Question

【題目】1930年，Van Niel發現某些光合細菌在光照下，可利用CO2、H2S進行細菌光合作用，在產生有機物的同時，產生單質硫，但不釋放氧氣。Van Niel在仔細比較細菌光合作用和植物光合作用的反應物、產物后，提出了綠色植物光合產物氧氣中的氧來源于水的假設。

（1）嘗試寫出光合細菌進行光合作用的方程式_________________________

（2）用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2，使它們分別成為H218O和C18O2。然后進行兩組實驗: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驗釋放的氧氣。如果VanNiel的假設是正確的，則實驗結果應為 ___________________________

（3）光合細菌和綠色植物雖然都是自養型生物，但它們的細胞在進行光合作用的結構上具有一定的差異性，主要體現在________________。綠色植物細胞光合作用產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 光合細菌沒有葉綠體 類囊體薄膜

【解析】

本題以光合細菌的發現為背景，綜合考查了光合作用、真核細胞和原核細胞的區別等相關知識。

（1）依題意可知光合細菌進行光合作用所需的原料是CO2和H2S、產物是有機物和單質硫，條件是光能，因此可寫出光合作用的反應式為：

（2）由題意可知該實驗的目的是探究光合作用釋放的O2來自于CO2還是來自于H2O，在這個實驗中自變量是用18O標記的化合物，因變量是釋放O2是否具有放射性，在實驗中應嚴格控制無關變量對實驗結果的影響。因此兩組實驗的其他條件都要相同。如果VanNiel的假設是正確的，也即綠色植物光合產物氧氣中的氧來源于水，那么實驗結果應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，光合細菌是原核生物，真核生物與原核生物結構上最主要的區別是有無以核膜為界限的細胞核，綠色植物光合作用的場所是葉綠體、而原核生物沒有葉綠體，只有一種細胞器——核糖體。綠色植物光合作用分為光反應和暗反應，光反應發生在葉綠體類囊體薄膜上，發生的變化是水的分解和ATP的生成，暗反應發生在葉綠體基質中，發生的變化是CO2的固定和C3的還原。