Question

10．光合作用材料1：科学研究发现植物在光照条件下，进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用．光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程．它是光合作用一个损耗能量的副反应．具体过程如图所示：
（1）通过比较碳固定数发现，有光呼吸发生时，光合作用效率降低了30%．
（2）“光呼吸”之所以发生，是因为Rubisco酶与大多数酶相比专一性较弱．氧气和二氧化碳都能与酶的活性部位结合而互为竞争性抑制剂．
（3）在大棚种植蔬菜时可通过采取C措施，降低“光呼吸”作用．
A．延长光照时间   B．补充照明
C．增施有机肥    D．降低温度
（4）“光呼吸”作用对于光合作用也有积极意义：当CO₂供应不足（气孔关闭、CO₂吸收减少等）时，叶绿体内通常会积累NADPH和ATP，对叶绿体造成伤害，而“光呼吸”作用可以消耗多余的NADPH和ATP．
（5）下列说法正确的是ACD．
A．“光呼吸”与“细胞呼吸”一样，都消耗了氧气，释放出二氧化碳
B．“光呼吸”第一阶段反应发生在叶绿体中，而细胞呼吸第一阶段反应发生于线粒体中
C．“光呼吸”消耗ATP，而细胞呼吸则产生ATP
D．“光呼吸”的发生必须要在有光的条件下，而“细胞呼吸”则与光照条件无关．

Answer 1

分析 影响光合作用的环境因素．
（1）温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱．
（2）二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
（3）光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强．
2、分析图示可知，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，而且光呼吸最终将该物质彻底氧化分解成CO₂．光呼吸消耗氧气，生成二氧化碳．消耗NADPH和ATP．

解答 解：（1）看图可知：无光呼吸发生时，10分子C₅结合10分子CO₂；有光呼吸时，10分子C₅结合8分子CO₂，在生成乙醇酸时还释放了1分子CO₂，可见有光呼吸时，10分子C₅结合7分子CO₂，故有光呼吸发生时，光合作用效率降低了30%．
（2）“光呼吸”之所以发生，是因为Rubisco酶与大多数酶相比专一性较弱．氧气和二氧化碳都能与酶的活性部位结合，而互为竞争性抑制剂．
（3）根据题干信息：光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程．故黑暗、提高二氧化碳浓度，或者降低氧气的浓度，都可以降低光呼吸，
AB、延长光照时间或补充照明都可以增强光呼吸，AB错误；
C、有机肥含有C元素，被微生物分解，可产生二氧化碳，增施有机肥可以提高环境中的二氧化碳浓度，从而降低“光呼吸”作用．，C正确；
D、降低温度对氧气和二氧化碳的产生都有影响，不一定抑制光呼吸，D错误．
故选：C．
（4）看图可知：“光呼吸”作用可以NADPH和ATP．“光呼吸”作用对于光合作用也有积极意义：当CO₂供应不足叶绿体内通常会积累NADPH和ATP，对叶绿体造成伤害，而“光呼吸”作用可以消耗多余的NADPH和ATP．
（5）A、看图可知：“光呼吸”消耗了氧气，释放出二氧化碳，A正确；
B、“光呼吸”第一阶段反应发生在叶绿体中，而细胞呼吸第一阶段反应发生于细胞质基质中，B错误；
C、看图可知“光呼吸”消耗ATP和NADPH，而细胞呼吸则产生ATP，C正确；
D、根据题干信息“光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程．”“光呼吸”的发生必须要在有光的条件下，而“细胞呼吸”则与光照条件无关，D正确．
故选：ACD．
故答案为：
（1）30
（2）专一性    活性部位      竞争性
（3）C
（4）CO₂供应不足（气孔关闭、CO₂吸收减少等）
（5）ACD

点评 本题以图形为载体，考查了影响光合作用速率的环境因素等相关知识．考查了学生识图、析图能力，运用所学知识分析和解决问题的能力，综合理解能力，有一定的难度．影响光合作用的环境因素有：光照强度、温度、二氧化碳浓度等，其中光照强度主要影响光反应，二氧化碳浓度主要影响暗反应；影响光合作用的内在因素有：色素的含量、酶的数量、五碳化合物的含量等．