Question

【題目】光呼吸是所有進行光合作用（使用卡爾文循環進行碳固定）的細胞（但并非所有這些細胞都能運行完整的光呼吸）在光照和高氧低二氧化碳情況下發生的一個生化過程。它是光合作用(卡爾文循環)中一個損耗能量的副反應。 植物細胞中的葉綠體在光照條件下可以消耗一定量的O2，這屬于植物細胞光呼吸的重要環節。如圖表示光合作用和光呼吸的部分過程，請回答：

（1）過程①發生在_________中，并且需要光反應提供______．在黑暗條件下C3不能被還原再生成______化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能進行。

（2）研究發現，催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會競爭此酶的同一活性位點．因此，當細胞中O2濃度升高時，過程②會受到_____。

（3）②在強光下，光反應轉換的能量超過暗反應的需要，會對細胞造成傷害，此時光呼吸可以對細胞起到保護作用，據圖回答，其原因是__________________。

（4）從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區別是________________。

Answer 1

【答案】 葉綠體的基質 ATP和[H] C5 抑制 光呼吸可消耗過剩的ATP和[H]（或答“光呼吸可消耗過剩的能量”） 光呼吸消耗ATP（能量），有氧呼吸產生ATP（能量）

【解析】（1）據圖分析，①表示三碳化合物的還原，需要光反應提供ATP和[H]，該過程發生在葉綠體的基質中．在黑暗條件下光反應停止，因缺少ATP和[H]，C3不能被還原再生成C5化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能進行；

（2）②表示二氧化碳的固定，③表示光呼吸，由于催化過程②和③的是同一種酶，CO2和O2會競爭此酶的同一活性位點，所以高濃度的氧氣，低濃度的二氧化碳環境會促進光呼吸，抑制二氧化碳的固定；

（3）在強光下，光反應轉換的能量超過暗反應的需要，會對細胞造成傷害，此時光呼吸可消耗過剩的能量（或ATP和[H]），減少細胞受損的可能，對細胞起到保護作用。

（4）據圖分析，光呼吸和有氧呼吸最大的區別是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產生ATP。