Question

13．研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”．即当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）Rubisco酶的“两面性”与酶的专一性（特性）相矛盾．
（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是C₃（或三碳化合物）．
（3）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”．从反应条件和反应场所上看，暗呼吸不需要光（有光无光均可以）及发生在细胞质基质和线粒体，光呼吸则需要光及发生在叶绿体和线粒体中．

Answer 1

分析 根据题意分析，植物的Rubisco酶具有两方面的作用：当CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，生成C₃，C₃在ATP和[H]的作用下完成光合作用；当O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸．

解答 解：（1）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是C₃（或三碳化合物），该产物完成光合作用还需要ATP和[H]．Rubisco酶的存在场所为叶绿体基质，其“两面性”与酶的专一性相矛盾．
（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是C₃（或三碳化合物）．
（3）从反应条件和反应场所上看，暗呼吸不需要光（有光无光均可以）及发生在细胞质基质和线粒体，光呼吸则需要光，在光下，C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会生成CO₂，该过程发生在叶绿体和线粒体中．
故答案为：
（1）专一性
（2）C₃（或三碳化合物）
（3）需要光及发生在叶绿体和线粒体中

点评 本题属于信息题，主要考查了光呼吸和暗呼吸的有关知识，意在考查考生的分析能力、理解能力以及能够运用所学知识解决问题的能力，难度适中．