【高考生物分层训练人教版2019】专题5 细胞的能量供应和利用(较易)(含解析)

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名称 【高考生物分层训练人教版2019】专题5 细胞的能量供应和利用(较易)(含解析)
格式 docx
文件大小 320.7KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-01-04 23:38:31

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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题5 细胞的能量供应和利用
(较易)
满分:100分
一、单选题(共8题;共16分)
1.(2分)人体剧烈运动后,往往会感到肌肉酸痛,原因是肌肉中(  )
A.无氧呼吸中产生丙酮酸过多 B.无氧呼吸中产生酒精过多
C.有氧呼吸中产生二氧化碳过多 D.无氧呼吸中产生乳酸过多
2.(2分)荷叶呈现绿色、荷花呈现红色,与荷叶与荷花颜色相关的物质(色素)分别分布于(  )
A.叶绿体、细胞质基质 B.内质网、高尔基体
C.叶绿体、液泡 D.液泡、细胞质基质
3.(2分)(2022·浙江模拟)下列有关细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.过程一定有水参与 B.对象一定是真核生物
C.场所一定是线粒体 D.条件一定有酶催化
4.(2分)众所周知,氨基酸本身的化学性质十分稳定,无催化活性。但当它与磷酸作用合成磷酰氨基酸时就变得极其活泼,具有了催化剂的功能。中科院院士、清华大学赵玉芬教授已经合成了几十种具有催化功能的磷酰氨基酸,并将其称为“微型酶”,为模拟酶的研究和合成开辟了一个崭新的途径和领域。下列有关叙述正确的是(  )
A.“微型酶”只含有 C、H、O、N 四种元素
B.“微型酶”的合成场所为核糖体
C.“微型酶”可与双缩脲试剂反应呈紫色
D.“微型酶”能降低化学反应的活化能
5.(2分)如图为蔗糖酶作用机理示意图,下列说法正确的是(  )
A.蔗糖酶的化学本质是RNA
B.该示意图说明酶具有高效性
C.一分子蔗糖可以水解出2分子葡萄糖
D.蔗糖酶不能催化麦芽糖水解是因为它们不能结合形成酶﹣底物复合物
6.(2分)用含有14C的二氧化碳追踪光合作用中的碳原子,该碳原子的转移途径为(  )
A.二氧化碳→叶绿素→ADP B.二氧化碳→叶绿体→ATP
C.二氧化碳→乙醇→糖类 D.二氧化碳→三碳化合物→糖类
7.(2分)图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A,B,C,D时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。图乙表示蓝藻光合速率与光照强度的关系下列说法正确的是(  )
A.图甲中,光照强度为B时,光合速率等于呼吸速率
B.图甲中,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
C.图乙中,当光照强度为X时,细胞中产生A的细胞器有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D.图乙中,限制G点光合作用速率的因素主要是光照强度
8.(2分)下列关于ATP的叙述错误的是(  )
A.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
B.植物细胞中合成ATP所需的能量全部来自太阳能
C.所有生物细胞内都利用ATP与ADP相互转化的能量供应机制体现了生物界的统一性
D.ATP水解释放的磷酸基团会使蛋白质分子磷酸化,从而改变蛋白质的空间结构和活性
二、多选题(共4题;共16分)
9.(4分)下图为“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置,相关分析正确的是(  )
A.甲装置是测定酵母菌有氧呼吸的装置
B.乙装置应先让D反应一会,再连接E
C.与C中的溶液相比,E中的溶液先浑浊
D.用酸性重铬酸钾溶液检测,D中有酒精产生
10.(4分)在日常生产实践和生活中,细胞呼吸原理有着广泛的应用。下列表格中表述有误的是(  )
选项 应用 措施 目的
A 食醋酿造 密封容器,适宜温度保存 加快醋酸杆菌繁殖,利于食醋生产
B 酸奶制作 容器要先通气,再密封 加快乳酸菌繁殖,有利于乳酸发酵
C 扎伤处理 透气纱布包扎 抑制伤口深部厌氧菌繁殖
D 花生播种 埋种不要太深 保证种子的有氧呼吸,利于萌发
A.A B.B C.C D.D
11.(4分)(2022高三上·营口期末)铁氰化钾试剂不能透过叶绿体膜,研究者将涨破的叶绿体置于不含CO2的铁氰化钾溶液中,在光下释放氧气,同时黄色的铁氰化钾因被还原而褪色。下列叙述错误的是(  )
A.该实验模拟了暗反应的物质变化过程
B.释放氧气的过程发生在叶绿体基质中
C.实验说明水的光解和糖的合成相关联
D.推测黄色铁氰化钾褪色是NADPH的作用
12.(4分)呼吸作用过程中,线粒体内膜上的质子泵将基质中的H+转运到线粒体内膜与外膜间隙区积聚。H+通过X(F0F1-ATP合酶复合体)扩散回线粒体基质时,X利用H+浓度梯度所释放的自由能催化ADP和Pi合成ATP。下列相关叙述正确的是(  )
A.ATP合成所需能量可能来自H+的浓度差
B.物质X运输H+的方式是主动运输
C.图示过程属于有氧呼吸第三阶段
D.物质X能降低ATP合成反应的活化能
三、综合题(共4题;共52分)
13.(16分)(2022高一上·北仑开学考)根据光合作用的基本过程回答:
(1)(2分)光合色素吸收光能,可将水分解为   。叶绿素主要吸收   光。
(2)(2分)光反应阶段的场所为   ,通过光反应,光能就转化为储存在   和   中的化学能,供暗反应阶段利用。
(3)(2分)绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与   结合,形成两分子的   。暗反应过程也称为   循环。
14.(14分)根据有氧呼吸过程填空。
①   ;②   ;③   ;④   ;⑤   ;⑥   ;⑦   。
15.(10分)(2022高三下·湖北月考)图1表示水仙花叶片光合速率随光照强度变化的曲线,图2表示在不同温度下CO2浓度对水仙花叶片净光合速率的影响。回答下列问题:
(1)(2分)图1中B点时水仙花叶肉细胞中产生ATP的场所有    ,A~ E中表示光饱和点的是   。图中C点对应光照强度下,叶肉细胞中产生的O2的移动方向是   。
(2)(2分)图2中,增加CO2浓度后,一定范围内25℃比18℃条件下净光合速率提高效果更明显。其原因是   。当CO2浓度在200 μmol·mol-1以下时,30℃条件下水仙花净光合速率却低于25℃和18℃,原因可能是   。
16.(12分)(2022高二下·深圳期末)我国小麦的产量位居世界前列。某小组研究有机肥对小麦生长的影响,分别测得小麦在不同条件下光合作用相关指标和小麦产量的变化,结果如下表所示。回答下列问题:
肥料种类 叶绿素总量(mg·dm-2) 叶面积指数 净光合速率μmol(m2·s) 产量(103kg·hm-2)
对照(CK) 7.36 1.75 18.36 8.1
化肥(CF) 8.64 1.89 19.52 8.5
大豆饼肥(SC) 9.93 2.23 21.15 13.8
沼肥(BM) 10.92 2.53 22.32 16.3
注:叶面积指数指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数
(1)(2分)小麦叶绿体中吸收光能的物质是   ,主要分布在   。
(2)(2分)由表可知,沼肥能更有效增加小麦的产量,因为它能增加叶绿素含量以及   ,有效促进小麦   ,提升净光合速率,增加小麦有机物的积累。
(3)(2分)有机肥的使用除了在防止土壤板结方面的作用,你认为还有哪些积极意义?    ,   。
四、实验探究题(共2题;共16分)
17.(6分)下面图1是某课题组的实验结果,A酶和B酶分别是两种微生物分泌的纤维素酶,请据图回答下列问题:
(1)(1分)据图1可知,本实验研究的课题是   ,其自变量是   。
(2)(1分)据图1分析,在40℃至60℃范围内,热稳定性较好的酶是   。高温条件下,酶容易失活,其原因是   。
(3)(1分)图2表示30℃时B酶催化下的反应物浓度随时间变化的曲线,其他条件相同,在图2上画出A酶(浓度与B酶相同)催化下的反应物浓度随时间变化的大致曲线。   
(4)(1分)适宜条件下,取一支试管加入A酶和蛋白酶溶液并摇匀,一段时间后加入纤维素,几分钟后加入新制斐林试剂并水浴加热,结果试管中没有产生砖红色沉淀,原因是   。
18.(10分)利用下列装置设计一个测定呼吸作用的装置图,如下图。要求:所给装置均要用,必要时只能重复使用所给三个装置中的其中一个。
(1)(2分)用字母表示测定呼吸作用的最佳程序为   。
(2)(2分)该程序中B装置图中的药品所起的作用是    。
(3)(2分)该程序中C装置图中药品所起的作用是   。
(4)(2分)A装置图中要用不透光的玻璃罩罩住植物的原因是   。
(5)(2分)如果A中植株换成萌发的种子,实验结果相同吗?    。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】人体剧烈运动时,为了满足机体对能量的需求,骨骼肌细胞会进行无氧呼吸,产生乳酸,使肌肉酸痛。所以在人体剧烈运动后,往往会感到肌肉酸痛,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】细胞呼吸原理的应用:提倡慢跑等有氧运动,是不致因剧烈运动导致氧的不足,使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸,引起肌肉酸胀乏力。
2.【答案】C
【解析】【解答】植物细胞叶绿体中的色素有叶绿素和类胡萝卜素,由于叶绿素的含量多使植物呈现绿色;植物花瓣细胞的成熟大液泡中含有花青素,使植物的花瓣呈现红色。
故答案为:C。
【分析】液泡主要存在于植物的细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺;叶绿体是双层膜结构,叶绿体的类囊体薄膜上含有大量与光合作用有关的色素,如叶绿素、类胡萝卜素。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、需氧呼吸有水参与第二阶段的反应,酒精发酵和乳酸发酵没有水参与,A错误;
B、原核细胞也能进行细胞呼吸,B错误;
C、真核生物体内需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体,厌氧呼吸的场所是细胞质基质,原核生物的细胞呼吸场所是细胞质基质,C错误;
D、细胞呼吸是一系列的酶促反应,需要酶的参与,D正确。
故选D。
【分析】1、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H](NADH)和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H] (NADH)和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H] (NADH)和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、根据题干信息“氨基酸与磷酸作用合成磷酰氨基酸时就变得极其活泼,具有了催化剂的功能”,所以微型酶还含有P元素,A错误;
B、微型酶的组成是氨基酸和磷酸结合,是在细胞外人工合成的,不是在细胞内进行的,B错误;
C、微型酶的本质是氨基酸的衍生物,不含有肽键,所以不会与双缩脲试剂反应呈紫色,C错误;
D、微型酶可以催化化学反应,所以可以降低化学反应的活化能,D正确。
故答案为:D。
【分析】 酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下酶的催化活性是最高的)。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、蔗糖酶的本质是蛋白质,A错误;
B、酶的高效性是与无机催化剂作对照,该图只是显示了酶的专一性,不能显示酶的高效性,B错误;
C、分析题图可知,蔗糖的两个组成单位不同,因此一分子蔗糖不会水解成2个相同的单位,C错误;
D、由题图可知,蔗糖酶的结构不能与麦芽糖结合形成酶﹣底物复合物,因此蔗糖酶不能催化麦芽糖水解,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA。
2、酶的特性:
(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
6.【答案】D
【解析】【解答】根据暗反应中二氧化碳的固定过程可知二氧化碳中的碳原子转移到三碳化合物中,然后暗反应进行的是三碳化合物的固定,所以碳原子又转移到到有机物中,即CO2→C3→糖类。
故答案为:D。
【分析】首先要明确光合作用的阶段:
①光反应阶段:场所是类囊体薄膜
a.水的光解:2H2O 4[H]+O2
b.ATP的生成:能量+ADP+Pi ATP
②暗反应阶段:场所是叶绿体基质
a.CO2的固定:CO2+C5 2C3
b.三碳化合物的还原:2C3 (CH2O)+C5
7.【答案】B
【解析】【解答】A、图甲中,光照强度为B时,CO2释放量大于0,说明光合作用速率小于呼吸作用速率,A错误;
B、光照强度为D时,O2产生总量为8个单位,则光合作用总吸收二氧化碳为8个单位,呼吸作用释放6个单位的CO2,因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2,B正确;
C、图乙中所示生物为蓝藻,蓝藻不含线粒体和叶绿体,C错误;
D、图乙中,G点时光合速率达到最大值,此时限制光合速率的因素不再是光照强度,可能是温度或二氧化碳浓度,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、分析图甲:光照强度为A时无氧气产生,说明此时只进行呼吸作用,无光合作用,二氧化碳释放量为6个单位,表示呼吸作用强度;当光照强度为B时,二氧化碳释放量和氧气产生总量相等,此时进行光合作用也进行呼吸作用,而呼吸作用大于光合作用;当光照强度为C时,无二氧化碳的释放,氧气产生量为6个单位,说明此时光合作用等于呼吸作用;则D点时,光合作用大于呼吸作用。2、分析图乙:E点光照强度为零,只进行呼吸作用,F点时既不吸收二氧化碳也不释放二氧化碳,光合作用等于呼吸作用,F点为光补偿点,F点之后光合作用大于呼吸作用,G点光合作用达最大,所对于的光照强度X点为光饱和点。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素,A正确;
B、植物细胞中合成ATP所需的能量来自光合作用和呼吸作用,即来自于光反应固定的太阳能和呼吸作用分解有机物释放的能量,B错误;
C、细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接功能,细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性,C正确;
D、主动运输过程中,ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团与载体蛋白结合,使载体蛋白磷酸化,从而改变蛋白质的空间结构和活性,D正确。
故答案为:B。
【分析】ATP:
(1)组成元素:C、H、O、N、P。
(2)分子结构:一分子ATP由一分子腺苷、三分子磷酸基团和两个高能磷酸键组成。腺苷由腺嘌呤和核糖组成。
(3)ATP结构与RNA的关系:
(4)主要功能:ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。
(5)蛋白质的合成等许多吸能反应与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量;葡萄糖氧化分解等许多放能反应与ATP合成反应相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。 合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体等;分解ATP的场所是生物体内的需能部位。
9.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、甲装置通气,说明是测定酵母菌有氧呼吸的装置,A正确;
B、乙装置中含有部分氧气,因此应先让D反应一会,消耗其中的氧气,再连接E,这样可以包装通入E瓶的二氧化碳是无氧呼吸产生的,B正确;
C、有氧呼吸产生的二氧化碳比无氧呼吸多,再结合B选项可知,C中溶液先浑浊,E中溶液后浑浊,C错误;
D、检测酒精用酸性的重铬酸钾溶液,D中酵母菌无氧呼吸产生酒精,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】探究酵母菌呼吸方式的实验中:
(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄;
(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成绿色。
10.【答案】A,B
【解析】【解答】A、酿造食醋的菌种醋酸杆菌是好氧菌,酿造时要保证通气性,A错误;
B、制作酸奶的乳酸菌为厌氧菌,制作酸奶时应密封,B错误;
C、扎伤的伤口较深,伤口消毒清洗后用透气纱布包扎,有利于抑制厌氧菌(如破伤风杆菌)繁殖,C正确;
D、花生等油料作物种子的脂肪含量较高,播种时要稍浅些,保证有足够的氧气,有利于其萌发,D正确。
故答案为:AB。
【分析】制备酸奶的菌种是乳酸菌,条件是38-42℃无氧条件。参与食醋制作的微生物是醋酸菌,其新陈代谢类型是异养需氧型。参与果酒制作的微生物是酵母菌,其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。
11.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、由题意可知,该实验不具有CO2,且黄色的铁氰化钾因被还原而褪色,所以该实验模拟了光反应的物质变化过程,A错误;
B、释放氧气的过程属于光反应,场所在类囊体薄膜上,B错误;
C、该实验只说明水的光解,没有体现糖的合成,无法判断他们之间的联系,C错误;
D、黄色的铁氰化钾因被还原而褪色,NADPH具有还原作用,推测黄色铁氰化钾褪色是NADPH的作用,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
12.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A、图中H+顺浓度梯度协助扩散的过程中有ATP合成,显然合成ATP所需能量来自H+的浓度差,A正确;
B、结构X能协助线粒体内膜运输H+,是顺浓度进行的,属于协助扩散,B错误;
C、题图所示的膜结构为线粒体内膜,为有氧呼吸的第三阶段,C正确;
D、结构X能催化ATP的合成,因而能降低ATP合成反应的活化能,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 1、有氧呼吸的大致过程如下:
C6H12O6(葡萄糖)+6O2 →6H2O+6CO2
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:1C6H12O6(葡萄糖) → 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量( 2ATP)
第二阶段:在线粒体基质中进行。
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O → 20[H]+6CO2+少量能量( 2ATP)
第三阶段:在线粒体的内膜上,这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
反应式:24[H]+6O2 → 12H2O+大量能量(34ATP);
2、物质的合成一般需要消耗能量,能量一般由ATP水解释放,或者其他形式的能量转化提供;
3、主动运输消耗能量;酶催化反应的机理很可能是降低化学反应的活化能。
13.【答案】(1)氧和H+;红光和蓝紫光
(2)叶绿体的类囊体膜;ATP;NADPH
(3)C5;C3;卡尔文3
【解析】【解答】(1)光合色素吸收光能后能进行水的光解,将水分解为O2和H+。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
(2)光反应的场所在叶绿体类囊体薄膜,通过光反应将光能转化为ATP和NADPH中的化学能。并为暗反应供能。
(3)光合作用暗反应发生的场所为叶绿体基质,通过气孔从外界吸收CO2后,在酶的作用下与C5结合,这一过程被称为CO2的固定,形成两分子C3。暗反应的过程也称为碳循环或卡尔文循环。
【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
2、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
14.【答案】细胞质基质;葡萄糖分解成丙酮酸和[H];线粒体基质;丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H];线粒体内膜;氧气和[H]反应生成水;大量能量
【解析】【解答】1、有氧呼吸第一阶段场所是细胞质基质,是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],产生少量能量。2、有氧呼吸第二阶段场所是线粒体基质,是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],产生少量能量。3、有氧呼吸第三阶段场所是线粒体内膜,是氧气和[H]反应生成水,产生大量能量。
【分析】有氧呼吸过程:
第一阶段(糖酵解)反应式:C6H12O6→2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量 (2ATP),场所为细胞质基质;
第二阶段(柠檬酸循环)反应式:22C3H4O3(丙酮酸)+6H2O→20[H]+6CO2+少量能量(2ATP),场所为线粒体基质;
第三阶段(电子传递链)反应式:24[H]+6O2→12H2O+大量能量(34ATP),场所为线粒体内膜。
15.【答案】(1)细胞质基质、叶绿体、线粒体;D;从叶绿体到线粒体和细胞外
(2)25℃(比18℃)条件下与光合作用相关的酶的催化效率更高;CO2浓度较低时,三种温度条件下实际光合速率都不高,而30℃时的呼吸速率较25℃和18℃下更高
【解析】【解答】(1)图1中,B点表示光补偿点,此时光合速率与呼吸速率相等,叶肉细胞中产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。D点为光饱和点,此时光合速率达到最大值。图中C点对应光照强度下,光合速率大于呼吸速率,则光合作用产生的氧气有两个去向,即氧气从叶绿体到线粒体和细胞外。
(2)25℃(比18℃)条件下与光合作用相关的酶的催化效率更高,所以图2中增加CO2浓度后,一定范围内25℃比18℃条件下净光合速率提高效果更明显;CO2浓度较低时,三种温度条件下实际光合速率都不高,而30℃时的呼吸速率较25℃和18℃下更高,因此当CO2浓度在200μmol mol-1以下时,30℃条件下植物净光合速率却低于25℃和18℃。
【分析】1、分析图1:A点细胞只进行呼吸作用,不进行光合作用,只有细胞质基质和线粒体产生ATP。A点之后产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体、线粒体。AB段(不含AB点)呼吸量大于光合量,B点表示光补偿点,此时呼吸量等于光合量。B点之后呼吸量大于光合量。D点表示光饱和点。DE段表示净光合速率。
2、分析图2:在一定范围内随着CO2浓度的增加,净光合速率增加。CO2浓度在400μmol mol-1以上时,一定范围内随着温度的增加,净光合速率增加。
3、酶促反应的影响因素:温度、pH、底物浓度和酶浓度。
16.【答案】(1)光合色素(叶绿素和类胡萝卜素);类囊体薄膜 (基粒)
(2)叶面积指数;对光能的吸收和利用 (光合作用)
(3)减少化肥的使用,保护环境;增加土壤中微生物的分解作用,有利于植物矿质元素的吸收有机肥使用成本较低。
【解析】【解答】 (1)小麦叶绿体中吸收光能的物质是光合色素,包括叶绿素和类胡萝卜素,分布在叶绿体类囊体薄膜上。
(2)与对照组相比,使用沼肥能增加叶绿素含量和叶面积指数,有效促进对光能的吸收和利用 ,从而提高了光合作用强度,提升净光合速率,增加小麦有机物的积累。
(3)有机肥的使用能增加土壤中微生物的活动,是土壤变得疏松,同时微生物的活动能将有机物分解成无机物,满足农作物的需求,因此有机肥的使用除了在防止土壤板结外,还能减少化肥的使用,避免化肥的使用对环境造成污染,另外还可降低生产成本。
【分析】1、叶绿体中的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素。叶绿素a呈蓝绿色,叶绿素b呈黄绿色,胡萝卜素呈橙黄色,叶黄素呈黄色。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
2、影响光合作用的因素:
(1)光照强度:主要影响光反应阶段ATP和NADPH的产生。
(2)CO2的浓度:影响暗反应阶段C3的生成。
(3)温度:通过影响酶的活性来影响光合作用。
17.【答案】(1)探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响;温度
(2)A酶;高温使酶的空间结构破坏
(3)
(4)A酶(纤维素酶)已被蛋白酶催化分解
【解析】【解答】(1)根据图1的横坐标和纵坐标的含义,可知本实验的探究课题是探究(研究)温度对A酶和B酶活性的影响。实验的自变量是温度。
(2)图1结果显示,在40℃至60℃范围内,热稳定性较好的酶是A酶,高温条件下,酶容易失活,其原因是高温使酶的空间结构破坏。
(3)30℃时A酶活性大于B酶,故反应物的浓度下降速率大于B酶,曲线如图 。
(4)A酶的化学本质是蛋白质,和蛋白酶混合后被蛋白酶催化分解,以致不能水解纤维素产生还原糖,因而不能与斐林试剂水浴加热反应生成砖红色沉淀。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和: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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
18.【答案】(1)B→ C→ A →C
(2)吸收通入空气中的二氧化碳
(3)检验通入空气中的二氧化碳是否除净,检测有无二氧化碳的产生
(4)防止植物体进行光合作用
(5)相同
【解析】【解答】(1)由分析可知:测定呼吸作用的最佳程序为B→ C→ A →C。
(2)B装置图中的药品所起的作用是吸收通入空气中的二氧化碳,确保通入C的二氧化碳来自植物的呼吸作用。
(3)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,C装置图中药品所起的作用是检验通入空气中的二氧化碳是否除净,以及检测有无二氧化碳的产生。
(4)植物在有光照的时候,同时进行光合作用和细胞呼吸,光合作用会吸收二氧化碳,干扰呼吸作用的测定,故A装置图中要用不透光的玻璃罩罩住植物。
(5)萌发的种子也能进行呼吸作用,产生二氧化碳,故如果A中植株换成萌发的种子,实验结果相同。
【分析】植物器官,优先进行有氧呼吸,可以产生大量能量供机体的生命活动。无氧时,部分器官亦可以进行无氧呼吸。有氧呼吸的产物有大量二氧化碳和水,同时释放大量能量。无氧呼吸时,一般情况下可以产生酒精和较少的二氧化碳。检测酒精产生,可以用检测酒精,现象是出现灰绿色。检测二氧化碳,可以用澄清的石灰水,依据石灰水浑浊程度,判断产生二氧化碳的多少。检测二氧化碳也可以用溴麝香草酚蓝溶液,现象是又蓝变绿再变黄。
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