Question

【題目】光呼吸是指綠色植物在光照情況下吸收O2，將葉綠體中的五碳化合物分解產(chǎn)生CO2的過程。光呼吸是一個“耗能浪費”的生理過程，因此，抑制植物的光呼吸可實現(xiàn)農(nóng)作物的增產(chǎn)。下圖為光呼吸和光合作用的關(guān)系圖，請回答下列問題：

（1）光合作用過程中，羧化反應(yīng)發(fā)生的場所是______________(填具體部位）。分析題圖可知，與光呼吸有直接關(guān)系的細(xì)胞器為____________。光呼吸發(fā)生的條件是_________________和低C02含量等。

（2）結(jié)合光合作用過程分析，圖中五碳化合物主要來自_______________（填過程）。研究表明，當(dāng)葉綠體內(nèi)CO2含量降低、O2含量升高時，光呼吸增強，葉綠體中高含量的O2主要來自_______________（填具體部位）。

（3）科研人員利用玉米和大豆探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉對兩者的增產(chǎn)效果。

①若在玉米田中套種大豆，套種后的玉米田群落中的植物存在分層現(xiàn)象，這種分層現(xiàn)象屬于群落空間結(jié)構(gòu)中的 ________________結(jié)構(gòu)，有利于提高_____________。

②亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的____________來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進(jìn)行。已知噴灑的亞硫酸氫鈉溶液的濃度遠(yuǎn)大于植物葉肉細(xì)胞中亞硫酸氫鈉的濃度，這時亞硫酸氫鈉進(jìn)入葉肉細(xì)胞______________(填“需要”或“不需要”）消耗ATP。

③研究表明，亞硫酸氫鈉也能促進(jìn)色素對光能的捕捉，噴施1mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液后，大豆釋放氧氣的量__________________(填“增多”“減少”或“不變”），原因是_____________________________。

Answer 1

【答案】 葉綠體基質(zhì) 葉綠體、線粒體 光照、高O2含量 三碳化合物的還原（或C3的還原） 葉綠體（或基粒）的類囊體薄膜 垂直 光能的利用率 空間結(jié)構(gòu) 不需要 增多 光能利用增加，水的光解加快，產(chǎn)生的O2增多

【解析】試題分析：本題通過光呼吸過程綜合考查了光合作用、呼吸作用、跨膜運輸和群落結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容，試題難度加大。解題時應(yīng)依據(jù)教材內(nèi)容和對知識的理解，把握題中的提示語逐項分析，例如“光呼吸抑制劑、亞硫酸氫鈉也能促進(jìn)色素對光能的捕捉”等，都會對問題的解決提供幫助。

（1）光合作用過程中，羧化反應(yīng)是暗反應(yīng)階段，發(fā)生的場所是葉綠體基質(zhì)。分析題圖可知，與光呼吸有直接關(guān)系的細(xì)胞器為線粒體和葉綠體，而光呼吸發(fā)生的條件是光照、高O2含量和低C02含量等。

（2）在光合作用中，五碳化合物通過三碳化合物的還原產(chǎn)生。研究表明，當(dāng)葉綠體內(nèi)CO2含量降低、O2含量升高時，光呼吸增強，葉綠體中高含量的O2主要來自光合作用的光反應(yīng)階段，場所在類囊體薄膜。

（3）①若在玉米田中套種大豆，套種后的玉米田群落中的植物存在分層現(xiàn)象，這種分層現(xiàn)象屬于群落空間結(jié)構(gòu)中的垂直結(jié)構(gòu)，有利于提高光能利用率。

②亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的空間結(jié)構(gòu)來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進(jìn)行。已知噴灑的亞硫酸氫鈉溶液的濃度遠(yuǎn)大于植物葉肉細(xì)胞中亞硫酸氫鈉的濃度，這時亞硫酸氫鈉順濃度梯度進(jìn)入葉肉細(xì)胞屬于被動運輸，不需要消耗ATP。

③研究表明，亞硫酸氫鈉也能促進(jìn)色素對光能的捕捉，噴施1mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液后，光反應(yīng)增強，水的光解速率加快，大豆釋放氧氣的量增多。