Question

【題目】1941年，魯賓和卡門用同位素標(biāo)記法追蹤光合作用中O2的來源。實(shí)驗(yàn)示意圖如下：

（1）將甲乙兩組裝置同時(shí)置于適宜的光照條件下，短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)產(chǎn)生的氣體A、B是否有放射性。甲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是產(chǎn)生的O2不具有放射性。甲實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？________________________。乙實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是產(chǎn)生的O2具有放射性。乙實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是什么？_____________________。

（2）上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行較長時(shí)間后，甲乙兩組均停止二氧化碳供應(yīng)，再將其同時(shí)置于黑暗條件下，此時(shí)產(chǎn)生的氣體A______（含有，不含有）18O，原因是___________。產(chǎn)生的氣體B______（含有，不含有）18O，原因是_______。

Answer 1

【答案】光合作用釋放的O2的氧，不來源于CO2（中的氧） 光合作用釋放的O2的氧來源H2O（中的氧） 含有 甲圖所示實(shí)驗(yàn)在光合作用過程中合成了含有O18的C6H1218O6，黑暗條件下細(xì)胞中C6H1218O6經(jīng)有氧呼吸第一和第二階段，產(chǎn)生C18O2 含有 乙圖所示實(shí)驗(yàn)在黑暗條件下，H218O直接參與有氧呼吸第二階段反應(yīng)，生成C18O2

【解析】

光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)階段包括水的光解、ATP的合成等，暗反應(yīng)階段包括二氧化碳的固定，C3的還原，ATP的水解等。光反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的類囊體薄膜，暗反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。

（1）光合作用產(chǎn)生的O2來自H2O，而不是來自于CO2，所以實(shí)驗(yàn)甲產(chǎn)生的O2沒有放射性，實(shí)驗(yàn)乙產(chǎn)生的O2有放射性。

（2）有氧呼吸產(chǎn)生的CO2中的O來自C6H12O6和H2O，實(shí)驗(yàn)甲在光合作用過程中合成了C6H1218O6，黑暗條件下細(xì)胞中C6H1218O6經(jīng)有氧呼吸第一和第二階段，產(chǎn)生C18O2。而實(shí)驗(yàn)乙中的本身就有H218O，H218O直接參與有氧呼吸第二階段反應(yīng)，生成C18O2，所以黑暗條件下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞在進(jìn)行有氧呼吸時(shí)都會(huì)產(chǎn)生C18O2。