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(共50張PPT)
專題二　細胞代謝
每日一練(酶與ATP)
(限時25分鐘)
一、選擇題
1.下列對酶的敘述,正確的是 (　　)
A.所有的酶都是蛋白質
B.酶在催化反應前后本身的性質會發生改變
C.高溫使酶分子結構破壞而失去活性
D.酶與無機催化劑的催化效率相同
【答案】 C
【解析】 A.大多數酶的化學本質是蛋白質,少數酶的化學本質是RNA,A錯誤;B.酶是生物催化劑,在生化反應前后其性質和數量都不會發生變化,B錯誤;C.高溫、過酸或過堿都會使酶的分子結構被破壞而失去活性,C正確;D.酶是生物催化劑,與無機催化劑相比,酶的催化效率大約是無機催化劑的107~1013倍,即酶具有高效性, D錯誤。
2.右圖是研究物質A和物質B對某種酶活性影響的曲線,下列敘述錯誤的是 (　　)
A.底物濃度不能改變酶催化活性
B.物質B能通過破壞酶的空間結構,使酶變性而降低反應速度
C.減小底物濃度不能消除物質A對該種酶的影響
D.增大底物濃度可以消除物質B對該種酶的影響
【答案】 B
【解析】 酶的催化活性與溫度、pH等條件有關,酶的催化活性與底物濃度無關,A正確;由圖可知,物質B能降低該種酶的催化活性使反應速度降低,但可以通過增加底物濃度消除物質B的作用,說明物質B不是通過破壞酶的空間結構,使酶變性而降低反應速度,B錯誤;由圖可知,物質A能增強酶的活性,加快化學反應速率,減小底物濃度不能消除物質A對該種酶的影響,C正確;增大底物濃度后,只加酶的曲線與加酶和物質B的曲線彼此重疊,說明增大底物濃度可以消除物質B對該種酶的影響,D正確。
3.下列有關酶特性的實驗設計中,最科學、嚴謹的一項是(　 )
選項 實驗目的 實驗設計
A 驗證酶的催化作用具有高效性 實驗組:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL過氧化氫酶,保溫5 min后觀察
對照組:2 mL 3%的H2O2溶液+1 mL蒸餾水,保溫5 min后觀察
B 驗證酶的催化作用具有專一性 實驗組:2 mL 3%的可溶性淀粉溶液+1 mL新鮮唾液,保溫5 min后碘液檢驗
對照組:2 mL 3%的蔗糖溶液+1 mL新鮮唾液,保溫5 min后碘液檢驗
C 探究酶作用的適宜溫度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液+2 mL新鮮唾液+碘液,每隔5 min將溶液溫度升高10 ℃,觀察溶液顏色變化
D 探究pH對酶催化速率的影響 向3支試管分別加入1 mL不同pH的緩沖液,再均依次加入1 mL新鮮的質量分數為20%的肝臟研磨液、2 mL 3%的H2O2溶液,觀察氣泡產生速率
【答案】 D
【解析】 A.要驗證酶的高效性,實驗的自變量應該是催化劑的種類,該選項的實驗設計只能證明酶具有催化作用,證明酶具有催化作用,自變量是有無酶;證明酶具有高效性,自變量是催化劑的種類,A錯誤;B.由于碘液不能鑒定蔗糖是否水解,故該實驗不能用碘液來鑒定,B錯誤;C.探究溫度對酶活性的影響時,應該先將底物和酶分別用相應的溫度處理再混合,C錯誤;D.驗證pH對酶催化速率的影響,實驗的自變量是不同的pH,可以用H2O2和H2O2酶進行實驗,D正確。
4.植物細胞工程中常需要去掉細胞壁,在不損傷植物細胞內部結構情況下,可用于去除細胞壁的物質是 (　　)
A.脂肪酶 B.蛋白酶
C.鹽酸 D.纖維素酶
【答案】 D
【解析】 A.細胞壁的成分是纖維素和果膠,脂肪酶的作用是催化脂肪的水解,不能除去細胞壁,A錯誤;B.細胞壁的成分是纖維素和果膠,蛋白酶的作用是催化蛋白質的水解,不能除去細胞壁,B錯誤; C.鹽酸不能除去細胞壁,還會殺死細胞,C錯誤;D.細胞壁的成分是纖維素和果膠,纖維素酶的作用是催化纖維素的水解從而除去細胞壁,D正確。
5.下列關于酶的敘述有幾項是正確的 (　　)
①是有分泌功能的細胞產生的
②有的從食物中獲得,有的在體內轉化而來
③凡是活細胞都能產生酶
④酶只能在核糖體上合成
⑤酶的水解產物是氨基酸
⑥酶在代謝中有多種功能
⑦在新陳代謝和生殖發育中起調控作用
⑧酶只是起催化作用,其催化作用的實質是為化學反應提供活化能
A.0項 B.1項 C.2項 D.3項
【答案】 A
【解析】 ①不具有分泌功能的細胞也可以產生酶,①錯誤;②酶是由活細胞產生的,②錯誤;③大多活細胞都能產生酶,但哺乳動物成熟的紅細胞不能產生酶,③錯誤;④酶的化學本質是蛋白質或RNA,可以在核糖體或細胞核中合成,④錯誤;⑤酶的水解產物是氨基酸或核糖核苷酸,⑤錯誤;⑥酶只具有催化作用,⑥錯誤;⑦酶不能起調控作用,⑦錯誤;⑧酶只是起催化作用,其催化作用的實質是降低化學反應所需的活化能,⑧錯誤。綜上所述,B、C、D不符合題意,A符合題意。
6.科學家發現,小鼠的抑郁行為與星形膠質細胞釋放ATP 的多少有關。下列有關ATP的敘述,正確的是 (　　)
A.圖中的A代表腺苷,b、c為特殊的化學鍵
B.a是構成DNA的基本單位之一
C.ATP是生物體內的儲能物質
D.ATP中的“A”與構成RNA中的“A”表示的不是同一種物質
【答案】 D
【解析】 A.圖中的A代表腺嘌呤,A錯誤;B.a是構成RNA的基本單位之一,B錯誤;C.ATP是生物體內直接的能源物質,C錯誤; D.ATP中的“A”指腺苷,構成RNA中的“A”表示腺嘌呤核糖核苷酸,二者不是同一種物質,D正確。
7.下列有關ATP的敘述,錯誤的是 (　　)
A.ATP和ADP的相互轉化只能發生于線粒體和葉綠體中
B.人在劇烈運動時,ATP和ADP間的相互轉化速率更快
C.吸能反應一般與ATP水解相聯系,放能反應一般與ATP合成相聯系
D.ATP中的化學能可以用于肌細胞收縮、生物發電、大腦思考等活動
【答案】 A
【解析】 A.ATP和ADP的相互轉化也可以發生在細胞質基質中, A錯誤;B.人在劇烈運動時,ATP和ADP間的相互轉化速率更快,B正確;C.吸能反應一般與ATP水解相聯系,放能反應一般與ATP合成相聯系,C正確;D.ATP中的化學能可以用于肌細胞收縮、生物發電、大腦思考等各項生命活動,D正確。
8.ATP是生命活動直接的能源物質。dATP(d表示脫氧)是脫氧核苷三磷酸的英文名稱縮寫,其結構式可簡寫成dA-P~P~P。下列分析錯誤的是 (　　)
A.一分子dATP有三分子磷酸基團、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成
B.細胞內生成dATP時有能量的儲存,常與放能反應相聯系
C.在DNA合成過程中,dATP是構成DNA的基本單位之一
D.dATP具有高能磷酸鍵,可能為細胞中某些反應提供能量
【答案】 C
【解析】 A.dATP和ATP的結構相似,一分子dATP有三分子磷酸基團、一分子脫氧核糖和一分子腺嘌呤組成,A正確;B.細胞內生成dATP時要形成高能磷酸鍵,有能量的儲存,常與放能反應相聯系,B正確;C.構成DNA的基本單位是四種脫氧核糖核苷酸,而dATP是三磷酸脫氧核苷,有三分子磷酸,所以dATP不是構成DNA的基本單位,C錯誤;D.dATP具有高能磷酸鍵,可能為細胞中某些反應提供能量,D正確。
二、非選擇題
9.甘薯和馬鈴薯都富含淀粉,但甘薯吃起來比馬鈴薯甜,為探究其原因,某興趣小組以甘薯和馬鈴薯塊莖為材料,在不同溫度、其他條件相同的情況下處理30 min后,測定還原糖含量,結果表明馬鈴薯不含還原糖,甘薯的還原糖含量見下表:
(1)由表可見,溫度為70 ℃時甘薯還原糖含量最高,這是因為
　 。
甘薯中含有淀粉酶,催化的最適溫度為70 ℃
處理溫度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
甘薯還原糖含量/(mg·g-1) 22.1 23.3 25.8 37.6 40.5 47.4 54.7 68.9 45.3 28.6
(2)馬鈴薯不含還原糖的原因可能是無淀粉酶。
為了探究馬鈴薯是否含有淀粉酶,請完成以下實驗:
實驗原理:①淀粉酶水解淀粉產生還原糖;
②還原糖與斐林試劑反應,產生磚紅色沉淀。
備選材料與用具:甘薯提取液(去淀粉和還原糖),馬鈴薯提取液(去淀粉),二苯胺試劑,斐林試劑,雙縮脲試劑,質量分數為3%的淀粉溶液和質量分數為3%的蔗糖溶液等。
實驗步驟:
第一步:取A、B兩支試管,在A管中加入甘薯提取液,B管中加入等量的馬鈴薯提取液。
第二步:70 ℃水浴保溫5 min后,在A、B兩支試管中各加入
　　　 　　　。
第三步:70 ℃水浴保溫5 min后,在A、B兩支試管中再各加入
　　　　　　　。
第四步:　 。
實驗結果:　 。
(3)馬鈴薯不含還原糖,但咀嚼時間長些就會略帶甜味,這是由于　　　　　　　的作用。
等量的淀粉
等量斐林試劑
50~65 ℃水浴保溫
A試管出現磚紅色沉淀,B試管不出現磚紅色沉淀
唾液淀粉酶
【詳解】
(1)甘薯中含有淀粉酶,淀粉酶能催化淀粉水解生成還原糖,溫度影響酶的活性,在表格顯示的溫度中70 ℃酶的活性最高,因此相同時間內還原糖的含量最高。
(2)由于馬鈴薯中無淀粉酶,因此馬鈴薯淀粉含量較高,也不含還原糖。分析題干可知,該實驗的目的是探究馬鈴薯中是否含有淀粉酶,則實驗原理:①淀粉酶水解淀粉產生還原糖;②還原糖與斐林試劑反應,產生磚紅色沉淀。
實驗步驟:該實驗的自變量是加入馬鈴薯溶液、甘薯溶液,因變量是能否與斐林試劑反應產生磚紅色沉淀,根據實驗設計的對照原則和單一變量原則,設計實驗步驟如下。
第一步:取A、B兩支試管,在A管中加入甘薯提取液,B管中加入等量馬鈴薯提取液。
實驗設計應遵循無關變量一致原則,故:
第二步:70 ℃水浴保溫5 min后,在A、B兩支試管中各加入等量淀粉溶液。
第三步:70 ℃水浴保溫5 min后,在A、B兩支試管中再各加入等量斐林試劑。
還原糖的鑒定需要水浴加熱,故第四步:50~65 ℃水浴保溫,觀察顏色變化。
實驗結果:A試管出現磚紅色沉淀,B試管不出現磚紅色沉淀,說明甘薯溶液中含有淀粉酶催化淀粉水解形成還原糖,馬鈴薯中無淀粉酶,不能水解淀粉形成還原糖。
(3)馬鈴薯不含還原糖,人吃馬鈴薯時,口腔內的唾液淀粉酶催化淀粉水解形成麥芽糖,因此咀嚼時間長些就會略帶甜味。
10.分析ATP與ADP相互轉化的示意圖,回答下列問題:
(1)圖中Pi代表磷酸,則B為　　　　　,C為　　　　　。
(2)E是能量,在人和動物體內E1來自　 　　　　,綠色植物體內則來自　　　　　和　　　　　。
(3)在生物體的生命活動中,E2主要用于___________________
　　 　　　等生命活動。
(4)A1和A2相同嗎 　　　 　。
ATP　 ADP
呼吸作用
呼吸作用　 光合作用
主動運輸、肌細胞收縮、
吸能反應
不相同
【詳解】
(1)根據ATP與ADP的相互轉化過程,B是ATP,C是ADP。
(2)E表示能量,在人和動物體內來自細胞呼吸,在綠色植物體內則來自呼吸作用和光合作用。
(3)E2為ATP水解釋放的能量,來自特殊化學鍵釋放的化學能,在生物體的生命活動中,E2主要用于主動運輸、肌細胞收縮、吸能反應等生命活動。
(4)據圖可知,A1和A2表示酶,二者不同,分別催化ATP的生成與水解。
每日一練(細胞呼吸)
(限時15分鐘)
一、選擇題
1.下列敘述錯誤的是 (　　)
A.醋酸菌在無氧條件下利用乙醇產生醋酸
B.酵母菌在無氧條件下利用葡萄糖汁產生酒精
C.泡菜腌制利用了乳酸菌的乳酸發酵
D.腐乳制作利用了毛霉等微生物的蛋白酶和脂肪酶
【答案】 A
【解析】醋酸桿菌釀醋時需要持續通氣,即利用醋酸桿菌的有氧呼吸,不是無氧呼吸,A錯誤;酵母菌在無氧條件下,產生酒精,B正確;泡菜的制作利用了乳酸菌的無氧呼吸,產物是乳酸,C正確;制作腐乳利用了毛霉等微生物產生的蛋白酶和脂肪酶,D正確。
2.種子貯藏中需要控制呼吸作用以減少有機物的消耗。若作物種子呼吸作用所利用的物質是淀粉分解產生的葡萄糖,下列關于種子呼吸作用的敘述,錯誤的是 (　　)
A.若產生的CO2與乙醇的分子數相等,則細胞只進行無氧呼吸
B.若細胞只進行有氧呼吸,則吸收O2的分子數與釋放CO2的相等
C.若細胞只進行無氧呼吸且產物是乳酸,則無O2吸收也無CO2釋放
D.若細胞同時進行有氧和無氧呼吸,則吸收O2的分子數比釋放CO2的多
【答案】 D
【解析】 A.若二氧化碳的生成量=酒精的生成量,則說明不消耗氧氣,故只有無氧呼吸,A正確;B.若只進行有氧呼吸,則消耗的氧氣量=生成的二氧化碳量,B正確;C.若只進行無氧呼吸,說明不消耗氧氣,產乳酸的無氧呼吸不會產生二氧化碳,C正確;D.若同時進行有氧呼吸和無氧呼吸,若無氧呼吸產酒精,則消耗的氧氣量小于二氧化碳的生成量,若無氧呼吸產乳酸,則消耗的氧氣量=二氧化碳的生成量,D錯誤。
3.若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發,得到n株黃化苗。那么,與萌發前的這n粒干種子相比,這些黃化苗的有機物總量和呼吸強度表現為 (　　)
A.有機物總量減少,呼吸強度增強
B.有機物總量增加,呼吸強度增強
C.有機物總量減少,呼吸強度減弱
D.有機物總量增加,呼吸強度減弱
【答案】 A
【解析】根據題意分析,種子萌發時,吸水膨脹,種皮變軟,呼吸作用逐漸增強,將儲藏在子葉或胚乳中的營養物質逐步分解,轉化為可以被細胞吸收利用的物質,所以種子萌發過程中,呼吸作用強度增加,而有機物因呼吸作用消耗而總量不斷減少。綜上所述,B、C、D不符合題意,A符合題意。
4.馬鈴薯塊莖儲藏不當會出現酸味,這種現象與馬鈴薯塊莖細胞的無氧呼吸有關。下列敘述正確的是 (　　)
A.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的產物是乳酸和葡萄糖
B.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產生的乳酸是由丙酮酸轉化而來
C.馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產生丙酮酸的過程不能生成ATP
D.馬鈴薯塊莖儲藏庫中氧氣濃度的升高會增加酸味的產生
【答案】 B
【解析】馬鈴薯塊莖無氧呼吸的產物是乳酸,無葡萄糖,A錯誤;馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸的第一階段,葡萄糖被分解成丙酮酸,丙酮酸在第二階段轉化成乳酸,B正確;馬鈴薯塊莖細胞無氧呼吸產生丙酮酸屬于無氧呼吸的第一階段,會生成少量ATP,C錯誤;馬鈴薯塊莖儲存時,氧氣濃度增加會抑制其無氧呼吸,酸味會減少,D錯誤。
5.下列關于生物體中細胞呼吸的敘述,錯誤的是 (　　)
A.植物在黑暗中可進行有氧呼吸也可進行無氧呼吸
B.食物鏈上傳遞的能量有一部分通過細胞呼吸散失
C.有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是葡萄糖和乳酸
D.植物光合作用和呼吸作用過程中都可以合成ATP
【答案】 C
【解析】 A.植物在黑暗中有氧時可進行有氧呼吸,無氧時可進行無氧呼吸,A正確;B.食物鏈上的營養級同化的能量有三個去向:呼吸散失、傳遞給下一個營養級(除了最高營養級)和被分解者分解利用,B正確;C.有氧呼吸和無氧呼吸的產物分別是CO2和H2O、CO2和酒精,某些組織或器官是乳酸,C錯誤;D.植物光合作用的光反應階段和呼吸作用過程中都可以合成ATP,D正確。
二、非選擇題
6.人體血液中有紅細胞、白細胞和血小板。紅細胞有運輸氧氣的功能。回答下列問題。
(1)通常,成人體內生成紅細胞的場所是　　　 　;成熟紅細胞不能合成血紅蛋白,其原因是　 。
(2)金屬元素　 是合成血紅蛋白的必需原料。鐮刀型細胞貧血癥患者體內的血紅蛋白分子的多肽鏈上發生了　 。
(3)無氧呼吸是成熟紅細胞獲得能量的途徑,無氧呼吸產生能量的過程發生的場所是　 。
(4)大面積燒傷患者的創面會大量滲出細胞外液,通常需要給患者輸入　　　　　(填“紅細胞懸浮液”或“血漿”)來維持機體內環境的穩態。
骨髓
沒有細胞核
鐵
氨基酸的替換
細胞質基質
血漿
【詳解】
(1)骨髓中的造血干細胞可以增殖分化成紅細胞、白細胞等,因此通常成人體內生成紅細胞的場所是骨髓;成熟紅細胞無細胞核和眾多細胞器,不能合成血紅蛋白。
(2)金屬元素鐵是合成血紅蛋白的必需原料。鐮刀型細胞貧血癥出現的根本原因是基因突變,基因中發生了堿基對的替換,導致患者體內的血紅蛋白分子的多肽鏈上發生了氨基酸的替換。
(3)無氧呼吸的場所只有一個,是細胞質基質。
(4)大面積燒傷患者的創面會大量滲出細胞外液,通常需要給患者輸入血漿,增加細胞外液的量,來維持機體內環境的穩態。
每日一練(光合作用)
(限時50分鐘)
一、選擇題
1.下列關于高等植物光合作用的敘述,錯誤的是 (　　)
A.光合作用的暗反應階段不能直接利用光能
B.紅光照射時,胡蘿卜素吸收的光能可傳遞給葉綠素a
C.光反應中,將光能轉變為化學能需要有ADP的參與
D.紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用
【答案】 B
【解析】光合作用的暗反應階段不能直接利用光能,但需要利用光反應階段形成的[H]和ATP,A正確;胡蘿卜素不能吸收紅光,B錯誤;光反應中,將光能轉變為ATP中活躍的化學能,需要有ADP和Pi及ATP合成酶的參與,C正確;紅光照射時,葉綠素b吸收的光能可用于光合作用,光能可以轉變為ATP中活躍的化學能,D正確。
2.下列關于綠色植物的敘述,錯誤的是 (　　)
A.植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸
B.植物細胞中ATP的合成都是在膜上進行的
C.遮光培養可使植物葉肉細胞中的葉綠素含量下降
D.植物幼莖的綠色部分能進行光合作用和呼吸作用
【答案】 B
【解析】有氧呼吸不需要光照,植物細胞在白天和黑夜都能進行有氧呼吸,A正確;植物細胞中ATP不一定都是在膜上合成的,如細胞質基質和線粒體基質也可以合成ATP,B錯誤;合成葉綠素需要光照,遮光培養會導致光照減弱,會導致葉肉細胞中的葉綠素含量下降,C正確;植物幼莖的綠色部分含有葉綠體,能進行光合作用,所有的活細胞都能進行呼吸作用,D正確。
3.高等植物細胞中,下列過程只發生在生物膜上的是 (　　)
A.光合作用中的光反應
B.光合作用中CO2的固定
C.葡萄糖分解產生丙酮酸
D.以DNA為模板合成RNA
【答案】 A
【解析】光反應階段在葉綠體的類囊體薄膜上進行水的光解,A正確;光合作用中 CO2 的固定發生在葉綠體基質中,B錯誤;葡萄糖分解產生丙酮酸發生在細胞質基質中,C錯誤;以DNA為模板合成RNA主要發生在細胞核中,D錯誤。
4.植物光合作用的作用光譜是通過測量光合作用對不同波長光的反應(如 O2 的釋放)來繪制的。下列敘述錯誤的是 (　　)
A.類胡蘿卜素在紅光區吸收的光能可用于光反應中 ATP 的合成
B.葉綠素的吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制
C.光合作用的作用光譜也可用 CO2 的吸收速率隨光波長的變化來表示
D.葉片在 640~660 nm波長光下釋放 O2 是由葉綠素參與光合作用引起的
【答案】 A
【解析】A.類胡蘿卜素只吸收藍紫光,基本不吸收紅光,所以不能利用紅光的能量合成ATP,A錯誤;B.葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,其吸收光譜可通過測量其對不同波長光的吸收值來繪制,B正確;C.由于光反應產生的[H]和ATP能用于暗反應,暗反應要吸收CO2,所以光合作用的作用光譜也可用CO2的吸收速率隨光波長的變化來表示,C正確;D.根據吸收光譜可知,葉片在640~660 nm波長(紅光區域)光下釋放O2是由葉綠素參與光合作用引起的,D正確。
5.關于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是 (　　)
A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中
B.構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收
C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的
【答案】 C
【解析】提取葉綠體中的色素用的是無水乙醇,因為葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中,A正確;根是植物吸收水分和礦質元素的主要器官,構成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收,B正確;植物進行光合作用只能吸收可見光,不能吸收紅外光和紫外光,C錯誤;葉綠素的形成需要光,黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的,D正確。
6.如圖為某一植物在不同實驗條件下測得的凈光合速率,下列假設條件中能使圖中結果成立的是 (　　)
A.橫坐標是CO2濃度,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度
B.橫坐標是溫度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度
C.橫坐標是光波長,甲表示較高溫度,乙表示較低溫度
D.橫坐標是光照強度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度
【答案】 D
【解析】 A.若橫坐標是CO2濃度,縱坐標表示凈光合速率,則根據題中信息無法判斷出較高溫度下和較低溫度下呼吸速率的大小,同理,也無法判斷出較低和較高溫度下光合速率的大小,所以無法判斷甲和乙的關系,A錯誤;B.若橫坐標是溫度,則隨著溫度的升高光合速率與呼吸速率都會表現為先升高后降低的趨勢,B錯誤;C.若橫坐標是光波長,則凈光合曲線的變化趨勢為先升高后降低,與圖中甲乙曲線變化不符,C錯誤;D.若橫坐標是光照強度,較高濃度的二氧化碳有利于光合作用的進行,因此甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度,D正確。
二、非選擇題
7.在晴朗的夏日,某生物興趣小組測定了一種蔬菜葉片光合作用強度的日變化,結果如圖。回答下列問題。
(1)據圖分析,與10時相比,7時蔬菜的光合作用強度低,此時,主要的外界限制因素是　 ;從10時到12時,該蔬菜的光合作用強度　　　　。
光照強度
降低
(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強度,小組成員將菜地分成A、B兩塊,10~14時在A菜地上方遮陽,B菜地不遮陽,其他條件相同。測得該時段A菜地蔬菜的光合作用強度比B菜地的高,主要原因是_________________________________________________
　 。
(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽網全部覆蓋,測得棚內溫度比B菜地高,一段時間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產量。與B菜地相比,C菜地蔬菜產量低,從光合作用和呼吸作用的原理分析,原因是_________________________________
_______________________________________________________
　 。
B地光照強度過高,導致蔬菜氣孔關閉,二氧化碳吸收受阻,光合作用速率降低
C的溫度上升,與光合作用有關的酶的活性下降,與呼吸作用有關的酶的活性增加,C的凈光合作用降低,產量下降,因此C的蔬菜產量低于B
【詳解】
(1)光合作用在一定范圍內隨光照強度的增加而增加,與10時相比,7時光照強度弱,此時,影響光合作用的主要因素是光照強度, 10時到12時,從圖中分析可知,光合作用強度在降低。
(2)光合作用在一定范圍內隨光照強度的增加而增加,當光照強度持續增加同時溫度上升,會對植物組織內部灼燒,部分氣孔關閉,導致植物從外界吸收二氧化碳受阻,植物暗反應受到限制,光合作用強度降低。
(3)當溫度升高后,與光合作用有關的酶會由于溫度過高而活性降低,光合作用強度降低,呼吸作用有關酶的最適溫度高于光合作用有關酶的最適溫度,呼吸速率上升,最終導致凈光合速率降低,蔬菜的有機物積累減少,產量降低。
8.氣候變化與生態系統的碳循環相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態系統與大氣環境的碳交換情況。
(1)生態系統碳的吸收主要是通過　　　 　作用實現的,碳的釋放主要是通過　　　　　作用實現的。
(2)表中　　　　　時期的生態系統處于穩定狀態,原因是
　　　　　　　　　　　　。
(3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態系統的　 　　　,導致大氣中　　　　　增加并引起全球氣候變化。
(4)人們正在積極開發新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的,類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的　　 　　階段;又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的　 　　直接發酵轉化為燃料乙醇。
時期 碳吸收量/(kg C·a-1) 碳釋放量/(kg C·a-1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
光合
呼吸
A
碳吸收量等于碳釋放量
穩定性
CO2
光反應
葡萄糖
【詳解】
(1)生態系統中碳的吸收有光合作用和化能合成作用,主要是光合作用;碳的釋放有化石燃料的燃燒、細胞呼吸等,生態系統中主要是通過呼吸作用實現的。
(2)A時期:碳的吸收量=碳的釋放量,B時期:碳的吸收量<碳的釋放量,因此A時期的生態系統處于穩定狀態。
(3)過度的人工碳排放,破壞了生態系統的穩定性,導致大氣中CO2增加并引起全球氣候變化。
(4)類囊體吸收光能的過程發生在光合作用的光反應階段;藍藻能在細胞內將光合作用產生的有機物——葡萄糖直接發酵轉化為燃料乙醇。
考點:本題考查物質循環及光合作用等知識點,意在考查學生用文字、圖表等多種表達形式準確地描述生物學方面的內容的能力及獲取信息、利用信息和所學基礎知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題。
9.觀賞植物蝴蝶蘭可通過改變CO2吸收方式以適應環境變化。長期干旱條件下,蝴蝶蘭在夜間吸收CO2并貯存在細胞中。
圖1　正常和長期干旱條件下蝴蝶蘭CO2吸收速率的日變化
(1)依上圖1分析,長期干旱條件下的蝴蝶蘭在0~4時　　 　(填“有”或“無”)ATP和[H]的合成,原因是________________________
　 ;此時段　　　　(填“有”或“無”)光合作用的暗反應發生,原因是
　 ;10~16時無明顯CO2吸收的直接原因是____________________________________
　 。
此時細胞有呼吸作用,呼吸作用第一、二階段均有[H]產生,第一二三階段均有ATP生成
葉綠體在無光時沒有光反應提供的ATP和[H]
有
無
由于干旱,植物為適應環境,減少蒸騰作用,氣孔關閉,二氧化碳無法進入細胞
(2)從下圖2可知,栽培蝴蝶蘭應避免　　　　　　　 　　,以利于其較快生長。此外,由于蝴蝶蘭屬陰生植物,栽培時還需適當
　 　　。
圖 2　正常和長期干旱條件下蝴蝶蘭的干重增加量
(3)蝴蝶蘭的種苗可利用植物細胞的　　 　　,通過植物組織培養技術大規模生產,此過程中細胞分化的根本原因是_________
　 。
長期干旱(長期缺水)
遮陰
全能性
基因的 選擇性表達
【詳解】
(1)由圖1可知,長期干旱條件下的蝴蝶蘭在0~4時,CO2的吸收速率為3 μmol/(m2·s),說明能利用外界環境中的CO2,但CO2的還原過程因沒有ATP和[H]而不能發生。ATP和[H]不僅是光反應階段的產物,也是呼吸作用的產物,活細胞都能進行呼吸作用;在干旱條件下,由于水的限制作用,氣孔關閉,CO2進入受阻,所以光合作用明顯降低。
(2)由圖2可知,干旱條件下干重的增加量大約只有正常情況的1/4,所以要使其較快生長,需要克服水分這一限制因素,陰生植物栽培時應避免強光照射。
(3)植物組織培養技術充分利用了植物細胞的全能性,細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達。
10.荔枝葉片發育過程中,凈光合速率及相關指標的變化間下表。
注:“—”表示未測數據。
葉片 發育情況 葉面積占最大面積的比例/% 總葉綠素含量 氣孔相對開放度 凈光合速率
A 新葉展開前 19 — — -2.8
B 新葉展開中 87 1.1 55 1.6
C 新葉展開完成 100 2.9 81 2.7
D 新葉已成熟 100 11.1 100 5.8
(1)B的凈光合速率較低,推測原因可能是:①葉綠素含量低,導致光能吸收不足;②　 　 　　　　　　　,導致______________
　 　　　　。
(2)將A、D分別置于光溫恒定的密閉容器中,一段時間后,A的葉肉細胞中,將開始積累　 ;D的葉肉細胞中,ATP含量將　 　。
(3)與A相比,D合成生長素的能力　 　;與C相比,D的葉肉細胞的葉綠體中,數量明顯增多的結構是　　　　。
(4)葉片發育過程中,葉片面積逐漸增大,是_________________　　　　　　　　　　　　的結果;D的葉肉細胞與表皮細胞的形態、結構和功能差異顯著,其根本原因是　 。
氣孔開放度相對低
暗反應中CO2供應不足
酒精 增多
低
基粒
細胞分化(細胞生長)
基因的選擇性表達
【詳解】
(1)根據表格中的信息,B組和C、D組的比較可知:葉綠素含量為低,影響光反應,氣孔開放程度低,二氧化碳吸收量比較少,影響暗反應,所以導致光合效率較低。
(2)A組光合速率小于呼吸速率,且由于是密閉的容器,導致容器內氧氣越來越少而進行無氧呼吸,產生酒精。D組光合速率大于呼吸速率,且由于是密閉的容器,導致容器內二氧化碳越來越少,暗反應減弱,而光反應不變,導致ATP增多。
(3)幼嫩的葉是合成生長素的主要部分之一,所以與A相比,D組合成生長素的能力低;由表中信息可知,從新葉展開前到新葉已成熟過程中葉綠素含量逐漸在增加,葉綠素分布在葉綠體中基粒的類囊體薄膜上,因此D的葉肉細胞的葉綠體中,基粒明顯增多。
(4)葉片發育過程中,葉片面積逐漸增大,是細胞分化(細胞生長)的結果;細胞分化的根本原因是基因的選性表達。
11.觀測不同光照條件下生長的柑橘,結果見下表,請回答下列問題:
注:括號內的百分數以強光照的數據作為參考。
光照強度 葉色 平均葉面積/cm2 氣孔密度
/(個·mm-2) 凈光合速率/(μmolCO2·m-2·s-1)
強 淺綠 13.6(100%) 826(100%) 4.33(100%)
中 綠 20.3(149%) 768(93%) 4.17(96%)
弱 深綠 28.4(209%) 752(91%) 3.87(89%)
(1)CO2以　　　　　方式進入葉綠體后,與　　 　　　結合而被固定,固定產物的還原需要光反應提供的　　　　 　。
(2)在弱光下,柑橘通過　　　 　　　和　　　　　 　　來吸收更多的光能,以適應弱光環境。
(3)與弱光下相比,強光下柑橘平均每片葉的氣孔總數　　 　,單位時間內平均每片葉CO2吸收量　　　 。對強光下生長的柑橘適度遮陰,持續觀測葉色、葉面積和凈光合速率,這三個指標中,最先發生改變的是　 　　　　,最后發生改變的是　　　　　。
自由擴散　 五碳化合物
ATP和[H]
增加葉面積　 提高葉綠素含量
較少
較少
凈光合速率　 葉面積
【詳解】
(1)二氧化碳進入細胞的方式是自由擴散;在光合作用的暗反應過程中,二氧化碳與細胞中的C5結合生成C3,該過程叫做二氧化碳的固定;在ATP供能,C3被[H]還原成有機物或C5。
(2)據表可知,弱光下,葉片顏色深,且葉面積大,因此弱光下柑橘可以通過增加葉綠素的含量和增大平均葉面積,來吸收更多的光能。
(3)氣孔總數=氣孔密度×平均葉面積,即強光比弱光的氣孔總數少;單位時間內平均每片葉CO2吸收量=凈光合速率×平均葉面積,因此強光比弱光下單位時間內平均每片葉CO2吸收量少;光照條件是影響光合作用數量的環境因素,因此降低光照強度,凈光合作用速率首先發生變化,葉面積隨著植物的生長發生變化,需要時間長,因此葉面積最后發生變化。(共21張PPT)
專題二　細胞代謝
每日一默(酶與ATP)
(限時10分鐘)
一、酶
(1)細胞代謝:細胞中每時每刻進行的化學反應的統稱。酶是細胞代謝的基礎。
(2)酶的概念:
　　　　　產生的具有　　　　　作用的　　　　　,其中絕大多數酶是　　　　　,少數為RNA。
化學本質:　 。
作用:　 。
作用機理:　 。
(3)酶的特性:
①　　　　　:酶的催化效率是無機
催化劑的107~1013倍。
②　　　　　:每種酶只能催化一種
或一類化合物的化學反應。
活細胞　 催化　 有機物
蛋白質
絕大多數酶是蛋白質,少數為RNA
降低活化能
催化
高效性
專一性
(4)影響酶活性的條件:　　　 　　　　。
影響酶促反應速率的因素
　　　　　　
甲　　　　　　　　乙
酶活性最大時的溫度為　　　 　　,酶活性最大時的pH為　　 　　　 。
胃蛋白酶的最適pH為1.5,胰蛋白酶的最適pH為7.8~8.5。
　 會使酶的空間結構遭到破壞,使酶失活。
　　 　酶不失活,空間結構沒有破壞,在適宜的溫度下酶的活性可恢復。
溫度和pH
最適溫度
高溫、強酸、強堿
最適pH
低溫
二、ATP(腺苷三磷酸)
(1)功能:　 。
　　　　　是主要能源物質;　　　　　是直接能源物質;
　　　　　是良好的儲能物質。
(2)ATP的結構簡式:　 。
A代表　　　　　　　　　　　,P代表磷酸基團,~代表
　　　　 　　　。
ATP是生命活動的直接能源物質
糖類　 ATP
脂肪
A—P~P~P
腺苷(腺嘌呤+核糖)
高能磷酸鍵
(3)ATP與ADP的轉化:
能合成ATP的過程有:　　　　　　　　　　　 ;能合成ATP的場所有:　 。
ATP的水解總是跟　　　　　反應相關聯,其反應式:
　 。
ATP的合成總是跟　　　　　反應相關聯,其反應式:
　 。
細胞內ATP的含量　　　　　,但ATP與ADP轉化迅速,能持續地為生命活動提供能量。
呼吸作用
光合作用和呼吸作用
光合作用和
呼吸作用
細胞質基質、線粒體和葉綠體
吸能
放能
很少
每日一默(細胞呼吸)
(限時15分鐘)
一、細胞呼吸概念和反應式
(1)本質:細胞內氧化分解有機物,　　　　　能量,合成ATP。
(2)總反應式
①有氧呼吸:　 。
②無氧呼吸:酒精發酵為　 。
乳酸發酵為　 。
呼吸作用釋放的能量,一小部分合成ATP,其余以　　　　　的形式散失。
釋放
熱能
二、有氧呼吸
①場所:　　　　　　　　　　　　。
線粒體、細胞質基質
細胞質
基質 葡萄糖 丙酮酸
少量[H]
少量ATP 少量
線粒體
基質 丙酮酸
H2O CO2
大量[H]
少量ATP 少量
線粒體
內膜 [H]
O2 H2O
大量ATP 大量
②過程:
有氧呼吸 場所 反應物 產物 能量
第一階段
第二階段
第三階段
三、無氧呼吸
①場所:細胞質基質
②過程:
酵母菌、乳酸菌等微生物的無氧呼吸也叫發酵。產生酒精的叫　　　　　,產生乳酸的叫　　　　　。
有氧呼吸和無氧呼吸第一階段　　 　　;無氧呼吸只有第
　　　階段釋放能量,第二階段不釋放能量。
大多數生物既能進行有氧呼吸也能進行短時間無氧呼吸,但好氧細菌如醋酸菌、硝化細菌等只能進行　　　 　呼吸;而厭氧菌如乳酸菌只能進行　　　　呼吸。
動物、人、乳酸菌、玉米胚、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根
大多數植物、酵母菌
酒精發酵　 乳酸發酵
完全相同　
一
有氧
無氧
四、探究酵母菌的呼吸方式
檢測CO2的產生:用　　　　 　或　　　 　　檢測,現象分別為　　　　　或　　 　　　。
檢測酒精的產生:用橙色的　 　　　　,在　 　 　條件下與酒精發生化學反應,變成　　 　　　。
澄清石灰水　 溴麝香草酚藍水溶液
變渾濁　 由藍變綠再變黃
重鉻酸鉀溶液　 酸性
灰綠色(橙色→灰綠色)
五、影響呼吸作用的因素:　 。
①溫度:溫度主要是通過影響　　　　 　來影響呼吸作用。
②氧氣濃度:
溫度、O2濃度、CO2濃度和含水量等
酶的活性
②無氧呼吸　有機物、含水量等有限　有氧呼吸　P點有氧呼吸較弱,無氧呼吸又受到抑制,放出CO2最少,呼吸作用消耗的有機物最少　低氧
每日一默(光合作用)
(限時20分鐘)
一、光合作用
(1)綠葉中色素的提取與分離實驗
實驗原理:①提取色素的試劑:　　　　　　;②分離色素的試劑:　　　　　,分離色素的方法:　　　　 　;不同色素在層析液的溶解度不同,溶解度大的在濾紙條上的擴散快。
注意事項:①SiO2作用是　　　　　　　,CaCO3作用是
　　　　　　　　　。
②濾液細線不能觸及層析液,原因是:　 。
無水乙醇
層析液 紙層析法
使研磨充分
防止色素被破壞
色素會溶解于層析液
實驗結果
濾紙條上的色素帶由上到下的色素名稱依次是:
　　　　　　　 　　　　,含量最多的色素是:
　　　　　,含量最少的色素是:　　　 　　。
葉綠素主要吸收的光譜:　　　　　　　　;類胡蘿卜素主要吸收的光譜:　　　　　。
胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b
葉綠素a　 胡蘿卜素
藍紫光、紅光
藍紫光
(2)光合作用的過程
光反應(希爾反應) 暗反應(碳反應)
場所
條件
物質
變化 ①水的光解:
②NADPH的合成:
③ATP的合成:
ADP+Pi+能量 ATP ①CO2的固定:
②C3的還原:
③C5的再生:
能量
變化
實質 將無機物合成有機物,__________能量
聯系 光反應為暗反應提供____________,暗反應為光反應提供_______________,兩者是同時但不同步進行
光合作用總反應式:____________________________
CO2+H2O (CH2O)+O2
光反應(希爾反應) 暗反應(碳反應)
場所 類囊體薄膜 葉綠體基質
條件 光、色素、酶、水等 NADPH、ATP、酶、CO2等
物質
變化
能量
變化 光能→ATP和NADPH中化學能 ATP和NADPH中化學能→有機物中化學能
實質 將無機物合成有機物,儲存能量
聯系 光反應為暗反應提供ATP和NADPH,暗反應為光反應提供ADP、Pi和NADP+,兩者是同時但不同步進行
(3)影響光合作用的外界因素:　 。
光合作用強度(光合速率):指植物在單位時間內通過光合作用制造的　　 　　　(或固定的　　 　　或產生的　　 　　)。
光照強度、CO2濃度、溫度、水等
有機物數量　 CO2量　 O2量
有機物制造量
CO2固定量
O2產生量 =
=
= 有機物積累量
CO2吸收量
O2釋放量 +
+
+ 有機物呼吸消耗量
CO2呼吸產生量
O2呼吸消耗量



　　　　　 = 　　　　　 + 　　　　　
總光合速率 凈光合速率 呼吸速率
總光合速率:常用　　 　 　　、　　　 　　和
　　　 　　來表示。
凈光合速率:常用　　　　 　、　　 　 　　和
　　　　 　來表示。
有機物制造量　 CO2固定量　
O2產生量
有機物累積量　 CO2吸收量
O2釋放量
①光照強度:
A點光照強度為0,只進行　　 　　　,　　　　點以后,植物才能正常生長。
C點以后光合速率不再隨光照強度增大而增大,限制的主要外部因素是:　 。
總光合速率
呼吸作用　 B
最大值
=
>
<
CO2濃度、含水量、酶和色素的數量等有限
②二氧化碳濃度:
CO2增大到一定濃度后,光合速率不再隨CO2濃度的增大而增大,限制的主要外部因素是　 。
最大值
=
光照強度、含水量、酶和色素的數量等
③溫度:溫度可影響酶的活性來影響光合作用。
夏天晴朗白天溫度較高時光合速率會下降,原因是:_________
　 。
大棚蔬菜種植白天適當提高溫度,晚上適當降低溫度,原因是:
_______________________________________________________
　 。
有氧呼吸不一定要有線粒體,如醋酸菌、硝化細菌等好氧細菌無線粒體也能進行有氧呼吸,原因是:________________________
　　 　 　;光合作用不一定要有葉綠體,如藍細菌無葉綠體也能進行光合作用,原因是:　 。
溫度過高,氣孔會關閉,CO2供應會減少,從而使光合速率下降
白天適當提高溫度有利于光合作用,晚上適當降低溫度能降低細胞呼吸,從而有利于植物有機物的積累
醋酸菌、硝化細菌等好氧細菌含有與有氧呼吸有關的酶
藍藻含有葉綠素和藻藍素
二、化能合成作用
生物利用體外環境中的某些　　 　　　所釋放的化學能,把二氧化碳和水合成儲存能量的有機物的過程。
化能合成作用與光合作用的主要區別:能量來源不同,化能合成作用利用的是　 , 而光合作用利用的是　 　　　。
化能合成生物和光合生物都是　　　　　生物。
化能合成生物有:　　　　　　　　　　　　。
無機物氧化
無機物氧化釋放的化學能　
太陽能
自養
硝化細菌、硫細菌等

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