特训2光合作用与细胞呼吸的综合应用1．(2018·惠州三调)将小麦幼苗放入如图1密闭装置内，暗处理24小时后开始测量装置内的CO2的变化速率，之后再给予适宜的光照(其他条件均适宜)测定一段时间内装置内CO2的变化速率，结果如图2所示。另将幼苗用含氮量不同的三种培养液处理，其他条件相同且适宜，进行相同的实验，在t4时测得CO2的减少速率如图3所示。回答下列问题：(1)图2中，t1～t2时段内，细胞中产生ATP的主要场所有______________。(2)图2中，与t3时相比，t4时小麦幼苗的光合速率______(填“增大”“减小”或“不变”)，判断依据是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)从图3得到的结论是___________________________________________________________________________________________________________________________；从光合作用的影响因素角度分析，其机理是________________________________________________________________________________________________________。答案(1)细胞质基质(2)增大t4时密闭装置内的小麦幼苗CO2的减少速率比t3时的大(其他合理答案也可)(3)植物(小麦幼苗)光合作用强度(速率)随着培养液中含氮量的增加而增强氮是叶绿素合成的必需元素，含氮量提高，叶绿素含量增加，使光合作用增强(或氮是光合作用有关酶合成的必需元素，含氮量提高使酶含量增加，有利于光合作用的进行)解析(1)分析图2可知，暗处理24小时后，t1～t2时间段CO2减少速率不变，说明此时细胞只进行无氧呼吸(若24h后还存在有氧呼吸，随着密闭装置中O2含量下降，CO2释放量会不断变化)，所以细胞中产生ATP的主要场所是细胞质基质。(2)t2时小麦幼苗开始进行光合作用，此后装置内CO2的减少速率逐渐增大，光合作用逐渐增强，与t3时相比，t4时小麦幼苗的光合速率增大。(3)由图3可知，在低氮、中氮、高氮三种培养液中，t4时CO2的减少速率依次增大，说明小麦幼苗光合作用强度随着培养液中含氮量的增加而增强。氮是叶绿素合成、光合作用有关酶合成的必需元素，含氮量提高使叶绿素含量和相关酶含量增加，有利于光合作用的进行。2．(2018·日照一模)温室效应是全球环境变化研究的热点问题之一，预计到下世纪中后期，大气CO2浓度将是现在的两倍。研究人员利用玉米和大豆研究CO2浓度倍增对植物光合作用的影响，结果如下表。回答下列问题：项目CO2浓度为350μmol·mol－1CO2浓度为700μmol·mol－1玉米大豆玉米大豆净光合速率(μmol·m－2·s－1)29.8821.2430.9533.79蒸腾速率(μmol·m－2·s－1)3.186.011.695.90水分利用效率(μmol·mol－1)9.403.5318.315.73注：水分利用效率＝净光合速率/蒸腾速率。(1)两种植物叶肉细胞的细胞器中能够消耗水并伴随ATP生成的部位是______________。(2)在CO2浓度倍增条件下，玉米和大豆的净光合速率均升高，可能的原因是____________________________________________________________________________________。(3)净光合速率提高和蒸腾速率降低均会使水分利用效率升高，请根据表中数据分析玉米和大豆水分利用效率升高的原因是______________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)类囊体薄膜、线粒体基质(2)CO2浓度升高使暗反应中CO2的固定增强，C3的还原增强(3)玉米主要通过降低蒸腾速率提高水分利用效率，大豆主要通过提高净光合速率提高水分利用效率解析(1)细胞有氧呼吸第二阶段发生的反应是丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，同时伴随ATP生成，场所为线粒体基质，光合作用光反应阶段发生的反应是水分解成O2，同时生成ATP和[H]，场所为叶绿体的类囊体薄膜，因此两种植物叶肉细胞的细胞器中能够消耗水并伴随ATP生成的部位是类囊体薄膜和线粒体基质。(2)在CO2浓度倍增条件下，二氧化碳的浓度升高，使暗反应中二氧化碳的固定增强，从而导致C3还原增强，总光合速率升高，由表可知，玉米和大豆的净光合速率均升高。(3)净光合速率提高和蒸腾速率降低均会使水分利用效率升高，...
