2017年高考生物一轮复习 第3单元 细胞的能量供应和利用（课件+试题）（打包7套）.zip

第 10讲 光合作用考纲解读最新考纲 核心内容 考情播报1.光合作用的基本过程(Ⅱ)2．影响光合作用速率的环境因素(Ⅱ)3．实验：叶绿体色素的提取和分离1.光合色素吸收光谱及应用2．光反应与暗反应的过程及联系。光照、二氧化碳浓度、温度对光合作用强度的影响、有机物的积累量、二氧化碳的消耗量或氧气的生成量的计算、净光合速率的相关分析与计算纸层析法操作要点1.考查方式：多借助图表、坐标曲线考查光合作用的过程、场所、影响因素，多与细胞呼吸结合在一起进行考查。2．考查题型：选择题和非选择题都常见，多是中档题。知识点一 捕获光能的色素和叶绿体的结构1．叶绿体中的色素及色素的吸收光谱由图可以看出：(1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。(2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大，对其他波段的光并非不吸收，只是吸收量较少。2．叶绿体的结构与功能(1)结构模式图(4)恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位。(1)为什么叶片一般呈现绿色？提示：因为叶绿素对绿光吸收很少，绿光被反射出来，所以叶片呈现绿色。(2)为什么无色透明的大棚中植物的光合效率最高？提示：无色透明大棚能透过日光中各种色光，有色大棚主要透过同色光，其他光被其吸收，所以无色透明的大棚中植物的光合效率最高。知识点二 光合作用的探索历程知识点三 光合作用的过程1．判断下列有关叶绿体及其色素的叙述的正误(1)叶绿素 a和叶绿素 b吸收光谱的吸收峰波长相同(2015·江苏卷)(×)(2)光合作用中叶绿素吸收光能不需要酶的参与(2014·课标全国Ⅱ卷) (√)(3)生长在同一植株上绿色叶片和黄色叶片的叶绿体中都含有叶绿素 a(2014·海南卷) (×)(4)叶绿素 a和叶绿素 b主要吸收红光和蓝紫光(经典再现) (√)(5)液泡中色素吸收的光能用于光合作用(经典再现) (×)2．判断下列有关光合作用叙述的正误(1)正常生长的绿藻，照光培养一段时间后，用黑布迅速将培养瓶罩上，此后绿藻细胞的叶绿体内 CO2的固定加快(2014·课标全国Ⅰ卷) (×)(2)破坏叶绿体外膜后，O 2不能产生(经典再现) (×)(3)离体叶绿体基质中添加 ATP、NADPH[H]和 CO2后，可完成碳(暗)反应 (经典再现) (√)一、选择题1．(2015·四川卷)下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是 ( )A．Mg 2＋ 吸收 B．O 2扩散 C．光能转换 D．DNA 复制解析：Mg 2＋ 的吸收是主动运输，需要载体蛋白的参与，A 项错误；O 2扩散为自由扩散，直接跨越磷酯双分子层结构，B 项正确；光能转换需要多种酶的催化作用，C 项错误；DNA复制时需解旋酶及 DNA聚合酶等的催化作用，D 项错误。答案：B2．下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )A．光合作用和细胞呼吸的第一阶段都有丙酮酸的产生B．光合作用产生的 ATP有一部分用于细胞呼吸C．光合作用进行的同时不一定都伴随着细胞呼吸的进行D．光合作用和细胞呼吸都有水的参与解析：丙酮酸的生成在细胞呼吸的第一阶段，与光合作用无关；光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应；光合作用进行的同时一定伴随着细胞呼吸的进行；水作为原料参与光合作用的光反应阶段，而细胞呼吸中水参与有氧呼吸的第二阶段。答案：D3．(2015·海南卷)将一株生长正常的某种植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养。从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0，之后保持不变。在上述整个时间段内，玻璃容器内 CO2浓度表现出的变化趋势是 ( )A．降低至一定水平时再升高B．降低至一定水平时保持不变C．持续保持相对稳定状态 D．升高至一定水平时保持相对稳定解析：密闭容器内的植物在光照条件下既能进行光合作用也能进行有氧呼吸，植物净光合速率＝实际光合速率－呼吸速率，净光合速率只要大于 0，则光合作用消耗的 CO2量就大于有氧呼吸释放的 CO2量；根据题意，从照光开始，净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0，之后保持不变。说明密闭容器内的 CO2浓度从光照开始就下降，当净光合速率随着时间延长逐渐下降直至为 0时，密闭容器内的 CO2浓度停止下降，然后净光合速率为 0保持不变，密闭容器内的 CO2浓度保持相对稳定状态，所以 C正确。答案：C4．(2015·福建卷)在光合作用中，RuBP 羧化酶能催化 CO2＋C 5(即 RuBP)→2C 3。为测定 RuBP羧化酶的活性，某学习小组从菠菜叶中提取该酶，用其催化 C5与 14CO2的反应，并检测产物 14C3的放射性强度。下列分析错误的是 ( )A．菠菜叶肉细胞内 RuBP羧化酶催化上述反应的场所是叶绿体基质B．RuBP 羧化酶催化的上述反应需要在无光条件下进行C．测定 RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法D．单位时间内 14C3生成量越多说明 RuBP羧化酶活性越高解析：由题意可知，该酶催化的过程为光合作用暗反应过程中的 CO2的固定，反应场所是叶绿体基质，A 正确；暗反应指反应过程不依赖光照条件，有没有光，反应都可进行，B错误；对 14CO2中的 C元素进行同位素标记，检测 14C3的放射性强度，可以用来测定 RuBP羧化酶的活性，C 正确； 14C3的生成量的多少表示固定过程的快慢，可以说明该酶活性的高低，D 正确。答案：B5．炎热夏季中午，为了防止失水过多，植物往往采取应急措施。此时叶肉细胞 ( )A．三碳化合物含量上升B．光反应产物不足以支持暗反应的需求C．有机物积累速率明显下降D．叶绿体基质中 ADP含量增加解析：炎热夏季中午，植物为了防止失水过多，叶片上的气孔关闭，导致二氧化碳供应不足，影响了暗反应中二氧化碳的固定，进而影响了光合作用的进行，导致有机物积累速率下降。答案：C6．下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是 ( )A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中B．②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段C．③是三碳化合物，能被氧化为(CH 2O)D．④是 ATP，在叶绿体基质中生成解析：根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]结合生成水，释放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的[H]和 ATP的作用下被还原为(CH 2O)；④是 ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。答案：B(教师备用)下图表示某高等绿色植物体内的部分生理过程。有关分析正确的是 ( )A．能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ和Ⅲ的某过程B．阶段Ⅰ生成的[H]可作为还原剂用于⑤过程生成水C．过程①④⑤可为叶肉细胞吸收 Mg2＋ 等提供动力D．过程③④⑤进行的场所分别是叶绿体基质、细胞质基质、线粒体解析：据图可知，阶段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表光反应、暗反应、细胞呼吸，①～⑤分别表示光反应产生 ATP、C 3的还原、CO 2的固定、无氧呼吸、有氧呼吸。能够在叶肉细胞生物膜上进行的生理过程有Ⅰ(光反应发生于叶绿体类囊体薄膜)、Ⅲ中的⑤(有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜上)，故 A正确；阶段Ⅰ生成的[H]将作为还原剂还原 C3，故 B错误；过程④和⑤都合成 ATP，为细胞吸收 Mg2＋ 等提供动力，①过程产生的 ATP只能用于暗反应，故 C错误；过程③进行的场所是叶绿体基质，过程④进行的场所是细胞质基质，过程⑤进行的场所是细胞质基质和线粒体，故 D错误。答案：A7．下列各项措施中，能提高农作物的光合作用速率的是 ( )①延长作物的光合作用时间 ②增加作物的光合作用面积 ③对不同的作物给予适宜的光照强度 ④确保通风以保证二氧化碳的供给量A．①② B．②③C．①④ D．③④解析：农作物的光合作用速率是指单位时间单位面积光合作用产生有机物的量，延长光合作用时间和增加光合作用面积虽然能提高光合作用的产量，但却不能提高光合作用速率。答案：D8．(2016·沈阳模拟)下图所示为研究光照强度和 CO2浓度对某植物光合作用速率影响的结果。下列有关叙述中不正确的是 ( )A．曲线由 a点转向 b点时，叶绿体中 C3浓度升高B．曲线由 b点转向 d点时，叶绿体中 C5浓度升高C．在一定范围内增加光照和 CO2浓度，有利于提高光合速率D．曲线中 c点产生的限制因素主要是叶绿体中酶数量解析：曲线由 a点转向 b点时，由于光反应增强，光反应产物 ATP和[H]增多，还原C3的量也增多，因此，叶绿体中 C3的浓度会下降。曲线由 b点转向 d点时，二氧化碳浓度降低，二氧化碳的固定速率减小，叶绿体中 C5浓度升高。ab 段影响光合作用速率的主要因素是光照强度，若增加光照强度，可提高光合速率。曲线中 c点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量、也可能是温度等其他条件，与横坐标的影响因素无关。答案：A(教师备用)(2016·无锡模拟)某校生物兴趣小组以玉米为实验材料，研究不同条件下细胞光合作用速率和细胞呼吸速率的关系，并绘制了 A、B、C、D 四幅图。其中图中“A”点不能表示光合作用速率与细胞呼吸速率相等的是 ( )解析：A 图中 A点的含义是 CO2的吸收量等于释放量，表示净光合作用速率等于细胞呼吸速率，此时光合作用速率大于细胞呼吸速率；B 图中 A点后 CO2的浓度降低，说明光合作用速率大于细胞呼吸速率，故 A点含义是光合作用速率等于细胞呼吸速率；C 图中，根据图中曲线的含义可知，A 点代表光合作用速率等于细胞呼吸速率；D 图中，A 点 CO2的吸收量为 0，说明此时的光合作用速率等于细胞呼吸速率。答案：A二、非选择题9．为了研究 2个新育品种 P1、P 2 幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题： (1)图 1的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在______________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积____________的释放量。 (2)光合作用过程中 CO2与 C5结合生成________，消耗的 C5由________经过一系列反应再生。(3)由图可知， P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的______________；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的________________________。 (4)栽培以后，P 2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高，最可能的生理原因是________________________________________。 解析：(1)图 1探究温度对净光合速率的影响，则无关变量有光照强度、CO 2浓度，需保证相同且适宜。光合速率可用单位时间、单位叶面积 O2释放量或 CO2吸收量表示。(2)光合作用暗反应过程中，CO 2与 C5结合形成 C3，C 3再经过还原形成 C5和(CH 2O)。(3)P 1叶绿素含量较高，吸收较多的太阳能用于光反应，产生更多的[H]和 ATP；叶片中蛋白质含量较多，含有更多的与光合作用有关的酶，使光合速率加快。(4)与对照组相比，P 2植株光合作用能力强，产生的有机物多，但向籽实运输的光合产物少，导致籽实的产量并不高。答案：(1)光照强度、CO 2浓度 O 2 (2)C3 C 3 (3)[H]和 ATP 参与光合作用的酶 (4)P2 光合作用能力强，但向籽实运输的光合产物少10．(2015·课标全国Ⅰ卷)为了探究不同光照处理对植物光合作用的影响，科学家以生长状态相同的某种植物为材料设计了 A、B、C、D 四组实验。各组实验的温度、光照强度和 CO2浓度等条件相同、适宜且稳定，每组处理的总时间均为 135 s，处理结束时测定各组材料中光合作用产物的含量。处理方法和实验结果如下：A组：先光照后黑暗，时间各为 67.5 s；光合作用产物的相对含量为 50%。B组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 7.5 s；光合作用产物的相对含量为 70%。C组：先光照后黑暗，光照和黑暗交替处理，每次光照和黑暗时间各为 3.75 ms(毫秒)；光合作用产物的相对含量为 94%。D组(对照组)：光照时间为 135 s；光合作用产物的相对含量为 100%。回答下列问题：(1)单位光照时间内，C 组植物合成有机物的量________(填“高于” 、 “等于”或“低于”)D 组植物合成有机物的量，依据是________________________________；C 组和 D组的实验结果可表明光合作用中有些反应不需要________，这些反应发生的部位是叶绿体的____________。(2)A、B、C 三组处理相比，随着________________________的增加，使光下产生的_____________________能够及时利用与及时再生，从而提高了光合作用中 CO2的同化量。解析：(1)因为每组处理的总时间均为 135 s，C 组光照黑暗交替处理，同时时间相等；D组全为光照。所以 C组只用了 D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是 D组的 94%；单位光照时间内，C 组植物合成有机物的量高于 D组。由此说明光合作用中有些反应不需要光照，即暗反应阶段发生在叶绿体基质中。(2)A、B、C 三组处理相比，光照和黑暗每次持续时间缩短，光照和黑暗交替频率增加，使光下产生的 ATP和[H](或者还原型辅酶Ⅱ)为暗反应提供原料和物质，增加了光合作用中CO2的同化量。答案：(1)高于 C 组只用了 D组一半的光照时间，其光合作用产物的相对含量却是 D组的 94% 光照 基质(2)光照和黑暗交替频率 ATP 和还原型辅酶Ⅱ(教师备用)(2016·九江模拟)某兴趣小组以天竺葵为实验材料开展了其叶片光合作用和呼吸作用的日变化关系研究。实验结果如图 1所示，回答问题：(1)图中曲线 1表示______________________________________；曲线 2表示____________________________________________。(2)从图示看，该植物光合作用在 13时表现为“午休”现象，此时叶片细胞中的叶绿体内 C3和还原氢的含量变化分别是______、_______。(3)如果将观察对象改为植物释放 O2最快时的速率为__________。(4)在 25 ℃的条件下，该兴趣小组将天竺葵置于不同光照强度及是否施肥的条件下培养。实验结果如图 2所示(该植物光合作用、呼吸作用的最适温度分别是 25 ℃、30 ℃)。请据图回答以下问题：①C 点条件下限制该植物 CO2吸收量的主要因素是________。②与 D点相比，B 点条件下限制 CO2吸收量的因素是________。③土壤含水量在____________的条件下施肥效果明显。解析：(1)据图 1分析，曲线 1表示光合作用固定二氧化碳的速率，曲线 2表示呼吸作用产生二氧化碳的速率。(2)植物光合作用在 13时表现为“午休”现象，此时气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，固定减少，三碳化合物合成减少，消耗 ATP和[H]减少导致还原氢含量增加。(3)将观察对象改为植物释放 O2最快时的速率为表观光合速率，即二氧化碳的固定速率与呼吸作用产生二氧化碳的速率之差，即此时释放 O2的速率＝20－5＝15 μmol·m －1 ·a－1 。(4)①据图 2分析，C 点条件下已经施肥，限制该植物 CO2吸收量的主要因素是水分或土壤含水量。②与 D点相比，B 点与 D点的土壤含水量相同，且都经过施肥，故限制光合作用的因素是光照强度。③图中曲线表明土壤含水量在 40%～60%的条件下二氧化碳的吸收量明显增加，即施肥效果明显。答案：(1)光合作用固定二氧化碳的速率 呼吸作用产生二氧化碳的速率(2)减少 增加(3)15 μmol·m －1 ·a－1(4)①水分或土壤含水量②光照强度③40%～60%11．(2016·信阳质检)植物鹅掌花喜温暖湿润的半阴环境，忌强光照射。如图表示夏季时鹅掌花在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线。请分析并回答：(1)研究小组发现适当遮光可使鹅掌花叶片叶绿素含量增加，对________光的吸收能力增强．如果要验证叶片色素含量的变化情况，可先用无水乙醇提取叶片色素，然后利用________(填方法)分离所提取的色素。(2)导致图中曲线Ⅲ明显偏低的主要环境因素是____________。该植物 M点时________(填“能”或“不能”)进行光合作用。若改为 100%遮光，此时鹅掌花_______(填“有”或“无”)ATP 和[H]的合成，原因是_______________________________________________。(3)图中曲线Ⅱ在 12∶30 左右净光合速率显著下降，推测原因是__________________________________________________________。(4)同一植株底部叶片细胞的呼吸作用比顶部叶片细胞弱的内部原因可能是________________________________________________。(5)科研人员为研究氧气浓度与光合作用的关系，测定了鹅掌花叶片在 25 ℃时，不同氧气浓度下的光合作用速率(以 CO2的吸收速率为指标)，部分数据见下表。请分析回答：氧气浓度 2% 20%CO2的吸收速率(mg/h·cm 2) 23 9①O 2浓度由 2%增大为 20%时，烟草叶片吸收 CO2的速率大幅下降，推测这种变化与________增强有关。②为了探究 O2浓度对光合作用是否构成影响，在上表所获得数据的基础上，还要测定黑暗条件下对应的呼吸速率。假设在 25 ℃，氧浓度为 2%时，呼吸速率为 X[mg/(h•cm2)]，氧浓度为 20%时呼吸速率为 Y[mg/(h·cm2)]。如果 23＋X＞9＋Y，说明__________________________________________________________。解析：(1)光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光。可先用无水乙醇(或丙酮)提取叶片色素，再用纸层析法分离所提取的色素。(2)80%遮光使光照强度较弱，导致光合作用速率下降使图中曲线Ⅲ明显偏低。该植物 M点时为光补偿点，此时光合作用等于呼吸作用，植物能够进行光合作用，若改为 100%遮光，此时鹅掌花进行呼吸作用，线粒体和细胞质基质中仍有 ATP和[H]的合成。(3)图中曲线Ⅱ与曲线Ⅰ相比，12∶30 左右光照强度过大，植物蒸腾作用过强，引起气孔关闭，吸收 CO2减少，导致光合作用速率下降，造成鹅掌花植株的干重较小。(4)由于同一植株底部叶片细胞衰老，酶的活性降低，所以同一植株底部叶片细胞的呼吸作用比顶部叶片细胞弱。(5)①O 2浓度由 2%增大为 20%时，烟草叶片吸收 CO2的速率大幅下降，可能与呼吸作用增强有关，呼吸作用释放的 CO2多，为光合作用提供的多，光合作用从外界吸收的 CO2就少，还可能与 O2浓度增大可能抑制光合作用有关，从外界吸收的 CO2也减少。②因为光合作用固定的 CO2来自于呼吸作用提供的和从外界吸收的 CO2，如果 23＋X＝9＋Y，说明：氧气浓度的增加不影响光合作用，只是由于呼吸作用的增强；如果 23＋X＞9＋Y，则是由于光合作用受到抑制所导致。答案：(1)红光和蓝紫 纸层析法(2)光照强度较弱 能 有 呼吸作用合成(3)光照强度过大，植物蒸腾作用过强，引起气孔关闭，吸收 CO2减少，导致光合作用速率下降(4)底部叶片细胞衰老，酶的活性降低(5)①有氧呼吸 ②氧气浓度增大抑制光合作用12．(2015·北京卷)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光—暗转换条件下 CO2吸收量的变化，每 2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。(1)在开始检测后的 200 s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解________，同化 CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过________将储藏在有机物中稳定的化学能转化为____________和热能。(2)图中显示，拟南芥叶片在照光条件下，CO 2吸收量在________μmol·m －2 ·s－1 范围内，在 300 s时 CO2__________达到 2.2 μmol·m －2 ·s－1 。由此得出，叶片的总(真实)光合速率大约是________μmol CO 2·m－2 ·s－1 。(本小题所填数值保留到小数点后一位)(3)从图中还可看出，在转入黑暗条件下 100 s以后，叶片的 CO2释放__________，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。(4)为证明叶片在光下呼吸产生的 CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物，可利用__________技术进行探究。解析：(1)光合作用绿色植物通过叶绿体利用光能，把水和二氧化碳转变成储存能量的有机物，同时释放出氧气的过程；而细胞呼吸是把有机物进行氧化分解，把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能(ATP 中的)和热能供生命活动利用。(2)由图分析可以得到在前 200 s有光照时 CO2的吸收维持在 0.2～0.6 μmol·m －2 ·s－1 之间(此时为光合作用的测量值，是植物光合作用对 CO2吸收真实值与细胞呼吸作用释放 CO2的差值)，在 300 s时为黑暗环境中，植物只进行细胞呼吸作用，所以植物的真实光合作用应该是 CO2的测量值与细胞呼吸作用 CO2的释放量之和。(3)转入黑暗条件下 100 s以后，也就是在 300 s以后，可以看到“点”的重心逐渐上升，也就是说明叶片释放的 CO2量在逐渐减少。(4)探究化学元素的去向，往往采用的是 14C同位素示踪技术。答案：(1)水 细胞呼吸 ATP 中的化学能(2)0.2～0.6 释放量 2.4～2.8(3)逐渐减少(4)14C同位素示踪第 8讲 酶和 ATP考纲解读最新考纲 核心内容 考情播报1.酶在代谢中的作用(Ⅱ)2．ATP 在能量代谢中的作用(Ⅱ)3．实验：探究影响酶活性的因素主要是酶的本质、作用特点，温度、pH 对酶活性影响的实验设计及曲线分析，ATP 的组成元素、产生和作用场所等1.考查方式：有关酶的知识多以特种酶为例来考查，而 ATP往往是穿插在细胞呼吸和光合作用中进行考查。2．考查题型：对酶(含实验)的考查选择题和非选择题均有，以选择题为主，属于中档题。ATP 的考查多在选择题中出现，所占比重较小。知识点一 降低化学反应活化能的酶1．酶的本质及生理功能2．酶的特性甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示，请思考：(1)甲、乙两种酶的化学本质是否相同？(2)乙酶活性改变的机制是什么？提示：(1)观察曲线图可知，甲酶的活性始终保持不变，表明甲酶能抵抗该种蛋白酶的降解，则甲酶的化学本质不是蛋白质而是 RNA，乙酶能被蛋白酶破坏活性降低，则乙酶为蛋白质。(2)乙酶被降解的过程中其分子结构会发生改变，从而使其活性丧失。知识点二 细胞的能量“通货”——ATP1．ATP 的结构2．ATP 与 ADP的相互转化ATP的合成 ATP的水解反应式 ADP＋ Pi＋能量 ATP― ― →酶 ATP ADP＋Pi＋能量― ― →酶 所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶能量来源 光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸) 储存于高能磷酸键中的能量能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位如图为 ATP的结构简图，请思考：(1)图中框内“A”代表的是“腺苷”吗？(2)图示 a处应为“－H”还是“－OH”？(3)图示 b、c、d 所示化学键是否相同？其中最易断裂和重建的是哪一个？(4)图示框 e的名称是什么？它与 DNA、RNA 有何关系？提示：(1)图中“A”代表腺嘌呤， “腺苷”应为 A＋a 所在的五碳糖。(2)图示 a处应为“－OH” ，即该五碳糖为“核糖” 。(3)图示 b为普通磷酸键，c、d 则为高能磷酸键，其中 d处的键最易断裂和重建。(4)图示框 e为腺嘌呤核糖核苷酸，它是构成 RNA的单位之一，当发生转录或逆转录时，它可与 DNA链中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸配对。1．判断下列有关酶说法的正误(1)发烧时，食欲减退是因为唾液淀粉酶失去了活性(2015·江苏卷) (×)(2)蛋白酶和淀粉酶都属于水解酶类(2015·海南卷) (√)(3)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 RNA聚合酶(2014·福建卷) (×)(4)随着温度降低，酶促反应的活化能下降(经典再现) (×)(5)酶活性最高时的温度不适合酶的保存(经典再现) (√)(6)淀粉酶溶液中加入蛋白酶不会导致淀粉酶活性发生变化(经典再现) (×)(7)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(经典再现) (×)(8)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(经典再现) (×)(9)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(经典再现) (×)2．酶的特性和原理(连线)3．判断下列有关 ATP叙述的正误(1)ATP由腺嘌呤、脱氧核糖和磷酸组成(2015·海南卷) (×)(2)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(2014·课标全国Ⅱ卷) (√)(3)活细胞内 ATP与 ADP的转化只能单向进行(2014·四川卷)(×)(4)线粒体内膜上不能合成 ATP(经典再现) (×)一、选择题1．(2015·江苏卷改编)下列关于酶的叙述，正确的是 ( )A．淀粉酶能够促使唾液淀粉酶水解B．口服多酶片中的胰蛋白酶可在小肠中发挥作用C．用果胶酶澄清果汁时，温度越低澄清速度越快D．洗衣时，加少许白醋能增强加酶洗衣粉中酶的活性解析：能够促使唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶，A 错误；胰蛋白酶在小肠中发挥作用，消化分解蛋白质，B 正确；温度越低，果胶酶活性降低，细胞壁分解速度减慢，果汁澄清速度越慢，C 错误；白醋呈酸性，使酶变性失活，所以洗衣时加少许白醋会导致加酶洗衣粉中酶活性降低，D 错误。答案：B2．(2015·海南卷改编)关于生物体产生的酶的叙述，错误的( )A．酶的化学本质是蛋白质或 RNAB．胰脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸C．蛋白酶和脂肪酶都属于水解酶类D．纤维素酶能够降解植物细胞壁和细菌细胞壁解析：酶的化学本质是蛋白质或 RNA，A 正确；胰脂肪酶能将脂肪分解成甘油和脂肪酸，体现了酶的专一性，B 正确；蛋白酶和脂肪酶都属于水解酶类，C 正确；纤维素酶能够降解植物细胞壁，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，需用肽聚糖酶降解，D 错误。答案：D3．(2016·汉中模拟)下列相关实验的描述，错误的是( )A．低温和秋水仙素诱导多倍体形成的原理相同B．观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒需借助显微镜C．处于质壁分离状态的细胞可能正在失水或吸水D．探究温度对酶活性的影响，可选用 H2O2做底物解析：低温和秋水仙素诱导多倍体形成的原理是相同的，都是抑制纺锤体的形成，A正确；观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒需借助显微镜，B 正确；处于质壁分离状态的细胞可能处于初始质壁分离状态或质壁分离复原过程中或失水和吸水的动态平衡中，C 正确；过氧化氢的分解受温度的影响，因此不能用过氧化氢来研究温度对酶活性的影响，D 错误。答案：D(教师备用)(2015·徐州模拟)细胞代谢中某种酶与其底物、产物的关系如下图所示，下列有关叙述正确的是( )A．酶 1与产物 B结合后失活，说明酶的功能由其氨基酸序列决定B．酶 1的变构位点和活性位点的结构取决于特定的氨基酸序列C．酶 1有两种底物且能与产物 B结合，因此酶 1不具有专一性D．酶 1与产物 B的相互作用不能防止细胞产生过多的产物 A解析：酶的功能由其空间结构决定，其变构位点与活性位点均取决于酶的空间结构；酶 1有两种底物且能与产物 B结合，不能说明酶没有专一性；从图中可知，酶 1的活性与产物 B的浓度有关，当产物 B浓度高时，酶 1无活性，因此酶 1与产物 B的相互作用能防止细胞内产生过多的产物 A。答案：B4．如图是人体内某种酶的活性曲线，这种酶可能催化下列哪一项化学反应( )A．葡萄糖合成糖原B．氨基酸合成蛋白质C．蛋白质分解成多肽D．葡萄糖分解成二氧化碳和水解析：由图可以得出该酶催化活性在 pH＝1.5 左右时最高，可推知该酶为胃蛋白酶。答案：C5．图甲表示细胞中某条生物反应链，图中 a、b、c 代表不同的酶，A、B、C 代表不同的化合物；图乙表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )A．若 a催化的反应被抑制，则 A消耗速度加快B．若 B大量堆积，则很可能是 b和 c催化的反应被抑制所致C．当图乙反应温度由 t2调到最适温度时，酶的活性上升D．酶活性在 t1时比 t2时低，表明 t1时酶的空间结构被破坏得更严重解析：由图甲可知，a 是催化 A生成 B的酶，若 a催化的反应被抑制，则 A消耗速度减慢；b 催化 B生成 C，c 催化 B生成 A，所以当 b和 c催化的反应被抑制时，可能导致 B的积累；酶活性与温度有关，t 2时，部分酶活性丧失，调到最适温度时，酶的活性不变；当温度超过最适温度后，随温度的升高，酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低，酶的活性减弱，但酶的空间结构并没有被破坏。答案：B6．(2016·郑州模拟)下列有关 ATP的叙述，错误的是( )A．ATP 与核苷酸的元素组成相同B．ADP 比 ATP的稳定性差C．氧气不是细胞质基质形成 ATP的必要条件D．ATP 中能量的释放需要水的参与解析：ATP 与核苷酸的元素组成相同，均为 C、H、O、N、P；ATP 比 ADP的稳定性差，易水解；细胞质基质可通过无氧呼吸产生 ATP；ATP 中能量的释放为水解过程。答案：B7．(2016·南京模拟)下列有关 ATP的叙述，正确的是( )A．ATP 分子是由 1个腺嘌呤和 3个磷酸基团组成B．叶肉细胞产生 ATP的场所只有细胞质基质和线粒体C．细胞内 ATP和 ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性D．放能反应一般与 ATP水解的反应相联系解析：ATP 分子是由 1个腺苷和 3个磷酸基团组成，A 错误；叶肉细胞产生 ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，B 错误；细胞内 ATP和 ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性，C 正确；放能反应一般与 ATP合成的反应相联系，吸能反应一般与 ATP的水解相联系，D 错误。答案：C8．(2016·哈尔滨模拟)下列有关 ATP的叙述中，错误的是( )A．神经元内的钠离子排出需要消耗 ATP，此过程与载体蛋白有关B．细胞连续分裂时，伴随着 ATP与 ADP的相互转化C．ATP 可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸D．两分子 ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基团数分别是 4和 4解析：神经元内的钠离子浓度比细胞外低，所以神经元排出钠离子是主动运输的过程，需要消耗 ATP，且需要载体蛋白协助，A 正确。细胞连续分裂时，需要消耗能量，所以此过程伴随着 ATP与 ADP的相互转化，B 正确。一个 ATP含有一分子腺苷和三个磷酸基团，所以一分子 ATP可以水解为一个腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸，C 正确。两分子 ATP中，含有的高能磷酸键数和磷酸基团数应该分别是 4和 6，D 错误。答案：D二、非选择题9．(2015·重庆卷)小麦的穗发芽影响其产量和品质。某地引种的红粒小麦的穗发芽率明显低于当地白粒小麦。为探究淀粉酶活性与穗发芽率的关系，进行了如下实验。(1)取穗发芽时间相同、质量相等的红、白粒小麦种子，分别加蒸馏水研磨、制成提取液(去淀粉)，并在适宜条件下进行实验。实验分组、步骤及结果如下：步骤①中加入的 C是__________，步骤②中加缓冲液的目的是__________________________________________________________。显色结果表明：淀粉酶活性较低的品种是__________________。据此推测：淀粉酶活性越低，穗发芽率越________。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为保持显色结果不变，则保温时间应___________。(2)小麦淀粉酶包括 α－淀粉酶和 β－淀粉酶，为进一步探究其活性在穗发芽率差异中的作用，设计了如下实验方案：X处理的作用是使_____________。若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为：红管粒颜色显著_________白管粒(填“深于”或“浅于”)，则表明 α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。解析：(1)步骤①中加入的 C是 0.5 mL蒸馏水，以形成对照实验；步骤②中加缓冲液的目的是维持培养液中 pH的相对稳定。显色结果表明，红粒管中蓝色较深，说明此时淀粉酶活性较低。据此推测，淀粉酶活性越低，穗发芽率也越低。若步骤③中的淀粉溶液浓度适当减小，为达到相同显色效果，则时间应当缩短。(2)图中 X处理的作用是使 β－淀粉酶失活，若Ⅰ中两管显色结果无明显差异，且Ⅱ中的显色结果为红粒管颜色明显较深，表明 α－淀粉酶活性是引起这两种小麦穗发芽率差异的主要原因。答案：(1) 0.5 mL蒸馏水 控制 pH 红粒小麦 低 缩短 (2) β－淀粉酶失活 深于10．ATP 既是神经元的“能量通货” ，也可作为神经元之间信息传递的一种信号分子。一些神经细胞不仅能释放典型的神经递质，还能释放 ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。ATP 作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答下列问题：(1)人体细胞中的 ATP主要来自__________________(生理过程)，其分子结构简式是__________________。研究发现，正常成年人安静状态下 24小时有 40 kg ATP发生转化，而细胞内 ADP、ATP 的浓度仅为 2～10 mmol·L－1 ，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________________________________。(2)细胞间隙中的 ATP在有关酶的作用下，3 个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________。(3)为了研究 X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的 X物质将细胞处理24小时，然后测量各组细胞内 ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：①该实验的因变量是____________________________________。②实验数据表明，该实验的因变量之间有何联系？_____________________________________________________________________________________________________________________。③若用混有浓度为 2 μg·mL －1 的 X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。解析：ATP 是细胞内的“能量通货” ，直接给细胞的生命活动提供能量。(1)ATP 可以来自细胞呼吸、光合作用，在人体细胞内只有细胞呼吸。ATP 结构简式为 A－P～P～P。(2)ATP是由一个腺苷和三个磷酸基团构成的，因此 3个磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是腺苷。(3)①“为了研究 X物质对动物细胞的影响” ，得出实验的自变量是 X物质的浓度，因变量就是不同 X物质浓度下细胞内 ATP的浓度和细胞死亡的百分率。②细胞的生命活动离不开能量，因此细胞内 ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加。③消化需要酶来催化，消化酶的合成和分泌需要消耗能量；氨基酸等营养物质的吸收属于主动运输，需要消耗能量。因此用混有浓度为 2 μg·mL －1 的 X物质的饲料饲喂大鼠，将阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收。答案：(1)细胞呼吸 A－P～P～P ATP 与 ADP相互迅速转化 (2)腺苷 (3)①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率 ②细胞内 ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加 ③阻碍消化酶的合成和分泌，影响消化；妨碍主动运输，影响营养物质的吸收11．(2015·开封二模)萌发的小麦种子中的淀粉酶主要有 α－淀粉酶(在 pH3.6以下迅速失活，但耐热)、β－淀粉酶(不耐热，70 °C条件下 15 min后就失活，但耐酸)。以下是以萌发的小麦种子为原料来测定 α－淀粉酶催化效率的实验，请回答下列与实验相关的问题。【实验目的】测定 40 °C条件下 α－淀粉酶的催化效率。【实验材料】萌发 3天的小麦种子。【主要器材】麦芽糖标准溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅、试管等。【实验步骤】(1)制备不同浓度麦芽糖溶液，与斐林试剂生成标准颜色。取 7支洁净试管编号，按下表中所示加入试剂，而后将试管置于 60 °C水浴中加热 2 min，取出后按编号排序。表中 Z代表的数值是____________。(2)以萌发的小麦种子制取淀粉酶溶液，将装有淀粉酶溶液的试管置于__________________________，取出后迅速冷却，得到 α－淀粉酶溶液。(3)取 A、B、C、D 四组试管分别作以下处理：试管 A1 A2 A3 B1 B2 B3 C D5%淀粉溶液(mL) 1 1 1α—淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1蒸馏水(mL) 140 ℃水浴锅中保温(min) 10 10 10 10 10 10 10 10将 A1和 B1试管中溶液加入到 E1试管中，A 2和 B2溶液加入到 E2试管中，A 3和 B3溶液加入到 E3试管中，C、D 试管中的溶液均加入到 F试管中，立即将 E1、E 2、E 3、F 试管在 40 °C水浴锅中保温一段时间，然后分别加入 2 mL斐林试剂，并经过 60 °C水浴中加热 2 min后，观察颜色变化．【结果分析】将 E1、E 2、E 3试管中的颜色与___________试管进行比较得出麦芽糖溶液浓度，并计算出 α－淀粉酶催化效率的平均值。【讨论】①实验中 F试管所起的具体作用是排除________________________对实验结果的干扰，从而对结果进行校正；②若要测定 β－淀粉酶的活性，则需要对步骤二进行改变，具体的操作是将淀粉酶溶液_____________，从而获得 β－淀粉酶。解析：(1)步骤一：由表中数据可知，蒸馏水＋麦芽糖标准溶液＝2 mL，所以表中 X为 2、Y 为 1.4、Z 为 0.6。(2)步骤二：本题实验的目的是测定 40 ℃条件下 α－淀粉酶的催化效率，可用萌发的小麦种子制取 α－淀粉酶溶液，但萌发的小麦种子也含有 β－淀粉酶，所以需除去 β－淀粉酶以防止干扰实验结果。因为 α－淀粉酶在 pH3.6以下迅速失活，但耐热，β－淀粉酶不耐热，在 70 ℃条件下 15 min后就失活，所以将制备的淀粉酶溶液置于 70 ℃恒温箱中 15 min，取出后迅速冷却以即可获得 α－淀粉酶溶液(若要测定 β－淀粉酶的活性，则需将制备的淀粉酶溶液置于 pH低于 3.6溶液中，获得 β－淀粉酶溶液)。(3)步骤四：反应结束后，需用斐林试剂进行鉴定，使用斐林试剂时需要在 60 ℃水浴中加热 2 min后，再观察颜色变化。结果分析：最后将 E1、E 2、E 3试管中的颜色与 1～7 号试管进行比较，获得该试管中麦芽糖浓度，并计算出 a－淀粉酶的催化效率的平均值。讨论：(1)实验中 F试管是对照组，作用是排除淀粉酶溶液中还原糖对实验结果的干扰从而对结果进行校对；(2)若要测定 β－淀粉酶的活性，则需要对步骤二进行改变，具体的操作是将淀粉酶溶液置于 pH低于 3.6溶液中一段时间从而获得 β－淀粉酶。答案：(1)0.6 (2)70°C 水浴锅 15 min(3)结果分析：1～7 号讨论：①α－淀粉酶溶液中还原糖 ②PH 值调到 3.6以下