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光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2:CO2值异常情况下发生的一个生理过程,该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成(如图所示),是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应

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光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2:CO2值异常情况下发生的一个生理过程,该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成(如图所示),是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应.光呼吸过程中O2被消耗,并且会生成CO2.光呼吸损耗能量大约抵消了30%的光合作用储备能量,因此降低光呼吸速率曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一.但是后来研究者发现,光呼吸其实对细胞有着很重要的保护作用.
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(1)据图可知,光呼吸与光合作用都利用了___ 为原料,但光合作用在___反应阶段实现了该物质的再生,而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生____.
(2)“Rubisco”是一种酶的名称,这种酶既能催化物质“C-C-C-C-C”和O2反应,也能催化物质“C-C-C-C-C”和CO2反应,你推测O2:CO2值___(高、低)时利于光呼吸而不利于光合作用.
(3)有观点指出,光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下,因为温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,___供应减少.此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的___,而光呼吸产生的___又可以作为暗反应阶段的原料,因此光呼吸对植物有重要的正面意义.
(4)光呼吸被冠以“呼吸”二字,你认为理由是___.(提示:从与有氧呼吸进行比较的角度回答)
▼优质解答
答案和解析
(1)据图可知,光呼吸与光合作用都利用了C-C-C-C-C为原料,但光合作用在暗反应阶段重新生成了C5,而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生CO2
(2)据图可知,O2:CO2比值高时,C-C-C-C-C的主要反应去向是光呼吸,因而有利于光呼吸而不利于光合作用.
(3)据图可知,光呼吸能把C分解成C-C-C提供给暗反应,同时产生的CO2也提供给暗反应;由于光呼吸是一个耗能反应,可以把光反应产生的多余的[H]和ATP消耗掉,很好地减缓了干旱天气和过强光照下,因为温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,所导致的光合作用减弱现象,对植物有重要的正面意义.
(4)光呼吸被冠以“呼吸”二字,原因是光呼吸过程中消耗O2并生成CO2,与有氧呼吸过程相似.
故答案为:
(1)五碳化合物(C-C-C-C-C或C5)     暗      CO2
(2)高
(3)CO2 [H]和ATP      CO2
(4)光呼吸过程中消耗O2并生成CO2,与有氧呼吸过程相似
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