Question

5．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶在CO₂濃度較高時(shí)能催化Cs與CO₂反應(yīng)生成C₃（磷酸丙糖，題圖中用“TP”表示）；而在CO₂濃度較高時(shí)卻催化Cs與O₂反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中氧化分解成CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．請回答下列相關(guān)問題：
（1）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把有氧呼吸稱為“暗呼吸”．暗呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中．
（2）如圖1所示為葉肉細(xì)胞中部分代謝途徑示意圖
淀粉是暫時(shí)存儲的光合產(chǎn)物，其合成場所應(yīng)該在葉綠體的基質(zhì)中．由圖可知，淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)應(yīng)先水解成磷酸丙糖或葡萄糖，后者通過葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中．合成由葡萄糖和果（果糖和葡萄）糖構(gòu)成的蔗糖．再運(yùn)出細(xì)胞． TP載體只能運(yùn)輸磷酸丙糖而不能運(yùn)輸其他需跨膜運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)，其原因是載體具有特異性（或?qū)Ｒ唬��?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201702/194/4e2d8e3c.png" style="vertical-align:middle" />
（3）Rubisco酶是植物葉片催化C5與CO2結(jié)合形成C3的可溶性蛋白質(zhì)，熱穩(wěn)定性較好．若用某種化學(xué)試劑降解可溶性蛋白質(zhì)，則葉綠體中的[H]含量會增加（填“增加”、“不變”或“減少”）．如果其他條件適宜，溫度從30℃升高到40℃，Rubisco酶活性的變化趨勢是逐漸升高（或逐漸增大）．
（4）如圖2表示測定某一植物每1cm²葉片的重量（mg）變化情況（均考慮為有機(jī)物的重量變化）的操作流程及結(jié)果．據(jù)分析該植物的實(shí)際光合速率等于（填“小于”、“等于”或“大于”）（Y+2X）mg•cm²•h^-1．

Answer 1

分析 圖1所示的生理過程為卡爾文循環(huán)，該循環(huán)的關(guān)鍵步驟是三碳酸的還原，即CO₂的還原、每個(gè)三碳酸分子接受來自NADPH的氫和來自ATP的磷酸基團(tuán)，形成三碳糖，NADPH含有高能量并是強(qiáng)還原劑，因此在該循環(huán)中的作用為供氫（作還原劑）和供能．
圖2中：X表示呼吸作用速率，（M+Y）-（M-X）=Y+X表示凈光合作用速率，2X+Y表示真正的光合作用速率．真正的光合速率=呼吸速率+凈光合速率．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）有氧呼吸的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（2）淀粉是暫時(shí)存儲的光合產(chǎn)物，在光合作用的暗反應(yīng)階段產(chǎn)生，暗反應(yīng)的場所為葉綠體基質(zhì)．由圖可知，淀粉運(yùn)出葉綠體時(shí)應(yīng)先水解成磷酸丙糖或葡萄糖，葡萄糖通過葉綠體膜上的載體運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)中，合成蔗糖．蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖組成的．TP載體只能運(yùn)輸磷酸丙糖而不能運(yùn)輸其他需跨膜運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)，其原因是載體具有特異性（或?qū)Ｒ唬��?br />（3）Rubisco酶被降解后，導(dǎo)致三碳化合物的合成減少，[H]的消耗減少而積累．Rubisco酶熱穩(wěn)定性較好，如果其他條件適宜，溫度從30℃升到40℃，Rubisco酶活性增加．
（4）圖中凈光合速率為（M+Y）-（M-X）=Y+X，真正的光合作用速率=呼吸作用速率+凈光合作用速率=Y+X+X=Y+2X．
故答案為：
（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（2）基質(zhì)     葡萄糖     葡萄糖和果（果糖和葡萄）     載體具有特異性（或?qū)Ｒ唬?br />（3）增加逐漸升高（或逐漸增大）
（4）等于

點(diǎn)評 本題考查了光合作用的過程和影響因素的相關(guān)內(nèi)容，意在考查考生理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．