Question

研究者为了研究光合作用中O₂的来源，给三组小球藻提供含有一定比例¹⁸O的水和HCO₃ˉ(其他条件均相同)，光照一定时间后，分别检测小球藻释放的O₂中¹⁸O的比例，实验结果如下表所示。请回答下列问题：

(1)本实验的结论是________________，得出此结论的依据是_______________________。

(2)光合作用中产生O₂的阶段称为_______________，此阶段的其他产物在暗反应中的作用是_______________。

(3)如果提高第1组实验的光照强度，O₂的释放速率没有增加，最可能的原因是__________。

(4)若实验过程中胞间CO₂浓度不变，且第3组实验的O₂释放速率比第2组的快时，第3组小球藻细胞内C₅的含量比第2组的___________(填“高”或“低”)。

Answer

光合作用释放的O2来自水 光合作用释放的O2中18O的比例和水中18O的比例接近，而未受 HCO3-中18O的比例多少的影响 光反应 参与C3的还原反应（或为C3的还原反应提供能量和还原剂） 最初的光照强度已经达到了光合作用的光饱和点（或碳酸氢盐的浓度过低） 高

【解析】

本题综合考查了光合作用的基本过程、影响光合作用外界因素的相关知识。

（1）由题干表格提供的信息可知，该实验的水和HCO3－均含有18O，而小球藻光合作用放出的氧中18O2的比例与水中18O的比例接近，而与HCO3－的比例无关，因而可以得到的结论是光合作用释放的O2来自水。

（2）光合作用根据是否需要光能分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段的化学变化主要是水的分解和ATP的形成，其中水分解成O2和[H]]，O2直接以分子的形式释放出去，[H]]和ATP则参与暗反应过程中C3的还原，其中[H]为C3还原提供还原剂，ATP为C3还原提供能量。

（3）如果提高第1组实验的光照强度，O2的释放速率没有增加，说明光照强度不是影响该光合作用过程的因素，也即最初的光照强度已经达到了光合作用的饱和点，

（4）若实验过程中胞间CO2浓度不变，也即周围环境中CO2浓度不变，且第3组实验的O2释放速率比第2组的快时，说明第3组比第2组光合反应速率高，产生的[H]和ATP多，还原C3为C5的速率快，因此第3组小球藻细胞内C5的含量比第2组的高。