Question

光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O₂/CO₂值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如下图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O₂被消耗，并且会生成CO₂。光呼吸损耗能量大约抵消了30％的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了__________为原料，但光合作用在__________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生__________。
（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O₂反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO₂反应，你推测O₂/CO₂值__________（高、低）时利于光呼吸而不利于光合作用。
（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，__________供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的__________，而光呼吸产生的__________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。
（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，你认为理由是______________________________。（提示：从与有氧呼吸进行比较的角度回答）

Answer 1

（1）五碳化合物（C—C—C—C—C或C₅） 暗  CO₂
（2）高
（3）CO₂   ［H］和ATP  CO₂
（4）光呼吸过程中消耗O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似

解析试题分析：
（1）从题图中可以看出，光呼吸需要用到C₅为原料，光合作用在暗反应阶段又生成了C₅化合物，实现了该物质的再生，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解成CO₂。
（2）由于Rubisco这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O₂反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO₂反应，因此可以推测当O₂/CO₂比值较高时，利于光呼吸而不利于暗反应阶段。
（3）当气孔大量关闭时，CO₂供应减少，暗反应阶段减弱；光反应阶段的产物有[H]和ATP可以被暗反应阶段利用，因此光呼吸可以消耗[H]和ATP，而光呼吸可以产生CO₂用作暗反应阶段的原料，因此光呼吸具有重要意义。
（4）光呼吸过程中能利用O₂并生成CO₂，与有氧呼吸过程相似，因此称为光呼吸。
考点：本题考查光合作用的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。