Question

11．研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”，CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸．请回答：
（1）Rubisco酶的存在场所为叶绿体基质，其“两面性”与酶的专一性（特性）相矛盾．
（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是C₃（三碳化合物），该产物完成光合作用还需要ATP和[H]（物质）．
（3）夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减弱，而CO₂释放速率明显增强，其原因是气孔关闭，二氧化碳浓度较低，氧气浓度较高，光呼吸增强．
（4）研究表明，光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的$\frac{1}{4}$，因此提高农作物产量需降低光呼吸．小李同学提出了如下减弱光呼吸，提高农作物产量的措施：
①适当降低温度  ②适当提高CO₂浓度
不能达到目的措施是①（填序号），理由是温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光和作用也减弱，达不到增加作物产量的目的．

Answer 1

分析 根据题意分析，植物的Rubisco酶具有两方面的作用：当CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，生成C₃，C₃在ATP和[H]的作用下完成光合作用；当O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸．

解答 解：（1）Rubisco酶的存在场所为叶绿体基质，其“两面性”与酶的专一性相矛盾．
（2）在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是C₃（或三碳化合物），该产物完成光合作用还需要ATP和[H]．
（3）夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减弱，而CO₂释放速率明显增强，其原因是气孔关闭，二氧化碳浓度较低，氧气浓度较高，光呼吸增强．
（4）温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光合作用也减弱，达不到增加作物产量的目的，因此不能通过①适当降低温度来提高农作物产量．
故答案为：
（1）叶绿体基质         专一性
（2）C₃（三碳化合物）      ATP和[H]
（3）气孔关闭，二氧化碳浓度较低，氧气浓度较高，光呼吸增强
（4）①温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光和作用也减弱，达不到增加作物产量的目的

点评 本题属于信息题，主要考查了光呼吸和暗呼吸的有关知识，意在考查考生的分析能力、理解能力以及能够运用所学知识解决问题的能力，难度适中．