Question

【題目】卡爾文及其同事因在光合作用方面的研究成果，獲得了1961年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)�？�爾文將小球藻裝在一個(gè)密閉的容器中，通過(guò)一個(gè)通氣管向容器中通入14CO2，通氣管上有—個(gè)開(kāi)關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過(guò)控制電源開(kāi)關(guān)可控制光照的有無(wú)。

（1）卡爾文循環(huán)在小球藻細(xì)胞中進(jìn)行的場(chǎng)所是___________________。

（2）在培養(yǎng)小球藻的試管內(nèi)通入l4CO2，先進(jìn)行一定強(qiáng)度的光照后，再黑暗處理，分別檢測(cè)小球藻體內(nèi)的C3和C5的放射性強(qiáng)度，得出的曲線如乙圖所示。圖中曲線Ⅱ表示的是C5的變化趨勢(shì)，判斷依據(jù)是___________________________________________。

（3）卡爾文循環(huán)中的產(chǎn)物丙糖磷酸大量運(yùn)出葉綠體，卻沒(méi)有導(dǎo)致葉綠體內(nèi)的Pi越來(lái)越少，據(jù)圖甲推測(cè)，補(bǔ)充葉綠體內(nèi)Pi的途徑是_______________________________________。

（4）在研究光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑時(shí)，用l4CO2供給小球藻，每隔一定時(shí)間取樣，并將樣品立即加入到煮沸的甲醇中。經(jīng)過(guò)濃縮后再點(diǎn)樣進(jìn)行雙向紙層析，使標(biāo)記化合物彼此分離。根據(jù)標(biāo)記化合物出現(xiàn)的時(shí)間，最先檢測(cè)到的C3。請(qǐng)問(wèn)：

① 將樣品放入煮沸甲醇中作用是：____________；____________ 。

② 利用紙層析分離化合物的原理是：___________________________。

Answer 1

【答案】葉綠體基質(zhì) 黑暗條件下無(wú)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，C3的還原終止，但CO2仍然在和C5結(jié)合，所以C5會(huì)減少 丙糖磷酸轉(zhuǎn)變成蔗糖時(shí)脫下的磷酸可運(yùn)回葉綠體（或葉綠體外Pi回運(yùn)） 破壞酶，終止細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng) 溶解提取細(xì)胞內(nèi)的化合物 利用不同物質(zhì)在層析液中的溶解度不同，擴(kuò)散速率不同而分離。

【解析】

光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成；光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成糖類等有機(jī)物。

（1）卡爾文循環(huán)是指CO2被植物吸收利用的過(guò)程，是光合作用的暗反應(yīng)，在葉綠體基質(zhì)進(jìn)行。

（2）根據(jù)題干信息“先進(jìn)行一定強(qiáng)度的光照后，再黑暗處理”，所以短時(shí)間內(nèi)黑暗條件下無(wú)光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和[H]，C3的還原終止，但CO2仍然在和C5結(jié)合，所以C5會(huì)減少。

（3）從圖中看出丙糖磷酸轉(zhuǎn)變成蔗糖時(shí)脫下的磷酸可運(yùn)回葉綠體或者可能將葉綠體外Pi回運(yùn)至葉綠體中補(bǔ)充葉綠體內(nèi)Pi。

（4）①本實(shí)驗(yàn)是研究l4CO2在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑，所以在煮沸甲醇中可以將葉肉細(xì)胞殺死破壞酶，終止細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)，防止細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)生成新的化合物。

②利用紙層析分離化合物的原理是用不同物質(zhì)在層析液中的溶解度不同，擴(kuò)散速率不同而分離，溶解度越大在濾紙上的擴(kuò)散速度越快。