Question

8．研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶具有“兩面性”，CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；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．請(qǐng)回答：
（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）．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．
（2）夏季中午，水稻會(huì)出現(xiàn)“光合午休”，此時(shí)光合作用速率明顯減弱，而CO2釋放速率明顯增強(qiáng)，其原因是氣孔關(guān)閉，二氧化碳濃度較低，氧氣濃度較高，光呼吸增強(qiáng)．
（3）研究表明，光呼吸會(huì)消耗光合作用新形成有機(jī)物的$\frac{1}{4}$，因此提高農(nóng)作物產(chǎn)量需降低光呼吸．小李同學(xué)提出了如下減弱光呼吸，提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施：
①適當(dāng)降低溫度 ②適當(dāng)提高CO₂濃度，不能達(dá)到目的措施是①（填序號(hào)），理由是溫度降低，酶活性減弱，光呼吸減弱的同時(shí)光合作用也減弱，達(dá)不到增加作物產(chǎn)量的目的．

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）CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，即催化光合作用暗反應(yīng)中的二氧化碳的固定，因此Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是C₃（或三碳化合物）．植物在光下吸收O₂產(chǎn)生CO₂的現(xiàn)象稱(chēng)為光呼吸，此處五碳化合物存在于葉綠體中，因此C₅與O₂反應(yīng)發(fā)生在葉綠體，而產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線(xiàn)粒體中會(huì)產(chǎn)生CO₂，因此光呼吸的場(chǎng)所在葉綠體和線(xiàn)粒體中．
（2）夏季中午，水稻會(huì)出現(xiàn)“光合午休”，這是由于光照過(guò)強(qiáng)，溫度過(guò)高，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，二氧化碳濃度較低，氧氣濃度較高，光呼吸增強(qiáng)，因此此時(shí)光合作用速率明顯減弱，而CO₂釋放速率明顯增強(qiáng)．
（3）溫度降低，酶活性減弱，光呼吸減弱的同時(shí)光合作用也減弱，達(dá)不到增加作物產(chǎn)量的目的，因此不能通過(guò)①適當(dāng)降低溫度來(lái)提高農(nóng)作物產(chǎn)量．
故答案為：
（1）C₃（或三碳化合物）    葉綠體和線(xiàn)粒體
（2）氣孔關(guān)閉，二氧化碳濃度較低，氧氣濃度較高，光呼吸增強(qiáng)
（3）①溫度降低，酶活性減弱，光呼吸減弱的同時(shí)光合作用也減弱，達(dá)不到增加作物產(chǎn)量的目的

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．