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(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時(shí)，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(huì)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(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）Rubisco酶的存在場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專(zhuān)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(huì)出現(xiàn)“光合午休”，此時(shí)光合作用速率明顯減弱，而CO₂產(chǎn)生速率明顯增強(qiáng)，其原因是氣孔關(guān)閉，CO₂濃度較低，O₂濃度較高，光呼吸增強(qiáng)．
（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)條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸有光無(wú)光均可以（不需要光）；從反應(yīng)場(chǎng)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(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中．
（5）如圖表示測(cè)定某植物每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．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(shí)，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(shí)，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(huì)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(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專(zhuān)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(huì)出現(xiàn)“光合午休”，此時(shí)光合作用速率明顯減弱，而CO₂釋放速率明顯增強(qiáng)，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(qiáng)．
（4）光呼吸與暗呼吸的不同有：光呼吸需要光，暗呼吸有光無(wú)光均可；光呼吸的場(chǎng)所為葉綠體和線粒體，暗呼吸的場(chǎng)所為細(xì)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(zhuān)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(qiáng)
（4）有光無(wú)光均可以（不需要光）      細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（5）X    X+Y

點(diǎn)評(píng) 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(shí)，意在考查考生的分析能力、理解能力以及能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，難度適中．