Question

17．約翰•德柯爾在1955年觀察到煙草葉在光照突然停止之后釋放出大量的二氧化碳．后來發(fā)現(xiàn)煙草葉肉細(xì)胞在光照下除進(jìn)行光合作用外，還可以消耗O₂、ATP、NADPH，將部分C₅分解并釋放CO₂，“光呼吸”由此得名．

（1）據(jù)圖可知，光呼吸與光合作用都利用了C₅（五碳化合物）為原料，但光合作用的暗反應(yīng)階段通過C₃的還原實現(xiàn)了該物質(zhì)的再生，而光呼吸則不同．
（2）研究表明，催化C₅與CO₂結(jié)合與催化C₅與O₂結(jié)合的是同一種酶（Rubisco），并且該酶的活性中心不能分辨CO₂與O₂，據(jù)此推測適當(dāng)提高CO₂濃度，對光呼吸的效應(yīng)是抑制（填“促進(jìn)”或“抑制”）．
（3）有觀點指出，光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過強(qiáng)光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉．此時的光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的ATP和[H]又可以為暗反應(yīng)階段提供原料，因此光呼吸對植物有重要的正面意義．
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，你認(rèn)為理由是光呼吸過程中消耗O₂并生成CO₂，與有氧呼吸過程相似（提示：從與有氧呼吸進(jìn)行比較的角度回答）．科學(xué)家用14CO₂供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測放射性，最終探明CO₂中的碳在暗反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化途徑．分析該實驗的自變量是時間．

Answer 1

分析 光合作用過程圖解：

解答 解：（1）分析題意可知，光呼吸是指“葉肉細(xì)胞在光照下除進(jìn)行光合作用外，還可以消耗O₂、ATP、NADPH，將部分C₅分解并釋放CO₂”，因此光呼吸與光合作用都利用了五碳化合物為原料，但光合作用在暗反應(yīng)階段通過三碳化合物的還原重新生成了C₅，而光呼吸最終將該物質(zhì)徹底氧化分解并產(chǎn)生CO₂．
（2）研究表明，催化C₅與CO₂結(jié)合與催化C₅與O₂結(jié)合的是同一種酶（Rubisco），并且該酶的活性中心不能分辨CO₂與O₂，據(jù)此推測適當(dāng)提高CO₂濃度，二氧化碳就會與氧氣爭搶酶的活性中心，導(dǎo)致光呼吸不能進(jìn)行．
（3）有觀點指出，光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過強(qiáng)光照下，因為溫度很高，蒸騰作用很強(qiáng)，氣孔大量關(guān)閉．此時的光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的ATP和[H]，又可以為暗反應(yīng)階段提供原料，因此光呼吸對植物有重要的正面意義．
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，這是由于光呼吸過程中消耗O₂并生成CO₂，與有氧呼吸過程相似．科學(xué)家用14CO₂供小球藻進(jìn)行光合作用，然后追蹤檢測放射性，最終探明CO₂中的碳在暗反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化途徑，該實驗的自變量是時間，因變量為放射性的存在部位．
故答案為：
（1）C₅（五碳化合物） C₃的還原
（2）抑制
（3）ATP和[H]
（4）光呼吸過程中消耗O₂并生成CO₂，與有氧呼吸過程相似時間

點評 本題考查光合作用和光呼吸的相關(guān)知識，首先要求考生能夠熟練掌握光合作用過程中的物質(zhì)變化，然后結(jié)合題干和題圖信息對光呼吸和光合作用進(jìn)行比較，再根據(jù)題意進(jìn)行解答，具有一定的難度．