Question

【題目】光呼吸是放氧光合生物在光下吸收氧氣消耗有機物并放出CO2的代謝過程，它總是伴隨著光合作用同時發生，其相關代謝途徑如下圖所示。請回答下列問題：

（1）R酶是一種雙功能酶，既可在較高濃度 空氣中催化C5與CO2生成2分子的_________，而使光合作用中_______階段持續進行，也可在高氧環境中催化C5吸收來自______的O2進行光呼吸，消耗能量并釋放碳素。

（2）當植物處于干旱脅迫時，其氣孔導度降低、CO2吸收受阻，此時光呼吸可以消耗光反應階段產生的多余的______，而光呼吸產生的______又可以為暗反應階段提供原料，以維持卡爾文循環的運轉，很好地緩解了光合速率的______。

（3）光呼吸和有氧呼吸都消耗O2并生成CO2，但卻是兩個完全不同的生理過程。下列有關光呼吸和有氧呼吸對比的敘述正確的有______。

①光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產生ATP

②光呼吸光下才能發生，有氧呼吸與光照條件無關

③光呼吸的原料是C5，有氧呼吸的原料是葡萄糖等

④光呼吸最初發生在葉綠體中，有氧呼吸最初發生在線粒體中

Answer 1

【答案】C3 暗反應 光反應和外界環境 ATP（和[H]） C3和CO2 下降 ①②③

【解析】

從圖中可知，光呼吸是C5和O2結合，形成一個C3和一個C2，這個C2進入線粒體被氧化成CO2，這就是所謂的光呼吸。較高的CO2促進光合作用，較高的O2濃度促進光呼吸。

（1）R酶是一種雙功能酶，既可在較高濃度CO2空氣中催化C5與CO2生成六碳分子，六碳分子不穩定，馬上分解成兩個C3，使光合作用中暗反應階段持續進行，也可在高氧環境中催化C5吸收來自光反應（水光解可以產生O2）和外界環境的O2進行光呼吸，消耗能量并釋放碳素。

（2）光反應階段能產生ATP（和[H]），故光呼吸可以消耗光反應階段產生的多余的ATP（和[H]），為暗反應中C3的還原提供能量和還原劑。而光呼吸（C5與O2反應）產生的C3和CO2又可以為暗反應階段（①CO2的固定→②三碳酸的還原→RuBP的再生）提供原料，以維持卡爾文循環的運轉，很好地緩解了光合速率的下降。

（3）①從圖中可以看出，光呼吸產生C3的過程中消耗ATP，有氧呼吸產生ATP，①正確；②光呼吸是放氧光合生物在光下吸收氧氣消耗有機物并放出CO2的代謝過程，光呼吸光下才能發生，有氧呼吸與光照條件無關，②正確；③從圖中可知，光呼吸的原料是C5，有氧呼吸的原料是葡萄糖等，③正確；④光呼吸最初發生在葉綠體中，有氧呼吸最初發生在細胞質基質中，④錯誤。

故選①②③。