问题详情:
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,具体过程如下图所示。
(1)玉米、大豆等植物的叶片中消耗O2的场所有___________。从能量代谢的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的区别是___________。
(2)科研人员利用大豆来探究光呼吸抑制剂亚硫***的增产效果
①亚硫***可通过改变二碳化合物(乙醇*)氧化酶的___________来抑制该酶的活*,从而抑制光呼吸的进行。另外,亚硫***还能促进*素对光能的捕捉,从而促进___________的进行。
②为探究亚硫***使大豆增产的适宜浓度,一般要先做预实验,目的是___________。
③喷施适宜浓度的亚硫***溶液后,大豆单位时间内释放氧气的量较喷施前___________(填“增多”“减少”或“不变”),原因是___________。
【回答】
(1). 叶绿体(基质)、线粒体(内膜) (2). 光呼吸消耗ATP(能量),有氧呼吸产生ATP(能量) (3). 空间结构 (4). 光反应(光合作用) (5). 为进一步的实验探究条件;检验实验设计的科学*和可行*(避免盲目开展实验造*力、物力、财力的浪费) (6). 增多 (7). 光能利用增加,水的光解加快;亚硫***通过抑制乙醇*氧化酶的活*,进而抑制了光呼吸进行
【解析】
由题意可知,RuBisCo既可以催化二氧化碳的固定,又可以催化光呼吸过程。
【详解】(1)玉米、大豆等植物通过有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体,通过光呼吸消耗氧气的场所是叶绿体基质。由图可知,光呼吸消耗ATP,故从能量代谢的角度看,光呼吸和有氧呼吸最大的区别是光呼吸消耗ATP,有氧呼吸产生ATP。
(2)①二碳化合物氧化酶在光呼吸中发挥作用,亚硫***可通过改变二碳化合物氧化酶的空间结构来抑制该酶的活*,从而抑制光呼吸的进行。另外,亚硫***还能促进*素对光能的捕捉,进而通过促进光反应的进行而提高光合作用强度。
②预实验可以为进一步的实验探究条件,还可以检验实验设计的科学*和可行*。
③喷施适宜浓度的亚硫***溶液后,光能利用增加,水的光解加快;亚硫***通过抑制乙醇*氧化酶的活*,进而抑制了光呼吸进行,故大豆单位时间内释放氧气的量较喷施前增多。
【点睛】光反应阶段产生ATP,暗反应和光呼吸消耗ATP;有氧呼吸的三个阶段均产生ATP。
知识点:细胞的代谢 单元测试
题型:综合题