课时作业14 降低化学反应活化能的酶
时间：45分钟 分值：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．(2011·江苏模拟)酶具有极强的催化功能，其原因是( )
A．增加了反应物之间的接触面积
B．改变了化学反应的活化能
C．提高了反应物分子的自由能
D．降低了反应物分子的自由能
解析：酶与无机催化剂一样，都能降低反应的活化能，但酶降低反应活化能的作用更显著。
答案：B
2．果胶酶能分解果胶，使果汁榨取变得更容易，提高水果的出汁率。下列说法不正确的是( )
A．酸碱度和温度会通过影响酶来影响果汁产量
B．酶的数量越多，果汁产量越多
C．酶的催化反应时间能够影响果汁的产量
D．苹果泥的数量也能够影响果汁的产量
解析：在其他条件适宜，酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
答案：B
3．下列关于酶的论述错误的是( )
A．有些酶是核酸
B．在0～37℃范围内，唾液淀粉酶的活性会随着温度的升高而提高
C．酶的数量因参与化学反应而减少
D．任何活细胞内都有酶的存在
解析：酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质或RNA，因此任何活细胞内都有酶的存在。酶既然是催化剂，酶的数量便不会因参与化学反应而减少。对于人体唾液腺分泌的唾液淀粉酶，其最适温度是37℃，因此在0～37℃范围内，唾液淀粉酶的活性会随着温度的升高而提高。
答案：C
4．关于蛋白酶的叙述，不正确的是( )
A．蛋白酶是蛋白质
B．蛋白酶可以作为药品治疗某些疾病
C．蛋白酶可以水解所有的肽键
D．利用酶工程可以提高蛋白酶的稳定性
解析：蛋白酶具有专一性，并不能水解所有肽键，蛋白酶可以作为药品治疗消化不良等疾病。
答案：C
5．(多选)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。
试管编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
2 mL 3%淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ － － －
2 mL 3%蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋
1 mL 2%的新鲜淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
反应温度(℃) 40 60 80 40 60 80
2 mL斐林试剂 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
砖红色深浅* ＋＋ ＋＋＋ ＋ － － －
注：“＋”表示有；“－”表示无。*：此行“＋”的多少代表颜色的深浅。
根据实验结果，以下结论正确的是( )
A．蔗糖被水解成非还原糖
B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成还原糖
C．淀粉酶活性在60℃比40℃高
D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
解析：酶具有专一性，淀粉酶只能催化淀粉的水解，蔗糖酶只能催化蔗糖的水解。酶的催化受温度的影响。从反应现象看淀粉酶活性在60℃比40℃高。
答案：BC
6．(2009·重庆卷)下列有关酶的叙述，正确的是( )
A．高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B．酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C．细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶
D．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
解析：本题主要考查酶的相关知识。高温破坏酶的结构使其失活，低温只是使酶活性受抑制，并不破坏其结构，当温度回升时酶活性还可以恢复，A错误；酶是活细胞产生的并具有催化作用的有机物，绝大多数酶属于蛋白质，少数RNA也具有催化作用，B错误；细胞呼吸的第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中进行的，细胞质基质中有催化葡萄糖分解的酶，C正确；细胞质中也有DNA分布，如在线粒体和叶绿体内，细胞质中的DNA也会复制，也需要解旋酶的催化，D错误。
答案：C
7．(2009·广东卷)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( )
A．在4℃条件下易变性 B．只含有C、H
C．也能催化淀粉合成 D．含有羧基
解析：本题考查酶的本质、作用与特性。由题意知该物质是淀粉酶，酶在低温下不会变性，A错误；淀粉酶的本质是蛋白质，含C、H、O、N等元素，B错误、D正确；酶具有专一性，催化淀粉分解的酶不能催化淀粉合成，C错误。
答案：D
8．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析：本题考查了温度对酶活性的影响，考查考生对不同温度对酶活性影响的分析能力，同时还考查考生的识图能力。从图中可看出，当反应温度由t1调到最适温度时，酶活性逐渐上升，所以B正确。当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性也逐渐上升，因此A错误。当温度超过最适温度后，随温度的升高酶逐渐变性失活，而在温度低于最适温度时，随温度的降低酶的活性减弱，但酶的分子结构并没有被破坏，故酶适合在低温下保存，A、D两项均错误。
答案：B
9．关于生物学实验中的变量，下列说法不正确的是( )
A．任何生物学实验中都需要设置变量
B．对照实验中应遵循单一变量原则
C．对照实验中一定存在自变量
D．无关变量并不是与实验结果没有关系
解析：只有对照实验中才需设置变量，纯粹的观察实验如“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”则无需设置变量。
答案：A
10．(2011·课标全国)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
解析：由题图可知甲酶不被蛋白酶降解，可能是RNA。乙酶能被蛋白酶降解乙酶是破坏了其空间结构。
答案：B
11．(2011·海南高考)某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行，当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( )
A．甲 B．乙
C．丙 D．丁
解析：加入酶后，加快反应速度，所以反应物浓度下降速度增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。
答案：D
12．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
解析：结构决定功能，酶结构改变就会导致酶功能改变。酶的活性受温度、pH等外界因素的影响。酶催化化学反应的本质是降低化学反应的活化能。酶是一种催化剂，反应前后不改变。
答案：C
二、简答题(共40分)
13．(20分)(2011·全国大纲)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。
解析：(1)脂肪酶只能催化脂肪的分解，在反应液中，为了维持酸碱度稳定，可适当加入缓冲溶液。(2)酶大部分为蛋白质，少部分为RNA，若与双缩脲试剂混合，反应液呈紫色，该酶的化学本质应为蛋白质。(3)要想测定酶催化作用最适温度，应设置包括该酶所在泉水温度在内的一系列温度梯度的对照，然后分别测定酶活性。如果所测酶活性数据没有峰值，需扩大温度范围，直至得到酶活性峰值数据，那么这个峰值所对应的温度即为该酶催化作用的最适温度。
答案：(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。
14．(20分)酶具有专一性，可催化一种或一类化学反应，某实验小组用淀粉酶溶液催化可溶性淀粉溶液和蔗糖溶液，以检测酶的专一性。
(1)材料用具：试管、量筒、淀粉溶液、蔗糖溶液、斐林试剂(甲液：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)。
(2)实验原理：淀粉酶催化淀粉水解的产物麦芽糖可与斐林试剂生成砖红色沉淀，淀粉酶不能催化蔗糖水解成果糖和葡萄糖。蔗糖不与斐林试剂反应。
(3)实验步骤
①取两支洁净的试管，编号，然后按照下表中的要求进行操作。
操作顺序 操作项目 试管
1号 2号
A 注入可溶性淀粉溶液 2 mL －
B 注入________ － 2 mL
C 注入________ 2 mL 2 mL
②轻轻振荡这两支试管，使试管内的液体混合均匀，然后将试管的下半部浸到60 ℃左右的热水中，保持5 min。
③取出试管，各加入1mL________并振荡摇匀。
④将两支试管的下半部放进50～65 ℃的温水中，保持2 min。
⑤观察并记录两支试管内溶液发生的变化。
⑥实验结果：_________________________________________。
⑦结论：_____________________________________________。
解析：本实验主要探究酶的专一性，即淀粉酶只能催化淀粉水解成麦芽糖。麦芽糖为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。同时淀粉酶不能催化蔗糖水解，蔗糖为非还原糖，不与斐林试剂反应。
第①步中，1号试管注入的是2 mL的可溶性淀粉溶液，与之对比的2号试管中应注入2 mL的蔗糖溶液，再分别在1号、2号试管中均加入2 mL的淀粉酶溶液，此处全部试剂全定量为2 mL体现的是等量原则。
第②步将两支试管均放入60 ℃左右的热水中保温5 min的目的是使酶有足够的催化温度及反应时间。
第③步加入斐林试剂后，在50～65 ℃的温水中保温的目的是使斐林试剂在最适温度下参与反应。
答案：(3)①蔗糖溶液 淀粉酶溶液 ③斐林试剂
⑥1号试管出现砖红色沉淀，2号试管不出现砖红色沉淀 ⑦酶具有专一性课时作业15 细胞的能量“通货”——ATP
时间：45分钟 分值：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．关于ATP的叙述，错误的是( )
A．ATP中含有C、H、O、N、P元素
B．活细胞中ATP与ADP之间的转化时刻发生
C．ATP是生物体所有生命活动的能源
D．动物形成ATP的途径主要是细胞呼吸
解析：细胞内提供能量的物质有糖类、脂质和蛋白质，ATP只是生物体所有生命活动的直接能源，故选项C错。
答案：C
2．(2011·江苏运河)ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A．ATP在细胞内数量很多
B．ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
C．ATP中的高能磷酸键很稳定
D．ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
解析：ATP之所以能作为能量的直接来源是因为ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定，ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键极容易水解，以保证能量及时供应；ATP中远离腺苷的那个高能磷酸键极容易形成，以保证能量相对稳定和能量持续供应。
答案：B
3．下列有关ATP的叙述中，不正确的是( )
A．植物一生光合作用过程中生成的ATP与呼吸作用生成的ATP大致相等
B．肌细胞收缩时ATP与ADP比值降低
C．细胞中的吸能和放能反应一般与ATP与ADP的相互转化有关
D．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
解析：植物光合作用所合成的有机物除供给呼吸作用消耗外，还有一部分储存在果实、种子等器官内。植物光合作用所合成的有机物中的稳定的化学能都来自光反应产生的ATP，因此植物一生光合作用过程中生成的ATP必然大于呼吸作用生成的ATP。肌细胞收缩时消耗的能量来源于ATP的水解，因此ATP与ADP比值降低。
答案：A
4．(2011·江苏盐城)下列有关ATP的叙述正确的是( )
A．一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸基和一分子腺嘌呤
B．ATP能溶于水，制成的药剂只能注射不能口服
C．细胞内ATP的含量是处于动态平衡中，对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义
D．叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体
解析：一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸基和一分子腺苷(不是腺嘌呤)。ATP是小分子物质，可以口服，并被肠道吸收。叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。
答案：C
5．下列有关ATP、ADP的说法中，错误的是( )
A．ATP是细胞中的一种高能磷酸化合物，其化学性质不稳定
B．植物细胞叶绿体中的ADP由叶绿体基质向类囊体膜方向运动
C．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．ATP中的高能磷酸键水解时，释放的能量可多达1 161 kJ/mol
解析：ATP中的高能磷酸键水解时，释放的能量可多达30.54 kJ/mol。
答案：D
6．下面关于ATP的叙述，错误的是( )
A．细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B．ATP合成所需的能量由磷酸提供
C．ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
解析：ATP合成所需的能量在植物细胞主要来自光合作用的光反应和呼吸作用，在动物细胞中主要来自呼吸作用，少量来自磷酸肌酸的分解，故选项B错。细胞质和细胞核中都有细胞生命活动的发生，自然都有ATP的分布。如果ATP只去掉2个P，就是腺嘌呤核糖核苷酸，即构成RNA的一种成分。
答案：B
7．下列有关ATP的叙述，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．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
解析：选项A是考查ATP的合成场所，实则考查原核生物的结构特点，蓝藻是原核生物，没有线粒体。选项B考查光合作用中的能量转化，C3还原生成有机物的能量由ATP和NADPH共同提供。选项C考查ATP的化学组成：1个腺苷和3个磷酸基团。选项D，细胞分裂所需能量由ATP提供。所以D为正确答案。
答案：D
8．ATP转化为ADP可表示如下：
式中的X代表( )
A．H2O B．[H]
C．P D．Pi
解析：本题实际考查了ADP和ATP的相互转化反应式：ATP＋H2OADP＋Pi＋能量。
答案：D
9．反应式：ATPADP＋Pi＋能量，有关的叙述中，正确的是( )
A．ATP与ADP的相互转化是一种可逆反应
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化，使生物体内的各项化学反应能在常温常压下快速而又顺利地进行
解析：ATP与ADP之间的相互转化不是一种可逆反应，生物体内的ATP含量很少，但ATP与ADP的相互转化很快，因此可以保证生命活动所需能量的持续供应。ATP(三磷酸腺苷)和ADP(二磷酸腺苷)是两种不同的物质。
答案：D
10．对人体细胞内关于ATP的描述，正确的是( )
A．ATP主要在线粒体生成
B．它含有三个高能磷酸键
C．是生物的主要能源物质
D．细胞内储有大量的ATP，以供生理活动需要
解析：人体细胞内的ATP，主要是通过细胞呼吸方式在线粒体中生成，含有2个高能磷酸键，且ATP水解时释放的能量直接用于生物体的各项生命活动，是生物体的直接能源物质，但人体内的ATP储存较少。
答案：A
11．生物体内由于有各种酶做生物催化剂，同时又有细胞生物膜系统的存在，因此ATP中的能量可以( )
A．直接转换成其他各种形式的能量
B．间接转换成其他各种形式的能量
C．通过糖类、脂肪转换成其他各种形式的能量
D．通过糖类、脂肪和蛋白质转换成其他各种形式的能量
解析：能量不可能通过其他物质转变成另一种能量形式，关于能量的形式只能是以一种能量形式转变成另一种能量形式，ATP中的能量可能直接转换成其他各种形式的能量，如机械能、电能和渗透能等。
答案：A
12．下图表示人体细胞内同时存在的两个过程，以下对①过程和②过程中能量的叙述正确的是( )
A．①和②过程中的能量均来自糖类等有机物的氧化分解
B．①和②过程中的能量均可供给人体各项生命活动直接利用
C．①过程的能量供给人体各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解
D．①过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解，②过程的能量供给人体各项生命活动利用
解析：此图表示ATP与ADP相互转化的过程，不是一种可逆反应，①表示ATP水解为ADP的过程所释放出的能量用于各项生命活动。②表示ADP与Pi和能量在酶的催化作用下生成ATP的过程，其中的能量来自糖类等有机物的氧化分解。
答案：C
二、简答题(共40分)
13．(10分)ATP是生物体内的高能化合物。人和动物的生命活动所需要的ATP主要通过________作用释放的能量来合成。植物体内ADP转化成ATP所需要的能量主要来自________作用和________作用。ATP中________水解，释放能量用于生命活动。
解析：植物叶肉细胞中含有叶绿体和线粒体，可以通过光合作用和呼吸作用形成ATP，而动物细胞中只含有线粒体，只能通过呼吸作用形成ATP。
答案：呼吸 光合 呼吸 高能磷酸键
14．(15分)ATP是腺嘌呤核苷的衍生物，如图是ATP的分子结构图，请据图回答：
(1)ATP分子的结构简式为_________，其化学元素组成是_____。
(2)图中虚线部分的名称是________。
(3)图中①是指________。远离A的①结构断裂后，ATP就转化成________。
(4)写出ATP与ADP之间的转化式： ____________________。
解析：本题主要考查ATP分子结构图。由分子结构图可知，其基本元素组成为C、H、O、N、P，结构简式为：A—P～P～P。ATP分子是由一个腺苷和三个磷酸基团结合而成的，“～”代表高能磷酸键，ATP分子中含有2个高能磷酸键。水解时，远离A的那个高能磷酸键断裂释放出能量，ATP就转化成ADP和Pi。
答案：(1)A—P～P～P C、H、O、N、P
(2)腺苷
(3)高能磷酸键 ADP和Pi
(4)ATPADP＋Pi＋能量
15．(15分)请分析下列关于ATP的有关实验数据，并回答问题。
经测定一个成年人静止状态下24 h将有40 kg的ATP发生转化，而细胞内的ADP、ATP的含量仅2～10 mg。
(1)为满足能量的需要，生物体内解决这一矛盾的合理途径是___
_______。
(2)用32P标记的磷酸加入细胞培养液，短时间内分离出细胞内的ATP，结果细胞内的ATP浓度变化不大，但部分ATP的末端磷酸却已带上了放射性标记。这一事实证明________，你得出的结论是_____
__________________________________________________。
解析：ATP与ADP可以相互转化，并且在细胞内转化速率非常迅速。
答案：(1)ATP与ADP之间可以迅速转化
(2)ATP在细胞内的含量相对稳定 短时间内既有ATP的合成，又有ATP的分解，ATP与ADP的转化速率是十分迅速的课时作业17 能量之源——光与光合作用
时间：45分钟 分值：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．下列有关叶绿体的说法正确的是( )
A．叶绿体增大膜面积的方式与线粒体相同
B．叶绿体中的色素都分布在类囊体薄膜上，酶分布在基质中和类囊体薄膜上
C．叶绿体产生的O2除供自身利用外，还可被线粒体利用
D．光会影响光合作用过程，不会影响叶绿素的合成
解析：解答本题关键是要明确叶绿体自身不消耗O2，光会影响叶绿素的合成。
本题主要考查叶绿体的结构及功能，现逐项分析如下：
选项 内容指向·联系分析
A 叶绿体通过类囊体堆叠形成基粒的方式增大膜面积，而线粒体是通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积，因此它们增大膜面积的方式不同
B 在叶绿体中，与光合作用有关的色素分布在类囊体薄膜上，与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和基质中
C 叶绿体是进行光合作用的细胞器，不消耗O2，线粒体是进行有氧呼吸的细胞器，消耗O2
D 光是影响叶绿素合成的主要条件，叶片若长期处在无光条件下会呈黄色
答案：B
2．(2012·河北保定)某科学家用含14C的二氧化碳来追踪光合作用中碳原子的转移途径，下列各项中，能正确表示碳原子转移途径的是( )
A．CO2→叶绿素→ADP
B．CO2→叶绿素→ATP
C．CO2→酒精→葡萄糖
D．CO2→三碳化合物→葡萄糖
解析：在光合作用中，CO2首先和C5生成三碳化合物，然后利用光反应阶段产生的ATP和[H]还原成葡萄糖。
答案：D
3．下图所示，某植物上的绿叶经阳光照射24小时后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖部位不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明( )
①光合作用需要二氧化碳 ②光合作用需要光 ③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出氧气 ⑤光合作用制造淀粉
A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③
解析：光照24小时，叶片裸露的部分进行光合作用，脱色后用碘处理变蓝，说明有淀粉生成，应选⑤；有锡箔覆盖的位置，用碘处理不变蓝，说明未产生淀粉，说明光合作用需要光，没有光就不能进行光合作用，应选②。
答案：C
4．下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C3→C5→甲
C．结构A释放的氧气可进入线粒体中
D．结构A释放的氧气来自水
解析：在光合作用中，CO2首先和C5生成三碳化合物，然后利用光反应阶段产生的ATP和[H]还原成葡萄糖，因此供给14CO2，放射性出现的顺序为CO2→C3→甲。
答案：B
5．关于叶绿体色素在光合作用过程中作用的描述，错误的是( )
A．叶绿体色素与ATP的合成有关
B．叶绿体色素参与ATP的分解
C．叶绿体色素与O2和[H]的形成有关
D．叶绿体色素能吸收和传递光能
解析：叶绿体中的色素能够吸收、传递和转化光能；少数特殊状态的叶绿素a吸收光能，将光能→电能→活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，同时将水光解生成氧气和[H]。
答案：B
6．提取光合色素，进行纸层析分离，对该实验中各种现象的解释，正确的是( )
A．未见色素带，说明材料可能为黄化叶片
B．色素始终在滤纸上，是因为色素不溶于层析液
C．提取液呈绿色是由于含有叶绿素a和叶绿素b
D．胡萝卜素处于滤纸最前方，是因为其在提取液中的溶解度最高
解析：材料为黄化叶时，滤纸条上也应有胡萝卜素和叶黄素。色素溶于层析液后在滤纸上随层析液扩散，因胡萝卜素在层析液中溶解度最高，所以，胡萝卜素处于滤纸最前方。
答案：C
7．下列关于叶绿体和光合作用的描述中，正确的是( )
A．叶片反射绿光故呈绿色，因此日光中绿光透过叶绿体的比例最小
B．叶绿体的类囊体膜上含有自身光合作用所需的各种色素
C．光照下叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D．光合作用强烈时，暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
解析：叶绿体中的色素基本不吸收绿光，因此叶片反射绿光故呈绿色。与光合作用有关的各种色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光照下叶绿体中的ATP主要来自光合作用的光反应阶段。在光合作用的暗反应阶段，1分子CO2分子与体内原有的一种C5化合物结合形成2分子C3化合物。
答案：B
8．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．线粒体和叶绿体合成ATP都依赖氧
D．细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体
解析：在无氧条件下，细胞质基质可通过无氧呼吸产生ATP。线粒体呼吸作用产生ATP依赖氧，叶绿体光合作用产生ATP依赖光。叶绿体中产生的ATP仅为光合作用暗反应提供能量，无法用于其他代谢过程。
答案：B
9．下图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是( )
A．水参与C中第二阶段的反应
B．B在叶绿体囊状结构上进行
C．A中产生的O2，参与C的第二阶段
D．X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的囊状结构
解析：根据代谢过程中物质的变化图分析，A、B、C分别表示光反应(场所：类囊体薄膜)、暗反应(场所：叶绿体基质)和呼吸作用(场所：细胞质基质和线粒体)，故选项B错误。光反应产生的O2参与呼吸作用(C)的第三阶段。X是光反应产生的ATP，在叶绿体中，ATP的移动方向是从叶绿体的囊状结构移向叶绿体的基质。
答案：A
10．白天，叶绿体ATP和ADP的运动方向是( )
A．ATP与ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B．ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体薄膜运动
C．ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反
D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ATP则向相反方向运动
解析：ATP由类囊体薄膜向叶绿体的基质运动，ADP的运动方向正好相反。
答案：C
11．如下图为高等绿色植物光合作用图解，下列说法正确的是( )
A．①是光合色素，主要存在于叶绿体和液泡中
B．②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段
C．③是C3，能被氧化为(CH2O)
D．④是ATP，在叶绿体基质中生成
解析：能够吸收光能的色素位于叶绿体中，液泡中的色素不能进行光合作用。水在叶绿体的作用下被光解生成[H]和O2，O2可参与有氧呼吸的第三阶段。CO2与C5结合生成C3，其生成(CH2O)的过程是被还原。④是ATP，其形成场所是叶绿体的类囊体薄膜。
答案：B
12．一位生物学家为研究光合作用的光谱，将三棱镜产生的光谱投射到丝状的水绵上，并在水绵的悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)，得出光合作用在蓝紫光区和红光区最强。这个实验的思路是( )
A．好氧细菌对不同的光反应不一，好氧细菌聚集多的地方，好氧细菌光合作用强
B．好氧细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强，则在该种光照下植物光合作用强
C．好氧细菌聚集多的地方，水绵光合作用产生的有机物多，则在该种光照射下植物光合作用强
D．聚集的好氧细菌大量消耗光合作用产物——O2，使水绵的光合作用速度加快，则该种光有利于光合作用进行
解析：本题考查的是实验设计思路。好氧细菌的生活是需要氧气的，因此在好氧细菌聚集的地方应该是氧气多的地方，此区域也是水绵光合作用强的地方。
答案：B
二、简答题(共40分)
13．(10分)在高等植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量转换的重要细胞器。请回答以下问题：
(1)叶绿体中合成ATP的能量来源是________，合成的ATP用于________，释放的氧气的来源是________，CO2除来自大气外还来源于________。
(2)线粒体中合成ATP的能量来源是________，合成的ATP用于______，吸收的氧气除来自大气外还来源于________。
(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。请问这两种气泡成分是否一样？请解释原因。________。
(4)假如将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，两支试管产生气泡的量分别有什么变化？为什么？________________。
解析：(1)叶绿体是光合作用的场所，在光反应中色素能利用光能，在囊状结构薄膜上合成储存活跃化学能的ATP，同时将水分解生成[H]和氧气，生成的ATP和[H]用于暗反应中C3的还原，光合作用的原料CO2除来自大气外，还来源于自身细胞呼吸作用释放的CO2。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所。有机物分解释放能量，将一部分能量储存在ATP中，用于生物体生命活动，所需的氧气除来自大气外，还来源于植物光合作用产生的氧气。(3)将提取的完整线粒体和叶绿体悬浮液，分别加入盛有丙酮酸溶液和NaHCO3溶液的两支大小相同的试管中，给予充足光照，都会产生气泡。其中前者是丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸产生的CO2，后者是叶绿体利用HCO反应产生的CO2进行光合作用产生的O2。(4)将上述两支试管移入黑暗的环境中，保持温度不变，前者因温度恒定时，呼吸作用基本稳定。后者因无光，光合作用逐渐减弱，直到停止。
答案：(1)光能 C3的还原 水的分解 呼吸作用 (2)有机物的分解 生命活动 光合作用 (3)不一样。丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸，产生了CO2，而叶绿体利用HCO进行光合作用产生O2 (4)前者基本不变，后者逐渐减少直至停止。因为光是光合作用的必需条件，而在温度恒定时，呼吸作用基本稳定。
14．(15分)如图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内的变化曲线。
请回答：
(1)曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其量迅速下降的原因是：①______________；②______________。
(2)曲线b表示的化合物是________。在CO2浓度降低时，其量迅速下降的原因是：①______________；②______________。
(3)由此可见光照强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的________过程，后者主要影响_______
过程。
解析：本题是用图表形式考查有关光合作用的基本知识，要求回答的是：当光合作用的外界条件——光照和CO2浓度分别改变时，光合作用的中间物质——C5和C3在细胞内含量的变化情况，以及产生变化的原因。
分析图中第一个坐标：光照发生改变前后(其他条件不变)，C5和C3的含量变化。在有光时它们的含量稳定；当光照条件变为黑暗时光反应停止，其产物[H]和ATP含量下降，引起暗反应中C3的还原减慢，但在短时间内CO2的固定仍在进行，C3继续生成，所以导致C3含量上升，C5含量下降。因此坐标中上升的曲线b表示C3，a表示C5。
分析图中第二个坐标：CO2浓度是由高到低(其他条件不变)，使暗反应中CO2的固定速度减慢，C3生成量减少，C5积累；C3的还原仍在进行，使C3继续减少，C5不断生成，所以综合来看，C3的量减少，C5的量增多。因此，曲线a表示C5，曲线b表示C3。
在光合作用的过程中，光反应与暗反应是密切相关的，正因为具有某种关系，光合作用的过程才构成了一个统一的整体。任何一种因素的改变，都将会通过光反应与暗反应之间的关系影响到光合作用的整个过程，所以解此题必须先理清光反应与暗反应的关系，以及暗反应过程的循环性。
答案：(1)五碳化合物 光照停止，光反应产生的ATP和[H]停止，三碳化合物不能被还原为五碳化合物 五碳化合物继续被固定形成三碳化合物 (2)三碳化合物 固定过程减慢，三碳化合物形成量少 三碳化合物的还原过程仍在进行 (3)光反应 暗反应
15．(15分)(2011·江苏镇江)Mikael为了探究光照强度和光合作用速率的关系，以便为西红柿生长提供最佳光照强度。实验如下：
实验过程：他取几株都有5片叶片的西红柿植株，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始他测定了CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度。他还采用7种不同的光照强度，并通过隔热装置使光线通过而热不通过。
实验结果：
温度(℃) 光照强度：普通阳光(%) 开始时的CO2浓度(%) 12小时后CO2浓度(%)
25 0 0.35 0.368
25 10 0.35 0.342
25 20 0.35 0.306
25 40 0.35 0.289
25 60 0.35 0.282
25 80 0.35 0.280
25 95 0.35 0.279
请你据此分析回答下列问题。
(1)在这一实验中的自变量是什么？________。说出该实验中的一种控制变量________。
(2)Mikael设计的探究实验在各种光照强度变化中分别使用了都有5片叶片的植株。这是一个完美的选材方案吗？________。为什么？________。
(3)在这一实验中Mikael将其中一个装置保持在黑暗中的目的是________。
(4)Mikael对探究结果感到失望。他说：“我仍然不能确切地知道哪种光照强度最好？”请你为他的进一步探究提供建议________。
(5)Mikael要绘制曲线图表示他的实验结果。他应该以________为横坐标，以________为纵坐标。
解析：本实验探究的是“光照强度和光合作用速率的关系”，因此本实验的自变量是光照强度。在对照实验中，除自变量不同外，其他控制变量都应相同，如温度、开始时的CO2浓度、植株的年龄、生长状态等。在本实验中的选材上都用了有5片叶片的植株，而不知道植株的年龄、生长状态是否相同。
答案：(1)光照强度 温度(或开始时的CO2浓度或其他合理答案也给分)
(2)不是 不同植物株高、叶片数虽相同，但叶面积等其他方面不一定相同(其他合理答案也给分)
(3)作为对照
(4)增加若干实验组，使光照强度为普通阳光的100%及以上
(5)光照强度 12小时后的CO2浓度课时作业16 ATP的主要来源——细胞呼吸
时间：45分钟 分值：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．(2009·江苏卷)某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如下图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是( )
解析：本题考查细胞的呼吸作用。甲组装置中进行的是无氧呼吸，产生的CO2总量小于乙，排除B、D两项。因培养初期酵母菌数量较少，细胞呼吸产生的CO2量较少，C正确。
答案：C
2．(2011·四川成都)下列关于有氧呼吸的叙述正确的是( )
A．线粒体是有氧呼吸的主要场所，没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
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[H]和ATP
D．第三阶段是[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP
解析：有氧呼吸分如下步骤。第一阶段：葡萄糖变为丙酮酸，产生少量[H]和少量的能量，在细胞质基质中进行；第二阶段：丙酮酸与水结合形成二氧化碳、[H]和少量的ATP，在线粒体基质中进行；第三阶段：一、二阶段产生的[H]与氧气结合产生水，放出大量ATP，在线粒体内膜上进行。线粒体是有氧呼吸的主要场所，但一些原核生物是需氧型生物，没有线粒体，细胞质内存在有氧呼吸酶，仍然可以进行有氧呼吸。
答案：D
3．(2012·江苏运河)向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入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，则使丙酮酸增加
C．若c能抑制ATP形成，则使ADP消耗增加
D．若d能抑制[H]被氧化成水，则使O2的消耗减少
解析：丙酮酸是有氧呼吸第一阶段由葡萄糖分解产生的，若b能抑制葡萄糖分解，则使丙酮酸积累量降低。在有氧呼吸的第二阶段丙酮酸与水结合形成二氧化碳、[H]和少量的ATP，因此若a能抑制丙酮酸分解，则使丙酮酸的消耗减少，丙酮酸积累量增加。在有氧呼吸第三阶段，一、二阶段产生的[H]与氧气结合产生水，放出大量能量，如果c能抑制ATP形成，则使ADP消耗减少。若d能抑制[H]被氧化成水，则使O2的消耗减少。
答案：D
4．比较植物有氧呼吸和无氧呼吸，下列说法正确的是( )
A．葡萄糖是有氧呼吸的主要底物，不是无氧呼吸的主要底物
B．CO2是有氧呼吸的产物，不是无氧呼吸的产物
C．有氧呼吸逐步释放能量，无氧呼吸瞬间释放能量
D．有氧呼吸能产生还原氢，无氧呼吸过程中也能产生还原氢
解析：细胞呼吸是指生物体内有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程。无论有氧呼吸还是无氧呼吸，其底物都主要是葡萄糖。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同，都能产生还原氢和丙酮酸。有氧呼吸和无氧呼吸的能量都是逐步释放的。故选D。
答案：D
5．下列关于细胞呼吸与ATP的叙述，正确的是( )
A．细胞各种生命活动所需要的ATP全部来自有氧呼吸和无氧呼吸
B．人的骨骼肌细胞只能进行有氧呼吸而不能进行无氧呼吸
C．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
D．探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用相应的试剂检测有无二氧化碳产生
解析：光合作用暗反应阶段需要的ATP来自光合作用光反应阶段，不是来自于呼吸作用，故A错。人体任何细胞在氧气充足时，进行有氧呼吸，而在氧气不足时也可进行无氧呼吸，所以B错。酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2，因此不能根据CO2的有无判断酵母菌细胞呼吸的方式，应根据酒精的有无去判断。
答案：C
6．下列对葡萄糖分解成丙酮酸过程的叙述，正确的是( )
A．只有无氧呼吸才能发生该过程
B．需在有氧条件下进行
C．不产生CO2
D．反应速度不受温度影响
解析：葡萄糖在酶的作用下变为丙酮酸，产生少量[H]和少量的能量，是在细胞质基质中进行的，细胞呼吸第一阶段，不论有氧呼吸还是无氧呼吸都有这一阶段。既然是酶促反应，就必然受温度的影响。
答案：C
7．检测酵母菌细胞呼吸作用的产物，下列描述正确的是( )
A．如果产生的气体使澄清的石灰水变浑浊，则酵母菌只进行有氧呼吸
B．如果产生的气体使溴麝香草酚蓝溶液变黄色，则酵母菌只进行无氧呼吸
C．无论进行有氧呼吸还是无氧呼吸，酵母菌都能产生CO2
D．酵母菌发酵时不产生气体，但其发酵液能使重铬酸钾变灰绿色
解析：酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸(又称发酵)都产生CO2。不能根据CO2的有无判断酵母菌细胞呼吸的方式。
答案：C
8．下列过程存在无氧呼吸的是( )
A．植物叶片在光下放出O2
B．动物细胞内的糖分解为H2O和CO2
C．酵母细胞不产酒精的呼吸过程
D．苹果贮藏期间果肉积累酒精
解析：苹果果肉细胞在贮藏期间进行无氧呼吸生成酒精和CO2。
答案：D
9．下图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A．线粒体、线粒体和细胞质基质
B．线粒体、细胞质基质和线粒体
C．细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D．细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析：酶1、酶2和酶3控制的过程分别是呼吸的第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段和无氧呼吸第二阶段，这三个过程发生的场所依次是细胞质基质、线粒体和细胞质基质。
答案：C
10．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的葡萄糖的比例为( )
A．1∶6 B．1∶3
C．1∶2 D．1∶1
解析：据题意知CO2释放量比O2的吸收量大，由此可知酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。有氧呼吸时O2的吸收量与CO2的释放量相等。假设O2的吸收量为1 mol，则据题意知释放CO2量为2 mol。其中有氧呼吸时释放的CO2量应为1 mol，则无氧呼吸释放的CO2量也为1 mol。又由反应式可知，有氧呼吸产生1 mol CO2需要消耗1/6 mol葡萄糖，无氧呼吸产生1 mol CO2需要消耗1/2 mol葡萄糖，则有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比为(1/6)∶(1/2)＝1∶3。
答案：B
11．关于有氧呼吸的叙述，错误的是( )
A．主要在线粒体内进行
B．与无氧呼吸的全过程不完全相同
C．释放出的能量较多
D．产物为二氧化碳、酒精或乳酸
解析：有氧呼吸是指细胞在有氧参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程，主要场所在线粒体。与无氧呼吸相比较，有氧呼吸释放的能量较多。无氧呼吸是指生物在无氧条件下，把有机物分解成不彻底的氧化产物酒精或乳酸，同时释放出少量能量的过程。
答案：D
12．在自然条件下，有关植物呼吸作用的叙述中，正确的是( )
A．有氧呼吸过程中，中间产物丙酮酸必须进入线粒体
B．高等植物只能进行有氧呼吸，不能进行无氧呼吸
C．有氧呼吸产生二氧化碳，无氧呼吸不产生二氧化碳
D．有氧呼吸的强度晚上比白天强
解析：有氧呼吸包括三个阶段，第一阶段在细胞质基质中进行，产物是丙酮酸。第二阶段和第三阶段在线粒体内进行，故选A。高等植物在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸，产物一般是酒精和二氧化碳，马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚等细胞的无氧呼吸产物是乳酸。有氧呼吸的强度与温度有关，和光照无关。
答案：A
二、简答题(共40分)
13．(10分)下图是有氧呼吸过程的图解，请回答下列问题。
(1)细胞呼吸是从分解________开始的，有氧呼吸的全过程分为________个阶段。
(2)在有氧呼吸的过程中，释放的CO2是在第________个阶段产生的；水是通过第________个阶段形成的；产生ATP最多的是第________个阶段。
(3)有氧呼吸中的[H]________________________。
(4)写出有氧呼吸的反应式______________________。
答案：(1)葡萄糖 三 (2)二 三 三
(3)与氧结合生成水，产生大量的ATP
(4)C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
14．(15分)(2011·江苏徐州)为了探究酵母菌的呼吸方式，某同学做了如下课题研究：
(1)假设：在其他条件(如温度、pH值)都相同的情况下，影响酵母菌的呼吸方式的因素是氧气。
(2)设计实验：设计的实验装置如上图甲、乙所示。可重复实验以确保结果的准确性。
(3)得出结论：如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊，说明酵母菌既能进行________，也能进行________。
(4)实验分析：
①甲装置中的油脂层的作用是________，甲、乙两装置中产生的气泡量较多的是________装置；产生能量较少的是________装置，原因是________________。
②写出酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸的反应式(以葡萄糖为底物)
有氧呼吸________________；无氧呼吸________________。
解析：装置甲因为存在油脂层，可以隔绝空气创造无氧环境，因此装置甲中的酵母菌进行无氧呼吸，产生的能量较少，而装置乙中的酵母菌进行有氧呼吸，产生的能量较多。对应的反应式是
C6H12O6酶,2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋能量；
C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。
答案：(3)有氧呼吸 无氧呼吸
(4)①隔绝空气(或氧气) 乙 甲 甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸，产物是乙醇和二氧化碳，在乙醇中还含有大量的化学能没有释放出来 ②C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量 C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量(少量)
15．(15分)(2009·福建卷)回答下列问题：
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0.1 g/mL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更多。
(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，还需要增加一个装置C。请写出装置C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，若装置A、B、C温度大小关系是：________(用“<、＝、>”表示)，则假设成立。
解析：本题主要考查了酵母菌的呼吸作用类型。根据实验假设可知A、B两组实验装置要能形成对照，分别研究酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸，因此两组实验装置的唯一变量应该是溶液中是否含有氧气，而其他条件均应相同，所以在B装置的步骤二中也应加入10 g活性干酵母。从B装置的实验步骤看，葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除溶液中的氧气，而在液面上铺满石醋油也是为了隔绝空气，所以B装置用于研究酵母菌的无氧呼吸，那么A装置的步骤三中应不加石醋油，用于研究酵母菌的有氧呼吸。为了证实B装置的温度变化是由呼吸作用引起的，应设置一个空白对照组，里面除了不加入活性干酵母外，其余的步骤与B装置相同。如果30分钟后测量的实验结果是A>B>C，那么实验假设成立。
答案：(1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母
(2)去除氧气 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
