(共53张PPT)
第4节 光合作用与能量转化
第2课时 光合作用的原理
第5章 细胞的能量供应和利用
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
叶绿体
氧气
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
「(1)场所：
太阳能
(2)物质变化：
H20
2
光反应
(3)能量变化：
北能
ATP、NADPH中活跃的
化学能
(1)场所：
(2)物质变化：
C02
两
暗反应
+C5
→05+
(3)能量变化：
ATP、NADPH中
有机物中
活跃的化学能
浅仰芹
我仰
h
团结守纪勤学春
NADPH
ATP
Ce
①
2
3
④
Pi
Cs
ADP
光
NaDPE
CO
2
光反应
水的光解
ATP的形成
光合作用的
光合作用
的原理
C02的固定
暗反应
C3的还原
原理和应用
反应式：H20+C02
光能
叶绿体
(CH20)+02第2课时 光合作用的原理
说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，这些能量在二氧化碳和水转变为糖与氧气的过程中，转换并储存为糖分子中的化学能。 1．生命观念——运用物质和能量观，说出光合作用过程中物质和能量的变化。2．科学思维——利用分析与综合的方法，分析光合作用光反应和暗反应过程，认同两个阶段既有区别又有联系。3．科学探究——分析光合作用发现历程，认同科学研究的基本思路和方法。
一、光合作用的概念和反应式
1．概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2．反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。
二、光合作用的探究历程
问题：希尔反应能否说明植物光合作用中的氧气中的氧元素全部来自水？为什么？
提示：不能。因为悬浮液中还有其他物质也有氧元素，希尔反应未排除这一点。
三、光合作用的原理
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．光合作用的光反应和暗反应阶段在叶绿体的不同部位进行。 ( )
2．光合作用中光反应必须有光才可进行，暗反应没有光也可长时间进行。 ( )
3．光合作用制造的有机物中的氧来自水。 ( )
4．光合作用的光反应阶段完成了光能到活跃化学能的转换。 ( )
提示：1．√
2．× 暗反应需要光反应提供的NADPH和ATP，没有光，暗反应不能长时间进行。
3．× 光合作用制造的有机物中的氧来自CO2。
4．√
光合作用的探究历程
年份、科学家 实验过程或依据 实验结论
19世纪末 在光合作用中，CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖
1928年 甲醛对植物有毒害作用，而且甲醛不能通过光合作用转化成糖
1937年希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放氧气 离体叶绿体在适当条件下发生水的光解，产生氧气的化学反应称作希尔反应
1941年鲁宾和卡门 C18O2＋H2O→植物→O2HO＋CO2→植物→18O2 光合作用产生的O2全部来自水
1954年、1957年阿尔农 光照下，叶绿体可合成ATP，并总是与水的光解相伴随
(1)鲁宾和卡门设计实验的对照方法：相互对照。
(2)鲁宾和卡门实验的自变量为被标记的C18O2和HO，因变量是产生O2的情况。
1．下面表示较强光照且温度相同以及水和小球藻的质量相等的条件下，小球藻进行光合作用的实验示意图。一段时间后，以下相关实验比较不正确的是( )
① ② ③ ④
A．Y2的质量大于Y3的质量
B．④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量
C．②中水的质量大于④中水的质量
D．试管①的质量大于试管②的质量
C [Y1和Y3是O2，Y2和Y4是18O2，因此Y2的质量大于Y3的质量；④中小球藻中含有(CHO)的有机物，而①中小球藻含有(CH2O)的有机物，故④中小球藻的质量大于①中小球藻的质量；②中释放的为18O2，生成的为H2O；④中释放的为18O2，生成的为HO，因此②中水的质量小于④中水的质量；在试管①和②中原有质量相等的情况下，②中释放的是18O2，而①中释放的是O2，故剩余质量①大于②。]
同位素标记法的理解与应用
(1)理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明确化学反应的详细过程。
(2)方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
光合作用的原理
1．光反应与暗反应的联系
(1)光反应为暗反应提供两种重要物质：NADPH和ATP，NADPH既可作还原剂，又可提供能量；暗反应为光反应提供三种物质：ADP、Pi以及NADP＋。
(2)光反应加快和减慢会影响暗反应的速度，暗反应速度反过来会影响光反应速度，它们之间是相辅相成，相互依存的。
(3)暗反应有光无光都能进行。若光反应停止，暗反应可持续进行一段时间，但时间不长，故晚上一般认为只进行呼吸作用，不进行光合作用。
2．光合作用过程中的物质变化
(1)光合作用过程中C、O元素转移途径
(2)光合作用总反应式与C、H、O元素的去向
3．光照和CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响
当外界条件改变时，光合作用中C3、C5、[H]、ATP含量的变化可以采用如图分析：
(1)理论依据：各物质的含量取决于其生成速率和消耗速率。
(2)实例分析
①
―→―→
②―→
―→―→
(1)以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。
(2)在以上各物质的含量变化中：C3和C5含量的变化是相反的，即C3增加，则C5减少；NADPH和ATP的含量变化是一致的，都增加或都减少。
1．若给植物提供HO，一段时间后能否在植物体内的有机物中发现18O？试说明原因。
提示：HO参与有氧呼吸第二阶段，可形成C18O2，C18O2参与光合作用，可形成含有18O的有机物。
2．光合作用中的还原剂和细胞呼吸中的还原剂是否相同？完成下表：
光合作用过程中还原剂 细胞呼吸过程中还原剂
本质 还原型辅酶Ⅱ(NADPH) 还原型辅酶Ⅰ(NADH)
来源 ① 阶段 无氧呼吸第 ② 阶段；有氧呼吸第 ③ 、 ④ 阶段
去向 ⑤ 有氧呼吸第 ⑥ 阶段
提示：光反应 一 一 二 三碳化合物的还原 三
2．如图为光合作用示意图。下列说法不正确的是( )
A．①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)，④表示CO2
B．暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)
C．黑暗条件下，光反应停止，暗反应将持续不断地进行下去
D．增加光照强度或降低二氧化碳浓度，C3的含量都将减少
C [据图分析，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水光解，产生NADPH与氧气，①表示O2，③表示还原型辅酶Ⅱ(NADPH)；光合作用的暗反应阶段，场所是叶绿体基质，CO2被C5固定形成C3，④表示CO2，A正确。暗反应中，CO2首先与C5结合生成C3，然后被还原为(CH2O)，B正确。黑暗条件下，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，暗反应将逐渐停止，C错误。增加光照强度，短时间内C3的生成速率不变，而光反应产生的ATP、NADPH增多，C3被NADPH、ATP还原为(CH2O)速率加快，因此C3的含量减少；降低二氧化碳浓度，CO2的固定减弱，生成的C3减少，短时间内C3的还原速率基本不变，所以C3的含量将减少，D正确。]
光合作用中条件改变引起的物质变化规律
判断规律：改变某一条件，有利于光合作用则有机物含量增加，不利于光合作用则有机物含量下降。
在甘蔗、玉米等植物的叶肉细胞中，叶绿体固定CO2的最初产物是含4个碳的草酰乙酸，然后转化为苹果酸进入维管束鞘细胞的叶绿体中释放CO2(简称C4途径)，再进行卡尔文循环(C3途径)。C4途径起到CO2泵的作用，提高了C4植物利用CO2的能力。
如图所示：
通过材料和图例的分析知，C4途径和C3途径的关系，由此可形成科学思维的学科素养。
(1)甘蔗、玉米等植物中CO2固定形成的产物是什么？(科学思维)
提示：CO2首先进入叶肉细胞的叶绿体中，经固定形成初步产物：含4个碳的草酰乙酸，CO2通过C4途径后进入C3途径，固定形成三碳化合物。
(2)在炎热的夏季，C4植物有哪些优势？(科学思维)
提示：利用CO2的能力强，光合作用速率高。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1．核心概念光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。2．结论语句(1)光合作用的反应式：CO2＋H2O(CH2O)＋O2。(2)光反应为暗反应提供NADPH和ATP；暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP＋。(3)光合作用中的物质转变：①14CO2―→14C3―→(14CH2O)；②HO―→18O2。(4)光合作用的能量转变：光能―→ATP和NADPH中活跃的化学能―→有机物中稳定的化学能。
1．美国科学家鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2中的氧，证明了光合作用( )
A．制造了有机物
B．利用了根系吸收的水分
C．释放的氧气全部来自H2O
D．释放的氧气全部来自CO2
C [美国科学家鲁宾和卡门通过同位素18O分别标记H2O和CO2，发现只有标记H2O的一组产生了18O2，两组对照说明光合作用释放的氧气全部来自水。]
2．在光合作用过程中物质分解与形成的过程中伴随着能量的转化，水的分解所需要的能量来自( )
A．光能
B．光反应产生的NADPH
C．细胞呼吸产生的ATP
D．光反应产生的ATP
A [水的分解所需要的能量来自光能。]
3．科学家用14C标记二氧化碳，发现碳原子在植物体内的转移途径是( )
A．二氧化碳→叶绿素→葡萄糖
B．二氧化碳→ATP→葡萄糖
C．二氧化碳→五碳化合物→葡萄糖、三碳化合物
D．二氧化碳→三碳化合物→葡萄糖、五碳化合物
D [二氧化碳用于光合作用的暗反应，首先二氧化碳和五碳化合物结合，一分子CO2被固定后，形成两分子的三碳化合物，然后三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下一部分还原成糖类等有机物，另一部分重新转变成五碳化合物。综上所述，D符合题意，A、B、C不符合题意。]
4．地球上几乎所有生物生命活动所需的能量都是由光合作用固定的太阳能提供的，基于光合作用原理的叙述合理的是( )
A．绿色植物的光反应需要光照和酶
B．暗反应不需要光，因此夜间植物也能长时间进行暗反应
C．光反应为暗反应提供能量，不提供物质
D．光反应产生的NADPH用于暗反应中CO2的固定
A [绿色植物光合作用的光反应过程需要光照和酶，A正确；暗反应不需要光，但需要光反应提供ATP和NADPH，夜间没有光照无法进行光反应，因此不能长时间进行暗反应，B错误；光反应为暗反应提供物质和能量，C错误；光反应产生的NADPH用于暗反应中C3的还原，D错误。]
5．改变全球气候变暖的主要措施是减少CO2等温室气体的排放；植树造林，利用植物的光合作用吸收过多的CO2等。下图是光合作用过程的图解，请据图回答下列问题：
(1)光合作用过程可以分为两个阶段：②表示______阶段，③表示________阶段。
(2)图中表示CO2固定过程的序号是________。
(3)写出图中所示物质，B：________；C: ________。
(4)②阶段为③阶段提供________和________。
(5)经过②和③阶段，A最终转化成储存在________(用图中字母表示)中的化学能。
[解析] (1)根据光合作用对光照的需求情况，可以将光合作用分为②光反应阶段和③暗反应阶段。(2)图中表示二氧化碳固定过程的是④。(3)图中B是水分子光解后释放的氧气，C是光反应生成的ATP。(4)②光反应阶段可以为③暗反应阶段提供NADPH和ATP。(5)图中光合作用经过②光反应阶段和③暗反应阶段，光能A最终转化为储存在有机物F中的稳定的化学能。
[答案] (1)光反应 暗反应 (2)④ (3)O2 ATP (4)NADPH ATP (5)F
9/10课时分层作业(21) 光合作用的原理
题组一 光合作用的探究历程
1．1937年，植物学家希尔将叶绿体分离后置于试管中，加入1%的DCPIP(DCPIP是一种可以接受氢的化合物，被氧化时是蓝色的，被还原时是无色的)后，将试管置于光下，发现溶液由蓝色变成无色并放出氧气，以上实验证明了( )
A．光合作用产生的氧气来自H2O
B．光合作用的过程中能产生还原剂和O2
C．光合作用的光反应在类囊体上进行
D．光合作用的暗反应在叶绿体基质中进行
B [判断光合作用产生的氧气的来源时需用放射性同位素标记法，本实验无法判断光合作用产生的氧气的来源，A不符合题意；溶液由蓝色变成无色，说明产物中有还原剂，并放出氧气，故说明光合作用的过程中能产生还原剂和O2，B符合题意；题述实验不能判断光合作用的光反应的场所，C不符合题意；题述实验不能判断光合作用的暗反应的场所，D不符合题意。]
2．在科学家对光合作用的探索历程中，下列哪一项叙述不准确( )
A．恩格尔曼以水绵为实验材料，证明光合作用是发生在叶绿体的受光部位
B．希尔发现离体叶绿体在适当条件下，可以发生水的光解并产生氧气
C．鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法，证明光合作用中释放的氧气来自二氧化碳
D．阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随
C [鲁宾和卡门采用同位素示踪的方法进行实验，证明光合作用释放的氧气来自水，C错误。]
3．1941年鲁宾和卡门采用同位素标记法进行了如下两组实验，下列叙述正确的是( )
A．为了排除光照的影响，该实验要在黑暗条件下进行
B．A和B相对分子质量之比为9∶8
C．设计该实验的目的在于证明植物光合作用会释放氧气
D．实验结果说明植物光合作用释放的氧气全部来自水
D [光合作用需要光，因此题述实验需要在光下进行，A错误；光反应的过程中，氧气中的氧元素来自水，所以A物质是O2，B物质是18O2，所以图中A物质和B物质的相对分子质量之比为32∶36＝8∶9，B错误；设计题述实验的目的在于证明植物光合作用释放的氧气来自水，C错误；实验结果说明光合作用释放的氧气全部来自水，D正确。]
4．在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，曾提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下哪项科学实验能证明这一假说( )
A．英格豪斯证明植物在光照条件下可以更新空气的实验
B．恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验
C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验
D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验
C [英格豪斯通过实验证明了植物更新空气必须在光下才能进行，没有涉及能量的转化，A错误；恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域，证明了光合作用的有效光是红光和蓝紫光，该实验没有涉及能量的转化，B错误；萨克斯将暗处理的叶片一半曝光、一半遮光，用碘液证明了光合作用产生淀粉，从而证明了光能转化为淀粉中稳定的化学能，C正确；鲁宾和卡门用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水，没有涉及能量的转化，D错误。]
题组二 光合作用的原理
5．下列物质中，可以在叶绿体类囊体薄膜上被消耗的有( )
A．水、二氧化碳、ATP B．氧气、水、ATP
C．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水
C [在叶绿体类囊体薄膜上发生的是光反应，该过程有ATP的形成和水的光解。]
6．将一株质量为20 g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40 g，其增加的质量来自( )
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
A [水是占细胞鲜重最多的化合物，矿质元素是构成细胞中主要化合物的基础，植物幼苗生长过程中可从土壤中吸收水分和矿质元素使植株质量增加；另外，植物在光照条件下可进行光合作用，通过吸收空气中的CO2合成有机物使植株质量增加。故A符合题意。]
7．根据如图所示光合作用图解，判断下列说法正确的是( )
A．⑤过程发生于叶绿体基质中
B．⑥过程发生于叶绿体类囊体薄膜上
C．图示①～④依次为NADPH、ATP、CO2、(CH2O)
D．②不仅用于还原C3化合物，还可促进③与C5的结合
C [⑤是光反应阶段，发生于叶绿体类囊体薄膜上，A错误；⑥为暗反应阶段，发生于叶绿体基质中，B错误；据图分析可知，①是NADPH，②是ATP，③是二氧化碳，④是糖类，C正确；②是ATP，是光反应的产物，用于还原C3，CO2与C5结合形成C3不消耗能量，D错误。]
8．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中含量的变化将会是( )
A．a上升、b下降 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D．a下降、b上升
B [由题图分析，c是CO2，a和b分别是NADPH、ATP，若在其他条件不变的情况下，将c降低至极低水平，CO2的固定减弱，C3还原减慢，消耗NADPH和ATP减少，则a、b在叶绿体中含量都将会上升。]
9．在光合作用中，RuBP羧化酶能催化CO2＋C5(即RuBP)→2C3，下列分析正确的是( )
A．叶肉细胞内RuBP羧化酶分布在叶绿体基质中
B．RuBP羧化酶为上述反应的进行提供所需的活化能
C．提取的RuBP羧化酶应在最适温度条件下保存，以保持其最高活性
D．叶肉细胞内RuBP羧化酶只有在黑暗条件下才能发挥其催化作用
A [叶肉细胞内RuBP羧化酶是植物体内催化CO2固定的酶，反应的场所是叶绿体基质，A正确；酶的作用原理是降低化学反应的活化能，因此RuBP羧化酶降低了上述反应进行所需的活化能，B错误；酶在低温条件下，空间结构保持稳定，在适宜的温度下酶的活性可以恢复，因此酶适于在低温下保存，C错误；CO2的固定在有光、无光条件下都能进行，因此叶肉细胞内RuBP羧化酶在光照和黑暗条件下都能发挥作用，D错误。]
10．甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内含量的变化曲线，请据图回答问题。
甲 乙
(1)甲图中A表示的物质是________，它是由______________产生的，其作用主要是__________________________________________________________。
(2)甲图中ATP形成所需的能量最终来自________________________________________________________________________。
若用放射性同位素14C标记CO2，则14C最终进入的物质是________。
(3)乙图中曲线a表示的化合物是____________，在无光照时，其含量迅速上升的原因是________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是____________，在无光照时，其含量下降的原因是______________________________________________________________。
[解析] (1)光反应为暗反应提供的物质是NADPH和ATP，由此可确定A是NADPH，NADPH是由H2O分解后经一系列过程产生的，其作用主要是用于三碳化合物的还原。(2)光反应中，光能转化为活跃的化学能储存在ATP中，14CO2的同化途径为14CO2→14C3(三碳化合物)→(14CH2O)。(3)(4)题干中已明确a、b表示三碳化合物和五碳化合物的含量变化，光照停止后，光反应停止，NADPH和ATP含量下降，三碳化合物的还原减弱直至停止，而CO2的固定仍在进行，因此三碳化合物含量相对升高，五碳化合物含量相对下降，即a表示三碳化合物，b表示五碳化合物。
[答案] (1)NADPH 水在光下分解 还原三碳化合物 (2)光能 (CH2O) (3)三碳化合物 CO2与五碳化合物结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原 (4)五碳化合物 五碳化合物与CO2结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原为五碳化合物
11．下图所示为某阳生植物细胞在夏季晴朗的某一天内的光合作用过程中C3、C5的含量变化。若第二天中午天气由光照强烈转向阴天时，叶绿体中C3含量的变化、C5含量的变化分别相当于曲线中的( )
A．c→d段(X)，b→c段(Y)
B．d→e段(X)，d→e段(Y)
C．d→e段(Y)，c→d段(X)
D．c→d段(Y)，b→c段(X)
B [光照增强时(a→b段)，光反应增强，ATP、NADPH生成量增加，暗反应过程的C3还原成C5和(CH2O)合成量增多，此时CO2供应不变，C5固定CO2的过程照常运行，结果是叶绿体中的C3含量减少、C5含量增加；光照减弱时，则相反。由此判断X曲线表示的是C3含量的变化，Y曲线表示的是C5含量的变化。与晴天相比，阴天光照强度减小，所以C3含量的变化如X曲线的d→e段，C5含量的变化如Y曲线的d→e段，B项正确。]
12．正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内不可能发生的现象是( )
A．O2的产生停止
B．CO2的固定加快
C．ATP/ADP的值下降
D．NADPH/NADP＋的值下降
B [用黑布迅速将培养瓶罩上，导致绿藻细胞叶绿体内的光反应停止，不再产生O2、ATP和NADPH，使ATP/ADP、NADPH/NADP＋的值下降，A、C、D项正确。光反应停止，使暗反应中C3的还原受阻，导致C5含量减少，从而使CO2的固定减慢，B项错误。]
13．在高等植物光合作用的卡尔文循环中，唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是( )
A．Rubisco存在于细胞质基质中
B．激活Rubisco需要黑暗条件
C．Rubisco催化CO2固定需要ATP
D．Rubisco催化C5和CO2结合
D [由“唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco”可知，Rubisco是与暗反应有关的酶，暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的，故Rubisco存在于叶绿体的基质中，A叙述错误，D叙述正确；暗反应在有光、无光条件下都可以进行，故激活Rubisco不一定需要黑暗条件，B叙述错误；在暗反应阶段，CO2的固定不消耗NADPH和ATP，C叙述错误。]
14．人工光合作用是模拟自然界的光合作用，利用光能分解水制造氧气或固定CO2制造有机物的过程。下图是人工光合作用模拟装置示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．自然光合作用离不开光合色素对光能的吸收和转化
B．催化剂a的表面会有O2产生
C．质子交换膜的功能与叶绿体内膜类似
D．人工光合作用的研究对于人类解决能源危机具有重要意义
C [质子交换膜的功能与叶绿体类囊体膜类似，叶绿体内膜不参与光合作用。]
15．依据下列相关实验，回答问题：
(1)英国科学家罗伯特·希尔将离体叶绿体加入到具有氢受体的水溶液中，给予光照后有氧气放出。反应的过程如下：
DCPIP(蓝色)＋H2ODCPIP—H2(无色)＋O2
(注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，在氧化态时是蓝色，在还原态时是无色)。
①叶绿素主要吸收可见光的________。上述反应过程中，能使DCPIP发生颜色变化的化合物是________，该物质在________(填场所)产生。
②若上述反应过程在密闭条件下的蒸馏水中进行，则容器中O2浓度不能持续增加，原因是______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)在密闭容器中，放入适量的小球藻和培养液，先通入18O2，后给予适宜的光照，一段时间后，在小球藻合成的有机物中能否检测到18O？________，理由是________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)①叶绿素主要吸收蓝紫光和红光。依题意和反应的过程可知：将离体叶绿体加入到具有氢受体的水溶液中，给予光照后有氧气放出，导致蓝色的DCPIP转变为无色的DCPIP—H2，这说明能使DCPIP发生颜色变化的化合物是[H](或NADPH或还原性氢)，该物质是在叶绿体的类囊体薄膜上发生的水在光下分解而产生的。
②在密闭条件下的蒸馏水中，因缺乏CO2导致暗反应不能进行，所以无法为光反应提供合成ATP和[H](NADPH)的底物，致使光反应不能持续进行，导致容器中O2浓度不能持续增加。
(2)通入的18O2，参与有氧呼吸的第三阶段产生HO；产生的HO参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸一起被彻底分解成C18O2和[H]；产生的C18O2参与光合作用的暗反应，生成C6HO6等含18O的有机物。可见，在小球藻合成的有机物中能检测到18O。
[答案] (1)①蓝紫光和红光 [H](或NADPH或还原性氢) (叶绿体)类囊体薄膜上 ②缺乏CO2不能进行暗反应，无法为光反应提供合成ATP和[H](NADPH)的底物，所以光反应不能持续进行 (2)能 18O2经有氧呼吸作用产生的HO再用于有氧呼吸产生C18O2，C18O2用于光合作用可产生C6HO6(或含18O的有机物)
7/8
