Question

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）某同学为研究某池塘（溶氧充足）中2米深处生物的光合作用和有氧呼吸，设计了黑白瓶实验：取三个大小相同，体积适宜的透明玻璃瓶，标号 1、2、3 ，其中1号瓶用锡箔纸包住遮光。用三个瓶子在池塘2米深的相同位置取满水，测3号瓶的溶氧量记为a。然后将1、2号放回取水处，24h后取出，测1、2号瓶的溶氧量记作b、c。请回答下列问题：①24h细胞呼吸耗氧量为         ②24h光合作用的实际产氧量为           。

Answer

（1）C3（三碳化合物） [H]和ATP 专一性

（2）有光无光均可 细胞质基质和线粒体

（3）a-b, c-b

【解析】

试题分析：

（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）有氧呼吸也叫暗呼吸，有氧呼吸有光无光均可以进行．有氧呼吸进行的场所是细胞质基质和线粒体。

（3）根据实验设计可知，1号瓶用锡箔纸包住遮光，只进行呼吸作用，而2号瓶既进行光合作用又进行呼吸作用，因此c-b的差值就是该处生物24h内光合作用产生的氧气量。

考点：本题有一定的难度，光合作用和呼吸作用的实验分析往往是考生的弱项，把握知识间的内在联系的能力。