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光合作用和细胞呼吸的基本原理

1．(2018·江西名校质检)已知玉米叶肉细胞中有CO2“泵”，使其能在较低的CO2浓度下进行光合作用，水稻没有这种机制。图1为玉米幼苗体内光合作用与有氧呼吸的部分过程图；图2为玉米和水稻在不同胞间CO2浓度下的光合速率情况。回答下列问题：

(1)图1中能产生ATP的过程有______(填图中序号)；过程②需要光反应提供的物质有______________。

(2)要比较图2中两条曲线的交点对应的玉米和水稻向外界释放O2速率的关系，还应了解的情况是____________________________。

(3)由图2可知，随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率不再变化而水稻的光合速率逐渐上升。请从暗反应酶的角度分析原因：_____________________________________

________________________________________________________________________。

(4)已知环境中的CO2需要通过植物的气孔才能进入植物胞间，气孔导度越大，气孔开放程度越高。请说出一种情况来说明导致玉米幼苗光合速率降低的主要因素不是气孔导度：________________________________________________________________________。

答案(1)③④ATP与[H](2)玉米和水稻的呼吸速率(3)水稻暗反应相关的酶活性比玉米的高(或水稻暗反应相关的酶数量比玉米的多)(4)玉米幼苗气孔导度下降，但胞间CO2浓度却升高

解析(1)图1中过程④和过程③分别为有氧呼吸的第一阶段和第二阶段，这两个阶段均可产生ATP。过程①为光合作用暗反应中CO2的固定，过程②为光合作用暗反应中C3的还原，过程②需要消耗光反应产生的ATP与[H]。(2)图2中两条曲线交点处表示玉米和水稻的实际光合速率相等，要比较这两种植物向外界释放O2的速率大小，即这两种植物的净光合作用速率大小，还需知道这两种植物的呼吸速率。(3)随着胞间CO2浓度的升高，玉米的光合速率先升高，后不再变化，而水稻的光合速率仍然逐渐上升，从暗反应酶的角度分析，这是因为水稻暗反应相关的酶活性(数量)比玉米的高(多)，能够固定更多的CO2。(4)如玉米幼苗气孔导度下降，但胞间CO2浓度却升高，则可说明此时导致植物光合速率降低的主要因素不是气孔导度。

2．(2018·福建联盟考试)菠萝植株的叶肉细胞在干旱条件下有一个很特殊的CO2同化方式，夜间气孔开放，吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用，如图所示。下表是在土壤中不同含水量的条件下，测得的菠萝植株的部分生理特征。根据相关内容回答下列问题：

指标

处理

土壤含水量/%

叶长度/cm

叶宽度/cm

叶绿素含量/(mg·g－1·FW)

X

25

42.8

3.3

0.78

轻度缺水

13

38.2

3.1

0.63

重度缺水

6

38.1

3.1

0.52

(1)图中，能参与CO2固定的物质有______________。PGA即暗反应中的________。

(2)干旱条件下，白天当光照、温度等适宜时，菠萝叶肉细胞的光合速率最可能________(填“小于”“等于”或“大于”)呼吸速率，原因是________________________________

________________________________________________________________________。

(3)干旱条件下，菠萝叶肉细胞夜间pH会有所下降，原因是______________________

________________________________________________________________________。

(4)表中X组起________作用。据表分析，在干旱环境条件下，菠萝产量会降低，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案(1)PEP、C5C3(2)大于光合作用中CO2的吸收量大于细胞呼吸中CO2的释放量(合理即可)(3)夜间菠萝叶肉细胞吸收CO2合成苹果酸并储存在液泡中(合理即可)(4)对照干旱条件下，菠萝植株的叶面积减小，叶绿素含量下降，光合作用减弱，产生的有机物减少(合理即可)

解析(1)由图示可知，参与CO2