2019-2020年高考生物 考前三個(gè)月 知識專題突破練3 細(xì)胞的代謝.doc
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2019-2020年高考生物 考前三個(gè)月 知識專題突破練3 細(xì)胞的代謝 [直擊考綱] 1.酶在代謝中的作用(Ⅱ)。2.ATP在能量代謝中的作用(Ⅱ)。3.光合作用的基本過程(Ⅱ)。4.影響光合作用速率的環(huán)境因素(Ⅱ)。5.細(xì)胞呼吸(Ⅱ)。 考點(diǎn)6 模型解讀——酶的本質(zhì)、特性及影響因素 判斷下列有關(guān)酶的敘述 (1)甲、乙兩種酶用同一種蛋白酶處理,酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示。由圖可知,甲酶不可能是具有催化功能的RNA,而乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)(2011新課標(biāo)全國,2改編)( ) (2)同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類相同、數(shù)量不同,代謝不同;同一個(gè)細(xì)胞中,酶的種類和數(shù)量不會(huì)發(fā)生變化;同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中(xx新課標(biāo)Ⅱ,6A和xx安徽,2CD)( ) (3)高溫和低溫均能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使其失去活性,如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系,當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí),酶活性下降(xx寧夏,2D)( ) (4)酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率;滴加肝臟研磨液可降低過氧化氫的分解反應(yīng)的活化能而滴加FeCl3溶液不能(2011天津,1B和xx四川,4BC改編)( ) (5)探究溫度對酶活性的影響時(shí),將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫(xx山東,4D)( ) (6)若18 ℃時(shí),在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖,則在探究三種酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中,胃蛋白酶實(shí)驗(yàn)組和幽門盲囊蛋白酶實(shí)驗(yàn)組的pH應(yīng)分別控制在2 和8(xx福建,26改編)( √ ) 1.酶的相關(guān)模型構(gòu)建及解讀分析 (1)酶的專一性 甲模型中,①為酶,②為底物,③④為產(chǎn)物。一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng),這與酶的空間結(jié)構(gòu)及底物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。乙模型中,在A反應(yīng)物中加入酶A,反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快,說明酶A能夠催化該反應(yīng);在A反應(yīng)物中加入酶B,反應(yīng)速率與未加酶時(shí)相同,說明酶B不能催化該反應(yīng)。 (2)酶的高效性 ①該模型表示酶具有催化作用和高效性。 ②酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間,不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn)。 ③酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。 (3)酶的影響因素 ①溫度和pH 圖甲和圖乙顯示:溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的,在一定溫度(pH)范圍內(nèi),隨溫度(pH)的升高,酶的催化作用增強(qiáng),超過這一范圍,酶的催化作用逐漸減弱。過酸、過堿、高溫都會(huì)使酶失活,而低溫只是抑制酶的活性,酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞,溫度升高可恢復(fù)活性。 從圖丙和圖丁可以看出:反應(yīng)溶液pH(溫度)的變化不影響酶作用的最適溫度(pH)。 ②底物濃度和酶濃度 圖甲中OP段的限制因素是底物濃度,而P點(diǎn)之后的限制因素有酶濃度和酶活性;圖乙對反應(yīng)底物的要求是底物足量。 2.有關(guān)酶的本質(zhì)和生理特性等實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 實(shí)驗(yàn)名稱 對照組 實(shí)驗(yàn)組 衡量標(biāo)準(zhǔn) 驗(yàn)證某種酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA 已知蛋白液+雙縮脲試劑 待測酶液+雙縮脲試劑 是否出現(xiàn)紫色 已知RNA+吡羅紅試劑 待測酶液+吡羅紅試劑 是否出現(xiàn)紅色 驗(yàn)證酶具有催化作用 底物+適量蒸餾水 底物+等量的相應(yīng)酶溶液 底物分解速率 驗(yàn)證酶具有專一性 底物+相應(yīng)酶液 同一底物+另一酶液或另一底物+相同酶液 底物是否被分解 驗(yàn)證酶具有高效性 底物+無機(jī)催化劑 底物+等量的相應(yīng)酶溶液 底物分解速率 探究酶的最適溫度 溫度梯度下的同一溫度分別處理的底物和酶液混合 底物的分解速率或底物的剩余量 探究酶的最適pH pH梯度下的同一pH分別處理的底物和酶液混合 (1)若底物選擇淀粉和蔗糖,酶溶液為淀粉酶,驗(yàn)證酶的專一性,檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑,不能選用碘液,因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被水解。 (2)若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度,檢測試劑宜選用碘液,不應(yīng)該選用斐林試劑,因斐林試劑需水浴加熱,而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度。 (3)探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中不宜選擇過氧化氫酶催化H2O2分解,因?yàn)榈孜颒2O2在加熱的條件下分解會(huì)加快,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 1.(坐標(biāo)曲線)甲圖表示的是pH對植物和人的淀粉酶活性的影響;乙圖表示的是3種脫氫酶(a、b、c)的活性受溫度影響的情況。下列敘述正確的是( ) A.從甲圖可以知道pH=6時(shí)植物淀粉酶的活性最高 B.從乙圖無法知道酶c的最適溫度 C.從甲圖可以知道若pH由酸性變成堿性時(shí)淀粉酶的活性逐漸升高 D.從乙圖可以知道活性溫度范圍最廣的酶是b 答案 B 解析 溫度過高、過酸、過堿都能使酶徹底失活,這種失活是不可逆轉(zhuǎn)的,從甲圖可以看出,植物淀粉酶的最適pH在5和6之間,人的淀粉酶的最適pH在7左右。在乙圖中酶活性溫度范圍最窄的是酶b,酶c活性受溫度影響的曲線不完整,因此從乙圖中無法知道酶c的最適溫度。 2.(多因子坐標(biāo)曲線)啤酒生產(chǎn)時(shí),麥芽中多酚氧化酶(PPO)的作用會(huì)降低啤酒質(zhì)量,因此,制備麥芽的過程中需降低其活性。如圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) B.相同溫度時(shí),pH為7.8 的環(huán)境下酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8.4時(shí)的少 C.在制備麥芽的過程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 ℃、pH 8.4 D.高于90 ℃,若PPO發(fā)生熱變性,一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 答案 C 解析 PPO為多酚氧化酶,根據(jù)酶的專一性,可推知PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng)。根據(jù)圖示,在相同溫度下,pH為8.4 的條件下PPO活性最高,故pH為7.8的環(huán)境下酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8.4時(shí)的少。由于麥芽中PPO的催化作用會(huì)降低啤酒質(zhì)量,故制備麥芽的過程中PPO活性越低越好。若PPO發(fā)生熱變性,則在高于90 ℃時(shí),隨著溫度的升高PPO變性越來越快。 3.(表格類實(shí)驗(yàn))據(jù)表分析,下列說法正確的是( ) 組別 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液 2 mL - 2 mL - 2 mL - 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液 - 2 mL - 2 mL - 2 mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的α淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 反應(yīng)溫度 0 ℃ 0 ℃ 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 碘液 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 2滴 注:表中“-”表示沒有添加。 A.α淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量 B.①②兩組實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證酶的專一性 C.②④⑥三組實(shí)驗(yàn)可說明溫度能影響酶活性 D.設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對酶活性的影響 答案 A 解析 從反應(yīng)溫度上看,有0 ℃、60 ℃、100 ℃三種情況,因此,溫度為自變量之一,探究的是溫度對酶活性的影響;在每組相同溫度條件下均設(shè)置了兩組實(shí)驗(yàn):底物不同,所用酶的種類相同。因此,底物種類為另一個(gè)自變量,驗(yàn)證的是酶的專一性,故D錯(cuò);淀粉溶液、蔗糖溶液、 α淀粉酶溶液、碘液的用量均為無關(guān)變量,故A對;由于①②兩組實(shí)驗(yàn)溫度太低,導(dǎo)致酶基本無活性,反應(yīng)不能正常進(jìn)行,故B錯(cuò)。②④⑥三組實(shí)驗(yàn)根本不能進(jìn)行,無法進(jìn)行溫度對酶活性影響的探究,故C錯(cuò)。 4.(新情景信息)細(xì)胞代謝中某種酶與其底物、產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活,說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 B.酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列 C.酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合,因此酶1不具有專一性 D.酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A 答案 C 解析 由圖中關(guān)系可知:酶1失活后與有活性時(shí)相比,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定,A正確。同一種酶,氨基酸種類和數(shù)目相同,故酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不同是因?yàn)榘被岬男蛄胁煌珺正確。從圖中可知,酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物A的反應(yīng),具有專一性,C錯(cuò)誤。酶1與產(chǎn)物B結(jié)合使酶1無活性,合成產(chǎn)物A的反應(yīng)會(huì)中斷,這樣可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A,D正確。 5.(實(shí)驗(yàn)裝置圖)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置用于研究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響。先將酶和乳汁分別放入兩個(gè)試管中,然后將兩試管放入同一水浴(溫度用 ℃表示)環(huán)境中保溫15 min,再將酶和乳汁倒入同一試管中混合,保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間,結(jié)果如下表。 裝置 A B C D E F 水浴t/℃ 10 20 30 40 50 60 凝乳時(shí)間/min 不凝固 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固 下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A.該實(shí)驗(yàn)說明酶的活性受溫度的影響,40 ℃左右是凝乳酶比較適宜的溫度 B.將裝置A內(nèi)的混合物加熱到40 ℃會(huì)發(fā)生乳汁凝固 C.必須先將酶和乳汁分別保溫一段時(shí)間,再倒入同一試管中混合,然后保溫并記錄乳汁凝固所需要的時(shí)間 D.將裝置F內(nèi)的混合物降溫到40 ℃就會(huì)發(fā)生乳汁凝固 答案 D 解析 由表格中數(shù)據(jù)可知,在溫度為40 ℃時(shí)凝乳時(shí)間最短,說明凝乳酶活性比較高,但是由于設(shè)置的溫度間隔較大,不能直接確定40 ℃為凝乳酶的最適溫度,可能比其略高或者略低,所以該實(shí)驗(yàn)說明酶的活性受溫度的影響,40 ℃左右是凝乳酶比較適宜的溫度,A正確。裝置A內(nèi)由于溫度過低,酶活性受到抑制,所以當(dāng)將裝置A內(nèi)的混合物加熱到40 ℃時(shí),酶活性增強(qiáng),導(dǎo)致乳汁凝固,B正確。為了避免其他因素的干擾,酶和乳汁必須分別保溫一段時(shí)間再混合,然后繼續(xù)保溫,C正確。裝置F內(nèi)由于高溫導(dǎo)致酶的結(jié)構(gòu)被破壞而失去活性,即使降溫到40 ℃也不會(huì)發(fā)生乳汁凝固,D錯(cuò)誤。 6.為了驗(yàn)證pH對過氧化氫酶活性的影響,請根據(jù)提供的材料用具,完成下面的實(shí)驗(yàn),并回答有關(guān)問題。 材料用具:試管,量筒,滴管,試管架,pH試紙,新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液,新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液,蒸餾水等。 (1)實(shí)驗(yàn)原理:過氧化氫酶可以使過氧化氫分解成水和氧氣。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟:①如圖所示,先在1號、2號、3號試管中各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液,再向1號試管內(nèi)加入1 mL蒸餾水,向2號試管內(nèi)加入________________,向3號試管內(nèi)加入______________,并振蕩試管。 ②向1號、2號、3號試管內(nèi)各滴入2滴________________________。 ③仔細(xì)觀察各試管內(nèi)______________________,并記錄。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果: ________________________________________________。 (4)通過上述實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是:過氧化氫酶的活性需要適宜的________________。 (5)將某一溶液pH直接由1升到10的過程中,過氧化氫酶的活性________,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)在坐標(biāo)圖中畫出過氧化氫酶的活性與pH的關(guān)系曲線(畫出大致趨勢即可)。 (7)要鑒定過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì),可將該酶液與雙縮脲試劑混合,若反應(yīng)液呈紫色,則該酶的化學(xué)本質(zhì)為________________。 答案 (2)①1 mL(等量的)氫氧化鈉溶液(試劑量和試劑名缺一不可) 1 mL(等量的)鹽酸溶液(試劑量和試劑名缺一不可)?、诟闻K研磨液?、郛a(chǎn)生氣泡的多少 (3)1號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多,2號和3號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少 (4)pH (5)不變 過氧化氫酶已經(jīng)失去活性 (6)如圖所示 (7)蛋白質(zhì) [判一判] (1)由題1的甲圖中兩個(gè)曲線的差異可以得出人的淀粉酶活性的最適pH比植物的高( √ ) (2)由題1的乙圖分析a、b、c三種脫氫酶中a酶最適溫度最高( ) (3)若在題2圖中繪制出溫度為85 ℃時(shí)PPO活性隨pH的變化曲線,其中最高點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)為8.4,而縱坐標(biāo)一定比80 ℃低( ) (4)題3中表格中的自變量有兩個(gè),分別為溫度和底物的不同( √ ) (5)在題6實(shí)驗(yàn)中過氧化氫、肝臟研磨液和鹽酸、氫氧化鈉使用的先后順序可以是過氧化氫→鹽酸、氫氧化鈉→肝臟研磨液,而不能是肝臟研磨液→鹽酸、氫氧化鈉→過氧化氫( ) (6)過氧化氫酶不能用來探究溫度對酶活性的影響,而斐林試劑可用于鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解( ) [想一想] (1)依據(jù)題2中的相關(guān)信息,在下面坐標(biāo)系中繪出麥芽中多酚氧化酶在pH=8.4時(shí),70 ℃、80 ℃、90 ℃條件下的曲線。 答案 (2)題5中若進(jìn)一步探究凝乳酶的最適溫度,該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?請寫出簡要思路即可。 答案 在溫度30 ℃至50 ℃之間,縮小溫度梯度,設(shè)置多個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察。 (3)假設(shè)題6中實(shí)驗(yàn)的溫度環(huán)境為25 ℃,現(xiàn)若將溫度降低至5 ℃,1號試管的氣泡產(chǎn)生量會(huì)如何變化?為什么? 答案 減少。低溫抑制過氧化氫酶的活性。 (4)加熱和加催化劑條件下,使過氧化氫分解加快的原理一樣嗎? 答案 不一樣,前者是使過氧化氫分子得到能量,由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S態(tài);而后者是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能。 (5)如圖曲線表示在最適溫度下,CO2濃度對Rubisco酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如果自A點(diǎn)開始溫度升高5 ℃,曲線會(huì)發(fā)生變化,請畫出變化后的曲線。 答案 考點(diǎn)7 全面透析ATP的結(jié)構(gòu)與功能 1.判斷下列有關(guān)ATP的敘述 (1)ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸,而其合成所需能量由磷酸提供(xx海南,7BC)( ) (2)線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP(xx北京,1改編)( ) (3)人長時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等(xx天津,6①)( ) (4)人在寒冷時(shí),腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多,細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加(xx天津,6③)( √ ) (5)細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體(xx廣東,4D)( ) 2.(xx江蘇,14)下列生命活動(dòng)中不需要ATP 提供能量的是( ) A.葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí) B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程 C.淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖 D.細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈 答案 C 解析 A項(xiàng),葉肉細(xì)胞合成的糖(如葡萄糖)通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入果實(shí)細(xì)胞需要消耗ATP。B項(xiàng),吞噬細(xì)胞吞噬病原體依賴膜的流動(dòng)性,需要消耗ATP提供的能量。C項(xiàng),在適宜的溫度、pH條件下,淀粉酶催化淀粉水解,此過程不需要消耗ATP提供的能量。D項(xiàng),氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要消耗ATP提供的能量。 3.(xx大綱,2)ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物。下列有關(guān)ATP的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用 B.機(jī)體在運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗ATP,睡眠時(shí)則不消耗ATP C.在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATP D.植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 答案 B 解析 A項(xiàng),細(xì)胞核中無法進(jìn)行呼吸作用,它所需要的ATP主要由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供。B項(xiàng),ATP是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì),機(jī)體時(shí)刻都在消耗ATP。C項(xiàng),有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,均有ATP形成。D項(xiàng),根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的,其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP。 1.“ATP的結(jié)構(gòu)、功能、轉(zhuǎn)化及形成途徑”圖解 2.對ATP認(rèn)識的幾個(gè)誤區(qū) (1)誤認(rèn)為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化完全可逆:ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化,從物質(zhì)方面來看是可逆的,從酶、進(jìn)行的場所、能量方面來看是不可逆的,即從整體上來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆,但可以實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化,保證生命活動(dòng)所需能量的持續(xù)供應(yīng)。 (2)誤認(rèn)為ATP等同于能量:ATP是一種高能磷酸化合物,其分子式可以簡寫為A—P~P~P,高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30.54 kJ/mol的能量,所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì),不可將兩者等同起來。 (3)誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水:ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱“ATP的水解反應(yīng)”,這一過程需ATP酶的催化,同時(shí)也需要消耗水。凡是大分子有機(jī)物(如蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉等)的水解都需要消耗水。 1.下圖是人體細(xì)胞代謝部分簡圖。圖中甲表示ATP,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.甲→乙→丙→丁過程中,起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)不同 B.丙是RNA的基本組成單位之一 C.丁由腺嘌呤和核糖組成,而戊可用于甲的合成 D.在紅細(xì)胞吸收葡萄糖時(shí),細(xì)胞中乙的含量會(huì)顯著增加 答案 D 解析 甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解,每一次水解反應(yīng)的酶都不同,故A正確。丙為A-P,A是腺苷,由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成,加上1分子磷酸,構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸,故B正確。丁表示腺苷,由腺嘌呤和核糖組成,戊表示磷酸,是ATP的組成成分,故C正確。紅細(xì)胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴(kuò)散,不需要消耗ATP,故乙(ADP)的含量不會(huì)增加,故D錯(cuò)。 2.(新情景信息)酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑,ATP是一切生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)。如圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖,以下說法正確的是( ) A.②代表的物質(zhì)是ADP,③是腺嘌呤核糖核苷酸 B.釋放能量最少的過程是Ⅲ C.若要探究酶b的最適pH,應(yīng)在中性左右設(shè)置實(shí)驗(yàn)自變量 D.植物葉肉細(xì)胞中,線粒體內(nèi)合成的ATP比葉綠體內(nèi)合成的ATP用途單一 答案 B 解析 圖示①為ADP,②為AMP,③為A(腺苷),④為磷酸基團(tuán),⑤為水解過程中釋放的能量,酶a、酶b和酶c分別為將ATP逐步水解的酶,ATP中腺苷(A)與第一個(gè)磷酸基團(tuán)連接的是普通化學(xué)鍵,含有的能量最少(與高能磷酸鍵相比),所以釋放能量最少的過程是Ⅲ。水解過程會(huì)產(chǎn)生磷酸,所以若要探究酶b的最適pH,實(shí)驗(yàn)自變量應(yīng)在偏酸性范圍內(nèi)。植物葉肉細(xì)胞內(nèi),葉綠體內(nèi)合成的ATP用于暗反應(yīng),能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中;而線粒體內(nèi)合成的ATP可用于植物體的各項(xiàng)生命活動(dòng)。 3.(xx海南,4)關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動(dòng)與能量關(guān)系的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.DNA復(fù)制需要消耗能量 B.光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量 C.物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATP D.細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 答案 C 解析 DNA復(fù)制需要能量,光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP,故暗反應(yīng)需要能量,細(xì)胞呼吸的第一階段產(chǎn)生ATP,而第一階段就發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,故A、B、D正確。協(xié)助擴(kuò)散為被動(dòng)運(yùn)輸,不需要能量,所以C錯(cuò)誤。 4.(組合選擇)ATP在生物體的生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要的作用,下列有關(guān)ATP的敘述,不正確的有( ) ①人體成熟的紅細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、雞的紅細(xì)胞中均能合成ATP ②若細(xì)胞內(nèi)K+濃度偏高,為維持K+濃度的穩(wěn)定,細(xì)胞消耗ATP的量增加 ③ATP中的“A”與構(gòu)成DNA、RNA中的堿基“A”不是同一物質(zhì)?、苜|(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過程中不消耗ATP ⑤ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 A.0項(xiàng) B.1項(xiàng) C.2項(xiàng) D.3項(xiàng) 答案 A 解析 所有細(xì)胞都能合成ATP;K+進(jìn)入細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸,消耗能量;ATP中的“A”是腺嘌呤和核糖,DNA和RNA中的“A”只代表腺嘌呤;質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過程不消耗ATP;ATP中的能量可以來源于光能、化學(xué)能,也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能。 5.(新情景綜合應(yīng)用)研究證實(shí)ATP既是細(xì)胞內(nèi)流通的“能量貨幣”,也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞的一種信號分子,其作為信號分子的作用機(jī)理如圖所示,請分析回答: (1)神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自____________(生理過程),其結(jié)構(gòu)簡式是____________________。正常成年人安靜狀態(tài)下24 h有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是____________________________________。 (2)由圖可知,細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下,磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來,最后剩下的是________________。 (3)一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì),還能釋放ATP,兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化。據(jù)圖分析,科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的實(shí)驗(yàn)思路是:①科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷______________________________________________后,發(fā)現(xiàn)靶細(xì)胞膜能接受到部分神經(jīng)信號;②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的________________。 (4)為了研究X物質(zhì)對動(dòng)物細(xì)胞的影響,某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24 h。然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后,所得數(shù)據(jù)如下表所示: 實(shí)驗(yàn)編號 X物質(zhì)濃度 (ngmL-1) 細(xì)胞內(nèi)ATP濃度 (nmolmL-1) 細(xì)胞死亡 百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 ①該實(shí)驗(yàn)的因變量是___________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該實(shí)驗(yàn)因變量之間的聯(lián)系是______________________________。 ③若用混有濃度為2 ngmL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻礙消化酶的______________,影響消化;妨礙______________,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 答案 (1)呼吸作用 A-P~P~P ATP和ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 (2)腺苷 (3)①典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞?、谑荏w (4)①細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率?、诩?xì)胞內(nèi)ATP濃度下降,能量供應(yīng)減少,細(xì)胞死亡率增加?、酆铣珊头置凇≈鲃?dòng)運(yùn)輸 [判一判] (1)題1中甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解過程,每次水解反應(yīng)的酶都不同,其中丙為腺嘌呤脫氧核苷酸( ) (2)題1中葡萄糖以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)部,會(huì)被氧化分解成二氧化碳和水,同時(shí)釋放能量( ) (3)題2中葉綠體和線粒體內(nèi)合成的ATP,所用于的生理過程是不同的( √ ) (4)植物的根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體( ) (5)神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位和動(dòng)作電位的形成分別與K+外流和Na+內(nèi)流有關(guān),且兩過程中都消耗ATP( ) (6)在題5的圖示中,“ATP→ADP→AMP”轉(zhuǎn)化發(fā)生的場所在組織液中( √ ) [想一想] (1)研究發(fā)現(xiàn),劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)肌細(xì)胞缺氧,葡萄糖消耗增加,但ATP的生成量沒有明顯增多,原因是什么? 答案 肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸,合成的ATP少。 (2)繪出生物細(xì)胞ATP產(chǎn)生量與氧氣供給量之間的關(guān)系曲線圖。 答案 考點(diǎn)8 模型解讀——光合作用和細(xì)胞呼吸原理及關(guān)系圖解 1.判斷下列關(guān)于光合作用原理及過程的敘述 (1)H2O在光下分解為[H]和O2的過程發(fā)生在基質(zhì)中(xx安徽,1B)( ) (2)在葉肉細(xì)胞中,CO2的固定和產(chǎn)生場所分別是葉綠體基質(zhì)、線粒體基質(zhì)(xx天津,1改編)( √ ) (3)光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP(xx浙江,4C)( ) (4)將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi),在適宜條件下光照培養(yǎng),隨培養(yǎng)時(shí)間的延長,玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時(shí)保持相對穩(wěn)定(xx海南,8C)( √ ) (5)大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí),若突然停止CO2供應(yīng),短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量都會(huì)升高(xx山東,25節(jié)選)( √ ) 2.判斷下列關(guān)于呼吸作用的敘述 (1)細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行(xx全國Ⅱ,1A)( √ ) (2)有氧呼吸產(chǎn)生的[H]在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水;無氧呼吸不需要O2的參與,該過程最終有[H]的積累(xx課標(biāo)全國,2改編)( ) (3)下圖為細(xì)胞呼吸作用的過程,其中物質(zhì)甲、乙分別代表丙酮酸、[H],而場所1、2、3所含酶的種類不同,只有場所3能產(chǎn)生大量ATP(xx江蘇,23改編)( √ ) (4)如圖為細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程,則植物細(xì)胞能進(jìn)行過程1和3或過程1和4;真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程1和2;動(dòng)物細(xì)胞內(nèi),過程2比過程1釋放的能量多;乳酸菌細(xì)胞內(nèi),過程1產(chǎn)生[H],過程3消耗[H](2011海南,4改編)( ) 1.光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解 2.光合作用與細(xì)胞呼吸過程中[H]和ATP的來源和去向歸納 光合作用 有氧呼吸 [H] 來源 H2O光解產(chǎn)生 有氧呼吸第一、二階段 去向 還原C3 用于第三階段還原O2 ATP 來源 光反應(yīng)階段產(chǎn)生 三個(gè)階段都產(chǎn)生 去向 用于C3還原供能 用于各項(xiàng)生命活動(dòng)(植物C3的還原除外) 3.光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系 4.改變條件后C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量變化 分析光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度突然改變后C3、C5、[H]、ATP的含量及(CH2O)合成量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)要將光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程結(jié)合起來分析,從具體的反應(yīng)過程提煉出模型:“來路→某物質(zhì)→去路”,分析其來路和去路的變化來確定含量變化。如下面四幅模型圖: 1.(過程示意圖)(xx天津,2)下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過程示意圖。下列敘述正確的是( ) A.過程①只在線粒體中進(jìn)行,過程②只在葉綠體中進(jìn)行 B.過程①產(chǎn)生的能量全部儲(chǔ)存在ATP中 C.過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2O D.過程①和②中均能產(chǎn)生[H],二者還原的物質(zhì)不同 答案 D 解析 過程①②分別是有氧呼吸、光合作用。A項(xiàng),在有線粒體的真核生物細(xì)胞中,過程①發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,過程②只發(fā)生在葉綠體中。而在原核細(xì)胞中,過程①②都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。B項(xiàng),過程①通過有氧呼吸氧化分解有機(jī)物,釋放的能量一部分以熱能形式散失,一部分轉(zhuǎn)移至ATP中。C項(xiàng),過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自CO2,而不是來自H2O,H2O中的氧在光反應(yīng)過程中通過水的光解產(chǎn)生O2。D項(xiàng),過程①的第一、二階段產(chǎn)生的[H],用于第三階段還原O2,生成H2O;過程②通過光反應(yīng)產(chǎn)生的[H],用于暗反應(yīng)還原C3,因此二者還原的物質(zhì)不同。 2.(隱性考查過程圖)(xx新課標(biāo)Ⅰ,2)正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是( ) A.O2的產(chǎn)生停止 B.CO2的固定加快 C.ATP/ADP比值下降 D.NADPH/NADP+比值下降 答案 B 解析 正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間,說明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用,用黑布遮光后,改變了綠藻光合作用的條件,此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止,光反應(yīng)的產(chǎn)物O2、ATP和[H](即NADPH)停止產(chǎn)生,所以A、C、D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會(huì)發(fā)生;光照停止,暗反應(yīng)中C3還原受影響,C5減少,CO2的固定減慢,B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。 3.(原理判斷類)(xx新課標(biāo)Ⅱ,6)關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物 B.光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與 C.人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供 D.病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 答案 C 解析 A項(xiàng),光合作用的光反應(yīng)中有ATP的合成,需要原料ADP和磷酸。B項(xiàng),光合作用中葉綠素吸收并轉(zhuǎn)化光能的過程與酶的催化作用無關(guān)。C項(xiàng),乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物,在人體內(nèi)不能繼續(xù)分解供能,人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的能量是由葡萄糖分解提供的。D項(xiàng),病毒無獨(dú)立的代謝系統(tǒng),病毒核酸的復(fù)制所需要的能量由宿主細(xì)胞的呼吸作用提供。 4.(過程示意圖)如圖是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用與細(xì)胞呼吸過程中相關(guān)物質(zhì)變化示意圖,下列敘述正確的是( ) A.①過程發(fā)生于線粒體中 B.光合作用與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的[H]均用于產(chǎn)生水 C.當(dāng)該細(xì)胞中②過程強(qiáng)度大于①過程時(shí),則該植株一定表現(xiàn)為正常生長 D.②過程產(chǎn)生的[H]參與暗反應(yīng)中三碳化合物的生成 答案 A 解析 分析圖可知,①表示[H]形成水的過程,發(fā)生在線粒體內(nèi)膜,屬于有氧呼吸的第三階段,A正確;光合作用過程中產(chǎn)生的[H]用于暗反應(yīng)中C3的還原,B錯(cuò)誤;圖中②指的是水的光解,當(dāng)水的光解強(qiáng)度大于水的形成時(shí),植株不一定表現(xiàn)生長,水的光解速率快,而有機(jī)物的合成不一定快,C錯(cuò)誤; [H]作為還原劑參與三碳化合物的還原,D錯(cuò)誤。 5.(過程示意圖)如圖是植物體內(nèi)兩個(gè)有著相互聯(lián)系的生理過程,有關(guān)敘述正確的是( ) A.甲、乙過程分別發(fā)生在植物細(xì)胞的葉綠體和線粒體中 B.乙過程也能產(chǎn)生[H],與甲過程中產(chǎn)生的[H]相同 C.乙過程產(chǎn)生的CO2、H2O可用于甲過程,促進(jìn)(CH2O)的生成 D.兩過程產(chǎn)生的ATP利用途徑相同 答案 C 解析 甲過程為光合作用,發(fā)生在植物細(xì)胞的葉綠體中,乙過程為有氧呼吸,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。甲過程中產(chǎn)生的[H](NADPH)與乙過程中產(chǎn)生的[H](NADH)并不相同。有氧呼吸產(chǎn)生的CO2、H2O可用于光合作用。光合作用過程中產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng),有氧呼吸過程中產(chǎn)生的ATP用于各種生命活動(dòng)。 6.(綜合應(yīng)用)圖一表示一個(gè)番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝過程。圖中①~⑤表示反應(yīng)過程,A~L表示細(xì)胞代謝過程中的相關(guān)物質(zhì),a、b、c表示細(xì)胞的相應(yīng)結(jié)構(gòu),圖二中T0~T1表示在適宜條件下生長的番茄幼苗的結(jié)構(gòu)a中的某兩種化合物(B、C、E或F),T1~T3表示改變某個(gè)條件后兩種化合物含量的變化。請據(jù)圖回答下列問題: (1)圖中①⑤過程發(fā)生的場所分別是________和______________,③④⑤過程中產(chǎn)生能量最多的是________。 (2)H進(jìn)入b的條件是________________。當(dāng)環(huán)境條件適宜,G=I、D=K時(shí),該細(xì)胞的代謝特點(diǎn)是____________________。 (3)在一定條件下,當(dāng)G>I、D>K時(shí),產(chǎn)生ATP的場所有_____________________________; 若用含有18O的水澆灌番茄,則番茄周圍空氣中含有18O的物質(zhì)有__________________。 (4)若圖二中,在T1時(shí)刻突然降低CO2濃度,則物質(zhì)甲、乙分別指的是________________,乙升高的原因是____________________________________________________。若T1時(shí)刻突然降低光照強(qiáng)度,則物質(zhì)甲、乙又分別指的是________________。 答案 (1)葉綠體類囊體薄膜 線粒體內(nèi)膜上?、? (2)有氧氣存在 光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 (3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 HO、18O2 (4) C5和[H] 由于C3生成減少,暗反應(yīng)消耗的[H]和ATP相應(yīng)減少,而光反應(yīng)仍產(chǎn)生[H] ADP和C3 [判一判] (1)題1中①②過程均可發(fā)生在藍(lán)藻細(xì)胞中,且發(fā)生場所分別為線粒體和葉綠體( ) (2)題1中②過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換形式為光能→活躍的化學(xué)能→有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能( √ ) (3)題2正常生長的綠藻,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上,此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C5的含量減少( √ ) (4)題3中葉綠體的類囊體薄膜上發(fā)生各種物質(zhì)變化均需要酶的參與,并伴隨著能量的轉(zhuǎn)換( ) (5)題3中人體在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡( ) (6)題3中病毒核酸的復(fù)制需要的模板、原料、酶和能量均由宿主細(xì)胞提供( ) (7)題4中①過程的[H]并非全部來自于線粒體基質(zhì),過程②中的[H]從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì)( √ ) (8)題4中若溫度下降可引起過程①的反應(yīng)速率下降;但若停止光照,則①過程發(fā)生,②過程不發(fā)生( √ ) (9)題4圖中有②過程發(fā)生而沒有③過程發(fā)生時(shí),該細(xì)胞所處的生理狀態(tài)一定是光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度( ) (10)題5中若將發(fā)生乙過程的細(xì)胞器從細(xì)胞中提取出來,置于清水中,則其內(nèi)膜破裂早于外膜( ) [想一想] (1)題6中在一定條件下,當(dāng)G>I、D>K時(shí)的代謝特點(diǎn)是什么?列舉水所參與的過程。 答案 光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度。水的光解、蒸騰作用、有氧呼吸的第二階段等。 (2)題6中a、b兩結(jié)構(gòu)增大膜面積的方式有何不同? 答案 a是通過囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的基粒增大膜面積,從而為光反應(yīng)提供場所;b是內(nèi)膜通過向腔內(nèi)折疊成嵴結(jié)構(gòu),增大膜的面積。 (3)題6中若某種生物細(xì)胞中沒有結(jié)構(gòu)a和b,則圖一所示過程能否發(fā)生呢? 答案 不一定。該細(xì)胞若是藍(lán)藻細(xì)胞,則可以發(fā)生圖示過程——光合作用和細(xì)胞呼吸。 (4)如圖是在光照等適宜條件下,將培養(yǎng)在CO2濃度為1%環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,其葉片中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢,則: ①圖中物質(zhì)B濃度升高的原因是什么? 答案 當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí),C5化合物的合成速率不變,消耗速率卻減慢,導(dǎo)致C5化合物積累。 ②若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0.003%的環(huán)境中,C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),物質(zhì)A和B的濃度大小關(guān)系如何? 答案 物質(zhì)A的濃度將高于B。 考點(diǎn)9 模型解讀——影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及相關(guān)的坐標(biāo)曲線 1.判斷下列關(guān)于影響光合作用的因素及相關(guān)曲線的敘述 (1)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后,光反應(yīng)強(qiáng)度會(huì)降低,暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低(2011新課標(biāo),3改編)( √ ) (2)夏季連續(xù)陰天,大棚中白天適當(dāng)增加光照,夜晚適當(dāng)降低溫度,可提高作物產(chǎn)量(xx浙江,4D)( √ ) (3)如圖是夏季晴朗的一天,甲、乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化,則甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用;乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多;曲線b~c段和d~e段下降的原因相同(xx山東,2改編)( ) (4)如圖表示初夏某天在遮光50%條件下,溫度、光照強(qiáng)度、該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度(氣孔張開的程度)的日變化趨勢。8∶00到12∶00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低,主要原因是呼吸速率增強(qiáng),光合速率與呼吸速率的差值減小(xx山東,26節(jié)選)( √ ) (5)如圖是在適宜條件下,某研究小組測得某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光(完全黑暗)后釋放CO2的速率隨時(shí)間變化趨勢,若提高溫度、降低光照,則圖形“A”的面積變小,圖形“B”的面積增大(xx大綱,31改編)( √ ) 2.判斷下列關(guān)于細(xì)胞呼吸相關(guān)影響因素及曲線分析 (1)無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮(xx浙江,4A)( ) (2)如圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量、葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線,在T1~T2時(shí)段,單位時(shí)間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有酵母菌進(jìn)行無氧呼吸,產(chǎn)生的能量少和酵母菌種群數(shù)量增多(2011江蘇,26(3)改編)( √ ) (3)現(xiàn)有等量的A、B兩個(gè)品種的小麥種子,將它們分別置于兩個(gè)容積相同、密閉的棕色廣口瓶內(nèi),各加入適量(等量)的水。在25 ℃的條件下,瓶內(nèi)O2含量變化如圖所示,在t1~t2期間,A、B種子釋放CO2的量的變化趨勢是逐漸增加達(dá)到最大再逐漸減少(xx安徽,29(1)改編)( √ ) 1.影響光合作用的因素的相關(guān)曲線解讀 (1)光照強(qiáng)度 ①原理:影響光反應(yīng)階段ATP、[H]的產(chǎn)生,進(jìn)而制約暗反應(yīng)。 ②D和P點(diǎn)的限制因素:外因有溫度、CO2的供應(yīng)量;內(nèi)因有色素含量、酶的數(shù)量和活性、C5的含量。 ③應(yīng)用:大棚內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充光照;延長光照時(shí)間;通過輪作延長全年內(nèi)單位土地面積上植物光合作用的時(shí)間。 (2)CO2濃度 ①原理:影響暗反應(yīng)階段C3的生成。 ②分析:B和P點(diǎn)的限制因素:外因有溫度和光照強(qiáng)度;內(nèi)因有酶的數(shù)量和活性、C5的含量、色素含量。 ③應(yīng)用:大田中可通過“正其行、通其風(fēng)”增加空氣流通,溫室中可增施有機(jī)肥,以增加CO2的濃度。 (3)溫度 ①原理:通過影響酶的活性而影響光合作用。 ②分析:P點(diǎn)對應(yīng)的溫度為進(jìn)行光合作用的最適溫度。 ③應(yīng)用:溫室中可適當(dāng)增加晝夜溫差,保證植物有機(jī)物的積累。 2.影響細(xì)胞呼吸因素的相關(guān)曲線解讀 (1)溫度(如圖甲) ①原理:影響酶活性。 ②實(shí)踐應(yīng)用:在零上低溫下儲(chǔ)存蔬菜、水果;在大棚蔬菜的栽培過程中,通過增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗,提高產(chǎn)量。 (2)O2濃度(如圖乙) ①原理:無氧呼吸時(shí)氧氣起抑制作用,有氧呼吸時(shí)第三階段需要氧氣。 ②實(shí)踐應(yīng)用:常利用降低氧的濃度抑制細(xì)胞呼吸、減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜、水果的保鮮時(shí)間。 (3)含水量(如圖丙) ①原理:水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境影響細(xì)胞呼吸速率。 ②實(shí)踐應(yīng)用:糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理;干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理。 1.(xx四川,6)將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植(單作)或兩種隔行種植(間作),測得兩種植物的光合速率如下圖所示(注:光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度)。據(jù)圖分析,下列敘述正確的是( ) A.與單作相比,間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響 B.與單作相比,間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大 C.間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率 D.大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 答案 D 解析 A項(xiàng),當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí),植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知,桑樹間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的大,大豆間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的小。B項(xiàng),由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知,與單作相比,間作時(shí)桑樹光合作用的光飽和點(diǎn)增大,大豆光合作用的光飽和點(diǎn)減小。C項(xiàng),由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知,在較低光照強(qiáng)度范圍內(nèi),大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)增強(qiáng),在較高光照強(qiáng)度范圍內(nèi),大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)減弱。D項(xiàng),由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知,單作時(shí)大豆開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度大于間作時(shí)的。 2.“有氧運(yùn)動(dòng)”近年來成為一個(gè)很流行的詞匯,得到很多學(xué)者和專家的推崇,它是指人體吸入的氧氣與需求相等,達(dá)到生理上的平衡狀態(tài)。如圖所示為人體運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗率的關(guān)系。結(jié)合所學(xué)知識,分析下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)b段為有氧呼吸,bc段為有氧呼吸和無氧呼吸,cd段為無氧呼吸 B.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后,肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2消耗量 C.無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能散失,其余儲(chǔ)存在ATP中 D.若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長期超過c,會(huì)因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉酸脹乏力 答案 D 解析 由圖可知ab段有乳酸,乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物,ab段應(yīng)該就有無氧呼吸,bc段無氧呼吸速率增加,cd段有氧呼吸速率不再增加,但無氧呼吸速率較大,故A錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后肌肉細(xì)胞無氧呼吸比值較大,但其不產(chǎn)生二氧化碳,有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和氧氣消耗量相同,故B錯(cuò)誤。無氧呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失,少部分儲(chǔ)存在ATP中,還有大量能量儲(chǔ)存于有機(jī)物中未釋放出來,故C錯(cuò)誤。若運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度長期超過c,人體的自我調(diào)節(jié)能力是有限的,會(huì)因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉出現(xiàn)酸脹乏力的現(xiàn)象,故D正確。 3.兩棵基本相同的植物,分別置于透明的玻璃罩內(nèi),如圖甲、乙所示,在相同自然條件下,測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙、丁曲線所示。下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)b段和cd段,曲線下降的原因相同 B.e點(diǎn)時(shí),氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用基本停止 C.一晝夜中,裝置乙中植物積累的有機(jī)物多 D.14點(diǎn)時(shí),裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對較高 答案 C 解析 ab段下降是因?yàn)镃O2濃度下降,暗反應(yīng)速率下降,cd段下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度下降,光反應(yīng)速率下降,故A錯(cuò)誤;e點(diǎn)氧氣釋放速率大于0,說明光合作用速率大于呼吸作用速率,故B錯(cuò)誤;有機(jī)物的積累量可以根據(jù)氧氣的釋放量多少來體現(xiàn),丙、丁兩圖中橫軸以下的面積相同,而丁圖橫軸以上的面積大于丙圖,所以氧氣的凈釋放量(橫軸以上面積-橫軸以下面積)大于丙圖,說明乙植物積累的有機(jī)物比甲多,故C正確;甲中14點(diǎn)時(shí),氣孔關(guān)閉,CO2不足,二氧化碳的固定速率減弱,而C3的還原速率不變,導(dǎo)致C3含量降低,故D錯(cuò)誤。 4.甲圖表示綠色植物葉肉細(xì)胞中的部分結(jié)構(gòu),①~⑥表示物質(zhì);乙圖表示該植物葉片CO2吸收量隨光照強(qiáng)度逐漸增加的變化曲線,S1、S2、S3分別表示所屬范圍的面積;丙圖表示在恒溫密閉玻璃溫室內(nèi),連續(xù)48小時(shí)測定室內(nèi)CO2濃度及植物CO2的吸收速率。據(jù)圖回答下列問題: (1)葉綠體中的色素分布于________上。提取綠葉中的色素時(shí),為保護(hù)色素,要加入的化學(xué)藥品是________,其中葉綠素主要吸收________光。 (2)甲圖中,在供給植物CO2后的60秒內(nèi),相隔不同時(shí)間取樣,殺死細(xì)胞并分析細(xì)胞代謝產(chǎn)物,發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產(chǎn)物多達(dá)12種,而5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種物質(zhì),該物質(zhì)最可能是________(填圖中序號)。 (3)若該綠色植物長時(shí)間處于黑暗狀態(tài),則甲圖①→②→①的循環(huán)________(能/ 不能)進(jìn)行,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)當(dāng)光照強(qiáng)度處于乙圖中的D點(diǎn)時(shí),甲圖中⑥的去向是________________________。 (5)乙圖中0~D間此幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物的量為________,光合作用有機(jī)物的凈積累量為________。(用S1、S2、S3表示) (6)丙圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間有________個(gè),葉綠體吸收CO2速率最大的時(shí)刻是第________小時(shí),前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度________。 (7)如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn),丙圖中c點(diǎn)的位置將________(填“上移”、“下移”或“不變”)。 答案 (1)類囊體(基粒)膜 CaCO3 紅光和藍(lán)紫 (2)② (3)不能 沒有光反應(yīng)提供的ATP和[H],暗反應(yīng)不能進(jìn)行 (4)擴(kuò)散到線粒體和外界 (5)S1+S3 S2-S1 (6)4 36 弱 (7)上移 解析 (1)葉綠體中的色素分布于類囊體(基粒)膜上,提取色素時(shí)為保護(hù)色素,往往要加入碳酸鈣;葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光。(2)根據(jù)圖甲及卡爾文循環(huán),甲圖中①為C5化合物,②為C3化合物,③為ATP及[H],④為ADP+Pi,⑤為水,⑥為氧氣。CO2最先和C5結(jié)合固定到C3里面,所以②C3是最早出現(xiàn)放射性的地方,之后C3變成各種化合物。(3)根據(jù)光合作用過程,如果該植物長期處于黑暗狀態(tài),因?yàn)槿鄙俟夥磻?yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP,則卡爾文循環(huán)不能進(jìn)行。(4)乙圖中當(dāng)植物處于D點(diǎn)時(shí),植物光合作用大于呼吸作用,故甲圖中光合作用產(chǎn)生的⑥氧氣一方面滿足線粒體有氧呼吸的需求,另一方面擴(kuò)散到外界環(huán)境。(5)根據(jù)乙圖,光照強(qiáng)度為0時(shí),綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,故A點(diǎn)放出的CO2表示呼吸作用的強(qiáng)度,隨著光照強(qiáng)度的增加呼吸強(qiáng)度是不變的,所以0~D時(shí)間段內(nèi),呼吸作用消耗的總量就是橫線下面矩形的面積,即S1+S3;S1表示光照強(qiáng)度由0→B時(shí)光合作用的凈積累量(為負(fù));S2表示光照強(qiáng)度由B→D時(shí)的光合作用有機(jī)物的凈積累量;S1+S3表示0→D時(shí)段綠色植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量;S2+S3表示光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量。所以當(dāng)光照強(qiáng)度由0→D時(shí),綠色植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量為S1+S3,光合作用的凈積累量為S2-S1。(6)圖中虛線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的二氧化碳吸收速率,當(dāng)吸收速率為零時(shí),表示植物不從外界吸收二氧化碳,此時(shí)光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供,所以此時(shí)呼吸速率與光合速率相等。即在6、18、30、42時(shí),呼吸速率與光合速率相等;據(jù)曲線分析,CO2吸收速率最大時(shí)對應(yīng)的時(shí)間是36 h,因此,葉綠體利用CO2速率最大的時(shí)刻是36 h時(shí);由曲線圖看出,前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低,因此,前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱。(7)因?yàn)橹参飳G光幾乎不吸收,故如用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則植物光合作用強(qiáng)度下降,而呼吸作用強(qiáng)度不變,故室內(nèi)CO2濃度上升,即c點(diǎn)上移。 5.(xx新課標(biāo)Ⅱ,29)某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示。 據(jù)圖回答下列問題: (1)當(dāng)CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為________。CO2濃度在a~b之間時(shí),曲線________表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高。 (2)CO2濃度大于c時(shí),曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加,限制其增加的環(huán)境因素是____________。 (3)當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí),在圖示的3種光強(qiáng)下,該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量________(填“大于”、“等于”或“小于”)光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測,在溫室中,若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量,還應(yīng)該同時(shí)考慮________這一因素的影響,并采取相應(yīng)措施。 答案 (1)0 A、B、C (2)光強(qiáng) (3)大于 (4)光強(qiáng) 解析 (1)根據(jù)曲線圖可知,當(dāng)CO2濃度為a時(shí),高光強(qiáng)下(曲線A)該植物的凈光合速率為0;分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢可以看出,當(dāng)CO2濃度在a~b之間時(shí),曲線A、B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高。 (2)由題圖可知,影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng)。當(dāng)CO2濃度大于c時(shí),由于受光強(qiáng)的限制,光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]和ATP不足,暗反應(yīng)受到限制,曲線B和C的凈光合速率不再增加。 (3)當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí),在圖示的3種光強(qiáng)下,植物的凈光合速率小于0,說明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。 (4)據(jù)圖可推測,光強(qiáng)和CO2濃度都會(huì)影響植物的凈光合速率,因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量,還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響。 [判一判] (1)題1中在大豆的間作和單作曲線的交點(diǎn)所對應(yīng)的光照強(qiáng)度下,間作和單作時(shí)大豆制造有機(jī)物的速率相同( ) (2)題1中相對于單作,間作時(shí)桑樹光飽和點(diǎn)增大,大豆光飽和點(diǎn)減小,但在光飽和點(diǎn)時(shí),二者光合作用總強(qiáng)度都增強(qiáng)( ) (3)題2中運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大于c后,肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量可能等于O2消耗量,但是每摩爾葡萄糖生成ATP的量比ac階段少( √ ) (4)題3中丙圖的ab段和丁圖的cd段曲線下降的原因分別是CO2濃度下降和光照強(qiáng)度下降( √ ) (5)題3中甲裝置中10時(shí)的氧氣濃度要比18時(shí)的氧氣濃度高( ) (6)題4中當(dāng)光照強(qiáng)度處于乙圖中的B點(diǎn)時(shí),甲圖中⑥的去向是擴(kuò)散- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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