醇停止酶的反应,以双向纸层析分离放射性产物,发现C-14标记在3-磷酸甘油酸的羧基上,进一步研究发现CO2与1,5-二磷酸核酮糖缩合成6碳化合物,然后迅速裂解形成二分子3-磷酸甘油酸。催化这反应的酶是1,5-二磷酸核酮糖羧化酶—合氧酶(ribulose disphosphate carboxylase oxygenase 缩写为rubisco)。这个酶位于类囊膜上朝基质一侧。在叶绿体中此酶的含量十分丰富,大约是总蛋白量的60%。Р 图1 研究光合作用所用装置Р 经过10多年周密的研究,卡尔文等人终于探明了光合作用中从CO2到蔗糖的一系列反应步骤,推导出一个光合碳同化的循环途径,这条途径被称为卡尔文循环或卡尔文本森循环(图2)。由于这条途径中CO2固定后形成的最初产物PGA为三碳化合物,所以也叫做C3途径或C3光合碳还原循环(C3 photosynthetic carbon reduction cycle, C3PCR循环),并把只具有C3途径的植物称为C3植物(C3 plant)。Р 图2 卡尔文循环图解Р备注:Р选用小球藻等单细胞的藻类作材料,藻类不仅在生化性质上与高等植物类似,且易于在均一条件下培养,还可在试验所要求的时间内快速地杀死。Р问题:Р1、卡尔文等人研究光合作用用了哪些新技术?Р2、在用单细胞绿藻作14CO2示踪实验时,被标记的C依次出现在了哪些化合物上?这说明了什么问题?Р答案:Р1、卡尔文等人利用了(1)14C同位素标记与测定技术;(2)双向纸层析技术两项新技术。Р2、在用单细胞绿藻作14CO2示踪实验时,被标记的14C 依次出现在了1,5-二磷酸核酮糖、3-磷酸甘油酸、3-磷酸甘油醛、葡萄糖。14C出现的先后顺序说明光合作用暗反应化合物形成的先后顺序。Р本案例的使用说明:Р光合作用是生物界最重要的新陈代谢之一,本案例通过实验旨在说明光合作用的暗反应过程。
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