葉綠體是光合作用的場所，藍(lán)細(xì)菌沒有葉綠體，但可在光合片層膜中進(jìn)行光合作用。
Rubisco是光合作用過程中催化CO₂固定的酶。但其也能催化O₂與C₅結(jié)合，形成C₃和C₂，C₂經(jīng)一系列變化后到線粒體中會產(chǎn)生CO₂，這是一個(gè)在光驅(qū)動下完成的高耗能反應(yīng)過程，被稱為“光呼吸”，會導(dǎo)致光合效率下降。CO₂與O₂競爭性結(jié)合Rubisco酶的同一活性位點(diǎn)，在相同濃度下，Rubisco酶對CO₂親和力更高，如果在高溫條件下對O₂親和力則會更高。
（1）葉肉細(xì)胞內(nèi)Rubisco酶的存在場所為

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)，這與酶的專一性相矛盾，其“兩面性”可能因?yàn)樵诓煌h(huán)境中Rubisco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）與光呼吸相區(qū)別，研究人員常把有氧呼吸稱為“暗呼吸”。請從反應(yīng)發(fā)生場所方面，列舉葉肉細(xì)胞中光呼吸與暗呼吸的不同：

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

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

。
（3）藍(lán)細(xì)菌具有CO₂濃縮機(jī)制，如圖所示。

注：羧化體具有蛋白質(zhì)外殼，可限制氣體擴(kuò)散
據(jù)圖分析，CO₂依次以

自由擴(kuò)散

自由擴(kuò)散

和

主動運(yùn)輸

主動運(yùn)輸

方式通過細(xì)胞膜和光合片層膜。藍(lán)細(xì)菌的CO₂濃縮機(jī)制可提高羧化體中Rubisco周圍的

CO₂濃度

CO₂濃度

，從而通過促進(jìn)

CO₂固定

CO₂固定

和抑制

O₂與C₅結(jié)合

O₂與C₅結(jié)合

提高光合效率。
（4）有觀點(diǎn)指出，光呼吸的生理作用在于高溫天氣和過強(qiáng)光照下，植物

蒸騰作用過強(qiáng)，失水過多，氣孔大量關(guān)閉，導(dǎo)致CO₂供應(yīng)減少

蒸騰作用過強(qiáng)，失水過多，氣孔大量關(guān)閉，導(dǎo)致CO₂供應(yīng)減少

。但光呼吸的最終產(chǎn)物還可以作為暗反應(yīng)階段的原料，這是有重要正面意義的。