Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，植物的Rubisco酶具有“兩面性”．當CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；當O2濃度較高時，該酶卻催化C5與O2反應，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會生成CO2 ， 這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸．請分析回答下列問題：
（1）在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應的產(chǎn)物是 ， 該產(chǎn)物被還原生成糖類的過程還需要（物質(zhì)）．Rubisco酶的“兩面性”與酶的（特性）相矛盾．
（2）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把有氧呼吸稱為“暗呼吸”．從反應條件上看，光呼吸需要光，暗呼吸；從反應場所上看，光呼吸發(fā)生在葉綠體和線粒體中，暗呼吸發(fā)生在中．
（3）如圖表示測定某植物每1cm2葉片的重量（mg）變化情況（均考慮為有機物的重量變化）的操作流程及結(jié)果．該植物的呼吸速率可表示為（mg/cm2h），實際光合速率可表示為（mg/cm2h）．（用圖中字母表示）

Answer 1

【答案】
（1）C3；[H]和ATP；專一性
（2）有光無光均可；細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體
（3）X；Y+2X
【解析】解：（1）當CO2濃度較高時，Rubisco酶催化C5與CO2反應，產(chǎn)物是C3 ． C3的還原需要[H]和ATP．酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學反應，因此Rubisco酶的“兩面性”與酶的專一性相矛盾．（2）“暗呼吸”即有氧呼吸在有光和無光的條件下均能進行，其場所是細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體．（3）無光處理1h，葉片不能進行光合作用，但能進行呼吸作用，葉片重量的減少量為呼吸作用消耗所致，即該植物的呼吸速率=M﹣（M﹣X）=X（mg/cm2h）．有光處理1h，葉片光合作用和呼吸作用都能進行，分析圖示可知：（M﹣X）+實際光合速率﹣呼吸速率=（M+Y），而呼吸速率=X（mg/cm2h），解得實際光合速率=（Y+2X）（mg/cm2h）．
【考點精析】本題主要考查了光反應和暗反應的比較的相關(guān)知識點，需要掌握光反應階段與暗反應階段既有區(qū)別又緊密聯(lián)系，是缺一不可的整體，光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP+Pi，沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成才能正確解答此題．