Question

（8分）研究发现，植物的Rubisco酶具有“两面性”，CO₂浓度较高时，该酶催化C₅与CO₂反应，完成光合作用；O₂浓度较高时，该酶催化C₅与O₂反应，产物经一系列变化后到线粒体中会产生CO₂，这种植物在光下吸收O₂产生CO₂的现象称为光呼吸。请回答：

(1)Rubisco酶的存在场所为__________，其“两面性”与酶的_________(特性)相矛盾。

(2)在较高CO₂浓度环境中，Rubisco酶所催化反应的产物是______，该产物完成光合作用还需要____(物质)。

(3)夏季中午，水稻会出现“光合午休”，此时光合作用速率明显减弱，而CO₂释放速率明显增强，其原因是__________________________________________________________。

(4)研究表明，光呼吸会消耗光合作用新形成有机物的1／4，因此提高农作物产量需降低光呼吸。小李同学提出了如下减弱光呼吸，提高农作物产量的措施：

①适当降低温度  ②适当提高CO₂浓度不能达到目的的措施是_______(填序号)，理由是_____________。

(5)与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件和场所两方面，列举光呼吸与暗呼吸的不同___________________________________________________。

Answer

（1）叶绿体基质 专一性 （2）C3 ATP和[H]

（3）气孔关闭，CO2浓度较低，O2浓度较高，光呼吸增强

（4）①温度降低，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光合作用也减弱，达不到增加作物产量的目的

（5）光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可 光呼吸的场所为叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所为细胞质基质和线粒体

【解析】

试题分析：（1）光合作用的暗反应场所是叶绿体基质，根据题意，植物的Rubisco酶具有“两面性”，既能催化C5与CO2反应，又能催化C5与O2反应，与酶的专一性相矛盾。

(2)在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶催化C5与CO2反应生成C3 ，C3在ATP和[H]作用下生成（CH2O）和C5。

(3)水稻“光合午休”时，气孔关闭，此时CO2浓度较低，O2浓度较高，根据题意可知，光呼吸增强，光合作用速率明显减弱，而CO2释放速率明显增强。

(4)根据题意，适当提高CO2浓度可增强光合作用，同时抑制细胞呼吸，有利于提高农作物产量；但适当降低温度时，酶活性减弱，光呼吸减弱的同时光合作用也减弱，达不到增加作物产量的目的。

(5)根据题意可知，光呼吸与暗呼吸的不同表现在：光呼吸需要光，暗呼吸有光无光均可；光呼吸的场所为叶绿体和线粒体，暗呼吸的场所为细胞质基质和线粒体。

考点：本题考查光合作用与光呼吸的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力；能从课外材料中获取相关的生物学信息，能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。