（通用版）2017高考生物一轮复习 第三单元 细胞的能量供应和利用（课件+试题）（打包6套）.zip

1第 9 讲 细胞呼吸(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.细胞呼吸的类型、过程及场所 1,2,7(中),132.细胞呼吸的影响因素及应用 3,4(中),9(中),11(中)3.探究细胞呼吸方式 10(中),15,16(中)4.综合考查 5(中),6(中),8(中),12(难),14(中)1.(2016 河北承德月考)有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段:①C 6H12O6 丙酮酸+[H];②丙酮酸+H 2OCO2+[H];③[H]+O 2 H2O,下列与此相关的叙述中正确的是( C )A.第③阶段反应极易进行,无须酶的催化B.第②阶段无 ATP 生成,第③阶段形成较多的 ATPC.第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料D.第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同解析:有氧呼吸第③阶段需酶的催化;第②阶段有少量 ATP 生成,第③阶段形成较多的 ATP;第①②阶段能为水的合成提供[H];第①阶段与无氧呼吸的第①阶段完全相同。2.(2015 山东德州月考)下列有关生物进行无氧呼吸的叙述,错误的是( A )A.均能产生 CO2B.种子淹水过久,会由有氧呼吸转变为无氧呼吸C.均能产生 ATPD.葡萄经酵母菌的无氧呼吸可酿成葡萄酒解析:无氧呼吸类型包括产生乳酸及产生酒精和 CO2的两种方式;种子淹水过久,种子获得的 O2减少,则细胞呼吸方式发生转变;无氧呼吸的第一阶段产生 ATP;酵母菌无氧呼吸产生酒精和 CO2,所以可以利用酵母菌酿酒。3.(2016 山东济宁月考)如图表示某植物的非绿色器官呼吸时 O2的吸收量和 CO2释放量之间的相互关系,其中线段 XY=YZ,则在 O2浓度为 a 时( B ) A.有氧呼吸比无氧呼吸消耗的有机物多B.有氧呼吸比无氧呼吸释放的能量多C.有氧呼吸比无氧呼吸释放的二氧化碳多D.有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等解析:由于题中提出,在氧浓度为 a 时线段 XY=YZ,因此无氧呼吸产生的 CO2量与有氧呼吸产生 CO2量相等,由细胞呼吸方程式可得,无氧呼吸消耗的有机物是有氧呼吸消耗的有机物的三倍;有氧呼吸过程是 1 mol 葡萄糖分解可以释放 2 870 kJ 的能量,而无氧呼吸只能释放 195.65 kJ 的能量,虽然无氧呼吸消耗的有机物是有氧呼吸消耗的有机物的三倍,但仍然是有氧呼吸释放能量多。24.(2016 山东滨州期末)如图表示小鼠细胞内某些代谢过程,其中 A～D 表示物质,①～④表示过程。相关分析正确的是( D ) A.②③④过程均可为①提供 ATPB.②过程发生在线粒体基质中C.③过程只能在无氧条件下进行D.A～D 可能是葡萄糖、丙酮酸、[H]、氨基酸解析:图中 A 为葡萄糖、B 为丙酮酸、C 为[H]、D 为氨基酸。图中①为氨基酸脱水缩合形成多肽,②为[H]和 O2结合生成水,为有氧呼吸第三阶段,发生在线粒体内膜上;③为葡萄糖在细胞质基质中分解成丙酮酸,有氧、无氧条件下都能进行;④过程为无氧条件下丙酮酸在细胞质基质中生成乳酸,该阶段不释放能量,不能为①提供ATP。5.(2016 山西临汾月考)2015 田径世锦赛男子 100 米的半决赛中,中国选手苏炳添晋级决赛,成为该项目决赛历史上亚洲第一人!人的骨骼肌中,快肌纤维几乎不含有线粒体,与短跑等剧烈运动有关;慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列相关叙述错误的是( A )A.消耗等摩尔葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的 ATP 多B.两种肌纤维细胞呼吸产生的能量大部分以热能的形式散失C.短跑时会因快肌纤维内乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力D.慢跑时慢肌纤维产生的 ATP 主要来自线粒体内膜解析:快肌纤维几乎不含有线粒体,所以进行无氧呼吸,消耗等摩尔葡萄糖,无氧呼吸产生的 ATP 少;无论有氧呼吸还是无氧呼吸,释放出的能量大部分以热能的形式散失;无氧呼吸产生大量乳酸会使人产生肌肉酸痛感觉;慢肌纤维与有氧运动有关,有氧呼吸产生的能量主要来自第三阶段,场所在线粒体内膜。6.(2015 湖南株洲质检)下列有关水的叙述错误的是( B )A.丙酮酸彻底氧化分解生成 CO2的过程需要水的参与B.人体细胞有氧呼吸过程中水是产物但不是反应物C.标记有氧呼吸消耗的 O2中的氧可在水中检测到D.蛋白质转化成氨基酸的过程需要水的参与解析:有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸与水反应产生 CO2和[H];人体细胞有氧呼吸第三阶段生成水、第二阶段消耗水,所以水既是产物也是反应物;O 2参与有氧呼吸的第三阶段,与[H]结合生成水,因此标记 O2中的氧可在水中检测到;蛋白质转化成氨基酸的过程为蛋白质的水解,需要水的参与。7.(2015 吉林长春期中)如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图,下列说法正确的是( C ) A.催化 2→3 的酶存在于线粒体内膜上B.产生的 8 主要用于合成 ATPC.6 部分来自叶绿体D.3 全部释放到大气中解析:分析题图可知,2→3 是有氧呼吸的第二阶段,发生在线粒体基质中,因此催化2→3 的酶存在于线粒体基质上;有氧呼吸过程释放的能量大部分以热能的形式散3失,少部分用于合成 ATP;由于光合作用过程产生 O2,因此用于有氧呼吸的 O2有一部分来自叶绿体;由于晴朗白天植物进行光合作用,因此部分 CO2进入叶绿体被光合作用利用。8.(2015 湖北襄阳一调)为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入①～⑥试管中,加入不同的物质,进行了如下表的实验。细胞质基质 线粒体 酵母菌类别① ② ③ ④ ⑤ ⑥葡萄糖 - + - + + +丙酮酸 + - + - - -氧气 + - + - + -注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质下列有关叙述中,不正确的是( C )A.会产生酒精的试管有②⑥B.会产生 CO2和 H2O 的试管有③⑤C.试管①③⑤的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所D.试管②④⑥的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所解析:据表判断,①试管中无呼吸作用;②试管进行无氧呼吸,产生酒精和 CO2;③试管中进行有氧呼吸的第二、三阶段,产生 H2O 和 CO2;④试管无呼吸作用;⑤试管进行有氧呼吸,产生 H2O 和 CO2;⑥试管进行无氧呼吸,产生酒精和 CO2。有氧呼吸的场所有细胞质基质和线粒体,①③⑤仅能证明线粒体与有氧呼吸有关。②④⑥能证明无氧呼吸发生在细胞质基质中。9.(2016 江苏如东期末)向一装有 2/3 容积葡萄糖溶液的锥形瓶中加入适量酵母菌,密封并静置一段时间后通入充足的 O2,此后锥形瓶中最可能发生的现象是( A )A 葡萄糖浓度降低 B.酒精浓度降低C.酵母菌的数量减少 D.CO2的释放量减少解析:无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,酵母菌都要分解葡萄糖,故整个实验过程中,葡萄糖随着酵母菌的细胞呼吸的消耗,浓度不断下降;刚开始在锥形瓶内 O2比较多,无氧呼吸比较弱,随着 O2的消耗,有氧呼吸减弱,无氧呼吸加强,所以酒精的量逐渐增加。密封并静置一段时间后通入充足的 O2,无氧呼吸不再进行,酒精产生速率为 0,此时酒精浓度最大;酵母菌的数量先增加,通入充足的 O2后,酵母菌的数量是否增加要看葡萄糖的剩余量是否满足其生殖所需,若葡萄糖的量充足,则酵母菌的数量短时间内还会继续增加,若葡萄糖的量很少,则酵母菌的数量会不变甚至减少;通入充足的 O2后,有氧呼吸加强,CO 2释放量增加。10.(2015 天津武清区期中)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( D ) A.滴管中冒出的气泡是反应产生 CO2的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至 ATP,其余的存留在酒精中解析:试管中的水换成冷水,温度下降,酶活性降低,细胞呼吸的速率减慢,气泡释放的速度下降;被分解的葡萄糖中的能量,一部分释放出来,另一部分存留在酒精中,释放的能量大部分以热能的形式散失,少部分转移到 ATP中。411.(2016 福建福州一中期中)有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液,当通入不同浓度的 O2时,其产生的 C2H5OH和 CO2的量如下表所示。下列叙述中错误的是 ( C )O2浓度(%) a b c d产生 CO2的量(mol) 9 12.5 15 30产生酒精的量(mol) 9 6.5 6 0A.O2浓度为 b 时,经有氧呼吸产生的 CO2为 6 molB.a 值为 0,此时酵母菌只进行无氧呼吸C.O2浓度为 c 时,所消耗的葡萄糖中有 50%通过酒精发酵D.d 浓度时,酵母菌只进行有氧呼吸解析:O 2浓度为 b 时,无氧呼吸产生的 CO2和酒精的物质的量相等,也为 6.5 mol,而产生的 CO2总量为 12.5 mol,故经有氧呼吸产生的 CO2为 6 mol;O2浓度为 a 时,产生的 CO2和酒精的物质的量相等,说明只有无氧呼吸,a 值为0;O2浓度为 c 时无氧呼吸产生的 CO2为 6 mol,有氧呼吸产生的 CO2为 9 mol,故参与无氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖的比例为(6/2)∶(9/6)=2∶1,则有 2/3 的葡萄糖用于酒精发酵;d 浓度时无酒精产生,故只进行有氧呼吸。12.(2016 甘肃兰州月考)在科学研究中常用呼吸熵(RQ=释放 CO2的体积/消耗 O2的体积)表示生物用于有氧呼吸能源物质的不同。测定发芽种子呼吸熵的装置如图所示。关闭活塞,在 25 ℃下经 20 min 后读出刻度管中着色液移动的距离。刻度管的横截面积为 1 mm2。设装置 1 和装置 2 的着色液分别向左移动 x 和 y(mm)。x 和 y 值反映了容器内气体体积的减少。下列相关说法中错误的是( B )A.装置 1 中放入 NaOH 溶液的目的是吸收种子细胞呼吸释放的 CO2B.x 代表消耗 O2的体积,y 代表释放 CO2的体积C.发芽种子中可能含有脂质类物质参与细胞呼吸D.如果要测定已经长出真叶的幼苗的呼吸熵,需要将装置放在黑暗处解析:NaOH 溶液可吸收种子细胞呼吸释放的 CO2,这样装置中气体体积的变化就是由种子吸收 O2引起的,所以 x表示呼吸作用消耗 O2的体积;装置 2 中的蒸馏水不能吸收 CO2,此装置中气体体积的变化是由 CO2和 O2共同引起的,液滴向左移动表明呼吸作用吸收的 O2大于放出的 CO2,y 表示吸收的 O2和放出的 CO2的差值;脂质类物质含 H 较多,进行呼吸作用消耗的 O2量较多;因真叶在有光条件下能进行光合作用,故测定幼苗的呼吸熵时,为防止光合作用的干扰,需将装置放在黑暗处。13.(2015 甘肃张掖一诊)如甲图为不完整的呼吸作用示意图,乙图为线粒体结构模式图。请据图回答:(1)甲图中 X 代表的物质是 ,E 代表的物质可能是 。 (2)甲图中有氧呼吸的途径是 ,其中产生能量最多的是 阶段(填字母)。 (3)甲图中 C、D 阶段发生的场所依次对应于乙图中的 (填序号)。 (4)A 阶段与 E 物质产生阶段的反应属于 ,写出有关的反应式 。(5)叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中,氧气分子通过的生物膜共有 层,通过这些膜的方式是 。 5解析:根据题意分析可知,甲图中 X 代表的物质是丙酮酸,E 代表的物质可能是酒精和二氧化碳。A、C、D 表示有氧呼吸,其中 D 表示有氧呼吸第三阶段,产生能量最多。C、D 阶段分别表示有氧呼吸的第二和第三阶段,发生的场所依次是线粒体基质(乙图中的②)和线粒体内膜(乙图中的①)。叶绿体中产生的氧气进入到相邻细胞中被利用的过程中,先后通过了两层叶绿体膜、两层细胞膜和两层线粒体膜,所以氧气分子通过的生物膜共有 6层。氧气是小分子的气体,其跨膜运输的方式是自由扩散。答案:(1)丙酮酸 酒精和二氧化碳(2)A、C、D D (3)②、①(4)无氧呼吸(酒精发酵)C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量(5)6 自由扩散14.(2015 山东聊城二模)图甲为某油料作物种子萌发过程中干重变化曲线;图乙为密闭容器中种子萌发初期 O2吸收量和 CO2释放量的变化曲线。(1)图甲中曲线 a→c 段变化的主要原因是 ; 曲线 c→d 段变化的主要原因是 ,影响其变化的主要环境因素是 。 (2)图乙中,表示 O2吸收量变化的曲线是 ;e 点之前,曲线①对应的细胞呼吸方式为 。 (3)为了检测油料作物种子中的脂肪,先用 染液对其胚乳切片进行染色,然后在显微镜下可观察到 色的脂肪颗粒。 解析:(1)图甲中曲线 a→c 段,由于种子呼吸消耗有机物,使干重减少;曲线 c→d 段,种子萌发形成幼苗后,幼苗进行光合作用。光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物,干物质量增加,影响其变化的主要环境因素有光照、适宜的温度、一定浓度的 CO2等。(2)种子萌发过程中有氧呼吸的产物是 CO2和水,无氧呼吸的产物是酒精和 CO2,①②表示密闭容器中 O2和 CO2的变化曲线,其中①的变化量大于或等于②,因此①是 CO2的释放量,②是 O2的吸收量。e 点之前,CO 2的释放量大于 O2的吸收量,说明曲线①对应的细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸。(3)可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液对脂肪进行鉴定,在显微镜下可观察到细胞内被染成橘黄(或红)色的脂肪颗粒。答案:(1)种子进行呼吸作用消耗有机物 种子萌发长成幼苗,进行光合作用合成了有机物,使干重增加 光照、适宜的温度、一定浓度的 CO2 (2)② 有氧呼吸和无氧呼吸(3)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红)615.(2015 广东茂名二模)取两个大小相同的锥形瓶 A、B,分别注入等量且适量的葡萄糖溶液后进行灭菌处理,待冷却后向 A 锥形瓶加入一定量的酿酶(从酵母菌菌体提取的酿酒酶),向 B 锥形瓶内加入适量的酵母菌菌种,然后密封锥形瓶,让两个锥形瓶在相同且适宜条件下完成反应。如图中的 A、B 曲线分别表示相应锥形瓶在反应期间的底物消耗量变化(假定生成的二氧化碳对 pH 的改变不影响酶的活性)。(1)先完成发酵作用的是 (填“A”或“B”)锥形瓶。 (2)曲线 B 经 a 点后不再上升,原因是 。(3)在时间Ⅰ时,比较两个锥形瓶内的产物,相同的是 ,不同的是 B 锥形瓶内有 和水的生成。 (4)当两个锥形瓶内的反应都完成时,A 锥形瓶内的酒精多,原因是 。 (5)要检测实验中产生的酒精,具体做法是 ,分别注入 2 支干净的试管中,向试管中分别加入 0.5 mL 溶有 0.1 g ,并轻轻振荡,使它们混合均匀。可观察到试管中溶液的颜色变化为 。 解析:据图示曲线可知,曲线 B 经 a 点后不再上升,原因是葡萄糖全部被分解了。因 B 先消耗完底物,故先完成发酵作用的是 B 锥形瓶。由于 A 瓶内酿酶只能水解葡萄糖形成酒精和 CO2,B 瓶中酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸,故比较两个锥形瓶内的产物,相同的是酒精和 CO2,不同的是 B 锥形瓶内有 ATP 和水的生成,且 A 锥形瓶内的酒精多。酸性重铬酸钾可与酒精反应呈灰绿色,可用于检测实验中产生的酒精。答案:(1)B (2)葡萄糖全部被分解了 (3)酒精和 CO2 ATP (4)A 瓶中的酿酶只能催化葡萄糖形成酒精和CO2,而 B 瓶中的酵母菌可进行有氧呼吸和无氧呼吸 (5)各取 2 mL 滤液 重铬酸钾的浓硫酸溶液 由橙色变为灰绿色16.(2015 山东临沂模拟)为研究酵母菌发酵的产物,某研究小组设计了如图甲所示的装置图。①号、②号试管中均加入适量蒸馏水,再滴加 0.1%溴麝香草酚蓝(简称 BTB)水溶液,直至溶液呈蓝色时为止。(当环境偏酸性时,BTB 溶液呈黄色)请回答下列问题:(1)该实验中②号试管起什么作用? 。 (2)①号试管的现象是 ,其作用是 。 (3)图乙中哪条曲线能正确表示气泡释放速率的变化?。 (4)若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的,就需要设置一个对照实验,该对照实验应在原实验的基础上做哪些改动?。 7解析:①号试管产生 CO2,能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。CO 2的产生速率先加快后变慢,故图乙中曲线 B 能正确表示气泡释放速率的变化。若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的,就需要设置一个对照实验,该对照实验应在原实验的基础上不加酵母菌,其余操作与实验组相同。答案:(1)对照 (2)由蓝色变成绿色再变成黄色 检验 CO2的生成 (3)曲线 B (4)不加酵母菌,其余操作与实验组相同1第三单元 细胞的能量供应和利用第 8讲 酶与 ATP(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.酶的概念、作用机理、特性 1,6(中)2.影响酶活性的因素、酶相关实验的设计及分析 5(中),8(中),10(中)3.ATP的结构、功能和利用 3,4,11(中)4.综合考查 2,7,9(中),12(中),13(难)1.(2016山东滨州期末)下列关于酶的叙述,错误的是( B )A.酶通过降低化学反应活化能来提高化学反应速率B.超过酶的最适温度,酶因肽键被破坏而逐渐失活C.酶在代谢中作为催化剂,其本身的合成也需要酶催化D.探究温度影响酶活性的实验中,酶与底物应分别保温后再混合解析:酶的作用机理是降低化学反应的活化能,从而提高化学反应速率;超过酶的最适温度时,高温会逐渐破坏酶的空间结构而使酶逐渐失活;大多数酶是蛋白质,少数酶是 RNA,蛋白质和 RNA的合成过程也需要酶的催化;为保证化学反应是在设定温度下进行的,酶与底物分别保温后再混合。2.(2015江西南昌模拟)下列有关酶与 ATP的说法正确的是( A )A.正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和条件下快速进行B.酶和 ATP不能脱离生物体起作用,酶的催化都需要 ATP提供能量C.细胞内的吸能反应一般与 ATP的合成相联系D.ATP与酶的元素组成不可能完全相同解析:由于酶的催化作用原理是降低反应所需的活化能,所以细胞代谢在温和条件下能进行;酶和 ATP两者既能在生物体内起作用,也能在生物体外起作用;细胞内的吸能反应一般与 ATP的水解相联系;少数酶为 RNA,它与ATP的组成元素都是 C、H、O、N、P。3.(2015河南信阳一模)磷酸化是指在某些物质分子上加入一个磷酸基团,如三磷酸腺苷(ATP)就是由二磷酸腺苷(ADP)磷酸化而来。下列结构中不能发生 ADP磷酸化的是( B )A.细胞质基质 B.叶绿体基质C.叶绿体类囊体薄膜 D.线粒体内膜解析:细胞质基质能进行有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸,能生成 ATP;叶绿体基质是光合作用暗反应的场所,要消耗 ATP;叶绿体类囊体薄膜是光合作用的光反应场所,能生成 ATP;线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的反应场所,能生成 ATP。4.(2016湖北黄冈月考)如图所示,ATP 是生物体内重要的能源物质,下列有关叙述中,不正确的是( D ) 2A.AMP可以作为合成 ADP及 mRNA的原料B.甲过程中释放的能量可以用于 C3还原或细胞分裂C.丁过程中合成 ATP所需能量可以是光能D.催化乙和丙过程的酶应该是同一种酶解析:AMP 是 ADP脱掉一个磷酸基团形成的,称为腺嘌呤核糖核苷酸,是 RNA的基本组成单位之一,同时其加上磷酸基团也可以合成 ADP。ATP 释放的能量可以用于各项生命活动,如 C3还原和细胞分裂。合成 ATP所需能量可以是光能,也可以是化学能。乙和丙过程是两个相反的过程,由于酶具有专一性,因此催化它们的酶不同。5.(2015江西赣州月考)图甲表示温度对淀粉酶活性的影响,图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中错误的是( C )A.图甲中 T0表示淀粉酶催化反应的最适温度B.图甲中 Ta和 Tb对酶活性的影响有区别C.图乙中温度超过 Tb时,酶的活性达到最大D.图乙中 A点可能对应图甲中的温度为 T0解析:图甲中温度为 T0时,酶的活性最高,所以图甲中 T0表示淀粉酶催化反应的最适温度;T a时,低温抑制了酶活性,T b时高温可能已破坏了酶结构;图乙中温度超过 Tb时,麦芽糖不再积累,因此酶的活性不会是最大;图乙中A点时,麦芽糖的积累速度最快,因此可能对应图甲中的温度为 T0。6.(2016山西太原月考)如图所示的水槽中间有一小孔,在小孔处用半透膜(葡萄糖不能通过)将两槽完全隔开,左槽中装有麦芽糖溶液,右槽中装有蔗糖溶液,两侧的液面等高。蔗糖溶液和麦芽糖溶液的物质的量相等,然后在左右槽中各加入等量的麦芽糖酶液。下面是一些关于这个实验的叙述,其中正确的一组是( C )①左槽液面上升 ②右槽液面上升 ③利用了酶的专一性④利用了酶的高效性 ⑤利用了酶的催化特性 ⑥利用了酶是蛋白质的特性A.①②⑥ B.②④⑤ C.①③⑤ D.①④⑥解析:酶具有专一性,麦芽糖酶能催化麦芽糖反应形成葡萄糖;故左侧的物质的量浓度会上升,水分子向左侧扩散加快,左侧水面上升。7.(2016吉林通化月考)有关如图的叙述,不正确的是( D )A.ADP被释放后,蛋白质还能结合 ATPB.与图中蛋白质具有相同功能的物质,有些不能与双缩脲试剂发生紫色反应C.图中的能量可用于细胞内的需要能量的生命活动3D.该蛋白质也可结合 ADP和 Pi合成 ATP解析:据图分析,该过程为 ATP的水解,需要的蛋白质为水解酶,化学反应前后其数量和化学性质不变即还能用于 ATP的水解。有些酶的本质是 RNA,RNA不能与双缩脲试剂发生紫色反应;图中的“能量”来自 ATP中远离腺苷的高能磷酸键,能量释放出来用于各项生命活动;由于酶具有专一性,ADP 和 Pi合成 ATP需要合成酶。8.(2015甘肃天水一模)下列有关酶的实验设计思路正确的是( C )A.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响B.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性C.利用过氧化氢、新鲜的猪肝研磨液和氯化铁溶液研究酶的高效性D.利用胃蛋白酶、蛋清和 pH分别为 3、7、11 的缓冲液验证 pH对酶活性的影响解析:过氧化氢的分解受温度的影响,所以不能用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A 错误;碘液无法检测蔗糖是否被水解,所以利用淀粉、蔗糖、淀粉酶来验证酶的专一性时,不可采用碘液检测,应该选用斐林试剂,B 错误;酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,应用酶和无机催化剂对比,C 正确;胃蛋白酶的适宜 pH是 1.5,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证 pH对酶活性的影响时,pH 应设置成低于1.5、1.5、高于 1.5,D错误。9.(2015辽宁沈阳一模)如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率(酶促反应速率)与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是( D )A.该模型能解释酶的催化具有专一性,其中 a代表麦芽糖酶B.限制 f～g 上升的原因是酶的数量,故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”C.如果温度升高或降低 5 ℃,g 点都将下移D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解解析:图甲中的模型具有严格的一一对应关系,能解释一种酶只能催化一种或一类化学反应,酶在化学反应前后不发生改变,所以图中 a表示酶;图乙中 f～g,随着麦芽糖量的增加,酶促反应速率不变,说明限制 f～g 的因素不是麦芽糖量,可能是实验中酶的数量是一定的;温度高于或低于最适温度,酶活性都会下降,酶促反应速率都会下降,因此温度升高或降低 5 ℃,图乙中 g点都将下移;麦芽糖本身就是还原糖,无法通过鉴定还原糖来鉴定麦芽糖是否分解完全。10.(2015江西新余三模)用某种酶进行有关实验的结果如图所示,下列有关说法错误的是( C )A.该酶的最适催化温度不确定B.图 2和图 4能说明该酶一定不是胃蛋白酶C.由图 4实验结果可知酶具有高效性D.由实验结果可知酶具有专一性4解析:分析题图 1只能说明在这三个温度中,30 ℃比较适宜,由于温度梯度大,不能确定最适宜温度;分析题图2曲线知酶的最适 pH为 7,而胃蛋白酶的最适宜 pH是 1.5,因此该酶不是胃蛋白酶;由图 4知,酶具有专一性。11.(2016河南周口月考)在生物体内能量的转换和传递中,ATP 是一种关键的物质,其分子结构式如下:(1)从 ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后剩余部分是 。(2)人体骨骼肌细胞中,ATP 的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上,某同学参加 100 m短跑过程中,其肌细胞中 ATP相对含量变化如图 2所示,试回答:①由 A到 B的变化过程中,说明 ATP被水解,释放的能量用于 。②由整个曲线来看,肌细胞中 ATP的含量不会降为零,说明 。(3)某同学进行一项实验,目的是观察 ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象,说明 ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。①必须待离体肌肉自身的 消耗之后,才能进行实验。 ②在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加 (填“葡萄糖溶液”或“ATP 溶液”),观察 与否以后,再滴加 (填“葡萄糖溶液”或“ATP 溶液”)。 ③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果是否可靠? ,原因是 。解析:(1)从 ATP的分子结构式可知,去掉两个磷酸基团后剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸。(2)①ATP 被水解,释放的能量用于肌肉收缩等生命活动。②肌细胞中 ATP的含量不会降为零,说明 ATP的生成和分解是同时进行的。(3)①必须待离体肌肉自身的 ATP消耗之后,才能进行实验,排除原有 ATP对实验结果的影响。②在程序上,采取自身前后对照的方法,先滴加葡萄糖溶液,观察肌肉收缩与否以后,再滴加 ATP溶液。③如果将上述顺序颠倒一下,实验结果不可靠,因为外源 ATP未耗尽时,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象。答案:(1)腺嘌呤核糖核苷酸(2)①肌肉收缩等生命活动②ATP 的生成和分解是同时进行的(3)①ATP②葡萄糖溶液 肌肉收缩 ATP 溶液③不可靠 如果外源 ATP尚未耗尽,会出现滴加葡萄糖溶液肌肉也会收缩的现象,造成葡萄糖也被肌肉直接利用的假象12.(2015山东潍坊一模)如图 1中甲曲线表示在最适温度下,某种酶促反应速率与反应物浓度之间的关系。乙、丙分别表示该酶促反应速率随温度或 pH的变化趋势;图 2是 ATP与 ADP相互转化的关系式。请据图回答:5(1)在 A点提高反应温度,反应速率将 ,在 B点增加酶浓度,反应速率将 。(2)乙、丙曲线中 点(填字母)代表最适温度。若该种酶需要短期保存,最适宜的温度和 pH条件是 (用乙、丙曲线中的字母表示)。 (3)某同学在设计“影响酶活性的条件”实验中存在以下疑惑:①温度影响酶活性的实验中,能否用斐林试剂鉴定实验结果?②温度影响酶活性的实验中,加入底物后,能否加入酶之后再控制温度?③pH 影响酶活性的实验中,无关变量温度能否忽略不计?④pH 影响酶活性的实验中,能否用 H2O2作为实验材料?根据科学性原则,你认为上述疑惑中可回答“能”的是 (填序号)。 (4)图 2中 a结构是 的单体,酶 1催化的反应将使高能磷酸键 (填字母)断裂放能,酶 2催化的反应往往与细胞内的 (填“吸能”或“放能”)反应相联系。 解析:(1)甲曲线是在最适温度下测定的,故在 A点提高温度,反应速率将降低;B 点限制反应速率的因素是酶浓度,不是反应物浓度,故 B点适当增加酶的浓度,反应速率将增大。(2)根据试题的分析,乙曲线代表温度对酶促反应的影响,丙曲线代表 pH对酶促反应的影响。酶的保存应该在最适 pH、低温下保存。(3)①由于斐林试剂需要水浴加热,因此探究温度影响酶活性的实验,不适宜用斐林试剂鉴定实验现象;②若底物和酶溶液先混合则会在未达到预设温度时酶已发生作用,故应先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合;③无关变量在各组中应该相同,不能忽略;④pH 不会影响过氧化氢的分解,因此可以用 H2O2作为实验材料。(4)ATP除去两个磷酸基团以后是 RNA的基本单位;酶 1催化的反应将使远离腺苷的高能磷酸键断裂放能,往往与细胞内的吸能反应相联系,酶 2催化 ATP的合成,往往与细胞内的放能反应相联系。答案:(1)降低 增大(2)E D、H (3)④(4)RNA c 放能13. (2016吉林实验中学模拟)萌发的禾谷类种子中淀粉酶活性较强,主要有 α 淀粉酶和 β 淀粉酶。α 淀粉酶不耐酸、较耐热,在 pH为 3.6以下迅速失活,而 β 淀粉酶不耐热,70 ℃ 时 15 min后失活。根据它们的这种特性,可分别测定一种酶的催化效率。请协助完成“测定小麦种子中 α 淀粉酶催化效率”的实验。实验材料:萌发 3天的小麦种子(芽长约 1 cm)。主要试剂及仪器:1 mg/mL 的标准麦芽糖溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、石英砂、恒温水浴锅等。实验步骤:步骤一:制作麦芽糖标准液。取 7支干净的具塞刻度试管,编号,按下表加入试剂,再将试管置于 60 ℃水浴中加热 2 min,取出后按试管号顺序排列。试管号试剂1 2 3 4 5 6 7麦芽糖标准液(mL) 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.6 2.06蒸馏水(mL) 2.0麦芽糖含量(mg) 0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.6 2.0斐林试剂(mL) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0步骤二:制备酶液。研磨:5 g 萌发的小麦种子+少量石英砂 +10 mL 蒸馏水 → 离心分离:3 000 转/min,10 min→ 获取酶液步骤三:将装有淀粉酶溶液的试管置于 70 ℃水浴中 15 min,取出后迅速冷却。步骤四:另取四支试管,编号 A、B、C、D,向 A、B 试管中各加 5 mL 5%淀粉溶液,向 C、D 试管中分别加入 2 mL已经处理的酶溶液和蒸馏水,将四支试管置于 40 ℃的恒温水浴中保温 10 min ,然后将 C、D 试管中的溶液分别加入到 A、B 试管中,摇匀后继续在 40 ℃恒温水浴中保温 10 min。步骤五: 。 结果分析:将 A试管中颜色与步骤一中获得的麦芽糖标准液进行比较,获得该试管中麦芽糖浓度,并计算出 α淀粉酶催化效率。结果分析:(略)分析上述步骤回答:(1)步骤一的 2～7 号试管中加入蒸馏水的量分别是:1.8、1.4、1.0、0.6、0.4、0(单位:mL)。要控制等量的液体,是为了控制 (填“自”“因”或“无关”)变量,“测定小麦种子中 α 淀粉酶催化效率”的实验中,自变量是 。(2)步骤三的实验操作目的是 。 (3)步骤四中 A、B 试管中 5 mL 5%淀粉溶液和 C、D 试管中 2 mL已经处理的酶溶液和蒸馏水分别装在不同试管中 40 ℃ 恒温水浴处理的目的是 。(4)步骤五的实验操作是 。解析:(1)步骤一的 2～7 号试管中加入不同量的蒸馏水,且为了控制实验的无关变量,必须保证液体的总量相等。“测定小麦种子中 α 淀粉酶催化效率”的实验中,自变量是 α 淀粉酶。(2)步骤三中将装有淀粉酶溶液的试管置于 70 ℃水浴中 15 min,据题中信息此时淀粉酶溶液中的 β 淀粉酶在高温作用下空间结构遭到破坏,酶的活性彻底丧失。(3)由于酶具有高效性,直接混合后再设置相应温度时反应就已经发生,因而需在反应之前将酶与底物分别放置在相同的温度环境中保持一段时间后再混合,以保证反应是在设置的温度下进行的。(4)步骤五应是分别取 A、B 试管中反应溶液各 2 mL,一段时间后,再向其中加入 2 mL斐林试剂,60 ℃水浴加热 2 min 后,观察颜色变化。答案:(1)无关 α 淀粉酶(2)使淀粉酶溶液中的 β 淀粉酶失活(3)保证 5%淀粉溶液与酶或蒸馏水在混合时的温度是相同的(4)分别取 A、B 试管中反应溶液各 2 mL,一段时间后,再向其中加入 2 mL斐林试剂,60 ℃水浴加热 2 min后,观察颜色变化【教师备用】 1.(2015上海黄浦区二模)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( A )A.RNA B.RNA聚合酶C.蛋白酶 D.逆转录酶7解析:核糖体的组成成分为蛋白质和 RNA,酶具有专一性,蛋白酶将组成核糖体的蛋白质水解后,只剩 RNA起作用。2.(2015安徽合肥一模)根据以下关于过氧化氢分解实验的过程和结果,下列哪项分析不正确( C )试管 a b c d3%过氧化氢溶液2 mL 2 mL 2 mL 2 mL处理措施 不作任何处理 置于 90 ℃水浴杯中 加 2滴 3.5%的 FeCl3溶液 加 2滴 20% 的新鲜肝脏研磨液实验结果 - + ++ ++++注:“-”表示无气泡产生;“+”表示气泡产生的多少A.a和 b、a 和 c、a 和 d分别构成对照实验B.c和 d是对比实验,自变量是催化剂类型C.a、b、c、d 说明催化剂可以为该反应供能D.a、c、d 不能说明生物催化剂具有专一性解析:a 和 b对照说明温度能影响过氧化氢的分解,a 和 c对照说明 FeCl3具有催化作用,a 和 d对照说明酶具有催化作用;c 和 d对比,自变量是催化剂类型,说明酶具有高效性;催化剂不能为反应提供能量,其原理是降低化学反应的活化能;c 组是无机催化剂,d 组是有机催化剂,a、c、d 对照说明 FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶具有催化作用,且酶具有高效性。3.(2015吉林长春四模)下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答:实验操作分组 甲组 乙组 丙组①向试管中加入唾液淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL②向试管中加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL③控制温度 0 ℃ 37 ℃ 60 ℃④将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温 5 min⑤向试管中滴加碘液 1滴 1滴 1滴⑥观察实验现象 变蓝 不变蓝 变蓝(1)为保证实验的科学性和严谨性,该同学在此实验操作过程中至少需要 支试管。 (2)若实验结束后,将甲组的温度调节到 37 ℃,保温一段时间后,甲组的实验现象是 ,原因是 。 (3)在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,实验设计思路是 。 (4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和 H2O2溶液,你认为是否科学? ,为什么? 。 解析:酶具有高效性,为保证实验的科学性和严谨性,每种温度的淀粉和淀粉酶溶液在混合前要分装在 2支不同的试管中进行恒温处理,因此该同学在此实验操作过程中至少需要 6支试管。由以上分析知,甲组中的淀粉酶因温度低其活性受到抑制而不能将淀粉催化水解,滴加碘液后会变蓝,若实验结束后,将甲组的温度调节到37 ℃,淀粉酶的活性会升高,保温一段时间后,淀粉酶可将淀粉催化水解,蓝色褪去。要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度,应在酶的最适温度前后设计更多的温度梯度,即在 37 ℃左右设置一定的温度梯度进行实验,其他条件不变。高温会促进 H2O2的分解。答案:(1)6(2)蓝色褪去 酶在低温时活性低,在适宜温度下活性升高(或低温抑制酶的活性;或由 0～37 ℃,酶的活性升高)8(3)在 37 ℃左右设置一定的温度梯度进行实验,其他条件不变(4)不科学 高温促进 H2O2的分解1第 10 讲 光合作用(限时:40 分钟)测控导航表知识点 题号及难易度1.光合作用发现历程 12.叶绿体结构及色素的提取与分离 3,43.光合作用的基本过程 5,74.光合作用的影响因素及应用 6,8,9(中),12(中)5.综合考查 2,10(中),11(中)1.(2015 黑龙江大庆模拟)恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,惊奇地发现大量的好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,该实验能得出的结论主要是( D )A.好氧细菌没有线粒体也能进行有氧呼吸B.光合作用释放氧气的部位是叶绿体的类囊体C.叶绿素主要吸收红光和蓝紫光D.叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,放出氧气解析:好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,主要说明这两个区域有氧气产生;该实验可以证明光合作用释放了氧气,但是不能证明氧气的释放部位是叶绿体的类囊体;叶绿体内的色素包括叶绿素和类胡萝卜素,所以无法证明叶绿素主要吸收红光和蓝紫光;该实验中恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片,发现好氧细菌聚集在红光和蓝紫光区域,说明红光和蓝紫光部位有氧气产生,而氧气是光合作用光反应的产物,所以该实验主要说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光用于光合作用,并释放出氧气。2.(2016 福建福州一中期中)如图是某种细菌内发生的生化反应,据此判断其新陈代谢类型是( C )A.自养厌氧型 B.异养厌氧型C.自养需氧型 D.异养需氧型解析:据题干可知,该种细菌在有氧条件下,能将黄铁矿氧化为 Fe2(SO4)3,并利用这一过程所释放出的能量来合成有机物,故该种细菌为化能合成作用的细菌,其同化作用为自养型,又因该过程需氧气,故其异化作用为需氧型。3.(2016 山东济南月考)苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外,液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用 95%的乙醇提取苋菜叶片中的色素,利用圆形滤纸法获得如图所示 a、b、c、d和 e 五条色素带,其中 e 与滤液基本重合。下列叙述正确的是( D ) A.a 色素带对应的色素是叶黄素B.b 色素带呈蓝绿色C.c 和 d 色素带对应的色素分子只由 C、H、O 三种元素组成2D.e 色素带对应的色素是呈现红色的花青素解析:由于胡萝卜素在层析液中的溶解度最大、扩散最快,因此 a 色素带对应的色素是胡萝卜素,A 错误; b 色素带应该是叶黄素,呈黄色,B 错误;c 和 d 色素带对应的色素分子是叶绿素,含有 C、H、O、N 和 Mg 元素,C 错误;由于花青素不溶于有机溶剂,所以在滤纸上几乎不扩散,D 正确。4.(2016 河北邢台月考)下列有关叶绿体色素的提取、分离及功能验证实验中,叙述正确的是( B )A.叶绿体色素之所以能够在滤纸上分离开的原因是不同的色素分子大小不同B.实验中要注意不能让层析液没及滤液细线,是为避免色素迅速扩散进入层析液中C.将叶绿体色素提取液装入试管,让一束白光穿过该滤液后再经三棱镜对光进行色散,光谱的颜色明显减弱的是绿光D.提取的叶绿素溶液,给予适宜的温度、光照和 CO2可进行光合作用解析:叶绿体色素分离的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,A 错误;实验中要注意不能让层析液没及滤液细线,否则色素迅速扩散进入层析液中而得不到色素带,B 正确;叶绿体中色素主要吸收红光和蓝紫光,明显减弱的是红光区和蓝紫光区,C 错误;光合作用除需要色素吸收光之外,还需要酶的催化,D 错误。5.(2015 吉林长春三模)下列关于光合作用的叙述,错误的是( A )A.光反应阶段不需要酶的参与B.暗反应阶段既有 C5的生成又有 C5的消耗C.光合作用过程中既有[H]的产生又有[H]的消耗D.光合作用过程将光能转换成有机物中的化学能解析:光反应过程也需要酶的参与,如 ATP 合成酶等,A 错误;C 3还原过程有 C5的生成,二氧化碳固定过程有 C5的消耗;光合作用过程中光反应产生[H],暗反应消耗[H]。6.(2015 甘肃嘉峪关三模)将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用 CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内 CO2浓度的变化情况,绘制成如图的曲线,下列有关说法正确的是( C )A.H 点 CO2浓度最低,说明此时植物对 CO2的吸收量多,光合作用最强B.CO2浓度下降从 DE 段开始,说明植物进行光合作用是从 D 点开始的C.D 点表明植物光合作用强度和细胞呼吸强度相等D.D 点较 B 点 CO2浓度高,是因为 D 点温度高,使植物细胞呼吸强解析:H 点密闭玻璃罩中 CO2浓度最低,是由于白天植物光合作用吸收 CO2导致的,此时光合作用速率等于呼吸速率;植物进行光合作用是在 D 点之前开始的,D 点时光合速率和呼吸速率相等;D 点较 B 点 CO2浓度高,是因为 D点之前,呼吸速率大于光合速率,CO 2积累。7.(2015 北京海淀区一模)RuBP 羧化酶催化 C5与 CO2结合生成 C3。将某种植物叶片置于适宜的光照和温度条件下,测定不同的细胞间隙 CO2浓度下叶肉细胞中 C5的含量,得到如图所示的结果。据图作出的推测不合理的是( B )3A.A→B,叶肉细胞吸收 CO2速率增加B.B→C,叶片的光合速率等于呼吸速率C.A→B,暗反应消耗 ATP 的速率增加D.B→C,RuBP 羧化酶量限制了光合速率解析:A→B,C 5消耗增多、含量下降是由于叶肉细胞吸收 CO2速率增加,CO 2的固定加快引起的;B→C,C 5含量维持基本不变,说明光合作用强度达到了最大,此时光合速率大于呼吸速率;A→B,随叶肉细胞间的 CO2浓度的升高,CO2的固定加快,C 3生成增多,还原加快,消耗 ATP 的速率增加;B→C,光合作用强度达到最大时,RuBP 羧化酶量和光反应产生的[H]和 ATP 的数量限制了光合速率。8.(2015 福建漳州模拟)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列相关分析不正确的是( C )A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降C.实验 2～4 天,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的D.实验 2～4 天,光合速率下降可能是由叶片内二氧化碳浓度下降引起的解析:图甲中可以看出,随干旱时间延长,叶片光合速率呈下降趋势;比较图甲和乙,图甲中光合速率在第 2 天就开始下降,而图乙中叶绿素含量在第 4 天才开始下降,因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降;图乙中,实验 2～4 天中叶片叶绿素含量并没有下降;实验 2～4 天,光合作用速率下降很有可能是由于干旱,气孔关闭,导致叶片中 CO2浓度下降而引起的。9.(2016 湖南师大附中月考)研究者探究不同光照强度条件下,两种不同浓度 CO2对某种蓝藻生长的影响,结果如图所示。下列关于实验的叙述,不正确的是( D )A.“ ”和“ ”分别表示高浓度和低浓度 CO2下的测量结果B.若相同条件下测量 O2释放量,可得到相似的实验结果C.低光强时,不同的 CO2浓度对干重增加的影响不显著D.高浓度 CO2时,不同的光强对干重增加的影响不显著4解析:CO 2浓度是限制光合作用的一个重要因素,在同等光照强度下,CO 2浓度高,光合作用强度也较大,题图显示:在相同光照强度下,“ ”的光合作用强度比“ ”高,所以“ ”和“ ”应分别表示高浓度和低浓度 CO2下的测量结果;光照强度也可以用单位时间内 O2的释放量来表示,因此在相同条件下测量 O2释放量,可得到相似的实验结果;低光强下,“ ”和“ ”两条曲线基本重合,说明低光强时 ,不同的 CO2浓度对干重增加的影响不显著;高浓度 CO2时,在相同时间内,高光强下的干重高于低光强下的干重,因此不同的光强对干重增加的影响显著。10.(2015 河北保定二模)如图甲表示某绿色植物的细胞代谢状况,图乙表示在一定条件下测得的该植物光照强度与光合速率的关系,请分析回答。(1)一分子 CO2从其产生场所线粒体到相邻叶肉细胞中被利用,共穿过 层生物膜。图甲所示细胞代谢时期可用图乙的 点表示。 (2)当植物细胞内的部分代谢活动处于图乙中的 b 点时,叶绿体中 ATP 的移动方向是 。(3)图乙条件下,将该植物的叶片置于 8 klx 光照下 10 小时,每 100 cm2叶片光合作用所消耗的 CO2的量为 mg。 (4)适当提高大气中 CO2浓度,乙图中的 c 点会向 (填“左”或“右”)移动。 解析:(1)一分子 CO2从产生场所线粒体到相邻叶肉细胞中被利用,则需要先穿过线粒体 2 层膜、2 层细胞膜、叶绿体 2 层膜,共 6 层膜;图甲所示的该植物细胞从外界吸收二氧化碳、释放氧气,说明光合作用强度大于细胞呼吸强度,可用图乙中 d 点表示。(2)图乙中的 b 点时,植物呼吸作用强度大于光合作用强度,但只要进行光合作用,叶绿体中 ATP 的移动方向都由类囊体薄膜向叶绿体基质(或基粒向基质)移动。(3)该植物叶片置于 8 klx光照下,净光合速率为 12 mg/100 cm 2·h,在黑暗处呼吸速率为 6 mg/100 cm2·h,根据实际光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率,可推知,8 klx 光照下 10 小时,每 100 cm2叶片光合作用所消耗的 CO2的量为(12+6)×10=180(mg)。(4)图乙中,c 点表示光合速率等于呼吸速率(即光补偿点),适当提高大气中 CO2浓度,光合速率增加,此时只有降低光照强度才能保证光合速率等于呼吸速率,所以乙图中的 c 点会向左移动。答案:(1)6 d(2)从叶绿体的类囊体薄膜流向叶绿体的基质(3)180 (4)左11.(2016 河南洛阳月考)回答下列关于光合作用的问题:5(1)如图 1 是 类囊体膜,该场所反应的产物为 。图示 1 中,叶绿素 a(P680和 P700)接受光的照射后被激发,能释放势能高的电子。提取 P680 和 P700 所用试剂为 。 (2)图 1 中 ATP(合成)酶除广泛分布于真核细胞的叶绿体类囊体的薄膜上,还分布于真核细胞的 膜上。 (3)将长势相同的小麦幼苗分成若干等份,在不同的温度下先暗处理 1 小时,测得其干重即葡萄糖(单位 g)的量的变化如图 2 中甲曲线所示;再分别置于同一光照强度下照射 1 小时后,测得其干重与暗处理前的变化如图 2中乙曲线。请据图回答:①小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度为 。 ②在此光照强度下照射,参与葡萄糖合成的 CO2∶C 3∶C 5= 。 ③A 点和 B 点相比,光合作用速率是否相等? ,为什么? 。解析:(1)叶绿体是光合作用的场所,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜,物质变化有水的光解和 ATP 的形成,其产物为 ATP、NADPH(或[H])、O 2,绿叶中色素的提取用到的是无水乙醇。(2)合成 ATP 的细胞器除了叶绿体还有线粒体,ATP(合成)酶除广泛分布于真核细胞的叶绿体类囊体薄膜上,还分布在线粒体内膜上。(3)①测定呼吸速率,应在黑暗条件下进行,故从图中可以看出小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度为 29 ℃,总光合作用=呼吸作用+净光合作用,29 ℃时小麦幼苗的呼吸速率最高为 3 g,因而该温度为小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度。②在此光照强度下照射,CO 2+C5 2C3,因此参与葡萄糖合成的 CO2∶C 3∶C 5=1∶2∶1。③由于乙曲线为黑暗处理 1小时、再光照 1 小时后获得的曲线,因而 A 点小麦的净光合速率为 3+1=4(g/h),真正的光合速率为 4+1=5(g/h),B点小麦的净光合速率为 3+3=6(g/h),真正的光合速率为 6+3=9(g/h)。因此 A 点和 B 点相比,光合作用速率不相等。答案:(1)叶绿体 ATP、NADPH(或[H])、O 2 无水乙醇(2)线粒体内 (3)①29 ℃ ②1∶2∶1 ③不相等 A 点光合作用的速率为 5 g/h,B 点光合作用的速率为 9 g/h(两点的净光合速率虽然相等,但呼吸速率不相等)12.(2015 安徽淮南模拟)某小组研究了不同遮光处理对红掌(半阴生高等植物)净光合速率及其他因素的影响,结果如图所示,请分析回答问题(曲线叶绿素 a/b 表示叶绿素 a 含量与叶绿素 b 含量之比)(1)从红掌绿叶中提取得到深绿色色素滤液,并在滤纸条上画滤液细线,层析之后滤纸条上却未出现色素带,则最可能的原因是 。(2)遮光率达到 90%时,红掌叶绿体中 ADP 的移动方向是 。(3)如图所示,当遮光率达到 10%以上时,随着遮光比例增加,叶绿素含量增加,其中含量增加更多。由此推测,这是对 环境的一种适应。当遮光率达到 90%时,对该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的 CO2量 细胞呼吸产生的 CO2量。 (4)与 10%遮光处理相比,不遮光处理的植株干重较小,可能的原因是 。6解析:(1)若层析液没及滤液细线,色素溶解在层析液中不再随着层析液在滤纸上扩散,这将导致层析之后滤纸条上不出现色素带。(2)遮光率达到 90%时,植物净光合速率为 0,光合速率和呼吸速率相等,红掌叶绿体中 ADP的移动方向是从叶绿体基质移向类囊体薄膜。(3)当遮光率达到 10%以上时叶绿素 a 含量与叶绿素 b 含量之比下降,但叶绿素含量上升,说明叶绿素 b 含量增加更多。由此推测,这是对弱光环境的一种适应。当遮光率达到90%时,植物体仅部分细胞进行光合作用,而此时植物个体净光合作用等于 0,所以植物体内进行光合作用的细胞中叶绿体消耗的 CO2量大于其细胞呼吸产生的 CO2量。(4)植物在光照强度过大时,会引起气孔关闭,导致光合作用速率下降,所以不遮光处理的植株干重较小。答案:(1)层析液没及滤液细线 (2)从叶绿体基质移向类囊体薄膜 (3)叶绿素 b 弱光 大于(4)光照强度过大,引起气孔关闭,导致光合作用速率下降【教师备用】 1.(2015 湖北武汉模拟)某科研小组为了探究不同条件对植物有关生命活动的影响,将 8 株大小和长势相同的盆栽天竺葵分别种在密闭的玻璃容器中,在不同实验条件下定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化,实验结果如表。下列分析正确的是( C )组别 1 2 3 4 5 6 7 8温度(℃) 10 10 20 20 30 30 40 40光照强度(lx) 1 000 0 1 000 0 1 000 0 1 000 0开始时CO2量(g) 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.012 h 后CO2量(g) 4.5 5.1 3.5 5.4 1.9 5.9 2.0 5.8A.该实验的目的是探究不同温度和光照强度对光合速率的影响B.设置 2、4、6、8 等四个组是为了排除光照对实验结果的干扰C.第 5 组条件下 12 h 天竺葵光合作用实际消耗 CO2的量为 4.0 gD.根据该实验结果可知光合作用与呼吸作用的最适温度一定相同解析:本实验的自变量为温度;设置 2、4、6、8 等四个组是为了探究温度对细胞呼吸的影响;第 5 组条件下 12 h 天竺葵实际光合作用=呼吸作用+净光合作用=(5-1.9)+(5.9-5)=4(g);由表中数据可知实际光合作用在 30 ℃左右时消耗的 CO2的量最大,呼吸作用在 30 ℃左右时释放的 CO2的量最大,但实际上要测定准确的最适温度,还需要更细分的温度梯度。2.(2016 山东实验中学诊断)旗叶是小麦植株靠近麦穗下端的第一片叶子,研究表明旗叶的生长发育显著影响小麦的产量。科学工作者对小麦旗叶的发育过程进行研究,测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化,结果如下表。发育时期叶面积(占其最大面积的%)总叶绿素含量[mg/(g·fW)]气孔相对开放度(%)CO2净吸收速率[μmolCO2/(m2·s)]A 新叶展 开前 19 ┈ ┈ -2.8B 新叶展 开中 87 1.1 5.5 1.6C 新叶展开完成 100 2.9 81 2.7D 新叶已 成熟 100 11.1 100 5.87注:“┈”表示未测数据(1)与 D 期相比,A 期合成生长素的能力 (填“强”或“弱”);与 C 期相比,D 期叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是 。 (2)若将 A、D 时期的旗叶分别置于光照和温度都适宜的密闭容器中,一段时间后检测:A 时期旗叶叶肉细胞中会开始有 积累;D 时期旗叶的光合速率会 (填“减慢”或“增大”)。 (3)据表分析,从 A 到 D,发现在叶片发育的过程中,其 CO2净吸收速率逐渐升高可能与以下因素相关:一是随着叶片的展开和扩展,与叶片发育密切相关的 逐渐减弱;二是叶片中叶绿素含量增多,促进了 过程;三是气孔开放度 (填“增加”或“减少”),促进了 过程。 解析:由题意可知:旗叶的生长发育能显著影响小麦的产量,从表中可以看出,不同发育时期叶面积不同,叶片叶绿素含量和气孔开放度有所不同,从而使得光合速率也不同。(1)与成熟叶相比,幼叶的生长素的合成能力较强;由表格提供的数据可以直接看出,与 C 期相比,D 期叶中叶绿素含量明显增多,叶绿素分布在基粒上,即基粒数量明显增多。(2)表中数据表明,A 时期的叶肉细胞的 CO2净吸收速率为负值,说明其细胞呼吸速率大于光合速率或只进行细胞呼吸;在密闭容器中,随着有氧呼吸的进行,O 2逐渐被消耗,无氧呼吸加强,积累酒精;D 时期的叶肉细胞既能进行光合作用,也能进行细胞呼吸;在光照、温度都适宜的密闭容器中,开始光合速率大于呼吸速率,容器中的 CO2浓度下降,暗反应受阻,光反应产物累积,ATP 和[H]含量将增加,光合速率减慢。(3)据表分析,从 A 到 D,发现在叶片发育的过程中,其 CO2净吸收速率逐渐升高可能与以下因素相关:一是随着叶片的展开和扩展,与叶片发育密切相关的细胞呼吸逐渐减弱;二是叶片中叶绿素含量增多,促进了光反应过程;三是气孔开放度增加,促进了暗反应(CO 2的吸收)过程。答案:(1)强 基粒(类囊体) (2)酒精 减慢(3)细胞呼吸(呼吸作用) 光反应 增加 暗反应(CO 2的固定、CO 2的吸收)