Question

【题目】植物生理学家经研究发现：在光照条件下，02浓度较高时，植物叶肉细胞能吸收O2，02与C3(RuBP，与卡尔文循环中C5为同一种物质）结合形成C3与C2(—种二碳化合物），催化这一反应的酶(Rubisco)是一种兼性酶，它也能催化暗反应中C02+C5→2C3的反应，其催化方向取决于环境中C02和02的比值。C2在多种细胞器及多种酶的参与下，经一系列反应最终被氧化生成CO2，如图所示。生理学家将植物的绿色细胞依赖光照，吸收O2放出CO2的过程称为光呼吸。请回答下列问题：

（1）叶肉细胞中的Rubisco存在于_________________中。

（2）在适宜光照等条件下，若环境空气中C02/02比值明显降低，则叶肉细胞的光合速率将_______(填“增大”或“减小”），其主要原因是______________________。

（3）农业生产实践中，在晴朗夏季利用大棚培育绿叶白菜时需要定时通风，请根据上述原理分析并列举通风的好处:____________________(至少写出两项）。而在阴天，大棚中一般不需要补充CO2的原因是________。

Answer 1

【答案】 叶绿体基质 减小 高浓度的02与C02竞争C5，导致光合作用暗反应中C02的固定过程受阻进而抑制光合作用 降低02浓度从而抑制白菜进行光呼吸、提高C02浓度从而提高光合速率、避免温度过高抑制光合作用酶的活性 光照弱，光反应弱，制约了暗反应的进行

【解析】试题分析：Rubisco是一种兼性酶，在光照条件下，02浓度较高时，能催化02与 C5结合形成C3与C2，也能催化暗反应中C02+C5→2C3的反应，其催化方向取决于环境中C02和02的比值。以此和图示信息为切入点，围绕光合作用过程及其影响因素的相关知识，分析各问题情境，进而进行解答。

(1)依题意可知：Rubisco既能催化02与C5结合形成C3与C2，又能催化暗反应中C02+C5→2C3的反应，说明叶肉细胞中的Rubisco存在于叶绿体基质中。

(2)依题意可知：高浓度的02与C02竞争C5，导致光合作用暗反应中C02的固定过程受阻进而抑制光合作用，因此在适宜光照等条件下，若环境空气中C02/02比值明显降低，则叶肉细胞的光合速率将减小。

(3)在晴朗夏季利用大棚培育绿叶白菜时需要定时通风，其好处在于: ①降低02浓度从而抑制白菜进行光呼吸；②提高C02浓度从而提高光合速率；③避免温度过高抑制光合作用酶的活性。在阴天，由于光照弱，光反应弱，制约了暗反应的进行，所以大棚中一般不需要补充CO2。