Question

17．Ⅰ．光呼吸是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞在光照和O₂/CO₂值異常時發(fā)生的一種生理過程（圖甲所示），該過程是細(xì)胞在Rubisco酶的催化下，消耗O₂，生成CO₂，借助葉綠體、線粒體等多種細(xì)胞器共同完成的消耗能量的反應(yīng)．請回答下列問題．

（1）Rubisco酶既能催化C₅和CO₂反應(yīng)，又能催化C₃和O₂反應(yīng)，可以推測$\frac{O{\;}_{2}}{CO{\;}_{2}}$值偏高（“偏高”或“偏低”）時有利于光呼吸而不利于光合作用．
（2）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的供應(yīng)量減少，植物可通過光呼吸為光合作用提供的物質(zhì)為CO₂和C₃．
（3）據(jù)圖可知，光呼吸和光合作用都能利用的物質(zhì)是C₅，光合作用利用該物質(zhì)的場所葉綠體基質(zhì)，光呼吸中生成CO₂的場所線粒體（或線粒體基質(zhì)）．
（4）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把細(xì)胞呼吸稱為“暗呼吸”，從反應(yīng)條件來講光呼吸與暗呼吸的不同是光呼吸需要光，而暗呼吸有光或無光均可．
Ⅱ．科學(xué)家測定不同溫度下某植物對CO₂的吸收速度如圖乙所示．
（1）據(jù)圖可知，導(dǎo)致A、B丙點(diǎn)植物CO₂吸收速度相等的外界因素是溫度和光照強(qiáng)度．A點(diǎn)的總光合作用速率＜（“＞”“＜”或“=”）B點(diǎn)的總光合作用速率．
（2）在15℃，1klx條件下，植物5小時吸收CO₂0.1mol．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲中，光呼吸需要用到C₅為原料，光合作用在暗反應(yīng)階段又生成了C₅化合物，實現(xiàn)了該物質(zhì)的再生，而且光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解成CO₂．圖乙中，該曲線表示不同溫度和不同光照強(qiáng)度對植物光合作用的影響．真正的光合作用速率=表觀光合作用速率+呼吸作用速率．據(jù)此分析作答

解答 解：（1）由于Rubisco這種酶既能催化物質(zhì)C₅和O₂反應(yīng)，也能催化物質(zhì)C₅和CO₂反應(yīng)，因此可以推測當(dāng)O₂/CO₂比值較高時，利于光呼吸而不利于暗反應(yīng)階段．
（2）當(dāng)氣孔大量關(guān)閉時，CO₂供應(yīng)減少，暗反應(yīng)階段減弱；光反應(yīng)階段的產(chǎn)物有[H]和ATP可以被暗反應(yīng)階段利用，因此光呼吸可以消耗[H]和ATP，而光呼吸可以產(chǎn)生CO₂用作暗反應(yīng)階段的原料，因此光呼吸具有重要意義．
（3）據(jù)圖分析，光呼吸和光合作用都能利用的物質(zhì)是C₅，光合作用的暗反應(yīng)階段二氧化碳與該物質(zhì)結(jié)合而固定，發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中．光呼吸中生成CO₂的場所為線粒體基質(zhì)．
（4）據(jù)圖甲分析，從反應(yīng)條件來講光呼吸與暗呼吸的不同是光呼吸需要光，而暗呼吸有光或無光均可．Ⅱ．（1）據(jù)圖乙分析，導(dǎo)致A、B丙點(diǎn)植物CO₂吸收速度相等的外界因素是溫度和光照強(qiáng)度．A點(diǎn)的總光合作用速率為0.01+0.02=0.03，B點(diǎn)的總光合作用速率為0.02+0.02=0.04，所以A點(diǎn)的總光合作用速率小于B點(diǎn)的總光合作用速率．
（2）在15℃，1klx條件下，植物5小時吸收CO₂為表觀光合作用速率，即0.02×5=0.1mol．
故答案為：
Ⅰ．（1）偏高
（2）CO₂    CO₂和C₃
（3）C₅   葉綠體基質(zhì)    線粒體（或線粒體基質(zhì)）
（4）光呼吸需要光，而暗呼吸有光或無光均可
Ⅱ．（1）溫度和光照強(qiáng)度＜
（2）0.1

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖示主要考查光合作用與光呼吸以及影響光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生的識圖判斷和分析作答的能力．