Question

【題目】RuBisCo普遍分布于玉米、大豆等植物的葉綠體中，它是光呼吸（細胞在有光、高O2、低CO2情況下發(fā)生的生化反應）中不可缺少的加氧酶，也是卡爾文循環(huán)中固定CO2最關鍵的羧化酶。RuBisCo能以五碳化合物（RuBP）為底物，在CO2/O2值高時，使其結合CO2發(fā)生羧化，在CO2/O2值低時，使其結合O2發(fā)生氧化，具體過程如下圖所示。

（1）玉米、大豆等植物的葉片中消耗O2的場所有___________。從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是___________。

（2）科研人員利用大豆來探究光呼吸抑制劑亞硫酸氫鈉的增產效果

①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行。另外，亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉，從而促進___________的進行。

②為探究亞硫酸氫鈉使大豆增產的適宜濃度，一般要先做預實驗，目的是___________。

③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后，大豆單位時間內釋放氧氣的量較噴施前___________（填“增多”“減少”或“不變”），原因是___________。

Answer 1

【答案】葉綠體（基質）、線粒體（內膜） 光呼吸消耗ATP（能量），有氧呼吸產生ATP（能量） 空間結構 光反應（光合作用） 為進一步的實驗探究條件；檢驗實驗設計的科學性和可行性（避免盲目開展實驗造成人力、物力、財力的浪費） 增多 光能利用增加，水的光解加快；亞硫酸氫鈉通過抑制乙醇酸氧化酶的活性，進而抑制了光呼吸進行

【解析】

由題意可知，RuBisCo既可以催化二氧化碳的固定，又可以催化光呼吸過程。

（1）玉米、大豆等植物通過有氧呼吸消耗氧氣的場所是線粒體，通過光呼吸消耗氧氣的場所是葉綠體基質。由圖可知，光呼吸消耗ATP，故從能量代謝的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的區(qū)別是光呼吸消耗ATP，有氧呼吸產生ATP。

（2）①二碳化合物氧化酶在光呼吸中發(fā)揮作用，亞硫酸氫鈉可通過改變二碳化合物氧化酶的空間結構來抑制該酶的活性，從而抑制光呼吸的進行。另外，亞硫酸氫鈉還能促進色素對光能的捕捉，進而通過促進光反應的進行而提高光合作用強度。

②預實驗可以為進一步的實驗探究條件，還可以檢驗實驗設計的科學性和可行性。

③噴施適宜濃度的亞硫酸氫鈉溶液后，光能利用增加，水的光解加快；亞硫酸氫鈉通過抑制乙醇酸氧化酶的活性，進而抑制了光呼吸進行，故大豆單位時間內釋放氧氣的量較噴施前增多。