Question

16．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶具有“兩面性”．當(dāng)CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時(shí)，該酶卻催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線(xiàn)粒體中會(huì)生成CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱(chēng)為光呼吸．請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是C₃，該產(chǎn)物被還原生成糖類(lèi)的過(guò)程還需要ATP和[H]（物質(zhì)）．Rubisco酶的“兩面性”與酶的專(zhuān)一性（特性）相矛盾．
（2）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把有氧呼吸稱(chēng)為“暗呼吸”．從反應(yīng)條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸有光無(wú)光均可；從反應(yīng)場(chǎng)所上看，光呼吸發(fā)生在葉綠體和線(xiàn)粒體中，暗呼吸發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體中．
（3）如圖表示測(cè)定某植物每1cm²葉片的重量（mg）變化情況（均考慮為有機(jī)物的重量變化）的操作流程及結(jié)果．該植物的呼吸速率可表示為X（mg/cm²•h），實(shí)際光合速率可表示為Y+2X（mg/cm²•h）．（用圖中字母表示）

Answer 1

分析 根據(jù)題意分析，植物的Rubisco酶具有兩方面的作用：當(dāng)CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，生成C₃，C₃在ATP和[H]的作用下完成光合作用；當(dāng)O₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線(xiàn)粒體中會(huì)產(chǎn)生CO₂，這種植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱(chēng)為光呼吸．

解答 解：（1）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是C₃（或三碳化合物），該產(chǎn)物完成光合作用還需要ATP和[H]．Rubisco酶的存在場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)，其“兩面性”與酶的專(zhuān)一性相矛盾．
（2）有氧呼吸也叫暗呼吸，有氧呼吸有光無(wú)光均可以進(jìn)行．有氧呼吸進(jìn)行的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體．
（3）據(jù)圖分析，原葉片重為M，暗處理1h后重量為M-X，所以呼吸速率可表示為Xmg/cm²•h，光照1h后重量為M+Y，真正的光合作用速率=凈光合速率+呼吸作用速率=M+Y-（M-X）+X=Y+2Xmg/cm²•h
故答案為：
（1）C₃ ATP和[H]專(zhuān)一性
（2）有光無(wú)光均可   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體
（3）X   Y+2X

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題，主要考查了光呼吸和暗呼吸的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析能力、理解能力以及能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，難度適中．