Question

7．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶具有“兩面性”．當(dāng)CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時，該酶卻催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會生成CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．請分析回答下列問題：
（1）Rubisco酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專一性 （特性）相矛盾．
（2）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是C₃（或三碳化合物）．
（3）夏季中午，水稻會出現(xiàn)“光合午休”，此時光合作用速率明顯減弱，而CO₂產(chǎn)生速率明顯增強，其原因是氣孔關(guān)閉，CO₂濃度較低，O₂濃度較高，光呼吸增強．
（4）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把細胞呼吸稱為“暗呼吸”．從反應(yīng)條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸有光無光均可以（不需要光）；從反應(yīng)場所上看，光呼吸發(fā)生在葉綠體和線粒體中，暗呼吸發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中．
（5）如圖表示測定某植物每1cm²葉片的重量（mg）變化情況（均考慮為有機物的重量變化）的操作流程及結(jié)果．該植物的呼吸速率可表示為X（mg/cm²•h），凈光合速率可表示為
X+Y（mg/cm²•h）．（用圖中字母表示）

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析，植物的Rubisco酶具有兩方面的作用：當(dāng)CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，生成C₃，C₃在ATP和[H]的作用下完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時，該酶催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．

解答 解：（1）Rubisco酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專一性相矛盾．
（2）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是C₃（或三碳化合物），該產(chǎn)物完成光合作用還需要ATP和[H]．
（3）夏季中午，水稻會出現(xiàn)“光合午休”，此時光合作用速率明顯減弱，而CO₂釋放速率明顯增強，其原因是氣孔關(guān)閉，二氧化碳濃度較低，氧氣濃度較高，光呼吸增強．
（4）光呼吸與暗呼吸的不同有：光呼吸需要光，暗呼吸有光無光均可；光呼吸的場所為葉綠體和線粒體，暗呼吸的場所為細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（5）據(jù)圖分析，原葉片重為M，暗處理1h后重量為M-X，所以呼吸速率可表示為Xmg/cm²•h，光照1h后重量為M+Y，凈光合速率+呼吸作用速=M+Y-（M-X）=Y+Xmg/cm²•h．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)         專一性
（2）C₃（或三碳化合物）
（3）氣孔關(guān)閉，CO₂濃度較低，O₂濃度較高，光呼吸增強
（4）有光無光均可以（不需要光）      細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（5）X    X+Y

點評 本題屬于信息題，主要考查了光呼吸和暗呼吸的有關(guān)知識，意在考查考生的分析能力、理解能力以及能夠運用所學(xué)知識解決問題的能力，難度適中．