Question

约翰·德柯尔在1955年观察到烟草叶在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳。后来发现烟草叶肉细胞在光照下除进行光合作用外，还可以消耗0₂、ATP、NADPH，将部分C₅分解并释放CO₂，“光呼吸”由此得名。

（1）据图可知，光呼吸与光合作用都利用了_________为原料，但光合作用的暗反应阶段通过_______实现了该物质的再生，而光呼吸则不同。

（2）研究表明，催化C₅与C0₂结合与催化C₅与0₂结合的是同一种酶（Rubisco），并且该酶的活性中心不能分辨CO₂与O₂，据此推测适当提高CO₂浓度，对光呼吸昨效应是____________（填“促进”或“抑制”）。

（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。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的____________，又可以为暗反应阶段提供原料，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）。科学家用¹⁴CO₂供小球藻进行光合作用，然后追踪检测放射性，最终探明CO₂中的碳在暗反应中的转化途径。分析该实验的自变量是________________________。

（5）烟草光合作用的反应式为________________________。

（6）烟草在光合作用过程中，叶绿体中叶绿素a和b主要吸收____________，类胡萝卜素主要吸收____________。

Answer

C5（五碳化合物） C3的还原 抑制 ATP和[H] 光呼吸过程中消耗O2并生成CO2与有氧呼吸过程相似 时间 6CO2+12H20→C6H12O6+6H20+602 红光和蓝紫光 红光

【解析】试题分析：本题考查光合作用和光呼吸的相关知识，首先要求考生能够熟练掌握光合作用过程中的物质变化，然后结合题干和题图信息对光呼吸和光合作用进行比较，再根据题意进行解答，具有一定的难度。

（1）分析题意可知，光呼吸是指“叶肉细胞在光照下除进行光合作用外，还可以消耗O2、ATP、NADPH，将部分C5分解并释放CO2”，因此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通过三碳化合物的还原重新生成了C5，而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生CO2。

（2）研究表明，催化C5与CO2结合与催化C5与O2结合的是同一种酶（Rubisco），并且该酶的活性中心不能分辨CO2与O2，据此推测适当提高CO2浓度，二氧化碳就会与氧气争抢酶的活性中心，导致光呼吸不能进行。
（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。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H]，又可以为暗反应阶段提供原料，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，这是由于光呼吸过程中消耗O2并生成CO2，与有氧呼吸过程相似。科学家用14CO2供小球藻进行光合作用，然后追踪检测放射性，最终探明CO2中的碳在暗反应中的转化途径，该实验的自变量是时间，因变量为放射性的存在部位。

（5）烟草光合作用的反应式为：6CO2+12H20→C6H12O6+6H20+602。

（6）叶绿体中叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收红光。