Question

【題目】植物葉肉細胞中的Rubisco在光照條件下可催化以下兩種生理過程：

葉綠體中CO2/O2升高時：，C3經(jīng)過一系列反應(yīng)最終生成糖類；

葉綠體中CO2/O2降低時：，C2經(jīng)過一系列反應(yīng)最終生成CO2。

回答下列問題：

（1）根據(jù)上述材料推測Rubisco主要存在于葉綠體的______中。

（2）C3在______（填物質(zhì)）的作用下經(jīng)過一系列反應(yīng)最終生成糖類。研究發(fā)現(xiàn)，葉綠體中葉綠體中CO2/O2降低時，C2經(jīng)一系列反應(yīng)生成的CO2會抑制O2與C5的結(jié)合，這屬于______調(diào)節(jié)。

（3）若大棚內(nèi)的CO2濃度由0.03%升高到0.24%而O2濃度基本不變，則水稻會______（填“增產(chǎn)”或“減產(chǎn)”），請從Rubisco的作用機理解釋原因______。

Answer 1

【答案】基質(zhì) 酶、ATP和[H] 反饋 增產(chǎn) 大棚內(nèi)CO2濃度升高促進Rubisco催化更多C3與CO2結(jié)合，同時減少C5與O2結(jié)合，從而使制造的有機物增多

【解析】

根據(jù)題意分析，植物的Rubisco酶具有兩方面的作用：當(dāng)CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，生成C3，C3在ATP和[H]的作用下完成光合作用，即生理活動1；當(dāng)O2濃度較高時，該酶催化C5與O2反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO2，即生理活動2。

（1）根據(jù)題意可知，Rubisco酶是在暗反應(yīng)中發(fā)揮作用，所以其存在場所為葉綠體基質(zhì)；

（2）生理活動1中，暗反應(yīng)階段C3在光反應(yīng)產(chǎn)物[H]、ATP以及酶參與下經(jīng)過還原生成糖類，葉綠體中CO2/O2降低時，C2經(jīng)一系列反應(yīng)生成的CO2會抑制O2與C5的結(jié)合，這屬于反饋調(diào)節(jié)；

（3）CO2濃度由0.03%升高到0.24%，CO2濃度升高促進Rubisco催化更多C3與CO2結(jié)合，同時減少C5與O2結(jié)合，從而使制造的有機物增多。