1、1专题二 细胞代谢专题强化练(B 卷)1耐热脂肪酶在工业上具有广泛应用，科研人员从小笼包蒸笼的垫布中分离到脂肪酶高产菌株，大量培养后提取获得脂肪酶液，以橄榄油为底物设置系列实验以研究该酶特性，回答下列问题：(1)脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉，说明酶具有_。(2)实验：每组试管中加入等量的酶和底物，分别置于 30 、35 、40 、45 、50 、55 、60 水浴环境中 20 分钟后，测量底物量的变化，该实验的目的是_。(3)实验：因工业上需要在不同温度条件下应用该酶，若要测定酶液分别在 40 、50 、60 温度下保存 2 小时后的酶活性变化，实验思路是_。(4)实验：研究一定浓度的 M
2、g2 (104 mol/L)对酶的活性影响，已知该酶的最适 pH 值范围为 7.08.0，实验结果如下，结果说明：_。酶相对活性 pH组别 7.0 7.5 8.02对照组 20.54 20.67 20.62实验组 24.89 25.78 26.67答案 (1)专一性(2)确定脂肪酶的最适温度的大致范围(3)设置三组实验，每组加入等量脂肪(橄榄油)，分别加入在 40 、50 、60 温度下保存 2 小时后的脂肪酶，在适宜条件下进行反应，一定时间后测量各组酶活性(4)在 pH 为 7.08.0 范围内，一定浓度的 Mg2 能提高该脂肪酶的活性解析 (1)脂肪酶能水解橄榄油但不能水解淀粉，说明酶具有
3、专一性。(2)每组试管中加入等量的酶和底物，分别置于 30 、35 、40 、45 、50 、55 、60 水浴环境中20 分钟后，测量底物量的变化，该实验的目的是确定脂肪酶的最适温度的大致范围。(3)因工业上需要在不温度条件下应用该酶，若要测定酶液分别在 40 、50 、60 温度下保存 2 小时后的酶活性变化，实验思路是设置三组实验，每组加入等量脂肪(橄榄油)，分别加入在 40 、50 、60 温度下保存 2 小时后的脂肪酶，在适宜条件下进行反应，一定时间后测量各组酶活性。(4)研究一定浓度的 Mg2 (104 molL1 )对酶的活性影响，已知该酶的最适 pH 值范围为 7.08.0，实
4、验结果说明：在 pH 为 7.08.0 范围内，一定浓度的Mg2 能提高该脂肪酶的活性。2(2018濮阳一模)进行光合作用的植物细胞在光照和高 O2与低 CO2情况下进行的生化过程如图所示，科学家将这一过程称为光呼吸，以区别于黑暗环境中的细胞呼吸。现以小麦细胞为研究材料，请结合所学知识，回答下列相关问题：(1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是_。如果将空气中的氧标记成 18O2,18O 首先出现在_(填物质名称)中。(2)光呼吸与光合作用暗反应相比，两者均利用了_ 作为原料；除图中所示物质及酶外，后者生成最终产物还需要_(填物质名称)的参与。(3)为探究光呼吸的产物与场所，请利用同位素标记
5、法设计实验，简要写出实验思路和预期实验结果。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)_3_。答案 (1)细胞质基质和线粒体 水 (2)C 5 H和 ATP (3)实验思路：甲组：将小麦细胞置于光照较强和 C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测 18O 出现的场所及物质。乙组：将小麦细胞置于光照较强和 18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测 18O 出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的 18O 出现在叶绿体中，在糖类中可以检测到 18O。乙组中的 18O 出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到 18O解析 (1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的方式是有氧呼吸，场所
6、是细胞质基质和线粒体。将空气中的氧标记成 18O,18O2在有氧呼吸的第三阶段参与水的生成，所以 18O 首先出现在水中。(2)据图分析可知，光呼吸与光合作用暗反应都以 C5作为原料。除图中所示物质及酶外，光合作用生成最终产物还需要光反应产生的H和 ATP。(3)该实验的设计思路是：光呼吸与光合作用发生的条件不同，所以自变量为高氧环境和高二氧化碳环境，较强的光照、温度等为无关变量，分别用 18O 标记二氧化碳和氧气，一段时间后检测放射性的氧出现的场所即可。具体过程如下：甲组：将小麦细胞置于光照较强和 C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测 18O 出现的场所及物质。乙组：将小麦细胞置于光
7、照较强和 18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测 18O 出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的 18O 出现在叶绿体中，在糖类中可以检测到 18O。乙组中的 18O 出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到 18O。3(2018常州模拟)某研究小组对不同温度下密闭容器中水稻种子储存过程中每隔 12 小时的 CO2生成速率相对值进行了相关探究，结果如表所示，请根据所学知识回答下列问题：贮藏时间温度 12 h 24 h 36 h 48 h 60 h 72 h 84 h 96 h0.5 4.8 3.6 2.7 2.5 2.3 2.1 2.0 1.925 47.2 45.1 3
8、7.8 35.5 34.6 注：CO 2的生成速率单位为 mLkg1 h1 ；“”表示未测定。(1)由上表可知，0.5 条件下水稻种子的 CO2生成速率较 25 条件下低，主要的原因是_；随着储存时间的延长，CO 2生成速率逐渐降低的原因是_。4(2)该实验可以通过测定密闭容器中_浓度变化来计算呼吸速率。(3)该密闭容器中的种子后期主要进行的细胞呼吸方式和初期相比，在分解相同质量的有机物时产生的能量_(填“较少” “较多”或“相同”)，原因是_。答案 (1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性 种子进行细胞呼吸需消耗 O2释放 CO2，密闭容器中 CO2浓度增加，O 2浓度减少，在一定程度上抑制了种
9、子的细胞呼吸(2)CO2或 O2 (3)较少 后期容器中种子以无氧呼吸为主，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，大部分能量仍存留在酒精中；而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解释放的能量较多解析 (1)根据题意和图表分析可知，由于细胞呼吸是酶促反应，酶的活性受温度的影响，所以与 25 相比，0.5 条件下低温抑制了细胞呼吸相关酶的活性，导致水稻种子的 CO2生成速率较低。随着水稻种子储存时间的增加，由于种子进行细胞呼吸需消耗 O2释放 CO2，密闭容器中 CO2浓度增加，O 2浓度减少，在一定程度上抑制了种子的细胞呼吸，导致 CO2生成速率逐渐降低。(2)由于有氧呼吸消耗氧气，产生二氧化碳
10、，无氧呼吸不消耗氧气，仍产生二氧化碳，所以该实验可以通过测定密闭容器中 CO2或 O2浓度变化来计算呼吸速率。(3)该密闭容器中的种子后期主要进行的细胞呼吸方式和初期相比，后期容器中种子以无氧呼吸为主，无氧呼吸只在第一阶段释放出少量的能量，大部分能量仍存留在酒精中；而初期进行的有氧呼吸将有机物彻底氧化分解释放的能量较多，所以在分解相同质量的有机物时后期产生的能量较少。4为了研究特殊温度和昼夜温差对天竺葵生长的影响状况，(已知该地天竺葵生长的适宜温度条件是 2030 )，科研人员分别在 20 和 40 培养条件下(其他条件适宜)，测得天竺葵的部分数据如图 A；图 B 是昼夜温差对天竺葵生长的影响
11、，其中，曲线 a 为日温为 26 ，曲线 b 为昼夜恒温。请据图回答下列问题：5(1)图 A 中叶肉细胞间隙 CO2主要来源于_。(2)某兴趣小组测定了 2040 范围内该植物的净光合速率，发现 30 时净光合速率最大，则 30 _(填“是” “不是”或“不一定是”)光合作用的最适温度，原因是_。(3)若将培养温度由 20 快速提升至 40 时，据图分析，该植物叶肉细胞间隙 CO2浓度明显_(填“上升”或“下降”)，这一变化的主要原因是_。(4)从图 B 曲线 a 中可以看出，茎在夜间温度为 20 时的生长速率比在 10 时要快，原因是_。(5)图 B 中，a、b 两曲线的夜间温度都为 5 时
12、，曲线 a 比 b 反映出的生长速率快，原因是_。答案 (1)外界吸收(2)不一定是 没有测定相应温度下的呼吸速率，无法确定实际光合作用速率(3)上升 光合作用减弱，叶肉细胞对 CO2的利用速率降低(4)夜间 20 时，酶的活性更强，呼吸等生理活动更加旺盛，所以细胞分裂、生长更快(其他答案合理也可)(5)夜间呼吸消耗的有机物相同，但 a 白天比 b 温度高，更适宜进行光合作用而制造更多的有机物解析 (1)据图分析可知，天竺葵的净光合作用大于 0，所以，叶肉细胞间隙 CO2主要由外界吸收而来。(2)呼吸速率未知，不能确定总光合作用。(4)由于 20 时，与 10 条件相比，酶的活性更强，呼吸等生
13、理活动更加旺盛，所以细胞分裂、生长更快。(5)夜间温度相同，呼吸消耗的有机物相同，但 a 白天比 b 温度高，更适宜进行光合作用而制造更多的有机物。5草莓比较耐阴，若将其栽种在光照强度较弱的温室大棚里可能更加适宜生长。某生物兴趣小组研究了遮光处理对草莓叶片光合作用的影响：材料用具：二叶期草莓幼苗若干，遮阳网(网内光强为自然光强 左右)，光合分析测定仪等。136实验步骤与分析：(1)选取生长状况相似的草莓幼苗若干，均分为对照组和实验组，实验组用_进行处理。将两组草莓幼苗在_条件下培养至植株长出 6 片叶左右，测得其净光合速率如图 1 所示。(2)图 1 中，对照组草莓 11 时与 9 时相比，C
14、 3含量_。(3)遮光组实验时间段内光合积累总量_(填“大于”或“小于”)对照组，与预期不符。于是继续进行实验得到图 2 的结果，由图 2 可知实验组 CO2的利用率_(填“升高”或“降低”)，可能的原因是遮光使叶片温度降低，导致_。(4)综上所述，欲提高草莓的光合速率，可改变_(填“CO 2浓度”或“遮光比例”)作进一步研究。(5)某同学推测，适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境。请设计一个简单的实验验证该同学的推测是否正确，写出简要的实验思路：_。答案 (1)遮阳网 相同且适宜 (2)下降 (3)小于 降低 光合作用相关酶的活性降低 (4)遮光比例(5)提取并用纸层析法分离遮光和
15、未遮光情况下的草莓叶片屮的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度解析 (1)根据题干信息可知，该实验是以草莓为材料，研究了遮阴处理对草莓叶片光合作用的影响，所以实验组用遮阳网进行处理，对照组不做处理。两组实验应当在相同且适宜条件下培养至植株长出 6 片叶左右，测得其净光合速率。(2)据图 1 分析，对照组草莓 11 时与79 时相比，光合速率下降，原因是出现了“光合午休”现象，此时气孔部分关闭，二氧化碳供应不足，叶绿体内三碳化合物生成减少。(3)据图分析可知，遮光组实验时间段内二氧化碳的固定效率降低，光合积累总量小于对照组。实验处理遮光使叶片温度降低，导致(催化CO2固定的相关)酶活性降低，所以遮
16、光可以显著提高其 CO2补偿点，降低固定 CO2的效率。(4)为探究草莓生产中的最佳光合作用，需要对遮光比例进行研究。(5)探究适当遮光可能导致叶绿素含量增加，以适应弱光环境的实验，需要提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的草莓叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度。6图甲为探究光合作用的装置图，图乙为不同 CO2浓度下温度对光合速率和呼吸速率的影响示意图。请据图回答有关问题：(1)若用图甲所示装置来探究 CO2是否为光合作用的原料，则还应该再增加一个装置，做法是_。(2)若用图甲所示装置来探究元素 X 是否为植物的必需矿质元素，则还应该再增加一个装置，做法是_。(3)若将图甲所示装置中
17、的质量分数为 1%的 NaHCO3溶液换成等量的质量分数为 1%的 NaOH 溶液，则在开始的短暂时间内，植物的叶绿体中 C3与 C5相对含量的变化情况是_。(4)图乙中，在大气 CO2浓度下，若环境温度保持在 35 ，每日光照 12 小时，两昼夜后测定，植物体干重将_(填“增加” “减少”或“不变”)。8答案 (1)将质量分数为 1%的 NaHCO3溶液换成等量的质量分数为 1%的 NaOH 溶液，其他条件与图甲所示装置相同 (2)将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素 X 的完全培养液，其他条件与图甲所示装置相同 (3)C 3相对含量下降，C 5相对含量上升 (4)减少解析 (1)在设
18、置对照实验时，一般将要探究的因素设为自变量，其他因素必须保持一致。本实验中是否有 CO2是自变量，根据题意可知，增加的一组实验装置中应该没有 CO2。(2)若探究元素 X 是否为植物的必需矿质元素，可以采用水培法，增加的装置中应将水槽中的完全培养液替换成等量的只缺少元素 X 的完全培养液，其他条件与图甲所示装置相同。(3)若将NaHCO3溶液替换为 NaOH 溶液，则短时间内 CO2含量减少，使 CO2的固定减弱，C 3合成减少而消耗仍在继续，所以 C3相对含量降低，C 5相对含量升高。(4)由图乙可知，当环境温度为 35 时，光照下有机物净积累量为 0，所以每日光照 12 小时，没有有机物的积累，但是黑暗中的 12 小时仍有有机物的消耗，所以最终结果是植物体干重减少。
