Question

11．小球藻是一種真核單細胞綠藻，科學家利用小球藻做了相關實驗．實驗示意圖如下：
請回答：
（1）將甲乙兩組同時置于充足的光照條件下，甲組中小球藻細胞內首先利用¹⁸O的場所是葉綠體基質，乙組中能利用¹⁸O的細胞器是葉綠體和線粒體．短時間內檢測產生的氣體A、B中含¹⁸O的是B（填“A”、“B”或“A、B”），由此可以證明：光合作用釋放的氧氣全部來自于水中的氧．．
（2）光照一段時間后，甲乙兩組均停止二氧化碳供應，再將其同時置于黑暗條件下，此時產生的氣體A、B中含¹⁸O的是A、B（填“A”、“B”或“A、B”）．

Answer 1

分析 （1）光合作用是指植綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程．
（2）同位素標記法 同位素具有放射性，科學家通過儀器追蹤放射性同位素標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程．這種方法叫同位素標記法．氧的同位素¹⁸O，分別標記水和二氧化碳，使它們分別成為H₂¹⁸O和C¹⁸O₂．
（3）光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧的過程；呼吸作用是細胞利用氧把有機物分解成二氧化碳和水，并且把儲存的有機物里面的能量釋放出來．

解答 解：（1）甲組中用¹⁸O標記二氧化碳中的氧，在小球藻細胞內二氧化碳在葉綠體基質中與五碳化合物固定形成三碳化合物．因此首先利用¹⁸O的場所是葉綠體基質．乙組中用¹⁸O標記水中的氧，水在光反應階段分解產生氧氣和[H]，發(fā)生場所是類囊體薄膜．甲中產生的A是未被標記的氧氣，乙中產生的被¹⁸O標記的氧氣，由此可以證明光合作用釋放的氧氣全部來自于水中的氧．
（2）甲裝置中二氧化碳中氧在暗反應階段最終轉移到糖類等有機物中，停止二氧化碳供應并置于黑暗條件下，此時小球藻進行有氧呼吸作用，第一階段被¹⁸O標記葡萄糖分解產生¹⁸O標記丙酮酸，第二階段¹⁸O標記丙酮酸分解產生¹⁸O標記二氧化碳，即產生的氣體A為¹⁸O標記二氧化碳．乙裝置中被¹⁸O標記水分子與丙酮酸氧化分解產生¹⁸O標記二氧化碳，即產生的B也為¹⁸O標記二氧化碳．
故答案為：
（1）葉綠體基質   葉綠體和線粒體   B     光合作用釋放的氧氣全部來自于水中的氧．
（2）A、B

點評 本題考查呼吸作用與光合作用內在聯(lián)系及物質轉化，解答此類題目的關鍵是理解掌握光合作用的過程以及同位素標記法，意在考查學生的理解和應用能力，試題難度中等．