Question

【題目】1930年，Van Niel發(fā)現(xiàn)某些光合細(xì)菌在光照下，可利用CO2、H2S進(jìn)行細(xì)菌光合作用，在產(chǎn)生有機(jī)物的同時(shí)，產(chǎn)生單質(zhì)硫，但不釋放氧氣。Van Niel在仔細(xì)比較細(xì)菌光合作用和植物光合作用的反應(yīng)物、產(chǎn)物后，提出了綠色植物光合產(chǎn)物氧氣中的氧來(lái)源于水的假設(shè)。

（1）嘗試寫(xiě)出光合細(xì)菌進(jìn)行光合作用的方程式_________________________

（2）用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2。然后進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn):第一組向植物提供H2O和C18O2;第二組向同種植物提供H218O和CO2。在________________的情況下分析了兩組實(shí)驗(yàn)釋放的氧氣。如果VanNiel的假設(shè)是正確的，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為 ___________________________

（3）光合細(xì)菌和綠色植物雖然都是自養(yǎng)型生物，但它們的細(xì)胞在進(jìn)行光合作用的結(jié)構(gòu)上具有一定的差異性，主要體現(xiàn)在________________。綠色植物細(xì)胞光合作用產(chǎn)生氧氣的具體部位是 _________

Answer 1

【答案】H2S+CO2S+(CH2O) 其他條件都相同 第一組釋放的氧氣是O2；第二組釋放的氧氣是18O2 光合細(xì)菌沒(méi)有葉綠體 類(lèi)囊體薄膜

【解析】

本題以光合細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)為背景，綜合考查了光合作用、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的區(qū)別等相關(guān)知識(shí)。

（1）依題意可知光合細(xì)菌進(jìn)行光合作用所需的原料是CO2和H2S、產(chǎn)物是有機(jī)物和單質(zhì)硫，條件是光能，因此可寫(xiě)出光合作用的反應(yīng)式為：

（2）由題意可知該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光合作用釋放的O2來(lái)自于CO2還是來(lái)自于H2O，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中自變量是用18O標(biāo)記的化合物，因變量是釋放O2是否具有放射性，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。因此兩組實(shí)驗(yàn)的其他條件都要相同。如果VanNiel的假設(shè)是正確的，也即綠色植物光合產(chǎn)物氧氣中的氧來(lái)源于水，那么實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是第一組釋放的氧氣是O2，第二組釋放的氧氣是18O2。

（3）綠色植物是真核生物，光合細(xì)菌是原核生物，真核生物與原核生物結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是有無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核，綠色植物光合作用的場(chǎng)所是葉綠體、而原核生物沒(méi)有葉綠體，只有一種細(xì)胞器——核糖體。綠色植物光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)，光反應(yīng)發(fā)生在葉綠體類(lèi)囊體薄膜上，發(fā)生的變化是水的分解和ATP的生成，暗反應(yīng)發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中，發(fā)生的變化是CO2的固定和C3的還原。