题目内容
【题目】1941年,鲁宾和卡门用同位素标记法追踪光合作用中O2的来源。实验示意图如下:
(1)将甲乙两组装置同时置于适宜的光照条件下,短时间内检测产生的气体A、B是否有放射性。甲实验的结果是产生的O2不具有放射性。甲实验的结论是什么?________________________。乙实验的结果是产生的O2具有放射性。乙实验的结论是什么?_____________________。
(2)上述两个实验进行较长时间后,甲乙两组均停止二氧化碳供应,再将其同时置于黑暗条件下,此时产生的气体A______(含有,不含有)18O,原因是___________。产生的气体B______(含有,不含有)18O,原因是_______。
【答案】光合作用释放的O2的氧,不来源于CO2(中的氧) 光合作用释放的O2的氧来源H2O(中的氧) 含有 甲图所示实验在光合作用过程中合成了含有O18的C6H1218O6,黑暗条件下细胞中C6H1218O6经有氧呼吸第一和第二阶段,产生C18O2 含有 乙图所示实验在黑暗条件下,H218O直接参与有氧呼吸第二阶段反应,生成C18O2
【解析】
光合作用包括光反应和暗反应,光反应阶段包括水的光解、ATP的合成等,暗反应阶段包括二氧化碳的固定,C3的还原,ATP的水解等。光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,暗反应的场所是叶绿体基质。
(1)光合作用产生的O2来自H2O,而不是来自于CO2,所以实验甲产生的O2没有放射性,实验乙产生的O2有放射性。
(2)有氧呼吸产生的CO2中的O来自C6H12O6和H2O,实验甲在光合作用过程中合成了C6H1218O6,黑暗条件下细胞中C6H1218O6经有氧呼吸第一和第二阶段,产生C18O2。而实验乙中的本身就有H218O,H218O直接参与有氧呼吸第二阶段反应,生成C18O2,所以黑暗条件下两个实验细胞在进行有氧呼吸时都会产生C18O2。