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)。卡爾文將小球藻裝在一個(gè)密閉容器中，通過(guò)一個(gè)通氣管向容器中通入CO2，通氣管上有一個(gè)開關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過(guò)控制電源開關(guān)可控制光照的有無(wú)。

（1）他向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為0．5 s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中，這說(shuō)明CO2中C的轉(zhuǎn)移路徑是 （請(qǐng)用“→”表示），卡爾文采用了 技術(shù)。

（2）他通過(guò)停止 （實(shí)驗(yàn)條件）來(lái)直接探究光反應(yīng)和暗反應(yīng)的聯(lián)系，他得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為下圖中的______。

（3）卡爾文通過(guò)停止 （實(shí)驗(yàn)條件）探究光合作用過(guò)程中固定CO2的化合物，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物質(zhì)是C5。

（4）卡爾文將上述實(shí)驗(yàn)中不同反應(yīng)條件下的小球藻放入70℃的熱水中，結(jié)果導(dǎo)致____ 失活，細(xì)胞中的化合物就保持在熱處理之前的反應(yīng)狀態(tài)。采用紙層析法分離出多種化合物，紙層析法利用的原理是不同化合物在層析液中 不同。

Answer 1

【答案】

（1）CO2→C3→C5（或C6） 同位素標(biāo)記

（2）光照 A

（3）二氧化碳的供應(yīng)

（4）酶 溶解度

【解析】

（1）向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到0．5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3）中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中，這說(shuō)明CO2中C的轉(zhuǎn)移路徑是CO2→C3→C5（或C6）。上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文是通過(guò)同位素標(biāo)記技術(shù)來(lái)探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的。

（2）根據(jù)題干信息“容器周圍有光源，通過(guò)控制電源開關(guān)可控制光照的有無(wú)”可知，卡爾文通過(guò)停止光照來(lái)探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的聯(lián)系。光照直接影響光反應(yīng)，而光反應(yīng)能為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，停止光照后，光反應(yīng)提供的ATP和[H]減少，影響C3的還原，導(dǎo)致C3含量升高，而C5含量降低，即圖中的A。

（3）若光照不變，突然中斷CO2的供應(yīng)，光反應(yīng)產(chǎn)生ATP和[H]不變，C3的還原不變，而CO2的固定因缺少原料不能進(jìn)行，會(huì)使C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物質(zhì)是C5。

（4）高溫會(huì)使酶變性失活。紙層析法利用的原理是不同的化合物在層析液中的溶解度不同，隨層析液在濾紙條上的擴(kuò)散速度不同，從而將多種化合物分離開來(lái)。