Question

12．光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O₂：CO₂值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应．光呼吸过程中O₂被消耗，并且会生成CO₂．光呼吸损耗能量大约抵消了30%的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一．但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用．

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了五碳化合物（C-C-C-C-C或C₅） 为原料，但光合作用在暗反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生CO₂．
（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C-C-C-C-C”和O₂反应，也能催化物质“C-C-C-C-C”和CO₂反应，你推测O₂：CO₂值高（高、低）时利于光呼吸而不利于光合作用．
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO₂供应减少．此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的[H]和ATP，而光呼吸产生的CO₂又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义．
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，你认为理由是光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似．（提示：从与有氧呼吸进行比较的角度回答）

Answer 1

分析 植物的光合作用原理是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物并放出氧气，同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物里，光合作用又分为光反应合暗反应，光反应的物质变化有水的光解和ATP的合成，暗反应的物质变化为二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，影响光合作用的环境因素有温度、二氧化碳浓度及光照强度，据此解答．

解答 解：（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了C-C-C-C-C为原料，但光合作用在暗反应阶段重新生成了C₅，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生CO₂．
（2）据图可知，O₂：CO₂比值高时，C-C-C-C-C的主要反应去向是光呼吸，因而有利于光呼吸而不利于光合作用．
（3）据图可知，光呼吸能把C分解成C-C-C提供给暗反应，同时产生的CO₂也提供给暗反应；由于光呼吸是一个耗能反应，可以把光反应产生的多余的[H]和ATP消耗掉，很好地减缓了干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，所导致的光合作用减弱现象，对植物有重要的正面意义．
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，原因是光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似．
故答案为：
（1）五碳化合物（C-C-C-C-C或C₅）     暗      CO₂
（2）高
（3）CO₂ [H]和ATP      CO₂
（4）光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似

点评 本题考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲理解层次的考查．