新人教生物必修1第5章主题归纳·能力提升：影响酶活性的因素及曲线分析&细胞呼吸&细胞呼吸和光合作用（含答案））

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新人教生物必修1第5章主题归纳·能力提升
影响酶活性的因素及曲线分析&细胞呼吸&细胞呼吸和光合作用
　主题一　影响酶活性的因素及曲线分析
【典例示范】将萝卜磨碎制得提取液,取少量提取液分别加入pH为3～9的盛有等量H2O2溶液的几支试管中,保持30 ℃的温度(过氧化氢酶的最适温度为37 ℃),结果如图中B曲线所示。改变温度为15 ℃后重复上述实验,得到曲线A。下列说法中,错误的是 (　　)
A.改变温度导致酶的最适酸碱度发生改变
B.曲线A的酶活性可以恢复到曲线B的酶活性水平
C.从图中可见pH为7时该酶活性最高
D.萝卜提取液中含有过氧化氢酶
【解析】选A。从图中曲线可知,30 ℃与15 ℃时,曲线最高点所对应的pH相同,说明最适pH不会随温度的变化而变化,A错误;低温使酶的活性受到抑制,故适当提高温度可以提高酶的活性,B正确;当pH=7时,单位时间产生O2量最多,故酶的活性也最高,C正确;根据题意可知,萝卜提取液中含有过氧化氢酶,D正确。
1.温度对酶活性的影响:
(1)低于最适温度:酶活性较弱,适当升温,酶活性升高(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(2)高于最适温度:酶的空间结构被破坏,从而导致酶活性降低甚至变性失活,此时再降低温度,酶活性不变(选填“升高”“降低”或“不变”)。
2.pH对酶活性的影响:
低于或高于最适pH时:酶的空间结构都会被破坏,从而导致酶活性降低甚至变性失活,此时升高或降低pH,酶活性不变(选填“升高”“降低”或“不变”)。
3.温度和pH对酶活性的综合影响:在不同温度下,酶的最适pH相同(选填“相同”或“不同”),在不同pH下,酶的最适温度相同(选填“相同”或“不同”)。
　为了研究温度对某种酶活性的影响,设置三个实验组:A组(20 ℃)、B组(40 ℃)和C组(60 ℃)。测定各组在不同反应时间内的产物浓度(其他条件相同),结果如图。回答下列问题:
(1)三个温度条件下,该酶活性最高的是　　　　　　　　　　　　组。
(2)在时间t1之前,如果A组温度提高10 ℃,那么A组酶催化反应的速度会　　　　　。
(3)如果在时间t2时,向C组反应体系中增加2倍量的底物,其他条件保持不变,那么在t3时,C组产物总量　　　　　,原因是　　　　 　　　　。
(4)生物体内酶的化学本质是　　 　,其特性有　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。
【解析】(1)根据图示,温度为40 ℃时(B组)产物浓度最早达到最大值,说明该温度下酶促反应速率最快,酶活性最高。(2)在t1之前将A组温度提高10 ℃,A组酶活性升高,A组酶催化反应的速度会加快。(3)C组温度为60 ℃,据图分析,C组实验条件下,在时间t2时,产物量不再增加,且产物量小于A组和B组,说明在时间t2时,C组酶已失活,此时向C组反应体系中增加2倍量的底物,C组产物总量不变。(4)生物体内大多数酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA;酶具有高效性、专一性和作用条件较温和等特点。
答案:(1)B　(2)加快
(3)不变　60 ℃条件下,t2时酶已失活,即使增加底物,反应产物总量也不会增加
(4)蛋白质或RNA　高效性和专一性
　主题二　细胞呼吸
【典例示范】如图表示生物体内细胞呼吸的过程。下列叙述正确的是(　　)
A.②过程既有水参与,又有水产生
B.植物种子萌发过程中不可能发生①→③的过程
C.①②③过程中都需要酶参与,都有能量释放
D.在剧烈运动中,人体细胞主要通过③过程获得能量
【解析】选A。由图可知②过程包括有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,第二阶段有水的参与,第三阶段有水的生成,A正确;如果是玉米种子,则在种子萌发过程中就可能发生①→③的过程,B错误;无氧呼吸第二阶段(③)无能量的释放,C错误;在剧烈运动中,人体细胞主要通过①②过程获得能量,③过程不释放能量,D错误。
1.细胞呼吸中的物质线:
(1)葡萄糖。
葡萄糖→丙酮酸(细胞呼吸的第一阶段)
(2)H2O:只参与有氧呼吸第二阶段,只在有氧呼吸的第三阶段产生。
(3)[H]:有氧呼吸第一和二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合产生H2O,无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为乳酸或酒精和CO2。
(4)O2的利用和CO2的释放。
①O2的利用:有氧呼吸第三阶段。
②CO2的释放:有氧呼吸第二阶段,进行酒精发酵的第二阶段。
2.细胞呼吸中的能量线:
(1)有氧呼吸:三个阶段均释放能量,合成ATP,但第三阶段释放能量和合成ATP最多。
(2)无氧呼吸:只有第一阶段释放能量,生成少量ATP。(大量能量储存在酒精或乳酸中)。
1.下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是 (　　)
A.真核细胞有线粒体也可以进行无氧呼吸
B.原核细胞没有线粒体也可以进行有氧呼吸
C.所有的活细胞都要进行细胞呼吸
D.只有有氧呼吸的第三阶段才能产生ATP
【解析】选D。真核细胞在缺氧的条件下可以进行无氧呼吸,A正确;部分原核细胞没有线粒体也可以进行有氧呼吸,如蓝细菌、醋酸菌、硝化细菌等,B正确;细胞呼吸是细胞生命活动的基本特征,因此所有的活细胞都要进行细胞呼吸,C正确;有氧呼吸的三个阶段及无氧呼吸的第一个阶段都能产生ATP,D错误。
2.如图表示酵母菌呼吸过程中碳原子转移的大致路径,有关分析正确的是 (　　)
C6H12O6丙酮酸CO2
A.在有氧和无氧条件下,①过程发生的场所不同
B.在有氧和无氧条件下,催化②过程的酶不同
C.若图中②过程发生在线粒体中,则②过程释放大量的能量
D.在有氧和无氧条件下,图中①②过程均有ATP生成
【解析】选B。在有氧和无氧条件下,①过程发生的场所相同,都是细胞质基质,A错误;在有氧和无氧条件下,催化②过程的酶不同,前者发生在线粒体基质中,后者发生在细胞质基质中,B正确;若图中②过程发生在线粒体中,则表示有氧呼吸第二阶段,释放少量能量,C错误;在有氧条件下,图中①②过程均有ATP生成,但无氧条件下②过程不能生成ATP,D错误。
　主题三　细胞呼吸和光合作用
【典例示范】(2017·全国卷Ⅱ)如图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、②、③、④代表的物质依次是　　　　 、　　　　 、
　　　　、　　　　,[H]代表的物质主要是　　　　。
(2)B代表一种反应过程,C代表细胞质基质,D代表线粒体,则ATP合成发生在A过程,还发生在　　　　　　(填“B和C”“C和D”或“B和D”)。
(3)C中的丙酮酸可以转化成酒精,出现这种情况的原因是 　 。
【解析】(1)据题图分析可知,①为水光解的产物之一,应为O2;②为NADPH还原C3后的产物,应为NADP+;③为ATP的水解产物,应为ADP和Pi;④为CO2固定的反应物,应为C5;[H]所表示的物质主要为还原型辅酶Ⅰ,即NADH。
(2)题图中A过程为光反应,B过程为暗反应,ATP合成发生在A过程;在细胞质基质中进行有氧呼吸第一阶段,线粒体内进行有氧呼吸第二、三阶段,这三个阶段都有ATP的合成。
(3)在无氧条件下,植物细胞进行无氧呼吸,第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸,第二阶段丙酮酸分解为酒精和CO2。
答案:(1)O2　 NADP+　ADP+Pi　C5　NADH(或答:还原型辅酶Ⅰ)
(2)C和D 　(3)在缺氧条件下进行无氧呼吸
1.光合作用和细胞呼吸的辨析:
(1)从有机物合成和利用方面分析:
分解有机物(葡萄糖)→细胞呼吸 ;
合成有机物(葡萄糖)→光合作用。
(2)从O2和CO2释放和利用方面分析:
2.光合作用中的物质变化和能量变化:
(1)物质变化:水分解产生NADPH和 O2,ADP和Pi生成ATP,C5和CO2生成C3,C3被还原生成(CH2O)和C5。
(2)能量变化:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
　如图所示为某绿色植物叶肉细胞内发生的物质代谢过程示意图,图中①～⑤为反应过程,A～K为物质,a与b为结构。请据图回答。
(1)a中叶绿素主要吸收　　　　　　光。
(2)叶肉细胞在③④⑤中产生能量最多的过程是　　　　　。
(3)若用含18O的水培养该植物(光等其他条件适宜),　　　　 　(填“能”或“不能”)在其叶肉细胞中检测到含18O的糖类 简单说出原因:　　　　　　。
(4)说出温度会影响b的生理过程的原因:
①　 ;
②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
【解析】(1)分析题图可知,图中a是叶绿体,其中含有的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
(2)图中③是有氧呼吸第一阶段,④是有氧呼吸第二阶段,⑤是有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸过程中第三阶段释放的能量最多。
(3)若用含18O的水培养该植物,则含18O的水作为原料先进行有氧呼吸产生含18O的二氧化碳,该二氧化碳再进行光合作用产生含18O的糖类。
(4)温度对线粒体的影响主要表现在:①温度会影响酶的活性,从而影响线粒体的生理过程;②温度会影响膜的流动性从而影响物质的运输,进而影响线粒体的生理过程。
答案:(1)蓝紫光和红　(2)⑤
(3)能　含18O的水作为原料先进行有氧呼吸产生含18O的二氧化碳,该二氧化碳再进行光合作用产生有放射性的糖类
(4)①温度会影响酶的活性,从而影响b的生理过程
②温度会影响膜的流动性从而影响物质的运输,进而影响b的生理过程
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