① 回收碳素。通过C2碳氧化环可回收乙醇酸中3/4的碳(2个乙醇酸转化1个PGA，释放1个CO2)。
② 维持C3光合碳还原循环的运转。在叶片气孔关闭或外界CO2浓度低时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持光合碳还原环的运转。
③ 防止强光对光合机构的破坏作用。在强光下，光反应中形成的同化力会超过CO2同化的需要，从而使叶绿体中NADPH/NADP、ATP/ADP的比值增高。同时由光激发的高能电子会传递给O2，形成的超氧阴离子自由基会对光合膜、光合器有伤害作用，而光呼吸可消耗同化力与高能电子，降低超氧阴离子自由基的形成，从而保护叶绿体，免除或减少强光对光合机构的破坏。
13. 答：①一年中没m2通过植物光合作用所形成的有机物质的所包含的能量为： （1200+500）÷0.5×（1－12%）×1000÷667=4485.75千卡/m2 ②光能利用率=单位面积的光合产物包含的能量÷单位面积的辐射能×100% =4485.75千卡/ m2÷（1120千卡/cm2×100）×100% =4.005%
14. 答：光合速率（mg CO2·dm-2·h-1）= (0.528-0.468)×1.2×60÷20×100=21.6 15. 答：以下三方面的研究可证实光合作用中释放的O2来自水。
①尼尔(C.B.Van Niel)假说 尼尔将细菌光合作用与绿色植物的光合作用反应式加以比较，提出了以下光合作用的通式： 光，自养生物
CO2 ＋ 2H2A-----------→(CH2O)＋2A＋H2O
这里的H2A代表还原剂，可以是H2S、有机酸等，对绿色植物而言，H2A就是H2O，2A就是O2。
②希尔反应 希尔(Robert.Hill)发现在叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁)，照光时可使水分解而释放氧气： 光，破碎叶绿体
＋＋＋
4Fe3＋2H2O-----------→4Fe2＋4H＋Ｏ２
这个反应称为希尔反应。此反应证明了氧的释放与CO2还原是两个不同的过程，O2的释放来自于水。
③18O的标记研究 用氧的稳定同位素18O标记H2O或CO2进行光合作用的实验，发现当标记物为H218O时，释放的是18O2，而标记物为C18O2时，在短期内释放的则是Ｏ2。 光，光合细胞
CO2＋ 2H218O-----------→（CH2O）＋18O2 ＋ H2O
16. 答：① C4植物叶片具有特殊的有利于光合的结构和光合途径。
② 维管束鞘细胞中有高的CO2浓度，促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。
③ PEPC对CO2的亲和力高。由于C4植物叶肉细胞中的PEPC对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEPC再固定。 17. 答：叶绿体有两层被膜，分别称为外膜和内膜，具有选择性。叶绿体膜以内的基础物质为基质。基质成分主要是可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质。在基质里可固定CO2形成淀粉。在基质中分布有绿色的基粒，它是由类囊体垛叠而成。光合色素主要集中在基粒之中，光能转变为化学能的过程是在基粒的类囊体膜上进行的。
18. 答：C3途径可分为三个阶段：①羧化阶段。CO2被固定，生成了3-磷酸甘油酸，为最初产物。②还原阶段。利用同化力（NADPH、ATP）将3-磷酸甘油酸还原3—磷酸甘油醛—光合作用中的第一个三碳糖。③更新阶段。光合碳循环中形成了3—磷酸甘油醛，经
过一系列的转变，再重新形成RuBP的过程。
19. 答：响光能利用率的因素大体有以下几方面：
① 光合器官捕获光能的面积，作物生长初期植株小，叶面积不足，日光的大部分直射于地面而损失。
② 光合有效幅射能占整个辐射能的比例只有53%，其余的47%不能用于光合作用。 ③ 光合器官上的光不能被光合器官全部吸收，要扣除反射、透射及非叶绿体组织吸收的部分。
④ 吸收的光能在传递到光合反应中心色素过程中会损失，如发热、发光的损耗。 ⑤ 光合器将光能转化为同化力，进而转化为稳定化学能过程中的损耗。 ⑥ 光、暗呼吸消耗以及在物质代谢和生长发育中的消耗。
⑦ 环境因素对光合作用的影响，如作物在生长期间，经常会遇到不适于作物生长与进行光合的逆境，如干旱、水涝、低温、高温、阴雨、缺CO2、缺肥、盐渍、病虫草害等。在逆境条件下，作物的光合生产率要比顺境下低得多，这些也会使光能利用率大为降低。 提高作物光能利用率的主要途径有:
① 提高净同化率 如选择高光效的品种、增施CO2、控制温湿度、合理施肥等。 ② 增加光合面积 通过合理密植或改变株型等措施，可增大光合面积。 ③ 延长光合时间 如提高复种指数、适当延长生育期，补充人工光源等。
20.答:①酶活化调节：通过改变叶的内部环境，间接地影响酶的活性。如间质中pH的升高，Mg2+浓度升高，可激活RuBPCase和Ru5P激酶。
②质量作用的调节，代谢物的浓度可以影响反应的方向和速率。
③转运作用的调节，叶绿体内的光合最初产物--磷酸丙糖，从叶绿体运到细胞质的数量，受细胞质里的Pi数量所控制。Pi充足，进入叶绿体内多，就有利于叶绿体内磷酸丙糖的输出，光合速率就会加快