Question

【题目】1930年，Van Niel发现某些光合细菌在光照下，可利用CO2、H2S进行细菌光合作用，在产生有机物的同时，产生单质硫，但不释放氧气。Van Niel在仔细比较细菌光合作用和植物光合作用的反应物、产物后，提出了绿色植物光合产物氧气中的氧来源于水的假设。

（1）尝试写出光合细菌进行光合作用的方程式_________________________

（2）用氧的同位素18O分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2。然后进行两组实验:第一组向植物提供H2O和C18O2;第二组向同种植物提供H218O和CO2。在________________的情况下分析了两组实验释放的氧气。如果VanNiel的假设是正确的，则实验结果应为 ___________________________

（3）光合细菌和绿色植物虽然都是自养型生物，但它们的细胞在进行光合作用的结构上具有一定的差异性，主要体现在________________。绿色植物细胞光合作用产生氧气的具体部位是 _________

Answer 1

【答案】H2S+CO2S+(CH2O) 其他条件都相同 第一组释放的氧气是O2；第二组释放的氧气是18O2 光合细菌没有叶绿体 类囊体薄膜

【解析】

本题以光合细菌的发现为背景，综合考查了光合作用、真核细胞和原核细胞的区别等相关知识。

（1）依题意可知光合细菌进行光合作用所需的原料是CO2和H2S、产物是有机物和单质硫，条件是光能，因此可写出光合作用的反应式为：

（2）由题意可知该实验的目的是探究光合作用释放的O2来自于CO2还是来自于H2O，在这个实验中自变量是用18O标记的化合物，因变量是释放O2是否具有放射性，在实验中应严格控制无关变量对实验结果的影响。因此两组实验的其他条件都要相同。如果VanNiel的假设是正确的，也即绿色植物光合产物氧气中的氧来源于水，那么实验结果应是第一组释放的氧气是O2，第二组释放的氧气是18O2。

（3）绿色植物是真核生物，光合细菌是原核生物，真核生物与原核生物结构上最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核，绿色植物光合作用的场所是叶绿体、而原核生物没有叶绿体，只有一种细胞器——核糖体。绿色植物光合作用分为光反应和暗反应，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，发生的变化是水的分解和ATP的生成，暗反应发生在叶绿体基质中，发生的变化是CO2的固定和C3的还原。