重点题型研析3——细胞代谢相关题型
题型1 光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量代谢关系的分析
下图表示在适宜光照条件下某高等植物的一个细胞内发生的部分生理过程，下列分析正确的是 ( )
A．细胞持续伴随着“光能→……→热能”的转换
B．小麦根尖分生区的细胞中可以进行①～④的全部过程
C．过程②和④分别在线粒体和细胞质基质中完成
D．参与过程③的[H]来自于有氧呼吸的第Ⅰ、第Ⅱ阶段
解析 细胞在光合作用中由光能→活跃化学能→稳定的化学能，细胞呼吸中稳定化学能→热能，故A对；小麦根尖细胞没有叶绿体，不能进行过程①和③，故B不对；过程②是在线粒体中完成的，④是在细胞质基质和线粒体中完成的，故C不对；过程③中的[H]来自①中水的分解，故D不对。
答案 A
1．光合作用与细胞呼吸关系的图示比较
(1)从反应式上追踪元素的来龙去脉
①光合作用总反应式
提醒 O2中O原子全部来自水；CO2中C经C3进入(CH2O)，不经C5。
②有氧呼吸反应式
提醒 产生的H2O中的O原子全部来自O2，与反应物H2O中O原子无关。
(2)从具体过程中寻找物质循环和能量流动(如图)
①物质循环
C：CO2暗反应,(CH2O)呼吸Ⅰ,丙酮酸呼吸Ⅱ,CO2
O：H2O光反应,O2呼吸Ⅲ,H2O
H：H2O光反应,[H]暗反应,(CH2O)呼吸Ⅰ、Ⅱ,[H]呼吸Ⅲ,H2O
②能量流动(单向、递减)
光能光反应,ATP暗反应,(CH2O)ATP―→各项生命活动
2．光合作用和细胞呼吸中[H]的来源和去路分析
光合作用 细胞呼吸
来源 过程
场所 叶绿体类囊体薄膜上 (1)细胞质基质(2)线粒体基质
去路 过程
场所 叶绿体基质 线粒体内膜
提醒 ①光合作用中产生的[H]是还原型辅酶Ⅱ(NADPH)十分简化的表示方式(教材103页[相关信息])，而细胞呼吸中产生的[H]是还原型辅酶Ⅰ(NADH)十分简化的表示方式(教材94页[相关信息])，二者不是一种物质，尽管书写形式相同。
②还原氢的书写形式一定不能写成H、H＋、H2，只能写成[H]或NADH，亦或NADPH。
3．光合作用和细胞呼吸中ATP的来源及去路分析
(1)光合作用
(2)细胞呼吸
ATP(
①②③都产生ATP，场所为细胞质基质和线粒体)??ADP＋Pi(各项生命活动需要)
提醒 在无氧条件下，需氧型生物仍能产生ATP并进行主动运输，这是无氧呼吸的结果。
1．将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗中释放CO2(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
下列对该表数据分析正确的是 ( )
A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长
B．昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快
C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多
D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍
题型2 光合作用与细胞呼吸在不同光照条件下的气体变化
如图为某植物细胞部分结构示意图，据图分析，
下列四项叙述中，正确的是 ( )
A．a、b箭头表示的是O2进出细胞的过程
B．e、f箭头表示的是CO2进出细胞的过程
C．以C18O2作原料进行光合作用，在较强光照下，测得含18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的d
D．以HO作原料进行光合作用，在较强呼吸作用下，测得含18O的光合作用产物的主要去向是图中的b
解析 a表示叶绿体吸收CO2，b表示叶绿体释放O2，e表示线粒体吸收O2，f表示线粒体释放CO2，c表示叶绿体产生的O2被线粒体利用，d表示线粒体产生的CO2被叶绿体利用。以C18O2作原料进行光合作用，18O的转移为C18O2→有机物→C18O2，在较强光照下，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸产物C18O2主要被叶绿体利用，即主要去向是图中的d。以HO作原料进行光合作用，18O全部生成氧气，在较强呼吸强度下，氧气主要被线粒体利用，进行有氧呼吸，即主要去向是图中的c。
答案 C
绿色植物每时每刻都在进行细胞呼吸，分解有机物、吸收O2、产生CO2。注意四种情况：
(1)强光照射：光合作用速率大于细胞呼吸速率。叶绿体
产生的O2的去向：供给线粒体＋释放到叶片外。叶绿体
需要的CO2的来源：线粒体产生＋外界吸收。过程如图1
所示：
(2)中性光照：光合作用速率等于细胞呼吸速率。叶绿体
产生的O2供给线粒体进行细胞呼吸。线粒体产生的CO2
供给叶绿体进行光合作用，叶片与外界环境不进行气体
交换。过程如图2所示：
(3)弱光光照：光合作用速率小于细胞呼吸速率。叶
绿体产生的全部O2供给线粒体利用。线粒体产生的
CO2除供给叶绿体利用外，其余释放到叶片外。过
程如图3所示：
(4)黑暗情况：不进行光合作用，只进行细胞呼吸，
叶片从外界吸收O2，释放CO2。过程如图4所示：
2．如下图所示，图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况，其中a～f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜条件下O2净产量(光合作用的O2产生量－呼吸作用的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题：
(1)在图甲中，b可代表______，物质b进入箭头所指的结构后与______结合，生成大量的________。
(2)在适宜的条件下，若用CO2、HO供给植物进行代谢，则甲图中的d所代表的物质应是________。
(3)在图乙中，A点时叶肉细胞内生成的物质有________________，在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡，其制约的内在和外在因素分别是________________、__________________。
(4)在其他条件不变的情况下，适当提高棚内的温度，可以提高蔬菜的产量，此时乙图中N点向____(左、右)移动。
(5)在图乙P点所处的状态时，叶绿体内ATP移动的方向是______________________。
题型3 光合作用与呼吸作用的相关计算
如图表示绿色植物鸭茅(属禾本科鸭茅属，为多年
生草本植物，幼叶呈折叠状)相对光合速率(%)与叶龄的关
系。请据图回答：
(1)B点表示_______________________________________
_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)新形成的嫩叶净光合速率(净光合速率＝真光合速率－呼吸速率)很低，从光合作用的光反应角度分析，是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
从光合作用的暗反应角度分析，是由于________________________________________________________________________
________________；此外还有__________________________等原因。
(3)CD段相对光合速率明显下降的原因是________________________________________________________________________
__________________________________。
(4)光合产物从叶片中输出的快慢影响叶片的光合速率。若摘除花或果实，叶片光合速率随之降低的原因是__________________________________________。
(5)用与鸭茅大小相似的绿色叶片，分组进行如下实验。已知叶片实验前，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化，立即再光照1 h(光强度相同)，再测其质量变化，得到如下结果：
组别 甲 乙 丙 丁
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后质量变化/mg －1 －2 －3 －1
光照后与暗处理前质量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1
参与光合作用的酶的最适温度大约在______；温度为30 ℃时，叶片真正的光合作用速率为____________。
解析 (1)从图中可以看出，在B点时，叶片充分展开，此时的相对光合速率为100%。(2)从影响光合作用光反应和暗反应的内部因素入手，结合嫩叶的生长状态进行分析。(3)从叶龄增大后的物质组成和结构上着手分析。(4)光合作用的产物大量运输到花和果实，摘除花或果实后，叶片中光合产物的输出受阻，光合速率随之降低。(5)黑暗中只进行细胞呼吸，光照下的增重是净光合量。按光照条件下的总光合量＝净光合量＋呼吸量进行计算，29 ℃时的总光合量最大，表明此时的光合酶活性最强。30 ℃时的总光合量＝光下净光合量＋光下呼吸量＋黑暗中的呼吸量＝3 mg/h。
答案 (1)叶片充分展开时，相对光合速率最大
(2)幼叶呈折叠状，吸收光能少、光合色素含量少(和叶绿体片层结构不发达等) 光合作用所需酶含量少、活性低 幼叶呈折叠状，气孔开度低
(3)叶绿素的含量减少，光合酶等酶的活性降低
(4)光合产物的输出受阻 (5)29 ℃ 3 mg/h
1．光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
2．在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。如上图所示。
3．呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率。
4．一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
5．判定方法
(1)若为坐标曲线形式，当光照强度为0时，CO2吸收值为0，则为真正(实际)光合速率，若是负值则为表观光合速率。
(2)若所给数值为有光条件下绿色植物的测定值，则为表观光合速率。
(3)有机物积累量一般为表观光合速率，制造量一般为真正(实际)光合速率。
3．(2010·上海生物，六)分析有关植物光合作用的资料，回答问题：
在一定浓度的CO2和适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克斯) 光饱和时光照强度(千勒克斯) 光饱和时CO2吸收量[mg/(100 cm2叶·小时)] 黑暗条件下CO2释放量[mg/(100 cm2叶·小时)]
A植物 1 3 11 5.5
B植物 3 9 30 15
(1)与B植物相比，A植物是在________光照条件下生长的植物，判断的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当光照强度超过9千勒克斯时，B植物光合速率________，造成这种现象的实质是________跟不上________反应。
(3)当光照强度为9千勒克斯时，B植物的总光合速率是________[mg CO2/(100 cm2叶·小时)]。当光照强度为3千勒克斯时，A植物与B植物固定的CO2量的差值为________
[mg CO2/(100 cm2叶·小时)]。
光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期，如图①。
(4)若只留一张叶片，其他叶片全部摘除，如图②，则留下的
叶片的光合速率________，原因是_______________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
题型4 光合作用和细胞呼吸强度的比较及细胞呼吸类型的判断
某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题。研究中设计了下图所示的装置。
请利用以上装置完成对该转基因作物光合作用强度的测试。
实验步骤：
(1)测定植物的呼吸作用强度
方法步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)测定植物的净光合作用强度
方法步骤：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案 (1)①甲、乙装置D中放入NaOH溶液，装置乙作为对照组 ②将装置甲、乙的广口瓶遮光处理，放在温度等相同的环境中 ③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水液滴移动的方向和刻度
(2)①甲、乙装置D中放入NaHCO3溶液，乙装置作为对照组 ②将装置甲、乙放在光照强度、温度等相同的环境中 ③30分钟后分别记录甲、乙两装置中红墨水液滴移动的方向和刻度
1．实验装置
2．实验原理
因呼吸作用类型不同，瓶内气压增大、减小或不动，可通过液滴的右移、左移或不动来呈现；也可根据光照强度不同，通过光合作用与呼吸作用的大小导致瓶内气压变化而引起液滴位置的变化来呈现。
3．装置比较——单一变量的控制及作用
装置1 装置2 装置3
材料 发芽种子 发芽种子 煮熟的种子
试剂 20%NaOH溶液5 mL 蒸馏水5 mL 蒸馏水5 mL
导致瓶内气压变化的气体 O2(CO2被吸收)(呼吸引起) CO2－O2(差值)(呼吸引起) CO2－O2(差值)(环境引起)
作用 —— —— 物理误差的校正
对照(装置1和2) 等量NaOH溶液和蒸馏水单一变量控制 ——
对照(装置2和3) —— 等量萌发的种子和煮熟的种子单一变量控制
4.若将装置1改为探究光合作用和呼吸作用与光照强度的关系，则：
(1)装置需改动的地方有三处：
①将“发芽种子”换成“能进行光合作用的材料”；
②将“NaOH溶液”换成“Na2CO3/NaHCO3缓冲液”，保证CO2的相对稳定。
③置于不同的光照强度下，观察液滴移动。
(2)结果分析：①若红色液滴右移，说明光照较强，光合作用大于细胞呼吸，释放O2使瓶内气压增大；②若红色液滴左移，说明光照较弱，细胞呼吸大于光合作用，吸收O2使瓶内气压减小；③若红色液滴不动，说明在此光照强度下光合作用等于细胞呼吸，释放的O2量等于吸收的O2量，瓶内气压不变。
5．探究细胞呼吸状况的实验装置及结果分析
(1)欲测定与确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，即装置1和装置2。
(2)结果与分析
①若装置1液滴左移，装置2液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)。
②若装置1液滴不动，装置2液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)。
③若装置1液滴左移，装置2液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。
④装置1与装置2液滴均左移，则呼吸过程中O2吸收量大于CO2释放量，呼吸底物中可能有脂质参与。(与糖类相比，脂肪C、H比例高，O的比例低，故氧化分解时释放相同CO2时，脂肪消耗的O2多，故CO2/O2＜1，而葡萄糖只进行有氧呼吸时，CO2/O2＝1；若有氧和无氧呼吸同时进行，则CO2/O2＞1。)
a．为使实验结果精确，排除实验误差还应设置装置3，以便校正。
b．进行结果与结论的描述时应“先结果后结论”，而不是“先结论后结果”，如上。
4．下图是测定发芽种子的呼吸类型所用装置(假设呼吸底物只有葡萄糖，并且不考虑外界条件的影响)，下列有关说法错误的是 ( )
选项 现象 结论
甲装置 乙装置
A 液滴左移 液滴不动 只进行有氧呼吸
B 液滴不动 液滴右移 只进行无氧呼吸
C 液滴不动 液滴不动 只进行有氧呼吸
D 液滴左移 滴液右移 既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
题型5 光合作用和细胞呼吸的坐标曲线类题
晴朗夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内继续培养。每隔一段时间用CO2浓度检测仪测定玻璃罩内CO2浓度，绘制成如图所示曲线(水平虚线：实验开始时玻璃罩内CO2浓度)。据图得出的正确判断是 ( )
A．AD段表示光合作用大于呼吸作用
B．影响曲线BC段变缓的主要因素是温度
C．FG段表明气孔关闭，不进行光合作用
D．体内的有机物在一昼夜内有所减少
答案 B
5．树林中，阳光穿过枝叶的空隙，会在地上投下光斑，光斑随着太阳的偏移和枝叶的摆动而移动。如图显示的是在人工照射下某植物叶片形成光斑，实验中测得CO2吸收速率和O2释放速率的变化情况。请据图分析回答：
(1)光斑开始照射后的5秒内，O2释放速率和CO2吸收速率的变化是________________________________________。(2)图中C点O2释放速率与CO2吸收速率相等，说明________________________________________。
(3)CD段O2释放速率迅速恢复至原水平的原因是________________________________________。
(4)实验表明，制约O2释放速率的因素是________________________________________________________________________。
(5)如图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下，温度对某植物的真光合作用速率和呼吸作用速率的影响。图中实线表示光合作用速率，虚线表示呼吸作用速率。请在图乙的坐标上画出植物在15～60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线。
实验技能突破3——实验设计的核心—变量的控制
为探究环境因素对光合作用强度的影响，多个兴趣小组设计实验进行研究。
实验材料和用具：100 mL量筒、20～500 W的台灯、
冷开水、NaHCO3、黑藻等。
实验步骤：
准备6套如图所示的装置，编号为1～6。在可乐瓶
中各加入约500 mL 0.01 g/mL NaHCO3溶液后用冷开水
充满。
②取6等份黑藻分别放入1～6号装置。
③将6套装置放入暗室中，然后分别用20 W、50 W、75 W、100 W、200 W和500 W的台灯等距离地照射1～6号装置，观察气泡的产生情况。
④30 min后停止光照，测量光合作用释放的O2的体积。
实验结果：
不同光照条件下O2的释放量(mL)
组次 20 W 50 W 75 W 100 W 200 W 500 W
一 1.8 5.0 9.0 12.0 21.0 19.0
二 1.8 5.3 8.0 11.5 20.0 18.0
三 2.0 5.0 8.0 12.0 20.0 19.0
均值 1.87 5.1 8.3 11.83 20.3 18.70
对该实验进行分析，回答有关问题：
(1)该实验中的自变量是________。列出实验中的两个无关变量：________________________________________________________________________。
(2)根据装置图，上表中各组次的实验数据是如何读出的？
________________________________________________________________________。
(3)将实验处理结果绘成柱形图。
(4)上表中测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量，其原因是________________________________________________________________________。
(5)对表中数据进行分析并得出结论。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定合适的光照强度，因为光照不够会降低产量，而提供多余的光照还会浪费钱。通过该实验还不能够确定最合适黑藻生长的光照强度，该如何开展进一步的探究呢？
________________________________________________________________________。
解析 (1)探究环境因素对光合作用强度的影响，1～6号装置的光照强度不同，可见光照强度是自变量。其他可能会对实验结果造成影响的因素为无关变量，答案合理即可。(2)NaHCO3的作用是调节并保持CO2的浓度，量筒中收集到的水的体积也就是光合作用释放的O2的体积。(3)考查实验数据的转换能力。表中数据体现了光合作用释放的O2量随光照强度的变化而变化的情况，转换成柱形图，以光照强度为横坐标，以光合作用释放的O2量(取平均值)为纵坐标，分别画出20 W、50 W、75 W、100 W、200 W和500 W光照强度时的光合作用释放的O2量。(4)表中测得的O2量是净光合作用量，总光合作用量＝净光合作用量＋呼吸量。(5)根据表中数据或柱形图，可以看出200 W是一个转折点，这之前光合作用释放的O2量随光照强度的增大而增加，之后则随光照强度的增大而减少。(6)从表中数据看，从100 W～200 W或从200 W～500 W，难以确定合适的光照强度，可从100 W～500 W，设置多组光照强度梯度，进一步进行实验。
答案 (1)光照强度 CO2(或NaHCO3溶液)、温度、pH、黑藻(任选两项) (2)读量筒中收集到的水的体积
(3)如图所示
(4)黑藻自身的呼吸作用会消耗O2 (5)在20 W～200 W范围内随着光照强度的不断增强，光合作用释放的O2量也在升高，但光照强度达500 W时释放O2量反而降低，说明适当提高光照强度可以提高光合作用的强度 (6)在100 W～500 W范围内设置多组梯度进行实验
1．变量：或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同，通常可分为两类：
(1)自变量与因变量
自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件；因变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性的影响”的实验中，所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是自变量，而由于低温、适温、高温条件变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是因变量，该实验即在于获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。
(2)无关变量与额外变量
无关变量，指实验中除自变量以外，可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对因变量有干扰作用。例如上述实验中除自变量(低温、适温、高温)以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度、可溶性淀粉浓度和纯度、试剂溶液的剂量、浓度和纯度、实验操作程度、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差。
2．单一变量原则
在实验设计中仅仅改变实验中的某一项变量，其他因子不变，在此条件下，观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要做到前后一致。
酶是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物，生物体内的化学反应基本上都是在酶的催化下进行的。请根据下列有关酶促反应的实验操作，回答相关问题。
实验操作 试管
A B C D E F
①加入质量分数为1%的可溶性淀粉溶液1 mL ＋ ＋ － － ＋ －
②加入质量分数为2%的蔗糖溶液1 mL － － ＋ ＋ － ＋
③加入唾液淀粉酶原液1 mL ＋ － ＋ － － －
④加入蔗糖酶溶液1 mL － ＋ － ＋ － －
⑤加入蒸馏水1 mL － － － － ＋ ＋
⑥酶促水解反应 摇匀，37℃水浴中保温10 min
⑦向每个试管中加入斐林试剂2 mL 摇匀，沸水浴中加热1～2 min
⑧观察并记录各试管内的变化
注：表中“＋”为加入，“－”为未加入。
(1)制备淀粉溶液时需加热煮沸，但制备好以后必须冷却到室温才能使用，这是防止________________________。
(2)上述实验中，________号试管物质能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，本实验的结论为__________________。
(3)实验过程中，E、F号试管起__________作用。如果E、F号试管也出现砖红色沉淀，可能有很多原因，下列分析正确的是(用序号表示)________。
①淀粉溶液、蔗糖溶液不纯，混有还原糖 ②淀粉溶液、蔗糖溶液放置的时间太长，其中的微生物将部分淀粉、蔗糖分解成还原糖 ③试管不干净、上面留有还原糖 ④实验操作过程中，胶头滴管混用、错用
(4)如果条件有限，只保留两支试管，也能初步得出实验结论，请你写出可能的组合________________。
(5)本实验，能否用碘液代替斐林试剂________(能/不能)。理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
迁移应用
1．C
2．(1)O2 [H] ATP和水 (2)18O2 (3)CO2和H2O 叶绿体的数量 二氧化碳浓度(或温度) (4)左 (5)从类囊体薄膜到叶绿体基质
3．(1)弱光 因为A植物在光饱和时的光照强度低于B植物(A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物) (2)不再增加 暗反应 光 (3)45 1.5 (4)增加 枝条上仅剩一张叶片，总光合产物减少，但结果期的植物对营养的需求最大，因此叶中光合作用产物会迅速输出，故光合速率增加
4．C
5．(1)O2释放速率急剧上升，CO2吸收速率上升相对缓慢
(2)光合作用速率和呼吸作用速率相等 (3)随着光斑
的移开，光照强度降低到原来的水平，光反应速率下
降
(4)光照强度 (5)如图所示
即时巩固
(1)温度过高使酶活性丧失 (2)A、D 酶具有专一性
(3)对照 ①②③④ (4)AB、CD、AC、BD (5)不能 碘液不能检测蔗糖是否被分解产生还原糖(蔗糖不与碘液发生反应，蔗糖水解产物也不与碘液发生反应)
规范答题3——实验探究呼吸作用中[H]的产生及作用
答卷投影 规范审答
规范审题|抓关键词 信息1 A管中蚕豆不能进行呼吸作用产生[H]，B管中蚕豆能进行呼吸作用产生[H]。信息2 结合信息1，B管中产生了[H]使甲烯蓝还原引起蓝色变淡，A管中不能产生[H]而不变色。信息3 当把B取出放入空气中时甲烯蓝又被氧化恢复原来的蓝色，结合信息1、2知A管只起对照作用。
规范答题|规范书写答其所问 批注1 题意理解不透，分析问题时没有把握关键，回答问题不准确。批注2 原理不清，思维混乱，理解失误。批注3 回答不准确，不具体。
满分答案 (1)子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原(2)通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化(3)子叶细胞的酶失活，无呼吸作用(4)作对照实验 温馨提示 ①根据题干要求，结合所学知识进行适当推理和正确判断是高考对信息能力的要求，要加强训练。②高中生物学实验要理解并正确应用实验的原则。高考集训＋题型特训(三)
[高考集训]
1．下列有关酶的叙述，正确的是 ( )
①酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 (2011·天津，1A)
②水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基
(2009·广东，3D)
③如图所示，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，由图可知甲酶不可能是具有催化功能的RNA，而乙酶的化学本质为蛋白质
(2011·新课标全国，2改编)
④溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 (2010·山东，5A)
⑤高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 (2009·重庆，1A)
⑥用含蛋白酶的洗衣粉去除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好 (2010·江苏，3D改编)
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 (2011·天津，1B)
2．下列有关ATP的叙述，正确的是 ( )
①ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供
(2007·海南，7BC改编)
②细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 (2008·广东，4D)
③叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 (2009·上海，24D)
④只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP (2009·上海，24B)
⑤无氧条件下，光合作用是细胞中ATP的唯一来源 (2008·广东，4A)
⑥主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 (2010·天津，4A)
⑦人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 (2008·天津，6④)
⑧人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等
(2008·天津，6①)
⑨人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加
(2008·天津，6③)
3．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ( )
①细胞呼吸必须在酶的催化下进行(2009·全国Ⅱ，1A)
②有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 (2010·新课标全国，2B)
③无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 (2010·新课标全国，2C)
④无氧呼吸的终产物是丙酮酸 (2010·新课标全国，2A)
⑤与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量
(2010·四川，1A)
⑥无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜 (2009·浙江，4A)
4．下列关于光合作用的叙述，正确的是 ( )
①叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 (2009·安徽，1A)
②H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 (2009·安徽，1B)
③在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质
(2010·天津，1改编)
④光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
(2009·浙江，4C)
⑤番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低
(2011·新课标全国，3改编)
⑥叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用 (2009·全国Ⅱ，1D)
⑦夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
(2009·浙江，4D)
⑧破坏叶绿体外膜后，O2不能产生 (2011·浙江，1A)
5．(2009·山东，26(3))如图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下，当EC时，可采取________措施，保证作物的最大光合速率，如遇连阴天，温室需补光，选用________光最有效。
[题型特训]
题型类型 题 号 错题统计 错因分析
坐标曲线类 1、2、3、4、12、15
过程图解类 5、6、7、8、9、13
实验装置类 10、11、14
实验变量类 16、17
1.如图表示pH对植物和人的淀粉酶活性的影响，下列有关说法正确的是 ( )
A．pH为6时植物淀粉酶的活性最高
B．pH由低到高时淀粉酶活性逐渐升高
C．不同物种淀粉酶的最适pH有差异
D．人的淀粉酶活性比植物淀粉酶活性高
2．将叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别放置在相同的、温度适宜且恒定的密闭小室中，给予充足的光照，利用红外测量仪每隔5 min测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。对此实验叙述正确的是 ( )
A．此实验可用于验证A植物比B植物具有更强的固定CO2的能力
B．当CO2浓度约为0.8 mmol/L时，A、B两植物的光合作用强度相等
C．30 min以后，两种植物叶片光合作用强度都与呼吸作用强度相等
D．若A植物在第5 min时光照突然降低，C5含量将增加
3．某生物兴趣小组将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试
管中，以白炽灯作为光源，移动白炽灯调节其与大试管的
距离，分别在10 ℃、20 ℃和30 ℃下进行实验，观察并记
录单位时间内不同距离下枝条产生的气泡数目，结果如图
所示。下列相关叙述不正确的是 ( )
A．该实验研究的是光照强度和温度对光合速率的影响
B．A点和C点的限制因素分别为温度和光照强度
C．B点条件下伊乐藻能进行光合作用
D．若在缺镁的培养液中进行此实验，则B点向右移动
4．如图表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时(其他条件不变且适宜)，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。下列有关说法错误的是 ( )
A．光照强度由a到d时，叶肉细胞净光合速率增加
B．光照强度为b时，光合作用速率等于呼吸作用速率
C．若光照强度长期为c，该绿色植物不能正常生长
D．光照强度为d时，单位时间内细胞从周围吸收2个单位的CO2
5．下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法错误的是 ( )
A．②过程需多种酶参与，且需ATP供能
B．适宜条件下，③过程在活细胞中都能进行
C．⑤过程产生的能量最多
D．①③④过程产生的[H]都能与氧结合产生水
6．如图表示某植物细胞内的代谢过程，下列有关叙述
不正确的是 ( )
A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B．①、④过程都产生[H]
C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
D．①②③④四个过程既不消耗氧气也不产生氧气
7．如图表示光照下叶肉细胞中甲、乙两种细胞器间的气体交换情况，
下列有关叙述中正确的是 ( )
A．在黑暗环境中甲结构将停止其生理活动
B．甲、乙结构均能产生ATP，并都能用于各项生命活动
C．植物正常生长时，乙结构产生的O2全部被甲结构吸收
D．通过增施农家肥可以增加温室中的CO2浓度，促进乙的生理活动
8．如图为光合作用和细胞呼吸之间的能量转变图解。下列有关该图的说法中正确的是
( )
A．只有在强光下同一叶肉细胞呼吸作用产生的二氧化碳直接供自身光合作用利用
B．光合作用光反应阶段产生的[H]只来自水，而呼吸作用产生的[H]只来自有机物
C．耗氧量相同的情况下，同一植株的绿色细胞和非绿色细胞产生ATP的量可能相同
D．在强光下一株植物所有细胞呼吸消耗的氧气全部来自光合作用过程中产生的氧气
9．如图表示高等植物细胞的两个重要生理过程中C、H、O的变化，某个同学在分析时，做出了如下判断，你认为其中判断有误的是 ( )
A．甲为光合作用，乙为呼吸作用
B．甲中的H2O在类囊体薄膜上被消耗，乙中H2O的消耗与产生都在线粒体中
C．甲和乙过程中都有[H]的产生与消耗
D．甲过程全在叶绿体中进行，乙过程全在线粒体中进行
10．如图为探究酵母菌进行的细胞呼吸类型的装置图，下列现象中能说明酵母菌既进行有氧呼吸，同时又进行无氧呼吸的是 ( )
A．装置1中液滴左移，装置2中液滴不移
B．装置1中液滴左移，装置2中液滴右移
C．装置1中液滴不移动，装置2中液滴右移
D．装置1中液滴右移，装置2中液滴左移
11．如图为研究光合作用的实验装置。用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出叶片内的气体直至叶片沉入水底，然后将等量的叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，给予一定的光照，测量每个培养皿中叶圆片上浮至液面所用的平均时间，以研究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度的关系。有关分析正确的是 ( )
A．在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐减小
B．在bc段，单独增加适宜的光照或温度或NaHCO3溶液浓度，都可以缩短叶圆片上浮的时间
C．在c点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，使叶肉细胞失水而导致代谢水平下降
D．因配制的NaHCO3溶液中不含氧气，所以整个实验过程中叶片不能进行呼吸作用
12．(2009·广东卷，30)在充满N2与CO2的密闭容器中，用水培法栽培几株番茄，CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图，请回答问题。
(1)6～8 h间，光合速率________(大于、小于)呼吸速率，容器内的O2含量________，CO2含量________，植株干重________。
(2)9～10 h间，光合速率迅速下降，推测最可能发生变化的环境因素是________；10 h时不再产生ATP的细胞器是__________；若此环境因素维持不变，容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽，此时另一细胞器即________停止ATP的合成，________成为ATP合成的唯一场所。
(3)若在8 h时，将容器置于冰浴中，请推测呼吸速率会出现的变化及其原因：______
__________________________________________________________________________。
13．下面是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意图，其中Ⅰ～Ⅴ为生理过程，a～h为物质名称，请回答：
(1)图中物质b和g分别是________和________。
(2)物质a分布在叶绿体的________________，提取该物质时加入CaCO3的目的是________________________________________________________________________。
(3)过程Ⅳ、Ⅴ发生的场所依次是____________和____________。
(4)上述 Ⅰ～Ⅴ过程中，能够产生ATP的过程是________，ATP的结构简式是________________，必须有氧气参与进行的是________。
(5)较强光照下，Ⅰ过程中d的移动方向是________________________________________。
14．为探究环境因素对光合作用强度的影响，多个兴趣小组以金鱼藻为材料设计实验进行研究。下图为三个小组分别设计的实验装置。请回答下列问题：
实验一：金鱼藻在适宜条件下进行光合作用，其繁殖很快。在相同培养液中，如图甲以图中的装置Ⅰ和Ⅱ(密封环境)分别培养金鱼藻，将两个装置都放在阳光下，一定时间后，观察装置Ⅰ和Ⅱ发生的变化。
(1)B试管中金鱼藻繁殖速度________(加快/减慢/无变化)，其原因是A瓶中酵母菌________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C试管中金鱼藻繁殖速度________(加快/减慢/无变化)，其原因是D瓶中乳酸菌________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验二：如图乙为验证温度对光合速率影响的实验装置，请回答：
(3)实验的原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在实验过程中可通过观察________________________________________来判断光合作用的强度。
(5)请用坐标曲线图表示预期的实验结果。
15．下面的三个图是某研究小组利用过氧化氢酶探究H2O2分解条件而获得的实验结果。请
回答下列有关问题：
(1)图1、2、3所代表的实验中，实验自变量依次为____________、________、________。
(2)根据图1可以得出的实验结论是酶的催化作用具有________。
(3)图2曲线bc段产生的最可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若图2实验过程中增加过氧化氢酶的含量，请在图2中，利用虚线绘出曲线的变化情况。
(5)能否以H2O2为材料来探究温度对H2O2酶活性的影响？______，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16．如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。
材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为
0.1 g/L的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量多。
(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①__________
B 加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②________________________ 加入石蜡油，铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是____________________，这是控制实验的______________变量。
(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个C装置。请写出C装置
的实验步骤：
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
C ③__________ ④_________ 加入石蜡油，铺满液面
(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若A、B、C装置在温度大小关系是______(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
17．某生物兴趣小组为探究影响植物光合作用的因素，将A、B两种植物放置在密闭温室中
培养，如表所示为相关实验数据，请回答有关问题：
温度 20 ℃
光照强度(klx) 0 5 10 15 20 25
CO2减少速率(mL/h) CO2浓度为0.3% A植物 0 4.5 6.5 6.5 6.5 4.1
B植物 0 0 4.1 8.3 12.5 12.5
CO2浓度为1% A植物 0 4.5 6.5 7.6 7.6 6.7
B植物 0 0 4.1 8.3 12.5 16.4
(1)此实验中的自变量是________________________________________________________________________。
(2)据表中数据可知，__________植物更适合在荫蔽环境下生存。
(3)光照强度大于10 klx、CO2浓度为0.3%时，限制A植物光合作用的内部因素可能是________________________________________________________________________。
(4)实验中还测得20 ℃、黑暗中A植物CO2的增加速率为3.4 mL/h，则CO2浓度为1%且其出现光饱和现象时，叶绿体产生O2的速率为__________mL/h。
答案
高考集训
1．②④ 2.③⑥⑨ 3.① 4.③⑤⑦
5．增大光照强度 CO2浓度 遮光 红(蓝紫)
题型特训
1．C 2．C 3．D 4．B 5．D 6．C 7．D 8．C 9．D 10．B 11．C
12．(1)大于 上升 下降 增加
(2)光照强度 叶绿体 线粒体 细胞质基质
(3)呼吸速率变慢，因为相关酶的活性因降温而下降
13．(1)氧气 二氧化碳 (2)类囊体薄膜上 防止色素被破坏 (3)线粒体基质 线粒体内膜 (4)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ A—P～P～P Ⅴ
(5)从叶绿体基质向类囊体薄膜方向移动
14．(1)加快 发生呼吸作用产生二氧化碳，促进金鱼藻的光合作用 (2)减慢 发生呼吸作用不产生二氧化碳，金鱼藻因缺乏二氧化碳光合作用减慢 (3)温度影响金鱼藻的酶活性，从而影响光合作用速率，进而影响产生氧气的速率 (4)一定时间内光合作用产生氧气的气泡数
(5)如图
15．(1)催化剂种类 H2O2浓度 pH (2)高效性 (3)过氧化氢酶数量(浓度)有限 (4)如图
(5)不能 H2O2在加热条件下会分解，影响实验结果的观测
16．(1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母 (2)除去氧气 自 (3)③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C
17．(1)光照强度、CO2浓度、植物种类 (2)A(3)色素的含量、酶的活性 (4)11第9课时 降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
[判一判]
1．细胞代谢的主要场所是线粒体 ( )
2．酶在生物体内有催化和调节作用 ( )
3．酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质 ( )
4．活细胞都能产生酶，有些酶中含有核糖 ( )
5．酶催化作用的实质——提高化学反应的活化能，使化学反应顺利进行 ( )
6．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶 ( )
7．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶 ( )
[想一想]
1．酶的基本单位是什么？
2．能催化淀粉酶水解的酶是哪种？
二、酶的特性
1．________：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。
2．专一性：每一种酶只能催化____________化学反应。
3．酶的作用条件较______：在________的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显______。在过酸、过碱或温度过高条件下酶会________，而在低温条件下酶的活性______，但________。
提醒
特别关注横坐标数值。
[练一练] (2009·广东文基，72)嫩肉粉是以蛋白酶为主要成分的食品添加剂，就酶的作用特点而言，下列使用方法中最佳的是 ( )
A．炒肉的过程中加入
B．肉炒熟后起锅前加入
C．先用沸水溶解后与肉片混匀，炒熟
D．室温下与肉片混匀，放置一段时间，炒熟
三、酶本质的探索
[连一连]
1．教材78～79页实验及控制变量：1～4号试管中，自变量是什么？因变量是什么？无关变量呢？实验组和对照组是？
提示 自变量为“加热”、“Fe3＋”和“H2O2酶”；因变量：产生气泡的数量及速度；无关变量：H2O2的量及浓度、肝脏研磨液的新鲜程度；实验组为2、3、4号试管，对照组为1号试管。
2．根据教材81页[关于酶本质的探索]，完成82页基础题第1题。(生物史方面的考查)
3．教材85页中间小字部分——不同生物酶的最适pH、温度及酶失活问题。
4．教材86页中二拓展题。
5．教材87页酶的实践应用。
考点25 提升核心概念的理解能力——酶的概念拓展及验证实验
1．下列有关酶的叙述正确的是 ( )
A．凡是活细胞都能产生酶，酶可以由具分泌功能的细胞产生，也可以从食物中获取
B．酶只有在细胞内才起作用，既能催化细胞内化学反应，又能在新陈代谢中和生长发育中起调控作用
C．将淀粉酶溶液中加入双缩脲试剂发现溶液出现紫色，说明酶的化学本质一定是蛋白质
D．将H2O2酶和蒸馏水同时等量加入H2O2溶液中，发现在有酶的试管中迅速出现大量气泡，说明酶的确降低了反应的活化能，具有催化作用
排雷 涉及到酶的概念理解要抓住这样几个关键词：“一般由活细胞产生”、“适宜条件下起催化作用”、“降低活化能”、“绝大多数为蛋白质”。
1．酶的概念拓展
类别 内容
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
功能 降低化学反应的活化能，提高化学反应速率
种类 按存在部位分 胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶
胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶
按功能分 水解酶：在物质水解时起催化作用
合成酶：在物质合成时起催化作用
与无机催化剂相同的性质 ①降低反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点②反应前后，酶的性质和数量不变
2.酶的本质及生理作用的验证实验
(1)酶是蛋白质的验证实验
①实验设计思路
②实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
③实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。
(2)酶的催化作用
①实验设计思路
②实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。
③实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。
1．为了验证口腔的分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是 ( )
A．实验② B．实验①
C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能
考点26 提升坐标曲线题解题能力——与酶有关的曲线分析
2．如图表示某种酶在不同处理条件(a、b、c)下催化某反应物的量和反应时间的关系，解读此图可获得的信息是 ( )
A．a、b、c表示温度，则一定是a＞b＞c
B．a、b、c表示酶的浓度，则a＞b＞c
C．a、b、c表示底物的浓度，则a＞b＞c
D．a、b、c表示温度，则不可能是a＞b＞c
排雷 关注纵坐标为反应物的量，由此才能正确得出此题蕴含的含义——相同时间内曲线下降速度越快催化效率越高。
1．酶催化活性的表示方法
单位时间内底物的减少量或产物的生成量。
2．表示酶高效性的曲线
(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的
催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学反应平衡所需的时间，不能改变化
学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
3．表示酶专一性的曲线
4．温度、pH影响酶活性的曲线
(1)分析图A、B可知，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高。温度和pH偏高或偏低，酶活性都会明显降低。
(2)过酸、过碱、高温都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶失去活性；而低温只是使酶的活性降低，酶的分子结构未遭到破坏，温度升高可恢复其活性。
(3)反应溶液中pH的变化不影响酶作用的最适温度，如图C所示。
5．底物浓度
酶量一定的条件下，在一定范围内随着底物浓度的增加，反应速率
也增加，但达到一定浓度后不再增加，原因是受到酶数量和酶活性
的限制(如图)。
6．酶浓度
在底物充足、其他条件适宜且固定的条件下，酶促反应速率与酶浓
度成正比(如图)。
如何分析同一坐标系中的多条曲线
不同的酶具有不同的最适温度或pH，比较不同的曲线时，不仅要关注曲线之间的“异”，还要关注曲线之间的“同”。如图所示，左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。
从左图可以看出，两条曲线的变化趋势相同，但植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在右图中，在一定温度范围内，三条曲线的变化趋势相同，但酶C活性曲线只是画了一部分(从右图中无法知道酶C的最适温度)；从右图中可以看出，酶活性温度范围最窄的是酶B。
2．某些制糖厂用淀粉作为原料进行工业制糖。其技术基本要求是调节温度来影响淀粉酶的活性。如图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙表示一定量的淀粉酶在催化足够量的淀粉水解时温度对麦芽糖累积量的影响，图中的累积量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量。下列关于X、Y、Z三点温度值的判断，正确的是 ( )
甲 乙
A．X点代表Ta、Y点代表Tb
B．X点代表Ta、Z点代表Tc
C．Y点代表Tb、Z点代表Tc
D．X点代表Tb、Y点代表Tc
考点27 实验技能提升——酶特性的实验探究
3．(2011·大纲全国卷，31)某同学从温度为55 ℃～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题：
(1)测定脂肪酶活性时，应选择________________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________________溶液以维持其酸碱度稳定。
(2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。
(3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。
排雷 探究“最适”问题——温度、浓度、剂量等，基本实验思路：配制或设计一系列梯度的实验，看实验现象，效果最明显的(即峰值)即为“最适”的，此类实验一般先设预实验，即：
1．酶的高效性——比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验注意问题
①实验时必须用新鲜的、刚从活的动物体中取出的肝脏作实验材料。肝脏如果不新鲜，肝细胞内的过氧化氢酶等有机物就会在腐生细菌的作用下分解，使组织中酶分子的数量减少且活性降低。
②实验中使用肝脏的研磨液，可以加大肝细胞内过氧化氢酶与试管中过氧化氢的接触面积，从而加速过氧化氢的分解。
③滴加氯化铁溶液和肝脏研磨液时不能共用一支滴管，因为酶的催化效率具有高效性，少量酶带入FeCl3溶液中就会影响实验结果的准确性，甚至使人产生错觉，作出错误的判断。
④H2O2分解过程有气泡冒出，若反应一段时间，不再有气泡冒出，说明反应结束；若在不增加H2O2量的前提下，使气泡(O2)的生成量增加，可采取的措施是提高H2O2浓度。
(2)实验拓展：该实验探究中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
方案一：用同一种酶催化两种不同物质
①
②用淀粉酶分别作用于淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀生成来判断淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探究酶的专一性。
方案二：用两种不同酶催化同一种物质
①
②再用斐林试剂鉴定，从而探究酶的专一性。
2．探究温度对酶活性的影响
步骤 项目 试管1 试管2 试管3
1 加入可溶性淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL
2 放置在不同温度环境 0 ℃ 100 ℃ 60 ℃
3 加入新配置的α 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL
4 完成反应 5 min 5 min 5 min
5 滴入碘液 2滴 2滴 2滴
6 观察结果 变蓝 变蓝 不变蓝
(1)实验注意问题
①实验室使用的α 淀粉酶最适温度为60 ℃。
②由于H2O2不稳定，因此探究温度对酶活性影响时，不选择H2O2作反应物。
③本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。
④本实验中步骤2、步骤3一定不能颠倒顺序，否则会使实验失败，即先控制条件再混合。
(2)实验过程中的理论分析
3．探究pH对酶活性的影响
步骤 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mL NaOH溶液
3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生
实验注意问题：
(1)实验程序中2、3步一定不能颠倒，否则实验失败。
(2)本实验中也可将过氧化氢酶和H2O2分别调至同一pH，再混合，以保证反应一开始便达到预设pH。
(3)本实验不宜选用淀粉酶催化淀粉水解，因为淀粉酶催化的底物淀粉在酸性条件下也会发生水解反应。
3．请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题：
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，斐林试剂、试管、37 ℃恒温水浴锅、沸水浴锅。
(1)若“＋”代表加入适量的溶液，“－”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。
溶液试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液
甲 ＋ － ＋ －
乙
丙
丁
(2)实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
(3)结果预测：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)结论：________________________________________________________________________。
(5)在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到20 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现砖红色试管中的颜色会比37 ℃时的浅，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
与酶有关的实验设计方法总结
1．应遵循单一变量原则，同时还要设置对照实验。
2．实验设计的一般思路：分析课题→把握原理→确认变量→设置对照→一般步骤。其关键：实验变量如何操纵、无关变量如何控制、反应变量如何检测。在此分析的基础上，设计步骤、预测结果并得出结论。例如：
(1)验证或探究酶具有高效性：高效性是一种比较性概念，是指与无机催化剂相比具有高效性。因此应设置酶与无机催化剂对同一反应的催化效率的对照，不能用酶和蒸馏水做对照，若这样是验证酶的催化功能。
(2)验证或探究酶具有专一性：专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。因此验证酶具有专一性应设置一种酶对不同化学反应的催化效果的对照。可用同一底物、两种不同酶，也可用不同底物、同一种酶来验证。
(3)验证或探究温度对酶活性的影响：自变量是温度，应设置具有一定梯度的多个不同温度条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低温、适温、高温”三个指标。注意α 淀粉酶最适温度是60 ℃。
(4)验证或探究pH对酶活性的影响：自变量是pH，应设置具有一定梯度的多个不同pH条件，比较某种酶的催化效率。一般至少应设置“低pH、最适pH、高pH”三个指标。注意胃蛋白酶最适pH在1.5左右。
典例 下列有关酶特性的实验设计最科学、严谨的是 ( )
选项 实验目的 主要实验步骤
A 酶催化具有高效性 实验组：2 mL 3%H2O2＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min对照组：2 mL 3%H2O2＋1 m L蒸馏水，保温5 min
B pH影响酶的活性 向A、B、C三支试管中分别加入2 mL 3%可溶性淀粉向A、B、C三支试管中依次加入1 mL不同pH的缓冲液向A、B、C三支试管中分别加入1 mL新鲜唾液④ A、B、C三支试管均在适宜温度下保持5 min，再用斐林试剂检验
C 探究酶作用的适宜温度 2 mL 3%可溶性淀粉＋2 mL新鲜唾液＋碘液→每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液颜色变化
D 酶催化具有专一性 实验组：2 mL 3%可溶性淀粉＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验对照组：2 mL 3%蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后，碘液检验
对酶和激素的相关知识辨析不清
典例1 (2010·上海卷，17)下列有关人体中酶和激素的叙述，正确的是 ( )
A．酶和激素都是蛋白质
B．酶和激素都与物质和能量代谢有关
C．酶和激素都由内分泌细胞分泌
D．酶和激素都要释放到血液中才能发挥作用
纠错笔记 酶与激素的比较
酶 激素
来源及作用场所 活细胞产生；细胞内或细胞外 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生；细胞外发挥作用
化学本质 绝大多数是蛋白质，少数是RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂质等
生物功能 催化作用 调节作用
共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可缺少
典例2 下列有关酶的叙述，正确的是 ( )
①是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中获得，有的从体内转化而来 ③凡是活细胞都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是蛋白质，有的酶是固醇 ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦在新陈代谢和生殖发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用 ⑨酶只在细胞内发挥作用 ⑩酶在体内不能更新 酶制剂通常在低温下保存
A．①②⑤ B．③⑦⑨⑩
C．③④⑧ D．④⑤⑥⑩
纠错笔记 酶知识的正误辨析
正确说法 错误说法
产生场所 凡是活细胞都能产生(不考虑人的成熟红细胞) 具有分泌功能的细胞才能产生
化学本质 有机物(或多数是蛋白质，少数为RNA) 蛋白质
基本单位 氨基酸或核糖核苷酸 氨基酸
作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用 只在细胞内起催化作用
温度影响 低温影响酶的活性，不破坏酶的结构，高温使酶变性失活 低温引起酶变性失活
作用 酶只起催化作用 酶具有调节、催化等多种功能
来源 生物体内合成 有的来源于食物
题组一 酶的概念、作用及本质的考查
1．(2011·新课标全国卷，2)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下图所示。下列分析错误的是 ( )
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
2．(2010·上海卷，5)如图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是( )
A．需要解旋酶 B．属于水解反应
C．会有能量变化 D．反应速率与温度有关
3．(2011·海南卷，14)关于酶的叙述，正确的是 ( )
A．酶提供了反应过程所必需的活化能
B．酶活性的变化与酶所处的环境的改变无关
C．酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D．酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
题组二 与酶有关的坐标曲线的考查
4．下图中的曲线是用过氧化氢作实验材料，根据有关实验结果绘制的。其中能说明酶具有高效性的是 ( )
5．下图一表示温度对酶促反应速率的影响示意图，图二的实线表示在温度为a的情况下生成物量与时间的关系图。则当温度增加一倍时生成物量与时间的关系是 ( )
A．曲线1 B．曲线2 C．曲线3 D．曲线4
题组三 有关酶的特性的实验考查
6．(2011·江苏卷，31)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：
①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14 d，用普通饲料投喂，备用。
②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200 mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。
③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。
④称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。
⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。
蛋白酶活性(U/mg) 脂肪酶活性(U/mg) 淀粉酶活性(U/mg)
对照组 1.09 0.08 0.12
实验组 1.71 0.10 0.13
根据上述实验，回答下列问题：
(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是__________________________；实验前的驯养是为了__________________________。
(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意____________，其原因是________________________________________________________________________。
(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有____________________________________。
(4)本实验得出的初步结论是______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)推测鲈鱼的食性并说明理由：___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
酶的概念及本质 1、2、11、12
酶的特性 5、6、8
酶的相关实验 3、4、7、9、10、13、14
特别推荐 曲线题解读——3、6、8；关于酶的拓展考查——1、2、5、11
1.(2011·天津理综，1)下列有关酶的叙述正确的是 ( )
A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
2．下列关于酶的叙述，正确的是 ( )
A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的内环境中起作用
B．酶的形成都要经过核糖体的合成、内质网和高尔基体的加工等几个阶段
C．与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和叶绿体基质中
D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
3．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中(如甲图所示)。若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，绘制出乙图曲线1，则乙图曲线2是指改变甲图中何种条件后气体量的变化 ( )
A．① B．② C．③ D．②或③
4．下列关于酶特性实验设计的叙述中，正确的是 ( )
A．验证酶的专一性时，自变量是酶的种类
B．验证酶的高效性时，自变量是酶的浓度
C．探究温度对酶活性影响时，自变量是温度
D．探究酶催化作用的最适pH时，应设置过酸、过碱、中性三组
5．下列有关酶的叙述中，正确的是 ( )
A．人体血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外0 ℃的条件下凝固最快
B．多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量
C．常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入新鲜猪肝研磨液
D．在测定唾液淀粉酶的活性时，将溶液的pH由3上升至6的过程中，该酶的活性将不断升高
6．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化。下列有关叙述中，不正确的是 ( )
A．图①虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B．图②虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量与反应时间的关系
C．图③不能表示在反应开始的一段时间内，反应速率与时间的关系
D．若图②中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
7．把混有反应物的液体，加到捣碎的土豆汁液中(酶液)，在37 ℃下观察到某些反应现象。在这种情况下，学生甲设计的对照实验是用蒸馏水代替反应物，加入酶液中，也可观察到该反应现象；学生乙设计的对照实验是用蒸馏水代替酶液，加入反应物中，则观察不到该反应现象。下面是对此问题的解释，其中可能性最大的一项是 ( )
A．酶催化的反应即使完全没有反应物，也可缓慢进行
B．酶由于被蒸馏水溶解出来，因而能进行反应
C．由于该酶液中混有与反应物相同的物质
D．由于该酶液中混有催化同一反应的多种酶
8．如图表示在某pH范围内酶A和酶B所催化的反应速率的变化情况，下列有关说法正确的是 ( )
A．酶B比酶A活跃
B．酶A存在于唾液中
C．酶B的最适pH为1.8
D．pH为5时，两种酶催化的反应速率相等
9．如图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是 ( )
A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中产生气体的速率加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
10．在一块含有淀粉的琼脂块的四个圆点位置，分别用不同的方法处理，如图所示。将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液滴在琼脂块上，可见其上面呈蓝色的斑块个数是 ( )
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
11．以下各种酶与其作用部位不相匹配的是 ( )
A．解旋酶——磷酸二酯键
B．肽酶——肽键
C．ATP水解酶——高能磷酸键
D．限制性核酸内切酶——磷酸二酯键
12．下列有关酶的叙述中，正确的是 ( )
A．经沸水处理使酶失活可让刚采摘的甜玉米保持甜味
B．酶是蛋白质，分子中都含有羧基
C．细胞质基质中不含有催化葡萄糖分解的酶
D．细胞质中没有解旋酶
13．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，在70 ℃条件下15 min后失活。
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：麦芽糖标准液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅等。
实验步骤：
步骤一：制作麦芽糖梯度液。取7支干净的具塞刻度试管，编号，按表加入试剂，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。
试剂 试管号
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 2.0
蒸馏水(mL) 2.0 1.8 1.4 1.0 X Y Z
斐林试剂(mL) 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
步骤二：利用萌发3天的小麦种子制备淀粉酶溶液。
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(忽略其中含有的少量麦芽糖)和蒸馏水，将四支试管置于40 ℃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：取A、B试管中反应溶液各2 mL分别加入E、F试管，然后向E、F试管分别加入____________，____________，观察颜色变化。
结果分析：将E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。
请分析回答：
(1)本实验的目的是测定________________________________________________________________________。
(2)步骤一的5～7试管中加入蒸馏水的量(X、Y、Z)分别是____________(单位mL)。
(3)实验中B试管所起的具体作用是________________________________________________。
(4)请补全步骤五的做法：____________，______________________________。
(5)若要测定另一种淀粉酶的活性，则需在步骤________进行改变。
14．将新鲜萝卜磨碎、过滤得到提取液。在温度为30 ℃的条件下，取等量提取液分别加到四个盛有pH分别为3、5、7、9的100 mL体积分数为3%的过氧化氢溶液的烧杯中，结果每一个烧杯都产生气体，然后，将加入四个烧杯中提取液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中过氧化氢的含量变化并绘制成图1所示曲线，请回答：
(1)该实验的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该实验中的自变量是________________________，因变量是________________________________________________________________________。
(3)曲线A和B中，过氧化氢含量的最低点位于横坐标同一位置的原因是_ _______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)曲线A是第____________次实验的结果，其原因最可能是_ _______________________________________________________________________。
(5)图2表示萝卜的过氧化氢酶在体外的最适条件下，底物浓度对酶所催化反应的速率的影响。请在图上画出：
如果在A点时，将温度提高5 ℃时的曲线变化；②如果在B点时，往反应混合物中
加入少量同种酶的曲线变化；③如果在C点时加入大量pH为1.8的HCl的曲线变化。
答案
回扣基础构建网络
一、判一判 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6．× 7．√
想一想 1.大多数为氨基酸，少部分为核糖核苷酸。
2．蛋白酶。
二、1.高效性 2.一种或一类 3.温和 最适宜 降低 变性失活 降低 不会失活
练一练 D
三、连一连
知识网络 蛋白质 RNA 活化能 高效性 专一性
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 A
典例引领2 B 对位训练2 D
典例引领3 (1)脂肪 缓冲 (2)蛋白质 (3)在一定温度范围(包括55 ℃～65 ℃)内设置温度梯度，分别测定酶的活性，若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。
对位训练3 (1)
溶液试管 蔗糖溶液 淀粉溶液 蔗糖酶溶液 唾液淀粉酶溶液
甲 ＋ － ＋ －
乙 － ＋ － ＋
丙 ＋ － － ＋
丁 － ＋ ＋ －
(2)②混匀，37 ℃恒温水浴一段时间 ③取出试管，分别加入适量的斐林试剂，混匀，沸水浴加热一段时间 ④观察实验现象并记录实验结果 (3)含有蔗糖和蔗糖酶溶液的试管，以及含淀粉和淀粉酶溶液的试管中出现砖红色沉淀，其他试管中不出现砖红色沉淀 (4)酶的催化作用具有专一性 (5)20 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
方法体验
典例 B
易错警示
典例1 B
典例2 C
检测落实体验成功
1．B 2.A 3.C 4.A 5.B
6．(1)成体生长缓慢，实验效果不明显 让鲈鱼适应实验养殖环境
(2)温度不能过高 高温会使植酸酶变性而失去活性
(3)水体温度、盐度和溶解氧等
(4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小
(5)肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶
课时规范训练
1．C 2．C 3．A 4．C 5．C 6．C 7．C 8．D 9．C 10．C 11．A 12．A
13．(1)小麦种子中α 淀粉酶催化效率
(2)0.6、0.4、0
(3)检测实验使用的淀粉溶液中是否存在还原糖
(4)2 mL斐林试剂 60 ℃水浴加热2 min
(5)三
14．(1)探究过氧化氢在不同pH条件及不同量的提取液条件下分解的快慢(或探究等量的提取液在不同pH条件下对过氧化氢分解的影响及同种不同量提取液在相同pH条件下对过氧化氢分解的影响)
(2)pH的大小和提取液的量 单位时间产生气泡的多少(或单位时间内过氧化氢的减少量) (3)同一种酶在相同条件下的最适pH相同 (4)2 A中所含酶的量较少，相同时间分解的过氧化氢量较少 (5)见图第11课时 能量之源——光与光合作用
一、捕获光能的色素和结构
[议一议] (1)海洋中藻类有分层现象，与植物中的色素吸收光的颜色有什么关系？
(2)温室内自然光照射的情况下，给植物人工补充哪些单色光对增产有利？
二、光合作用的探索历程
[连一连]
[想一想] ⑤和⑥中科学家用什么样的技术手段得出实验结论？该技术手段有何用途？
三、光合作用的反应式及过程
1．反应式：___________________________________________________________________
2．过程
(1)区别
(2)联系：光反应为暗反应提供________；暗反应为光反应提供________。
[判一判]
1．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 ( )
2．光合作用需要的酶只分布在叶绿体基质中 ( )
3．叶绿体是光合作用的主要场所 ( )
四、影响光合作用的因素和化能合成作用
1．影响光合作用的因素有原料(包括______和土壤中的水分)，光照条件(包括________、光照时间和光的成分)，影响酶活性的________等。
2．光合作用和化能合成作用的比较
光合作用 化能合成作用
本质 都能将CO2和H2O等无机物合成有机物
区别 能量 光能 氧化无机物放出的________
代表生物 绿色植物 硝化细菌等微生物
名师点拨 ①以上两类生物代谢类型都是自养型，在生态系统中的成分都是生产者。
②硝化细菌生存的气体环境条件有NH3和O2(两种气体)。
③农业中松土可使硝化细菌在O2充足条件下将更多的NH3转化成NO或NO，提高肥效。
1．教材97页[问题探讨]温室补充光源用何种单色光最有效？为什么不用绿色薄膜或绿色光源？
提示 补充红光和蓝紫光，因为色素主要吸收上述两种单色光，最不吸收的是绿光。
2．仔细阅读教材99页图5－10，并回答教材100页[资料分析]及教材100页练习一中的3题。
3．根据教材101～102页“光合作用的探究历程”，列举生物学史涉及到的科学家及实验思想(对照原则)和成就。
4．了解教材102页[同位素标记法]及教材103页[相关信息]中[H]的含义。
5．课后经典题：教材100页二中2题；教材106页二中1题；教材108页一中判断题和画概念图及三中1题。
考点32 提升结构模式图和过程流程图有机结合的解读能力——光合作用过程
1．如图为叶绿体结构与功能示意图，下列说法错误的是 ( )
A．结构A中的能量变化是光能转变为ATP中的化学能
B．供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲
C．结构A释放的O2可进入线粒体中
D．如果突然停止CO2的供应，短时间内C3的含量将会增加
排雷 (1)光合作用中能量转变为光能→电能→活跃化学能→稳定化学能。
(2)通过元素的去路掌握光合反应的实质。
(3)有光合作用就有呼吸作用，但反过来不一定，如根中的细胞只存在呼吸作用。
(4)分析光合作用物质动态变化要整体把握光合作用从光反应到暗反应的过程。
1．光合作用过程图解
2．光反应和暗反应的关系
3．反应式及元素去向
氧元素
碳元素：CO2―→C3―→(CH2O)
氢元素：H2O―→[H]―→(CH2O)
1．光反应为暗反应提供两种重要物质：[H]和ATP，[H]既可作还原剂又可提供能量；暗反应为光反应也提供两种物质：ADP和Pi，注意产生位置和移动方向。
2．没有光反应，暗反应无法进行，所以晚上植物只进行呼吸作用，不进行光合作用；没有暗反应，有机物无法合成，生命活动也就不能持续进行。
3．色素只存在于光反应部位——叶绿体类囊体薄膜上，但光反应和暗反应都需要酶参与，所以与光合作用有关的酶存在于两个部位——叶绿体类囊体薄膜上和叶绿体基质中，但暗反应中酶的种类和数量多。
4．若同一植物处于两种不同情况下进行光合作用
甲：一直光照10分钟；乙：光照5秒，黑暗5秒，持续20分钟，则光合作用制造的有机物：甲<乙(暗反应时间长)。
5．CO2中C进入C3但不进入C5，最后进入(CH2O)，C5中C不进入(CH2O)，可用放射性同位素标记法证明。
1．如图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述
正确的是( )
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进(CH2O)的生成
D．无光条件有利于暗反应进行
考点33 提升曲线题解题能力——光合作用的影响因素及曲线分析
2．(2011·福建卷，2)下图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率(单位时间、单位叶面积吸收CO2的量)的变化曲线，下列叙述错误的是 ( )
A．在9：30～11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B．在11：00～12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C．在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D．在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应
排雷 (1)审题——纵坐标的含义——指净光合速率不是真正光合速率，即不再考虑呼吸消耗的量。
(2)当净光合速率为0时，说明光合作用速率＝呼吸作用速率。
(3)审题——题干中有“夏季晴朗的白天”——可知：花生出现午休现象。
1．光照强度对光合作用强度的影响
图1
(1)曲线分析：A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，细胞内的代谢特点如图2所示，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度(如图3所示)。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(如图4所示)。光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长，B点所示光照强度称为光补偿点。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上就不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。B点以后的细胞代谢特点可用图5表示。
(2)应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2．CO2浓度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
(2)点含义：①图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点。
②图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
③图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(3)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合作用速率。
3．温度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关的酶的活性而影响光合作用速率。
(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用速率；晚上适当降低温室的温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
4．必需元素的供应对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高
光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而
导致植物渗透失水而萎蔫。
(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
5．水分的供应对光合作用强度的影响
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
6．叶龄对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：①随幼叶不断生长，叶面积不断增大，叶内叶绿体
不断增多，叶绿素含量不断增加，光合作用速率不断增加(OA段)。
②壮叶时，叶面积、叶绿体、叶绿素都处于稳定状态，光合作用速率基本稳定(AB段)。
③老叶时，随叶龄增加，叶内叶绿素被破坏，光合速率下降(BC段)。
(2)应用：摘除老叶、残叶。
7．多因子对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：P点时，限制光合作用速率的因素应为横坐标所表示的因子，随其因子的不断加强，光合作用速率不断提高。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是影响光合作用速率的因子，要想提高光合作用速率，可适当提高图示中的其他因子。
(2)应用：温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度的同时也可适当提高CO2浓度以提高光合作用速率。当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率。
2．下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。在下列各选项中，不正确的是 ( )
A．①图中的X因素可表示CO2浓度，植物在较强光照时的a点值一般要比在较弱光照时的低
B．②图中Y因素最有可能代表光照强度
C．③图中，阴生植物的b点值一般比阳生植物的低
D．④图中Z因素(Z3>Z2>Z1)可以表示CO2浓度，当光照强度小于c值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度
考点34 实验技能提升——绿叶中色素的提取与分离
3．(2011·江苏卷，4)某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下)，与正常叶片相比，实验结果是 ( )
A．光吸收差异显著，色素带缺第2条
B．光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C．光吸收差异显著，色素带缺第3条
D．光吸收差异不显著，色素带缺第3条
排雷 (1)明确叶黄素吸收光的种类——吸收蓝紫光不吸收红光。
(2)明确叶黄素在滤纸条上的位置——从上至下为第2条；从下至上为第3条，注意审题。
1．实验过程
2．注意问题
(1)关键词与试剂对应关系不能颠倒。
提取色素——无水乙醇
分离色素——层析液
(2)用丙酮或其他有机溶剂代替无水乙醇提取色素，但丙酮有毒，研磨时需采取措施防止挥发；也可用汽油代替层析液进行层析；可用其他绿色叶片代替菠菜，但不能用大白菜等不含叶绿素的材料。
(3)色素提取液呈淡绿色的原因分析
①研磨不充分，色素未能充分提取出来。
②称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素浓度小。
③未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
(4)叶片绿色：①叶绿素∶类胡萝卜素＝3∶1；②最不吸收绿光，反射回来；③叶片变黄：低温破坏了叶绿素，呈现出了类胡萝卜素的颜色；④叶片变红：低温破坏了叶绿素，呈现出液泡中花青素的颜色。
3．如图表示某同学做“绿叶中色素的提取和分离”实验的
改进装置，下列叙述错误的是 ( )
A．应向培养皿中倒入层析液
B．应将滤液滴在a处，而不能滴在b处
C．实验结果应得到四个不同颜色的同心圆(近似圆形)
D．实验得到的若干个同心圆中，最小的一个圆呈橙黄色
考点35 关注生物学史——光合作用的探究历程
4．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。这个实验的思路是 ( )
A．细菌对不同的光反应不一样，细菌聚集多的地方，细菌光合作用强
B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强
C．好氧细菌聚集多的地方，产生的有机物多，水绵光合作用强
D．好氧细菌大量消耗O2，使水绵光合作用速度快，则该种光有利于光合作用
排雷
实施者 实验过程及现象 实验结论
普利斯特利 点燃的蜡烛与绿色植物，密闭——蜡烛不易熄灭小鼠与绿色植物，密闭——小鼠不易窒息 植物能更新空气(提醒：更新何种气体当时不知道)
萨克斯 绿叶 绿叶光合作用产生淀粉
恩格尔曼 O2是叶绿体释放出来的，叶绿体是光合作用的场所
鲁宾和卡门 光合作用释放的氧全部来自水
1．实验常考易错点
(1)萨克斯实验中黑暗处理的目的：消耗掉叶片中原有的淀粉。曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘蒸气。
(2)恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处：叶绿体大且呈带状，便于观察，所用细菌异化作用类型为需氧型。
(3)鲁宾、卡门用的实验方法为同位素标记法。
(4)卡尔文选用小球藻做实验，用同位素标记法揭示了暗反应过程。
2．上述实验中对照实验设置
在光合作用的发现中，科学家们利用了对照实验，使结果和结论更加科学、准确。
(1)萨克斯：自身对照，自变量为是否照光(一半曝光与另一半遮光)，因变量为叶片是否制造出淀粉。
(2)鲁宾和卡门：相互对照，自变量为标记物质(HO与C18O2)，因变量为O2的放射性。
(3)普利斯特利：密闭的玻璃罩是否加植物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。
3．恩格尔曼实验方法的巧妙之处
(1)实验材料选得妙：用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究。
(2)排除干扰的方法妙：实验成功的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量，恩格尔曼将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中，排除了环境中光线和氧的影响，从而确保实验能够正常进行。
(3)观测指标设计得妙：通过好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧的部位。
(4)实验对照设计得妙：进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验，从而明确实验结果完全是由光照引起的。
4．德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是
( )
①本实验未设对照组 ②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因 ③实验开始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态 ④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A．②③ B．①②③ C．②③④ D．①②③④
光合作用曲线中点的含义和移动规律
及如何确定变量
1．曲线中点的含义和移动规律
光照强度与光合速率的关系曲线图中各点的含义
(1)光补偿点含义：光合作用等于呼吸作用，若改变某一因素(如光照、CO2浓度)，使光合作用增大(减小)，而呼吸作用不受影响，则光补偿点应左移(右移)；若改变某一因素(如温度)，使呼吸作用增大(减小)，而光合作用不受影响，则光补偿点应右移(左移)。
(2)光饱和点含义：当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变某一因素使光合作用增大(减小)，则光饱和点应右(左)移。
2．如何确定自变量
此曲线中只包含X和Z两个自变量，a点(曲线上升阶段)时影响因素即横坐标对应的变量X；b点(达到平衡)时影响因素则为该曲线中另外一个变量Z，不可考虑X、Z之外的其他变量，相当于把范围缩小到X、Z两个变量中。
典例 (2010·安徽理综，29Ⅰ)为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于
25 ℃条件下培养，实验结果如下图所示。请回答：
(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是________，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是________。
(2)实验结果表明，在____________________的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取________措施能提高玉米的光能利用率。
体验 通过图示可以看出光合作用的影响因素有光照强度、土壤含水量、矿质元素等，B点与D点比较的是光照强度，C点与D点比较的是土壤含水量。施肥影响明显是在土壤含水量大于40%小于60%这一段。增加光能利用率一般是合理密植。
对光合作用条件骤变时各物质量的变
化模糊不清
典例 (2011·新课标全国卷，29)在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3和C5化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：
(1)图中物质A是__________(C3化合物、C5化合物)。
(2)在CO2浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是__________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的__________(低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的______(高、低)，其原因是_________________________________________________
___________________________________________________________________。
纠错笔记 光反应和暗反应中C3、C5、ATP、ADP四种物质与光照、CO2之间的关系(如图所示)：
即：CO2停，C5↑，C3↓，ATP↑，ADP↓
纠错训练 离体叶绿体在光下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2的供应，下列关于短时间内叶绿体中ATP与O2的相对含量变化的示意图中，正确的是 ( )
题组一 光合作用过程
1．(2011·浙江理综，1)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是 ( )
A．破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B．植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C．与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D．离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
2．(2011·上海卷，23)将等量甲、乙两种植物的不同器官在不同颜色的光下照8小时，测得的数据见表。据表分析，决定光合作用是否发生的因素是 ( )
植物 器官 光的颜色 温度 O2增加量
甲甲甲乙乙 叶叶根叶叶 红绿红红绿 22 ℃22 ℃22 ℃22 ℃22 ℃ 120 mL15 mL0 mL80 mL10 mL
A.植物种类 B．光的颜色
C．温度 D．植物器官
题组二 色素的提取与分离实验
3．在“绿叶中色素的提取与分离”实验中得到的色素带颜色较浅，分析其原因可能是( )
①加入的丙酮太多 ②用无水乙醇代替丙酮 ③层析液没及滤液细线 ④研磨时没有加入CaCO3 ⑤研磨时没有加入SiO2 ⑥取的叶片的叶脉过多，叶肉细胞过少 ⑦画滤液细线的次数少 ⑧使用放置数天的波菜叶
A．①③⑦ B．②④⑤⑧
C．①③④⑤⑥⑦⑧ D．②③④⑤⑥
4．(2010·上海卷，26)右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析
结果，则下图②所示结果最有可能来自于 ( )
A．水培的洋葱叶
B．生长的柳树幼叶
C．培养的衣藻
D．秋冬的银杏落叶
题组三 光合作用的影响因素
5．(2011·江苏卷，23)某种铁线莲的根茎可作中药，有重要的经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是 ( )
遮光比例(%) 叶绿素a/b 叶绿素含量(mg/g) 净光合速率(μmol·m－2·s－1) 植株干重(g)
0 4.8 2.1 8.0 7.5
10 5.3 2.3 9.6 9.9
30 5.2 2.4 8.9 9.2
50 4.4 2.6 5.2 7.2
70 4.1 2.9 2.7 4.8
90 3.3 3.0 0 3.2
A．适当的遮光处理，可降低其干重
B．叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C．叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标
D．遮光90%时，铁线莲不进行光合作用
6．(2011·全国卷Ⅰ，33)为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。
编号 组1 组2 组3 组4 组5 组6 组7 组8
处理 葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入空气 葡萄糖溶液浸泡，溶液中通入CO2和N2 蒸馏水浸泡，水中通入空气 蒸馏水浸泡，水中通入CO2和N2
光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗 光照 黑暗
检测结果 有淀粉 有淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉 有淀粉 无淀粉
回答问题：
(1)光照条件下，组5叶片通过________作用产生淀粉；叶肉细胞释放出的氧气来自于________的光解。
(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是____________。
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是________，直接能源物质是________，后者是通过________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________(有、无)淀粉。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
色素提取与分离及光合作用发现历程 1、2、6、11
光合作用过程 5、8、9
光合作用的影响因素 3、4、7、10、12
特别推荐 曲线题解读——3、4、7；过程图题解读——8；实验探究题——6、9、10、11
1．(2011·海南生物，12)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述，正确的是 ( )
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用
2．如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，
以下说法正确的是 ( )
A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)＜
(丙＋丁)
C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光
3．如图所示为研究光照强度和CO2浓度对某植物光合作用
速率的影响。下列有关叙述中不正确的是 ( )
A．曲线中a点转向b点时，叶绿体中C3浓度升高
B．曲线中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强度和CO2浓度，有利于提高光合作用强度
D．曲线中c点产生的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
4．如图分别表示两个自变量对光合速率的影响情况，除各图中所示因素外，其他因素均控制在最适范围内。下列分析错误的是 ( )
A．甲图中a点的限制因素可能是叶绿体中酶的数量
B．乙图中d点与c点相比，相同时间内叶肉细胞中C3的生成量多
C．图中M、N点的限制因素是光照强度，P点的限制因素是温度
D．丙图中，随着温度的升高，曲线的走势将稳定不变
5．下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及发生的生化反应。下列有关叙述不正确的是 ( )
A．甲、乙两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中
B．乙中的[H]主要来自葡萄糖的分解
C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．影响甲、乙两种膜上生化反应的主要环境因素分别是光照和温度
6．20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门利用氧的同位素18O分别标记水和二氧化碳，使它们分别成为HO和C18O2，然后进行如图所示的两组光合作用实验(容器中为一种低等绿色植物小球藻悬液)。下列说法正确的是 ( )
A．两个装置，一个置于光下，一个置于暗处相同时间
B．若两管在光下相同时间，甲管释放的氧气有放射性
C．有同学认为将通入CO2改成溶解5%NaHCO3，会增加实验的可靠性
D．该实验的目的是要证明光合作用需要CO2
7．甲图和乙图表示某植物在适宜的CO2浓度条件下光合作用速率与环境因素之间的关系，下列相关描述中错误的是 ( )
A．甲图中，在A点限制光合作用速率的主要因素是光照强度，在B点限制光合作用速率的主要因素是温度或CO2浓度
B．从乙图可以看出，当超过一定温度后，光合作用速率会随着温度升高而降低
C．温度主要是通过影响酶的活性来影响光合作用速率
D．若光照强度突然由A变为B，短时间内叶肉细胞中C3的含量会增加
8．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，如果突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是 ( )
A．a上升、b下降 B．a、b都上升
C．a、b都下降 D．a下降、b上升
9．为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出基粒和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照。问哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程 ( )
10．利用如图所示的实验装置进行与光合作用有关的实验，下列叙述正确的是 ( )
A．试管中收集的气体量代表了光合作用产生的氧气量
B．在光下，如果有气泡产生，可说明光合作用产生氧气
C．为了探究二氧化碳浓度对光合作用的影响，可以用不同浓度的碳酸氢钠溶液进行实验
D．为了探究光照强度对光合作用的影响，用一套装置慢慢向光源靠近，观察气泡产生速率的变化
11．(2011·广东卷，29)中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素
―→―→―→
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如下表。
实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色
①②③④ 3.03.03.03.0 Y7.06.05.0 10101010 绿色绿色黄绿色黄褐色
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为________，原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(2)表中Y应该为________，原因是____________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于______食品，否则__________
_____________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
12．(2011·广东理综，26)观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
(1)依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0～4时____(填“有”或“无”)ATP和[H]的合成，原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________；
此时段________(填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生，原因是________________________；10～16时无明显CO2吸收的直接原因是______________。
(2)从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免________，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当________。
(3)蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的________，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是_____________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、红光 蓝紫光 DNA、RNA、酶 色素和酶 光合作用
议一议 (1)不同波长的光穿透性不同，不同藻类吸收不同波长的光。
(2)红光、蓝紫光属于对植物光合作用最有效的光，因此可以补充这两种光达到增产的目的。
二、连一连
想一想 同位素标记法；追踪某元素或某物质的转移去向。
三、1.CO2＋H2O(CH2O)＋O2
2．(1)光、色素、酶 类囊体薄膜 [H]＋O2
ATP ATP中活跃的化学能 酶 叶绿体基质 C3 (CH2O) 有机物中稳定的化学能 (2)[H]和ATP ADP、Pi
判一判 1.× 2．× 3．×
四、1.CO2 光照强度 温度 2.化学能
知识网络 叶绿体 光照 温度 光反应 暗反应
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 B
典例引领2 B 对位训练2 B
典例引领3 B 对位训练3 D
典例引领4 B 对位训练4 A
方法体验
典例 (1)光照强度(或光强) 土壤含水量 (2)土壤含水量40%～60% 合理密植
易错警示
典例 (1)C3化合物 (2)暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定，根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累 (3)高 (4)低 CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需的ATP和[H]少
纠错训练 B
检测落实体验成功
1．D 2.D 3.C 4.D 5.C
6．(1)光合 H2O (2)组2和组6 (3)葡萄糖 ATP 有氧呼吸 组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉的合成缺少ATP (4)无
课时规范训练
1．C 2．B 3．A 4．D 5．B 6．C 7．D 8．B 9．B 10.C
11．(1)无水乙醇(或丙酮) 绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中
(2)8.0 pH梯度差为1.0
(3)酸性 叶绿素分解，食品变为黄绿色或黄褐色
(4)方法：用纸层析法将叶绿素粗产品中的色素进行分离，以确定是否含有其他色素。
主要步骤：①制备滤纸条：将预先准备的干燥滤纸条一端剪去两个角使之呈梯形，在距该端1 cm处画一铅笔细线。
②画滤液细线：用毛细吸管吸取叶绿素粗产品，沿铅笔线均匀地画滤液细线。
③纸层析法分离色素：将滤纸条画有滤液细线的一端置于烧杯中的层析液中(不要将滤液细线浸没在层析液中)。
④观察实验结果。
12．(1)有 细胞呼吸过程中能产生ATP和[H] 无 光反应无法进行，叶绿体中缺乏ATP和[H]，所以暗反应无法进行 气孔关闭 (2)干旱 遮光 (3)全能性 基因的选择性表达第10课时 细胞的能量“通货”——ATP
ATP的主要来源——细胞呼吸
一、ATP的结构及其与ADP的相互转化
[判一判]
1．ATP的组成元素为C、H、O、N、P，其中A的含义是指腺嘌呤，P代表磷酸基团( )
2．ATP的结构简式为A—P～P～P，且远离腺苷的高能磷酸键易断裂也易形成 ( )
3．ATP、ADP、叶绿体、线粒体、核糖体等物质和结构中一定含核糖，而酶中一定不含核糖 ( )
4．根尖分生区产生ATP的细胞结构只有线粒体 ( )
5．叶绿体产生ATP必需有光，线粒体产生ATP必需有氧 ( )
6．有光条件下只有叶绿体能产生ATP，有氧条件下只有线粒体能产生ATP ( )
二、细胞呼吸的方式
1．完善下列过程图解
2．修订下列反应式
(1)有氧呼吸反应式
C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O__________________________________________
(2)无氧呼吸反应式
①C6H12O6===2C2H5O＋2CO2_________________________________________
②C6H12O6===2C3H6O3____________________________________________
[判一判] (2009·江苏真题)
1．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应 ( )
2．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度 ( )
3．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质 ( )
4．人体剧烈运动时，CO2/O2＞1，即CO2既可在线粒体又可在细胞质基质中产生 ( )
1．参考教材88页左下角ATP分子的结构图解，辨析其与RNA的关系。
提示 ATP水解脱掉两个磷酸基团后剩余腺苷(腺嘌呤＋核糖)＋磷酸基团＝腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的基本组成单位之一。
2．参考教材90页图5－7，掌握消耗ATP的生理过程：细胞的主动运输、胞吞(吐)、生物发电及神经传导、发光、肌肉收缩及吸能反应。
3．教材92页注意关注下面装置图，若给你图中4个锥形瓶，请你设计顺序形成教材93页所述的对比实验。
4．教材95页资料分析——明确各实例中与呼吸作用的关系。
考点28 提升识图析图能力——ATP与ADP的转化
1．如图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是 ( )
图1 图2
A．图1中的A代表的是腺嘌呤，b、c为高能磷酸键
B．ATP生成ADP时图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP相互转化过程中物质是可循环利用的，能量是不可逆的
D．酶1、酶2具有催化作用，不受其他因素的影响
排雷 (1)对ATP中字母含义及组成中五碳糖和含N碱基种类及与RNA的关系熟练掌握，最好借图理解记忆突破。
(2)ATP与ADP转化的条件、场所、能量来源及去向要辨析清楚，此过程只有物质可逆，能量不可逆，故整个反应为不可逆反应。
1．ATP与ADP的相互转化
(1)ATP在生物体内含量少，但转化十分迅速，从而使细胞中的ATP总是处于一种动态平衡中。
(2)ATP与ADP的相互转化不是可逆反应。因为转化过程中的反应类型、所需酶、能量的来源和去路及反应场所都不完全相同。但是物质是可循环利用的。
(3)ATP的形成需要满足4个条件：2种原料(ADP和Pi)、能量和酶。另外合成ATP的过程中有水生成。
(4)ATP初步水解只能断裂远离腺苷(A)的高能磷酸键；若彻底水解则两个高能磷酸键全断裂。
2．ATP产生量与O2供给量之间的关系曲线
(1)在无氧条件下，可通过无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
(2)随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，ATP产生量随之增加，
但当O2供应量达到一定值后，ATP产生量不再增加，此时的限制因素可能是酶、有机物、ADP、磷酸等。
1．下列有关ATP的结构与功能的叙述中，正确的是 ( )
A．ATP分子脱去了两个磷酸基以后的剩余部分就成为DNA的基本组成单位中的一种
B．ATP与ADP的转化过程是可逆反应
C．ATP称为高能化合物，是因为第二个磷酸基很容易从ATP上脱离释放能量
D．催化ATP与ADP相互转化的酶不同
考点29 列表比较法——有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系
2．(2011·海南卷，4)细胞内糖分解代谢过程如图所示，下列叙述错误的是 ( )
A．植物细胞能进行过程①和③或过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生[H]，过程③消耗[H]
排雷 (1)识图判定好①②③④分别可代表的细胞呼吸类型和相应阶段。
(2)熟练掌握它们的相应过程及场所。
1．有氧呼吸三个阶段的比较
比较项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜
反应物 葡萄糖 丙酮酸和水 [H]和氧气
生成物 丙酮酸和[H] 二氧化碳和[H] 水
产生ATP量 少量 少量 大量
与氧的关系 无关 无关 有关
2.有氧呼吸与无氧呼吸的比较
项目 有氧呼吸 无氧呼吸
不同点 场所 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
条件 需O2、酶 不需O2、需酶
产物 CO2、H2O 酒精和CO2或乳酸
能量 大量 少量
特点 有机物彻底分解，能量完全释放 有机物没有彻底分解，能量没有完全释放
相同点 联系 葡萄糖分解为丙酮酸阶段完全相同
实质 分解有机物，释放能量，合成ATP
意义 为生物体的各项生命活动提供能量
注意 (1)有H2O生成一定是有氧呼吸，有CO2生成一定不是乳酸发酵。
(2)部分真核生物细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，如蛔虫。
(3)不同生物无氧呼吸的产物不同，其直接原因在于催化反应的酶不同，根本原因在于控制酶合成的基因不同。
(4)无氧呼吸只释放少量能量，其余能量储存在分解不彻底的氧化产物——酒精或乳酸中。
(5)水稻等植物长期水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。
2．如图所示为某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，下列相关叙述中正确的是( )
①图解中的a、b两物质依次是H2O和O2 ②图解中(一)(二)两阶段产生[H]的场所都是线粒体 ③图解中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖 ④1分子丙酮酸经过(二)(三)两阶段可产生6分子水 ⑤图示过程在有光和无光的条件下都能进行 ⑥用18O标记葡萄糖，则产物CO2中会检测到放射性 ⑦若葡萄糖进入线粒体，可在酶的作用下生成CO2和H2O
A．①⑤⑥ B．①③⑥⑦
C．②③④⑦ D．②④⑤⑥
考点30 与生产实践、社会生活、人体健康相联系——细胞呼吸的影响因素及应用
3．(2011·安徽卷，3)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如下图所示，t1、t2表示10 ℃～30 ℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是( )
A．与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B．与t2相比，t1时乙烯产生最高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C．t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1＞t2，t1时不利于叶片贮藏
D．t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1＜t2，t1时不利于叶片贮藏
排雷 (1)由上图可获信息：呼吸速率t1＞t2，不利于贮藏。
(2)由上图可获信息：乙烯产生量t1＞t2。
(3)由两图可推理出，呼吸速率和乙烯产生量与温度呈正相关 温度为t2时乙烯产生量下降，呼吸速率下降，则适于贮藏。
1．内部因素
(1)植物种类：阳生>阴生
(2)发育阶段：幼苗、开花期>成熟期
(3)不同部位：生殖器官>营养器官
2．外界因素
(1)温度：温度通过影响与呼吸作用相关的酶的活性而影响呼吸作用。一般而言，在一定范围内，呼吸作用强度随着温度的升高而增强。
(2)氧气浓度：绿色植物或酵母菌在完全缺氧条件下进行无氧呼吸，在低氧条件下通常无氧呼吸与有氧呼吸并存，O2的存在对无氧呼吸起抑制作用。在一定范围内，有氧呼吸强度随氧浓度的增加而增强。关于无氧呼吸和有氧呼吸与氧气浓度之间的关系，可用下图表示。
①当氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸，Q点对应的纵坐标大小表示无氧呼吸的强度。
②当氧气浓度在0～10%之间时，有氧呼吸与无氧呼吸共存，随着氧气浓度增加，无氧呼吸强度减弱，有氧呼吸强度增强。
③当氧气浓度大于或等于10%时，无氧呼吸消失，此后只进行有氧呼吸。但当氧气浓度达到一定值后，有氧呼吸强度不再随氧气浓度的增大而增强。
④当氧气浓度为C时，有机物消耗量相对较少，在该氧气浓度下保存瓜果蔬菜效果较好。
⑤氧气吸收量也可以表示有氧呼吸产生CO2的量，所以，两条实线间的距离可表示无氧呼吸的强度，当两曲线重合时(距离为0)，无氧呼吸强度为0。
(3)水：在一定范围内，细胞的含水量越高，细胞呼吸作用越强。
(4)CO2：在一定范围内，环境中CO2浓度越高，细胞呼吸越弱。
3．细胞呼吸原理的实践应用
(1)用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制破伤风杆菌的无氧呼吸。
(2)酿酒时
(3)食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸。
(4)土壤松土促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素的吸收供应能量；无土栽培时要及时通入空气，避免因无氧呼吸产生酒精而烂根。
(5)贮存粮食、水果的条件——低氧(不是无氧)、低温；但二者差别在含水量方面，粮食要晒干入库，水果要保持一定湿度。
(6)提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。
3．(2011·海南卷，3)关于细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
考点31 实验技能提升——探究酵母菌细胞呼吸的方式
4．(2011·山东卷，4)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的
探究实验(如右图)。下列分析错误的是 ( )
A．滴管中冒出气泡是反应产生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
排雷 (1)若将酵母菌换成萌发的种子，则气泡也是CO2；若换成“绿色植株幼苗”或“金鱼藻”并照光，则气泡可能为O2或CO2(与光照强弱有关)。
(2)沸水与冷水：沸水可以杀灭微生物并尽可能减少里面的气体，如创造无氧环境，但要加特定微生物前需冷却到合适的水温后才能加入，否则会被高温杀死。冷水会改变环境温度，酶活性降低，代谢或生命活动减慢。
1．本实验的鉴定试剂及现象
试剂 鉴定对象 实验现象
澄清石灰水 CO2 变混浊(据变混浊程度可确定CO2多少)
溴麝香草酚蓝溶液 CO2 蓝→绿→黄(据变色的时间快慢确定CO2的多少)
重铬酸钾溶液 酒精 橙色→灰绿色(酸性条件)
2.探究酵母菌细胞呼吸的方式
(1)步骤
②检测CO2的产生，组装实验装置
③检查酒精的产生——橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色
3．注意问题
(1)甲图中氢氧化钠溶液的作用是什么？
吸收空气中的二氧化碳，保证通入石灰水的气体中的CO2全部来自酵母菌的细胞呼吸，从而排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)怎样保证乙图中通入石灰水的CO2全部来自酵母菌的无氧呼吸？
实验开始时，应将D瓶密封后放置一段时间，以消耗完瓶中氧气，然后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保通入石灰水的CO2全部是由酵母菌无氧呼吸产生的。
(3)在实验过程中发现甲组石灰水变浑浊，很快又变澄清，为什么？
后续通入的CO2会和刚产生的碳酸钙沉淀反应，形成了碳酸氢钙，因而石灰水变混浊后，很快又变澄清。如用溴麝香草酚蓝水溶液检测，就可避免这种现象。
4．下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是 ( )
A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．装置乙在Ⅲ瓶处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ瓶先静置一会再与Ⅲ瓶连接
D．装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ瓶处的CO2
据CO2释放量和O2消耗量判断细胞
呼吸状况
在以C6H12O6为呼吸底物的情况下，CO2释放量和O2消耗量是判断细胞呼吸类型的重要依据，总结如下：
(1)无CO2释放时，细胞只进行产生乳酸的无氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不发生变化，如马铃薯块茎的无氧呼吸。
(2)不消耗O2，但产生CO2，细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，此种情况下容器内气体体积增大，如酵母菌的无氧呼吸。
(3)当CO2释放量等于O2消耗量时，细胞只进行有氧呼吸，此种情况下，容器内气体体积不变化，但若将CO2吸收，可引起气体体积减小。
(4)当CO2释放量大于O2消耗量时，细胞同时进行产生酒精的无氧呼吸和有氧呼吸，如酵母菌在不同O2浓度下的细胞呼吸，此种情况下，判断哪种呼吸方式占优势，可分析如下：
①若＝，有氧呼吸和无氧呼吸消耗葡萄糖的速率相等。
②若>，无氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于有氧呼吸。
③若<，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率大于无氧呼吸。
典例 将含酵母菌的葡萄糖溶液均分为4份，分别置于甲、乙、丙、丁四种条件下培养，测得CO2和O2体积变化的相对值如图。下列叙述正确的是 ( )
A．甲条件下，细胞呼吸的产物除CO2外，还有乳酸
B．乙条件下，有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
C．丙条件下，细胞呼吸产生的ATP最少
D．丁条件下，产物中的CO2全部来自线粒体
对ATP的知识了解不足
典例 下列有关ATP的叙述中，正确的是 ( )
A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B．光合作用产物中的化学能全部来自ATP
C．ATP分子由1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
D．细胞连续分裂过程中，伴随着ATP与ADP的相互转化
纠错笔记 (1)ATP可以简写为A－P～P～P，其中A代表腺苷(由腺嘌呤与核糖组成)，T表示“三个”，P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。去掉ATP中两个磷酸基团后形成的物质是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成RNA的基本单位之一。
(2)ATP的形成途径和场所
①形成途径：a.在植物细胞内ATP产生的途径：光合作用的光反应阶段、有氧呼吸、无氧呼吸；b.在动物细胞内ATP产生的途径：有氧呼吸、无氧呼吸。
②形成场所：a.绿色植物：叶绿体类囊体的薄膜、线粒体和细胞质基质；b.人和动物：线
粒体和细胞质基质；c.原核生物：细胞膜和细胞质基质。
题组一 ATP相关知识的考查
1．关于叶肉细胞在光照条件下产生ATP的描述，正确的是 ( )
A．无氧条件下，光合作用是细胞ATP的唯一来源
B．有氧条件下，线粒体、叶绿体和细胞质基质都能产生ATP
C．ATP与ADP的相互转化，使生物体内的各项反应能在常温常压下快速顺利进行
D．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
2．ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述不正确
的是 ( )
A．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、化学能、热能
D．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶
题组二 细胞呼吸过程
3．关于有氧呼吸的过程，以下叙述正确的是 ( )
A．全过程必须有氧参与，并且始终在线粒体中进行
B．第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸，产生大量的[H]和ATP
C．第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O，产生少量的ATP
D．第三阶段是[H]和氧结合产生水，同时生成大量的ATP
4．将乳酸菌的培养条件由无氧条件转变为有氧条件，下列过程不受影响的是 ( )
A．葡萄糖的利用 B．二氧化碳的释放
C．ATP的形成 D．乳酸的生成
5．如图表示酵母菌呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径，有关叙述正确的是 ( )
A．酶2发挥作用的部位是细胞质基质和线粒体
B．消耗等量的葡萄糖释放的能量中，能量2最多
C．消耗等量的葡萄糖经酶3途径产生的CO2较多
D．酒精是酵母菌的代谢产物，可经主动运输方式运出细胞
题组三 细胞呼吸的影响因素
6．将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定O2的吸收量和CO2的释放量，如下表：
O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
下列有关叙述中正确的是 ( )
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0%～3%和3%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和CO2
题组四 探究酵母菌的细胞呼吸方式
7．酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵，有同学认为是氧气抑制了酵母菌无氧呼吸，也有同学认为是有氧呼吸产生的ATP抑制了酵母菌无氧呼吸。请完成下列实验：
(1)供选的实验试剂：5%葡萄糖溶液、酵母菌细胞(试剂1)、酵母菌细胞质基质的上清液(试剂2)、酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、ATP溶液、蒸馏水。
(2)实验步骤：
①取锥形瓶完成如上装置三套，依次编号为A、B、C。1号锥形瓶中都加10%的NaOH溶液，3号锥形瓶中都加澄清的石灰水
②A装置锥形瓶2中加入：10 mL的试剂2、10 mL的5%葡萄糖溶液、2 mL蒸馏水；
B装置锥形瓶2中加入：_______________________________________________________
________________________________________________________________________；
C装置锥形瓶2中加入：_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
③A、B、C三套装置均先持续通入N2 5 min，目的是________________________，再将三套装置分别处理：A装置持续通入N2，B装置、C装置持续通入空气。A、B、C三套装置中，__________为对照组。
④将三套装置放在温度适宜(25～35 ℃)的相同条件下培养相同时间(8～10 h)。
⑤观察_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________，判断是否进行无氧呼吸。
(3)预期实验结果并得出相应结论：
①若________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，不受氧气抑制。
②若________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则酵母菌无氧呼吸受氧气抑制，不受ATP抑制。
③若________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则酵母菌无氧呼吸受ATP抑制，受氧气抑制。
④若________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，则酵母菌无氧呼吸不受ATP抑制，不受氧气抑制。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
ATP有关知识 3、4、5、6、14、17
细胞呼吸作用 1、2、7、8、9、10、11、12、13、15、16、
特别推荐 图示推断题——4、9、12、17；实验探究题——11、16
1．(2011·上海卷，4)下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是 ( )
A．缺氧条件下的马铃薯块茎细胞
B．剧烈运动时的人骨髓肌细胞
C．酸奶生产中的乳酸菌
D．受涝的植物根细胞
2．如图所示为不同距离的跑步过程中，有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。下列说法中正确的是 ( )
A．跑步距离越长，无氧呼吸供能所占比例越大
B．1 500米跑时，有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量相当
C．100米跑时，所需ATP主要由有氧呼吸产生
D．马拉松跑时，肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比为1∶1
3．在生物体的下列生理活动过程中，没有ADP生成的是 ( )
A．浆细胞分泌抗体
B．胃蛋白酶对蛋白质的分解
C．叶绿体内C3→C5的过程
D．番茄根细胞对Mg2＋的吸收
4．在下列五种化合物的化学组成中，“?”中所对应物质的含义最接近的是 ( )
A．①⑤ B．②③ C．③④ D．①④
5．下列有关人体细胞内ATP的叙述中，正确的是 ( )
A．寒冷时，细胞产生ATP的速率下降
B．紧张状态下，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率
C．剧烈运动时，肌肉细胞产生ATP的速率迅速加快
D．饥饿时，细胞内ATP的合成速率大大超过分解速率
6．能产生水和合成ATP的结构是 ( )
A．核糖体 B．线粒体内膜
C．叶绿体内膜 D．类囊体薄膜
7．下列生理过程中，不消耗ATP的一组是 ( )
A．蛋白质的合成和加工
B．染色体的复制和运动
C．C3的还原和胰岛素的分泌
D．质壁分离和复原
8．酵母菌在有氧时进行有氧呼吸，无氧时进行无氧呼吸，将酵母菌放在含有培养液的密闭的锥形瓶中，测得CO2的释放量比O2的吸收量大1倍，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为 ( )
A．1∶6 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1
9．下图表示生物异化过程中的物质代谢示意图。
对该图的解释，正确的是 ( )
A．在人体内，胰高血糖素能促进①、②过程
B．在人的细胞线粒体中含有③、⑤过程所需的各种酶
C．在酵母菌的细胞质基质中含有③、⑥过程所需的各种酶
D．在生物细胞内发生的③过程称为无氧呼吸
10．现有等量的A、B两个品种的小麦种子，将它们分别置于
两个容积相同、密封的棕色广口瓶内，各加入适量(等量)
的水。在25 ℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示。请据
图判断下列说法错误的是 ( )
A．当t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由于种子细胞的有氧呼吸引起的
B．A种子比B种子的呼吸速率快
C．A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D．在0～t1期间，广口瓶内的CO2有少量增加，主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
11．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。如图是某研究性学习小组为了探究酵母菌的细胞呼吸类型而设计的实验装置(酵母菌利用葡萄糖作为能源物质)，下列有关实验装置和结果的分析，错误的是 ( )
A．通过装置1仅仅能探究出酵母菌是否进行有氧呼吸
B．用水代替NaOH溶液设置装置2，通过装置2液滴的移动情况可以探究出酵母菌是否进行无氧呼吸
C．用水代替NaOH溶液设置装置2，如果装置1中液滴左移，装置2中液滴右移，说明酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
D．用水代替NaOH溶液设置装置2，装置2中液滴可能向左移
12．如图表示的是有氧呼吸过程。下列有关说法正确的是 ( )
A．①②③中数值最大的是①
B．产生①②的场所是线粒体
C．④代表的物质是氧气
D．乳酸菌能完成图示全过程
13．下图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。以下分析不正确的是 ( )
A．从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时的温度是B点。AB段可说明在一定的温度范围内，随着温度升高，细胞呼吸加快
B．乙图中曲线Ⅰ表示无氧呼吸，曲线Ⅱ表示有氧呼吸
C．如果乙图中曲线Ⅰ描述的是水稻根细胞的呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是乳酸
D．曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是葡萄糖
14．人成熟的红细胞、蛔虫细胞、植物根尖分生区细胞合成ATP的场所分别是 ( )
①细胞质基质 ②叶绿体 ③线粒体 ④高尔基体
A．①，①③，①②③ B．①③，①③，①③
C．①，①，①③ D．①，①③，①③④
15．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是 ( )
A．若a能抑制丙酮酸分解，则使丙酮酸的消耗增加
B．若b能抑制葡萄糖分解，则丙酮酸的数量增加
C．若c能抑制ATP的形成，则使ADP的消耗增加
D．若d能抑制[H]氧化成水，则使O2的消耗减少
16．某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答：
(1)甲、乙两组的实验变量是________，实验中需控制的无关变量主要有________________________________________________________________________。
(2)酵母菌产生CO2的场所是____________________。
(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的
半透膜，其余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验：
实验步骤：
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察________的变化。
实验结果预测和结论：
①如果______________________________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
②如果______________________________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
17．下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图，请回答：
(1)海洋中的电鳗有放电现象，其电能是由图中的_______________________过程释放的能量转变而来的。
(2)某人感冒发烧，其体温上升所需要的热量是由图中________过程释放出来的。
(3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程：__________________。
(4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物，ATP到达心肌细胞内最少要通过几层细胞膜 ( )
A．1层 B．2层 C．3层 D．4层
(5)经测定，正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10 mmol/L，为满足能量需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是________________________________________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、腺苷 A 三个磷酸基团 TP
判一判 1.× 2.√ 3．× 4．× 5．× 6.×
二、1.细胞质基质 2C3H6O3 2C2H5OH＋2CO2 6O2 12H2O 6CO2 线粒体内膜 有氧
呼吸第二阶段 2.(1)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
(2)①C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量 ②C6H12O62C3H6O3＋少量能量
判一判 1.× 2．× 3．√ 4．×
知识网络 腺苷 磷酸基团 细胞质基质 细胞质基质和线粒体 细胞质基质
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 D
典例引领2 B 对位训练2 A
典例引领3 C 对位训练3 B
典例引领4 D 对位训练4 C
方法体验
典例 D
据O2与CO2的比例
易错警示
典例 D
检测落实体验成功
1．B 2.C 3.D 4．B 5．B 6.B
7．(2)②10 mL的试剂2、10 mL的5%葡萄糖溶液、2 mL ATP溶液 10 mL的试剂2、10 mL的5%葡萄糖溶液、2 mL蒸馏水
③除去锥形瓶中的氧气 A
⑤3号瓶是否变浑浊
(3)①A装置变浑浊，B装置不变浑浊，C装置变浑浊
②A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置不变浑浊
③A装置变浑浊，B装置不变浑浊，C装置不变浑浊
④A装置变浑浊，B装置变浑浊，C装置变浑浊
课时规范训练
1．D 2．D 3．B 4．D 5．C 6.B 7．D 8．B 9．C 10．C 11．D 12．C 13．C 14．C 15．D
16．(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等
(2)细胞质基质和线粒体 (3)①等量 ②(两侧)液面
实验结果预测和结论：
①A侧液面上升，B侧液面下降
②A侧液面下降，B侧液面上升
③如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多
17．(1)④ (2)③ (3)①②③④ (4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化
