Question

4．光呼吸是在強(qiáng)光下和細(xì)胞內(nèi)O₂/CO₂值異常時(shí)，發(fā)生在葉肉細(xì)胞內(nèi)吸收O₂，釋放CO₂的生理過(guò)程．該過(guò)程借助葉綠體、線粒體等細(xì)胞器共同完成．請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）過(guò)程①發(fā)生在葉綠體的基質(zhì)中，為其提供ATP和[H]的生理過(guò)程是光反應(yīng)．
（2）在強(qiáng)光下，葉片蒸騰作用過(guò)于旺盛時(shí)，氣孔關(guān)閉，O₂/CO₂的比值會(huì)升高，葉肉細(xì)胞的光呼吸增強(qiáng)，為光合作用提供的CO₂和C₃增多；當(dāng)光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過(guò)暗反應(yīng)需要時(shí)會(huì)傷害細(xì)胞，光呼吸對(duì)細(xì)胞起到保護(hù)作用，原因是光呼吸可以消耗過(guò)剩的能量（或ATP和[H]）．可見，植物能進(jìn)行光呼吸是生物進(jìn)化中自然選擇的結(jié)果．
（3）在光呼吸過(guò)程中，減弱光照強(qiáng)度，光呼吸可能出現(xiàn)的變化是減弱甚至停止；若將植物完全遮光，C₃不能被還原成C₅，光呼吸因缺乏底物而不能進(jìn)行．
（4）細(xì)胞光呼吸和有氧呼吸的主要區(qū)別有前者消耗ATP，后者產(chǎn)生ATP；前者需要借助葉綠體，后者不需要葉綠體；前者需要光照，后者不需要光照；前者消耗C₅，后者消耗葡萄糖（至少答出兩點(diǎn)）．

Answer 1

分析 植物在光照條件下進(jìn)行光合作用，光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段在葉綠體的類囊體薄膜上進(jìn)行水的光解，產(chǎn)生ATP和[H]，同時(shí)釋放氧氣，ATP和[H]用于暗反應(yīng)階段三碳化合物的還原，細(xì)胞的呼吸作用不受光照的限制，有光無(wú)光都可以進(jìn)行，為細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量．
分析題圖：①是三碳化合物的還原，②是二氧化碳的固定．

解答 解：（1）過(guò)程①是光合作用暗反應(yīng)的三碳化合物的還原階段，反應(yīng)的場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)，其反應(yīng)需要光反應(yīng)為其提供ATP和[H]．
（2）在強(qiáng)光下，葉片蒸騰作用過(guò)于旺盛時(shí)，氣孔關(guān)閉，光合作用消耗二氧化碳，產(chǎn)生氧氣，但是氧氣無(wú)法排出體外，所以O(shè)₂/CO₂的比值會(huì)升高，葉肉細(xì)胞的光呼吸增強(qiáng)，消耗細(xì)胞內(nèi)的C5化合物，為光合作用提供的二氧化碳和三碳化合物增多，光呼吸可以消耗過(guò)剩的能量（或ATP和[H]），對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用，避免光反應(yīng)轉(zhuǎn)換的能量超過(guò)暗反應(yīng)需要時(shí)對(duì)細(xì)胞的傷害．由此可見，植物進(jìn)行光呼吸是自然選擇的結(jié)果，是植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)．
（3）光呼吸需要光，減弱光照強(qiáng)度，光呼吸可能減弱甚至停止；完全遮光，三碳化合物不能被還原成五碳化合物，導(dǎo)致光呼吸沒有底物而無(wú)法進(jìn)行．
（4）細(xì)胞光呼吸和有氧呼吸的主要區(qū)別是前者消耗ATP，后者產(chǎn)生ATP；前者需要借助葉綠體，后者不需要葉綠體；前者需要光照，后者不需要光照；前者消耗C₅，后者消耗葡萄糖．
故答案為：
（1）基質(zhì)   光反應(yīng)
（2）升高   CO₂和C₃ 光呼吸可以消耗過(guò)剩的能量（或ATP和[H]）   自然選擇
（3）減弱甚至停止   C₅   
（4）前者消耗ATP，后者產(chǎn)生ATP；前者需要借助葉綠體，后者不需要葉綠體；前者需要光照，后者不需要光照；前者消耗C₅，后者消耗葡萄糖

點(diǎn)評(píng) 本題考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力，能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．