贡献。他从细胞中分离出叶绿体,在适宜条件下照光后发现,即使不提供CO2,叶绿体也可以释放O2,这一过程被称为希尔反应。
(1)①希尔反应证明了光合作用释放的O2来自于______(物质),后来美国科学家鲁宾和卡门利用_________法进行实验,进一步验证了该结论。
②希尔反应证明光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,暗反应在黑暗条件下可以进行,但需要光反应提供__________。
(2)很多肉质植物如仙人掌以气孔白天关闭、夜间开放的特殊方式适应高温干旱环境。下图为仙人掌叶肉细胞内部分生理过程示意图,请据图回答:
RuBP:核酮糖二磷酸 PGA:3-磷酸甘油酸 PEP:磷酸烯醇式丙酮酸
OAA:草酰乙酸 酶1:RuBP羧化酶 酶2:PEP羧化酶
①仙人掌叶肉细胞进行光合作用时,酶1和酶2固定CO2的场所分别是_____和______。
②夜间,仙人掌细胞液的pH通常会下降,请说明原因:__________________________。
③若光照条件从适宜到突然减弱,仙人掌叶绿体中PGA/RuBP的值在短期内会_____(填"上升""下降"或"基本不变")。
【答案】 (1). 水(H20) (2). 同位素标记 (3). ATP和[H] (4). 叶绿体基质 (5). 细胞质基质 (6). 夜间气孔开放,叶肉细胞可以从外界吸收CO2,酶2可以将CO2转化为苹果酸,再运输至液泡,使细胞液pH降低 (7). 上升
【解析】
【分析】
根据题干信息分析,希尔反应实际上是光合作用的光反应,在没有二氧化碳的参与下,水的光解产生了[H]和氧气。据图分析,夜晚植物气孔开放,二氧化碳与PEP在酶2的作用下发生二氧化碳的固定生成OAA,进而生成苹果酸储存在液泡中;白天液泡中的苹果酸进入细胞质基质,一方面释放二氧化碳,另一方面产生A(丙酮酸)进入线粒体参与有氧呼吸并释放二氧化碳;前面两种来源的二氧化碳都进入叶绿体基质,在酶1的作用下与RuPB结合生成PGA,再还原生成有机物(CH2O)。