Question

【題目】硅藻對藍(lán)光和綠光具有出色的捕獲能力，而對紅光吸收很少，這與其葉綠體中光合色素有關(guān)。回答下列問題:

（1）硅藻與藍(lán)藻在細(xì)胞結(jié)構(gòu)方面最本質(zhì)的區(qū)別是: ______________________；

（2）硅藻光合作用時，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供______，其中ATP在葉綠體中的轉(zhuǎn)移路徑為：______________________。

（3）在顯微鏡下觀察到硅藻大多偏紅色，因而其大量繁殖容易形成“赤潮”，試用所學(xué)知識分析，硅藻偏紅色的可能原因是:_________________________________ 。

（4）某人制備了三組含有不同18O百分比的碳酸氫鹽(提供二氧化碳)和水，在密閉條件下，并供給光照射的硅藻培養(yǎng)物，分析氧產(chǎn)生的情況，結(jié)果如圖所示:

①上述實驗結(jié)論 ____________________________。

②請用同位素標(biāo)記法另外設(shè)計實驗證上述結(jié)論: ________________。（僅寫出實驗設(shè)計思路）

Answer 1

【答案】前者有核膜包圍的細(xì)胞核(成型的細(xì)胞核)，后者沒有 ATP 和 NADPH([H]) 類囊體薄膜→葉綠體基質(zhì) 硅藻中光合色素對可見光中的紅光吸收較少 光合作用中釋放的氧氣中，氧元素來自水，而不是二氧化碳 取硅藻培養(yǎng)物均分為兩組，一組提供H2O和C18O2，另一組提供H218O和CO2，其他條件都相同，光照培養(yǎng)一段時間后檢測分析兩組實驗釋放的氧氣(是否為18O2)

【解析】

原核細(xì)胞與真核細(xì)胞最主要的區(qū)別是原核細(xì)胞沒有核膜包被的細(xì)胞核。光反應(yīng)和暗反應(yīng)之間的聯(lián)系表現(xiàn)為光反應(yīng)可為暗反應(yīng)提供ATP 和 NADPH([H])，而暗反應(yīng)可為光反應(yīng)提供ADP和NADP+。要想探究光合作用釋放的氧氣中氧的來源，可用18O分別標(biāo)記H2O和CO2作為小球藻光合作用的原料進行研究。

（1）硅藻為真核生物，藍(lán)藻為原核生物，硅藻與藍(lán)藻在結(jié)構(gòu)方面最本質(zhì)的區(qū)別是前者有核膜包圍的細(xì)胞核（成型的細(xì)胞核），后者沒有。

（2）硅藻光合作用時，光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和NADPH([H])，其中ATP在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生，在葉綠體的基質(zhì)中利用，所以葉綠體中ATP的轉(zhuǎn)移路徑為類囊體薄膜→葉綠體基質(zhì)。

（3）硅藻的光合色素對藍(lán)光和綠光具有出色的捕獲能力，而對紅光吸收很少，所以在顯微鏡下觀察到硅藻大多偏紅色，因而其大量繁殖容易形成“赤潮”。

（4）①因為產(chǎn)生的氧氣中的18O百分比與原料水中的18O百分比幾乎相同，而與碳酸氫鹽（提供二氧化碳）中的18O百分比不相同。所以上述實驗結(jié)論是光合作用中釋放的氧氣中，氧元素來自于水，而不是二氧化碳。

②為驗證上述結(jié)論，可取硅藻培養(yǎng)物均分為兩組，一組提供H2O和C18O2，另一組提供H218O和CO2，其他條件都相同，光照培養(yǎng)一段時間后分別檢測兩組產(chǎn)生氧氣的放射性情況。