Question

2．植物的綠色細胞在光下吸收O₂，產生CO₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco（酶）具有“兩面性”，功能如圖所示．據圖分析回答問題．

（1）Rubisco的存在場所葉綠體基質．在高濃度CO₂環(huán)境中，Rubisco所催化反應的產物是C₃，該產物被還原生成糖類的過程還需要光反應提供的ATP和[H]（物質）；在高濃度0₂環(huán)境中，該酶卻催化C₅與O₂反應，經一系列變化后到線粒體會生成CO₂，沒有實現(xiàn)C₅的再生．
（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，暗呼吸有光無光均可（或不需要光）；從反應場所上看，光呼吸發(fā)生在葉綠體、線粒體等細胞器中，暗呼吸發(fā)生在細胞質基質和線粒體中．
（3）干旱或過強光照條件下，植物蒸騰作用過強，造成氣孔大量關閉，C0₂供應減少，而光呼吸產生的CO₂可以作為光合作用中暗反應（或卡爾文循環(huán)）階段的原料，因此光呼吸對植物有重要的意義．

Answer 1

分析 分析圖解可知，植物的Rubisco酶具有“兩面性”，CO₂濃度較高時，該酶催化C₅與C0₂反應，完成光合作用；O₂濃度較高時，該酶催化C₅與O₂反應，產物經一系列變化后到線粒體中會產生C0₂，這種植物在光下吸收0₂產生C0₂的現(xiàn)象稱為光呼吸．

解答 解：（1）根據題圖信息可知，Rubisco能夠催化二氧化碳固定，光合作用過程中二氧化碳固定發(fā)生在葉綠體基質．在高濃度CO₂環(huán)境中，Rubisco所催化反應的產物是C₃，該產物被還原生成糖類的過程還需要光反應提供的ATP和[H]；在高濃度0₂環(huán)境中，該酶卻催化C₅與O₂反應，經一系列變化后到線粒體會生成CO₂，沒有實現(xiàn)C₅的再生．
（2）由于“暗呼吸”就是指有氧呼吸，因此從反應條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸有光無光均可（或不需要光）；從反應場所上看，光呼吸發(fā)生在葉綠體、線粒體等細胞器中，暗呼吸發(fā)生在細胞質基質和線粒體中．
（3）干旱或過強光照條件下，植物蒸騰作用過強，造成氣孔大量關閉，C0₂供應減少，而光呼吸產生的CO₂可以作為光合作用中暗反應（或卡爾文循環(huán)）階段的原料，因此光呼吸對植物有重要的意義．
故答案為：
（1）葉綠體基質    C₃     ATP和[H]CO₂
（2）有光無光均可（或不需要光）      細胞質基質和線粒體
（3）CO₂ 暗反應（或卡爾文循環(huán)）

點評 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關知識，要求考生能夠識記光合作用過程中的物質變化、場所以及光反應和暗反應之間的聯(lián)系，識記有氧呼吸的場所和物質變化，能夠根據題圖信息判斷光呼吸的生理意義．