BI-X4-PHOTOSYNTHESIS-01｜生物 対策問題
植物へH₂¹⁸Oと通常のCO₂を与えると発生酸素が標識され、通常の水とC¹⁸O₂では発生酸素の標識が少なかった。最も適切な結論はどれか。
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正解: 2
解き方
水の酸素だけを¹⁸O標識した条件と、CO₂の酸素だけを¹⁸O標識した条件を比べ、発生O₂へ強く移った標識の供給源を選ぶ。
正解の根拠
「光合成で放出されるO₂は主に水に由来する」
H₂¹⁸Oを与えたとき発生O₂が強く標識されたので、光合成で放出される酸素分子の酸素原子は主に水に由来する。
誤答の理由
- 「O₂は主にCO₂の炭素に由来する」：O₂は酸素原子からなるのでCO₂の炭素がO₂の原子源になることはない。また、C¹⁸O₂よりH₂¹⁸Oで発生O₂が強く標識された観察にも反する。
- 「水は光合成で変化しない」：水は光化学系IIで酸化され、電子とH⁺を供給するとともにO₂を生じるため、『水は変化しない』は誤りである。
- 「標識実験から原子の由来は追跡できない」：¹⁸Oは化学的性質がほぼ同じ酸素同位体なので、反応物から生成物へ酸素原子がどのように移ったかを追跡できる。
覚えるポイント
光合成で放出されるO₂は水の酸化に由来し、CO₂はカルビン回路で有機物へ取り込まれる炭素源である。『有機物中の酸素の由来』とは分けて覚える。
共通テストでの解き方
同位体標識問題では、標識した元素、標識した反応物、標識が現れた生成物の3点を表にして、原子の移動だけを追う。