Question

【题目】光呼吸是所有进行光合作用（使用卡尔文循环进行碳固定）的细胞（但并非所有这些细胞都能运行完整的光呼吸）在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用(卡尔文循环)中一个损耗能量的副反应。 植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的O2，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。如图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：

（1）过程①发生在_________中，并且需要光反应提供______．在黑暗条件下C3不能被还原再生成______化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。

（2）研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点．因此，当细胞中O2浓度升高时，过程②会受到_____。

（3）②在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，据图回答，其原因是__________________。

（4）从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是________________。

Answer 1

【答案】 叶绿体的基质 ATP和[H] C5 抑制 光呼吸可消耗过剩的ATP和[H]（或答“光呼吸可消耗过剩的能量”） 光呼吸消耗ATP（能量），有氧呼吸产生ATP（能量）

【解析】（1）据图分析，①表示三碳化合物的还原，需要光反应提供ATP和[H]，该过程发生在叶绿体的基质中．在黑暗条件下光反应停止，因缺少ATP和[H]，C3不能被还原再生成C5化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行；

（2）②表示二氧化碳的固定，③表示光呼吸，由于催化过程②和③的是同一种酶，CO2和O2会竞争此酶的同一活性位点，所以高浓度的氧气，低浓度的二氧化碳环境会促进光呼吸，抑制二氧化碳的固定；

（3）在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可消耗过剩的能量（或ATP和[H]），减少细胞受损的可能，对细胞起到保护作用。

（4）据图分析，光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP。