Question

【題目】擬南芥葉肉細(xì)胞中與光合作用有關(guān)的Rubisco酶是一個(gè)雙功能酶。在光下，它既催化C5與CO2的羧化反應(yīng)進(jìn)行光合作用，同時(shí)又催化C5與O2的加氧反應(yīng)進(jìn)行光呼吸，如下圖所示，其中①~④代表生理過程。請(qǐng)回答下列問題：

（1）圖中①過程是_________，進(jìn)行的場(chǎng)所是_________。

（2）卡爾文循環(huán)過程中需要光反應(yīng)產(chǎn)生的________，該過程中除了糖之外，還有_________的再生。

（3）光呼吸過程中C2從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)骄�粒體至少要穿過________層磷脂分子層。當(dāng)植物發(fā)生光呼吸時(shí)，會(huì)明顯減弱光合作用，請(qǐng)從C5角度分析原因________。

（4）光呼吸是植物在長期進(jìn)化過程中提高抗逆性而形成的一條代謝途徑。在高溫、干旱和強(qiáng)光照條件下，植物的蒸騰作用很強(qiáng)，葉片氣孔大量關(guān)閉，CO2供應(yīng)量減少，植物可通過光呼吸為光合作用提供________。從反應(yīng)條件來講光呼吸與有氧呼吸的不同是_________。

Answer 1

【答案】二氧化碳的固定 葉綠體基質(zhì) [H]和ATP C5（和H2O） 8 部分C5用于光呼吸，使得參與暗反應(yīng)的C5含量減少 C3和CO2 光呼吸需要光，而有氧呼吸有光無光均可進(jìn)行

【解析】

據(jù)圖分析，光呼吸是所有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和高氧低二氧化碳情況下發(fā)生的一個(gè)生化過程，它是光合作用一個(gè)損耗能量的副反應(yīng)，過程中氧氣被消耗，并且會(huì)生成三碳化合物和二碳化合物，進(jìn)而生成二氧化碳，因此降低光呼吸被認(rèn)為是提高光合作用效能的途徑之一。

（1）圖中①過程是光合作用暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定，進(jìn)行的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)。

（2）卡爾文循環(huán)過程中需要光反應(yīng)提供[H]和ATP，兩分子三碳化合物被還原成糖之外，還再生了一分子C5。

（3）光呼吸過程中C2從產(chǎn)生部位葉綠體基質(zhì)運(yùn)輸?shù)骄�粒體至少要穿過4層生物膜，8層磷脂分子層。當(dāng)植物發(fā)生光呼吸時(shí)，部分C5用于光呼吸，使得參與暗反應(yīng)的C5含量減少，從而減弱光合作用。

（4）在高溫、干旱和強(qiáng)光照條件下，植物的蒸騰作用很強(qiáng)，葉片氣孔大量關(guān)閉，CO2供應(yīng)量減少，植物可通過光呼吸為光合作用提供C3和CO2。從反應(yīng)條件來講光呼吸與有氧呼吸的不同是光呼吸需要光，而有氧呼吸有光無光均可進(jìn)行。