Question

在有光、较高0₂浓度等条件下，水稻叶肉细胞能同时进行光合作用和光呼吸，其原因是催化过程①的Rubisco酶还能催化过程②，如下图所示。回答下列问题：

(1)对绿色植物而言，光合作用、细胞呼吸和光呼吸三种生理过程，只能在光下进行的是_______。

(2)据图推测，当C0₂浓度与0₂浓度的比值________(填“高”或“低”）时，有利于水稻进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累，从0₅角度分析,其原因是______________

(3)科学研究发现在一些蓝藻中存在C0₂浓缩机制：蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室，能将C0₂浓缩在Rubisco酶周围。该机制在进化上的意义是______________。

Answer

光合作用、光呼吸 低 当02浓度增大时参与光呼吸的C5增多，参与光合作用暗反应的C3减少,从而使光合作用减弱 可以减少光呼吸,增加光合作用有机物的产量

【解析】

结合题意分析题图：在有光、较高02浓度等条件下，水稻叶肉细胞能同时进行光合作用和光呼吸，即C5在Rubisco酶的催化下，不仅能与CO2结合形成C3（图中①过程），还能与O2反应，生成C3和C2（图中②过程），而产生的C2可直接进入线粒体进行有氧呼吸，再次变成CO2；而两个反应产生C3都能被还原形成（CH2O）的有机物。显然，植物游戏吧内应光呼吸的发生，导致光合作用合成的有机物（CH2O）减少。

(1)根据题干信息可知,光合作用和光呼吸必须在光照条件下进行,而细胞呼吸在光照下或黑暗中都可以进行。

(2)由图可知,C3既可与C02发生反应,又可与02发生反应,结合题干信息,当02浓度增大(或CO2浓度与02浓度的比值低)时,与02反应的C3增多,与CO2反应的C3减少,从而使光合作用合成的有机物减少。

(3)蓝藻中的一种特殊蛋白质微室,能将CO2浓缩在 Rubisco酶周围,从而提高局部CO2浓度(或C02浓度与02浓度的比值升高),就可以减少光呼吸,增强光合作用,有利于有机物的积累。