题目
RuBisCo普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中,它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶,也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。RuBisCo能以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使其结合CO2发生羧化,在CO2/O2值低时,使其结合O2发生氧化,具体过程如图1所示。 .遮光-|||-CO2 O2 RuBP-|||-糖类 , RuBP CO2 CO2 A-|||-卡尔文循环 RuBisCo-|||-光呼吸-|||-rp ATP 0 时间-|||-NADPH C k _(2)+(C)_(3) NADPH 拜放 CO2-|||-速率-|||-图1 图2 (1)在天气晴朗、气候干燥的中午,大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显 ______ (填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量,原因是 ______ 。 (2)在干旱和过强光照下,因为温度高,蒸腾作用强,气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的 ______ ,光呼吸产生的 ______ 又可以作为暗反应阶段的原料,因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。 (3)1955年,科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照,短时间内会释放出大量的CO2,他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率,吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如图2(吸收或释放CO2的速率是指 单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。突然停止光照时,植物所释放CO2的来源是 ______ 。在光照条件下,该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是 ______ (用图形的面积表示,图中A、B、C表示每一块的面积大小)。
RuBisCo普遍分布于玉米、大豆等植物的叶绿体中,它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶,也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。RuBisCo能以五碳化合物(RuBP)为底物,在CO2/O2值高时,使其结合CO2发生羧化,在CO2/O2值低时,使其结合O2发生氧化,具体过程如图1所示。
(1)在天气晴朗、气候干燥的中午,大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显 ______ (填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量,原因是 ______ 。
(2)在干旱和过强光照下,因为温度高,蒸腾作用强,气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的 ______ ,光呼吸产生的 ______ 又可以作为暗反应阶段的原料,因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
(3)1955年,科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照,短时间内会释放出大量的CO2,他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率,吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如图2(吸收或释放CO2的速率是指
单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。突然停止光照时,植物所释放CO2的来源是 ______ 。在光照条件下,该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是 ______ (用图形的面积表示,图中A、B、C表示每一块的面积大小)。
(1)在天气晴朗、气候干燥的中午,大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显 ______ (填“升高”或“降低”)。光呼吸的存在会明显降低作物产量,原因是 ______ 。
(2)在干旱和过强光照下,因为温度高,蒸腾作用强,气孔大量关闭。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的 ______ ,光呼吸产生的 ______ 又可以作为暗反应阶段的原料,因此有观点指出光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
(3)1955年,科学家通过实验观察到对正在进行光合作用的叶片突然停止光照,短时间内会释放出大量的CO2,他们称之为“CO2的猝发”。某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率,吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如图2(吸收或释放CO2的速率是指
单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)。突然停止光照时,植物所释放CO2的来源是 ______ 。在光照条件下,该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO2总量是 ______ (用图形的面积表示,图中A、B、C表示每一块的面积大小)。
题目解答
答案
升高 光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP,使暗反应速率减慢,从而使光合作用合成有机物减少 ATP和[H] CO2 细胞呼吸释放的CO2和光呼吸释放的CO2 A+B+C
解析
步骤 1:光呼吸强度的变化
在天气晴朗、气候干燥的中午,由于蒸腾作用强,气孔关闭,导致CO_2/O_2值降低,RuBisCo更倾向于结合O_2发生氧化反应,因此光呼吸的强度较通常条件下会明显升高。
步骤 2:光呼吸对作物产量的影响
光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP,使暗反应速率减慢,从而使光合作用合成有机物减少,因此光呼吸的存在会明显降低作物产量。
步骤 3:光呼吸的正面意义
在干旱和过强光照下,光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H],光呼吸产生的CO_2又可以作为暗反应阶段的原料,因此光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
步骤 4:CO_2的猝发
突然停止光照时,植物所释放CO_2的来源是细胞呼吸释放的CO_2和光呼吸释放的CO_2。
步骤 5:光合作用固定的CO_2总量
在光照条件下,该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO_2总量是A+B+C。
在天气晴朗、气候干燥的中午,由于蒸腾作用强,气孔关闭,导致CO_2/O_2值降低,RuBisCo更倾向于结合O_2发生氧化反应,因此光呼吸的强度较通常条件下会明显升高。
步骤 2:光呼吸对作物产量的影响
光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP,使暗反应速率减慢,从而使光合作用合成有机物减少,因此光呼吸的存在会明显降低作物产量。
步骤 3:光呼吸的正面意义
在干旱和过强光照下,光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的ATP和[H],光呼吸产生的CO_2又可以作为暗反应阶段的原料,因此光呼吸在一定条件下对植物也有重要的正面意义。
步骤 4:CO_2的猝发
突然停止光照时,植物所释放CO_2的来源是细胞呼吸释放的CO_2和光呼吸释放的CO_2。
步骤 5:光合作用固定的CO_2总量
在光照条件下,该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用固定的CO_2总量是A+B+C。