Question

研究发现，一些作物的叶照光后移至黑暗环境，短时间内（约1分钟）出现CO₂释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。这是因为在光照下叶肉细胞吸收O₂，释放CO₂。这种反应需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，称为光呼吸。

（1）在适宜光照强度条件下，叶肉细胞产生O₂的具体部位是______，产生CO₂的具体部位是______。

（2）光呼吸与有氧呼吸的共同点是______，细胞呼吸的主要意义是______。

（3）请依据题中所给信息，简要写出验证植物存在光呼吸现象的实验设计思路______。

Answer

叶绿体类囊体薄膜 线粒体基质 消耗O2释放CO2 分解有机物，为生命活动提供能量 在适宜条件下先测定植物光照时吸收CO2速率，一段时间后对植物进行遮光（完全黑暗）处理，遮光后每10秒测定一次CO2释放速率，直到CO2释放速率不变。

【解析】

1、植物在光照条件下进行光合作用，光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解，产生ATP和[H]，同时释放氧气，ATP和[H]用于暗反应阶段三碳化合物的还原，细胞的呼吸作用不受光照的限制，有光无光都可以进行，为细胞的各项生命活动提供能量。

2、有氧呼吸的过程：

（1）叶肉细胞光反应产生O2，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜，在适宜光照强度条件下，在有氧呼吸的第二阶段产生CO2，发生在线粒体基质。

（2）有氧呼吸程是指在有氧的条件下，在酶的催化作用下，将有机物氧化分生成CO2和H2O，释放能量形成ATP的过程。形成的ATP可用于多项生命活动；光呼吸是指植物光照下叶肉细胞吸收O2，释放CO2的过程，因此光呼吸与有氧呼吸的共同点是都有消耗O2释放CO2。

（3）光呼吸是指植物光照下叶肉细胞吸收O2，释放CO2的过程，照光后移至黑暗环境，由于照光条件下光呼吸产生CO2的原因，所以短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。通过测定植物光照时吸收CO2速率，再进行黑暗处理，测定CO2释放速率。CO2释放速率下降，随后保持稳定，即可验证植物存在光呼吸现象。