學習以下材料，回答（1）～（4）題。
提高光合作用速率的新構想
光合作用是地球上唯一能夠捕獲和轉化光能的生物學途徑。提高光合作用速率對促進農業(yè)增產增收、實現(xiàn)碳中和等具有重要意義。
光合作用分為光反應和暗反應兩個密切相關的階段。人們一直致力于通過優(yōu)化光能捕獲系統(tǒng)，或增加碳固定效率等途徑來提高光合速率。研究發(fā)現(xiàn)，光反應產生ATP與NADPH比例相對固定，但理論上要保證暗反應的充分進行，需要的ATP與NADPH比例要比實際中光反應產生的高，這可能是限制光合作用速率的因素之一。也有研究發(fā)現(xiàn)，通過增加光能吸收促進ATP合成，實際對提高光合速率的影響有限。因此，有研究人員提出新的構想——從細胞代謝全局出發(fā)，將光反應和暗反應視為有機整體，在細胞中導入NADPH消耗模塊，以提高細胞原有的ATP與NADPH比例。人們發(fā)現(xiàn)，在一些異養(yǎng)型微生物中存在著生成異丙醇的代謝途徑。研究人員以藍細菌為研究模型，通過導入三種外源酶（A、B、C酶）基因，在細胞原有的光合作用途徑中創(chuàng)建了消耗NADPH的異丙醇合成途徑，如圖1所示，在C酶的催化反應中會消耗NADPH，相關指標的檢測結果見表和圖2，證明增加NADPH消耗途徑可以有效提高藍細菌的光合速率。光合微生物通常利用低于600μmol?m^-2?s^-1的中、低強度光，然而自然界的光照強度往往是波動的，白天最大光強度通?？蛇_到990μmol?m^-2?s^-1以上，本研究表明將額外的NADPH消耗能力引入光合生物可能是利用波動和高強度光的有用策略。人們對光合作用等細胞代謝活動的認識在不斷發(fā)展，正吸引著科學家們進一步研究。
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組別	導入基	NADPH含量（pmol）	ATP含量（μmol）	CO2固定速率（mg?g-1細胞干重?h-1）
一	無	193.5	39.28	86
二	A、B	190.83	35.23	85
三	A、B、C	112.83	62.53	119

注：NADPH與ATP含量在最適光照下測定。
（1）圖1中①②表示的物質分別是

O₂、C₅

O₂、C₅

；NADPH在③的進一步反應中的作用是

作為還原劑并供能

作為還原劑并供能

。
（2）表中組別二的結果說明

導入A、B基因對藍細菌光合作用效率沒有顯著影

導入A、B基因對藍細菌光合作用效率沒有顯著影

。為驗證藍細菌有效提高光合速率是由于額外的NADPH消耗直接導致的，研究人員在組別一的藍細菌中只導入C基因，在培養(yǎng)基中添加

丙酮

丙酮

進行培養(yǎng)，實驗結果應與組別

三

三

結果相同。
（3）綜合文中信息，闡述在藍細菌中創(chuàng)建異丙醇合成途徑能夠提高光合速率的原因

創(chuàng)建異丙醇合成途徑減少了細胞內NADPH含量，使細胞中ATP與NADPH的比例顯著增加；能夠有效地利用高強度光，促進光反應進行；提高藍細菌對CO₂的利用效率，促進暗反應進行，提高光合速率

創(chuàng)建異丙醇合成途徑減少了細胞內NADPH含量，使細胞中ATP與NADPH的比例顯著增加；能夠有效地利用高強度光，促進光反應進行；提高藍細菌對CO₂的利用效率，促進暗反應進行，提高光合速率

。