第18课时 酶的特性
目标导航 1.进行有关的实验和探究，学会控制自变量，观察和检测因变量的变化，以及设置对照组和重复实验。2.说明酶在新陈代谢中的特性。
一、酶的特性
1．酶作为生物催化剂，同样具有一般催化剂的特点。
(1)改变化学反应________，降低反应的__________。
(2)不改变化学反应的________________，反应前后本身并__________。
2．酶的特性
(1)酶具有__________，是一般催化剂的107～1013倍。
(2)酶具有高度的__________。
(3)酶的作用条件________(对环境条件的改变十分敏感)。
二、影响酶活性的因素
酶所催化的化学反应一般是在比较 ( http: / / www.21cnjy.com )______________下进行的。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；过酸、过碱或温度过高，会使酶的____________遭到破坏，使酶____________，不再恢复活性。低温可使酶的________明显下降，但在适宜的条件下活性可以________，因此酶适于________下保存。
知识点一 酶的高效性和专一性
1．研究表明：一分子过氧化氢酶 ( http: / / www.21cnjy.com )能在1分钟内使5×105个过氧化氢分子分解成氧和水，相当于Fe3＋催化速率的109倍，但是对糖的水解却不起作用，这个事实说明酶分别具有( )
A．多样性，稳定性 B．高效性，多样性
C．高效性，专一性 D．高效性，稳定性
2．某同学在验证“酶的专一性”时，设计并进行如下实验：
A．实验原理：①淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。②唾液中含有唾液淀粉酶，不含有蔗糖酶，所以只能催化淀粉水解为麦芽糖，而不能催化蔗糖水解。
B．实验步骤：取A、B、C三支洁净试管，按下表中顺序进行操作：
操作 步骤分组 加入2 mL淀粉糊 加入2 mL蔗糖溶液 加入2 mL清水 加入2 mL稀释唾液 30℃水浴 滴入数滴碘液 观察结果
试管A √ √ 30 min √ 变蓝
试管B √ √ 30 min √ 不变蓝
试管C √ √ 30 min √ 不变蓝
C.通过该实验，这位同学得出的结论是：唾液淀粉酶只能分解淀粉，不能分解蔗糖，证明了“酶具有专一性”。
请根据以上内容回答下述问题：
(1)该同学实验设计所用的实验原理 ( )
A．不正确 B．无法验证淀粉是否被分解
C．非常好 D．无法验证蔗糖是否被分解
(2)该实验中采用两组对照，它们分 ( http: / / www.21cnjy.com )别是________________、______________，分别比较的是________________________________________________________________。
(3)你认为应该对该实验的哪一步骤进行改 ( http: / / www.21cnjy.com )进后才完善？将___________________并给予____________________条件。这时试管C的结果为________________，说明____________________________，原因是________________________________。
知识点二 酶的作用条件较温和
3．甲、乙、丙三图依次表示酶浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。据图判断下列叙述中不正确的是 ( )
A．甲图表明当反应物浓度超过某一浓度时，反应速率受酶浓度的制约将不再上升
B．乙图中a点以后，随温度升高酶的活性下降
C．丙图可以表示胃蛋白酶催化反应的速率曲线
D．三图说明反应物浓度、温度、pH对反应速率均有影响
4．某同学为了探究温度对唾液淀粉酶催化 ( http: / / www.21cnjy.com )作用的影响，设计了下表所示的实验。其他同学看了该实验设计后，提出了下列修改意见，其中正确的是 ( )
加入物质 试管号
1 2
稀淀粉糊(mL) 2 2
新鲜唾液(mL) — 2
蒸馏水(mL) 2 —
恒温处理(15 min) 37℃ 0℃
碘液(滴) 2 2
A.1号试管不必加入2 mL蒸馏水，而应该加入2 mL新鲜唾液
B．2号试管不必加入2 mL新鲜唾液，而应该加入2 mL蒸馏水
C．2号试管应该保持在37℃环境中进行恒温处理
D．1号试管应加入2 mL新鲜唾液，并保持在0℃环境中进行恒温处理
基础落实
1．在进行探究影响酶活性的条件的实验时， ( http: / / www.21cnjy.com )先探究不同的温度对酶活性的影响，此时温度和pH分别属于 ( )
A．自变量和因变量 B．因变量和无关变量
C．自变量和无关变量 D．自变量和对照变量
2．将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会 ( )
A．提高淀粉酶活性
B．改变可溶性糖分子结构
C．防止玉米粒发芽
D．破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
3．嫩肉粉是以蛋白酶为主要成 ( http: / / www.21cnjy.com )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
4.在适宜温度、pH条件下，右图中实线表示没有酶时反应的过程。在T1时，将催化此反应的酶加入反应物中，则图中表示此反应进程的是( )
A．曲线A
B．曲线B
C．曲线C
D．曲线D
5．做唾液淀粉酶催化淀粉 ( http: / / www.21cnjy.com )实验时，用口含一小口清水然后将含过的清水加入淀粉溶液中，也会使淀粉消化，和用纯唾液的效果一样，这一现象表明 ( )
A．酶的专一性 B．酶的高效性
C．酶的多样性 D．酶受温度和pH的影响
6.右图为某酶在不同温度下反应曲线和时间 ( http: / / www.21cnjy.com )的关系，从图中不能获得的信息是 ( )
A．酶促反应的最适温度
B．酶因热而失活
C．酶促反应生成物的量与时间的关系
D．酶促反应速率和酶量的关系
7．某学生为了证明唾液能够使淀粉水解， ( http: / / www.21cnjy.com )进行了下面的实验：先用碘液检验一块干面包，变蓝色；他嚼碎了另一块干面包，一段时间后用斐林试剂检验，嚼碎的面包出现砖红色；得出结论。此实验设计最大的失误在于 ( )
A．未对面包做还原糖检验
B．未对唾液做淀粉检验
C．未对嚼碎的面包做淀粉检验
D．应该用双缩脲试剂检验
能力提升
8．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
9．下列曲线中能正确表示人体消化酶作用规律的是 ( )
A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅱ和Ⅲ
C．Ⅰ和Ⅳ D．Ⅱ和Ⅳ
10．科学家在某温泉喷水口中发现一种耐 ( http: / / www.21cnjy.com )热细菌，其最适环境为温度80℃和pH为7.0。从这种细菌体内提取到一种细菌蛋白酶，现将这种细菌蛋白酶、胃蛋白酶、唾液淀粉酶、乳清蛋白、淀粉和适量水混合后，装入一容器内，调整pH至7.0，保存于80℃的水浴锅内。过一段时间后，容器内最终剩余的物质是 ( )
A．细菌蛋白酶、多肽、淀粉、水
B．胃蛋白酶、唾液淀粉酶、多肽、麦芽糖、水
C．细菌蛋白酶、淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
D．细菌蛋白酶、胃蛋白酶、麦芽糖、水
11．下图表示某有机物中加入酶后 ( http: / / www.21cnjy.com )，置于0℃～80℃环境中有机物分解总量与温度的关系图。据图判断，如果把这些物质置于80℃～0℃环境中处理，其关系图应为 ( )
A．① B．② C．③ D．④
12．下列有关某种淀粉酶的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验处理方式及结果如下表及图解所示。根据结果判断，叙述正确的是 ( )
试管编号 试管Ⅰ 试管Ⅱ 试管Ⅲ
pH 8 8 7
温度 60℃ 40℃ 40℃
淀粉酶 1 mL 1 mL 1 mL
淀粉 1 mL 1 mL 1 mL
A．甲物质是淀粉酶抑制剂
B．此种淀粉酶较适合在40℃的环境下起作用
C．此种淀粉酶在中性环境中的作用速率比在碱性中的快
D．此种淀粉酶在作用35 min后便会失去活性
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
综合拓展
13.如图为“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的实验装置图，据图回答下列问题。
(1)振荡2支试管，然后将其下部浸到60℃左右的热水中，保温5 min。
①用60℃左右的热水保温，是因为α－淀粉酶的_____________________。
②保温5 min的目的是让____________________________________________。
(2)5 min以后取出试管，往2 ( http: / / www.21cnjy.com )支试管中分别加入2 mL斐林试剂，并煮沸1 min。在此过程中，2支试管中溶液颜色的变化分别是：甲试管________________________；乙试管________________。设置乙试管的目的是作为________。
(3)解释甲、乙两试管中溶液颜色变化的原因。
①甲试管___________________________________________________________；
②乙试管___________________________________________________________。
(4)上述实验现象说明了_______________________________________________。
(5)从上述实验结果可得到的结论是______________________________________。
答案 知识清单
一、1.(1)速率 活化能 (2)平衡点 不改变 2.(1)高效性 (2)专一性 (3)温和
二、温和的条件 空间结构 永久失活 活性 恢复 低温
对点训练
1．C
解析
( http: / / www.21cnjy.com )
思路导引 正确解答该题应围绕 ( http: / / www.21cnjy.com )酶的特性展开以下思考：(1)过氧化氢酶的催化效率是Fe3＋的109倍，这说明了什么？(2)过氧化氢酶对糖的水解却不起作用，说明了什么？(3)以上事实说明了酶具有什么特性？
知识链接 酶对化学反应的影响
(1)甲图说明：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶浓度与酶促反应速率成正比。
(2)乙图说明：酶A会促进A反应物的酶促反应，酶B则不会，所以酶具有专一性。
(3)丙图说明
①与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
②酶只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。
2．(1)D (2)试管A与试管B 试 ( http: / / www.21cnjy.com )管B与试管C 清水和唾液对淀粉水解的催化效果的差别、唾液对淀粉和蔗糖水解的催化效果的差别 (3)试管C中滴加碘液的步骤换成加入斐林试剂 沸水浴加热 无颜色变化 唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解 唾液淀粉酶具有专一性
解析 此实验目的是验证“酶的专一性”，在分 ( http: / / www.21cnjy.com )析评价实验时，应遵循单一变量原则和对照原则。本题所加试剂不对，蔗糖与碘液不发生颜色反应，不能说明淀粉酶不能催化蔗糖水解，应加入鉴定产物的试剂，如斐林试剂。
实验链接 设计实验的一般 ( http: / / www.21cnjy.com )思路，首先找出并分析实验目的，获取实验变量和实验类型，然后设计实验步骤，在步骤设计中遵循基本实验原则，最后预期实验结果。验证性实验只有一种预期结果，而探究性实验则需要做各种可能的结果分析。一切实验都要在可行性的条件下进行，如用碘液检测蔗糖是否水解是不可行的。
3．C [胃蛋白酶的最适pH为1.5，显然丙图曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化。]
知识链接 pH和温度对酶活性的影响
(1)甲图说明：①在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用将减弱。②过酸过碱都会使酶失活。③不同的酶最适pH不同。
(2)乙图说明：①在一定温度范围内，随温度的 ( http: / / www.21cnjy.com )升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。
(3)丙图说明：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4．A [实验的自变量是温度，除两试管控制温度不同之外，其他方面都是相同的。]
思路导引 解答本题首先要掌握实验原理、方法、过程及结果，尤其注意对照实验的设计，要突出单一变量等原则，然后逐项分析。
实验链接 “探究温度对酶活性影响”实验结果的鉴定方法
本实验不宜选用斐林试剂，因为斐林试剂与还原糖只有在加热的条件下才能有砖红色沉淀生成，而该实验需严格控制不同的温度。
课后作业
1．C [实验过程中人为改变的 ( http: / / www.21cnjy.com )变量称为自变量。除了自变量外，实验过程中可能还会存在一些可变因素，会对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。本实验中，人为改变的因素为温度，所以温度是自变量，而pH为无关变量。]
2．D [由题意知，甜玉米的可溶性糖含量 ( http: / / www.21cnjy.com )高，放入沸水中片刻，破坏了有关酶的空间结构而使其变性失活，可溶性糖不能再转化成淀粉，所以能保持其甜味。]
3．D [蛋白酶作为一种生物催化剂，其活性受温度、pH等条件的影响，炒、煮等措施都会因温度过高而导致酶失活。]
4．C [酶的作用是降低活化能， ( http: / / www.21cnjy.com )因而催化效率更高，但它并不改变反应平衡点。从图中可以看出，曲线A、B、D均改变了此反应的平衡点，都是错误的。曲线C，酶促反应达到平衡的时间缩短(即反应速率提高)，而不改变反应的平衡点。]
5．B [题干的意思是唾液用量极少与用量较多的催化效率一样，说明酶具有高效性。]
6．D [从图可知，40℃ ( http: / / www.21cnjy.com )是酶促反应的最适温度；50℃及50℃以上的温度会使酶变性失活；该图还反映出酶促反应生成物的量与时间的关系；该坐标图是在酶量一定时测定的，故不能得出D项信息。]
7．A [干面包中还没有检测是否含有还原糖。]
8．D [本题考查了酶的本质、特性及 ( http: / / www.21cnjy.com )元素组成。由题意知，该物质在细胞内合成，具有生物催化作用，故该物质为酶。生物体内绝大多数的酶是蛋白质，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，一条肽链上至少含有一个氨基和一个羧基；酶的活性易受温度、pH的影响，低温时酶的活性受抑制但不会变性，高温、pH过高或过低会使酶变性失活；蛋白质主要含C、H、O、N四种元素，有的蛋白质还含P、S等元素；酶有专一性，一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。]
9．D [人体消化酶的最适温度在37℃左右，对应曲线Ⅱ；底物浓度较低时，曲线Ⅲ应与虚线(酶含量为a)有一部分重合。]
10．A [在pH为7.0， ( http: / / www.21cnjy.com )温度为80℃的条件下，只有细菌蛋白酶具有酶活性，而胃蛋白酶、唾液淀粉酶、乳清蛋白作为蛋白质，都将被细菌蛋白酶分解为多肽，由于唾液淀粉酶被分解，所以不可能将淀粉分解。]
11．B [该题考虑的是影响酶活性的因素： ( http: / / www.21cnjy.com )温度。在最适宜温度以下，随着温度的升高酶活性增大；超过最适宜温度，随温度升高酶活性下降甚至变性失活。从图中可看出超过40℃被分解的量就不变了，说明酶已经变性失活。所以如果把这些物质置于80℃～0℃环境中处理，酶在80℃已经变性失活，所以被分解的总量保持不变。故选B。]
12．B [三支试管加入甲物 ( http: / / www.21cnjy.com )质后Ⅱ和Ⅲ中的淀粉被迅速分解，所以甲物质不是淀粉酶抑制剂；由表看出：此种淀粉酶在碱性环境中的作用速率比在中性中的快，较适合在40℃的环境下起作用；此种淀粉酶在作用35 min后便分解完淀粉。]
13．(1)①最适催化温度是5 ( http: / / www.21cnjy.com )0～75℃ ②淀粉分解得多，产生的麦芽糖较多 (2)由蓝色变为砖红色 无颜色变化 对照 (3)①淀粉被淀粉酶分解为具有还原性的麦芽糖，在加热条件下，使蓝色的Cu(OH)2还原为Cu2O而呈现砖红色 ②淀粉酶不能将蔗糖分解，蔗糖不具有还原性 (4)淀粉酶能催化分解淀粉为还原性的麦芽糖 (5)酶具有专一性
解析 酶发挥作用需要适宜的条件，在此 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中自变量为反应物类型，因此要控制酶处在适宜的温度和pH条件下，并且要给予足够长的时间使反应进行。在适宜的条件下淀粉酶可以使淀粉分解成麦芽糖，麦芽糖具有还原性可以和斐林试剂反应生成砖红色沉淀，淀粉酶不能分解蔗糖而蔗糖又不具有还原性，不能与斐林试剂发生反应，这一实验验证了酶具有专一性。第24课时 光合作用原理的应用与化能合成作用
目标导航 1.尝试探究影响光合作用强度的环境因素。2.说出光合作用原理的应用。3.简述化能合成作用。
一、光合作用原理的应用
1．光合作用强度的概念及表示方法
(1)概念：植物在____________内通过光合作用制造________的数量。
(2)表示方法：用一定时间内__________________________的数量来定量表示。
2．影响因素
(1)空气中________浓度。
(2)土壤中________的多少。
(3)光照的______________及光的成分。
(4)________的高低。
3．探究光照强弱对光合作用强度的影响的实验流程
( http: / / www.21cnjy.com )
二、化能合成作用
1．化能合成作用
(1)概念：利用体外环境中的______________氧化时所释放的能量来______________。
(2)实例：硝化细菌，能利用氧化________释放的化学能将______________合成为糖类，供自身利用。
2．自养生物和异养生物
(1)自养生物：能将无机环境中的__________转化为有机物的生物。
①进行____________的生物：如绿色植物。
②进行________________的生物：如硝化细菌。
(2)异养生物：只能利用环境中______________来维持自身的生命活动。如人、动物、真菌以及大多数细菌。
知识点一 影响光合作用强度的环境因素
1．科学家在两种二氧化碳浓度和两个温度条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下，研究了不同光强度对黄瓜光合速率的影响，实验结果如图所示，以下相关叙述中不正确的是 ( )
A．从图中曲线可以看出，在温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下，光强度对光合速率的影响比较显著
B．从图中曲线可以看出，环境因素中的温度、二氧化碳浓度或光强度的降低都能减弱光合作用
C．从图中曲线变化情况看，无法确定黄瓜光合速率的最适温度
D．从图中曲线可以看出，温度从20℃升高到30℃比二氧化碳从低浓度到高浓度对光合速率的促进作用更显著
知识点二 光合作用原理的应用
2．右图表示20℃时玉米光合作用强度与光 ( http: / / www.21cnjy.com )照强度的关系，下列说法最恰当的是 ( )
A．b点的位置不会随环境温度的升高而移动
B．a点叶肉细胞产生ATP的细胞器有叶绿体和线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺乏Mg时，b点右移
D．c点后的叶片细胞都能进行光反应，从而提高光能利用率
知识点三 化能合成作用
3．如图是铁硫细菌体内发生的生化反应，据此判断其代谢类型是 ( )
A．自养厌氧型 B．异养厌氧型
C．自养需氧型 D．异养需氧型
基础落实
1．硝化细菌通过化能合成作用形成有机物，需要下列哪种环境条件 ( )
A．具有NH3和缺氧 B．具有NH3和氧
C．具有硝酸和缺氧 D．具有硝酸和氧
2．在农作物管理中，下列措施可以提高净光合速率的是 ( )
①增加光照强度 ②增施有机肥 ③延长生育期 ④施NH4HCO3
A．① B．①②③
C．①②④ D．①②
3．在农业生产上，合理密植有助于提高单位面积农作物的产量，其主要原因是 ( )
A．充分利用阳光 B．充分利用土壤肥力
C．充分利用土壤水分 D．增加了植株的数目
4．自养生物和异养生物的根本区别在于 ( )
A．能否进行有氧呼吸
B．能否进行化能合成作用
C．能否进行光合作用
D．能否将外界无机物合成自身有机物
5．下列关于外界条件对光合作用强度影响的叙述中，正确的是 ( )
A．在相同光照条件下，各种植物的光合作用强度相同
B．温室栽培时，在晴朗的白天适当提高温度，可增加作物的光合作用强度
C．在相同光照和温度条件下，空气中CO2浓度越高，光合作用强度越大
D．若土壤中缺乏N、P、Mg等元素，农作物的光合作用强度不会受影响
6.如图所示某植物光合速率和呼吸速率随温 ( http: / / www.21cnjy.com )度而变化的走势。相关叙述错误的是 ( )
A．曲线A表示植株同化CO2的总量
B．净光合产量最大时的呼吸也最强
C．保持一定的昼夜温差有利于提高产量
D．光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度
能力提升
7．若下图甲表示某地夏季一密闭大 ( http: / / www.21cnjy.com )棚内一昼夜间CO2浓度的变化，而图乙表示棚内植株在b点时，消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)，其中正确的是 ( )
8．在相同光照和温度条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )，空气中CO2含量与植物光合产量(有机物积累量)的关系如图所示。理论上某种植物能更有效地利用CO2，使光合产量高于m点的选项是 ( )
A．若a点在a2，b点在b2时 B．若a点在a1，b点在b1时
C．若a点在a2，b点在b1时 D．若a点在a1，b点在b2时
9．有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液 ( http: / / www.21cnjy.com )，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通过对表中数据分析可得出的结论是 ( )
氧浓度(%) a b c d
产生CO2的量 9 mol 12.5 mol 15 mol 30 mol
产生酒精的量 9 mol 6.5 mol 6 mol 0 mol
A.a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率
B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率
C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵
D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸
10．将状况相同的某种绿叶分 ( http: / / www.21cnjy.com )成四等组，在不同温度下分别暗处理1 h，再光照1 h(光强相同)，测其重量变化。得到如下表的数据。可以得出的结论是 ( )
组别 一 二 三 四
温度/℃ 27 28 29 30
暗处理后重量变化/mg －1 －2 －3 －1
光照后与暗处理前重量变化/mg ＋3 ＋3 ＋3 ＋1
A .该植物光合作用的最适温度约是27℃
B．该植物呼吸作用的最适温度约是29℃
C．27～29℃下的净光合速率相等
D．30℃下的真正光合速率为2 mg/h
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
综合拓展
11．某校兴趣小组的同学利 ( http: / / www.21cnjy.com )用下列装置研究温度和光照强度对光合作用的影响。实验过程用同种、状况相同的若干新鲜叶片，分别在15℃和25℃的环境中，测定了不同光照强度(klx)下，某种植物光合作用中氧气的释放速率(mL/h)，CO2浓度适宜，通过缓冲液调节密闭小室内CO2浓度的相对恒定。对相应装置精确测量的结果如下表，请分析回答：
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)在绿色植物的光合作用过程中，氧气是 ( http: / / www.21cnjy.com )在__________阶段产生的，该阶段进行的场所是____________________。装置液滴右移的生理原因是_____________________________。
(2)装置置于25℃环境下时，有同 ( http: / / www.21cnjy.com )学认为液滴移动的量不一定真实地代表光合作用释放O2的量，因为光照引起的______________会导致密闭小室内气体物理性膨胀。因此，实验方案应再作相应完善。
(3)15℃的环境中，光照强度为2.5 klx时，该植物光合作用产生O2的速率是____________。
(4)15℃的环境中，光照强度为1.5 kl ( http: / / www.21cnjy.com )x时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是____________，当光照强度为4.0 klx时，限制该植物光合作用强度的主要环境因素是__________。
答案 知识清单
一、1.(1)单位时间 糖类 (2)原料消耗或产物生成
2．(1)CO2 (2)水分 (3)长短与强弱 (4)温度
3．绿叶 气体(O2) 内部气体逸出 黑暗 沉到水底 富含CO2 强、中、弱 同一时间段 浮起
二、1.(1)某些无机物 制造有机物 (2)NH3 CO2和H2O 2.(1)无机物 ①光合作用 ②化能合成作用 (2)现成有机物
对点训练
1．D [本题的解题关键 ( http: / / www.21cnjy.com )是：在二氧化碳浓度相同的情况下，比较温度对光合速率的影响，或在温度相同的情况下，比较二氧化碳浓度对光合速率的影响。据图可知：温度较高或二氧化碳浓度较高的情况下，光合速率随光强度的变化比较显著，A正确。从单一变量角度分析，降低温度、二氧化碳浓度或光强度中的任一因素都会降低光合速率，B正确。图中只涉及两个温度，无法确定黄瓜光合速率的最适温度，C正确。从图中曲线可以看出，二氧化碳从低浓度到高浓度比温度从20℃升高到30℃对光合速率的促进作用更显著，故D错。]
方法点拨 影响光合作用的多种因素的解题规律
对于光合作用的影响因素及应用 ( http: / / www.21cnjy.com )的考查，题型多为运用坐标曲线图展现影响光合作用的因素，同时兼顾对不同种类植物光合曲线的理解与分析，以考查学生识图能力及运用光合作用有关知识分析问题的能力。做题时要特别注意一些重要的知识点、曲线中重要的拐点等。如下图所示，在斜线上升段某点时，限制光合速率的因素应为横坐标所表示的因子，随该因子的不断加强，光合速率不断提高。当在水平线段某点时，横坐标所表示的因素，不再是影响光合速率的因子，要想提高光合速率，可适当提高除横坐标以外的其他因子。
2．C [本题考查影响光合作用与呼吸 ( http: / / www.21cnjy.com )作用的因素。当温度升高时，与光合作用和呼吸作用有关的酶的活性都增强，但对温度的敏感性不同，从而会使增强的幅度不同，因此会使b点发生移动。当光合酶更敏感时，b点左移；当呼吸酶更敏感时，b点右移。在a点时不进行光合作用，所以产生ATP的细胞器只有线粒体。当植物缺乏Mg时，由于叶绿素合成不足，导致光合作用减弱，而要使光合作用与呼吸作用达到平衡，可以通过提高光照强度来达到目的。c点为光饱和点，光能利用率已经达到最大，无法再提高。]
3．C
本题主要考查化能合成作用的应用。
知识链接 生物新陈代谢的类型
课后作业
1．B [硝化细菌是自养需氧型生物 ( http: / / www.21cnjy.com )，通过化能合成作用合成有机物，即在有氧条件下，利用NH3氧化成亚硝酸，进而将亚硝酸氧化为硝酸的过程中放出的能量来合成有机物。]
2．C [影响光合速率的外界因素 ( http: / / www.21cnjy.com )通常为CO2浓度和光照强度，增施有机肥和NH4HCO3都会提高CO2的浓度，从而提高光合速率。延长生育期可提高光合产量，但不能提高光合速率。]
3．A [在一定面积的土地上，为了提高 ( http: / / www.21cnjy.com )农作物的产量，应该让阳光尽量多地照射到农作物上，尽量少照射到空地上，并且要尽量避免农作物互相遮光。这就是说种植农作物既不能过稀，又不能过密，应该合理密植，使农作物充分进行光合作用，以达到提高单位面积农作物的产量的目的。]
4．D [自养生物能把外界无机物合成自身有机物；而异养生物只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动。]
5．B [不同植物对光照的需求不同，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )，在相同光照下， 不同植物的光合作用强度不同；在一定范围内增加CO2浓度可增强光合作用，但超过一定范围后，光合作用反而会降低；N、P、Mg等元素是光合作用正常进行的必需元素，缺乏时会影响光合作用。]
6．B [图中曲线A表示真正光合 ( http: / / www.21cnjy.com )速率，即植株同化CO2的总量。曲线C表示植株的呼吸速率。曲线B则是真正光合速率与呼吸速率的差值，即净光合速率。由图可知净光合速率约是在20℃左右达到最大，而20℃左右时的呼吸速率还比较低。由曲线A和C比较可知，光合作用和细胞呼吸的酶具有不同的最适温度。]
7．B [图甲b点之前，大棚 ( http: / / www.21cnjy.com )内CO2浓度逐渐增加，b点之后大棚的CO2浓度开始下降，说明b点时棚内植株光合作用的强度等于呼吸作用的强度，即消耗的CO2总量与消耗的O2总量相等，其体积比为1∶1。]
8．D [a点为CO2的补偿点，即在a点 ( http: / / www.21cnjy.com )浓度时的光合速率等于呼吸速率。若植物能更有效地利用CO2，则CO2浓度在低于a点时的光合速率已等于呼吸速率了，即a点向左移动。若使光合产量高于m点，显然需要比b点时浓度高的CO2。]
9．D [a产生的CO2与酒精量相等，所 ( http: / / www.21cnjy.com )以只进行无氧呼吸；b中产生的CO2量比酒精的量多6 mol，为有氧呼吸产CO2的量，故有氧呼吸耗葡萄糖1 mol，而无氧呼吸耗葡萄糖量＝3.25 mol，有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率；c中有氧呼吸耗葡萄糖量＝mol，无氧呼吸耗葡萄糖量为＝3 mol，故C错误。]
10．B [绿叶在黑暗中只进行呼吸作用消 ( http: / / www.21cnjy.com )耗有机物，29℃时消耗的有机物最多，故为其最适温度。光照下绿叶光合、呼吸都进行，这样暗处理1 h，再光照1 h，即光合作用1 h，呼吸作用进行了2 h，所以不同温度下真正光合速率分别是27℃→5 mg,28℃→7 mg,29℃→9 mg,30℃→3 mg；净光合速率分别是4 mg、5 mg、6 mg、2 mg。所以，只有B项正确。]
11．(1)光反应 叶绿体的类囊体 ( http: / / www.21cnjy.com )薄膜上 光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量 (2)温度变化(上升) (3)40 mL/h (4)光照强度 温度
解析 缓冲液的作用是调节密 ( http: / / www.21cnjy.com )闭小室内CO2浓度的相对恒定，液滴的移动代表了O2的产生与消耗情况，即光合作用产生O2量－有氧呼吸消耗O2量。(1)装置液滴右移，说明密闭小室内气体量增多，光合作用产生O2量－有氧呼吸消耗O2量>0，即光合作用产生的O2量大于呼吸作用消耗的O2量。(2)一定的光照能引起温度的变化，导致密闭小室内气体变化，影响实验结果。(3)15℃的环境中，光照强度为0时的O2变化量代表了呼吸强度，即10 mL/h；光照强度为2.5 klx时，净光合作用强度为30 mL/h，所以光合作用产生O2的速率是30＋10＝40 (mL/h)。(4)15℃的环境中，光照强度为1.5 klx时，随着光照强度的增加，光合作用强度也增加，说明限制该植物光合作用强度的主要环境因素是光照强度；光照强度为4.0 klx时，随着光照强度的增加，光合作用强度不再增加，说明限制该植物光合作用强度的主要环境因素不是光照强度，又由于CO2浓度适宜且恒定，故限制因素应是温度。第20课时 探究酵母菌细胞呼吸的方式
目标导航 1.简述细胞呼吸的概念及理解。2.进行酵母菌细胞呼吸方式的探究。
一、细胞呼吸的概念
细胞呼吸是指有机物在____ ( http: / / www.21cnjy.com )____内经过一系列的________________生成________或其他产物，释放出________并生成________的过程。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．实验原理
(1)酵母菌代谢特点
酵母菌是____________菌，在有氧和无氧条件下都能生存，可通过测定酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物，来确定酵母菌细胞呼吸的方式。
(2)产物检测
①检测CO2的产生
CO2可使____________变混浊，也可使__________________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________条件下与乙醇(酒精)发生化学反应，变成__________。
2．实验流程
(1)配制酵母菌培养液： ( http: / / www.21cnjy.com )取20 g新鲜的____________，分成两等份，分别放入等体积的锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中。再分别向瓶中注入240 mL质量分数为5%的______________。
(2)实验装置的组装
①有氧条件装置：如图甲。
②无氧条件装置：如图乙。
(3)实验现象及分析
①甲、乙两装置石灰水都变浑浊，说明__________________________________。
②甲装置的浑浊程度比乙装置的强，且浑浊快，说明___________________________。
③取A、B两瓶中的酵母菌培养液的滤液等量， ( http: / / www.21cnjy.com )分别滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液发现A瓶中滤液不变色，B瓶中所取滤液变成灰绿色。说明__________________________
________________________________________________________________________。
3．实验结论
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行 ( http: / / www.21cnjy.com )____________。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的____________；在无氧条件下，酵母菌通过__________________，还产生少量的____________。
知识点 探究细胞呼吸的方式
日常生活中人们常用酵母发面蒸馒头，某学生计划探究酵母菌的细胞呼吸方式，并设计了下列对照实验，请你帮助他完成有关内容。
(1)实验目的：探究酵母菌的细胞呼吸方式。
(2)实验原理：细胞的不同呼吸方式释放的能 ( http: / / www.21cnjy.com )量多少不同，但每种方式所释放的能量中都有一部分以________形式散失，从而导致细胞周围的环境温度________。
(3)材料用具：酵母菌培养液，质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。
(4)实验步骤
①将质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液加热后冷却备用。
②取3个保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设计为对照。
③在3个保温瓶中分别加入等量____________________________________。
④A瓶中再加入___________________________________________________，
B瓶中再加入_____________________________________________________，
C瓶中再加入_____________________________________________________。
⑤3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气。
⑥24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。
(5)实验结果及分析
A瓶温度________(填“大于”“小 ( http: / / www.21cnjy.com )于”或“等于”)B瓶温度，原因是______________________________________________。
(6)实验结论是：__________________________________________________________。
基础落实
1．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处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ先静置一会再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ处的CO2
2．在检测酵母细胞呼吸产物时，常用到的一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是
( )
A．CO2可使澄清的石灰水变浑浊
B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
3．交警为检测司机是否存在酒后驾驶的违章行为，用来检测司机呼出的气体的试剂是
( )
A．斐林试剂 B．双缩脲试剂
C．重铬酸钾的浓硫酸溶液 D．苏丹Ⅲ溶液
4.请据图回答：经数小时后，U形管A、 ( http: / / www.21cnjy.com )B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)( )
A．A处上升，B处下降
B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升
D．A、B两处都不变
5．下列关于细胞呼吸的说法中，不正确的是 ( )
A．细胞呼吸是重要的放能反应
B．细胞呼吸是细胞中有机物的一系列氧化分解过程
C．细胞呼吸是细胞内有机物“缓慢燃烧”的过程
D．细胞呼吸是细胞与环境间的气体交换
能力提升
6．下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的 ( http: / / www.21cnjy.com )实验装置，在透明的容器B中放入湿润的活种子。以下说法正确的是 ( )
A．从C瓶导出的气体中，氧气的含量与空气相比没有变化
B．种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸作用产生的
C．在黑暗条件下，种子不进行呼吸作用
D．在光照条件下，澄清石灰水不会变浑浊
7．酵母菌被广泛应用于发酵，为 ( http: / / www.21cnjy.com )研究酒精发酵的产物，某研究小组设计了如下图所示的装置。1号、2号试管中均加入3 mL蒸馏水和少许0.1%的溴麝香草酚蓝水溶液(若酸性较强时，溴麝香草酚蓝水溶液呈黄色)。下列有关叙述合理的是 ( )
A．1号试管可以去除或将1号试管中的溴麝香草酚蓝水溶液换成澄清石灰水
B．该装置无法检验CO2的生成，仍需再补充其他装置
C．温度偏高导致发酵管内O2少，酵母菌繁殖速率减慢，不利于发酵
D．为使发酵管中含有尽量少的O2，应先将葡萄糖溶液煮沸，待冷却后加入鲜酵母，再加入少许石蜡油，使之浮于混合液表面
8.图中所示烧杯内装有含酵母菌的 ( http: / / www.21cnjy.com )葡萄糖溶液，试管中装有澄清的石灰水，两日后发现石灰水变混浊并有沉淀产生。对这一现象的正确解释是 ( )
A．大气中的CO2进入试管内
B．酵母菌进行光合作用时放出CO2
C．酵母菌进行无氧呼吸时放出CO2
D．酵母菌进行有氧呼吸时放出CO2
9.某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量 ( http: / / www.21cnjy.com )的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如图所示，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 ( )
10.在一普通的锥形瓶中，加入含有 ( http: / / www.21cnjy.com )酵母菌的葡萄糖溶液，如图所示。在以下有关坐标图中，不正确的是 ( )
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
综合拓展
11.图中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细胞呼吸的情况。
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/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细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 步骤一 步骤二 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装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C的实验处理：
装置 步骤一 步骤二 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 mi ( http: / / www.21cnjy.com )n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。
答案 知识清单
一、细胞 氧化分解 CO2 能量 ATP
二、1.(1)单细胞真 (2)①澄清石灰水 ( http: / / www.21cnjy.com )溴麝香草酚蓝水溶液 ②酸性 灰绿色 2.(1)食用酵母菌 葡萄糖溶液 (3)①酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸产生CO2
② 酵母菌有氧比无氧时放出的CO2多且快 ③无氧时酵母菌分解葡萄糖的产物还有酒精
3．细胞呼吸 二氧化碳和水 细胞呼吸产生酒精 二氧化碳
对点训练
(2)热能 升高 (4)③备用的葡萄糖溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液 ④适量的酵母菌培养液和液体石蜡油 与A瓶所加酵母菌培养液等量的酵母菌培养液 与A瓶所加酵母菌培养液等量的蒸馏水 (5)小于 酵母菌无氧呼吸放出的能量比有氧呼吸放出的能量少 (6)酵母菌的细胞呼吸方式包括有氧呼吸和无氧呼吸两种(或兼性厌氧)
解析 本题的实验目的为探究酵母菌的细胞呼吸方 ( http: / / www.21cnjy.com )式，故控制好单一变量(有氧或无氧环境)是关键；具体表达实验步骤时，要注意体现出等量原则，对于实验结果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能量比无氧呼吸放出的能量多，故A瓶温度小于B瓶温度。
实验链接 对照实验的常用方法和解题思路
(1)对照实验常用方法
①空白对照：设置两组实验，一组给予该实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )自变量处理，另一组不作任何处理。例如，温度影响过氧化氢的分解实验，设置温度为90℃的实验组和温度为常温的空白对照。
②自身对照：只设置一组实验 ( http: / / www.21cnjy.com )，通过比较实验对象在实验前后现象的变化来说明问题，不再另设对照实验。例如，洋葱表皮细胞的质壁分离和质壁分离复原实验，就是自身对照实验。
③条件对照：设置两组实验，在实验所要研究的自 ( http: / / www.21cnjy.com )变量方面，进行不同的处理。例如过氧化氢酶与无机催化剂Fe3＋对过氧化氢的催化效率的比较实验，一组的自变量是过氧化氢酶，另一组的自变量是Fe3＋。
④相互对照：通常设置多组实验，这些组 ( http: / / www.21cnjy.com )都给予自变量处理，只是在处理的量或程度方面有所差别，通过它们之间的相互比较来说明问题。例如温度对酶活性影响实验，设置温度有三组分别是：0℃、60℃、100℃。
(2)对照实验设计题的一般解题思路
①明确实验目的：认真阅读题干，找出关键性叙述，搞清实验是解决什么问题，是验证性实验还是探究性实验，题干对于实验方法是否有所提示。
②明确实验的自变量和无关变量以及因变量是设计的关键。
课后作业
1．C [该题实际上是对酵母菌两种不同条件下 ( http: / / www.21cnjy.com )呼吸产物的探究。正确解答该题首先看单一变量的操作是否合理，无关变量的控制是否正确；然后看反应变量的检测是否明显、清楚。]
2．C [乙醇在酸性条件下(浓硫酸)能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色。]
3．C [橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精生成灰绿色的硫酸铬，利用此原理可检测酒精的存在。]
4．C [小白鼠有氧呼吸消耗同摩尔的氧气，呼 ( http: / / www.21cnjy.com )出同摩尔的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致瓶内气体的量减少，气压降低，使U形管内的液面A处下降，B处上升。]
5．D [细胞呼吸又叫呼吸作用，是指细胞内有机物经氧化分解释放能量的过程。]
6．B [容器B中的种子在有光和无光时均只 ( http: / / www.21cnjy.com )进行呼吸作用，因此要消耗氧气产生CO2，在光照条件下，由于种子不进行光合作用故不会吸收呼吸作用产生的CO2，因此澄清的石灰水变浑浊。]
7．D [1号试管起对照作用。酵 ( http: / / www.21cnjy.com )母菌产生的CO2会使2号试管中的溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄色，无需补充其他装置。80℃条件下导致酵母菌死亡和发酵过程中酶变性失活。酵母菌在无氧条件下发酵产生酒精；发酵前将葡萄糖溶液煮沸，会使其中的O2逸出；冷却后加酵母菌是防止高温杀死酵母菌；加石蜡油是为了避免O2进入溶液，以达到隔绝空气的目的。]
8．C [这是一道与化学有关的综 ( http: / / www.21cnjy.com )合题。只有CO2能够与Ca(OH)2发生反应生成CaCO3，使澄清的石灰水变混浊；酵母菌是真菌，不能进行光合作用；烧杯被石蜡密封，因此酵母菌主要进行无氧呼吸，CO2就产生于无氧呼吸过程。]
9．C [本题考查O2对酵母菌代谢 ( http: / / www.21cnjy.com )过程的影响。据题图知，甲脱气培养，酵母菌只进行无氧呼吸；乙不脱气培养，酵母菌进行有氧呼吸，产生的CO2总量多于甲。此实验为培养初期阶段，所以CO2总量一直呈快速上升趋势。]
10．B [解决此题，首先要明确所给条件 ( http: / / www.21cnjy.com )：密封的锥形瓶中，内含酵母菌的葡萄糖溶液。根据此条件，酵母菌可以在其中大量繁殖，葡萄糖的含量应逐渐降低，最后被分解利用完，所以C选项是正确的。锥形瓶中缺乏氧气，酵母菌此时的细胞呼吸为酒精发酵，分解葡萄糖产生酒精和CO2，酒精的含量升高，到葡萄糖完全消耗掉，酒精的浓度不再增加，所以A坐标图是正确的。酒精发酵过程中产生的CO2溶于水形成H2CO3，随时间的延长，H2CO3的浓度升高，溶液的pH逐渐降低。由于CO2在水中的溶解度一定，且H2CO3??CO2＋H2O，所以溶液pH降到一定程度后便不再降低，所以坐标图D是正确的。由于葡萄糖的量是一定的，被酵母菌利用后便逐渐减少，酵母菌繁殖速率逐渐减慢，所以坐标图B是错误的。]
11．(1)①不加入石蜡油 ( http: / / www.21cnjy.com )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
解析 (1)该实验要探究酵母菌在有氧和无 ( http: / / www.21cnjy.com )氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装置内的自变量应为氧气的有无，其他条件要保持完全相同。(2)B装置内煮沸葡萄糖溶液是为了完全除去其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。(3)装置C作为装置B的对照，测定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度>进行了无氧呼吸的B装置中的温度>无酵母菌的C装置中的温度，则假设成立。第21课时 细胞呼吸的原理及应用
目标导航 1.说出线粒体的结构和功能。2.说明有氧呼吸与无氧呼吸的异同。3.说明细胞呼吸的原理，并探讨其在生产和生活中的应用。
一、有氧呼吸
1．主要场所
__________，其________上和________中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
2．反应式
________________________________________________________________________。
3．过程
(1)第一阶段
①反应场所：________________；
②过程：在酶的催化下，1分子葡萄糖分解为__________________、少量________，并释放出少量的能量。
(2)第二阶段
①反应场所：________________；
②过程：在酶的催化下，丙酮酸和水彻底分解成______________，并释放少量能量。
(3)第三阶段
①反应场所：______________；
②过程：在酶的催化下，前两阶段产生的[H]和氧结合，形成__________，并释放大量能量。
4．概念
细胞在________的参 ( http: / / www.21cnjy.com )与下，通过__________的催化作用，把__________等有机物彻底氧化分解，产生______________，释放________，生成许多________的过程。
5．能量去向
1 mol的葡萄糖彻底氧化分解后可使1 161 kJ左右的能量储存在________中，其余的能量以________的形式散失。
二、无氧呼吸
1．条件：________。
2．场所：________________。
3．过程
(1)第一阶段：与有氧呼吸的第一个阶段完全相同。
(2)第二阶段
4．化学反应式
(1)C6H12O6______________＋少量能量
(2)C6H12O6____________＋__________＋少量能量
知识点一 有氧呼吸
1．如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是 ( )
A．①②④中数值最大的是①
B．③代表的物质名称是氧气
C．线粒体能完成图示全过程
D．原核生物能完成图示全过程
2．有氧呼吸全过程的物质变化可分为三个阶段：
①C6H12O6―→丙酮酸＋[H]；
②丙酮酸＋H2O―→CO2＋[H]；
③[H]＋O2―→H2O。
下列与此相关的叙述中正确的是 ( )
A．第③阶段反应极易进行，无需酶的催化
B．第②阶段无ATP生成，第③阶段生成较多的ATP
C．第①②阶段能为其他化合物的合成提供原料
D．第①阶段与无氧呼吸的第①阶段不同
知识点二 无氧呼吸
3．在a、b、c、d条件下，测得某小麦种子萌 ( http: / / www.21cnjy.com )发时CO2和O2体积变化的相对值如表，若底物是葡萄糖，则下列叙述中错误的是 ( )
条件 CO2释放量 O2吸收量
a 10 0
b 8 3
c 6 4
d 7 7
A.a条件下，呼吸产物除CO2外还有酒精
B．b条件下，有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸少
C．c条件下，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍
D．d条件下，产生的CO2全部来自线粒体
4．下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 ( )
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
知识点三 细胞呼吸原理的应用
5．贮藏苹果时既要保持其口感又要减少水分的消耗，下列最适宜的贮藏条件是( )
A．高CO2浓度、低氧浓度和零下低温
B．低CO2浓度、高氧浓度和零下低温
C．低氧浓度、高CO2浓度和零上低温
D．完全无氧、高CO2浓度和零上低温
6．下列各项利用了细胞呼吸原理的是 ( )
①真空包装的水果可延长保存期 ②粮食晒干后储存 ③利用葡萄、粮食和酵母菌制酒 ④温室大棚适当增加CO2浓度、肥料以提高光合作用效率
A．②③④ B．①②③
C．①③ D．①③④
基础落实
1．水稻根尖细胞呼吸过程中，若单位 ( http: / / www.21cnjy.com )时间内CO2的释放量与O2的吸收量的比值大于1，其原因是 ( )
A．分解了脂肪
B．有氧呼吸强度大于无氧呼吸
C．只进行无氧呼吸
D．出现了无氧呼吸
2．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是 ( )
A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B．人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C．酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用
3．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 ( )
①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的反应
A．①②⑤ B．②④③
C．②③⑤ D．②④⑤
4．人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是 ( )
A．CO2、酒精、H2O、ATP B．CO2、乳酸、ATP
C．CO2、H2O、乳酸 D．H2O、CO2、乳酸、ATP
5．水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是 ( )
A．温度恒定，水果抗病虫害能力强
B．温度适宜，水果容易保存
C．黑暗无光，不易引起早熟
D．CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用
6．下列关于在活细胞中1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸的反应的叙述，错误的是( )
A．既可以在原核细胞中进行，也可以在真核细胞中进行
B．既可以在线粒体中进行，也可以在细胞质基质中进行
C．既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行
D．既可以在有光条件下进行，也可以在无光条件下进行
7．有关植物有氧呼吸和无氧呼吸的比较，正确的是 ( )
A．葡萄糖是有氧呼吸的主要能源，不是无氧呼吸的主要能源
B．二氧化碳是有氧呼吸的产物，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．有氧呼吸产生还原氢，无氧呼吸过程中也能产生还原氢
能力提升
8.如图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的 ( http: / / www.21cnjy.com )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
9．提取鼠肝细胞的线粒体作为实验材料，向盛有 ( http: / / www.21cnjy.com )线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量较小，同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。下列叙述中与实验结果不符合的是 ( )
A．有氧呼吸中，线粒体内进行的是第二、三阶段
B．在线粒体内能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖
C．葡萄糖只能在细胞质基质内被分解成丙酮酸
D．水是在细胞质基质中生成的
10.右图是线粒体内膜的结构示意图，其 ( http: / / www.21cnjy.com )中F0和F1两部分构成ATP合成酶。F0镶嵌在膜中，则F1位于 ( )
A．线粒体内外膜之间
B．细胞质基质中
C．线粒体基质中
D．线粒体外膜中
11．下表是植物不同器官的呼吸速率[单位鲜重在单位时间内耗氧量/μL·(g·h)－1]。
( http: / / www.21cnjy.com )
据表分析下列说法，错误的是 ( )
A．同一植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异
B．种子内胚的呼吸速率比胚乳高，表明胚的能量代谢较旺盛
C．测定大麦种子呼吸速率前先浸泡，是为了提高种子内自由水含量
D．不同植物的同类器官呼吸速率不同，这与其结构有关而与功能无关
12．下图表示某陆生植物的非绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色器官呼吸过程的O2吸收量和CO2释放量之间的关系，其中线段XY、YZ的长度相等，则在O2浓度为ɑ时 ( )
A．有机物大多被用于有氧呼吸
B．有氧呼吸与无氧呼吸产生的ATP之比约是6∶1
C．有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2之比是3∶1
D．有氧呼吸和无氧呼吸释放的能量相等
13．贮藏水果和粮食时，充加CO2或抽掉空气，能延长贮藏时间，主要是由于( )
A．抑制有氧呼吸 B．促进有氧呼吸
C．抑制无氧呼吸 D．促进无氧呼吸
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案
综合拓展
14.如图表示大气中氧的浓度对植物非绿色器官、组织内二氧化碳产生量的影响。试据图回答：
(1)A点表示植物组织释放的二氧化碳较多，这些二氧化碳主要是____________的产物。
(2)由A到B，二氧化碳的释 ( http: / / www.21cnjy.com )放量急剧减少，其原因是____________________________________________________。
(3)由B到C，二氧化碳的释放量又不断增加 ( http: / / www.21cnjy.com )，其主要原因是______________________________________________。
(4)为了有利于贮藏蔬菜或水果，贮藏室内 ( http: / / www.21cnjy.com )的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度？______，采取这一措施的理由是____________________________________________。
答案 知识清单
一、1.线粒体 内膜 基质 2.C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量
3.(1)①细胞质基质 ②2分 ( http: / / www.21cnjy.com )子丙酮酸 [H] (2)①线粒体基质 ②二氧化碳和[H] (3)①线粒体内膜 ②水 4.氧 多种酶 葡萄糖 二氧化碳和水 能量 ATP 5.ATP 热能
二、1.无氧 2.细胞质基质 3.(2)酒精＋CO2 乳酸 4．(1)2C3H6O3 (2)2C2H5OH 2CO2
对点训练
1．D [图中①②④分别是有氧呼吸第一、二 ( http: / / www.21cnjy.com )、三阶段产生的ATP，其中第三阶段产生的ATP最多；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，因此③是H2O；第一、二、三阶段的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜；原核生物也可以进行有氧呼吸。]
思路导引 分析时应从以下几 ( http: / / www.21cnjy.com )方面入手：(1)知道有氧呼吸过程中物质和能量的变化。(2)明确有氧呼吸发生的条件及场所。(3)知道哪些生物会发生有氧呼吸，及决定其发生的内部结构。
2．C [有氧呼吸的中间产物丙酮酸等能为其他化合物的合成提供原料。]
思路导引 由题目获取的主要信息有：有氧呼吸全过程的物质变化。解决此问题要求掌握有氧呼吸的每个阶段所需要的条件、产物及与无氧呼吸过程的联系。
3．C [本题考查了有氧呼吸和无氧呼吸的判断方法，解析如下：
(1)a条件下无O2吸收?只进行无氧呼吸，产生酒精和CO2。
(2)b条件下O2吸收为3 mol ( http: / / www.21cnjy.com )，CO2释放为8 mol?有氧呼吸消耗葡萄糖 mol；无氧呼吸释放CO2为8 mol－3 mol＝5 mol，无氧呼吸消耗葡萄糖 mol，则无氧呼吸消耗的葡萄糖比有氧呼吸多。
(3)c条件下O2吸收为4 m ( http: / / www.21cnjy.com )ol，CO2释放为6 mol?无氧呼吸释放CO2为6 mol－4 mol＝2 mol，则相对来说有氧呼吸消耗 mol葡萄糖而无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖。
(4)d条件下，O2吸收量＝CO2释放量?只进行有氧呼吸。]
方法点拨 根据细胞呼吸物质变化的数量关系来判断细胞呼吸方式
(1)依据O2吸收量和CO2释放量判断
①不消耗O2，释放CO2―→只进行无氧呼吸；
②O2吸收量＝CO2释放量―→只进行有氧呼吸；
③O2吸收量(2)依据酒精和CO2生成量判断
①酒精量＝CO2量―→只进行无氧呼吸；
②酒精量4．D [无氧呼吸的最终产物是乳酸 ( http: / / www.21cnjy.com )或酒精和CO2，有氧呼吸前两个阶段产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要O2的参与，该过程并没有[H]的积累，[H]只在细胞基质中参与反应，产生无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖原，脂肪储存的能量更多，因此有氧氧化释放的能量多。]
知识链接 有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系
( http: / / www.21cnjy.com )
5.C [影响细胞呼吸的因素主要有水分、氧气 ( http: / / www.21cnjy.com )和温度。题干中要求减少水分的消耗，所以只能从氧浓度和温度两方面考虑。酶活性在一定温度范围内，随温度的升高而增强，故低温是贮藏行之有效的方法之一，但零下低温会引起冻伤而失去苹果的口感。氧气是有氧呼吸的原料，二氧化碳是细胞呼吸的产物，降低反应物浓度或增加产物浓度都会降低细胞呼吸的速率。完全无氧条件下，细胞可进行无氧呼吸，而氧气的存在可以起到抑制无氧呼吸的作用，因此氧气应调节到一个合适的浓度，在这个浓度下，氧气对无氧呼吸起抑制作用，而有氧呼吸又很弱，有机物的消耗达到最低。]
思路导引 本题为实践应用题。解答此题应理解影响细胞呼吸的因素及原理，然后综合分析得出正确答案。
方法点拨 水果、蔬菜、粮食的储存条件
粮食的贮藏条件为：低温、低 ( http: / / www.21cnjy.com )氧、干燥，以降低细胞呼吸对有机物的消耗，还要定期通风，排热排湿；水果蔬菜的储存要考虑保鲜，其储存条件为：低温、低氧、适宜的湿度。
6．B [真空包装可降低袋内含氧量，抑 ( http: / / www.21cnjy.com )制霉菌、好氧细菌的细胞呼吸，防止蔬菜水果变质，达到保鲜、保质的目的；粮食晒干过程中降低了细胞的含水量，降低了细胞呼吸强度；用粮食制酒利用的是酵母菌在无氧条件下发酵(无氧呼吸)产生酒精；温室大棚适当增加CO2浓度、肥料能提高光合作用效率，与细胞呼吸无关。]
知识链接 影响呼吸作用的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水等。温度是通过影响酶的活性来影响呼吸作用的。生物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，在一定的范围内，有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增强，在有氧的情况下，无氧呼吸受到抑制。二氧化碳对有氧呼吸有抑制作用。生物含水量的多少影响呼吸作用，在一定的范围内，呼吸作用强度随含水量的增加而增强。
课后作业
1．D [水稻根尖细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO2，因此若出现无氧呼吸，会导致O2的吸收量比CO2的释放量少。]
2．D [细胞呼吸是指有机物在细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，同时释放出能量并生成ATP的过程。所有活细胞都必须在酶的催化下才能进行细胞呼吸。酵母菌为兼性厌氧型微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，在无氧条件下进行无氧呼吸。叶肉细胞在光下既进行光合作用，也进行细胞呼吸。]
3．D [生物体在任何化学反应都需要酶的催 ( http: / / www.21cnjy.com )化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行，且都产生丙酮酸；有氧呼吸、无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物、释放能量、产生ATP的过程。]
4．D [人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和CO2。]
5．D [细胞呼吸受到温度、pH ( http: / / www.21cnjy.com )、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气不流通，内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加，O2逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代谢速率降低，保存时间变长。]
6．B [此过程是有氧呼吸和无氧呼吸中共有的过程，在细胞质基质中进行。]
7．D [细胞呼吸是指生物体内有机物在细 ( http: / / www.21cnjy.com )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，糖类都是主要的能源物质。有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，都能产生还原氢和丙酮酸。植物无氧呼吸产生酒精的过程也产生二氧化碳。]
8．C [酶1催化的反应是细胞呼吸 ( http: / / www.21cnjy.com )的第一阶段，在细胞质基质中进行；酶2催化的反应是有氧呼吸的第二、三阶段，在线粒体中进行；酶3催化的反应是无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质中进行。]
9．D [有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，第三阶段[H]与氧气结合才有水的生成，该过程在线粒体中进行。]
10．C
11．D [由表中数据可看出：同一 ( http: / / www.21cnjy.com )植物的不同器官或组织，呼吸速率有明显差异。种子细胞呼吸是产生ATP的唯一途径，所以，由胚与胚乳的呼吸速率数值可知：胚的能量代谢较旺盛。细胞的代谢强度与其自由水含量有关，所以，测定大麦种子呼吸速率时先浸泡。生物的结构决定功能，不同植物的同类器官呼吸速率不同，这与其结构和功能有密切的关系。]
12．B [由题干及分析图象可知：XY＝YZ ( http: / / www.21cnjy.com )，即有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等，两者消耗的有机物的量之比为1∶3，故两者产生的能量之比为：有氧呼吸∶无氧呼吸＝38∶(3×2)≈6∶1，有氧呼吸释放的能量大于无氧呼吸释放的能量。]
13．A
14．(1)无氧呼吸 (2)随氧浓度增加，无氧呼吸受抑制而有氧呼吸较微弱 (3)随氧浓度增加，有氧呼吸不断加强
(4)B 此时呼吸作用最弱，有机物分解量最少
解析 本题主要考查以下内容：
( http: / / www.21cnjy.com )第25课时 章末复习
一、酶的特性与影响酶催化速率的因素的研究方法
以所要研究的因素为自变量，酶的催化速率为因 ( http: / / www.21cnjy.com )变量，其余因素均为无关变量；严格操纵自变量，控制无关变量，观察并记录结果(因变量)。相关实验设计如下：
实验名称 实验组 对照组 因变量
验证酶是蛋白质 待测酶液＋双缩脲试剂 已知蛋白液＋双缩脲试剂 是否出现紫色
验证酶具有催化作用 底物＋相应酶液 底物＋等量蒸馏水 底物是否被分解
验证酶的专一性 底物＋相应酶液 另一底物＋相同酶液或同一底物＋另一酶液 底物是否被分解
验证酶具有高效性 底物＋相应酶液 底物＋无机催化剂 底物分解速率
探究酶的适宜温度 温度梯度下处理后的底物和酶混合 底物的分解速率或底物的剩余量
探究酶的最适pH pH梯度下处理后的底物和酶混合 底物的分解速率或底物的剩余量
训练1 设计证明生物酶具有催化性、特异性、高效性实验，选用的对照条件分别是
( )
A．化学催化剂，同一物质，自然条件
B．自然条件，不同物质，化学催化剂
C．自然条件，同一物质，化学催化剂
D．化学催化剂，不同物质，自然条件
二、光反应和暗反应中C3、C5、ATP和CO2之间的转化关系
(1)停止光照，短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化：ATP↓，ADP↑，C3↑，C5↓。
(2)停止CO2供应，短时间内C3、C5、ATP、ADP相对含量变化：ATP↑，ADP↓，C3↓，C5↑。
(3)同理可分析并得出
突然增强光照：ATP↑，ADP↓，C3↓，C5↑；
突然增加CO2供应：ATP↓，ADP↑，C3↑，C5↓。
训练2 在正常条件下进行光合作用的某植物，当突然改变某条件后，即可发现其叶肉细胞内五碳化合物含量突然上升，则改变的条件是 ( )
A．停止光照
B．停止光照并降低二氧化碳浓度
C．升高二氧化碳浓度
D．降低二氧化碳浓度
三、细胞呼吸与光合作用过程的关系
1．物质变化
C：CO2―→(CH2O)―→丙酮酸―→CO2
O：H2O―→O2―→H2O
H：H2O―→[H]―→(CH2O)―→[H]―→H2O
2．能量变化
光能―→ATP―→(CH2O)―→ATP―→各项生命活动
训练3 在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是 ( )
①叶绿体基质 ②类囊体薄膜 ③线粒体基质 ④线粒体内膜
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
1.右图中三条曲线表示某种酶在不同的p ( http: / / www.21cnjy.com )H条件下，酶的活性与温度之间的关系。据图可知 ( )
A．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B．该酶的最适pH为7
C．随pH从5升高到7，酶的最适温度不变
D．在温度从0→A变化中，酶的活性逐渐降低
2．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中 ( http: / / www.21cnjy.com )加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是 ( )
A．若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加
B．若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加
C．若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加
D．若丁能抑制[H]被氧化成水，则会使O2的消耗减少
3．下列对生物细胞代谢活动的描述，不正确的是 ( )
A．蛔虫细胞中无线粒体，其细胞只能通过C6H12O6→2C3H6O3＋能量获能
B．乳酸杆菌在细胞质基质中产生乳酸
C．衣藻进行光合作用的场所是叶绿体
D．酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质
4．下图表示植物细胞的部分结构及其生理功能。下列有关叙述中，正确的是 ( )
A．甲、乙都通过类囊体叠加的方式增加膜面积
B．甲中不含有而乙中含有将ADP转变成ATP的酶
C．在甲中随水的分解产生[H]，在乙中随水的产生消耗[H]
D．C6H12O6可以在乙中直接彻底氧化分解
5.将一植株放在密闭玻璃罩内，置于 ( http: / / www.21cnjy.com )室外一昼夜，结果如图所示，下列说法错误的是 ( )
A．植物体内的有机物含量在C点时最低
B．EF段叶绿体内ATP合成的速率降低
C．温度降低导致BC段CO2浓度增加速率较AB段减慢
D．G点时CO2浓度比A点低，说明经过24小时植物体内有机物含量减少
6．农科所技术员研究温度对某蔬菜 ( http: / / www.21cnjy.com )新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为正确的是 ( )
A．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
B．阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率小于零
C．温度越高，该蔬菜新品种的产量越高
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
7．某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植 ( http: / / www.21cnjy.com )物栽培实验，他们对温室内CO2量、O2含量及CO2吸收速率进行了24 h测定，得到如图所示曲线，则以下说法有几种是正确的( )
①c、e两点的光合速率为零 ②c、d两 ( http: / / www.21cnjy.com )点之间的区段光合速率大于呼吸速率 ③de段光合速率小于呼吸速率 ④进行细胞呼吸的区段只有ab段和fg段
A．1种说法正确 B．2种说法正确
C．3种说法正确 D．4种说法正确
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
8.用含14C标记的CO2提供 ( http: / / www.21cnjy.com )给绿藻进行光合作用，分别测定(CH2O)、C5和C3中14C的含量，图甲、图乙表示一部分实验结果，曲线a、b、c分别表示(CH2O)、C5和C3三种化合物中的一种。回答下列问题：
(1)曲线a、b、c分别表示________、________、________。
(2)根据图甲的实验分析，光合作用固 ( http: / / www.21cnjy.com )定的14C的总量在光照时间内直线上升，但化合物a、b中的14C量基本不变，其原因是_________________________________________。
(3)图甲中，当变黑暗时，化合物a中14C量突然增加的原因是___________________
________________________________________________________________________。
(4)图乙中，化合物b的14C量 ( http: / / www.21cnjy.com )在CO2突然降低时而一时增加，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 训练
1．B [证明酶具有催化性，自变量是有无酶，对照条件是自然条件；证明酶的高效性，是酶与化学催化剂对照。]
2．D [二氧化碳是暗反应进行的条件之一，如 ( http: / / www.21cnjy.com )果二氧化碳减少，自然就不能顺利地形成C3，已有的C3仍会通过C3的还原途径而生成C5。这样C3减少，C5形成后却不能进一步转变，于是就积累起来。]
3．A [CO2的固定发生在光合作用的暗 ( http: / / www.21cnjy.com )反应阶段，进行场所是叶绿体基质。CO2产生于有氧呼吸的第二阶段，进行场所是线粒体基质，或无氧呼吸的第二阶段(如高等植物)，进行场所是细胞质基质。]
课后作业
1．C [如图曲线表示pH和温度 ( http: / / www.21cnjy.com )对酶活性的影响，图中信息显示该酶的最适pH为6，最适温度为A,0－A范围内，酶的活性逐渐增强，温度超过A，酶的活性逐渐减弱。]
2．D [若抑制丙酮酸分解则会使丙酮 ( http: / / www.21cnjy.com )酸量增加，使反应无法继续进行；若抑制葡萄糖分解，则无其他产物产生，丙酮酸也不会增加；若抑制ATP形成，则会使ADP的量增加；若抑制[H]被氧化成水，由需氧量会减少。]
3．D [蛔虫细胞中无线粒体，其细胞只 ( http: / / www.21cnjy.com )能通过C6H12O6→2C3H6O3＋能量而获能；乳酸杆菌只能进行无氧呼吸并产生乳酸，其无氧呼吸的场所为细胞质基质；衣藻是真核生物，含有叶绿体，其光合作用的场所是叶绿体；核糖体是蛋白质合成的场所，高尔基体的功能是对蛋白质进行加工、分类、包装和分泌。]
4．C [如图甲为叶绿体，乙 ( http: / / www.21cnjy.com )为线粒体，甲通过类囊体叠加的方式增加膜面积，乙通过内膜向内凹陷形成嵴的方式增加膜面积；甲、乙都能形成ATP，都含有将ADP转变成ATP的酶；乙线粒体直接分解的底物为丙酮酸，不能分解C6H12O6。]
5．D [G点时，CO2浓度低于A点， ( http: / / www.21cnjy.com )表明一昼夜植物消耗的CO2多于放出的CO2，即光合作用大于呼吸作用。说明经过24小时植物体内有机物含量增加。]
6．D [由图示可知呼吸作用酶的最适温度高于光合作用；阴影部分表示在5～35℃时蔬菜的净光合量；超过35℃该蔬菜新品种的产量为负值。]
7．A [c点和e点光合作用强 ( http: / / www.21cnjy.com )度等于呼吸作用强度，说明光合作用强度不等于0，①错误；在ce段光合作用大于呼吸作用，因此②正确，③错误；整个过程中都可以进行呼吸作用，因此④错误。]
8．(1)C3 C5 (CH2O) (2)化 ( http: / / www.21cnjy.com )合物a、b(或C3、C5)合成量和转变成其他化合物的量相等(C5固定CO2、还原C3成C5成动态平衡) (3)由化合物a转变成其他化合物(或还原C3)的反应停止，而生成化合物a(或C3)的反应正常进行而积累 (4)生成化合物b的反应正常进行，由化合物b转变成其他化合物(或C5固定CO2)的反应减慢，化合物b(或C5)被利用减少而积累第22课时 捕获光能的色素和结构
目标导航 1.说出叶绿体中色素的种类和作用。2.说出叶绿体的结构和功能。
一、实验：绿叶中色素的提取和分离
1．实验原理
(1)提取：叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，这两类色素都溶于有机溶剂，所以可以用____________等有机溶剂提取。
(2)分离：这些色素在层析液中的__ ( http: / / www.21cnjy.com )________不同，它们随层析液在滤纸条上的__________也不同，溶解度______的随层析液在滤纸上扩散得______；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。
2．实验步骤
( http: / / www.21cnjy.com )
3．实验结果
滤纸条上出现的四条不同颜色的色素带，如图所示：
二、叶绿体的结构与功能
1．分布：主要分布在植物的________细胞内。
2．形态：扁平的________或________。
3．结构
4．功能：绿色植物进行光合作用的场所。
5．叶绿体功能的验证实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论
①__________是进行光合作用的场所。
②O2是由__________释放的。
知识点一 绿叶中色素的提取和分离
1．下图表示“绿叶中色素的提取和分离”实验的部分材料和用具。据图作答。
(1)图①放入研钵内的物 ( http: / / www.21cnjy.com )质：A.____________10 mL，作用是____________________；B.____________少许，作用是研磨得更充分；C.__________少许，作用是____________________________________________________________________。
(2)将糨糊状研磨液迅速倒入玻璃漏斗中过滤，漏斗基部放一块________________。
(3)③剪去两角的目的是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________________________________，画滤液细线的要求是______________。
(4)④层析操作过程应注意___ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________；层析的原理是______________________________________；加盖的目的是________________________；色素带最宽的是__________，扩散速度最快的是____________。
知识点二 叶绿体的结构和功能
2．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水 ( http: / / www.21cnjy.com )绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是 ( )
A．光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B．光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C．黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D．黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
3．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器。下列关于叶绿体及色素的叙述中正确的是
( )
A．叶绿体普遍分布在植物细胞中
B．叶绿素在高等植物体内有两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色
C．同线粒体一样，叶绿体的内膜极大地扩展了受光面积
D．叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
基础落实
1．在日光下，植物叶片中的叶绿素 ( )
A．大量吸收绿光 B．等量吸收不同波长的光
C．主要吸收蓝紫光和绿光 D．主要吸收蓝紫光和红光
2．叶绿体中不含有的成分是 ( )
A．DNA和RNA B．与光合作用有关的酶
C．色素 D．与呼吸作用有关的酶
3．将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4 ( http: / / www.21cnjy.com )块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅的叶片所在的试管是 ( )
( http: / / www.21cnjy.com )
注：“＋”表示具有该条件。
A．① B．② C．③ D．④
4．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因可能是( )
①未加石英砂，研磨不充分 ②一次加入大量的无水乙醇提取 ③分次加入少量无水乙醇提取 ④使用放置数天的菠菜叶
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④
5．下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是 ( )
A．加入碳酸钙防止滤液挥发
B．用NaCl溶液提取叶片中的色素
C．用无水乙醇或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨
6．某同学在做完“绿叶中色素 ( http: / / www.21cnjy.com )的提取和分离”实验后，画出了四种色素在滤纸条上分布的模式图，以此表示色素的含量及间隔距离的大小，其中比较能显示真实情况的是 ( )
能力提升
7．分别在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中加 ( http: / / www.21cnjy.com )2 g剪碎的新鲜菠菜绿叶，并按下表所示添加试剂，经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液，即：深绿色、黄绿色、几乎无色。
处理 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
SiO2(少量) ＋ ＋ ＋
CaCO3(少量) － ＋ ＋
95%乙醇(10 mL) ＋ － ＋
蒸馏水(10 mL) － ＋ －
注：“＋”表示加，“－”表示不加。
则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个研钵中的溶液颜色分别是 ( )
A．几乎无色、黄绿色、深绿色
B．深绿色、几乎无色、黄绿色
C．黄绿色、深绿色、几乎无色
D．黄绿色、几乎无色、深绿色
8．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如 ( http: / / www.21cnjy.com )下图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗的长势是 ( )
A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近
B．甲与丙长势相近，乙比丙长势差
C．乙与丙长势相近，甲比丙长势差
D．甲、乙长势都比丙好
9.如图表示某同学做“绿叶中色素 ( http: / / www.21cnjy.com )的提取和分离”实验时的改进装置，下列与之有关的叙述中，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．实验结果应是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
10．下列关于叶绿体基粒的说法中，正确的一组是 ( )
①每个叶绿体基粒含有几个到几 ( http: / / www.21cnjy.com )十个类囊体 ②类囊体的薄膜上有进行光合作用的色素 ③基粒附着在内膜的突起——嵴上 ④光合作用有关的酶全都分布在基粒上
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
11．下列关于叶绿体的叙述中，正确的是 ( )
A．植物细胞均含有叶绿体
B．叶绿体基质、线粒体基质和细胞质基质的功能和所含化合物均相同
C．叶绿体中所含色素分布在叶绿体类囊体薄膜上和基质中
D．叶绿体中含有少量DNA和RNA
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案
综合拓展
12．为验证叶绿素合成所需的条件，有人设计了如下实验：
实验步骤：
①配制培养基：1号(含蔗糖、水、植物必需的各种矿质元素等)，2号(不含Mg，其他成分与1号相同)。
②小麦种子用清水浸泡后消毒，在无菌条件下，将种子的胚剥离，去掉胚乳。
③在无菌条件下，将胚接种在培养基上。培养两周后，观察幼苗的颜色。如下表所示：
甲 乙 丙 丁
培养基 1号 2号 1号 1号
培养基数目 5 5 5 5
每个培养基接种胚的数目 10 10 10 10
培养条件 光照16 h/d、25℃ ？ 黑暗、25℃ 光照16 h/d、10℃
实验结果(幼苗颜色) 绿色 黄色 黄色 黄绿色
请分析回答下列问题：
(1)在该实验设计中，为什么每组 ( http: / / www.21cnjy.com )用5个培养基，且每个培养基中接种10粒种子的胚？________________________________________________________________________。
(2)实验中为何不采用完整的种子，而是 ( http: / / www.21cnjy.com )去掉胚乳，只将胚接种到培养基上萌发？________________________________________________________________________。
(3)乙组的培养条件很可能是____________________________________。
(4)甲组起________作用，通过实 ( http: / / www.21cnjy.com )验可得出结论：叶绿素的合成需要____________________________________。
答案 知识清单
一、1.(1)无水乙醇 (2) ( http: / / www.21cnjy.com )溶解度 扩散速度 高 快 2．二氧化硅 碳酸钙 无水乙醇 棉塞 两角剪去 风干后 带有色素 滤液细线 3.橙黄色 叶黄素 蓝紫光 叶绿素a 黄绿色 红光 蓝紫
二、1.叶肉 2.椭球形 球形 3.外膜 内膜 类囊体 叶绿体基质 5.(1)叶绿体
(2)①叶绿体 ②叶绿体
对点训练
1．(1)无水乙醇 溶解色素 ( http: / / www.21cnjy.com )二氧化硅 碳酸钙 防止研磨过程中色素被破坏 (2)单层尼龙布 (3)防止两边的色素层析时扩散过快 细、齐、直 (4)层析液不要触及滤液细线 四种色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
解析 (1)①中加入无水乙醇(A)的作用是将 ( http: / / www.21cnjy.com )绿叶中的色素溶解在其中，提取色素。加入二氧化硅(B)可使叶绿体和细胞容易破碎。加入碳酸钙(C)中和细胞破碎溢出的有机酸，可防止叶绿素中的镁被氢取代，形成去镁叶绿素。(2)过滤研磨液时，漏斗基部放一块单层尼龙布，不用滤纸过滤，目的是防止色素吸附到滤纸上。(3)滤纸剪去两角的目的是防止两边色素扩散过快，画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时注意层析液不要没及滤液细线。层析原理是毛细现象使层析液迅速沿滤纸条上升，四种色素溶于层析液中，因分子结构等差异，造成色素在滤纸条上的扩散速度不同，有的快一些，有的慢一些，从而达到分离的目的。加培养皿盖的目的是防止层析液挥发。色素带最宽的是叶绿素a(含量最多)，扩散速度最快的是胡萝卜素(含量最少)。
实验链接 实验成功的关键
(1)叶片要新鲜、颜色要深绿，含有较多色素。
(2)研磨要迅速、充分。叶绿素不稳定，易被活细胞内的叶绿素酶水解。充分研磨使叶绿体完全破裂，提取较多的色素。
(3)滤液细线不仅要求细、直、齐，而且要求含有较多的色素，所以要求待滤液干后再画一两次。
(4)滤液细线不能触及层析液，否则色素溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
2．B
解析 本题主要考查了叶绿体功能验证的相关实验设置，具体分析如下：
实验链接 恩格尔曼实验设计巧妙之处
(1)实验材料选择水绵和好氧细菌：水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细菌可确定释放氧气多的部位。
(2)没有空气的黑暗环境：排除了氧气和光的干扰。
(3)用极细的光束点状投射：叶绿体上可分为获得光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验。
(4)进行黑暗(局部光照)和曝光对比实验：明确实验结果完全是由光照引起的。
3．B [不是所有的植物细胞都有叶绿体，一 ( http: / / www.21cnjy.com )般地讲，叶绿体分布在绿色植物的绿色部分，主要存在于叶肉细胞中。叶绿体中的色素分为两大类：叶绿素和类胡萝卜素，其中，叶绿素又包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b；类胡萝卜素包括橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。叶绿体的内膜光滑，其内部的基粒和类囊体一方面扩大了膜面积，供色素和酶分布；另一方面极大地扩展了受光面积。而线粒体的内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶；叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，并非不吸收其他颜色的光，只不过吸收量较少。]
思路导引 主要考查叶绿体的结构及其色素的种类和功能。解题思路是根据结构决定功能的特点，识记能进行光合作用的叶绿体的相关结构知识。
方法点拨 (1)选择大棚薄膜或温室玻璃的颜色时，应根据色素对不同光的吸收量及生产需要进行选择，一般选用无色薄膜或玻璃。
(2)叶绿体是进行光合作用的基本单位，具备进行光合作用的条件，注意不同部位发生的反应过程有所不同。
课后作业
1．D [叶片中的色素对可见光中不同波长的光吸收量不同，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收量最低。]
2．D [在叶绿体基质中 ( http: / / www.21cnjy.com )含有少量的DNA和RNA，基粒类囊体薄膜上含有光合色素，与光合作用有关的酶存在于基粒类囊体薄膜上和基质中，因此叶绿体是进行光合作用的场所。叶绿体不能进行呼吸作用，也就是说叶绿体内不含有与呼吸作用有关的酶。]
3．D [叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对 ( http: / / www.21cnjy.com )绿光吸收较少，所以叶片呈现绿色。在其他条件相同的情况下，用白光、蓝光、红光、绿光照射绿叶，绿光照射时光合速率最低，产生的淀粉最少，遇碘着色最浅。]
4．D [本题考查绿叶中色素的 ( http: / / www.21cnjy.com )提取和分离实验中应注意的问题。叶绿体色素的滤液绿色过浅的原因包括外因和内因两部分。内因如植物种类不同、叶片衰老程度不同或叶片久置未见光等；外因如研磨不充分，叶绿素没有释放出来，或加入的提取液太多，过度稀释了滤液等。]
5．D [加入碳酸钙的目的是防止色素被破坏，用无水乙醇或丙酮提取色素而不是分离滤液中的色素。]
6．A [叶绿体中的色素在层析液 ( http: / / www.21cnjy.com )中的溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。这样，几分钟之后，叶绿体中的色素就在扩散过程中分离开来。在滤纸上，从下往上依次是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素。]
7．D [由题干信息可知 ( http: / / www.21cnjy.com )研钵Ⅰ中未加入CaCO3和蒸馏水，研钵Ⅱ中未加入95%乙醇，研钵Ⅲ中未加入蒸馏水。解答此题的关键是要知道SiO2、CaCO3和95%乙醇在色素提取中的作用，以及缺少后可能出现的现象，再将三个研钵中可能出现的颜色与题干信息提供的三种颜色对应。色素提取中，SiO2可使研磨充分，CaCO3可保护叶绿素等色素免受破坏，95%乙醇用于溶解色素，色素不溶于蒸馏水。研钵Ⅰ中因未加CaCO3，部分叶绿素被破坏，因此提取液应呈黄绿色；研钵Ⅱ中未加入95%乙醇，色素不能被溶解，因而溶液几乎无色；研钵Ⅲ中能得到正常的提取液，溶液呈深绿色。]
8．C [甲盆麦苗得到的主要是绿光； ( http: / / www.21cnjy.com )同样，乙罩的麦苗得到的主要是红光和蓝紫光；丙盆的透明罩能透过各种波长的光，即麦苗能得到各种波长的光，显然丙盆是该实验中的对照组。由于麦苗进行光合作用主要利用的是可见光中的红光和蓝紫光，所以，乙盆与丙盆的麦苗长势相近，而甲盆中的麦苗缺少可利用的光能，长势较差。]
9．D [如图所示是一个绿叶中色素分离的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )装置，所以应把层析液倒入培养皿中，灯芯起到传递层析液的目的，把色素滴到a点让其在定性滤纸上扩散，四个圆圈中扩散最慢的即为圆圈最小的，它应该是呈黄绿色的叶绿素b。]
10．A [叶绿体中的基粒是由几十个类囊体堆叠形成的结构；光合作用有关的酶不仅分布在基粒上，而且还分布在叶绿体基质中。]
11．D [叶绿体主要分布在植物的绿 ( http: / / www.21cnjy.com )色叶片等见光的部位，不是植物所有细胞均含有叶绿体，如根尖细胞就不含叶绿体。不同的基质中所含化合物的成分不同，功能也不同。叶绿体中具有吸收光能作用的四种色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上，在叶绿体的基质中不含有色素。植物细胞中具有遗传作用的DNA存在于细胞核、叶绿体和线粒体中。]
12．(1)如果样本数量太少，会因为偶然 ( http: / / www.21cnjy.com )误差而影响实验结果 (2)因为种子的胚乳中可能含有Mg，去掉胚乳后，采用不同的培养基为胚的萌发提供营养，以排除这一干扰 (3)光照16 h/d、25℃ (4)对照 Mg、光照和适宜的温度第五章 单元检测
(时间∶60分钟 满分∶100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分)
1．下图纵轴为酶反应速率，横轴为底物浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )，其中能正确表示酶量增加1倍时，底物浓度和反应速率关系的是 ( )
2.右图为一种常见的坐标曲线图。该图示能够表示的生物学含义是
( )
A．萌发的种子中自由水含量随时间变化的情况
B．细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况
C．某植物光合作用速率随光照强度变化的情况
D．人红细胞中K＋吸收量随O2浓度变化的情况
3．下列有关实验的目的、材料的选择和所用试剂正确的一组是 ( )
选项 实验目的 实验材料 实验试剂
A 检测生物组织中的还原糖 柑橘组织样液 斐林试剂
B 用高倍显微镜观察线粒体 人口腔上皮细胞 甲基绿、蒸馏水
C 通过模拟实验探究膜的透性 玻璃纸 质量浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液、清水
D 探究温度对酶活性的影响 3%过氧化氢溶液 过氧化氢酶溶液
4.酶加速化学反应的根本原因是 ( )
A．降低反应体系的自由能 B．增加反应体系的自由能
C．降低反应的活化能 D．调节了反应所需的酸碱度
5．下列关于细胞内ATP的叙述中，正确的是 ( )
A．在有氧条件下，原核细胞中不能形成ATP
B．生命活动旺盛的细胞中ATP含量高
C．在叶绿体中，ATP的移动方向是由基质到类囊体
D．细胞质和细胞核中都有ATP分布
6．下列四支试管中分别含有不同的化学物质和 ( http: / / www.21cnjy.com )活性酵母菌细胞制备物。经过一定时间的保温后，试管中会产生CO2的是 ( )
①葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞 ②葡萄糖＋线粒体 ③丙酮酸＋线粒体 ④丙酮酸＋内质网
A．①③ B．①② C．②③ D．②④
7．下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞器及氢的来源和用途的比较，其中正确的是 ( )
细胞器 来源 用途
① 叶绿体 水的分解 还原二氧化碳
② 叶绿体 水的分解 还原三碳化合物
③ 线粒体 葡萄糖和丙酮酸的分解 与氧结合生成水
④ 线粒体 丙酮酸的分解 与氧结合生成水
A.①② B．②④ C．②③ D．③④
8．下列哪组是影响叶绿体色素分离效果的关键 ( )
①选取植物 ②研磨 ③过滤 ④画滤液细线 ⑤层析时不要让滤液细线触及层析液 ⑥观察色素带
A．①②④⑤ B．①②③ C．②③④ D．②③⑥
9.下图表示夏季玉米地里， ( http: / / www.21cnjy.com )距离地面高度不同处CO2浓度不同，图中实线表示上午10时的测定结果，虚线表示夜晚22时的测定结果。下列相关叙述错误的是 ( )
A．在富含有机肥的农田中，图中c点会右移
B．上午10时玉米植株不同高度CO2的吸收量不同
C．夜晚时分，土壤中释放的CO2大多被玉米所固定
D．图中b点所对应的是玉米植株叶面积较大处的高度
10.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最 ( http: / / www.21cnjy.com )适温度分别为25℃和30℃，右图表示25℃时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30℃(原光照强度和CO2浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d移动方向分别为 ( )
A．下移、右移、下移 B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移 D．上移、右移、上移
11．生物体内形成ATP的过程有 ( )
(1)光反应 (2)暗反应 (3)有氧呼吸的过程 (4)丙酮酸产生乳酸的过程 (5)丙酮酸产生酒精的过程 (6)无氧呼吸产生丙酮酸的过程
A．(1)(3)(6) B．(2)(4)(6) C．(4)(5)(6) D．(2)(3)(4)(6)
12.通过实验测得一片叶子在不同光 ( http: / / www.21cnjy.com )照条件下CO2吸收和释放的情况，得到如右图所示曲线。下图中所示细胞发生的情况与曲线中ab段(不包括a、b两点)相符的一项是 ( )
13.将一植物放在密闭的玻璃罩内， ( http: / / www.21cnjy.com )置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘制成如右图所示的曲线，下列有关说法不正确的是 ( )
A．CO2浓度下降从DE段开始，说明植物进行光合作用是从D点开始的
B．BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物细胞呼吸减弱
C．FG段CO2浓度下降不明显，是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少
D．H点CO2浓度最低，说明此时植物积累有机物最多
14．将一个土豆(含有过氧化氢酶)切成大小和 ( http: / / www.21cnjy.com )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(如图所示)，若土豆片为4片时，每隔5分钟收集一次数据，根据数据绘制出如图曲线1。则曲线2是指改变左图中何种条件后气体的收集曲线 ( )
A．① B．② C．③ D．②或③
15.把土豆依次放在空气、 ( http: / / www.21cnjy.com )氮气和空气中各储藏一周。在实验室中测定其CO2的释放量，如图所示为实验结果，下列叙述正确的是 ( )
A．土豆的无氧呼吸不产生CO2
B．在第一周只进行了有氧呼吸
C．在第二周暂时没有呼吸作用
D．第三周的无氧呼吸先强后弱
16.下列有关细胞中“一定”的说法正确的是 ( )
①光合作用一定在叶绿体中 ( http: / / www.21cnjy.com )进行 ②有氧呼吸一定在线粒体中进行 ③没有细胞结构的生物一定是原核生物 ④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物 ⑤所有生物的蛋白质一定是在核糖体上合成 ⑥有中心体的生物一定不是高等植物
A．①③⑤⑥ B．②④⑥ C．④⑤ D．⑤⑥
17.某学校生物兴趣小组用伊乐藻进行光 ( http: / / www.21cnjy.com )合作用的实验，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，观察并记录不同距离下单位时间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
18.将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下，如果在
2 h时，将环境中某一条件改变，此时， ( http: / / www.21cnjy.com )叶肉细胞中的C3、C5、ATP含量变化如图。那么改变的条件是 ( )
A．加强光照 B．降低CO2浓度
C．提高CO2浓度 D．降低温度
19．据报载，有位科学家发现了一种 ( http: / / www.21cnjy.com )可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化”导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白。他与荷兰一家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的 ( )
A．氨基酸的数量 B．空间结构
C．氨基酸的种类 D．氨基酸的排列顺序
20．下列生理过程和现象中，能发生“ATPADP＋Pi＋能量”反应的是 ( )
A．氨基酸进入肝细胞 B．塑料袋中土豆变酸
C．小肠绒毛上皮细胞吸收甘油 D．植物根尖成熟区细胞吸水
二、简答题(本题共4小题，共50分)
21．(10分)夏季晴朗的白天，某植物叶片光合作用强度的变化曲线如图所示，据图回答下列问题。
(1)曲线AB段表明随光照增强____________________。
(2)对于C点光合作用强度减弱的解释是： ( http: / / www.21cnjy.com )由于中午__________过高，________作用过大，叶片的气孔关闭，光合作用原料之一的________供应大量减少，以至______反应阶段植物体内的五碳化合物不能与之结合，使______________形成大为减少。
(3)DE段光合作用强度下降的原因是 ( http: / / www.21cnjy.com )______________，以至光合作用________反应产生的__________减少，因而影响________反应的进行。
(4)如用14CO2示踪，在光合作用过程中，14C在下列分子中的转移途径是 ( )
A．14CO2→叶绿素→ADP B．14CO2→ATP→糖类
C．14CO2→三碳化合物→糖类 D．14CO2→叶绿素→ATP
22．(12分)下图1表示某植物叶肉细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞中发生的某些生理过程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示物质，①～⑥表示气体的转移途径，图2表示该植物在不同光照强度下光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化。请据图回答：
(1)图1中物质Ⅰ表示____ ( http: / / www.21cnjy.com )____，其分子结构简式为____________。物质Ⅲ表示__________，其生成场所是__________。
(2)图1中能同时吸收红光和蓝紫光的色 ( http: / / www.21cnjy.com )素是__________，葡萄糖的生成和利用场所分别是____________、______________。
(3)如果该植物处于图2中C点状态时，图1 ( http: / / www.21cnjy.com )中气体转移途径有①②④⑥；该植物处于图2中A点状态时，图1中气体转移途径有________(用数字表示)。
(4)图2中，当光照强度为C时，植物光合作用制造葡萄糖的速度约是________ mg/h/cm2。
23.(11分)如图所示，将 ( http: / / www.21cnjy.com )酵母菌研磨、离心分离后，得到上清液(含细胞质基质)和沉淀物(含细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和未经离心的酵母菌研磨后的匀浆分别放入甲、乙、丙三支试管中，分别进行四个实验，请分析结果。
(1)向甲试管中滴加葡萄糖液，甲试管的最终产物是________。
(2)向乙试管中滴加丙酮酸，乙试管的最终产物是________。
(3)在完全隔绝空气的条件下，向丙试管滴加葡萄糖液，它的最终产物是________。
(4)向三个试管中分别加入等量的荧光素 ( http: / / www.21cnjy.com )(遇ATP可发光的物质)，将丙酮酸分别滴入甲、乙、丙三个试管中，其中，甲、乙在有氧条件下，丙在无氧条件下进行，发出荧光最强的是________，原因是__________________________________________________________。
24．(17分)为探究细胞内有氧呼吸第二阶段反应发生的场所，甲、乙二人分别做了如下实验：
甲方法：
步骤一：取新鲜肝脏用胰蛋白酶处理，分散成为单个细胞。
步骤二：用含14C标记的C6H12O6及完全营养液培养肝细胞一段时间。
步骤三：离心得到细胞质基质及线粒体基质，分装在标号为1、2的两支试管中。
步骤四：吸取新配制的澄清石灰水两滴，分别滴入两支试管中。
现象：1、2两支试管中变浑浊。
结论：丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体中。
乙方法：第一步同甲方法步骤一，第二步同甲方法步骤三，第三步待续。
请回答下列问题：
(1)请指出甲实验方法的两处错误：
①______________________________________________________________________；
②______________________________________________________________________。
(2)现给你如下试剂：14C标记的丙酮酸及完 ( http: / / www.21cnjy.com )全营养液(不含糖)、清水、吸管若干、新配制的澄清石灰水，请继续乙的实验，探究丙酮酸水解发生的场所。
步骤三：_______________________________________________________________。
步骤四：_______________________________________________________________。
预测实验现象及结论：
①现象：_______________________________________________________________，
结论：_________________________________________________________________。
②现象：_______________________________________________________________，
结论：_________________________________________________________________。
③现象：________________________________________________________________，
结论：__________________________________________________________________。
答案 1．B [底物浓度一定时，酶量 ( http: / / www.21cnjy.com )增加1倍，反应速率相应增加，当底物浓度达到一定量后，所有的酶都用于催化反应，再增加底物浓度，反应速率也不会增加，只能维持在一定的水平上。]
2．A [B、C应从原点开始；人的红细胞只进行无氧呼吸，所以主动运输与氧气无关。]
3．C [还原糖与斐林试剂反应的颜色为砖红色，柑橘组织样液具有颜色，会干扰实验结果；观察线粒体用健那绿染液；温度升高会导致过氧化氢分解。]
4．C [此题涉及酶的作用机理。反应中能 ( http: / / www.21cnjy.com )发生有效碰撞的分子称为活化分子。活化分子越多，反应速率越快。为了使反应物发生有效碰撞，需要从外部供给能量，这部分能量称为活化能。反应需要的活化能越少，反应就越易进行，酶的作用就在于降低化学反应所需要的活化能。]
5．D [原核细胞既可进行无氧呼吸 ( http: / / www.21cnjy.com )，又可进行有氧呼吸，两者都有ATP的形成。细胞内ATP的含量很少，生命活动利用的越多，生成得越快。在叶绿体的类囊体上能生成ATP，基质中消耗ATP，故ATP由叶绿体的类囊体移向叶绿体基质。]
6．A [酵母菌既可以进行有氧呼吸， ( http: / / www.21cnjy.com )又可以进行无氧呼吸。无氧呼吸是在细胞质基质中进行的，有氧呼吸的第一个阶段也是在细胞质基质中进行的，但第二、三两个阶段是在线粒体中进行的。酵母菌细胞虽已破裂，但题目中说明线粒体和细胞质基质中的酶都具有活性，故葡萄糖＋细胞膜已破裂的细胞可以通过细胞呼吸产生CO2；有氧呼吸和无氧呼吸的第一个阶段是相同的，产物都是丙酮酸，有氧呼吸第二个阶段的原料是丙酮酸，故丙酮酸＋线粒体也可以通过有氧呼吸产生CO2。]
7．C [光合作用产生[H]是发生在叶 ( http: / / www.21cnjy.com )绿体的类囊体薄膜上的光反应—水的光解，用于C3的还原；呼吸作用氢的来源有细胞质基质(葡萄糖的分解)和线粒体基质(丙酮酸的分解)，用于与O2结合生成水。]
8．A [题干强调的是“分离 ( http: / / www.21cnjy.com )”效果。绿叶中的色素尤其是叶绿素不很稳定容易分解，选取的植物叶片要新鲜并保持深绿色；研磨要充分，因为色素是分布在叶肉细胞的叶绿体的囊状结构的薄膜上，若研磨不充分，色素难以从细胞中释放出来，便不能分离出来；滤液细线要细、直，色素含量要足够多，否则直接影响分离效果；另外层析时，层析液不能超过滤液细线，以免色素溶解于层析液中分离不出来。]
9．C [有机物在微生物的 ( http: / / www.21cnjy.com )作用下，被分解成CO2和水等无机物，因此在富含有机肥的农田中CO2浓度高，图中c点会右移；玉米中部的叶片面积大，光合作用旺盛，吸收的CO2多，因此中部CO2的浓度低；夜晚时分光照强度很低，光合作用很弱，土壤中释放的CO2大多数没有被玉米所固定。]
10．A [在30℃时光合作用强度降低，呼吸速率升高，因此a点下移、b点右移、d点下移。]
11．A
12．A [图中ab段细胞呼吸强度大于光合作用强度，因此线粒体中产生的CO2一部分进入叶绿体进行光合作用，一部分释放出去。]
13．A [光合作用是从D点之前开始进行的 ( http: / / www.21cnjy.com )；BC段为凌晨2～4时，温度很低，细胞呼吸减弱，CO2浓度增加减慢；FG段由于气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少，因此CO2浓度下降不明显；H点为下午18时，CO2浓度最低，此时植物积累有机物最多。]
14．D [产物不变的前提下，只能改变酶的量和温度，不能改变反应物的量。]
15．A [从图中可以看出，第一周空气中CO ( http: / / www.21cnjy.com )2量不变，说明没有产生CO2，第二周在纯N2中没有CO2，说明此过程没有产生CO2，但并不意味着不进行呼吸作用，况且不进行呼吸作用也就没有生命活动。第三周应是有氧呼吸先强后弱。]
16．D [蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用， ( http: / / www.21cnjy.com )①错误；有氧呼吸的第一阶段不在线粒体内进行，好氧细菌无线粒体仍能进行有氧呼吸，②错误；没有细胞结构的生物一定不是原核生物，③错误；以RNA为遗传物质的生物一定是病毒，④错误。]
17．D [B点为光的补偿点(光合作用氧气释放量＝呼吸作用吸收量)，缺镁时影响叶绿素的形成，光的补偿点降低，即B点应该左移。]
18．A [改变某种条件后， ( http: / / www.21cnjy.com )五碳化合物和ATP含量增加，三碳化合物减少，可能的原因是五碳化合物、ATP的产生量增加或消耗减少，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，可以生成五碳化合物，所以若加强光照，ATP产生量增加，消耗三碳化合物增加，产生较多的五碳化合物。]
19．B [酶只有和蛋白质的空间结构完全的嵌合在一起才能起催化作用。]
20．A [ATP水解产生ADP ( http: / / www.21cnjy.com )的过程，是生物体发生需能反应的过程。氨基酸通过主动运输方式进入肝细胞，需要消耗能量；小肠绒毛上皮细胞吸收甘油的方式是自由扩散，不需要消耗能量；细胞吸水是通过渗透作用进行的，也不需要消耗能量；塑料袋中土豆变酸是细胞进行无氧呼吸的结果，此过程释放能量。]
21．(1)光合作用增强 (2)温度 蒸腾 CO2 暗 三碳化合物 (3)光照逐渐减弱 光 [H]和ATP 暗 (4)C
解析 根据光合作用的过程可知，光照强弱影响 ( http: / / www.21cnjy.com )光反应速度，而光反应的快慢同样影响暗反应的进行。CO2是暗反应的原料，供应不充足会影响光合速率，温度通过影响酶的活性影响光合速率。
22．(1)ATP A－P～P～P 水 线粒体 (2)叶绿素 叶绿体(基质) 细胞质基质 (3)③⑤ (4)16.4
23．(1)酒精和CO2 (2)CO2和水 (3)酒精和CO2 (4)乙 含线粒体较多，且有氧气存在，产生的ATP最多
解析 首先应弄清三个试管中所含的物质。 ( http: / / www.21cnjy.com )甲试管的上清液中只含酵母菌的细胞质基质，只能把葡萄糖分解成酒精和CO2，生成少量的ATP，不能把葡萄糖彻底分解，也不能直接分解利用丙酮酸；乙试管中含线粒体，且在有氧条件下可利用丙酮酸，将其彻底分解为CO2和水，但不能直接利用葡萄糖；丙试管既含细胞质基质，又含线粒体，滴加葡萄糖和丙酮酸都会发生反应，但在无氧条件下只能将葡萄糖分解为酒精和CO2。
24．(1)①没有遵循单因子变量原则 ②取材没有遵循等量的原则及可重复性原则
(2)步骤三：取等量且少量的试管1 ( http: / / www.21cnjy.com )及试管2中的溶液分别置于编号为A、B的两支试管内，再取等量的丙酮酸和完全营养液各两份分别加入A、B两支试管内 步骤四：一段时间后，分别加入两滴新配制的澄清石灰水，观察现象 预测实验现象及结论：①现象：A试管出现浑浊，B试管无现象 结论：丙酮酸分解的场所是细胞质基质 ②现象：A试管无现象，B试管出现浑浊 结论：丙酮酸分解的场所是线粒体基质 ③现象：A、B两支试管都出现浑浊 结论：丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中，又发生在线粒体基质中
解析 本题探究有氧呼吸第二阶段发 ( http: / / www.21cnjy.com )生的场所，具有科学性、创新性。解答时首先要了解细胞内有氧呼吸第二阶段的反应，其反应式为：2C3H4O3(丙酮酸)＋6H2O6CO2＋20[H]＋能量(少量)。从甲实验的思路分析，没有设置标准的对照实验，因此实验方法不具有科学性，实验结果不具有可靠性，取材上也没有遵循可重复性与等量的原则，属于错误的思路，最后得出错误的结论。实验设计首先要设置对照实验，将单一变量细胞质基质与线粒体基质分开，试管中溶液的量一定要遵循等量原则，预测现象及结论要全面综合多种可能性。第23课时 光合作用的探究历程和光合作用过程
目标导航 1.说明光合作用的认识过程。2.说出光合作用的过程。
一、光合作用的探究历程
( http: / / www.21cnjy.com )
二、光合作用的过程
1．光反应阶段
(1)条件：______、______、有关的酶。
(2)场所：________________。
(3)物质变化
①水的光解：H2O______＋______
②ATP的合成：ADP＋PiATP
(4)能量变化：将________转变为活跃的__________。
2．暗反应阶段
(1)条件：__________的催化。
(2)场所：叶绿体内的________中。
(3)物质变化：CO2首先被一个_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____分子固定，生成两个C3化合物，三碳化合物被__________还原生成有机物，并将________释放的化学能储存在有机物中。
(4)能量变化：________中的活跃化学能转变为有机物中________________。
知识点一 光合作用的探究历程
1．下图表示德国科学家萨克斯的实验，叶片光 ( http: / / www.21cnjy.com )照24 h后，经脱色并用碘液处理，结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色，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光合作用产生淀粉
A．①② B．③⑤ C．②⑤ D．①③
2．A.Benson与M.Cal ( http: / / www.21cnjy.com )vin于1949年采用放射性同位素自显影技术对光合作用进行研究。以下是他们研究过程的简述：往小球藻培养液中通入14CO2后，分别给予小球藻不同的光照时间后立即杀死小球藻。从培养液中提出产生的放射性物质进行分析。结果如下：
实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布
1 20 12种磷酸化糖类
2 60 除上述12种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等
3 2 大量3－磷酸甘油酸
请根据上述实验资料分析，下列选项错误的是 ( )
A．本实验原料只有CO2，暗反应的产物是有机物
B．CO2进入叶绿体后，最初形成的主要物质是3－磷酸甘油酸
C．实验结果还说明光合作用产生的有机物还包括氨基酸、有机酸等
D．从CO2进入叶绿体到产生有机物的整个过程看，产生的有机物主要是磷酸化糖类
知识点二 光合作用的过程
3．如图表示某植物体内的某些代谢过程，据图回答下列问题：
(1)③过程为________________，②过程为______________，①过程进行的场所是__________________。
(2)在此过程中可以产生还原氢的有________(填图中数字)，需要消耗还原氢的是________(填图中数字)。
(3)假如白天突然中断了二氧化碳的供应，则C5的含量会________。
(4)适当的温度条件下，测定该植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度，结果如下表。表中负值表示二氧化碳释放量，正值表示二氧化碳吸收量。
光照强度(klx) 2.0 4.0 6.0 8.0 9.0 10.0
光合作用速度[CO2mg/(100cm2·h)] －2.0 2.0 6.0 10.0 12.0 12.0
光照强度在0～9 klx范围 ( http: / / www.21cnjy.com )内，光合作用速度主要受____________影响；超过9 klx时，光合作用速度主要受________________影响。当光照强度为8 klx时，叶绿体中ADP的移动方向为______________________________________。
基础落实
1．光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段。下列有关叙述正确的是 ( )
A．光反应不需要酶，暗反应需要酶
B．光反应消耗水，暗反应消耗ATP
C．光反应固定CO2，暗反应还原CO2
D．光反应储存能量，暗反应释放能量
2．在叶绿体中，[H]和ADP的运动方向是 ( )
A．[H]和ADP同时由类囊体薄膜向叶绿体基质运动
B．[H]和ADP同时由叶绿体基质向类囊体薄膜运动
C．[H]由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，ADP的运动方向正好相反
D．ADP由类囊体薄膜向叶绿体基质运动，[H]的运动方向正好相反
3．下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是 ( )
A．光合作用和细胞呼吸总是同时进行
B．光合作用形成的糖类能在细胞呼吸中被消耗
C．光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D．光合作用与细胞呼吸分别在叶肉细胞和根细胞中进行
4．叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述，正确的是
( )
A．叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B．H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中
C．CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D．光合作用的产物——淀粉是在基质中合成的
5．1864年，德国科学家萨克斯 ( http: / / www.21cnjy.com )将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。这个实验的自变量是 ( )
A．有无光照 B．光照时间
C．光照强度 D．是否产生淀粉
6．下列关于光合作用的叙述中，错误的 ( )
A．水的光解发生在叶绿体基粒的类囊体薄膜上
B．光反应和暗反应都需要有许多酶参与催化
C．光合作用的暗反应阶段需要在黑暗处进行
D．温度降到0℃，仍有植物能进行光合作用
能力提升
7．为了探究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶 ( http: / / www.21cnjy.com )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(如图所示)，并进行光照。问：哪一支试管能检测到光合作用光反应阶段的过程并且检测不到暗反应阶段的过程 ( )
8．德国植物学家萨克斯将绿色叶 ( http: / / www.21cnjy.com )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、漂洗再用碘蒸气处理，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惟一原因
③实验初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．只有②③ B．只有①②③
C．只有②③④ D．全部
9.选一盆银边天竺葵(叶 ( http: / / www.21cnjy.com )边缘呈白色)，预先放在黑暗中48小时，再用黑纸将叶片②处上下两面夹住，然后把天竺葵放在阳光下照射6小时，剪下此叶片，用打孔器分别在该叶片不同部位取下①②③三个圆片，放在酒精溶液中加热脱色，再放入清水中漂洗，取出后加碘液。此实验证明植物在光下能产生淀粉以及证明光合作用的场所是叶绿体的对照组和实验组依次是 ( )
A．①②和①③ B．①②和③②
C．①②和②③ D．②①和③①
10.右图表示20℃时玉 ( http: / / www.21cnjy.com )米光合作用强度与光照强度的关系，S1、S2、S3表示所在部位的面积，下列说法中不正确的是 ( )
A．S1＋S3表示玉米呼吸作用消耗的有机物量
B．S2＋S3表示玉米光合作用产生的有机物总量
C．若空气中CO2浓度突然下降，则B点右移，D点左移
D．S2－S3表示玉米光合作用有机物的净积累量
11．下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构 ( http: / / www.21cnjy.com )以及发生的生化反应。下列有关叙述不正确的是 ( )
A．图甲、乙中的两种生物膜分别存在于叶绿体和线粒体中
B．图乙中的[H]主要来自于葡萄糖的分解
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
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案
综合拓展
12．下图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a、b表示物质，①～④表示生理过程。据图回答：
(1)图中物质a是________，①过程中与a物质产生有关的色素分布在__________________________上。
(2)②过程中发生的能量变化是______________________，图中生理过程的能量最终来源于____________。
(3)当b供应量突然减少时， ( http: / / www.21cnjy.com )C3、C5的含量变化分别是____________，④过程中a利用的具体部位是______________，若无a供应，则此植物细胞呼吸的产物一般是______________________。
(4)图中有氧呼吸相关酶 ( http: / / www.21cnjy.com )的分布场所是__________________________________，请写出③和④所示生理活动的总反应式______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 知识清单
一、更新空气 阳光照射 化学能 暗处理 曝光 遮光 淀粉 曝光 叶绿体 叶绿体 叶绿体 O2 18O2 水 CO2转化成有机物
二、1.(1)光 色素 (2)类囊体 ( http: / / www.21cnjy.com )薄膜上 (3)①O2 [H] (4)光能 化学能 2.(1)有关酶 (2)基质 (3)C5 [H] ATP (4)ATP 稳定的化学能
对点训练
1．C [光照一段时间，叶片裸露的部分 ( http: / / www.21cnjy.com )进行光合作用，脱色后用碘液处理变蓝，说明有淀粉生成；有锡箔覆盖的位置因无光照，不能进行光合作用，未产生淀粉，用碘液处理不变蓝，说明光合作用需要光，没有光就不能进行光合作用。]
方法点拨 由萨克斯的实验设计，可得出两个 ( http: / / www.21cnjy.com )实验结论：(1)光是光合作用的必要条件(叶片遮光部分为实验组，见光部分为对照组)；(2)淀粉是光合作用的产物(叶片遮光部分为对照组，见光部分为实验组)。
所以表面看是由一组对照实验得出了两个结论，实质上仍为一组对照实验，只能得出一个结论。
2．A [从实验结果中放 ( http: / / www.21cnjy.com )射性物质出现的时间分析，CO2进入叶绿体后，最早出现在3－磷酸甘油酸中，因此最初形成的主要物质是3－磷酸甘油酸，然后又形成磷酸化糖类，还有氨基酸、有机酸等。参与光合作用的原料主要有CO2和H2O。]
思路导引 资料分析题，获取题干信息很重要，仔细阅读题干，将所给信息一一标出，然后将信息加以分析整合，阅读所给选项进行甄别。
3．(1)二氧化碳的固定 C3的还 ( http: / / www.21cnjy.com )原 细胞质基质 (2)①④ ② (3)增加 (4)光照强度 二氧化碳的浓度 从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动
解析 掌握光合作用的过程是 ( http: / / www.21cnjy.com )解题的关键。分析图形可知，③过程为二氧化碳的固定，②过程为C3的还原，需要消耗还原氢。①④过程为有氧呼吸的第一、第二阶段，都能产生还原氢，其中①过程的场所是细胞质基质。X物质为C3，Y为丙酮酸。分析表中数据可知：在0～9 klx范围内，光合作用速度随光照强度的增大而增大，此时主要受光照强度的影响；超过9 klx时，光照强度增大而光合作用速度不再增大，此时主要受二氧化碳浓度的影响。ADP在光合作用的暗反应阶段叶绿体基质中产生，而ADP主要用于ATP的合成，此过程在光反应阶段叶绿体类囊体薄膜上进行，因此光合作用过程中ADP的移动方向为从叶绿体基质向类囊体薄膜上移动。
知识链接 光合作用光反应阶段和暗反应阶段的比较
阶段项目 光反应阶段 暗反应阶段
所需条件 必须有光、酶 有光无光均可、酶
进行场所 基粒类囊体薄膜上 叶绿体内的基质中
物质变化 ①水的分解H2O[H]＋O2②ATP的形成ADP＋Pi＋能量ATP ①CO2的固定CO2＋C52C3②C3的还原2C3C6H12O6
能量转换 光能转变为ATP和[H]中活跃的化学能 ATP和[H]中活跃的化学能转化为糖类中稳定的化学能
联系 物质联系：光反应阶段产生的[H]，在暗反应阶段用于还原C3能量联系：光反应阶段生成的ATP和[H]，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，还原C3形成糖类，活跃的化学能则转化为糖类中的化学能
课后作业
1．B [光反应进行的条件是需要水、光照、酶和色素，暗反应进行的条件是需要ATP、酶和[H]。]
2．C [[H]在叶绿体类囊体薄膜上产生，在叶绿体基质中被利用；ADP在叶绿体基质中产生，在类囊体薄膜上被利用。]
3．B [无光照时只能进行细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞呼吸，光合作用光反应产生的ATP用于光合作用的暗反应阶段，叶肉细胞中既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，根细胞中无叶绿体只能进行细胞呼吸。]
4．D [本题考查了叶绿体的 ( http: / / www.21cnjy.com )结构、功能和光合作用过程。叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上；色素吸收光能后，在类囊体薄膜上将水分解成[H]和O2；CO2从气孔进入后，与C5结合生成C3的过程称为CO2的固定，此过程发生在叶绿体基质中；C3在[H]和ATP的参与下被还原生成有机物，此过程发生在叶绿体基质中。]
5．A [本题考查光合作用的探 ( http: / / www.21cnjy.com )究过程，掌握实验的探究过程是解答本题的关键。从萨克斯实验的过程分析，“一半遮光，一半曝光”说明该实验的自变量是有无光照；光照时间、光照强度属于无关变量；是否产生淀粉属于因变量。]
6．C [解此题首先应分析光反应和 ( http: / / www.21cnjy.com )暗反应发生的场所及条件。水的分解发生在光反应阶段，而光反应需要色素吸收光能，色素分布在类囊体薄膜上，因此水的分解发生在类囊体薄膜上。光反应中所发生的化学反应都需要许多酶的催化。光反应必须在光下进行，但暗反应不需要光，有没有光都能进行。当温度降到0℃时，仍有许多植物能进行光合作用。]
7．D [光反应阶段的场所是叶绿体类囊体 ( http: / / www.21cnjy.com )的薄膜；B、D中均有此结构，所以能检测到光反应的过程。而暗反应阶段的场所是叶绿体基质，在B、C中均能检测到。综合起来，D符合。]
8．A [本题主要考查了光合作用发现史中的相关实验。现做如下分析：
而对于合成淀粉的原料是否是CO2，则不能证明。]
( http: / / www.21cnjy.com )
10．D [由图示可知，S1＋S3为呼吸 ( http: / / www.21cnjy.com )作用的总消耗量；S2＋S3为实际的光合作用的合成量；光合作用强度受CO2浓度的影响；S2代表有机物的净积累量。]
11．B [图甲中色素分子吸收光可将H2O光 ( http: / / www.21cnjy.com )解产生[H]和O2，表明该生物膜为叶绿体类囊体薄膜，由图乙中[H]＋O2形成H2O表明图乙为线粒体内膜，图乙中的[H]主要来自丙酮酸与H2O。]
12．(1)O2 叶绿体类囊 ( http: / / www.21cnjy.com )体薄膜 (2)活跃的化学能转变成稳定的化学能 太阳能(光能) (3)减少、增加 线粒体内膜 酒精和二氧化碳 (4)细胞质基质和线粒体 C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量第19课时 细胞的能量“通货”——ATP
目标导航 1.简述ATP的化学组成和特点。2.写出ATP分子的结构简式。3.解释ATP在能量代谢中的作用。
一、ATP的结构及特点
1．中文名称：________________。
2．结构简式：______________，其中A代表________，P代表____________，～代表______________。
3．特点
(1)ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物，含有两个________________，______________储存大量能量。
(2)ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，____________的高能磷酸键易水解，释放出大量能量。
二、ATP和ADP可以相互转化
1．相互转化过程
(1)释放能量：ATP________＋Pi＋能量。
(2)储存能量：ADP＋Pi＋能量________。
(3)相互转化特点：时刻不停地发生，并且处于____________之中。
2．形成ATP的能量来源
(1)动物、人、真菌和大多数细菌：____________。
(2)绿色植物：____________和____________。
三、ATP的利用
1．ATP是生命活动的直接能源物质
(1)原因：细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由____________________。
(2)实例：用于主动运输、______________收缩、细胞内各种________反应和大脑思考等生命活动。
2．ATP是细胞内流通的能量“通货”
(1)吸能反应一般与____________的反应相联系，由ATP水解提供能量，如蛋白质的合成。
(2)放能反应一般与________________相联系，释放的能量储存在ATP中，如葡萄糖的氧化分解。
(3)细胞中各种形式的能量转换都以____________________为中心环节。
知识点一 ATP的结构及功能
1．图中四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是 ( )
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
2．在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子 ( http: / / www.21cnjy.com )，短时间内分离出细胞中的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记，该现象能够说明的是( )
①ATP中远离腺苷的磷酸基团容易水解 ②32P标记的ATP是新合成的 ③ATP是细胞内的直接能源物质 ④该过程中ATP既有合成又有分解
A．①②③④ B．①②④
C．①②③ D．②③④
知识点二 ATP与ADP的相互转化
3．根据反应式，以下说法中正确的是 ( )
ATPADP＋Pi＋能量
A．物质和能量都是可逆的
B．物质是可逆的，能量是不可逆的
C．物质是不可逆的，能量是可逆的
D．两者均不可逆
4．以下是有关生物体内ATP的叙述，其中正确的一项是 ( )
A．ATP与ADP相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
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，使生物体内各项化学反应能在常温常压下快速顺利地进行
知识点三 ATP的利用
5．用小刀将数十只萤火虫的发光器割下， ( http: / / www.21cnjy.com )干燥后研成粉末状，取两等份分别装入两个小玻璃瓶中，各加入少量的水，使之混合，可见到玻璃瓶中发出淡黄色荧光，约过15 min荧光消失。这时，再将ATP溶液加入其中一个玻璃瓶中，将葡萄糖溶液加入另一个玻璃瓶中，可观察到加ATP溶液的玻璃瓶中有荧光出现，而加葡萄糖溶液的玻璃瓶中没有荧光出现(如下图)。
(1)干燥后研成粉末状的物质含有________。
(2)两个玻璃瓶最后的实验现象说明___________________________。
(3)写出萤火虫发光过程中能量的转化形式________________________________。
6．某人脑溢血后导致左侧肢体偏瘫，为尽快改善 ( http: / / www.21cnjy.com )患者的新陈代谢，尽快恢复其右手书写能力，在治疗时可用下列哪些方法辅助治疗 ( )
A．静脉滴注葡萄糖溶液 B．口服钙片
C．服用多种维生素液 D．肌肉注射ATP制剂
基础落实
1．下列关于ATP的叙述中，正确的是 ( )
A．ATP分子中所有化学键都储存着大量的能量，所以被称为高能磷酸化合物
B．三磷酸腺苷可简写为A～P～P—P
C．ATP中大量的能量都储存在腺苷和磷酸基团中
D．ATP中大量的能量储存在高能磷酸键中
2．关于ATP的化学组成的说法中，正确的是 ( )
A．ATP和核酸共有的元素是C、H、O、N、P
B．ATP中的A表示腺嘌呤
C．含有三个高能磷酸键
D．含有腺嘌呤和脱氧核糖
3．ATP在细胞内的含量及其生成速率是 ( )
A．很多、很快 B．很少、很慢
C．很多、很慢 D．很少、很快
4．ATP转化为ADP可表示如下：
式中X代表 ( )
A．H2O B．O2 C．磷脂 D．磷酸
5．ADP转化为ATP需要 ( )
A．Pi、酶、腺苷和能量 B．Pi、能量
C．能量、腺苷和酶 D．Pi、能量和酶
6．高等植物体内产生ATP的生理过程有 ( )
A．光合作用，主动运输 B．细胞呼吸，蒸腾作用
C．细胞呼吸，渗透作用 D．光合作用，细胞呼吸
7．分析未进食的白鼠细胞内ADP与ATP的含量比，若发现ADP的含量偏高时( )
A．表示此细胞能量充足
B．表示此细胞内葡萄糖多被用以合成糖原
C．表示此细胞内的葡萄糖氧化分解将加快
D．表示此细胞缺少能量
能力提升
8．下列能使ADP含量增加的是 ( )
A．萎蔫的菜叶放在清水中
B．葡萄糖＋果糖→蔗糖
C．水分从叶片气孔中散发
D．甘油被吸收进入小肠绒毛内毛细淋巴管中
9．下列关于ATP生理功能的叙述，正确的是 ( )
A．ATP是生物体内的储能物质，因此在细胞内含量很多
B．生物体内的ATP是唯一的供给可利用能量的高能化合物
C．生物体内所有反应所消耗的能量都是由ATP水解提供的
D．生物体内ATP中高能磷酸键的能量最终来自植物吸收的光能
10．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
11.如图表示的是ATP和ADP之间的转化，可以确定 ( )
A．A为ADP，B为ATP
B．能量1和能量2来源相同
C．酶1和酶2是同一种酶
D．X1和X2是同一种物质
12．下列结构中能够产生ATP的部位是 ( )
①酵母菌细胞的细胞质基质 ②叶肉细胞的叶绿体 ③人体唾液腺细胞的线粒体 ④洋葱根尖细胞的叶绿体 ⑤蛔虫细胞内的线粒体
A．①②③ B．①②③④
C．①②③④⑤ D．①②③⑤
13．ATP荧光仪是专门设 ( http: / / www.21cnjy.com )计用于快速检测微生物数量的测试仪器。其工作原理是ATP的含量与活细胞的活性、种类和数量呈一定的比例关系。ATP可以和虫荧光素相互作用而发出生物光，光的强度和微生物的数量呈一定的比例关系。其反应式如下：
虫荧光素＋ATP＋O2虫荧光素(被氧化的)＋AMP＋CO2＋Pi＋光
下列有关ATP及ATP荧光仪工作原理的叙述，错误的是 ( )
A．检测过程中ATP中的化学能转变成光能
B．荧光的强度反映出微生物的数量
C．ATP释放能量需要酶的参与
D．微生物体内ATP的产生都需要O2的参与
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
答案
综合拓展
14．如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图，据图完成下列问题：
(1)1分子ATP中含有______个高能磷酸键。
(2)图中的a、b分别代表____________、____________。
(3)c指____________。
(4)在动物肌细胞中，进行②反应时，能量来自______________________________。
(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗？为什么？__________________________。
(6)进行①反应时能量用于 ( http: / / www.21cnjy.com )____________，进行②反应时能量用于________________，由此可见能量是____________，物质是____________。
答案 知识清单
一、1.三磷酸腺苷 2.A—P～P～P 腺苷 磷酸基团 高能磷酸键 3.(1)高能磷酸键 高能磷酸键 (2)远离腺苷
二、1.(1)ADP (2)ATP (3)动态平衡 2.(1)呼吸作用 (2)光合作用 呼吸作用
三、1.(1)ATP直接提供能量 (2)肌细胞 吸能
2．(1)ATP水解 (2)ATP的合成 (3)ATP的形成和水解
对点训练
1．D [①ATP中“A—P”代表一磷酸腺苷 ( http: / / www.21cnjy.com )，也叫做腺嘌呤核糖核苷酸；②核苷酸中“A”是腺嘌呤；③DNA片段中“A”代表腺嘌呤脱氧核苷酸；④RNA片段中“A”代表腺嘌呤核糖核苷酸。所以只有①和④含义最接近。]
知识链接 (1)ATP的结构简式：A—P～P～P，其中“～”表示高能磷酸键。
(2)ATP的结构式
(3)小结：ATP分子的结构特点
①组成特点：一个ATP分子含有1个腺苷和3个磷酸基团。
②高能磷酸键：一个ATP分子含有2个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和形成。
③AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，是构成RNA的单体之一。
2．B [本题主要考查了ATP的结构及特性，分析如下：
题干中没有信息支持“ATP是细胞内的直接能源物质”的观点。]
实验链接 同位素标记法的实验应用
(1)概述：用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程的方法。
(2)方法应用：用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。实例如下：
①标记特征元素，研究物质的结构，如例题中， ( http: / / www.21cnjy.com )用32P标记磷酸分子，证明ATP中远离腺苷的高能磷酸键易分解又易合成，进而证明ATP既有合成又有分解。
②标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程。
3．B [上述反应式中，当反应向右进行时， ( http: / / www.21cnjy.com )属于水解反应，酶为水解酶，释放的能量被生命活动消耗掉；当反应向左进行时，属于合成反应，酶为合成酶，能量不再是原来的能量。所以在此能量是不可逆的，但物质是可逆的。]
方法点拨 ATP与ADP的相互转化不是可逆反应
反应式 ATP→ADP＋Pi＋能量 Pi＋ADP＋能量→ATP
类型 水解反应 合成反应
条件 水解酶 合成酶
场所 细胞膜、叶绿体基质、细胞核等 细胞质基质、线粒体、叶绿体的类囊体薄膜
能量转化 放能 贮能
能量去向 各种生命活动消耗 储存于ATP中
综上所述，对反应式“ATP ADP＋Pi＋能量”在生物体内的过程可判断为“物质
是可逆的，能量是不可逆的，且酶也是不相同的”。
4．A [活细胞中不停地进行代谢，所以AT ( http: / / www.21cnjy.com )P和ADP的相互转化就会不断地进行，ATP与ADP是两种不同的物质，并且ATP在生物体内含量较低，之所以能满足生命活动的需要就是因为ATP和ADP不断的相互转化，酶是能够保障生物体各项生命活动在常温常压下快速顺利地进行的必要条件。]
知识链接 (1)ATP和ADP相互转化的意义
ATP在细胞内含量很少，ATP和ADP之间在细胞内相互转化十分迅速，使细胞内ATP含量总是处于动态平衡之中。
(2)磷酸肌酸与ATP的关系
磷酸肌酸也是高等动物细胞内的高能化合 ( http: / / www.21cnjy.com )物，在动物和人体的肌细胞内存在且贮存量比ATP多，但不能作为生命活动的直接能源，只是能量的一种储存形式。
①当细胞内的有机物被氧化分解释放出能量、合成ATP数量过多时，部分ATP把能量转移到磷酸肌酸中，转化反应如下：
ATP＋肌酸ADP＋磷酸肌酸
②细胞中的ATP大量减少时，磷酸肌酸与ADP反应生成ATP，维持细胞中的ATP数量的相对稳定。转化反应如下：
ADP＋磷酸肌酸ATP＋肌酸
5．(1)ATP (2)萤火虫的荧光是由ATP释放的能量转化而成的 (3)ATP中的化学能转化成光能
解析 ATP是生物体内的直接能源物质，它释放的能量可以直接转化成光能、电能、机械能等。
知识链接 ATP中能量的转化
ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于生物体的各项生命活动。这些形式主要有：
(1)机械能。生物体内的细胞以及细胞内各种结构的运动所消耗的能量就是机械能。例如，肌细胞的收缩、细胞分裂期间染色体的运动等。
(2)电能。生物体内神经冲动的传导和某些生物产生生物电，形成的就是电能。
(3)渗透能。细胞的主动运输是逆浓度梯度进行的，消耗的能量也是来自ATP。
(4)化学能。在生物体的物质代谢中，到处都需要ATP转化的化学能。
(5)光能。目前关于生物发光的生理机制还没有完全弄清楚，但是已知道，用于发光的能量仍然直接来源于ATP。
6．D [ATP是人体生命活动的直接 ( http: / / www.21cnjy.com )能源物质。在实际生活中，常作为一种药品，有提供能量和改善患者新陈代谢的作用，常用于辅助治疗肌肉萎缩、心肌炎等疾病。]
思路导引 正确解答该题应围 ( http: / / www.21cnjy.com )绕以下问题展开思考：(1)上述症状的出现最直接的原因是什么？(2)谁是生命活动的直接能源物质？(3)ATP可以注射，也可以口服吗？为什么？
知识链接 生物体内的能源物质总结
(1)细胞中重要的能源物质——葡萄糖；
(2)植物细胞中储存能量的物质——淀粉；
(3)动物细胞中储存能量的物质——糖原；
(4)生物体内储存能量的物质——脂肪；
(5)生物体进行各项生命活动的主要能源物质——糖类；
(6)生物体进行各项生命活动的直接能源物质——ATP；
(7)生物体进行各项生命活动的最终能源——太阳能。
课后作业
1．D [三磷酸腺苷的分子结构式可简写为A—P～P～P，其中，P与P之间的高能磷酸键储存着大量的能量，所以称为高能磷酸化合物。]
2．A [组成ATP的化学元素有C、H ( http: / / www.21cnjy.com )、O、N、P。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成ATP，其中含有两个高能磷酸键，A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。]
3．D [ATP在细胞内的含量很少，生命活动利用的能量很多，所以其生成速率很快。]
4．D [两者之间的相互转化的反应式为：ATP ADP＋Pi＋能量。]
5．D
6．D [高等动物体内产生ATP的过程仅有细胞呼吸，而高等植物产生ATP的过程有光合作用和细胞呼吸。]
7．D [由反应式ATP ADP＋Pi＋能量可知，当体内ADP含量偏高时，一定
是ATP分解释放能量用于生命活动，也就证明 ( http: / / www.21cnjy.com )此时细胞内缺少能量。所以A项可排除；B项中“葡萄糖多被用以合成糖原”是在能量过剩时，与题目相矛盾，也可排除。]
8．B [ADP含量增加，是生命活动消耗ATP所导致的。水、甘油进出细胞属自由扩散，不消耗能量，而物质的合成过程需要消耗ATP。]
9．D
10．B [ATP是生物体生命活动的直接能源物质，合成ATP时所需的能量可以来自细胞呼吸分解有机物所释放的能量，还可来自光合作用。]
11．D [由图中能量的方向可以看出，A为 ( http: / / www.21cnjy.com )ATP，B为ADP；能量1来自ATP中高能磷酸键的水解所释放的化学能，能量2在动物体内来自有机物氧化分解释放的化学能，在植物体内除来自有机物氧化分解所释放的化学能外，还可来自光能；酶1和酶2分别是水解酶和合成酶；X1和X2是同一种物质Pi。]
12．A [真核细胞内产生ATP的部位有：细胞质基质、线粒体、叶绿体。洋葱根尖细胞内无叶绿体；蛔虫的体细胞内没有线粒体。]
13．D [考查从题干中提取信息的能力 ( http: / / www.21cnjy.com )。ATP→AMP，释放的化学能转化为光能，而光的强度反映微生物的数量。ATP的产生并不均需O2参与，无氧呼吸过程也可产生ATP。]
14．(1)2 (2)呼吸作用 光 ( http: / / www.21cnjy.com )合作用 (3)生命活动 (4)储存在ATP中的高能磷酸键中的化学能 (5)不一样，因为①和②是两个不同的反应，而酶具有专一性 (6)合成ATP 各项生命活动 不可逆的 可逆的
解析 本题主要考查ATP与ADP之间的相互转化及ATP的利用。注意从条件、场所、能量来源和去路分析，ADP与ATP的相互转化是不可逆反应。第五章 细胞的能量供应和利用
第17课时 酶的作用和本质
目标导航 1.说明酶在细胞代谢中的作用、本质。2.通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料，认同科学是在不断的探索和争论中前进的。
一、酶在细胞代谢中的作用
1．细胞代谢
(1)场所：__________内。(2)实质：各种____________的总称。(3)意义：细胞____________的基础。
2．实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解。
(1)实验过程和现象
试管编号 加入物质 处理 现象(气泡多少)
1 2 mL H2O2溶液 不做处理 ________________
2 2 mL H2O2溶液 90℃水浴加热 ________________
3 2 mL H2O2溶液 加2滴FeCl3溶液 ________________
4 2 mL H2O2溶液 加2滴肝脏研磨液 ________________
(2)控制变量
①相关概念
a．自变量：在实验过程中____________的变量。
b．因变量：____________________的变量。
c．无关变量：除自变量外，实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的____________。
②原则：在对照实验中，除了要____________外，其他变量都应当________________。
3．酶的作用原理
(1)活化能：分子从____________________________________________所需要的能量。
(2)原理：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用__________，因而____________更高。
(3)意义：使细胞代谢能在________的条件下快速进行。
二、酶的本质
1．探索历程
(1)巴斯德之前：发酵是__________反应，与__________无关。
(2)①巴斯德：发酵与酵母细胞有关，发酵是____________而不是__________________在起作用。
②李比希：引起发酵的是酵母细胞中的____________，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
(3)毕希纳：酵母细胞中的____________能够在__________破碎后继续起催化作用，就像在______________中一样。
(4)萨姆纳：酶是__________。
(5)20世纪80年代初又发现：______________也具有生物催化功能。
2．酶的本质
(1)合成场所：__________内。
(2)本质：具有________________的有机物，其中绝大多数是__________，少数是________。
知识点一 酶在细胞代谢中的作用
1．下表是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验设计的相关内容。请回答：
试管编号 加入材料 处理方法 实验现象
1 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 室温 无气泡
2 2 mL H2O2溶液＋2滴清水 90℃水浴加热 少量气泡，带火星的卫生香不复燃
3 2 mL H2O2溶液＋2滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液 室温 较多气泡，带火星的卫生香复燃
4 2 mL H2O2溶液＋2滴肝脏研磨液 室温 大量气泡，带火星的卫生香猛烈复燃
(1)对照组是____________，实验组是__________________(填试管编号)。
(2)比较1号和2号试管，你得出的结论 ( http: / / www.21cnjy.com )是___________________；比较3号和4号试管，你得出的结论是______________________________________________________。
(3)某同学按照表中方法做了这个实验，结 ( http: / / www.21cnjy.com )果3号试管和4号试管的现象刚好相反，他的实验失败的原因可能是： ___________________________________________________
________________________________________________________________________。
知识点二 酶的本质
2．下列有关酶的叙述，正确的是 ( )
①酶是有分泌功能的细胞产生的 ②有的从食物中 ( http: / / www.21cnjy.com )获得，有的在体内转化而来 ③活细胞一般都能产生酶 ④绝大多数酶是蛋白质 ⑤有的酶是RNA ⑥酶在代谢中有多种功能 ⑦酶在细胞代谢、生殖和发育中起调控作用 ⑧酶只是起催化作用
A．①②⑤ B．②③⑦ C．③④⑧ D．③④⑤⑧
3．关于酶的叙述中，正确的是 ( )
A．酶只有在生物体内才能起催化作用
B．酶都有消化作用
C．新陈代谢的调节过程需要酶的参与
D．酶都是在核糖体上合成的
基础落实
1．所有酶都含有的化学元素包括 ( )
A．C、H、O B．C、H、O、N
C．C、H、O、N、P D．只有C、H
2．绝大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明 ( )
A．酶是由活细胞产生的
B．酶是生物催化剂
C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D．酶的基本组成单位是多肽
3．在一定气候条件下，运用植物 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞质壁分离的实验原理测试田间作物的细胞液浓度，以此法获得作物代谢情况的必要数据。在此项测试中，自变量(实验变量)是 ( )
A．制备的一系列浓度检测液
B．一定的温度或其他数据
C．作物细胞质壁分离状态
D．作物细胞液浓度
4．酶具有极强的催化功能，其原因是 ( )
A．降低了化学反应的活化能
B．增加了反应物之间的接触面积
C．提高了反应物分子的活化能
D．酶提供使反应开始所必需的活化能
5．下列哪项不符合有关酶的叙述 ( )
A．酶是有机物
B．酶的催化效率很高
C．酶起催化作用时，和无机催化剂相同，是降低化学反应的活化能
D．酶在催化反应中本身也发生了变化
6．下列关于过氧化氢的叙述，正确的是 ( )
A．在无催化剂存在时，不会分解成水和氧气
B．过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害
C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应
D．在有催化剂存在时，过氧化氢分解反应的平衡点会向分解一侧移动
7．在比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率的实验中，把肝脏制成研磨液的目的是 ( )
A．有利于过氧化氢酶的释放
B．保护过氧化氢酶
C．提高过氧化氢酶的活性
D．以上说法都不对
能力提升
8．20世纪80年代科学家发现了一 ( http: / / www.21cnjy.com )种RnaseP酶，是由20%蛋白质和80%RNA组成，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有这种酶相同的活性，这一结果表明 ( )
A．酶的化学本质是蛋白质
B．酶是由蛋白质组成的
C．RNA也具有生物催化作用
D．绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA
9．多酶片中含有的蛋白酶、淀 ( http: / / www.21cnjy.com )粉酶、脂肪酶具有辅助消化的作用。关于酶的叙述，正确的是 ( )
A．多酶片中的酶都是蛋白质
B．一个酶分子只起一次作用
C．酶提供反应开始时所必需的活化能
D．食物消化过程需要酶的作用，而细胞内的化学反应不需要酶的作用
10．20世纪80年代，T.R.Cech在研 ( http: / / www.21cnjy.com )究四膜虫时，发现其 rRNA前体加工除去某些片段的过程中发生“剪接反应”，该反应是在仅有RNA没有任何蛋白质参与的情况下完成的。下列推论最合理的是 ( )
A．该反应不需要酶的催化
B．四膜虫体内的这种RNA具有酶的特性
C．所有蛋白质和RNA都是酶
D．有的DNA也可能是酶
11．下列关于酶的叙述中，正确的是 ( )
A．人体中酶的活性受温度、pH的影响，并只能在人体的细胞内起作用
B．酶的基本组成单位是氨基酸
C．酶的组成元素一定有C、H、O、N
D．酶均是由腺细胞合成的，具有高效性、专一性
12．下列有关酶的研究，按时间先后顺序，正确的是 ( )
①斯帕兰札尼证明鸟胃里的化学变化 ②施旺从 ( http: / / www.21cnjy.com )胃液中提取出胃蛋白酶 ③人们认识鸟胃里无化学变化 ④科学家指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质 ⑤科学家认为，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，少数酶是RNA
A．①②③④⑤ B．③①②④⑤
C．①②④③⑤ D．③①②⑤④
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
综合拓展
13．某同学设计了一组实验装置如下图所示，用于比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率，据此回答下列问题。
(1)本实验的主要目的是探索________________________________________________。
(2)实验步骤：
①制备新鲜动物肝脏的研磨液；
②将滤纸片在肝脏研磨液中浸泡后取出，贴在反应室上侧的内壁；
③_______________________________________________________________________；
④将反应小室旋转180度，变成图B所示状态；
⑤每隔30秒读取并记录量筒中水面的刻度一次，共进行5分钟；
⑥另取相同装置，将滤纸片换为__________________________________________，重复以上步骤。
(3)若两次实验的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是___________________。
答案 知识清单
一、1.(1)活细胞 (2)化 ( http: / / www.21cnjy.com )学反应 (3)生命活动 2.(1)基本无气泡产生 有气泡产生 有气泡产生 有大量气泡产生 (2)①a.人为改变 b．随自变量变化而变化 c．可变因素 ②观察的变量 始终保持相同 3.(1)常态转变为容易发生化学反应的活跃状态 (2)更显著 催化效率 (3)温和
二、1.(1)纯化学 生命活动 (2)①整个 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞 细胞中的某些物质 ②某些物质 (3)某些物质 酵母细胞 活酵母细胞 (4)蛋白质 (5)少数RNA 2.(1)活细胞 (2)催化作用 蛋白质 RNA
对点训练
1．(1)1号试管 2、3、4号试管 (2)加热能提高过氧化氢分解速率 过氧化氢酶比Fe3＋的催化效率高得多
(3)①肝脏研磨液不新鲜；②没有换滴管，用滴过肝脏研磨液的滴管滴FeCl3溶液
解析 (1)实验过程中可以 ( http: / / www.21cnjy.com )变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。(2)从表中数据得出什么结论，关键看自变量是什么，然后看结果是什么。(3)实验误差分析主要从材料的选择是否合理、操作步骤是否规范等方面进行分析。
知识链接 (1)变量：实验过程中可以变化的因素。
(2)自变量：实验要研究的因素，即人为改变的量。
(3)因变量：随自变量的变化而变化的变量。
(4)无关变量：不是要研究的因素，但对实验结果会造成影响，这样的变量称为无关变量。
(5)实验原则：实验设计时，除自变量外，其余因素都保持不变的设计为对照实验，对照实验贯彻了三大原则：单因子变量原则；对照原则；等量原则。
(6)实验组与对照组
接受自变量处理的实验为实验组；没接受自变量处理的实验为对照组。
2．D [酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。活细胞几乎都能产生酶，且酶只有催化作用。]
方法点拨 酶本质的证明实验
(1)证明某种酶的化学本质是蛋白质
实验组：待测酶溶液＋双缩脲试剂→检测是否出现紫色反应；
对照组：已知蛋白质溶液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。
(2)证明某种酶的化学本质是RNA
实验组：待测酶溶液＋吡罗红染液→检测是否出现红色；
对照组：已知RNA溶液＋吡啰红染液→出现红色。
3．C [酶虽然是由活细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的，但它的催化作用不一定非在生物体内，只要条件适宜，体内体外都可起催化作用，故A项不正确。酶的催化作用表现在多方面，有的酶促进物质合成，有的酶促进物质分解，只有消化酶才能促进消化，故B也不正确。调节新陈代谢的物质有激素、维生素、无机盐等，酶对代谢过程的化学反应起催化作用，故C正确。在核糖体上合成的物质是蛋白质，所以只有蛋白质类的酶才在核糖体上合成，少数RNA也是酶，不能在核糖体上合成，故D也不正确。]
知识链接 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
作用场所 既可在细胞内，也可在细胞外、体外发挥作用 只在细胞内有催化作用
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 低温引起酶的变性失活
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
课后作业
1．B [蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N；核酸的基本元素组成为C、H、O、N、P。]
2．C
解析 绝大多数酶是蛋白质，而蛋白质水解后最终可得到氨基酸。可用图表示：
3．A
4．A [分子从常态变为容易发生化学 ( http: / / www.21cnjy.com )反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。酶具有极强的催化功能，主要原因就是降低了化学反应的活化能。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。]
5．D [酶是一种有机催化剂，具有无机催 ( http: / / www.21cnjy.com )化剂的一些特点，如都是降低化学反应的活化能，改变化学反应速率，和无机催化剂一样，在化学反应前后，性质和数量不变。同时酶又具有自己的特点，如酶的催化效率很高，不能在高温、高压、强酸或强碱等条件下保持其活性等。]
6．C [酶和无机催化剂都只能催化 ( http: / / www.21cnjy.com )可以进行的化学反应，在正常情况下，过氧化氢可以分解成水和氧气。在有Fe3＋和过氧化氢酶存在的情况下，反应物被活化时需要的能量降低，因此反应速率加快，但催化剂的存在并不能改变反应的平衡点，另外，过氧化氢像水一样无色无味，但有一定的腐蚀性。]
7．A [酶是活细胞产生的，因为过氧化氢酶位于肝细胞内，所以把肝脏制成研磨液的目的是将肝细胞内的过氧化氢酶释放出来。]
8．C [由实验自身前后对照的结果可推知RNA具有生物催化功能。]
9．A [多数酶为蛋白质，少数酶为 ( http: / / www.21cnjy.com )RNA。多酶片中的酶全为消化酶，其化学本质为蛋白质。酶的作用原理是降低化学反应的活化能，而不是提供反应开始时所需的活化能。另外，生物体内各种化学反应，不管是食物消化，还是细胞内的化学反应，均需酶的催化。]
10．B [四膜虫的 rRN ( http: / / www.21cnjy.com )A前体加工除去某些片段的过程中，起催化作用的酶不是蛋白质，而是四膜虫体内的这种RNA本身，即RNA也具有酶的特性。]
11．C [酶也可以在细胞外起作 ( http: / / www.21cnjy.com )用，如各种消化酶；酶绝大多数为蛋白质，极少数为RNA，所以酶的基本单位为氨基酸或核糖核苷酸，蛋白质的元素种类含C、H、O、N，少数含有S、Fe、Mg等，RNA中含有C、H、O、N、P，所以酶的组成元素一定有C、H、O、N；几乎所有的活细胞都可以合成酶，并不只由腺细胞合成]。
12．B
13．(1)酶的高效性(过氧化氢酶和 ( http: / / www.21cnjy.com )Fe3＋催化效率的高低) (2)③向反应小室内加入10 mL 3%的H2O2溶液 ⑥相同数量和大小浸过FeCl3溶液的滤纸片 (3)H2O2溶液放置时间过长而分解
解析 考查过氧化氢酶催化H2O2分解 ( http: / / www.21cnjy.com )的实验。(1)本实验是为了探究生物催化剂与无机催化剂催化效率的高低。(2)若实验现象不明显，原因有：①加入的肝脏研磨液不新鲜；②H2O2溶液放置时间太久已被分解。本题的原因是②。
