Question

同位素示蹤法在植物的光合作用利呼吸作用過程的研究中被廣泛應用，請分析回答：
（1）如果用¹⁸O標記的水澆灌某盆栽植物，并將該盆栽植物置于光照下，一段時間后，在植物體周圍的空氣中，收集到含¹⁸O的氧氣和二氧化碳，產生它們的生理過程分別是

 

和

 

．
（2）把³²P標記的磷酸加入細胞培養液中，短時間快速分離出細胞內的ATP，發現部分ATP的末端磷酸基已帶上了放射性標記，說明磷酸已參與ATP的合成．請寫出合成ATP的反應式：

 

．
（3）如果某植物用¹⁸O標記的CO₂作為原料進行光合作用，則合成了¹⁸O標記的葡萄糖．若在較強的光照下，測得呼吸作用產物中含¹⁸O標記的物質，其主要去向是如圖中的

 

途徑；若在黑暗的環境中，其主要去向是如圖中的

 

途徑．

Answer 1

考點：光反應、暗反應過程的能量變化和物質變化,ATP與ADP相互轉化的過程,細胞呼吸的過程和意義

專題：

分析：（1）本題綜合考查光合作用和細胞呼吸的生理過程．其中A是葉綠體，B是線粒體，a是二氧化碳，b是氧氣，c是氧氣，d是二氧化碳，e是氧氣，f是二氧化碳；
（2）關于元素的去向：判斷元素的去向的方法可以根據有氧呼吸和光合作用的階段方程式，也可以根據總的方程式進行判斷．
1）光合作用：

2）呼吸作用：

解答： 解：（1）以H₂¹⁸O作原料進行光合作用，¹⁸O出現在氧氣中，發生的是光合作用；根據呼吸作用總的方程式，水中的氧原子轉移到二氧化碳中．
（2）合成ATP的原料是ADP和Pi，所以標記Pi中的P元素，會發現ATP中含有放射性，其方程式為ADP+Pi+能量

酶

ATP．
（3）根據呼吸作用的元素轉移去向葡萄糖中的氧元素轉移到二氧化碳中．較強的光照下，光合作用的強度大于呼吸作用的強度，所以二氧化碳的去向是d葉綠體；在黑暗中，呼吸作用釋放的二氧化碳釋放到細胞外f過程．
故答案為：
（1）光合作用  呼吸作用     
（2）ADP+Pi+能量

酶

ATP       
（3）d    f

點評：在分析反應過程中元素的去向或來源時，把有氧呼吸或光合作用的每一個階段的反應式寫出來就清楚了．寫反應式時要主要反應條件，產物中要不要加能量．分析各種物質的去向要注意結合光合作用和呼吸作用強度之間的關系進行分析．