Question

【题目】科学研究发现植物在光照条件下，进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧与低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。具体过程如右图所示。

（1)“光呼吸”与“有氧呼吸”相比较，它们的主要相同点是___________________。请将两者的区别填写在以下表格中：

项目	光呼吸	细胞呼吸
反应场所	①	②
反应条件	③	光照与黑暗

（2)与过氧化氢酶只能催化过氧化氢的分解反应相比，在作用特点上，Rubisco酶与过氧化氢酶这类酶有哪几方面的差别？ 。

（3)在大棚种植蔬菜时可通过采取 （填“延长光照时间”或“增施有机肥 ”或“降低温度”）措施，降低“光呼吸”作用。

（4)“光呼吸”作用对于光合作用也有积极意义：当___________________时，叶绿体内通常会积累NADPH和ATP，对叶绿体造成伤害，而“光呼吸”作用可以消耗多余的NADPH和ATP

Answer 1

【答案】（1）都消耗了氧气，释放出二氧化碳 ① 叶绿体（基质） ②细胞质基质和线粒体 光照

（2）两者催化的反应类型不同；过氧化氢酶只催化过氧化氢的分解反应，Rubisco酶会随着两个底物比例不同，催化反应向不同方向进行。

（3）增施有机肥

（4）CO2供应不足（气孔关闭、CO2吸收减少等意思对就可以给分）

【解析】

试题分析：（1）依题意并结合图示分析可知，光呼吸在分解C5的过程中消耗O2并释放出CO2，而有氧呼吸过程中也消耗O2并释放出CO2，所以这是“光呼吸”与“有氧呼吸”的主要相同点。“光呼吸”的反应场所是叶绿体（基质），反应条件是光照；“有氧呼吸”的反应场所是细胞质基质和线粒体，反应条件是光照和黑暗。

（2）题图显示：Rubisco酶既能催化C5和CO2反应，又能催化C5和O2反应，而过氧化氢酶只催化过氧化氢的分解反应， 所以从作用特点上看，两者催化的反应类型不同； Rubisco酶会随着两个底物比例不同，催化反应向不同方向进行。

（3）由题意“光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧与低二氧化碳情况下发生的一个生化过程”可知，提高CO2浓度可抑制光呼吸，而微生物可将有机肥中的有机物分解成CO2等无机物。所以在大棚种植蔬菜时可通过采取增施有机肥措施，降低“光呼吸”作用。

（4）暗反应阶段中的C3还原过程，会消耗光反应产生的NADPH和ATP。当CO2供应不足时，会导致CO2的固定产物C3的减少，进而引起NADPH和ATP的消耗减少，造成NADPH和ATP在叶绿体内积累对叶绿体造成伤害，而“光呼吸”作用可以消耗多余的NADPH和ATP，对细胞起到保护作用。