Question

植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O₂，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：

（1）①发生在__________中，并且需要ATP、NADPH分别提供____________。黑暗下C-C-C不能经还原再生成_______________（填中文名称）而不能进行光呼吸。

（2）催化过程②和③的均是Rubisco酶。CO₂和O₂会竞争酶的同一活性位点，结合形成______________。因此当细胞中O₂/CO₂偏高时，会________（填“促进”或“抑制”）过程②。

（3）在干旱强光照的环境中，光呼吸可为光合作用提供__________，在一定程度上减缓植物光合速率下降。

（4）将生长旺盛的绿色植物置于玻璃钟罩内，浇足含¹⁸O的水，在适宜光照下若干小时,空气中含有¹⁸O的是________。

Answer

叶绿体基质 磷酸基团和能量、氢和能量 核酮糖二磷酸 酶底物复合物 抑制 CO2、三碳酸（3-磷酸甘油酸或图中的C-C-C亦可） 18O2、H218O、C18O2

【解析】

分析图：①表示C3的还原，需要光反应提供的ATP和NADPH，该过程发生在叶绿体基质。②表示CO2的固定，③表示光呼吸，此过程消耗O2产生CO2，需要ATP和[H]的参与。

（1）①为C3的还原，发生在叶绿体基质中，需要光反应提供的ATP和NADPH，其中ATP为该过程提供能量和磷酸基团，NADPH为该过程提供氢和能量。

（2）催化过程②和③的为同一种酶，均是Rubisco酶（核酮糖二磷酸羧化酶）。CO2和O2会竞争酶的同一活性位点，与核酮糖二磷酸形成酶底物复合物。所以高浓度的氧气，低浓度的二氧化碳环境会促进光呼吸，抑制过程②二氧化碳的固定。

（3）由图可知，光呼吸可为光合作用提供CO2和C-C-C（三碳酸或3-磷酸甘油酸），在一定程度上减缓植物光合速率下降。

（4）植物从溶液中吸收水进行生命活动，其中有光合作用，蒸腾作用等，蒸腾作用以水蒸气的形式散失的水中有。光合作用中，水作为光反应原料，2H2O→[H]+1/2O2，空气中氧气有，氧气提供给呼吸作用，C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量。CO2中有，水有，CO2提供给光合作用暗反应C5+CO2→2C3，2C3→(CH2O)+C5，有机物中有。故空气中含有18O的是18O2、H218O、C18O2。