Question

【題目】植物葉肉細胞中的Rubisco在光照條件下可催化以下兩種生理過程：

葉綠體中CO2/O2升高時：，C3經過一系列反應最終生成糖類；

葉綠體中CO2/O2降低時：，C2經過一系列反應最終生成CO2。

回答下列問題：

（1）根據上述材料推測Rubisco主要存在于葉綠體的______中。

（2）C3在______（填物質）的作用下經過一系列反應最終生成糖類。研究發現，葉綠體中葉綠體中CO2/O2降低時，C2經一系列反應生成的CO2會抑制O2與C5的結合，這屬于______調節。

（3）若大棚內的CO2濃度由0.03%升高到0.24%而O2濃度基本不變，則水稻會______（填“增產”或“減產”），請從Rubisco的作用機理解釋原因______。

Answer 1

【答案】基質 酶、ATP和[H] 反饋 增產 大棚內CO2濃度升高促進Rubisco催化更多C3與CO2結合，同時減少C5與O2結合，從而使制造的有機物增多

【解析】

根據題意分析，植物的Rubisco酶具有兩方面的作用：當CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，生成C3，C3在ATP和[H]的作用下完成光合作用，即生理活動1；當O2濃度較高時，該酶催化C5與O2反應，產物經一系列變化后到線粒體中會產生CO2，即生理活動2。

（1）根據題意可知，Rubisco酶是在暗反應中發揮作用，所以其存在場所為葉綠體基質；

（2）生理活動1中，暗反應階段C3在光反應產物[H]、ATP以及酶參與下經過還原生成糖類，葉綠體中CO2/O2降低時，C2經一系列反應生成的CO2會抑制O2與C5的結合，這屬于反饋調節；

（3）CO2濃度由0.03%升高到0.24%，CO2濃度升高促進Rubisco催化更多C3與CO2結合，同時減少C5與O2結合，從而使制造的有機物增多。