内容正文:
20.光呼吸
一轮复习
1
1.光呼吸的发现
1955年科学家德柯尔测定烟草光合速率时发现:正在进行光合作用的烟草叶片在光照停止后的很短时间内,二氧化碳的释放量会急剧增高,这种现象称为“二氧化碳的猝发”
1920年,生物化学家瓦布格发现:较高氧气浓度可以抑制小球藻的光合作用,人们把氧对光合作用的抑制现象称为“瓦布格效应”。
较高浓度O2会抑制光合作用
停止光照后CO2释放量急剧增加
光呼吸
停止光照后CO2释放量急剧增加
①A表示光下净光合速率。
②B和C表示光下时植物呼吸速率。
③B表示无论是光下还是暗处都可进行的呼吸速率。
④C表示只有光下才有的呼吸速率。
即光呼吸现象。
光呼吸
研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2S记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
1)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解______,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过____________将储藏在有机物中稳定的化学能转化为________________________
和热能。
ATP中的活跃的化学能
水
细胞呼吸
光呼吸
2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量在__________μmol.m-2s-1范围内,在300s时CO2__________________达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出,叶片的总(真实)光合速率大约是_____________
μmol CO2.m-2s-1。(本小题所填数值保留到小数点后一位)
研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2S记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
2.4~2.8
0.2~0.6
释放量
光呼吸
3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放_________,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个________________
______________过程。
研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2S记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
逐渐减少
与在黑暗中
不同的呼吸
光呼吸
4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用________________________
技术进行探究。
研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2S记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
放射性14C同位素示踪
光呼吸
卡尔文循环中CO2固定的(Rubisco)具有两面性(或双功能)
Rubisco即RuBP(C5)羧化加氧酶
高CO2浓度、低O2时,C5进行羧化
C5+O2
C2+C3
Rubisco
卡尔文循环
2.光呼吸产生的原因
高O2浓度、低CO2时,C5进行加氧
光呼吸
C5+CO2
2C3
Rubisco
卡尔文循环
光呼吸
Rubisco
3. CO2固定和光呼吸是竞争反应
C5
2C3
C5
C2
C3
ATP
NADPH
(CH2O)
C3
O2
ATP
NADH
CO2
×2
×2
(CH2O)
ATP
NADPH
O2
CO2
卡尔文循环
光呼吸
RuBP(C5)羧化加氧酶
羧化
加氧
植物的绿色细胞依赖光照,吸收O2和放出CO2的过程,被称为光呼吸。光呼吸过程也称 C2循环。
光呼吸
9
C5
2C3
C3
C2
+
线粒体
CO2
卡尔文循环
糖
高CO2
高O2
3. CO2固定和光呼吸是竞争反应
卡尔文循环与光呼吸可以简单表示如下
光呼吸
1.在有光、高氧和低二氧化碳情况下,水稻的叶肉细胞会发生光呼吸,光呼吸是指绿色植物在光照情况下吸收O2,将叶绿体中的五碳化合物分解,产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2的过程。光呼吸会抵消约30%的光合作用,因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。图1是水稻光合作用和有氧呼吸过程示意图,图2是水稻细胞暗反应和光呼吸部分过程示意图(Rubisco表示1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)。图1中①、②、③、④代表的是物质,A、B、C、D代表的是生理过程,请据图回答下列问题:
光呼吸
图1是水稻光合作用和有氧呼吸过程示意图,图2是水稻细胞暗反应和光呼吸部分过程示意图(Rubisco表示1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)。图1中①、②、③、④代表的是物质,A、B、C、D代表的是生理过程,请据图回答下列问题:
(1)图1中①和④依次是____、_____,合成ATP的过程有______(填字母)。
O2
ACD
C5
光呼吸
图1是水稻光合作用和有氧呼吸过程示意图,图2是水稻细胞暗反应和光呼吸部分过程示意图(Rubisco表示1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶)。图1中①、②、