Question

【题目】Rubisco 是催化 RuBP 和CO2反应的酶，它也能催化 RuBP 和O2 发生如图 1 的反 应。RuBP 与O2 还是CO2反应取决于后两者的相对浓度。图 2 表示在不同条件下，CO2 浓度变化对光合速率的影响。

请回答:

(1)据图 1 分析，Rubisco 的作用场所是 ________，在 Rubisco 的催化下，1 分子的 RuBP 和O2生成________分子的三碳酸和 1 分子的①，其中①在线粒体中可通过 ________________________________循环产生CO2，而三碳酸则能被还原成三碳糖分子。所以据此分析，若在某适宜 O2浓度下，植物的光合速率随CO2浓度变化如图 2 中的曲线甲(实线)，则处于高 O2 浓度下的光合速率变化应以图 2中的曲线____________表示。

(2)图 1 中的②代表________，③转变成②获得了来自光反应中水光解产生的 _______________。光反应场所中光合色素有 ________________________________和叶绿素这两类，若植物的光照突然减弱，则短时间内叶绿 体内的三碳酸含量体内的三碳酸含量 _______________，CO2 吸收速率下降。

Answer 1

【答案】叶绿体基质 1 柠檬酸 乙 NADPH H+和 e(氢) 类胡萝卜素 增加

【解析】

据图分析，图1中②表示NADP+，光呼吸反应中，C5即RuBp与O2结合，形成一个三碳酸和一个①，故①表示二碳化合物，二碳化合物进入线粒体，参与有氧呼吸的第二个阶段，即柠檬酸循环，而三碳酸分子继续还原为三碳糖；图2中，在高浓度CO2条件下，丙曲线表示的光合速率显然比甲和乙低，据此分析。

（1）据图1分析，Rubisco催化CO2和RuBp形成三碳酸的过程，故起作用的具体场所是叶绿体基质，在该酶的催化下，1分子RuBP和O2结合生成1分子三碳酸和1分子①，则①为二碳化合物，它进入线粒体后，可参与需氧呼吸的柠檬酸循环，被氧化为CO2，而三碳酸则被还原成三碳糖，其中NADPH为该还原过程提供氢与能量；若在某适宜O2浓度条件下植物光合速率随CO2浓度的变化如图中线甲所示，当处于高O2浓度条件下时，由于两种气体分子与 Rubisco的结合存在竞争关系，因此在CO2较低时植物光合速率比曲线甲要低，而在高浓度CO2条件下，两者的光合速率无差别，即应以如图中的曲线乙表示。
（2）图1中的②代表NADPH，③转变成②获得了来自光反应中水光解产生的H+和e。光反应场所中光合色素有 类胡萝卜素和叶绿素这两类，若植物的光照突然减弱，光反应被抑制，因此短时间内叶绿体内的三碳化合物含量增加。