Question

【题目】卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果，获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中，通过一个通气管向容器中通入CO2，通气管上有一个开关，可控制CO2的供应，容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无。

（1）他向密闭容器中通入14CO2，当反应时间为0．5 s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中；当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，这说明CO2中C的转移路径是 （请用“→”表示），卡尔文采用了 技术。

（2）他通过停止 （实验条件）来直接探究光反应和暗反应的联系，他得到的实验结果为下图中的______。

（3）卡尔文通过停止 （实验条件）探究光合作用过程中固定CO2的化合物，这时他发现C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5。

（4）卡尔文将上述实验中不同反应条件下的小球藻放入70℃的热水中，结果导致____ 失活，细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态。采用纸层析法分离出多种化合物，纸层析法利用的原理是不同化合物在层析液中 不同。

Answer 1

【答案】

（1）CO2→C3→C5（或C6） 同位素标记

（2）光照 A

（3）二氧化碳的供应

（4）酶 溶解度

【解析】

（1）向密闭容器中通入14CO2，当反应进行到0．5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，当反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，这说明CO2中C的转移路径是CO2→C3→C5（或C6）。上述实验中卡尔文是通过同位素标记技术来探究CO2中碳原子转移路径的。

（2）根据题干信息“容器周围有光源，通过控制电源开关可控制光照的有无”可知，卡尔文通过停止光照来探究光反应和碳反应的联系。光照直接影响光反应，而光反应能为暗反应提供ATP和[H]，停止光照后，光反应提供的ATP和[H]减少，影响C3的还原，导致C3含量升高，而C5含量降低，即图中的A。

（3）若光照不变，突然中断CO2的供应，光反应产生ATP和[H]不变，C3的还原不变，而CO2的固定因缺少原料不能进行，会使C5的含量快速升高，由此得出固定CO2的物质是C5。

（4）高温会使酶变性失活。纸层析法利用的原理是不同的化合物在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，从而将多种化合物分离开来。