Question

研究发现，植物的Rubicon酶具有“两面性”，C0₂浓度较高时，该酶催化c₅与C0₂反应，完成光合作用；0₂浓度较高对，该酶催化c₅与0₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂，这种植物在光下吸收0₂产生C0₂的现象称为光呼吸。请回答：

（1）Rubicon酶的存在场所为     ，其“两面性”与酶的     （特性）相矛盾。

（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubicon酶所催化反应的产物是      ，该产物进一步反应还需要          。

（3）与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件和场所两方面，列举光呼吸与暗呼吸的不同：

a：反应条件                                             。

b：场所                                             。

（4）若通过实验测定水稻光呼吸速率，方法是：分别在低氧和大气条件下测定水稻           （2分），再根据两种状态之间的差异推算光呼吸的速率。

（5）有人认为光呼吸是有害的过程，理由是_____   ___（2分）。

Answer

（1）叶绿体基质 专一性

（2）C3（或三碳化合物） ATP和[H]（酶）

（3）a:光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可以；b:光呼吸的场所是叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所是细胞质基质和线粒体

（4）CO2吸收速率（2分）

（5）由于光呼吸降低有机物产量（2分）

【解析】

（1）Rubicon酶催化C5与CO2反应，完成光合作用，该过程为暗反应阶段，发生的场所是叶绿体基质．Rubicon酶具有“两面性”，与酶的专一性相矛盾。

（2）在较高CO2浓度环境中，Rubicon酶所催化反应为C5与CO2反应，其产物为C3（或三碳化合物），该过程需要光反应提供ATP和[H]（酶）。

（3）根据题意，光呼吸与暗呼吸的区别是光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可以；光呼吸的场所是叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

（4）根据题干可知低氧条件下测定的是光合作用速率，大气条件下测定的是表观光合速率，所以应该分别在低氧和大气条件下测定水稻CO2吸收速率，再根据两种状态之间的差异推算光呼吸的速率。

（5）由于光呼吸降低有机物产量，因此有人认为光呼吸是有害的过程。

【考点定位】光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化

【名师点睛】光合作用的过程根据对光的需求情况可以分为光反应阶段和暗反应阶段，暗反应又包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个阶段．真正的光合作用速率=呼吸速率+表观光合速率。