Question

12．光呼吸是進行光合作用的細胞在光照和O₂/CO₂值異常時發(fā)生的一種生理過程（如下圖所示），該過程是細胞在Rubisco酶的催化下，消耗O₂，生成CO₂，借助葉綠體、線粒體等多種細胞器共同完成的消耗能量的反應(yīng)．雖然光呼吸大約抵消了30%的光合作用儲備能量，但其對細胞有著很重要的保護作用．
（1）據(jù)圖可知，光呼吸與光合作用都利用了五碳化合物（C-C-C-C-C或C₅）為原料，但光合作用在暗反應(yīng)階段實現(xiàn)了該物質(zhì)的再生，而光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解并產(chǎn)生CO₂．
（2）Rubisco酶的存在場所為葉綠體基質(zhì)，這種酶既能催化物質(zhì)“C-C-C-C-C”和O₂反應(yīng)，也能催化物質(zhì)“C-C-C-C-C”和CO₂反應(yīng)，其兩面性與酶的專一性（特性）相矛盾，推測O₂/CO₂值高（高、低）時，有利于光呼吸而不利于光合作用．
（3）有觀點指出，光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過強光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關(guān)閉，二氧化碳供應(yīng)減少，此時的光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的H]和ATP，減少細胞受損的可能，而光呼吸產(chǎn)生的二氧化碳又可以作為暗反應(yīng)階段的原料，因此光呼吸對植物有重要的正面意義．
（4）用層析液（溶液）可分離綠葉中的色素，在濾紙條上擴散速度最快的是胡蘿卜素．

Answer 1

分析 植物的光合作用原理是在葉綠體里利用光能把二氧化碳和水合成有機物并放出氧氣，同時把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲存在制造的有機物里，光合作用又分為光反應(yīng)合暗反應(yīng)，光反應(yīng)的物質(zhì)變化有水的光解和ATP的合成，暗反應(yīng)的物質(zhì)變化為二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，影響光合作用的環(huán)境因素有溫度、二氧化碳濃度及光照強度，據(jù)此解答．

解答 解：（1）解：（1）據(jù)圖可知，光呼吸與光合作用都利用了C-C-C-C-C為原料，但光合作用在暗反應(yīng)階段重新生成了C₅，而光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解并產(chǎn)生CO₂．
（2）Rubisco酶的存在場所葉綠體基質(zhì)，這種相互矛盾性違背了酶的專一性；據(jù)圖可知，O₂/CO₂值高時，C-C-C-C-C的主要反應(yīng)去向是光呼吸，因而有利于光呼吸而不利于光合作用，反之則有利于光合作用．
（3）據(jù)圖可知，光呼吸能把C₅分解成C-C-C提供給暗反應(yīng)，同時產(chǎn)生的CO₂也提供給暗反應(yīng)；由于光呼吸是一個耗能反應(yīng)，可以把光反應(yīng)產(chǎn)生的多余的[H]和ATP消耗掉，很好地減緩了干旱天氣和過強光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強，氣孔大量關(guān)閉，光合作用過程中的二氧化碳供應(yīng)減少，所導(dǎo)致的光合作用減弱現(xiàn)象，對植物有重要的正面意義．
（4）層析液可以分離葉綠體中的色素，由于胡蘿卜素分子量最小，故胡蘿卜素擴散最快．
故答案為：
（1）五碳化合物（C-C-C-C-C或C₅）  暗   CO₂
（2）葉綠體基質(zhì)   專一性    高
（3）CO₂[H]和ATP  CO₂
（4）層析液   胡蘿卜素

點評 本題考查光合作用和光呼吸的相關(guān)知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力．