Question

在适宜条件下，科学家用¹⁴C标记CO₂供小球藻进行光合作用，探明了CO₂中的碳在光合作用中的转移途径。

（1）在该实验研究中，科学家采用了____________法。二氧化碳中的碳原子在小球藻细胞内的转移途径是二氧化碳→C₃→__________________。

（2）小球藻进行光反应的过程伴随的能量变化是___________，这体现了生物膜系统具有________ 的作用。

（3）在其他条件适宜的情况下，在小球藻正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时间内叶绿体中C₅化合物含量的变化是           （填“下降”、“稳定”或“升高”），原因是               。

（4）小球藻吸收CO₂转化为细胞中的有机物，该过程所需的能量由__________（物质）直接提供，它被称为高能磷酸化合物是因为其中的_________________（化学键）水解时释放出大量能量。

Answer

（1）（放射性）同位素标记法 糖类 （2）光能→ATP（和[H]）中活跃的化学能（或光能→电能→ATP（和[H]）中活跃的化学能） 能量转换 （3）下降 停止光照后C5合成速率减慢，消耗速率不变，导致C5化合物含量下降 （4）ATP 高能磷酸键

【解析】（1）在该实验研究中，科学家采用了放射性同位素标记法法；二氧化碳中的碳原子在小球藻细胞内的转移途径是二氧化碳→C3→糖类。

（2）光反应的过程伴随的能量变化是光能→电能→ATP和[H]中活跃的化学能，体现了生物膜系统具有能量转换的作用。

（3）在其他条件适宜的情况下，在小球藻正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，由于停止光照后C5合成速率减慢，消耗速率不变，导致在短时间内叶绿体中C5化合物含量下降。

（4）小球藻吸收CO2转化为细胞中的有机物，该过程所需的能量由ATP直接提供；ATP被称为高能磷酸化合物是因为其中的高能磷酸键水解时释放出大量能量。

【考点定位】光合作用过程

【名师点睛】环境因素骤变对物质含量动态变化的判断：

（1）分析方法：

①需在绘制光合作用模式简图的基础上借助图形进行分析。

②需从物质的生成和消耗两个方面综合分析。

如CO2供应正常、光照停止时C3的含量变化：

（2）含量变化分析过程与结果：

条件

过程变化

C3

C5

[H]和ATP

模型分析

光照由强到弱，CO2供应不变

①过程减弱②③过程减弱，④过程正常进行

增加

减少

减少

光照由弱到强，CO2供应不变

①过程增强

②③过程增强

④过程正常进行

减少

增加

增加

光照不变，CO2由充足到不足

④过程减弱，①②③过程正常进行，随C3减少②③减弱，①过程正常

减少

增加

增加

光照不变，CO2由不足到充足

④过程增强①②③正常进行，随C3增加②③增强，①过程正常

增加

减少

减少