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(guò)程。光呼吸是一個(gè)“耗能浪費(fèi)”的生理過(guò)程，因此，抑制植物的光呼吸可實(shí)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）光合作用過(guò)程中，羧化反應(yīng)發(fā)生的場(chǎng)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(guò)程分析，圖中五碳化合物主要來(lái)自_______________（填過(guò)程）。研究表明，當(dāng)葉綠體內(nèi)CO2含量降低、O2含量升高時(shí)，光呼吸增強(qiáng)，葉綠體中高含量的O2主要來(lái)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(duì)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(guò)改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的____________來(lái)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(shí)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(duì)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(xiàn)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(lèi)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(guò)光呼吸過(guò)程綜合考查了光合作用、呼吸作用、跨膜運(yùn)輸和群落結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容，試題難度加大。解題時(shí)應(yīng)依據(jù)教材內(nèi)容和對(duì)知識(shí)的理解，把握題中的提示語(yǔ)逐項(xiàng)分析，例如“光呼吸抑制劑、亞硫酸氫鈉也能促進(jìn)色素對(duì)光能的捕捉”等，都會(huì)對(duì)問(wèn)題的解決提供幫助。

（1）光合作用過(guò)程中，羧化反應(yīng)是暗反應(yīng)階段，發(fā)生的場(chǎng)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(xiàn)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(guò)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(shí)，光呼吸增強(qiáng)，葉綠體中高含量的O2主要來(lái)自光合作用的光反應(yīng)階段，場(chǎng)所在類(lèi)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(guò)改變二碳化合物（乙醇酸）氧化酶的空間結(jié)構(gòu)來(lái)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(shí)亞硫酸氫鈉順濃度梯度進(jìn)入葉肉細(xì)胞屬于被動(dòng)運(yùn)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(duì)光能的捕捉，噴施1mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液后，光反應(yīng)增強(qiáng)，水的光解速率加快，大豆釋放氧氣的量增多。