光呼吸教师版

注：PGA：注：PGA：3-磷酸甘油酸（三碳化合物）光呼吸（又叫乙醇酸循环，C2环）：1、概念：是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程,表面上看它是光合作用一个损耗能量的副反应。2、产生原因：Rubisc。是一种兼性酶（违背了酶的专一性），具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。其催化方向取决于CO2和02的分压。当CO2分压高而02分压低时，促进光合作用，反之促进光呼吸。在黑暗条件下c32不能被还原再生成五碳化合物（RuBP），使光呼吸RUBP：1,5-二磷酸核酮糖（五碳化合物）3、过氧化物酶体：由J.Rhodin（1954年）首次在鼠肾小管上皮细胞中发现。是一种具有异质性的细胞器，在不同生物及不同发育阶段有所不同。由单层膜围绕而成。共同特点是内含一至多种氧化酶和过氧化氢酶（标志酶），所以叫过氧化物酶体。2X乙肿酸tr歸醉2址乙醛骼NHa©Rubisco;磷酸乙醇酸磷酸酯酶；乙醇酸氧化酶；谷氨酸乙醛酸转丝益酸乙醇酸转氨酶；甘空酸脱掇酶；丝氨酸轻甲基转移酶；2X乙肿酸tr歸醉2址乙醛骼NHa©Rubisco;磷酸乙醇酸磷酸酯酶；乙醇酸氧化酶；谷氨酸乙醛酸转丝益酸乙醇酸转氨酶；甘空酸脱掇酶；丝氨酸轻甲基转移酶；轻基丙酮酸还原酶；甘油酸激酶02的吸收发生于叶绿体和过氧化物酶体，CO2的放出发生于线粒体，因此，乙醇酸途径是在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体三种细胞器2的协同参与下完成的。5、光呼吸大约抵消了30%的光合作用储备能量，光呼吸不是一个纯粹消耗能量的过程，其功能是：（PG二磷酸乙醇酸）21%厲空咒1O，陵化騎SCO,(25011陵化騎SCO,(25011閉+卫"I<CWj«FGA(Z4C)A+PGk乙酣幣riOdtXLiOPGAADi1AllADi1All1 9.5PCA-述屹戊矣祸刘I(2«：>C) 人 /*—f>Ni3-5C人净固宦5C!有光呼張与无丸呼唳対把合COptE定數曲比袈在光呼吸时细胞线粒体中进行甘氨酸转变为丝氨酸反应时能形成3-磷酸腺苷（ATP）,还可以产生氨基酸光呼吸可以将光合作用的副产品磷酸乙醇酸和乙醇酸转变为碳水化合物，消除乙醇酸；在水分亏缺及高光照条件下，叶片气孔关闭，光呼吸释放的CO2能被再固定，可保护光合作用的反应中心，在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是光呼吸可消耗过剩的能量（或ATP和［H］）,以免被强光所破坏。

暗呼吸与光呼吸的区别项冃光呼吸对死的耍求光下*黑喑下均可进只在光下与充苔作用同时.过行底物愴、脂肪、蛋白质、有机酸乙醇酸遠行邹也活细胞的细胞战…蛭粒体叶绿体，过氧化物体一线粒体呼吸历程糖酵解亠三罐酸猶环一呼吸链一未端氧化乙醇酸循环循环｝能量状况.产生能量消耗能量练习题1、某研究小组测得在适宜条件下某植物叶片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后释放CO2的速率。吸收或释放CO2的速率随时间变化趋势的示意图如下(吸收或释放CO2的速率是指单位面积叶片在单位时间内吸收或释放CO2的量)，回答下列问题：时间时间在光照条件下，图形A+B+C的面积表示该植物在一定时间内单位面积叶片光合作用，其中图形B的面积表示 ，从图形C可推测该植物存在另一个的途径，CO进出叶肉细胞都是通过 的方式进行的。2在上述实验中，若提高温度、降低光照，则图形 (填“A"或“B")的面积变小，图形 (填“A”或“B”)的面积增大，原因是 。固定的co2呼吸作用释放出的co2量 自由扩散(2)A2B 光合速率降低，呼吸速率增强2、光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常时发生的一种生理过程(如下图所示)，该过程是细胞在Rubisco酶的催化下，消耗02，生成CO2，借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应.虽然光呼吸大约抵消了30%的光合作用储备能量，但其对细胞有着很重要的保护作用。

co.co.（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酶的存在场所为 ，这种酶既能催化物质“C-C-C-C-C”和02反应，也能催化物质“c-c-c-c-c”和CO2反应，其两面性与酶的 （特性）相矛盾，推测o2/co2值 （高、低）时，有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 ，减少细胞受损的可能，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。答案：（1）五碳化合物（C-C-C-C-C或C）暗CO5 2（2） 叶绿体基质专一性高（3） CO[H]和ATPCO223、光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和02/C02值异常时发生的一种生理过程（图甲所示），该过程是细胞在Rubisco酶的催化下，消耗02,生成CO2，借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。请回答下列问题。甲甲（1） Rubisco酶既能催化C和CO反应，又能催化C和0反应，可以推测0/C0值 TOC\o"1-5"\h\z5 2 5 2 2 2（“偏高”或“偏低”）时有利于光呼吸而不利于光合作用。（2） 在高温、干旱和强光照条件下，植物的蒸腾作用很强，叶片气孔大量关闭， 的供应量减少，植物可通过光呼吸为光合作用提供的物质为 。（3） 据图可知，光呼吸和光合作用都能利用的物质是 ，光合作用利用该物质的场所 ，光呼吸中生成CO2的场所 。（4） 与光呼吸相区别，研究人员常把细胞呼吸称为“暗呼吸”，从反应条件来讲光呼吸与

TOC\o"1-5"\h\z暗呼吸的不同是 。II.科学家测定不同温度下某植物对CO2的吸收速度如图乙所示。据图可知，导致A、B两点植物CO2吸收速度相等的外界因素是 。A点的总光合作用速率 (“〉”“〈”或“=”)B点的总光合作用速率。在15°C,lklx条件下，植物5小时吸收CO2 mol。(1)偏高(2)CO2CO2和C3(3)C5叶绿体基质线粒体(或线粒体基质)光呼吸需要光，而暗呼吸有光或无光均可(2分)(1)温度和光照强度 V (2)0.14、植物细胞中的叶绿体在光照条件下可以消耗一定量的02，这属于植物细胞光呼吸的重要环节。下图表示光合作用和光呼吸的部分过程，请回答：co?co?\①:暗反应:②1 II:光呼吸![Ilf|ATP3ATP|[EI]CO2过程①发生在 中，并且需要光反应提供 。在黑暗条件下c3TOC\o"1-5"\h\z不能被还原再生成 化合物，使光呼吸因缺乏底物而不能进行。 3研究发现，催化过程②和③的是同一种酶，C02和02会竞争此酶的同一活性位点。因此，当细胞中02浓度升高时，过程②会受到2 2 。在强光下，光反应转换的能量超过暗反应的需要，会对细胞造成伤害，此时光呼吸可以对细胞起到保护作用，原因是 。从能量代谢的角度看，光呼吸和有氧呼吸最大的区别 。叶绿体的基质ATP和[H](二者缺一不给分)C5抑制(2分)(3)光呼吸可消耗过剩的能量(或ATP和[H])(2分)光呼吸消耗ATP，有氧呼吸产生ATP(2分)4、如图示玉米光合作用的过程，据图回答:

叶翻胞的叶绿体

濟类餐体'挾有RuMeco叶翻胞的叶绿体

濟类餐体'挾有RuMeco娠)華管束曙细跑的叶绿体〔設京类軽诽・有甌亦血。晦)[H]由细胞的叶绿体提供，它产自光合作用的 阶段.能固定CO2的物质有 .PEP酶与CO2的亲和力是Rubisc。酶的60倍，而马铃薯没有C生成这一途径，则玉米和马铃薯在炎热夏天的中午，两种植物细胞内C含量TOC\o"1-5"\h\z4 3的变化及差异是 .要探明CO2中的C在光合作用中的转化过程，采用的方法是 .施有机肥能有效