题目内容
【题目】光呼吸是放氧光合生物在光下吸收氧气消耗有机物并放出CO2的代谢过程,它总是伴随着光合作用同时发生,其相关代谢途径如下图所示。请回答下列问题:
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(1)R酶是一种双功能酶,既可在较高浓度 空气中催化C5与CO2生成2分子的_________,而使光合作用中_______阶段持续进行,也可在高氧环境中催化C5吸收来自______的O2进行光呼吸,消耗能量并释放碳素。
(2)当植物处于干旱胁迫时,其气孔导度降低、CO2吸收受阻,此时光呼吸可以消耗光反应阶段产生的多余的______,而光呼吸产生的______又可以为暗反应阶段提供原料,以维持卡尔文循环的运转,很好地缓解了光合速率的______。
(3)光呼吸和有氧呼吸都消耗O2并生成CO2,但却是两个完全不同的生理过程。下列有关光呼吸和有氧呼吸对比的叙述正确的有______。
①光呼吸消耗ATP,有氧呼吸产生ATP
②光呼吸光下才能发生,有氧呼吸与光照条件无关
③光呼吸的原料是C5,有氧呼吸的原料是葡萄糖等
④光呼吸最初发生在叶绿体中,有氧呼吸最初发生在线粒体中
【答案】C3 暗反应 光反应和外界环境 ATP(和[H]) C3和CO2 下降 ①②③
【解析】
从图中可知,光呼吸是C5和O2结合,形成一个C3和一个C2,这个C2进入线粒体被氧化成CO2,这就是所谓的光呼吸。较高的CO2促进光合作用,较高的O2浓度促进光呼吸。
(1)R酶是一种双功能酶,既可在较高浓度CO2空气中催化C5与CO2生成六碳分子,六碳分子不稳定,马上分解成两个C3,使光合作用中暗反应阶段持续进行,也可在高氧环境中催化C5吸收来自光反应(水光解可以产生O2)和外界环境的O2进行光呼吸,消耗能量并释放碳素。
(2)光反应阶段能产生ATP(和[H]),故光呼吸可以消耗光反应阶段产生的多余的ATP(和[H]),为暗反应中C3的还原提供能量和还原剂。而光呼吸(C5与O2反应)产生的C3和CO2又可以为暗反应阶段(①CO2的固定→②三碳酸的还原→RuBP的再生)提供原料,以维持卡尔文循环的运转,很好地缓解了光合速率的下降。
(3)①从图中可以看出,光呼吸产生C3的过程中消耗ATP,有氧呼吸产生ATP,①正确;②光呼吸是放氧光合生物在光下吸收氧气消耗有机物并放出CO2的代谢过程,光呼吸光下才能发生,有氧呼吸与光照条件无关,②正确;③从图中可知,光呼吸的原料是C5,有氧呼吸的原料是葡萄糖等,③正确;④光呼吸最初发生在叶绿体中,有氧呼吸最初发生在细胞质基质中,④错误。
故选①②③。