Question

20．约翰•德柯尔在1955年观测到烟草叶在光照突然停止之后释放出大量的CO₂，后来发现烟草叶肉细胞在光照下除进行光合作用外，还可以消耗 O₂、ATP、NADP[H]，将部分 C₅分解并释放 CO₂，光呼吸由此得名．请据图分析回答下列有关问题：
（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了的原料为C₅，但光合作用的暗反应阶段通过C₃的还原实现了该物质的再生，而光呼吸则不同．
（2）研究表明，催化 C₅与 CO₂结合与催化 C₅与 O₂结合的是同一种酶（Rubisco），并且该酶的活性中心不能分辨 CO₂ 与 O₂，据此推测，适当提高 CO₂浓度，对光呼吸的效应是抑制（填“促进”或“抑制”）．

（3）有观点指出，噶unghuxide生理作用在于应对干旱天气和郭强光照，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，此时的光呼吸作可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H]，又可以为暗反应阶段提供原料，因此光呼吸对植物有重要的意义．
（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时（提示：从与有氧呼吸进行比较的角度回答）．

Answer 1

分析 光合作用过程图解：

解答 解：（1）分析题意可知，光呼吸是指“叶肉细胞在光照下除进行光合作用外，还可以消耗O₂、ATP、NADPH，将部分C₅分解并释放CO₂”，因此光呼吸与光合作用都利用了五碳化合物为原料，但光合作用在暗反应阶段通过三碳化合物的还原重新生成了C₅，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生CO₂．
（2）研究表明，催化C₅与CO₂结合与催化C₅与O₂结合的是同一种酶（Rubisco），并且该酶的活性中心不能分辨CO₂与O₂，据此推测适当提高CO₂浓度，二氧化碳就会与氧气争抢酶的活性中心，导致光呼吸不能进行．
（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．此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H]，又可以为暗反应阶段提供原料，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，这是由于光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似．科学家用14CO₂供小球藻进行光合作用，然后追踪检测放射性，最终探明CO₂中的碳在暗反应中的转化途径，该实验的自变量是时间，因变量为放射性的存在部位．
故答案为：
（1）C₅（五碳化合物）     C₃的还原
（2）抑制
（3）ATP和[H]
（4）光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似时

点评 本题考查光合作用和光呼吸的相关知识，首先要求考生能够熟练掌握光合作用过程中的物质变化，然后结合题干和题图信息对光呼吸和光合作用进行比较，再根据题意进行解答，具有一定的难度．