2023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一第5章细胞的能量供应和利用 单元测试卷

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名称 2023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一第5章细胞的能量供应和利用 单元测试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-08-22 21:00:38

文档简介

2023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一第5章细胞的能量供应和利用 单元测试卷
一、选择题(每题2分,共50分)
1.下表是关于酶专一性的实验设计,相关叙述正确的是(  )
1 2 3 4 5
注入淀粉溶液 注入蔗糖溶液 注入某种酶溶液 注入斐林试剂并水浴加热 观察现象
试管Ⅰ 2mL - 2mL 2mL A
试管Ⅱ - 2mL 2mL 2mL B
A.该实验的自变量是酶的种类,无关变量是底物的用量、反应温度等
B.步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶
C.若步骤3选用新鲜的淀粉酶,则现象A是无砖红色沉淀,B是砖红色沉淀
D.该实验还可选用碘液作为检测试剂
2.为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶,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
3.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图。以下分析正确的是(  )
A.在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是由于受到酶数量的限制
B.在t时刻降低丙组温度,将使丙组酶的活性提高,曲线上升
C.若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度
D.若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于甲组温度
4.如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(  )
A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
5.有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验,处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断,叙述不正确的是(  )
试管编号 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度 80℃ 40℃ 40℃
酶 1mL 1mL 1mL
底物 1mL 1mL 1mL
A.甲物质是该酶的激活剂
B.该酶在80℃的环境条件下没有活性
C.试管Ⅲ中酶的活性比试管Ⅱ中的高
D.35min后试管Ⅱ中产物的量不再增加
6.据下图判断,有关叙述错误的是(  )
A.甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同
B.乙中不含高能磷酸键,是RNA基本组成单位之一
C.丙物质为腺苷,丁可用于某些脂质的合成
D.ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
7.图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线,下列叙述错误的是(  )
A.若图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸
B.图甲中物质b能降低该化学反应的活化能
C.图乙中曲线表示图甲中物质a在不同条件下的浓度变化
D.图乙中曲线①②③的差别可能是温度不同造成的
8.高温淀粉酶在应用前,需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。下图中曲线①表示在一定温度范围内的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)。曲线②为酶的热稳定性数据,即将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。下列有关叙述错误的是(  )
A.曲线①表明,当温度为80℃时,该酶活性最高
B.该酶发挥作用的最佳温度范围是60~70℃
C.曲线②上35℃数据点是在60~70℃时测得的
D.曲线②表明,该酶的热稳定性在70℃之后迅速下降
9.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酶是活细胞产生的
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
A.①②⑤ B.③⑦⑨⑩ C.③④⑧ D.④⑤⑥⑩
10.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
11.(2017高一下·浦北期末)下列有关ATP的相关叙述中,正确的是(  )
①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一物质
④ATP是生物体生命活动的直接供能物质,但在细胞内含量很少
⑤能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶
⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可转化为光能和化学能.
A.①②④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①②③⑤⑥ D.①②③⑥
12.图1和图2分别为植物细胞中ATP的结构示意图、ATP与ADP相互转化的反应式,有关叙述正确的是(  )
A.图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆,但能量不可逆
B.图1中ATP可以水解成A和两个磷酸,合成ATP所需要的能量由磷酸提供
C.图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中b和c两处
D.图1中的a是构成DNA的基本单位之一,A代表腺嘌呤
13.(2016高三上·黑龙江期中)下列有关ATP与酶的叙述错误的是()
A.ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
B.需能反应一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量
C.所有酶与双缩脲试剂都能发生紫色反应
D.酶的催化效率高的原因是其降低活化能的作用显著
14.如图是用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响装置.广口瓶内含有悬浮在2%蔗糖溶液中的2.5g酵母,实验记录的是玻璃管中小液滴移动的距离(单位:cm),结果如表所示.依据该实验装置和实验数据判断,下列说法不正确的是(  )
时间/min 5℃ 10℃ 20℃ 35℃ 55℃
1 0 0.2 0.4 0.7 0
2 0 1.0 1.3 1.6 0.1
3 0.1 1.8 2.2 2.8 0.2
4 0.2 3.1 3.3 4.4 0.3
5 0.3 4.0 4.4 4.4 0.4
A.实验装置中小液滴移动的方向是向右
B.酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为20℃
C.广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4min
D.在一定的温度范围内,随温度的升高,发酵作用增强
15.下图表示苹果在氧浓度为a、b、c、d时CO2释放量和O2吸收量关系。下列叙述正确的是(  )
A.氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
16.某科学家对线粒体的内、外膜及其组成成分进行了分离,如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.线粒体外膜先破裂是因为其内、外膜的组成成分不同
B.线粒体外膜及内膜间隙中含有与细胞呼吸有关的酶
C.有氧呼吸产生的ATP与含F0一F1颗粒的内膜小泡密切相关
D.用健那绿染液对线粒体进行染色前需要用质量分数为8%的盐酸处理细胞
17.如图是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是(  )
A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B.马铃薯块茎、甜菜块根在X条件下也会产生物质a
C.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水
D.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液,现象Z是由蓝变绿再变黄
18.(2021高一下·哈尔滨开学考)下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关叙述错误的是(  )
A.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
B.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
C.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
19.(2018高一下·安徽竞赛)如图为两种光照强度下某植物幼苗光合色素的层析结果。其中分析错误的是(  )
A.该植物强光照下叶片呈黄绿色
B.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
C.色素Ⅰ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长有差异
D.无水乙醇分离色素得到四条色素带
20.以下反应过程在叶绿体基质中完成的变化有(  )
①H2O→[H]+O2②ATP→ADP+Pi+能量
③2C3→(CH2O)+C5④CO2+C5→2C3
A.②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
21.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中a~g为物质,①~⑥为反应过程),下列叙述错误的是(  )
A.绿色植物能利用a物质将光能转化成活跃的化学能储存在c中
B.③表示水的光解
C.c可用于各种生命活动
D.在g物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升
22.同位素标记法是生物学研究中常用的方法之一,下列生物学经典实验中没有用到该方法的是(  )
A.鲁宾和卡门利用小球藻探索光合作用中O2的来源
B.萨克斯利用天竺葵证明光合作用产生淀粉
C.卡尔文探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物碳的途径
D.科学家研究分泌蛋白的合成和分泌过程
23.将叶绿体悬浮液置于适宜光照下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(  )
A.若叶绿体悬浮液置于红光下,则不会有氧气的产生
B.氧气的产生发生在叶绿体基质中
C.突然改用相同强度蓝紫光照射C3含量下降
D.持续进行该实验,悬浮液释放氧气的在速率不变
24.已知某植物进行光合作用的最适宜温度为25℃,某兴趣小组利用该植物的叶绿体进行了图1、图2和图3的相关实验。下列相关叙述错误的是(  )
A.图1装置中叶绿体消耗的CO2可来自碳酸氢钠的分解和细胞呼吸
B.在CO2浓度等适宜的条件下,图2中温度改为20℃更有利于光合作用的进行
C.若图3装置中的叶绿体依然能合成少量葡萄糖,说明叶绿体内有ATP和[H]
D.在光照和温度适宜的情况下,图1装置中离体的叶绿体也不能持续合成有机物
25.图为在夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线,C点和B点相比较,叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]含量发生的变化依次是(  )
A.升、升、升、升 B.降、降、降、降
C.降、升、升、升 D.升、升、降、降
二、填空题(50分)
26.为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某小组同学进行了如下实验。
实验材料:直径4cm、厚度0.5cm的马铃薯块茎圆片若干,随机平均分为三组
第1组 第2组 第3组
1mol/L的HCl溶液 浸泡5min —— ——
1mol/L的NaOH溶液 —— ① ——
蒸馏水 —— —— 浸泡5min
取出后,用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体
3%的过氧化氢溶液 5滴 5滴 5滴
及时观察现象 第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生 ②
(注:“——”表示不做处理)
请分析做答:
(1)表格中的①是   ,②是   。
(2)该实验的无关变量有   (至少写出两项)。
(3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生,是因为   。
(4)放置几分钟后,该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生,第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析:第3组基本无气泡继续产生的原因是   ;第1、2组有少量气泡产生的原因可能是   (写出一点即可)。
27.图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定:葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题。
(1)图1中,产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的   ;物质C、E分别是   。
(2)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是   ;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是   。
(3)为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。对照装置应如何设置?
28.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简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称。请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的   ,提取该物质时加入CaCO3的目的是   。
(2)过程②和③发生的场所分别是   、   。
(3)①~⑤过程中,必须有O2参与进行的是   ,图中能够产生ATP的生理过程是   。(用图中数字回答)
(4)在光合作用过程中,CO2被还原成糖类等有机物时,既要接受   释放的能量,又要被   还原(两空均用图中字母回答)。突然停止光照后一段时间,C3和C5含量将如何变化:   。当反应达到平衡时,C3和C5数量关系是   。
29.如表所示为某科研小组在不同环境条件下,针对花椰菜的氧气吸收量和释放量进行测定后,所得的结果:
0 5 10
10℃ -0.5 +3.0 +4.0
20℃ -1 +2.0 +5.0
回答下列问题:
(1)据图判断,该实验的自变量是   。在低温条件下,叶绿体利用   (填“弱光”“强光”)的能力更强。花椰菜在低温条件下(10℃),当光照强度适度增加后,植物光合作用强度较低(与20℃比较)的原因主要是   。
(2)光照强度为10klx时,花椰菜细胞内能产生ATP的场所有   。
(3)花椰菜在10klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时少   mg。
(4)大棚种植花椰菜时,如果昼夜温度均保持在20℃时,光照强度为5klx,光照时间至少要超过   h,该植物才能正常生长。
(5)分离绿叶中的色素时,用   法,分离后得到不同的色素带,在暗室内用红光照射四条色素带,可以看到较暗的是   (填色素带色素的名称)
30.(2016高二上·大连开学考)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用.
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是   .光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子.种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是   .
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化.分析可知,第24天的果实总光合速率   (填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而   (填色素名称)的含量基本不变.叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的   和   减少,光合速率降低.
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化.第36天,种子内含量最高的有机物可用   染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由   转化而来.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】 A、本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性,所以该实验的自变量是底物的种类,A错误;
B、由表格可知,底物分别是淀粉和蔗糖,因此选用同一种酶时有两种选择,可以选择新鲜的淀粉酶,也可以选蔗糖酶,B正确;
C、若步骤3选用新鲜的淀粉酶,则现象A有砖红色沉淀,B无砖红色沉淀,C错误;
D、蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应,故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解,D错误;
故答案为:B。
【分析】专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
2.【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;酶的特性;酶的相关综合
【解析】【解答】 验证口腔的分泌液中有蛋白酶,我们所用的检测试剂不能是双缩脲试剂,因为即使口腔的分泌液中有蛋白酶,并且把实验①中的蛋白质全部分解成多肽,双缩脲试剂也会与反应液发生显色反应。正确的做法应该像实验②一样,用蛋白块,直接用肉眼观察蛋白块是否消失,若消失,则表明口腔的分泌液中有蛋白酶,若蛋白块没有变化,则表明口腔的分泌液中没有蛋白酶,综上所述,能达到实验目的的②,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
3.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在t时刻之后,甲组曲线不再上升,即产物浓度不再变化,说明此时底物消耗完毕,故是受到底物数量的限制,A错误;
B、丙组产物浓度达不到平衡点,说明高温使酶变性失活,变性是不可逆的,因此在t时刻降低丙组温度,不能使酶的活性提高,B错误
C和D、由图示可知,在t之前,甲组温度下的产物浓度最大,说明甲组最接近酶的最适温度,如果甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度,C正确;D错误;
故答案为:C。
【分析】影响酶促反应速率的因素:
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,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。
4.【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、AB段显示,随着反应物浓度的增加酶促反应速率逐渐加快,说明反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,A错误;
B、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,如果酶量减少后,酶反应速率要低于曲线b,所以反应速率可用曲线a表示 ,B正确;
C、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,所以升高温度后,反应速率的曲线应该在曲线b之下,不会出现曲线c这种情况,C错误;
D、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,若减小pH,重复该实验,因酶的活性降低,A、B点位置也会改变,D错误;
故答案为:B。
【分析】影响酶促反应速率的因素:
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,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。
5.【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】 分析曲线图:加入甲物质后,试管Ⅰ中底物含量保持不变,试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少,且试管Ⅲ中底物含量减少的速度慢于试管Ⅱ。底物含量减少的越快,说明酶的活性越高,酶促反应速率越快。
分析表格:试管Ⅰ与试管Ⅱ相比,单一变量是温度;试管Ⅱ与试管Ⅲ相比,单一变量是pH。
A、加入甲物质后,试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少,说明甲物质是该酶的激活剂,A正确;
B、加入甲物质后,试管Ⅰ中底物含量保持不变,说明该酶在80℃的环境条件下没有活性,B正确;
C、由曲线图可知,试管II比试管III中底物先消耗完,这可以说明试管II酶活性高于试管III中的酶活性,C错误;
D、35min后试管Ⅱ中底物彻底消耗完,所以产物的量不再增加,D正确;
故答案为:C。
【分析】酶需要适宜的温度和pH:
①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、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。
6.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、由甲→ATP的过程为ADP合成ATP的过程即ATP的形成,此过程所需的酶是合成酶,而酶1为ATP水解酶,A正确;
B、乙物质为ATP断裂掉两个高能磷酸键之后形成的物质,形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,为RNA的基本组成单位之一,B正确;
C、丙为腺苷“A”,丁为磷酸,可以用于某些脂质的合成,C正确;
D、ATP转化为ADP时为生物体的各项生命活动提供能量,不需两个高能磷酸键都断裂,只是末端的高能磷酸键断裂,D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP 的功能
(1)ATP 是生命活动的直接能源物质。
(2)ATP 与 ADP 的相互转化
①向右:表示 ATP 水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。
向左:表示 ATP 合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
②ATP 在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中 ATP 与 ADP 循环转变,且十分迅速。
7.【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】分析图甲可知,a是底物,b是酶,c是产物。若图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸。
A、由上述分析可知, 图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,B项正确;
C、分析图乙可知,曲线①②③所示的物质的浓度由0开始增加,说明表示产物即物质c的变化,C项错误;
D、造成乙图曲线①②③差别的因素有很多,如温度、酶的浓度、pH等,D项正确。
故答案为:C。
【分析】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。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH
8.【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度,A项正确;
B、由图示可知,该酶发挥作用的最佳温度范围是60~70℃,因为此温度下不仅酶活性较强,且残余活性也强,B项正确;
C、曲线②上35℃数据点是在酶活性最高的温度下(即80℃)测得的,C项错误;
D、曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降,D项正确。
故答案为:C。
【分析】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。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
9.【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理
【解析】【解答】①是有活细胞产生的,①错误;②酶无法从食物中获得,②错误;③酶是活细胞产生的,③正确;④绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,④正确;⑤有的酶是蛋白质,有的酶是RNA,⑤错误;⑥酶在代谢中只有催化作用,⑥和⑦错误, ⑧正确; ⑨酶也可以在细胞外发挥作用,⑨错误; ⑩酶在体内是可以更新的,⑩错误;综上所述, ③④⑧ 正确;故A、B、D错误;C正确;
故答案为:C。
【分析】酶的定义及特性
(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。
10.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡),所以可以通过观察气体的生产情况,来推出可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢,A正确;
B、增加土豆片的数量即增加酶的数量,可使反应速率加快,B正确;
C、一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗分解掉,所以气体量不再增加,C错误;
D、为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量,D正确;
故答案为:C。
【分析】实验设计原则:单一变量原则、 对照性原则、等量适宜原则、可观测性原则等 。
11.【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:①ATP是生命活动的直接能源物质,人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP,①正确;
②Na+从细胞内运输到细胞外的运输方式是主动运输过程,需要消耗ATP,因此细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加,②正确;
③ATP中的“A”为腺苷,构成DNA、RNA中的碱基“A”是腺嘌呤,③错误;
④ATP是生物体生命活动的直接供能物质,在细胞内含量很少,通过ATP与ADP的相互转化满足细胞对ATP的需求,④正确;
⑤能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶,如蓝藻,⑤正确;
⑥光合作用过程合成ATP的能量来源于光能,呼吸作用过程合成ATP能量来源于化学能,ATP水解释放的能量也可以转化成光能和化学能,⑥正确.
故答案为:A.
【分析】ATP是细胞生命活动的直接能源物质,生物体内糖类、脂肪、蛋白质等中储存的能量必须转移到ATP中才能被利用;细胞中的ATP含量和少,但对于ATP的需要量很大,通过ATP与ADP的相互转化满足细胞生命活动对ATP的大量需求;ATP的合成过程主要是光合作用和呼吸作用,光合作用过程合成ATP的能量来源于光能,呼吸作用过程合成ATP能量来源于化学能,ATP水解释放的能量可以转化成细胞或生物体生命活动需要的光能、化学能、机械能或者电能等.
12.【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】 图1中的A代表腺嘌呤,a代表五碳糖,b、c都为高能磷酸键 ,
A、图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆,但能量不可逆,A正确;
B、图1中ATP可以水解成a腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸,ATP合成的能量是由呼吸作用和光合作用提供,B错误;
C、图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中c处,C错误;
D、图1中的a是构成RNA的基本单位之一,A代表腺嘌呤,D错误;
故答案为:A。
【分析】 ATP和ADP转化过程中:
①酶不同;
②能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;
③场所不同:ATP水解在细胞的各处,ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。
13.【答案】C
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】解:A、ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能,A正确;B、需能反应一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量,B正确;C、酶是蛋白质或RNA,其中只有蛋白质类的酶能与双缩脲发生紫色反应,C错误;D、酶的催化效率高的原因是其降低活化能的作用显著,D正确.故选:C.
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA.2、酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和.3、酶促反应的原理:酶能显著降低化学反应的活化能.4、ATP与ADP相互转化的过程(1)ATP的水解:在有关酶的催化作用下ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解.于是远离A的那个P就脱离开来.形成游离的Pi(磷酸).(2)ATP的合成:在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP.ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆.
14.【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图表可知,该实验研究的是温度对酵母菌的影响,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,所以该实验的小液滴移动的方向是向右,A正确;
B、从表中数据可看出,酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为35℃,B错误;
C、4min后玻璃管中小液滴不再移动,说明蔗糖已经被完全分解,所以广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4min,C正确;
D、由于温度影响细胞呼吸中酶的活性,所以在一定的温度范围内,随温度的升高,发酵作用增强,D正确;
故答案为:B。
【分析】无氧呼吸
(1)无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。无氧呼吸第一 阶段与有氧呼吸完全相同,都产生了共同的中间产物丙酮酸;第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2 或乳酸 。
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚:C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
15.【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】 A、植物的非绿色器官只能进行呼吸作用,氧浓度为a时,氧气吸收为0,表明苹果只进行无氧呼吸,此时释放的二氧化碳量大,表明消耗的有机物不是最少的,不适合贮藏该植物器官,A错误;
B、氧浓度为b时,假设消耗O2为3mol,则有氧呼吸产生CO2为3mol,消耗葡萄糖为1/2mol,无氧呼吸产生CO2为8-3=5mol,消耗葡萄糖为5/2mol,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍,B正确 ;
C、氧浓度为d时,不进行无氧呼吸,无氧呼吸最弱,C错误;
D、氧浓度为d时,二氧化碳的释放量与氧气的吸收量相等,表明苹果只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸方式的判断(以葡萄糖为底物)
(1)消耗O2或产生H2O 存在有氧呼吸。
(2)不消耗O2,只产生CO2 只进行无氧呼吸。
(3)O2吸收量=CO2产生量 只进行有氧呼吸。
O2吸收量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自无氧呼吸。
O2吸收量>CO2产生量 呼吸底物中存在脂肪,因为脂肪中H多O少,氧化分解时耗O2多。
(4)酒精量=CO2产生量 只进行无氧呼吸。
酒精量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自有氧呼吸。
(5)VCO2/ VO2=4/3 有氧呼吸与无氧呼吸强度相同,葡萄糖消耗量一样多;
VCO2/ VO2>4/3 无氧呼吸占优势,消耗葡萄糖多;
VCO2/ VO2<4/3 有氧呼吸占优势,消耗葡萄糖多。
16.【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加,而线粒体外面没有此特点,其表面积较小,所以在低渗溶液中,由于渗透吸水,线粒体外膜先破裂,A项错误;
B、线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶,B项错误;
C、在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段能产生的ATP,可推知ATP的产生与含FO—F1颗粒的内膜小泡密切相关,C项正确;
D、用健那绿染液对线粒体进行染色前不需要用质量分数为8%的盐酸处理细胞,直接染色即可,D项错误。
故答案为:C。
【分析】(1)线粒体:呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量 DNA和RNA。内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约 95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
(2)线粒体线粒体增大膜面积方式:内膜向内腔折叠形成嵴。与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体的 基质中和内膜上。
17.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图可知,条件X是:无氧条件,条件Y是:有氧条件。物质a是CO2,物种b是H2O,试剂甲是重铬酸钾溶液,现象z是:橙色变为灰绿色。
A、条件X是在无氧条件下进行的,葡萄糖中能量的去向有三处,分别是ATP,热量,酒精,A正确;
B、马铃薯块茎、甜菜块根在X条件下不会产生物质a-酒精,只产生乳酸,B错误;
C、条件Y下,葡萄糖进行的是有氧呼吸,现在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被分解,并产生CO2和水,C错误;
D、由分析可知,试剂甲是重铬酸钾溶液,现象是:橙色变为灰绿色,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌为兼性厌氧型,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。
有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+大量能量;
无氧呼吸的总反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量。
(2)CO2和酒精的检测
①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。
18.【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、韭菜色素滤液分离出橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色四种色素,而韭黄色素滤液只能分离出橙黄色和黄色,因此两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色,A正确;
B、两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异是红光区域,B错误;
C、纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快;C正确;
D、研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿素,因此不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大,D正确。
【分析】1、绿叶中的色素有叶绿素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、色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种,它们能够溶解在层析液中,但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢。
3、色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
19.【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,因此该植物强光照下叶片呈黄绿色,A正确;根据题图来看,强光照导致了该植物叶绿素含量降低,B正确;色素Ⅰ是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,色素IV是叶绿素b,主要吸收红光与蓝紫光,因此二者的吸收光谱的吸收峰波长有差异,C正确;分离色素用的是层析液,因此层析液分离色素得到四条色素带,D错误。
【分析】分析题图:正常光照下,滤纸条从上到下依次是:Ⅰ是胡萝卜素、Ⅱ是叶黄素、Ⅲ是叶绿素a(最宽)、Ⅳ是叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。强光照和正常光照相比,叶绿素含量明显降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照。
20.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 ①H2O→[H]+O2 ,水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上,①错误; ②ATP→ADP+Pi+能量 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,②正确;
③2C3→(CH2O)+C5 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,③正确;
④CO2+C5→2C3 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,④正确。故②③④正确,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
21.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】a是光合色素,b是O2,c是ATP,d是ADP,e是NADPH,f是NADP+,g是CO2,①是水分的吸收、②是光反应阶段ATP的形成、③水的光解、④CO2的固定、⑤C3的还原、⑥有机物的形成。
A、由上述分析可知,绿色植物能利用a-光合色素,将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中,A正确;
B、图中中③表示水的光解,B正确;
C、c为ATP,叶绿体产生的ATP只用于暗反应,C错误;
D、突然停止光照,会导致光反应产生的[H]和ATP减少,从而抑制暗反应中三碳化合物的还原,因此C3的含量将会上升,D正确;
故答案为:C。
【分析】光合作用过程:
①光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
②暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
③光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
④光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑤假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑥假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
22.【答案】B
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了小球藻探索光合作用中O2的来源于H2O,A正确;
B、萨克斯将天竺葵的叶片一半曝光,一半遮光,证明了光合作用产生淀粉,并没有用到同位素标记法,B错误;
C、卡尔文利用了同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物碳的途径,C正确;
D、研究分泌蛋白的合成和分泌的过程也是利用了同位素标记法,D正确;
故答案为:B。
【分析】同位素标记法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。
23.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、叶绿体中的色素分子主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能一部分用来使水在光下分解产生[H]和O2,若叶绿体悬浮液置于红光下,也会有氧气的产生,A错误;
B、氧气的产生发生叶绿体的类囊体薄膜上,B错误;
C、突然改用等强度蓝紫光照射,则叶绿体中的色素分子吸收的光能减少,光反应生成的ATP和[H]减少,C3的还原减弱,因此C3含量上升,C正确;
D、持续进行该实验,悬浮液的含水量会逐渐减少,浓度增大,会影响叶绿体的功能,因此释放氧气的速率将改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】①假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
②假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
24.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图1装置中是离体的叶绿体,没法进行呼吸作用,所以该装置中叶绿体消耗的CO2只能来自碳酸氢钠的分解 ,A错误;
B、由题干可知“ 某植物进行光合作用的最适宜温度为25℃ ”,如果图2温度改为 20℃ 时更接近最适温度,酶的活性更高,更有利于光合作用的进行,B正确;
C、若图3装置中是在黑暗条件下进行的,如果叶绿体依然能合成少量葡萄糖,说明叶绿体内存在少量的ATP和[H] ,C正确;
D、在光照和温度适宜的情况下,图1装置中离体的叶绿体产生的有机物会抑制光合作用的进行,所以不能持续合成有机物,D正确;
故答案为:A。
【分析】光合作用的相关过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
25.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 在曲线中的C点与B点之间,光合作用强度有一次短暂的下降,这是因为在夏季正午,植物为防止水分过分蒸腾而关闭气孔,从而导致细胞间隙的CO2浓度降低,由于C点对应的CO2浓度低于B点,在短时间内CO2固定(CO2+C5→2C3)变慢,随着时间的推移,C3含量持续的下降会引起C3的还原变慢,从而导致对[H]和ATP的消耗量减少,故[H]和ATP的含量均升高,综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】光合作用的过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
④光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
⑤光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑥假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑦假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
26.【答案】(1)浸泡5min;有大量气泡产生
(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间
(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活
(4)过氧化氢分解完毕;过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)根据实验对照原则,①是浸泡5分钟,由于第3组没有添加强酸或强碱,故酶的活性不会受影响,所以②有大量气泡产生。
(2)该实验的无关变量有铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。
(3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片均无气泡产生,是因为强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活。
(4)当反应不再进行了,也就是过氧化氢消耗完了,没有气泡产生了,1、2组没有过氧化氢酶,但也有少量气泡产生的原因是过氧化氢本身不是很稳定,长时间会自然分解的气体得到积累,形成少量气泡。
【分析】酶作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
①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、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定 ,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。
④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。
27.【答案】(1)细胞质基质、线粒体;[H]、酒精
(2)有氧呼吸;有氧呼吸和无氧呼吸
(3)将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其他操作相同
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】分析图示可知,A是丙酮酸、B是CO2、C是[H]、D是O2、E酒精, ①有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段、②是无氧呼吸第二阶段、③是有氧呼吸第三阶段、④是有氧呼吸第二阶段。
(1)图1中,物质B是CO2,产生CO2的过程是无氧呼吸的第二阶段和有氧呼吸的第二阶段,分别对应图示中的②和④,②发生的场所是细胞质基质、④发生的场所是线粒体;物质C是[H],E是酒精。
(2)无氧呼吸总反应式:C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量;有氧呼吸总反应式: C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量。乙装置中放置的是KOH溶液(吸收CO2的作用),液滴的移动只有消耗的O2有关,甲装置中放置的是清水,液滴的移动与消耗O2与产生的CO2差有关。若实验后,乙装置的墨滴左移,说明有O2消耗;甲装置的墨滴不动,说明消耗的O2的量=产生的CO2的量,由于可以说明小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是有氧呼吸; 乙装置的墨滴左移,有O2消耗, 甲装置的墨滴右移说明:产生的CO2的量>消耗的O2的量,所以则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是: 有氧呼吸和无氧呼吸 。
(3) 为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。对照装置应为:将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其他操作相同。
若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是
【分析】(1)有氧呼吸的过程如下:
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
(3)细胞呼吸方式的判断(以葡萄糖为底物)
①消耗O2或产生H2O 存在有氧呼吸。
②不消耗O2,只产生CO2 只进行无氧呼吸。
③O2吸收量=CO2产生量 只进行有氧呼吸。
O2吸收量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自无氧呼吸 。
O2吸收量>CO2产生量 呼吸底物中存在脂肪,因为脂肪中H多O少,氧化分解时耗O2多。
28.【答案】(1)类囊体薄膜;防止叶绿体中的色素被破坏
(2)叶绿体基质;细胞质基质
(3)⑤;①③④⑤
(4)c;e;前者增加后者减少;C3化合物的量是C5的两倍
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】分析题图可知,a是光合色素、b是O2,c是ATP,d是ADP,e是[H]; ①是光反应阶段、②是暗反应阶段、③有氧呼吸第一阶段、④有氧呼吸第二阶段、⑤有氧呼吸第三阶段。
(1)物质a是光合色素,主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,提取该物时加入CaCO3的目的是防止叶绿体中的色素被破坏。
(2)过程②是光合反应的暗反应阶段,发生在叶绿体基质中;③是有氧呼吸第一阶段,发生的场所是细胞质基质。
(3) ①~⑤过程中, 必须有O2参与是有氧呼吸的第三阶段,即图示中的⑤,图中能够产生ATP的过程有光反应阶段,有氧呼吸的三个阶段,即图示中①③④⑤。
(4)在光合作用过程中,CO2被还原成糖类等有机物时,既要接受光反应阶段提供的ATP所释放的能量,又要被[H]还原。突然停止光照一段时间后,光反应阶段受到抑制,产生的ATP和[H]减少,会直接影响暗反应阶段的C3的还原,因此短时间内C3增多,C5减少; 当反应达到平衡时,C3和C5数量关系是: C3化合物的量是C5的两倍 。
【分析】(1)光合作用的过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
④光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
⑤光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑥假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑦假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
(2)有氧呼吸主要有三个阶段:
29.【答案】(1)光照强度和温度;弱光;与光合作用有关的酶的活性下降,导致光反应和暗反应速率降低
(2)细胞质基质、线粒体和叶绿体
(3)7.5
(4)8
(5)纸层析;叶绿素a和叶绿素b
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)据图分析,该实验的自变量有两个,分别是光照强度和温度。由表格可知,在 10℃ ,5klx 的条件下的净光合速率是3mg/h,在20℃ ,5klx 的条件下的净光合速率是2mg/h,由此可以推出低温条件下,叶绿体利用弱光的能力更强;花椰菜在低温条件下(10℃),当光照强度适度增加后,植物光合作用强度较低(与20℃比较)的原因主要是与光合作用有光的酶的活性下降,导致光反应和暗反应速率降低。
(2)光照强度为10klx时,花椰菜细胞既进行呼吸作用,又进行光合作用,所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 。
(3)分析图表数据可知, 花椰菜在10klx ,10℃ 条件下,每小时光合作用产生的O2量为(4+0.5) mg,那么5h产生的总量是22.5mg; 花椰菜在10klx ,10℃ 条件下,每小时光合作用产生的O2量为(5+1) mg,那么5h产生的总量是30mg,所以花椰菜在 10℃时,5h光合作用产生的O2比 20℃时少 7.5mg。
(4)大棚种植花椰菜时,白天的光合作用产生的有机物的量应大于一整天的呼吸作用有机物的消耗量,昼夜温度都保持在 20℃时 ,一昼夜呼吸作用有机物的消耗量为(24x1)mg,则白天光照时间至少需要24/3=8h。
(5)分离绿叶中的色素时,用纸层析法,分离后得到不同的色素带,叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素主要细胞蓝紫光,所以暗室用红光照射四条色素带,可以看到较暗的叶绿素a和叶绿素b。
【分析】(1)呼吸速率与光合速率
呼吸速率的测定方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2 增加量、O2 减少量或有机物减少量。
净光合速率和真正光合速率
光合速率是光合作用固定二氧化碳的速率。即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定(或氧气释放)
量。也称光合强度。
①净光合速率:常用一定时间内O2 释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。
②真正光合速率:常用一定时间内 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
④净产氧量=总产氧量-呼吸耗氧量。
⑤净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量-呼吸消耗葡萄糖量。
⑥实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量+呼吸作用二氧化碳释放量。
(2)绿叶中色素的提取和分离
①色素的提取:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精)中。
②色素的分离:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这样,色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法:纸层析法 。
③叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 。
30.【答案】(1)叶绿体;主动运输
(2)小于;类胡萝卜素;【H】;ATP
(3)苏丹III或苏丹IV;可溶性糖和淀粉
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解:(1)油菜果皮细胞含有叶绿体,能够通过光合作用固定二氧化碳.蔗糖属于二糖,种子细胞吸收蔗糖的方式属于主动运输.(2)第12天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=3.5+6=9.5,第24天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=2+6.5=8.5,故第24天的果实总光合速率小于第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素的含量基本不变.叶绿素减少,导致光反应减弱,生成的【H】和ATP减少导致暗反应减弱,光合速率降低.(3)据图乙分析,第36天,种子内含量最高的有机物是脂肪,可以用苏丹III或苏丹IV染液检测呈黄色或红色.据图分析,在种子发育过程中该有机物由可溶性糖和淀粉转化而来.
故答案为:(1)叶绿体 主动运输(2)小于 类胡萝卜素 【H】 ATP(3)苏丹III或苏丹IV 可溶性糖和淀粉
【分析】据图分析:图甲中,随着油菜开花天数的增加呼吸作用速率逐渐减小,净光合作用速率先保持较高水平,最后下降.图乙中,随着开花天数的增加,油菜中的蛋白质含量基本不变,可溶性糖和淀粉含量逐渐下降,脂肪的含量逐渐增加.真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率.
1 / 12023-2024学年高中生物学人教版(2019)必修一第5章细胞的能量供应和利用 单元测试卷
一、选择题(每题2分,共50分)
1.下表是关于酶专一性的实验设计,相关叙述正确的是(  )
1 2 3 4 5
注入淀粉溶液 注入蔗糖溶液 注入某种酶溶液 注入斐林试剂并水浴加热 观察现象
试管Ⅰ 2mL - 2mL 2mL A
试管Ⅱ - 2mL 2mL 2mL B
A.该实验的自变量是酶的种类,无关变量是底物的用量、反应温度等
B.步骤3可以选用新鲜的淀粉酶或蔗糖酶
C.若步骤3选用新鲜的淀粉酶,则现象A是无砖红色沉淀,B是砖红色沉淀
D.该实验还可选用碘液作为检测试剂
【答案】B
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】 A、本实验用同种酶催化两种不同的物质来研究酶的专一性,所以该实验的自变量是底物的种类,A错误;
B、由表格可知,底物分别是淀粉和蔗糖,因此选用同一种酶时有两种选择,可以选择新鲜的淀粉酶,也可以选蔗糖酶,B正确;
C、若步骤3选用新鲜的淀粉酶,则现象A有砖红色沉淀,B无砖红色沉淀,C错误;
D、蔗糖及蔗糖水解产物都不能跟碘液发生颜色反应,故用碘液无法判断蔗糖是否被催化水解,D错误;
故答案为:B。
【分析】专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
2.为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶,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
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;酶的特性;酶的相关综合
【解析】【解答】 验证口腔的分泌液中有蛋白酶,我们所用的检测试剂不能是双缩脲试剂,因为即使口腔的分泌液中有蛋白酶,并且把实验①中的蛋白质全部分解成多肽,双缩脲试剂也会与反应液发生显色反应。正确的做法应该像实验②一样,用蛋白块,直接用肉眼观察蛋白块是否消失,若消失,则表明口腔的分泌液中有蛋白酶,若蛋白块没有变化,则表明口腔的分泌液中没有蛋白酶,综上所述,能达到实验目的的②,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
3.为了研究温度对某种酶活性的影响,设置甲、乙、丙三个实验组,各组温度条件不同,其他条件相同且适宜,测定各组在不同反应时间内的产物浓度,结果如图。以下分析正确的是(  )
A.在t时刻之后,甲组曲线不再上升,是由于受到酶数量的限制
B.在t时刻降低丙组温度,将使丙组酶的活性提高,曲线上升
C.若甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度
D.若甲组温度大于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于甲组温度
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、在t时刻之后,甲组曲线不再上升,即产物浓度不再变化,说明此时底物消耗完毕,故是受到底物数量的限制,A错误;
B、丙组产物浓度达不到平衡点,说明高温使酶变性失活,变性是不可逆的,因此在t时刻降低丙组温度,不能使酶的活性提高,B错误
C和D、由图示可知,在t之前,甲组温度下的产物浓度最大,说明甲组最接近酶的最适温度,如果甲组温度小于乙组温度,则酶的最适温度不可能大于乙组温度,C正确;D错误;
故答案为:C。
【分析】影响酶促反应速率的因素:
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,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。
4.如图曲线b表示在最适温度、最适pH条件下,反应物浓度与酶促反应速率的关系。据图分析正确的是(  )
A.酶量是限制曲线AB段反应速率的主要因素
B.酶量减少后,图示反应速率可用曲线a表示
C.升高温度后,图示反应速率可用曲线c表示
D.减小pH,重复该实验,A、B点位置都不变
【答案】B
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、AB段显示,随着反应物浓度的增加酶促反应速率逐渐加快,说明反应物浓度是限制曲线AB段反应速率的主要因素,A错误;
B、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,如果酶量减少后,酶反应速率要低于曲线b,所以反应速率可用曲线a表示 ,B正确;
C、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,所以升高温度后,反应速率的曲线应该在曲线b之下,不会出现曲线c这种情况,C错误;
D、由题干可知曲线b表示在最适温度、最适pH条件下的反应速率曲线,若减小pH,重复该实验,因酶的活性降低,A、B点位置也会改变,D错误;
故答案为:B。
【分析】影响酶促反应速率的因素:
(1)温度
在最适温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。温度过低,酶活性降低;温度过高,酶活性丧失。
(2)pH
在最适 pH 下,酶的活性最高,pH 值偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。pH 过高或过低,酶活性丧失。
(3)激活剂和抑制剂
有些酶可以利用特定的金属离子调节自身的活性,如 DNA 聚合酶,当 Mg 离子存在时才能发挥催化活性,锰离子可以抑制其活性。
抑制剂使酶活性下降,但不使酶变性。
(4)酶与底物浓度的比例
在其他条件适宜,酶量一定的情况下,酶促反应随底物浓度增加而加快,而当底物达到一定浓度后,受酶数量和酶活性的限制,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。
5.有些酶必需在有激活剂的条件下才具有活性。下列是有关某种酶的实验,处理方式及结果如下表及下图所示。根据结果判断,叙述不正确的是(  )
试管编号 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度 80℃ 40℃ 40℃
酶 1mL 1mL 1mL
底物 1mL 1mL 1mL
A.甲物质是该酶的激活剂
B.该酶在80℃的环境条件下没有活性
C.试管Ⅲ中酶的活性比试管Ⅱ中的高
D.35min后试管Ⅱ中产物的量不再增加
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】 分析曲线图:加入甲物质后,试管Ⅰ中底物含量保持不变,试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少,且试管Ⅲ中底物含量减少的速度慢于试管Ⅱ。底物含量减少的越快,说明酶的活性越高,酶促反应速率越快。
分析表格:试管Ⅰ与试管Ⅱ相比,单一变量是温度;试管Ⅱ与试管Ⅲ相比,单一变量是pH。
A、加入甲物质后,试管Ⅱ和试管Ⅲ的底物含量快速减少,说明甲物质是该酶的激活剂,A正确;
B、加入甲物质后,试管Ⅰ中底物含量保持不变,说明该酶在80℃的环境条件下没有活性,B正确;
C、由曲线图可知,试管II比试管III中底物先消耗完,这可以说明试管II酶活性高于试管III中的酶活性,C错误;
D、35min后试管Ⅱ中底物彻底消耗完,所以产物的量不再增加,D正确;
故答案为:C。
【分析】酶需要适宜的温度和pH:
①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、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定,在适宜的温度下酶的活性可以升高。
④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。
6.据下图判断,有关叙述错误的是(  )
A.甲→ATP的过程所需的酶与酶1不同
B.乙中不含高能磷酸键,是RNA基本组成单位之一
C.丙物质为腺苷,丁可用于某些脂质的合成
D.ATP为生命活动提供能量需要经过图示的整个过程
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、由甲→ATP的过程为ADP合成ATP的过程即ATP的形成,此过程所需的酶是合成酶,而酶1为ATP水解酶,A正确;
B、乙物质为ATP断裂掉两个高能磷酸键之后形成的物质,形成AMP即腺嘌呤核糖核苷酸,为RNA的基本组成单位之一,B正确;
C、丙为腺苷“A”,丁为磷酸,可以用于某些脂质的合成,C正确;
D、ATP转化为ADP时为生物体的各项生命活动提供能量,不需两个高能磷酸键都断裂,只是末端的高能磷酸键断裂,D错误。
故答案为:D。
【分析】ATP 的功能
(1)ATP 是生命活动的直接能源物质。
(2)ATP 与 ADP 的相互转化
①向右:表示 ATP 水解,所需酶为水解酶,所释放的能量用于各种生命活动所需。
向左:表示 ATP 合成,所需酶为合成酶,所需的能量来源于生物化学反应释放的能量(在人和动物体内,来自细胞呼吸;绿色植物体内则来自细胞呼吸和光合作用)。
②ATP 在生物体内含量很少,能作为直接能源物质的原因是细胞中 ATP 与 ADP 循环转变,且十分迅速。
7.图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线,下列叙述错误的是(  )
A.若图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸
B.图甲中物质b能降低该化学反应的活化能
C.图乙中曲线表示图甲中物质a在不同条件下的浓度变化
D.图乙中曲线①②③的差别可能是温度不同造成的
【答案】C
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】分析图甲可知,a是底物,b是酶,c是产物。若图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸。
A、由上述分析可知, 图甲中物质a为二肽,则物质c为同种氨基酸,A正确;
B、酶的作用是降低化学反应的活化能,B项正确;
C、分析图乙可知,曲线①②③所示的物质的浓度由0开始增加,说明表示产物即物质c的变化,C项错误;
D、造成乙图曲线①②③差别的因素有很多,如温度、酶的浓度、pH等,D项正确。
故答案为:C。
【分析】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。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH
8.高温淀粉酶在应用前,需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。下图中曲线①表示在一定温度范围内的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)。曲线②为酶的热稳定性数据,即将酶在不同温度下保温足够长的时间,再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。下列有关叙述错误的是(  )
A.曲线①表明,当温度为80℃时,该酶活性最高
B.该酶发挥作用的最佳温度范围是60~70℃
C.曲线②上35℃数据点是在60~70℃时测得的
D.曲线②表明,该酶的热稳定性在70℃之后迅速下降
【答案】C
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】A、由题意可知,曲线①表明80℃是该酶活性最高的温度,A项正确;
B、由图示可知,该酶发挥作用的最佳温度范围是60~70℃,因为此温度下不仅酶活性较强,且残余活性也强,B项正确;
C、曲线②上35℃数据点是在酶活性最高的温度下(即80℃)测得的,C项错误;
D、曲线②表明该酶的热稳定性在70℃之后急剧下降,D项正确。
故答案为:C。
【分析】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。同无机催化剂相比,酶降低活化能 的作用更显著,因而催化效率更高。
(2)专一性:一种酶只能催化一种或一类化学反应,因为酶只能催化与其结构互补的底物。
据酶的专一性可知:能催化淀粉水解的酶是淀粉酶,能催化蔗糖水解的酶是蔗糖酶,能催化唾液淀粉酶水解的酶是蛋白酶,能催化植物细胞壁水解的酶是纤维素酶和果胶酶。
(3)作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
9.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酶是活细胞产生的
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
A.①②⑤ B.③⑦⑨⑩ C.③④⑧ D.④⑤⑥⑩
【答案】C
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理
【解析】【解答】①是有活细胞产生的,①错误;②酶无法从食物中获得,②错误;③酶是活细胞产生的,③正确;④绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,④正确;⑤有的酶是蛋白质,有的酶是RNA,⑤错误;⑥酶在代谢中只有催化作用,⑥和⑦错误, ⑧正确; ⑨酶也可以在细胞外发挥作用,⑨错误; ⑩酶在体内是可以更新的,⑩错误;综上所述, ③④⑧ 正确;故A、B、D错误;C正确;
故答案为:C。
【分析】酶的定义及特性
(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。
10.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
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、新鲜土豆片中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解产生氧气(气泡),所以可以通过观察气体的生产情况,来推出可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢,A正确;
B、增加土豆片的数量即增加酶的数量,可使反应速率加快,B正确;
C、一段时间后,因底物过氧化氢全部被消耗分解掉,所以气体量不再增加,C错误;
D、为保证实验的严谨性,需要控制温度等无关变量,D正确;
故答案为:C。
【分析】实验设计原则:单一变量原则、 对照性原则、等量适宜原则、可观测性原则等 。
11.(2017高一下·浦北期末)下列有关ATP的相关叙述中,正确的是(  )
①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP
②若细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加
③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”是同一物质
④ATP是生物体生命活动的直接供能物质,但在细胞内含量很少
⑤能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶
⑥ATP中的能量可以来源于光能、化学能,也可转化为光能和化学能.
A.①②④⑤⑥ B.②③④⑥ C.①②③⑤⑥ D.①②③⑥
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】解:①ATP是生命活动的直接能源物质,人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP,①正确;
②Na+从细胞内运输到细胞外的运输方式是主动运输过程,需要消耗ATP,因此细胞内Na+浓度偏高,为维持Na+浓度的稳定,细胞消耗ATP的量增加,②正确;
③ATP中的“A”为腺苷,构成DNA、RNA中的碱基“A”是腺嘌呤,③错误;
④ATP是生物体生命活动的直接供能物质,在细胞内含量很少,通过ATP与ADP的相互转化满足细胞对ATP的需求,④正确;
⑤能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体但一定含有相关的酶,如蓝藻,⑤正确;
⑥光合作用过程合成ATP的能量来源于光能,呼吸作用过程合成ATP能量来源于化学能,ATP水解释放的能量也可以转化成光能和化学能,⑥正确.
故答案为:A.
【分析】ATP是细胞生命活动的直接能源物质,生物体内糖类、脂肪、蛋白质等中储存的能量必须转移到ATP中才能被利用;细胞中的ATP含量和少,但对于ATP的需要量很大,通过ATP与ADP的相互转化满足细胞生命活动对ATP的大量需求;ATP的合成过程主要是光合作用和呼吸作用,光合作用过程合成ATP的能量来源于光能,呼吸作用过程合成ATP能量来源于化学能,ATP水解释放的能量可以转化成细胞或生物体生命活动需要的光能、化学能、机械能或者电能等.
12.图1和图2分别为植物细胞中ATP的结构示意图、ATP与ADP相互转化的反应式,有关叙述正确的是(  )
A.图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆,但能量不可逆
B.图1中ATP可以水解成A和两个磷酸,合成ATP所需要的能量由磷酸提供
C.图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中b和c两处
D.图1中的a是构成DNA的基本单位之一,A代表腺嘌呤
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】 图1中的A代表腺嘌呤,a代表五碳糖,b、c都为高能磷酸键 ,
A、图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆,但能量不可逆,A正确;
B、图1中ATP可以水解成a腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸,ATP合成的能量是由呼吸作用和光合作用提供,B错误;
C、图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中c处,C错误;
D、图1中的a是构成RNA的基本单位之一,A代表腺嘌呤,D错误;
故答案为:A。
【分析】 ATP和ADP转化过程中:
①酶不同;
②能量来源不同:ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;
③场所不同:ATP水解在细胞的各处,ATP合成在线粒体,叶绿体,细胞质基质。
13.(2016高三上·黑龙江期中)下列有关ATP与酶的叙述错误的是()
A.ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
B.需能反应一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量
C.所有酶与双缩脲试剂都能发生紫色反应
D.酶的催化效率高的原因是其降低活化能的作用显著
【答案】C
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】解:A、ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能,A正确;B、需能反应一般与ATP水解反应相联系,由ATP水解提供能量,B正确;C、酶是蛋白质或RNA,其中只有蛋白质类的酶能与双缩脲发生紫色反应,C错误;D、酶的催化效率高的原因是其降低活化能的作用显著,D正确.故选:C.
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA.2、酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和.3、酶促反应的原理:酶能显著降低化学反应的活化能.4、ATP与ADP相互转化的过程(1)ATP的水解:在有关酶的催化作用下ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解.于是远离A的那个P就脱离开来.形成游离的Pi(磷酸).(2)ATP的合成:在另一种酶的作用下,ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP.ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的,反应式中物质可逆,能量不可逆.
14.如图是用来研究温度对酵母菌酒精发酵的影响装置.广口瓶内含有悬浮在2%蔗糖溶液中的2.5g酵母,实验记录的是玻璃管中小液滴移动的距离(单位:cm),结果如表所示.依据该实验装置和实验数据判断,下列说法不正确的是(  )
时间/min 5℃ 10℃ 20℃ 35℃ 55℃
1 0 0.2 0.4 0.7 0
2 0 1.0 1.3 1.6 0.1
3 0.1 1.8 2.2 2.8 0.2
4 0.2 3.1 3.3 4.4 0.3
5 0.3 4.0 4.4 4.4 0.4
A.实验装置中小液滴移动的方向是向右
B.酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为20℃
C.广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4min
D.在一定的温度范围内,随温度的升高,发酵作用增强
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、由图表可知,该实验研究的是温度对酵母菌的影响,酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2,所以该实验的小液滴移动的方向是向右,A正确;
B、从表中数据可看出,酵母菌中参与酒精发酵的酶的最适温度为35℃,B错误;
C、4min后玻璃管中小液滴不再移动,说明蔗糖已经被完全分解,所以广口瓶内的蔗糖完全被酵母菌利用至少需要4min,C正确;
D、由于温度影响细胞呼吸中酶的活性,所以在一定的温度范围内,随温度的升高,发酵作用增强,D正确;
故答案为:B。
【分析】无氧呼吸
(1)无氧呼吸两个阶段都在细胞质基质中进行。无氧呼吸第一 阶段与有氧呼吸完全相同,都产生了共同的中间产物丙酮酸;第二阶段在不同酶的催化下生成酒精和CO2 或乳酸 。
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果:C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚:C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量。
15.下图表示苹果在氧浓度为a、b、c、d时CO2释放量和O2吸收量关系。下列叙述正确的是(  )
A.氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时,无氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时,有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等
【答案】B
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】 A、植物的非绿色器官只能进行呼吸作用,氧浓度为a时,氧气吸收为0,表明苹果只进行无氧呼吸,此时释放的二氧化碳量大,表明消耗的有机物不是最少的,不适合贮藏该植物器官,A错误;
B、氧浓度为b时,假设消耗O2为3mol,则有氧呼吸产生CO2为3mol,消耗葡萄糖为1/2mol,无氧呼吸产生CO2为8-3=5mol,消耗葡萄糖为5/2mol,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍,B正确 ;
C、氧浓度为d时,不进行无氧呼吸,无氧呼吸最弱,C错误;
D、氧浓度为d时,二氧化碳的释放量与氧气的吸收量相等,表明苹果只进行有氧呼吸,不进行无氧呼吸,D错误。
故答案为:B。
【分析】细胞呼吸方式的判断(以葡萄糖为底物)
(1)消耗O2或产生H2O 存在有氧呼吸。
(2)不消耗O2,只产生CO2 只进行无氧呼吸。
(3)O2吸收量=CO2产生量 只进行有氧呼吸。
O2吸收量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自无氧呼吸。
O2吸收量>CO2产生量 呼吸底物中存在脂肪,因为脂肪中H多O少,氧化分解时耗O2多。
(4)酒精量=CO2产生量 只进行无氧呼吸。
酒精量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自有氧呼吸。
(5)VCO2/ VO2=4/3 有氧呼吸与无氧呼吸强度相同,葡萄糖消耗量一样多;
VCO2/ VO2>4/3 无氧呼吸占优势,消耗葡萄糖多;
VCO2/ VO2<4/3 有氧呼吸占优势,消耗葡萄糖多。
16.某科学家对线粒体的内、外膜及其组成成分进行了分离,如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.线粒体外膜先破裂是因为其内、外膜的组成成分不同
B.线粒体外膜及内膜间隙中含有与细胞呼吸有关的酶
C.有氧呼吸产生的ATP与含F0一F1颗粒的内膜小泡密切相关
D.用健那绿染液对线粒体进行染色前需要用质量分数为8%的盐酸处理细胞
【答案】C
【知识点】线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、线粒体内膜向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加,而线粒体外面没有此特点,其表面积较小,所以在低渗溶液中,由于渗透吸水,线粒体外膜先破裂,A项错误;
B、线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶,B项错误;
C、在线粒体内膜上进行的有氧呼吸第三阶段能产生的ATP,可推知ATP的产生与含FO—F1颗粒的内膜小泡密切相关,C项正确;
D、用健那绿染液对线粒体进行染色前不需要用质量分数为8%的盐酸处理细胞,直接染色即可,D项错误。
故答案为:C。
【分析】(1)线粒体:呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量 DNA和RNA。内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约 95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
(2)线粒体线粒体增大膜面积方式:内膜向内腔折叠形成嵴。与有氧呼吸有关的酶分布于线粒体的 基质中和内膜上。
17.如图是酵母菌呼吸作用实验示意图,相关叙述正确的是(  )
A.条件X下葡萄糖中能量的去向有三处
B.马铃薯块茎、甜菜块根在X条件下也会产生物质a
C.条件Y下,葡萄糖在线粒体中被分解,并产生CO2和水
D.试剂甲为溴麝香草酚蓝水溶液,现象Z是由蓝变绿再变黄
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】分析题图可知,条件X是:无氧条件,条件Y是:有氧条件。物质a是CO2,物种b是H2O,试剂甲是重铬酸钾溶液,现象z是:橙色变为灰绿色。
A、条件X是在无氧条件下进行的,葡萄糖中能量的去向有三处,分别是ATP,热量,酒精,A正确;
B、马铃薯块茎、甜菜块根在X条件下不会产生物质a-酒精,只产生乳酸,B错误;
C、条件Y下,葡萄糖进行的是有氧呼吸,现在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被分解,并产生CO2和水,C错误;
D、由分析可知,试剂甲是重铬酸钾溶液,现象是:橙色变为灰绿色,D错误;
故答案为:A。
【分析】(1)酵母菌为兼性厌氧型,既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸。
有氧呼吸的总反应式:C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+大量能量;
无氧呼吸的总反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量。
(2)CO2和酒精的检测
①CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
②酒精在酸性条件下与橙色的重铬酸钾反应变成灰绿色。
18.(2021高一下·哈尔滨开学考)下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关叙述错误的是(  )
A.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
B.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在蓝紫光区域
C.纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
D.在做提取韭黄色素的实验时,不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大
【答案】B
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、韭菜色素滤液分离出橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色四种色素,而韭黄色素滤液只能分离出橙黄色和黄色,因此两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色,A正确;
B、两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异是红光区域,B错误;
C、纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸上的扩散速度快;C正确;
D、研磨时加碳酸钙主要是防止叶绿素分子被破坏,韭黄中不含叶绿素,因此不加碳酸钙对滤液颜色的影响不大,D正确。
【分析】1、绿叶中的色素有叶绿素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、色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以可以用无水乙醇提取绿色中的色素。绿叶中的色素不只有一种,它们能够溶解在层析液中,但不同色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢。
3、色素含量:叶绿素a>叶绿素b>叶黄素>胡萝卜素。
19.(2018高一下·安徽竞赛)如图为两种光照强度下某植物幼苗光合色素的层析结果。其中分析错误的是(  )
A.该植物强光照下叶片呈黄绿色
B.强光照导致了该植物叶绿素含量降低
C.色素Ⅰ、Ⅳ吸收光谱的吸收峰波长有差异
D.无水乙醇分离色素得到四条色素带
【答案】D
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用
【解析】【解答】强光照和正常光照相比,明显叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量增加,因此该植物强光照下叶片呈黄绿色,A正确;根据题图来看,强光照导致了该植物叶绿素含量降低,B正确;色素Ⅰ是胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,色素IV是叶绿素b,主要吸收红光与蓝紫光,因此二者的吸收光谱的吸收峰波长有差异,C正确;分离色素用的是层析液,因此层析液分离色素得到四条色素带,D错误。
【分析】分析题图:正常光照下,滤纸条从上到下依次是:Ⅰ是胡萝卜素、Ⅱ是叶黄素、Ⅲ是叶绿素a(最宽)、Ⅳ是叶绿素b(第2宽),色素带的宽窄与色素含量相关。强光照和正常光照相比,叶绿素含量明显降低,类胡萝卜素含量增加,可见类胡萝卜素含量增加有利于该植物抵御强光照。
20.以下反应过程在叶绿体基质中完成的变化有(  )
①H2O→[H]+O2②ATP→ADP+Pi+能量
③2C3→(CH2O)+C5④CO2+C5→2C3
A.②③④ B.①③④ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 ①H2O→[H]+O2 ,水的光解发生在叶绿体的类囊体薄膜上,①错误; ②ATP→ADP+Pi+能量 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,②正确;
③2C3→(CH2O)+C5 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,③正确;
④CO2+C5→2C3 ,发生在暗反应过程中,在叶绿体基质中完成,④正确。故②③④正确,A正确;B、C、D错误;
故答案为:A。
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
21.下图为绿色植物光合作用过程示意图(物质转换用实线表示,能量传递用虚线表示,图中a~g为物质,①~⑥为反应过程),下列叙述错误的是(  )
A.绿色植物能利用a物质将光能转化成活跃的化学能储存在c中
B.③表示水的光解
C.c可用于各种生命活动
D.在g物质供应充足时,突然停止光照,C3的含量将会上升
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】a是光合色素,b是O2,c是ATP,d是ADP,e是NADPH,f是NADP+,g是CO2,①是水分的吸收、②是光反应阶段ATP的形成、③水的光解、④CO2的固定、⑤C3的还原、⑥有机物的形成。
A、由上述分析可知,绿色植物能利用a-光合色素,将光能转换成活跃的化学能储存在ATP中,A正确;
B、图中中③表示水的光解,B正确;
C、c为ATP,叶绿体产生的ATP只用于暗反应,C错误;
D、突然停止光照,会导致光反应产生的[H]和ATP减少,从而抑制暗反应中三碳化合物的还原,因此C3的含量将会上升,D正确;
故答案为:C。
【分析】光合作用过程:
①光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
②暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
③光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
④光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑤假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑥假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
22.同位素标记法是生物学研究中常用的方法之一,下列生物学经典实验中没有用到该方法的是(  )
A.鲁宾和卡门利用小球藻探索光合作用中O2的来源
B.萨克斯利用天竺葵证明光合作用产生淀粉
C.卡尔文探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物碳的途径
D.科学家研究分泌蛋白的合成和分泌过程
【答案】B
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了小球藻探索光合作用中O2的来源于H2O,A正确;
B、萨克斯将天竺葵的叶片一半曝光,一半遮光,证明了光合作用产生淀粉,并没有用到同位素标记法,B错误;
C、卡尔文利用了同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物碳的途径,C正确;
D、研究分泌蛋白的合成和分泌的过程也是利用了同位素标记法,D正确;
故答案为:B。
【分析】同位素标记法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。
23.将叶绿体悬浮液置于适宜光照下,一段时间后发现有氧气放出。下列相关说法正确的是(  )
A.若叶绿体悬浮液置于红光下,则不会有氧气的产生
B.氧气的产生发生在叶绿体基质中
C.突然改用相同强度蓝紫光照射C3含量下降
D.持续进行该实验,悬浮液释放氧气的在速率不变
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、叶绿体中的色素分子主要吸收红光和蓝紫光,吸收的光能一部分用来使水在光下分解产生[H]和O2,若叶绿体悬浮液置于红光下,也会有氧气的产生,A错误;
B、氧气的产生发生叶绿体的类囊体薄膜上,B错误;
C、突然改用等强度蓝紫光照射,则叶绿体中的色素分子吸收的光能减少,光反应生成的ATP和[H]减少,C3的还原减弱,因此C3含量上升,C正确;
D、持续进行该实验,悬浮液的含水量会逐渐减少,浓度增大,会影响叶绿体的功能,因此释放氧气的速率将改变,D错误。
故答案为:C。
【分析】①假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
②假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
24.已知某植物进行光合作用的最适宜温度为25℃,某兴趣小组利用该植物的叶绿体进行了图1、图2和图3的相关实验。下列相关叙述错误的是(  )
A.图1装置中叶绿体消耗的CO2可来自碳酸氢钠的分解和细胞呼吸
B.在CO2浓度等适宜的条件下,图2中温度改为20℃更有利于光合作用的进行
C.若图3装置中的叶绿体依然能合成少量葡萄糖,说明叶绿体内有ATP和[H]
D.在光照和温度适宜的情况下,图1装置中离体的叶绿体也不能持续合成有机物
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】A、图1装置中是离体的叶绿体,没法进行呼吸作用,所以该装置中叶绿体消耗的CO2只能来自碳酸氢钠的分解 ,A错误;
B、由题干可知“ 某植物进行光合作用的最适宜温度为25℃ ”,如果图2温度改为 20℃ 时更接近最适温度,酶的活性更高,更有利于光合作用的进行,B正确;
C、若图3装置中是在黑暗条件下进行的,如果叶绿体依然能合成少量葡萄糖,说明叶绿体内存在少量的ATP和[H] ,C正确;
D、在光照和温度适宜的情况下,图1装置中离体的叶绿体产生的有机物会抑制光合作用的进行,所以不能持续合成有机物,D正确;
故答案为:A。
【分析】光合作用的相关过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
25.图为在夏季晴朗的白天某植物叶片光合作用强度的变化曲线,C点和B点相比较,叶肉细胞内的C3、C5、ATP和[H]含量发生的变化依次是(  )
A.升、升、升、升 B.降、降、降、降
C.降、升、升、升 D.升、升、降、降
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义
【解析】【解答】 在曲线中的C点与B点之间,光合作用强度有一次短暂的下降,这是因为在夏季正午,植物为防止水分过分蒸腾而关闭气孔,从而导致细胞间隙的CO2浓度降低,由于C点对应的CO2浓度低于B点,在短时间内CO2固定(CO2+C5→2C3)变慢,随着时间的推移,C3含量持续的下降会引起C3的还原变慢,从而导致对[H]和ATP的消耗量减少,故[H]和ATP的含量均升高,综上所述,C正确,A、B、D错误。
故答案为:C。
【分析】光合作用的过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
④光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
⑤光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑥假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑦假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
二、填空题(50分)
26.为了探究pH对过氧化氢酶活性的影响,某小组同学进行了如下实验。
实验材料:直径4cm、厚度0.5cm的马铃薯块茎圆片若干,随机平均分为三组
第1组 第2组 第3组
1mol/L的HCl溶液 浸泡5min —— ——
1mol/L的NaOH溶液 —— ① ——
蒸馏水 —— —— 浸泡5min
取出后,用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体
3%的过氧化氢溶液 5滴 5滴 5滴
及时观察现象 第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生 ②
(注:“——”表示不做处理)
请分析做答:
(1)表格中的①是   ,②是   。
(2)该实验的无关变量有   (至少写出两项)。
(3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生,是因为   。
(4)放置几分钟后,该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生,第1、2组马铃薯块茎圆片上竟然有少量气泡产生。请分析:第3组基本无气泡继续产生的原因是   ;第1、2组有少量气泡产生的原因可能是   (写出一点即可)。
【答案】(1)浸泡5min;有大量气泡产生
(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间
(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活
(4)过氧化氢分解完毕;过氧化氢自然分解的气体得到积累,形成少量气泡
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】(1)根据实验对照原则,①是浸泡5分钟,由于第3组没有添加强酸或强碱,故酶的活性不会受影响,所以②有大量气泡产生。
(2)该实验的无关变量有铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。
(3)及时观察时,第1、2组马铃薯块茎圆片均无气泡产生,是因为强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活。
(4)当反应不再进行了,也就是过氧化氢消耗完了,没有气泡产生了,1、2组没有过氧化氢酶,但也有少量气泡产生的原因是过氧化氢本身不是很稳定,长时间会自然分解的气体得到积累,形成少量气泡。
【分析】酶作用条件较温和(温和性):酶需要适宜的温度和pH 。
①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、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
③低温抑制酶的活性,但酶的空间结构稳定 ,在适宜的温度下酶的活性可以升高 。
④酶制剂适于在低温、最适pH下保存。
27.图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,A~E表示物质,①~④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式(假定:葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物)。请分析回答下列问题。
(1)图1中,产生物质B的过程②和④的酶分别存在于细胞的   ;物质C、E分别是   。
(2)若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是   ;若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴右移,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是   。
(3)为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。对照装置应如何设置?
【答案】(1)细胞质基质、线粒体;[H]、酒精
(2)有氧呼吸;有氧呼吸和无氧呼吸
(3)将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其他操作相同
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】分析图示可知,A是丙酮酸、B是CO2、C是[H]、D是O2、E酒精, ①有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段、②是无氧呼吸第二阶段、③是有氧呼吸第三阶段、④是有氧呼吸第二阶段。
(1)图1中,物质B是CO2,产生CO2的过程是无氧呼吸的第二阶段和有氧呼吸的第二阶段,分别对应图示中的②和④,②发生的场所是细胞质基质、④发生的场所是线粒体;物质C是[H],E是酒精。
(2)无氧呼吸总反应式:C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量;有氧呼吸总反应式: C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量。乙装置中放置的是KOH溶液(吸收CO2的作用),液滴的移动只有消耗的O2有关,甲装置中放置的是清水,液滴的移动与消耗O2与产生的CO2差有关。若实验后,乙装置的墨滴左移,说明有O2消耗;甲装置的墨滴不动,说明消耗的O2的量=产生的CO2的量,由于可以说明小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是有氧呼吸; 乙装置的墨滴左移,有O2消耗, 甲装置的墨滴右移说明:产生的CO2的量>消耗的O2的量,所以则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是: 有氧呼吸和无氧呼吸 。
(3) 为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化,还应设置对照装置。对照装置应为:将甲、乙两装置中萌发的小麦种子换成等量的煮沸杀死的小麦种子,其他操作相同。
若实验后,乙装置的墨滴左移,甲装置的墨滴不动,则小麦种子萌发的过程中进行的细胞呼吸方式是
【分析】(1)有氧呼吸的过程如下:
(2)无氧呼吸总反应式
①酵母菌、多数植物、苹果: C6H12O6→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 。
②乳酸菌、骨骼肌、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚: C6H12O6→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 。
(3)细胞呼吸方式的判断(以葡萄糖为底物)
①消耗O2或产生H2O 存在有氧呼吸。
②不消耗O2,只产生CO2 只进行无氧呼吸。
③O2吸收量=CO2产生量 只进行有氧呼吸。
O2吸收量<CO2产生量 有氧呼吸和无氧呼吸都进行,多于CO2来自无氧呼吸 。
O2吸收量>CO2产生量 呼吸底物中存在脂肪,因为脂肪中H多O少,氧化分解时耗O2多。
28.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简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称。请回答:
(1)物质a分布在叶绿体的   ,提取该物质时加入CaCO3的目的是   。
(2)过程②和③发生的场所分别是   、   。
(3)①~⑤过程中,必须有O2参与进行的是   ,图中能够产生ATP的生理过程是   。(用图中数字回答)
(4)在光合作用过程中,CO2被还原成糖类等有机物时,既要接受   释放的能量,又要被   还原(两空均用图中字母回答)。突然停止光照后一段时间,C3和C5含量将如何变化:   。当反应达到平衡时,C3和C5数量关系是   。
【答案】(1)类囊体薄膜;防止叶绿体中的色素被破坏
(2)叶绿体基质;细胞质基质
(3)⑤;①③④⑤
(4)c;e;前者增加后者减少;C3化合物的量是C5的两倍
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】分析题图可知,a是光合色素、b是O2,c是ATP,d是ADP,e是[H]; ①是光反应阶段、②是暗反应阶段、③有氧呼吸第一阶段、④有氧呼吸第二阶段、⑤有氧呼吸第三阶段。
(1)物质a是光合色素,主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,提取该物时加入CaCO3的目的是防止叶绿体中的色素被破坏。
(2)过程②是光合反应的暗反应阶段,发生在叶绿体基质中;③是有氧呼吸第一阶段,发生的场所是细胞质基质。
(3) ①~⑤过程中, 必须有O2参与是有氧呼吸的第三阶段,即图示中的⑤,图中能够产生ATP的过程有光反应阶段,有氧呼吸的三个阶段,即图示中①③④⑤。
(4)在光合作用过程中,CO2被还原成糖类等有机物时,既要接受光反应阶段提供的ATP所释放的能量,又要被[H]还原。突然停止光照一段时间后,光反应阶段受到抑制,产生的ATP和[H]减少,会直接影响暗反应阶段的C3的还原,因此短时间内C3增多,C5减少; 当反应达到平衡时,C3和C5数量关系是: C3化合物的量是C5的两倍 。
【分析】(1)光合作用的过程:
①光反应阶段,在叶绿体类囊体薄膜上进行;暗反应阶段,在叶绿体基质中进行。
②光反应阶段物质转化:水的光解:2H2O→4[H]+O2;ATP的合成:ADP+Pi+光能ATP。 能量转换:光能→ATP中活跃的化学能 。
③暗反应阶段物质转化:CO2固定:CO2+C5→2C3;C3的还原:2C3→(CH2O)+C5+H2O。
能量转换:ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。
④光合作用过程中的能量转换过程是光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 。
⑤光反应为暗反应提供大量的[H[和ATP;暗反应为光反应提供ADP、Pi 。
⑥假如对正常进行光合作用的植物突然停止光照,CO2供应正常,则短时间内[H]和ATP含量减少,C3含量增多,C5含量减少。
⑦假如将正常进行光合作用的植物突然移到低浓度CO2环境中,而光照正常,则短时间内C3含量减少 ,C5含量增多,[H]和ATP含量增多。
(2)有氧呼吸主要有三个阶段:
29.如表所示为某科研小组在不同环境条件下,针对花椰菜的氧气吸收量和释放量进行测定后,所得的结果:
0 5 10
10℃ -0.5 +3.0 +4.0
20℃ -1 +2.0 +5.0
回答下列问题:
(1)据图判断,该实验的自变量是   。在低温条件下,叶绿体利用   (填“弱光”“强光”)的能力更强。花椰菜在低温条件下(10℃),当光照强度适度增加后,植物光合作用强度较低(与20℃比较)的原因主要是   。
(2)光照强度为10klx时,花椰菜细胞内能产生ATP的场所有   。
(3)花椰菜在10klx光照条件下5h,10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时少   mg。
(4)大棚种植花椰菜时,如果昼夜温度均保持在20℃时,光照强度为5klx,光照时间至少要超过   h,该植物才能正常生长。
(5)分离绿叶中的色素时,用   法,分离后得到不同的色素带,在暗室内用红光照射四条色素带,可以看到较暗的是   (填色素带色素的名称)
【答案】(1)光照强度和温度;弱光;与光合作用有关的酶的活性下降,导致光反应和暗反应速率降低
(2)细胞质基质、线粒体和叶绿体
(3)7.5
(4)8
(5)纸层析;叶绿素a和叶绿素b
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素;光合作用原理的应用
【解析】【解答】(1)据图分析,该实验的自变量有两个,分别是光照强度和温度。由表格可知,在 10℃ ,5klx 的条件下的净光合速率是3mg/h,在20℃ ,5klx 的条件下的净光合速率是2mg/h,由此可以推出低温条件下,叶绿体利用弱光的能力更强;花椰菜在低温条件下(10℃),当光照强度适度增加后,植物光合作用强度较低(与20℃比较)的原因主要是与光合作用有光的酶的活性下降,导致光反应和暗反应速率降低。
(2)光照强度为10klx时,花椰菜细胞既进行呼吸作用,又进行光合作用,所以产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 。
(3)分析图表数据可知, 花椰菜在10klx ,10℃ 条件下,每小时光合作用产生的O2量为(4+0.5) mg,那么5h产生的总量是22.5mg; 花椰菜在10klx ,10℃ 条件下,每小时光合作用产生的O2量为(5+1) mg,那么5h产生的总量是30mg,所以花椰菜在 10℃时,5h光合作用产生的O2比 20℃时少 7.5mg。
(4)大棚种植花椰菜时,白天的光合作用产生的有机物的量应大于一整天的呼吸作用有机物的消耗量,昼夜温度都保持在 20℃时 ,一昼夜呼吸作用有机物的消耗量为(24x1)mg,则白天光照时间至少需要24/3=8h。
(5)分离绿叶中的色素时,用纸层析法,分离后得到不同的色素带,叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,胡萝卜素主要细胞蓝紫光,所以暗室用红光照射四条色素带,可以看到较暗的叶绿素a和叶绿素b。
【分析】(1)呼吸速率与光合速率
呼吸速率的测定方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2 增加量、O2 减少量或有机物减少量。
净光合速率和真正光合速率
光合速率是光合作用固定二氧化碳的速率。即单位时间单位叶面积的二氧化碳固定(或氧气释放)
量。也称光合强度。
①净光合速率:常用一定时间内O2 释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示。
②真正光合速率:常用一定时间内 O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
④净产氧量=总产氧量-呼吸耗氧量。
⑤净生产葡萄糖量=实际生产葡萄糖量-呼吸消耗葡萄糖量。
⑥实际消耗二氧化碳量=实测的二氧化碳量+呼吸作用二氧化碳释放量。
(2)绿叶中色素的提取和分离
①色素的提取:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇(体积分数100%酒精)中。
②色素的分离:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快,反之则慢,这样,色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。分离方法:纸层析法 。
③叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光 。
30.(2016高二上·大连开学考)油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用.
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是   .光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子.种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是   .
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化.分析可知,第24天的果实总光合速率   (填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而   (填色素名称)的含量基本不变.叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的   和   减少,光合速率降低.
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化.第36天,种子内含量最高的有机物可用   染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由   转化而来.
【答案】(1)叶绿体;主动运输
(2)小于;类胡萝卜素;【H】;ATP
(3)苏丹III或苏丹IV;可溶性糖和淀粉
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】解:(1)油菜果皮细胞含有叶绿体,能够通过光合作用固定二氧化碳.蔗糖属于二糖,种子细胞吸收蔗糖的方式属于主动运输.(2)第12天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=3.5+6=9.5,第24天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=2+6.5=8.5,故第24天的果实总光合速率小于第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素的含量基本不变.叶绿素减少,导致光反应减弱,生成的【H】和ATP减少导致暗反应减弱,光合速率降低.(3)据图乙分析,第36天,种子内含量最高的有机物是脂肪,可以用苏丹III或苏丹IV染液检测呈黄色或红色.据图分析,在种子发育过程中该有机物由可溶性糖和淀粉转化而来.
故答案为:(1)叶绿体 主动运输(2)小于 类胡萝卜素 【H】 ATP(3)苏丹III或苏丹IV 可溶性糖和淀粉
【分析】据图分析:图甲中,随着油菜开花天数的增加呼吸作用速率逐渐减小,净光合作用速率先保持较高水平,最后下降.图乙中,随着开花天数的增加,油菜中的蛋白质含量基本不变,可溶性糖和淀粉含量逐渐下降,脂肪的含量逐渐增加.真正的光合作用速率=呼吸作用速率+净光合作用速率.
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