Question

【题目】研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”．当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶却催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中会生成CO2 ， 这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸．请分析回答下列问题：
（1）在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是 ， 该产物被还原生成糖类的过程还需要（物质）．Rubisco酶的“两面性”与酶的（特性）相矛盾．
（2）与光呼吸相区别，研究人员常把有氧呼吸称为“暗呼吸”．从反应条件上看，光呼吸需要光，暗呼吸；从反应场所上看，光呼吸发生在叶绿体和线粒体中，暗呼吸发生在中．
（3）如图表示测定某植物每1cm2叶片的重量（mg）变化情况（均考虑为有机物的重量变化）的操作流程及结果．该植物的呼吸速率可表示为（mg/cm2h），实际光合速率可表示为（mg/cm2h）．（用图中字母表示）

Answer 1

【答案】
（1）C3；[H]和ATP；专一性
（2）有光无光均可；细胞质基质和线粒体
（3）X；Y+2X
【解析】解：（1）当CO2浓度较高时，Rubisco酶催化C5与CO2反应，产物是C3 ． C3的还原需要[H]和ATP．酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，因此Rubisco酶的“两面性”与酶的专一性相矛盾．（2）“暗呼吸”即有氧呼吸在有光和无光的条件下均能进行，其场所是细胞质基质和线粒体．（3）无光处理1h，叶片不能进行光合作用，但能进行呼吸作用，叶片重量的减少量为呼吸作用消耗所致，即该植物的呼吸速率=M﹣（M﹣X）=X（mg/cm2h）．有光处理1h，叶片光合作用和呼吸作用都能进行，分析图示可知：（M﹣X）+实际光合速率﹣呼吸速率=（M+Y），而呼吸速率=X（mg/cm2h），解得实际光合速率=（Y+2X）（mg/cm2h）．
【考点精析】本题主要考查了光反应和暗反应的比较的相关知识点，需要掌握光反应阶段与暗反应阶段既有区别又紧密联系，是缺一不可的整体，光反应为暗反应提供[H]和ATP，暗反应为光反应提供ADP+Pi，没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成才能正确解答此题．