Question

【題目】植物生理學家經研究發現：在光照條件下，02濃度較高時，植物葉肉細胞能吸收O2，02與C3(RuBP，與卡爾文循環中C5為同一種物質）結合形成C3與C2(—種二碳化合物），催化這一反應的酶(Rubisco)是一種兼性酶，它也能催化暗反應中C02+C5→2C3的反應，其催化方向取決于環境中C02和02的比值。C2在多種細胞器及多種酶的參與下，經一系列反應最終被氧化生成CO2，如圖所示。生理學家將植物的綠色細胞依賴光照，吸收O2放出CO2的過程稱為光呼吸。請回答下列問題：

（1）葉肉細胞中的Rubisco存在于_________________中。

（2）在適宜光照等條件下，若環境空氣中C02/02比值明顯降低，則葉肉細胞的光合速率將_______(填“增大”或“減小”），其主要原因是______________________。

（3）農業生產實踐中，在晴朗夏季利用大棚培育綠葉白菜時需要定時通風，請根據上述原理分析并列舉通風的好處:____________________(至少寫出兩項）。而在陰天，大棚中一般不需要補充CO2的原因是________。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質 減小 高濃度的02與C02競爭C5，導致光合作用暗反應中C02的固定過程受阻進而抑制光合作用 降低02濃度從而抑制白菜進行光呼吸、提高C02濃度從而提高光合速率、避免溫度過高抑制光合作用酶的活性 光照弱，光反應弱，制約了暗反應的進行

【解析】試題分析：Rubisco是一種兼性酶，在光照條件下，02濃度較高時，能催化02與 C5結合形成C3與C2，也能催化暗反應中C02+C5→2C3的反應，其催化方向取決于環境中C02和02的比值。以此和圖示信息為切入點，圍繞光合作用過程及其影響因素的相關知識，分析各問題情境，進而進行解答。

(1)依題意可知：Rubisco既能催化02與C5結合形成C3與C2，又能催化暗反應中C02+C5→2C3的反應，說明葉肉細胞中的Rubisco存在于葉綠體基質中。

(2)依題意可知：高濃度的02與C02競爭C5，導致光合作用暗反應中C02的固定過程受阻進而抑制光合作用，因此在適宜光照等條件下，若環境空氣中C02/02比值明顯降低，則葉肉細胞的光合速率將減小。

(3)在晴朗夏季利用大棚培育綠葉白菜時需要定時通風，其好處在于: ①降低02濃度從而抑制白菜進行光呼吸；②提高C02濃度從而提高光合速率；③避免溫度過高抑制光合作用酶的活性。在陰天，由于光照弱，光反應弱，制約了暗反應的進行，所以大棚中一般不需要補充CO2。