1920年，德國(guó)科學(xué)家（Otto Warburg）發(fā)現(xiàn)光照條件下植物會(huì)出現(xiàn)“光呼吸”現(xiàn)象，黑暗時(shí)被抑制?！肮夂粑钡漠a(chǎn)生與Rubisco酶的特殊性質(zhì)有關(guān)，CO₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與CO₂反應(yīng)，完成光合作用；O₂濃度較高時(shí)，該酶催化C₅與O₂反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中會(huì)產(chǎn)生CO₂（如圖）。在相同濃度下，Rubisco酶對(duì)CO₂親和力更高，如果在高溫條件下對(duì)O₂親和力則會(huì)更高。
（1）葉肉細(xì)胞內(nèi)Rubisco酶的存在場(chǎng)所為

葉綠體基質(zhì)

葉綠體基質(zhì)

，Rubisco酶既可催化C₅與CO₂反應(yīng)，也可催化C₅與O₂反應(yīng)，這與酶的專(zhuān)一性相矛盾，其“兩面性”可能因?yàn)樵诓煌h(huán)境中酶

空間結(jié)構(gòu)

空間結(jié)構(gòu)

發(fā)生變化導(dǎo)致其功能變化。
（2）在較高CO₂濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化反應(yīng)的產(chǎn)物是

C₃

C₃

，該產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)還需要條件是

NADPH和ATP

NADPH和ATP

（填物質(zhì)名稱(chēng)或符號(hào)縮寫(xiě)）。
（3）研究表明，光呼吸會(huì)消耗光合作用新形成有機(jī)物的

1

4

，因此提高農(nóng)作物產(chǎn)量需降低光呼吸。某同學(xué)提出了如下減弱光呼吸，提高農(nóng)作物產(chǎn)量的措施：①適當(dāng)降低溫度；②適當(dāng)提高CO₂濃度；不能達(dá)到目的措施是

①

①

（填序號(hào)），理由是

溫度降低，酶活性減弱，光呼吸減弱的同時(shí)，光合作用也減弱，達(dá)不到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的

溫度降低，酶活性減弱，光呼吸減弱的同時(shí)，光合作用也減弱，達(dá)不到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的

。
（4）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把細(xì)胞呼吸稱(chēng)為“暗呼吸”。請(qǐng)從反應(yīng)發(fā)生條件和場(chǎng)所兩方面，列舉光呼吸與暗呼吸的不同：

光呼吸需要光，暗呼吸有無(wú)光都可以進(jìn)行

光呼吸需要光，暗呼吸有無(wú)光都可以進(jìn)行

，

光呼吸的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)和線粒體，暗呼吸場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

光呼吸的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)和線粒體，暗呼吸場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體

。