Question

光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O₂/CO₂值异常情况下发生的一个生理过程，该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成（如图所示），是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O₂被消耗，并且会生成CO₂。光呼吸损耗能量大约抵消了30%的光合作用储备能量，因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现，光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了______________为原料，但光合作用在_______________反应阶段实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生_______________。

（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O₂反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO₂反应，推测O₂/CO₂值____________ （填“高”或“低”）时利于光呼吸而不利于光合作用。

（3）有观点指出，光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，__________供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的____________，而光呼吸产生的__________又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。

（4）光呼吸被冠以“呼吸”二字，你认为理由是______________。（提示：从与有氧呼吸进行比较的角度回答）

Answer

（1）五碳化合物（C—C—C—C—C或C5） 暗 CO2 （2）高 （3）CO2 O2 CO2

（4）光呼吸过程中消耗O2并生成CO2，与有氧呼吸过程相似

【解析】（1）图中显示，光呼吸与光合作用都利用了五碳化合物为原料，但光合作用在暗反应阶段实现了五碳化合物的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。

（2）“Rubisco”是一种酶的名称，这种酶既能催化物质“C—C—C—C—C”和O2反应，也能催化物质“C—C—C—C—C”和CO2反应，推测O2/CO2值高时利于光呼吸而不利于光合作用。

（3）光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下，因为温度很高，蒸腾作用很强，气孔大量关闭，CO2供应减少，此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的O2，而光呼吸产生的CO2又可以作为暗反应阶段的原料，因此光呼吸对植物有重要的正面意义。

（4）根据上述分析可知，光呼吸过程中消耗O2并生成CO2，与有氧呼吸过程相似，因此光呼吸被冠以“呼吸”二字。

【考点定位】光呼吸与光合作用