Question

10．在適宜條件下，科學家用¹⁴C標記CO₂供小球藻進行光合作用，探明了CO₂中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑．
（1）在該實驗研究中，科學家采用了（放射性）同位素標記法法．二氧化碳中的碳原子在小球藻細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移途徑是二氧化碳→C₃→糖類[（CH₂O）]和C₅．
（2）小球藻進行光反應的過程伴隨的能量變化是光能→ATP（和[H]）中活躍的化學能（或光能→電能→ATP（和[H]）中活躍的化學能），這體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)具有能量轉(zhuǎn)換的作用．
（3）在其他條件適宜的情況下，在小球藻正常進行光合作用時突然停止光照，并在黑暗中立即開始連續(xù)取樣分析，在短時間內(nèi)葉綠體中C₅化合物含量的變化是下降（填“下降”“穩(wěn)定”或“升高”），原因是停止光照后C₅合成速率減慢，消耗速率不變，導致C₅化合物含量下降．
（4）小球藻吸收CO₂轉(zhuǎn)化為細胞中的有機物，在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中發(fā)揮著重要作用．小球藻細胞呼吸產(chǎn)生的ATP在高能磷酸鍵水解時釋放的能量多達30.54kJ/mol，所以說ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進行光合作用，光合作用分為光反應階段和暗反應階段，光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應階段三碳化合物的還原，細胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無光都可以進行，為細胞的各項生命活動提供能量．據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）在探究CO₂中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑的實驗中，科學家采用了（放射性）同位素標記法．二氧化碳參與光合作用的暗反應階段，二氧化碳在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑是二氧化碳經(jīng)過固定轉(zhuǎn)移到三碳化合物中，再經(jīng)過三碳化合物的還原轉(zhuǎn)移到有機物中或五碳化合物中，即二氧化碳→C₃→糖類[（CH₂O）]和C₅．
（2）小球藻的光合作用過程中，光能首先將光反應轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學能，說明生物膜具有能量轉(zhuǎn)換的作用．
（3）突然停止光照，光反應停止，[H]和ATP生成停止，三碳化合物的還原受阻，五碳化合物的生存減少，短時間內(nèi)其去路不變，最終導致五碳化合物的含量下降．
（4）小球藻在生態(tài)系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，其光合作用可以將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物，在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用．ATP是細胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物．
故答案為：
（1）（放射性）同位素標記法      糖類[（CH₂O）]和C₅ 
（2）光能→ATP（和[H]）中活躍的化學能（或光能→電能→ATP（和[H]）中活躍的化學能）   能量轉(zhuǎn)換
（3）下降   停止光照后C₅合成速率減慢，消耗速率不變，導致C₅化合物含量下降
（4）碳循環(huán)  高能磷酸化合物

點評 本題主要考查光合作用的過程，意在強化學生對光合作用的過程中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識的理解與運用．