Question

11．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶具有“兩面性”．當CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與CO₂反應，完成光合作用；當O₂濃度較高時，該酶卻催化C₅與O₂反應，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）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應的產(chǎn)物是C₃（或三碳化合物，該產(chǎn)物被還原生成糖類的過程還需要ATP和[H]（物質(zhì)）．Rubisco酶的“兩面性”與酶的專一性（特性）相矛盾．
（2）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把有氧呼吸稱為“暗呼吸”．從反應條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸有光無光都可以進行；從反應場所上看，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)與線粒體中．
（3）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．該葉片的實際光合速率可表示為Y+2X（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CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與CO₂反應，生成C₃，C₃在ATP和[H]的作用下完成光合作用；當O₂濃度較高時，該酶催化C₅與O₂反應，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）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應的產(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]．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）有氧呼吸也叫暗呼吸，有氧呼吸有光無光均可以進行．有氧呼吸進行的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．
（3）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，真正的光合作用速率=凈光合速率+呼吸作用速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2Xmg/cm²•h
故答案為：
（1）C₃ ATP和[H]專一性
（2）有光無光均可   細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（3）Y+2X

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