Question

12．美国科学家卡尔文利用同位素标记法对小球藻的光合作用进行研究，最终探明了光合作用中碳的转化途径，因此获得了1961年的诺贝尔化学奖．如图为简化的卡尔文循环示意图，①②③表示相关物质，请回答问题：
（1）卡尔文循环中，3-磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被还原为③三碳糖，其中的①为3-磷酸甘油酸的还原提供了氢和能量，②在类囊体（基粒）（场所）重新形成①，所以卡尔文循环只有在有光条件下才能一轮一轮循环不已．
（2）对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后短时间内3-磷酸甘油酸的含量会增加．如果加入¹⁸O标记CO₂，则会形成H₂¹⁸O，进而产生¹⁸O₂．
（3）提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至下第二个色素带的颜色是黄色．

Answer 1

分析 根据光合作用暗反应阶段的物质变化可知，图中①表示NADPH，②表示NADP⁺，③表示三碳糖．

解答 解：（1）卡尔文循环中，3-磷酸甘油酸在NADPH和ATP的作用下被还原为三碳糖，其中的NADPH为3-磷酸甘油酸的还原提供了氢和能量；在光反应过程中，NADP⁺在 类囊体（基粒）（场所）重新形成NADPH，所以卡尔文循环只有在有光条件下才能一轮一轮循环不已．
（2）对培养小球藻的试管，先进行一定强度的光照后，再黑暗处理，暗处理后由于光反应产生的NADPH和ATP含量减少，抑制了三碳化合物的还原，因此短时间内3-磷酸甘油酸的含量会增加．如果加入¹⁸O标记CO₂，在则会形成H₂¹⁸O，进而产生¹⁸O₂．
（3）提取并分离小球藻中的光合色素，滤纸条上从上至下第二个色素带为叶黄素，因此颜色是黄色．
故答案为：
（1）三碳糖    氢   类囊体（基粒）有光   
（2）增加    H₂¹⁸O     
（3）黄色

点评 本题结合卡尔文循环图解，考查了光合作用过程中的物质变化和能量变化，要求考生能够根据光合作用过程中的物质变化判断图中数字标号表示的物质，掌握色素提取和分离实验的原理等．