微專題-光合作用實(shí)驗(yàn)探究

#W浙江省龍游中學(xué)一輪復(fù)習(xí)：夯實(shí)基礎(chǔ)，突破難點(diǎn)例題3.（2017年11月?浙江選考）在黑暗條件下，將分離得到的類囊體放在pH4的緩沖溶液中，使類囊體內(nèi)外的pH相等，然后迅速轉(zhuǎn)移到含有ADP和Pi的pH8的緩沖溶液中，結(jié)果檢測(cè)到有ATP的生成。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，下列敘述正確的是（）實(shí)驗(yàn)中溶液的H+均來(lái)自水的裂解黑暗條件下植物葉肉細(xì)胞中的葉綠體可產(chǎn)生ATP光照條件下植物細(xì)胞葉綠體中類囊體的腔內(nèi)H+濃度較高D?若使類囊體的脂雙層對(duì)H+的通透性增大，ATP生成量不變變式訓(xùn)練：科學(xué)家將離體葉綠體浸泡在pH=4的酸性溶液中不能產(chǎn)生ATP（圖1）,當(dāng)葉綠體基質(zhì)和類囊體均達(dá)到pH=4時(shí)（圖2），將其轉(zhuǎn)移到pH=8的堿性溶液中（圖3）發(fā)現(xiàn)ATP合成。下列敘述不合理的是（）圖1圖2圖3圖1圖2圖3光可為該實(shí)驗(yàn)提供能量，是該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的必要條件該實(shí)驗(yàn)中葉綠體完整，保證反應(yīng)過程咼效、有序地進(jìn)彳丁產(chǎn)生ATP的條件是類囊體腔中的H+濃度高于葉綠體基質(zhì)葉肉細(xì)胞中的葉綠體依靠水的光解產(chǎn)生類似于圖3的條件四、卡爾文循環(huán)：探究碳反應(yīng)的具體過程資料分析：20世紀(jì)50年代，美國(guó)科學(xué)家卡爾文及其同事在研究光合作用時(shí)，將小球藻懸浮液裝在一個(gè)密閉玻璃容器中，通過一個(gè)通氣管向容器中通入CO2,通氣管上有一個(gè)開關(guān)，可控制CO2的供應(yīng)，容器周圍有光源，通過控制電源開關(guān)來(lái)控制有無(wú)光照。（1）實(shí)驗(yàn)材料小球藻屬于（填“原核”或“真核”）生物。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，卡爾文等按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間長(zhǎng)度向容器內(nèi)注入14C標(biāo)記的CO2,在每個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度結(jié)束時(shí)，把小球藻懸浮液滴入4倍體積的乙醇中，使小球藻細(xì)胞中失活，殺死小球藻，同時(shí)提取其產(chǎn)物，采用紙層析法分離出各種化合物。紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中的不同。（3）卡爾文等向密閉容器中通入14CO2，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種五碳化合物（C5）和一種六碳糖（C6）中,將反應(yīng)時(shí)間縮短到0.5s時(shí)，14C出現(xiàn)在一種三碳化合物（C3,3-磷酸甘油酸）中。上述實(shí)驗(yàn)中卡爾文等是通過控制來(lái)探究CO2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的，采用了等技術(shù)方法。（4）在實(shí)驗(yàn)中，卡爾文等還發(fā)現(xiàn)，在光照下C3和C5的濃度很快達(dá)到飽和并保持穩(wěn)定。但當(dāng)把燈關(guān)掉后，（填“c3”或“C5”）的濃度急速升高，同時(shí)（填“c3”或“c5”）的濃度急速降低?？栁牡仍诠庹障峦蝗恢袛嗟墓?yīng)，這時(shí)他發(fā)現(xiàn)C5的量積聚起來(lái)，問奪種<1^sow匚C3卻消失了，他們由此得出結(jié)論，固定CO2的物質(zhì)是C5（RuBP,核酮糖二磷酸）。CCOHPGAHCOHch2o(p)例題4：（2018年11月?浙江選考節(jié)選）光合作用是整個(gè)生物圈的物質(zhì)基礎(chǔ)和能量基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉栴}:為研究光合作用中碳的同化與去向，用的CO2供給小球藻，每隔一定時(shí)間取樣，并將樣品立即加入到煮沸的甲醇中。甲醇用以殺死小球藻并.標(biāo)記化合物。濃縮后再點(diǎn)樣進(jìn)行雙向紙層析，使標(biāo)記化合物。根據(jù)標(biāo)記化合物出現(xiàn)的時(shí)間，最先檢測(cè)到的是三碳化合物。猜測(cè)此三碳化合物是CO2與某一個(gè)二碳分子結(jié)合生成的，但當(dāng)后，發(fā)現(xiàn)RuBP的含量快速升高，由此推知固定CO2的物質(zhì)不是二碳分子。變式訓(xùn)練：科學(xué)家往小球藻培養(yǎng)液中通入i4CO2后，分別給予小球藻不同時(shí)間的光照，結(jié)果如下表。81別光腹時(shí)M312火駄心t-「磁化含物J12012神憐權(quán)化橢婁360餘1：述歸種類外,還有熬基醴、有機(jī)礬根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，下列敘述不正確的是（）本實(shí)驗(yàn)利用小球藻研究的是光合作用的碳反應(yīng)階段每組照光后需將小球藻進(jìn)行處理使酶失活，才能測(cè)定放射性物質(zhì)分布CO2進(jìn)入葉綠體后，最初形成的主要物質(zhì)是12種磷酸化糖類實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物還包括氨基酸、有機(jī)酸等五、瓦爾伯實(shí)驗(yàn)：探究光反應(yīng)和碳反應(yīng)的關(guān)系瓦爾伯實(shí)驗(yàn)：1919年，德國(guó)生物化學(xué)家瓦爾伯用藻類進(jìn)行閃光試驗(yàn)，在光能量相同的前提下，一種用連續(xù)照光，另一種用閃光照射，中間隔一定暗期，發(fā)現(xiàn)后者光合效率是連續(xù)光下的200%?400%。例題5：（2015年?全國(guó)卷I）為了探究不同光照處理對(duì)植物光合作用的影響，科學(xué)家以生長(zhǎng)狀態(tài)相同的某種植物為材料設(shè)計(jì)了A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)。各組實(shí)驗(yàn)的溫度、光照強(qiáng)度和CO2濃度等條件相同、適宜且穩(wěn)定，每組處理的總時(shí)間均為135s,處理結(jié)束時(shí)測(cè)定各組材料中光合作用產(chǎn)物的含量。處理方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：A組：先光照后黑暗，時(shí)間各為67.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為50%。B組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為7.5s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為70%。C組：先光照后黑暗，光照和黑暗交替處理，每次光照和黑暗時(shí)間各為3.75ms（毫秒）；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為94%。D組（對(duì)照組）：光照時(shí)間為135s；光合作用產(chǎn)物的相對(duì)含量為100%?；卮鹣铝袉栴}：（1）單位光照時(shí)間內(nèi)，C組植物合成有機(jī)物的量（填“高于”、“等于”或“低于”）D組植物合成有機(jī)物