Question

美国生物化学家卡尔文和他的同事在上个世纪50年代应用同位素示踪技术，即¹⁴CO₂饲养小球藻，观察在小球藻光合作用中碳的转化和去向，从而首次揭示了自然界最基本的生命过程．

（1）光照下卡尔文给小球藻悬浮液通入¹⁴CO₂，一定时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析．实验发现，仅仅30秒的时间，放射性代谢产物多达几十种．缩短时间到7s，发现放射性代谢产物减少到12种，想要探究CO₂转化成的第一个产物是什么，可能的实验思路是：不断后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有

 

（一种、两种…）反射性代谢产物，该物质即为CO₂转化成的第一个产物．
（2）在卡尔文循环中究竟哪种物质直接与CO₂结合，卡尔文采用的方法是：突然停止供应¹⁴CO₂，若某该物质与CO₂直接结合，则其含量变化为

 

，若是不同阶段的产物，则其含量变化刚好相反．
（3）若符号C₆代表六碳糖，每产生1分子C₆，需通过

 

次卡尔文循环．
（4）某除草剂的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，直接影响

 

的形成，进而影响光合作用的碳反应，最终抑制杂草的生长．
（5）图中H⁺跨膜运输方式为

 

．光合作用中产生O₂运输到细胞外至少需要通过

 

层磷脂分子．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

专题：

分析：解答本题需掌握：
1、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段．
（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用的酶．具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢．②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP．此过程将光能变为ATP活跃的化学能．
（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物．②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物．此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能．光反应为暗反应提供了[H]和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物．

解答： 解：（1）由题意分析可知实验思路是不断缩短时间后杀死小球藻，同时提取产物并分析，直到最终提取物中只有一种反射性代谢产物，该物质即为CO₂转化成的第一个产物．
（2）突然停止供应¹⁴CO₂，若某该物质与CO₂直接结合，则因为没有CO₂与之结合而使其含量变增多．
（3）若符号C6代表六碳糖，因为CO₂只有一个碳，所以每产生1分子C₆，需通过6次卡尔文循环．
（4）某除草剂的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程，则NADP⁺+e+H⁺→NADPH受阻．
（5）由图分析可知H⁺运输需要载体，不需要能量，说明其运输方式是协助扩散；光合作用中产生O₂运输到细胞外至少需要通过4层膜结构，也就是8层磷脂分子．
故答案为：
（1）一种
（2）增加
（3）6   
（4）NADPH   
（5）协助扩散     8

点评：本题考查光合作用、同位素标记法等的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力．