Question

【題目】對(duì)于植物而言，當(dāng)氣孔關(guān)閉時(shí)，導(dǎo)致氧氣無(wú)法逸出葉片和二氧化碳無(wú)法進(jìn)入葉片，當(dāng)葉肉細(xì)胞內(nèi)氧氣很多且二氧化碳很少時(shí)，可以發(fā)生光呼吸現(xiàn)象（下圖甲所示），即氧氣參與卡爾文循環(huán)，導(dǎo)致糖類分解形成CO2和水，回答有關(guān)問(wèn)題。

（1）氧氣的形成場(chǎng)所是______________，與形成氧氣的同時(shí)，還有___________的產(chǎn)生，光呼吸作用可以明顯地________光合作用，進(jìn)而影響作物產(chǎn)量，

（2）光呼吸能夠?qū)⑻穷惙纸�，其中卡爾文循環(huán)的形成的第一個(gè)糖是__________，該物質(zhì)形成之后的主要去向是__________________

（3）人們?cè)?/span>20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)，有的植物是將CO2固定的第一個(gè)產(chǎn)物是C4化合物，這類植物稱為C4植物（上圖乙所示），和普通的植物相比，C4植物固定CO2的物質(zhì)是_________。在C4植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)是否具有葉綠體？______________（有或沒(méi)有）

（4）由于PEP羧化酶的活性很高，所以轉(zhuǎn)運(yùn)到葉肉細(xì)胞中的CO2的濃度就高，大約是空氣中的十倍。這樣，即使在惡劣的環(huán)境中，也可保證高CO2濃度， 能_________光呼吸作用對(duì)光合作用的影響。

Answer 1

【答案】類囊體膜（或基粒或光合膜） H+和電子 抑制（減弱） 三碳糖 RuBP的再生 磷酸烯醇式丙酮酸和核酮糖二磷酸 具有 減弱（抵消）

【解析】

圖甲在二氧化碳濃度較高的情況下，進(jìn)行光合作用，而在氧氣濃度較高的情況下，進(jìn)行光呼吸。圖乙C4植物的葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞都含有葉綠體，C4植物中固定二氧化碳的物質(zhì)有磷酸烯醇式丙酮酸和RuBP。

（1）水在光下裂解為 H+、O2和電子，發(fā)生場(chǎng)所在葉綠體類囊體薄膜。光合作用吸收二氧化碳使植物體內(nèi)的糖不斷增多，而光呼吸則消耗糖而釋放二氧化碳，二者背道而馳，可見(jiàn)光呼吸作用抑制光合作用。

（2）由圖可知，進(jìn)入卡爾文循環(huán)的二氧化碳先與一個(gè)五碳化合物結(jié)合，形成2個(gè)三碳分子，下一步是這個(gè)循環(huán)中的關(guān)鍵步驟，即每個(gè)三碳分子接受來(lái)自NADPH的氫和來(lái)自ATP的磷酸基團(tuán)，形成1分子三碳糖，這是二氧化碳分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)后形成的第一個(gè)糖�？�爾文循環(huán)中三碳糖以后的許多反應(yīng)，都是為了再生RuBP。

（3）右圖可知，C4植物在葉肉細(xì)胞中固定CO2的物質(zhì)是磷酸烯醇式丙酮酸，在維管束鞘細(xì)胞中也進(jìn)行暗反應(yīng)，此時(shí)CO2的受體是卡爾文-本身循環(huán)中的二磷酸核酮糖（RuBP）。C4植物葉中有兩種不同類型的光合細(xì)胞，即葉肉細(xì)胞和維管束鞘細(xì)胞，C4植物的維管束鞘細(xì)胞內(nèi)也具有葉綠體。

（4）葉肉細(xì)胞中形成的四碳酸進(jìn)入鞘細(xì)胞后，發(fā)生脫去二氧化碳的作用，將二氧化碳釋放出來(lái)，這樣鞘細(xì)胞中的二氧化碳濃度就提高了，可以抑制光呼吸。因此即使在溫度和光強(qiáng)度都高的條件，C4途徑也能使鞘細(xì)胞中的二氧化碳濃度足夠高，從而抑制了光呼吸。