必修1第5章《细胞的能量供应和利用》-2025高考一轮复习基础全覆盖
第1节 降低化学反应活化能的酶
第1课时 酶的作用和本质
【知识梳理】
一、教材P76问题探讨
1773年,意大利科学家斯帕兰札尼做了一个巧妙的实验:将肉块放入小巧的金属笼内,然后让鹰把小笼子吞下去。过一段时间后,他把小笼子取出来,发现笼内的肉块消失了。
讨论:
1.为什么要将肉块放在金属笼内?
2. 是什么物质使肉块消失了?
3. 怎样才能证明你的推测?
二、酶在细胞代谢中的作用
1.细胞代谢
(1)概念:______(场所)各种______的总称(实质)。
(2)意义:________的基础。
细胞在代谢过程中会产生一些有害物质,如H2O2。幸好细胞中含有一种物质,能将H2O2及时分解,变成O2和H2O,这种物质就是H2O2酶。
2.(实验)比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理:2H2O22H2O+O2
H2O2在________、________和肝脏研磨液中________的作用下加速分解为________和________。
(2)实验过程和现象:[填表]
试管步骤
相同处理 向4支试管中分别加入2 mL________
不同处理 不处理 放在90℃左右的水浴中加热 滴入2滴________ 滴入2滴________
现象 气泡 基本无 ________ 较多 ______
带火星卫生香 无复燃 ________复燃 复燃性较强 ______
(3)实验结论:酶具有________作用,同无机催化剂相比,催化的效率更________。
3.酶的作用原理
(1)活化能:分子从________转变为容易发生化学反应的________所需要的能量。
(2)作用机制:同无机催化剂相比,酶降低________的作用更显著,因而催化效率更高。
(3)结果:由于酶的催化作用,细胞代谢才能在______条件下快速进行。
三、酶的本质
1.关于酶本质的探索历程[思考·讨论P79]
科学家 主要成就及观点
巴斯德之前 发酵是________过程,与________无关
巴斯德(法) 只有________参与才能进行发酵
李比希(德) 酵母细胞裂解释放出________才会引起发酵
毕希纳(德) 获得不含酵母细胞的________,但未能分离鉴定出________
萨姆纳(美) 用______提取出了刀豆种子中的________,并证明了脲酶是________
切赫和奥特曼(美) 发现________也具有生物催化功能
2.酶的本质
酶:是________产生的具有________作用的有机物,其中绝大多数酶是________,少数是________。
【自主检测】
1.判断下列有关叙述的正误
(1)酶的作用是为化学反应提供能量( )
(2)同无机催化剂相比,酶催化效率更高的原因是酶降低活化能的作用更显著( )
(3)酶是活细胞产生的,只能在细胞内起作用( )
(4)所有的酶都是在核糖体上合成的( )
(5)酶为化学反应提供了活化能( )
(6)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质( )
(7)酶起催化作用后立即被降解( )
(8)无关变量是对实验没有影响的变量( )
2.阅读教材P79~80“思考·讨论”后,把科学家和他们的发现连起来。
3.下列试管中各注入10 mL 2%的过氧化氢溶液,实验中产生气泡最多的是( )
4.
如图为四支装有等量等浓度H2O2溶液的试管在不同条件下,相同时间内释放氧气量的柱状图。下列相关叙述,错误的是( )
A.①组与②组中H2O2分解反应的活化能相同,③组与④组中该反应的活化能相同
B.与①组相比较,②组的水浴加热为H2O2的分解提供能量
C.综合分析①组、③组和④组,说明过氧化氢酶具有高效性
D.如要验证过氧化氢酶的专一性,则实验的自变量应为底物的种类
5.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
6.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似,都不剧烈,可能的原因是( )
A.过氧化氢溶液配置时间过长
B.肝脏不新鲜
C.试管不干净
D.A、B都有可能
7.下图表示“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验。有关分析合理的是( )
A.1 号与 2 号、1 号与 4 号可分别构成对照实验
B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等
C.本实验的自变量是不同的催化剂
D.分析 1 号、2 号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能
8.在如图所示的实验中,属于自变量的是( )
A.催化剂的种类
B.过氧化氢分解的速率
C.产生气泡量
D.试管中的过氧化氢溶液的量
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,有的在体内转化而来
③凡是活细胞,一般都能产生酶
④酶都是蛋白质
⑤有的酶不是蛋白质
⑥酶在代谢中有多种功能
⑦在新陈代谢和生长发育中起调控作用
⑧酶只是起催化作用
A.①②⑤ B.①⑤⑧
C.③⑤⑧ D.①③⑤
10.下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度(或生成物)变化,有关叙述错误的是( )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度关系
B.图②虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量与时间的关系
C.图③不能表示在反应开始后的一段时间内,反应速度与时间的关系
D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线表示过氧化氢酶的催化效率
11.(多选)如图中的新鲜土豆片与过氧化氢接触后,若有气体大量产生,下列叙述正确的是( )
A.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度加快
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
12.(多选)中科院天津工业生物技术研究所在一种专门用于分解PET塑料的水解酶研究方面取得重要突破,未来将据此培育出专“吃”PET塑料的新酶种,通过生物降解方法帮助解决日益严重的塑料垃圾污染问题。以下关于酶的说法,正确的是( )
A.该水解酶分解塑料以后,自身被消耗
B.该水解酶可特异性地水解PET塑料
C.用酶进行生物降解塑料,比传统的化学降解效率高,污染小
D.该酶的化学本质最可能是蛋白质
13.活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型,请据图回答下列问题:
(1)从图中可以看出,没有酶催化时,发生化学反应需要的活化能________;有酶催化时,发生化学反应需要的活化能________;a指______________。因此,酶催化作用的本质是________________。
(2)酶的化学本质是________,酶起作用的部位是________。
14.美国科学家T.R.Cech和S.Altman发现将大肠杆菌中具有催化作用的物质中的蛋白质除去后,留下的RNA仍有催化作用,故称为核酶,因此而获得了诺贝尔化学奖,某实验小组为验证该酶的化学本质为RNA,设计了如下实验,请完善实验过程。
(1)材料用具:核酶、核糖核酸酶、吡罗红染液、小试管、滴管等。
(2)实验步骤:
①取2支试管编号1、2,分别向其中加入1 mL的核酶。
②向1号试管加入1 mL的________,向________号试管加入1 mL的核糖核酸酶。控制在适宜的温度下反应一段时间。
③再向2支试管中分别加入1 mL的________。
④观察实验现象:1号试管出现___________________,2号试管不变色。
(3)实验结论:
__________________________________________________。
15.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素,做了三个实验。相应的实验结果如下图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行,实验3其他条件适宜)。请分析回答下列问题:
(1)实验1、2、3中的自变量分别为
_________________、________________、________________。
(2)实验2结果反映,在b、c所对应的H2O2浓度范围内,H2O2溶液浓度会________(填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性,bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是_______________。
(3)实验1若温度升高10 ℃,加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”),加Fe3+的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”)。
(4)实验3的结果显示,H2O2酶的最适pH为__________,实验结果表明,当pH小于d或大于f时,H2O2酶的活性将永久丧失,其原因是____________________________________。
16.学校生物实验室有一批存量淀粉酶制剂,因保留时间较长,估计已失去活性。某班生物兴趣小组承担了鉴定任务,请你帮助完成实验设计,并解答有关问题。
(一)实验目的:探究这批存量淀粉酶的活性。
(二)实验原理:淀粉是非还原糖,在淀粉酶作用下能水解成还原糖。还原糖能与斐林试剂发生氧化还原反应,生成砖红色的沉淀。通过比较该存量淀粉酶和唾液淀粉酶的催化效率,可以鉴定出这批存量淀粉酶的活性。
(三)实验材料和用具:①存量淀粉酶制剂,②大小烧杯若干,③试管若干,④淀粉糊,⑤斐林试剂(甲液:0.1 g/mL的NaOH溶液,乙液:0.05 g/mL的CuSO4溶液),⑥碘液,⑦量筒,⑧酒精灯等。
(四)实验步骤:
(1)取唾液:将口漱净,含一块脱脂棉,片刻后取出,将唾液挤入小烧杯中。
(2)取两个烧杯,分别编号为A、B,分别加入适量的__________。再往A烧杯加入适量唾液,B烧杯中加入____________。
(3)适当时间后,取两支试管分别编号为A1、A2,各加入A烧杯中的溶液2 mL。另取两支试管分别编号为B1、B2,各加入B烧杯中的溶液2 mL。
(4)__________________________________________________。
(5)___________________________________________________。
(五)若试管A1中溶液为褐色,试管A2中出现砖红色沉淀,试管B1、B2中可能出现的实验结果及相应的实验结论(用表格形式表达):
B1 B2 结论
第一种可能
第二种可能
第三种可能
第2课时 酶的特性
【知识梳理】
一、酶的高效性和专一性
1.高效性
(1)含义:酶的催化效率大约是________的107~1013倍。
(2)意义:使细胞代谢快速进行。
2.专一性
(1)含义:每一种酶只能催化________化学反应。
(2)意义:使________有条不紊地进行。
二、酶的作用条件较温和
1.酶活性
(1)含义:酶对化学反应的________。
(2)影响酶活性的主要因素:________。酶所催化的化学反应一般是在比较________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。
2.探究影响酶活性的条件
阅读教材P82~83[探究·实践],将下列实验过程补充完整。
(1)探究影响酶活性的因素:
试管步骤 1 1′ 2 2′ 3 3′
淀粉溶液 2 mL / 2 mL / 2 mL /
淀粉酶溶液 / 1 mL / 1 mL / 1 mL
不同温度下处理5 min ________ 60 ℃ ______
将同一温度下的两种物质混合后________
滴加碘液 1滴 1滴 1滴
结果(现象) 变蓝 ____ 变蓝
结论 酶的催化作用需在________下进行,温度过高或过低都会影响酶的活性
(2)pH对酶活性的影响:
①取8支洁净的试管编号,分别加入_______________________。
②用________溶液调整出不同的pH(如5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0)。
③分别滴加等量的过氧化氢溶液并摇匀。
④用________________来检测氧气的生成情况。
3.温度和pH对酶活性的影响
下列是温度和pH对酶活性的影响示意图,请写出其中某点或某段表示的含义。
温度(t/℃) 酸碱度(pH)
(1)P点:________温度;Q点:________pH。
(2)偏离P点或Q点:酶的活性________。
【自主检测】
1.连线酶的特性及原因
2.温度和pH对酶活性的影响[填表]
条件
酶活性 温度 pH
最高 最适 ________
降低 偏高或偏低 偏高或偏低
失活 ________ ________
曲线
3.为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计合理的是( )
实验编号 探究课题 选用材料与试剂
① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③ pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④ pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
4.下图表示过氧化氢被分解的曲线,说明酶具有( )
①专一性 ②高效性 ③催化特性 ④在温和条件下进行
A.①② B.②
C.②③ D.①②④
5.人体胃蛋白酶的最适pH为2.0,某同学将胃蛋白酶溶液的pH从10.0调至2.0,此时胃蛋白酶的活性将( )
A.不断上升 B.没有活性
C.先升后降 D.先降后升
6.下列有关探究温度对酶活性影响的实验,最佳选项是( )
A.过氧化氢+过氧化氢酶+带火星木条
B.淀粉+淀粉酶+碘液
C.淀粉+淀粉酶+斐林试剂
D.过氧化氢+过氧化氢酶+双缩脲试剂
7.下列操作不会导致淀粉酶失活的是( )
A.淀粉酶溶液中加入蛋白酶
B.将酶溶液的pH维持在2
C.在0~4 ℃下保存酶制剂
D.在酶溶液中加入重金属离子
8.下列关于酶催化特性的叙述,正确的是( )
A.低温降低分子运动速率,抑制酶的活性
B.高温激发酶的活性,提高酶促反应速率
C.增大底物的浓度,酶促反应速率可以持续上升
D.增加酶的物质量,酶促反应的产物量随之增加
9.某加酶洗衣粉说明上注明用40~60 ℃的温水浸泡去污效果更佳,这说明酶的催化( )
A.有高效性 B.有特异性
C.需要适宜的条件 D.有多样性
10.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量水混合装入一容器内,调整pH至2.0,保存于37 ℃的水浴锅内。过一段时间后,容器内剩余的物质是( )
A.唾液淀粉酶、淀粉、胃淀粉酶、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
11.酶抑制剂有两类,其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,从而降低酶对底物的催化效应;非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,能改变酶的构型,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是( )
A.酶的作用条件较温和,只能在常温、常压、中性条件下发挥作用
B.改变底物的量对两种抑制剂的作用效果均无影响
C.竞争性抑制剂通过降低酶本身的活性来降低酶促反应速率
D.高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性
12.如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型,图乙表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是( )
A.该模型能解释酶的催化具有专一性,其中a代表麦芽糖酶
B.限制f~g段上升的因素是酶的数量,故整个实验中应设置麦芽糖酶的量一定
C.如果温度升高或降低5 ℃,f点都将下移
D.可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
13.
如图表示某酶促反应反应物剩余量随pH及温度的变化曲线,下列叙述不正确的是( )
A.该酶的最适温度是35 ℃左右
B.随着pH的升高,酶的活性先降低后增大
C.随着温度的升高,酶的最适pH不变
D.酶的活性受温度和pH影响
14.(多选)下图表示在最适温度条件下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分析,下列有关说法正确的是( )
A.若在A点提高反应温度,反应速率会加快
B.若在B点增加酶的浓度,反应速率会加快
C.若在C点增加反应物浓度,反应速率不变
D.曲线BC段反应速率只受酶的浓度限制
15.为研究pH值对人体某种消化酶活性的影响,现准备了5支各含有 5mL酶溶液但pH值各不相同的试管,每支试管中加入1块1 cm3的正方体凝固蛋白质,并置于25℃室温条件下。各试管内蛋白质块消失的时间如下表:
酶溶液的pH值 1 2 3 4 5
蛋白质块消失的时间(min) 13 9 11 45 60
请分析回答下列问题:
(1)本实验的自变量为________,实验涉及该酶的最适pH值为________。
(2)为确认蛋白块的消失确实是由于酶的作用,实验中还应设计对照组。对照组设计思路是:________。
(3)本实验还可以通过观察________来判断酶活性的强弱。
(4)要使本实验在更短时间内完成,可以改进的方法是
___________________________________________________。
16.蜂蜜中富含维生素、氨基酸与蛋白质、果糖与葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中,酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料,经过不同加工条件处理后,在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示,即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数),结果如下表所示。请回答:
加工温度淀粉酶值加工时间 30 ℃ 40 ℃ 50 ℃ 60 ℃ 70
1 h 10.9 10.9 10.9 8.3 8.3
2 h 10.9 10.9 10.9 8.3 6.5
3 h 10.9 8.3 6.5 5.0 5.0
(1)淀粉酶的化学本质是________。淀粉酶只能水解淀粉,说明酶具有__________。使用双缩脲试剂________(填“可以”或“不可以”)准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量,理由是_____________________。
(2)本实验探究的是________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
(3)实验结果表明,淀粉酶活性在________条件下会下降。
(4)在测定淀粉酶值时,是将一定体积的、加工后的蜂
蜜与淀粉溶液及其它试剂混合,在适宜条件下反应一段时间后,根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。有人质疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解,不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关。”针对此质疑,在测定淀粉酶值时,设计的对照组实验为_________________________________________________________。
(5)国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果,提出加工蜂蜜的一条具体建议是
____________________________________________________。
17.多酶片是一种复方制剂,它主要是由胰酶、胃蛋白酶复合而成的一种药物,其说明书的部分内容如下。
(性 状)本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片,内层为胰酶,外层为胃蛋白酶。
(适应症)用于消化不良、食欲缺乏。
(用法用量)口服。一次2-3片,一日3次
(注意事项)本品在酸性条件下易破坏,故服用时切勿嚼碎。
回答下列问题。
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,具有________________等特点。由于胰酶和胃蛋白酶____________________,故可以加工成多酶片保存,方便患者使用。服用多酶片时不能嚼碎的原因是____________________________。
(2)多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被,外层包被应为________(选填“肠溶衣”或“糖衣”)。糖衣以糖浆为主要包衣材料,有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用;肠溶衣为一层特殊包裹物质,能很好保护胰酶不会在胃部被破坏的原因是________。
(3)请利用提供的材料用具,设计实验探究pH对胃蛋白酶活性的影响。
备选材料用具:蛋白块若干,胃蛋白酶溶液,蒸馏水,一系列pH梯度的溶液,试管若干,恒温水浴锅,时钟等。
实验步骤:
①取规格相同的5支洁净试管,分别编号1、2、3、4、5;
②_______________________________________;
③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min;
④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块;
⑤_____________________________________________。
(4)为进一步确认上述实验中,蛋白块的消失是否是胃蛋白酶催化所致,请提出实验改进的思路______________________。
第2节 细胞的能量“货币”ATP
【知识梳理】
一、ATP是一种高能磷酸化合物
请仔细阅读教材第86页,完成下面的问题。
1.ATP的名称与简式
(1)中文名称:__________。
(2)结构简式:__________。
2.功能
ATP是细胞内的一种________化合物,是细胞生命活动的________物质。
二、ATP与ADP可以相互转化
请仔细阅读教材第86~87页,完成下面的问题。
1.相互转化的特点:时刻不停地发生并且处于________之中。
2.反应式:
(1)释放能量:ATP________+Pi+能量。
(2)储存能量:ADP+Pi+能量________。
3.转化过程中能量的来源和去路
三、ATP的利用
请仔细阅读教材第88~89页,完成下面的问题。
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________直接提供能量。
(2)实例:大脑思考、电鳐发电、_______、______、_____等。
2.ATP是细胞内流通的能量“货币”
(1)化学反应中的能量变化与ATP的关系
(2)能量通过________在吸能反应和放能反应之间流通。
【自主检测】
1.判断下列有关叙述的正误
(1)ATP是高能磷酸化合物,只含有3个特殊的化学键( )
(2)细胞内储存有大量的ATP,为生命活动提供能量( )
(3)细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性( )
(4)细胞中的生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的( )
2.ATP转化为ADP可表示如下,式中X代表( )
A.H2O B.[H]
C.P D.Pi
3.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
4.ATP荧光仪是专门设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、种类和数量成一定的比例关系。ATP可以和虫荧光素作用而发出生物光,光的强度和微生物的数量成一定的比例关系,其反应式如下:
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内的化学能转变成光能
B.荧光的强度能反映微生物的数量
C.ATP释放能量需要酶的参与
D.微生物体内ATP的产生都需要氧气的参与
5.当你品尝各种美味佳肴时,你不得不感谢ATP这种化学物质。新的研究显示,ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质,在把食物的味道信息传递给大脑的过程中起到了关键的作用。据以上信息我们不能推出的结论是( )
A.ATP与能量供应有关
B.作为信息分子的ATP不能提供能量
C.ATP也可作为信息传递分子
D.神经细胞膜外表面可能有ATP的受体
6.科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能,传递给负责能量生产的组织细胞,而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加,黑暗时蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是( )
A.正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗
B.蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用
C.蚜虫做同一强度的运动时,阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D.蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗时多,说明其体内的ATP含量不稳定
7.在绿色植物进行“ADP+Pi+能量ATP”的反应中,参与反应的能量不可能来源于( )
A.淀粉 B.葡萄糖
C.光 D.糖原
8.有关ATP的叙述,下列说法错误的是( )
A.动物CO中毒,会降低Ca2+通过离子泵跨膜运输的速率
B.ATP与ADP循环中,放能反应释放的能量可用于吸能反应
C.各植物组织中,耗氧量相同的条件下ATP生成量也一定相同
D.物质跨膜运输消耗ATP时,载体蛋白磷酸化后构象改变
9.海洋中的鱼有发光现象,其光能由( )
A.电能转变而来
B.ATP转化成ADP时释放的化学能转变而来
C.热能转变而来
D.有机物进行氧化分解释放的机械能转变而来
10.下列对ATP的叙述中,错误的是( )
A.远离A的特殊的化学键容易水解
B.只在光合作用中产生
C.ATP和ADP可以相互转化
D.生命活动的直接供能物质
11.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
12.下列四项中,哪项能正确表示运动员比赛时其肌细胞中ATP的变化(纵轴表示细胞中的ATP含量,横轴表示时间)( )
13.生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是( )
A.太阳能、糖类、ATP B.ATP、糖类、脂肪
C.ATP、脂肪、太阳能 D.ATP、糖类、太阳能
14.在自然界中生物的发光现象普遍存在,生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料:萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤
①配制不同浓度的ATP溶液,置于小烧杯中,贴上标签;
②将________分成若干等份,分别放入试管中,贴上标签;
③在每支试管中加入____________________________________;
④观察发光现象并记录。
(2)实验现象预测及结论
现象预测 结论
①发光现象随ATP浓度升高而增强 ①荧光强度与ATP浓度________
②发光现象随ATP浓度升高而________ ②荧光强度与ATP浓度________
③________________ ③荧光强度与ATP浓度无关
(3)实验讨论
①最可能的实验结果是哪一个?________。
②萤火虫发光是________能转变成________能的过程。
15.白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌,当机体免疫功能下降时,菌丝大量生长,侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性,对菌丝形成有重要作用。为研究药物 D(一种ATP酶抑制剂)的作用,科研人员进行了如下实验。
(1)白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有________。ATP 分子的结构简式是________,V蛋白将ATP水解为ADP时,储存在ATP分子________中的能量被释放出来,同时产生无机磷。
(2)为研究不同浓度药物D对V蛋白的作用,科研人员将V蛋白与反应缓冲液混合,实验组加入用DMSO溶解的不同浓度的药物D溶液,室温孵育10 min之后向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30 min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色),定量分析反应体系的绿色深浅,得到如图所示结果。
①本实验中测定的绿色深浅,可反映出________,从而得到V蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值 1,对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合,加入等量DMSO溶液,室温孵育10 min,向反应体系中加入ATP溶液,室温反应30 min。
③实验结果说明____________________________。
16.腌制的腊肉往往含有大量的细菌,可利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”对市场上腊肉中的细菌含量进行检测:①将腊肉研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应;②记录发光强度并计算ATP含量;③测算出细菌数量。分析并回答下列问题:
(1)荧光素接受细菌细胞中________提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光。根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量,原因是发光强度与ATP含量成________(正比/反比)。
(2)“荧光素—荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换的形式是________能→________能。生物细胞中ATP的水解一般与________(吸能反应/放能反应)相联系。
(3)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度的关系如图所示。若要节省荧光素酶的用量,可以使用________处理;高温和Hg2+处理后酶活性________(可以/不可以)恢复;Hg2+处理后酶活性降低可能是因为_______________________。
第3节 细胞呼吸的原理和应用
第1课时 细胞呼吸的方式及有氧呼吸
【知识梳理】
一、探究酵母菌细胞呼吸的方式
请仔细阅读教材第90~92页,完成下面的问题。
1.酵母菌作为实验材料的原因
酵母菌在________的条件下都能生存,属于兼性厌氧菌。
2.不同条件下的装置[填图]
(1)有氧条件装置:
(2)无氧条件装置:
3.检测细胞呼吸产物所用试剂与现象[填表]
检测产物 所用试剂 实验现象
二氧化碳 澄清的石灰水 ________
________ 由蓝变绿再变黄
酒精 (酸性)重铬酸钾溶液 橙色变成________
4.结论
酵母菌的呼吸方式:________。
二、有氧呼吸
请仔细阅读教材第92~93页,完成下面的问题。
1.主要场所——线粒体[据图填空]
(1)写出序号代表的结构名称:
①____________;②__________;③____________。
(2)与有氧呼吸有关的酶分布在:________。
(3)线粒体的分布:集中在________的部位。
2.化学反应式
________________________________________
3.物质转化过程[填图]
4.能量转化
【自主检测】
1.判断有关叙述的正误
(1)在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,必须保证酵母菌是新鲜的、有活性的( )
(2)重铬酸钾溶液可以直接和酒精发生化学反应变成灰绿色( )
(3)有氧呼吸的过程只发生在线粒体内( )
(4)有氧呼吸三个阶段所需要的酶是相同的( )
(5)有氧呼吸释放的能量全部用于合成ATP( )
(6)有氧呼吸既产生水也消耗水( )
(7)有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]全部用于第三阶段( )
(8)酵母菌细胞既能进行有氧呼吸,又能进行无氧呼吸( )
(9)线粒体基质中含有少量的DNA和RNA( )
(10)有氧呼吸的三个阶段都产生能量,但产生的量不同( )
2.在有氧呼吸过程中,水分子参与反应的过程和生成水分子的过程分别发生在( )
A.第一阶段和第二阶段
B.第一阶段和第三阶段
C.第二阶段和第三阶段
D.第三阶段和第二阶段
3.向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、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
4.在检验酵母菌细胞呼吸产物时,常用到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混浊
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
5.将酵母菌进行离心处理,然后在有氧的条件下进行以下模拟实验,最终能产生CO2和H2O的试管是( )
A.甲、乙 B.乙、丙
C.甲、丙 D.丙、丁
6.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
7.细胞呼吸的实质是( )
A.分解有机物,储存能量 B.合成有机物,储存能量
C.分解有机物,释放能量 D.合成有机物,释放能量
8.在有氧呼吸过程中,进入细胞的氧将( )
①与氢结合生成水 ②与碳结合生成二氧化碳
③在线粒体中被消耗 ④在线粒体与细胞质基质中被消耗
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
9.如图为有氧呼吸的主要场所线粒体的结构示意图,有氧呼吸过程中CO2产生和水消耗的场所分别是( )
A.①② B.②②
C.②③ D.③③
10.图示为测量动物呼吸的实验装置,图中a为红墨水珠,b中装有KOH溶液。此装置可测量动物( )
A.放出的CO2量
B.放出的O2量
C.吸收的CO2量
D.吸收的O2量
11.(多选)细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应:果糖-6-磷酸+ATP果糖-1,6-二磷酸+ADP,这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。如图为高、低两种ATP浓度下酶P与果糖-6-磷酸浓度的关系。下列叙述正确的是( )
A.酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内
B.一定范围内,果糖-6-磷酸浓度与酶P活性呈正相关
C.低ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性
D.有氧呼吸的第一阶段既产生ATP,也消耗ATP
12.如图为某种生物细胞有氧呼吸的基本过程示意图。
(1)阶段A进行的场所为________。阶段A和阶段B都能够产生的物质①是________。
(2)在此三个阶段中产生大量ATP的是________,此过程是在________进行的。
(3)若将一只小鼠放入含有18O2的密闭容器中,小鼠体内首先出现18O的化合物是图中的[ ]________。
(4)若蚕豆种子在发芽的早期测定得出CO2的释放量比O2的吸收量大3~4倍,说明此时蚕豆的呼吸方式为________。
13.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 min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。
14.某科学研究小组为了研究有氧呼吸的场所及过程,进行了如下3组实验,待充分反应后,分别用澄清石灰水和本尼迪特试剂(斐林试剂)对反应产物进行检测,请回答:
组别 反应溶液 结果鉴定
澄清石灰水 斐林试剂
1 线粒体+葡萄糖溶液+氧气 不混浊 +++
2 细胞质基质+葡萄糖溶液+氧气 不混浊 ++
3 线粒体+细胞质基质+葡萄糖溶液+氧气 混浊 ++
注:“+”的多少表示颜色的深浅
(1)为保证实验结果的科学性,每组葡萄糖溶液的浓度和体积应该保持________________。
(2)比较第__________组结果可推测,葡萄糖首先在________发生分解。经测定,葡萄糖分解的产物是丙酮酸和[H]。
(3)比较第________组的结果,可推测葡萄糖分解的产物移动到________继续分解产生________。
(4)本实验________(填写“能”或“不能”)说明O2参与哪一阶段的反应。
15.某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题,设计了实验装置。实验中,先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液,后向气球中注入一定量的氧气,扎紧气球,置于装有30 ℃温水的烧杯中,用重物拴住,再将整个装置置于30 ℃的恒温水浴锅中。试回答问题:
(1)为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差,应设计一对照实验,对照实验装置与上述装置相比,不同之处是_________。
(2)实验开始后,实验组一段时间内烧杯中液面没有发生变化,最可能的原因是________________,如果一段时间后液面发生变化,则变化情况是________,原因是__________________________。
(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度,实验装置或操作应做两处调整,分别是:
①__________________________________;
②__________________________________。
(4)若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降,下降的原因可能有_________________和________________________。
第2课时 无氧呼吸及细胞呼吸的原理和应用
【知识梳理】
一、无氧呼吸
请仔细阅读教材第94页,完成下面的问题。
1.类型及反应式
2.场所:________。
3.过程
(1)第一阶段:与________的第一阶段完全相同。
(2)第二阶段:________在不同酶的催化作用下,分解成________,或者转化成乳酸。
二、细胞呼吸原理的应用
请仔细阅读教材第94~95页,完成下面问题。
1.包扎伤口时,需要选用________的消毒纱布。
2.酿酒时要先通气后密封,通气的目的是____________、密封的目的是______________。
3.对花盆里的土壤经常进行______________。
4.粮食贮藏需要的条件是____________;蔬菜、水果贮藏的条件是____________和适宜的____________。
【自主检测】
1.判断有关叙述的正误
(1)无氧呼吸的全过程都在细胞质基质中进行( )
(2)无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同( )
(3)无氧呼吸的两个阶段都能产生ATP( )
(4)苹果储存久了会有酒味产生( )
(5)稻田定期排水有利于根系进行有氧呼吸,防止幼根黑腐( )
2.细胞呼吸原理的应用[连线]
3.下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别,表中描述错误的一项是( )
选项 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
A 呼吸场所 主要在线粒体内 细胞质基质
B 是否需氧 需氧参加 不需氧参加
C 分解产物 二氧化碳、水 二氧化碳、乳酸
D 释放能量 较多 较少
4.某同学画了一个人体内的部分代谢过程示意图,请指出图中产生ATP的途径及一处错误的地方分别是( )
A.①②③④、人体内无③过程
B.①②③④、人体内无②过程
C.①④、人体内无③过程
D.①④、人体内无②过程
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.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
7.关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.种子风干脱水后呼吸强度增强
B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
8.高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2,它们分别形成于( )
①细胞质基质 ②叶绿体 ③核糖体 ④线粒体
A.②④ B.①④
C.③② D.④①
9.将酵母菌研磨成匀浆,离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体),把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中,各加入等量葡萄糖溶液,然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( )
A.甲试管中最终产物为CO2和H2O
B.乙试管中不发生反应
C.丙试管中有大量的ATP产生
D.丙试管中无CO2产生
10.右图表示呼吸作用过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A.线粒体、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
11.现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25 ℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示,请据图判断下列说法错误的是( )
A.在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由于种子细胞的有氧呼吸引起的
B.A种子比B种子的呼吸速率快
C.A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D.在O~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
12.(多选)将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2的产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。则下列叙述正确的是( )
氧浓度(%) a b c d e
CO2产生量(mol·min-1) 1.2 1.0 1.3 1.6 3.0
O2的消耗量(mol·min-1) 0 0.5 0.7 1.2 3.0
A.氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行
B.氧浓度为c时,苹果产生C2H5OH的量为1.2 mol·min-1
C.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵
D.氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏
13.(多选)如图表示光照、贮藏温度对番茄果实呼吸强度变化的影响。下列有关叙述中正确的是( )
A.番茄果实细胞产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质
B.光照对番茄果实呼吸的抑制作用8 ℃时比15 ℃时弱
C.低温、黑暗条件下更有利于贮存番茄果实
D.贮藏温度下降时果实呼吸减弱,可能与细胞内酶活性降低有关
14.(多选)将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份,放在1 ℃的冷库内贮藏,其中一份用高浓度的CO2处理48 h,另一份则不做处理。从采摘后算起每10 d取样一次,测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量,计算二者的比值得到如图所示曲线。下列结论正确的是( )
A.比值大于1,表明蓝莓既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸
B.第20 d对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C.第40 d对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.贮藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理,能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
15.下图为人体内部分代谢过程示意图,其中a~e表示不同的生理过程。
请回答问题:
(1)图中各生理过程,可发生在人体口腔中的是________(填字母),发生在细胞内的是________(填字母),发生在细胞质基质的是________(填字母)。
(2)发生d和e过程的条件区别是________,二者相比产生能量更多的是________(填字母)。
(3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象,主要与图中的过程________(填字母)有关。
16.为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。
请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是________,分析图中A、B、C三点,可知________点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有______________作用,其中________ mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明。
______________________________________________。
17.在缺氧条件下,人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应,又可通过增加红细胞的数量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子(HIF)介导的系列反应有关,机理如下图所示。2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题:
(1)呼吸频率加快加深后,吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所是________,该细胞器内膜折叠成嵴,有利于________。人体在缺氧条件下,细胞呼吸的产物有________。
(2)如图所示,常氧条件下,经过________________________的催化,HIF-1α蛋白发生羟基化,使得VHL蛋白能够与之识别并结合,从而导致HIF-1α蛋白降解。
(3)由图可知,缺氧条件下,HIF-1α蛋白通过________进入细胞核内,与ARNT结合形成缺氧诱导因子(HIF)。HIF结合到特定的DNA序列上,促进EPO(促红细胞生成素)的合成,从而促进红细胞数量的增加,携带氧气能力增强。另外,HIF还可促进其他有关基因的表达,使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加,请分析这些变化的适应意义:____________________。
(4)慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血,研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息,分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理____________。此外,在肿瘤微环境中通常缺氧,上述机制________(填“有利于”或“不利于”)癌细胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物,用以激活或阻断氧感应机制,改善人类的健康。
18.某兴趣小组用不同酵母菌种发酵制作海红果酒,测定了海红果酒发酵过程中总糖含量变化,结果如图所示。发酵结束后,测定了果酒的系列理化指标,结果如下表所示。请回答下列问题:
表 海红果酒的基本理化指标
酵母菌种 酒精度(%) 残糖(g/L) 总酚(mg GAE/L) 总黄酮(mg Rutin/L)
B 8.26 5.24 915.86 31.60
I 8.33 5.13 1066.85 42.64
C 7.99 6.85 1039.47 39.54
(1)海红果酒制作过程中,酵母菌通过________呼吸,在____________中可将________分解为酒精和________。饮用果酒后,酒精分子以________方式进入胃黏膜细胞。果酒中含有海红果的维生素以及酵母菌发酵产生的多酚、黄酮等抗氧化物质,对人体起到一定的保健功能。
(2)综合图表结果,应选用酵母菌株________,最短发酵时间为________天。
(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估,以分析果酒受消费者的喜爱程度,你认为可进行感官评价的项目应包括(至少写出2项)________________________________。
第4节 光合作用与能量转化
第1课时 捕获光能的色素和结构
【知识梳理】
一、绿叶中色素的提取和分离
请仔细阅读教材第97~100页,完成下面的问题。
1.提取绿叶中的色素
(1)原理:绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂______中。
(2)实验用品及作用[连线]
(3)实验步骤:
2.分离绿叶中的色素
(1)原理:不同色素在层析液中的________不同,________的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢。
(2)实验步骤:
二、色素的种类及叶绿体的结构和功能
请仔细阅读教材第100~101页,完成下面的问题。
1.色素的种类、含量、颜色及吸收光谱[填表]
种类 叶绿素(占____) 类胡萝卜素(占____)
____ 叶绿素b _____ 叶黄素
颜色 ______ 黄绿色 ________ 黄色
吸收光谱 主要吸收________ 主要吸收______
2.叶绿体的结构和功能
(1)分布:主要分布在植物的________内。
(2)形态:扁平的________或________。
(3)结构:
(4)功能:绿色植物进行________的场所。
【自主检测】
1.判断下列有关叶绿体叙述的正误
(1)叶绿体的基粒上含有与光合作用有关的色素( )
(2)叶绿素a和叶绿素b只吸收红光和蓝紫光( )
(3)叶绿素主要吸收蓝紫光和红光( )
(4)没有叶绿体的生物无法进行光合作用( )
(5)叶绿体中进行光合作用所需的酶分布于内膜、基质和类囊体( )
(6)叶绿体是唯一具有双层膜的细胞器( )
(7)进行光合作用的细胞一定含有叶绿体( )
(8)植物呈绿色的主要原因是叶绿素能有效地吸收绿光( )
2.判断下列有关实验叙述的正误
(1)在绿叶中色素的提取实验中加入二氧化硅可以防止破坏叶绿素( )
(2)过滤研磨液时漏斗基部放一块剪好的滤纸进行过滤,将滤液收集到试管中( )
(3)叶绿体中的色素既能溶于有机溶剂又能溶解于水中( )
(4)可选用绿色植物任何部位的叶片进行色素的提取与分离( )
(5)向研钵中加入少量的CaCO3和少量的SiO2作用是相同的( )
(6)过滤色素溶液时,漏斗基部应放置多层滤纸( )
(7)层析得到的滤纸条上各种色素带的宽度可说明不同色素含量的多少( )
(8)利用无水乙醇可分离叶绿体中4种色素( )
(9)对色素提取液进行层析时,要注意滤液细线不能没入层析液中( )
3.在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因不可能是( )
A.未加石英砂,研磨不充分 B.一次加入大量的丙酮提取
C.分次加入少量丙酮提取 D.使用放置数天的菠菜叶
4.为探究叶绿体吸收光能后是否有氧气产生,某学者设计了以下实验:制作载有水绵和好氧细菌的临时装片,用极细光束照射水绵,同时放在显微镜下观察。下列关于该实验的分析,错误的是( )
A.在光束照射到水绵之前,应该加三棱镜将混合光分解成连续光谱
B.临时装片应放置在没有空气的黑暗环境中
C.好氧细菌起指示作用
D.水绵的带状叶绿体有利于设置对照实验
5.德国植物学家萨克斯先将绿色叶片放在暗处数小时进行“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉),再把叶片的一部分遮光,其余部分曝光。一段时间后,将该叶片经脱色、漂洗后再用碘液处理,结果发现遮光部分不变蓝,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表现不同结果的唯一原因 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能将CO2转变成了淀粉
A.①~④全部 B.只有②③④
C.只有①②③ D.只有②③
6.如图是叶片中两类色素的吸收光谱,试判定甲和乙分别为何种色素( )
A.叶绿素a、叶绿素b B.类胡萝卜素、叶绿素
C.叶黄素、叶绿素a D.叶绿素b、类胡萝卜素
7.将长势相同的四株植物,分别置于不同颜色的玻璃罩内,在同一环境中,接受相同水肥和光照,经过一段时间后,长势最好和最差的依次是( )
①红色透明罩 ②绿色透明罩 ③蓝色透明罩 ④无色透明罩
A.④③ B.②①
C.④② D.③①
8.关于叶绿素的叙述,错误的是( )
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
9.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( )
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
10.
如图为叶绿体结构示意图,下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( )
A.①和②具有选择透过性功能
B.③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶
C.③和④中都有与光合作用有关的酶
D.有叶绿体的细胞才能进行光合作用
11.下列分离叶绿体中色素的装置正确的是( )
12.关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是( )
A.叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体
B.光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
13.(多选)下图表示某生物兴趣小组利用韭菜宿根进行的实验流程,相关叙述正确的是( )
A.提取叶绿体中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
B.两组实验的结果①中共有色素带的颜色是黄色和橙黄色
C.两组实验的结果②中吸收光谱最明显的差异出现在红光区域
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很大
14.(多选)下图为正常绿色植物的叶绿素a的吸收光谱、叶绿体色素总吸收光谱以及光合作用的作用光谱(作用光谱代表各种波长下植物的光合作用效率),以下对该图的分析正确的是( )
A.图示表明叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光
B.总吸收光谱是代表叶绿体四种色素对光能的吸收
C.图示表明只有叶绿素a吸收的光能才能用于光合作用
D.总吸收光谱与光合作用的作用光谱基本一致,说明叶绿体色素吸收光能都能参加光合作用
15.著名科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上,这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况,结果如下图所示:
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何:__________,如此分布是因为光合作用释放了__________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________,吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在______________、___________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验,其目的是什么?_____________,在________光点的细菌特别多。
16.图甲~丁表示用新鲜菠菜进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。请据图回答下列问题:
(1)图甲~丁中,实验操作步骤的先后顺序是______(填序号)。
(2)观察图中试剂a、b,其颜色依次是________。
(3)步骤丙中,滤纸条上出现四条色素带,那么最上面一条色素带的色素名称是________。
(4)在该实验的操作过程中,有同学按下列方法操作,其中不合理的有________(在a~d中选择填空)。
a.用蒸馏水替代无水乙醇提取色素
b.在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙
c.用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液
d.用铅笔线连续数次画滤液细线
(5)请尝试运用该实验方法,探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化,简要写出实验的主要思路:
______________________________________________________。
(6)如果将新鲜菠菜叶按正确方法获得的色素滤液滴在圆形滤纸的中央,再将层析液慢慢滴加在色素上,一段时间后得到如图所示的同心圆。同心圆3、4的颜色依次是________,相邻两条距离最宽的同心圆1和2分别是________素和____________素。
17.中国的饮食讲究“色香味”,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验。
Ⅰ.提取叶绿素:
―→―→―→
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响:
取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25 ℃)下进行实验,方法和结果如表所示。
实验组号 叶绿素溶液(mL) 调pH至 处理时间(min) 溶液颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注:叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果,请回答:
(1)提取食用叶绿素的X应该为_________________________,
原因是_____________________________________。
(2)表中Y应该为________,原因是________________。
(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于________食品,否则________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主要步骤。
______________________________________________。
第2课时 光合作用的原理和应用
【知识梳理】
一、光合作用的概念[填图]
请仔细阅读教材第102页,完成下面的问题。
二、光合作用的原理及探索
请仔细阅读教材第102~104页,完成下面的问题。
1.探索光合作用原理的部分实验
科学家 实验过程或依据 实验结论
19世纪末 科学界普遍认为,在光合作用中,CO2分子的________和________被分开,________被释放,______与________结合成甲醛,然后甲醛缩合成糖 甲醛对植物有毒害作用,而且甲醛不能通过光合作用转化成________
1937年英植物学家希尔 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有水,没有二氧化碳),在光照下可以释放出________ 离体叶绿体在适当条件下发生______的光解、产生______的化学反应称作希尔反应。说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应
1941年美科学家鲁宾和卡门 光合作用释放的O2全部来自________
1954年美科学家阿尔农 在光照下,叶绿体可合成ATP,并发现这一过程总是与水的光解相伴随 光照下叶绿体中发生的水的光解过程伴随________的产生
20世纪40年代卡尔文 用14C标记CO2 探明了________中的碳在________中转化成________的途径,即________
2.光合作用的过程
(1)过程及分析[据图填空]
(2)反应式
CO2+H2O________
三、光合作用原理的应用
请仔细阅读教材第105~106页,完成下面的问题。
1.光合作用强度
(1)概念:植物在单位时间内通过光合作用制造________。
(2)影响因素和衡量指标:
2.探究环境因素对光合作用强度的影响
实验流程:
【自主检测】
1.判断下列有关光合作用叙述的正误
(1)光反应阶段发生在叶绿体内膜和类囊体薄膜上( )
(2)光反应过程中合成了ATP,需要的能量来源于呼吸作用分解的有机物( )
(3)光反应的进行不需要任何酶的参与( )
(4)高等绿色植物白天进行光反应,夜晚进行暗反应( )
(5)光反应为暗反应提供NADPH和ATP( )
(6)暗反应必须在无光的条件下进行( )
(7)暗反应需要的ATP是由光合作用合成的糖经过有氧呼吸产生的( )
(8)在离体的叶绿体基质中添加NADPH、ATP和CO2后,可以完成暗反应( )
(9)光反应和暗反应必须都在光照条件下才能进行( )
(10)光合作用产生的O2来自CO2和H2O中的O( )
(11)绿色植物光合作用的反应物是CO2和H2O,产物是有机物和O2( )
(12)绿色植物进行光合作用的能量来源于光能( )
(13)光合作用强度的影响因素有CO2浓度、温度、光照强度等外界因素( )
(14)光照强度对光合作用强度的影响实验中,可以通过调节台灯与实验装置间的距离来调节光照强度( )
(15)探究实验中,小圆形叶片浮起的原因是叶片进行呼吸作用产生的二氧化碳导致的( )
2.在光合作用过程中,光能最初用于( )
A.CO2的固定 B.C3的还原
C.将水分解为O2和[H] D.将淀粉分解为葡萄糖
3.在实验室中,如果要测定藻类植物是否能完成光反应,最好是检验( )
A.葡萄糖的合成 B.二氧化碳的消耗
C.叶绿体的含量 D.氧气的释放
4.光合作用过程中,水的光解及三碳化合物形成糖类所需要的能量分别来自( )
A.细胞呼吸产生的ATP和光能
B.都是细胞呼吸产生的ATP
C.光能、光反应产生的ATP和NADPH
D.都是光反应产生的ATP
5.离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时,如果突然中断CO2的供应,短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是( )
A.C3增多、C5减少 B.C3增多、C5增多
C.C3减少、C5增多 D.C3减少、C5减少
6.阴暗环境中适当提高光照强度可以提高光合速率的根本原因是( )
A.加快CO2的固定过程
B.光反应速率加快
C.使叶绿体中C5含量增加
D.提高暗反应过程中相关酶的活性
7.为了研究光合作用,生物小组的同学把菠菜叶磨碎,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叶绿素和叶绿体基质,分别装在四支试管内,并进行光照,如图所示。哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
8.某同学设计并开展了一项有关光合作用所需条件的探究活动,具体装置如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.实验前四组叶片均经过24 h“暗处理”
B.该实验只能证明光合作用需要CO2
C.NaOH处理目的是去除锥形瓶中CO2
D.锡箔纸处理组叶片无淀粉产生
9.2,6-二氯酚靛酚是一种蓝色染料,能被还原剂还原成无色,从叶绿体中分离出类囊体,置于2,6-二氯酚靛酚溶液中,对其进行光照,发现溶液变成无色,并有O2释放。此实验证明( )
A.光合作用在类囊体上进行
B.光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C.光反应能产生还原剂和O2
D.光合作用与叶绿体基质无关
10.下列关于光合作用和呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.光合作用和呼吸作用总是同时进行的
B.光合作用产生的ATP主要用于呼吸作用
C.光合作用形成的糖类在细胞呼吸中被利用
D.光合作用与细胞呼吸分别在植物的叶肉细胞和根细胞中进行
11.科学家提取植物细胞中的叶绿体,用高速离心法打破叶绿体膜后,分离出类囊体和基质,在不同条件下进行实验(如下表所示),用来研究光合作用过程,下列选项中各试管得到的产物情况正确的是( )
试管 叶绿体结构 光照 C18O2 ATP、[H] C5
甲 类囊体 + + - -
乙 基质 - + + +
丙 基质 + + - +
丁 基质和类囊体 + + - +
注:表中的“+”表示“添加”,“-”表示“不添加”。
A.甲试管可得到18O2
B.乙试管可得到C3
C.丙试管可得到葡萄糖和淀粉
D.丁试管可得到乳糖
12.如图表示某地夏季一密闭大棚内一昼夜间CO2浓度的变化。下列能正确表示e点时单位时间内棚内植株消耗的CO2总量与消耗的O2总量之比(体积比)的是( )
13.(多选)以CO2的吸收速率与释放速率为指标,研究温度对某植物光合作用与细胞呼吸的影响(其余实验条件均适宜),结果如表,下列对该表数据分析不正确的是( )
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收CO2速率 (mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下释放CO2速率 (mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
A.植物细胞呼吸速率与温度表现为负相关
B.该植物光合作用对温度的敏感性比细胞呼吸高
C.昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度是30 ℃
D.在恒温条件下,每天光照、黑暗各12小时,25 ℃时该植物积累的有机物最多
14.(多选)在适宜光照和温度条件下,给豌豆植株供应14CO2,测定不同的细胞间隙 CO2 浓度下叶肉细胞中 C5 的相对含量,结果如下图所示。叙述正确的是( )
A.含14C 有机物最先出现在叶绿体基质
B.A→B,叶肉细胞吸收 CO2 速率增加
C.B→C,叶片的光合速率等于呼吸速率
D.B→C,叶肉细胞的光合速率不再增加
15.利用温室种植果蔬,可以使其在冬、春季节上市获取较高经济效益。科研人员探究温室内不同CO2浓度对番茄光合速率和产量的影响,结果如下表。请回答问题:
组别 净光合速率[μmol/(m2·s)] 产量(kg/hm2)
A0(对照组,大气CO2浓度) 24.50 70407.69
A1(600 μmol/L CO2浓度) 29.87 82682.69
A2(800 μmol/L CO2浓度) 36.24 90148.08
A3(1000 μmol/L CO2浓度) 37.28 97844.23
(1)随着温室CO2浓度的升高,进入叶绿体的CO2增多,与C5结合生成的________增加。CO2浓度升高还能提高Rubisco(催化CO2固定的酶)的活性,直接提高________反应的速率,从而提高了光合速率和产量。
(2)科研人员进一步研究了温室内不同CO2浓度对番茄光合色素含量的影响,结果如图1。
由图1可知,随着温室CO2浓度的升高,分布在叶绿体________上的光合色素含量增加,吸收________增多,促进光反应产生更多________,最终提高了光合速率和产量。
(3)科研人员继续进行实验探索更合理的温室增施CO2方法,应用于实际生产。
实验组1:高浓度短时间增施,每日6:00~9:00增施浓度为800~1000 μmol/mol CO2;实验组2:低浓度长时间增施,每日6:00~16:00增施浓度为400~600 μmol/mol CO2;对照组:不增施CO2。
检测各组不同器官中干物质的量,结果如图2。请根据结果选择更为合理的方法并阐述理由:_____________________。
16.观赏植物蝴蝶兰可通过改变 CO2 吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下,蝴蝶兰在夜间吸收 CO2并贮存在细胞中。
(1)依图a分析,长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时________(选填“有”或“无”)ATP和[H]的合成,原因是____________________;此时段________(选填“有”或“无”)光合作用的暗反应发生,原因是 ________________;10~16 时无明显 CO2 吸收的直接原因是________。
(2)从图b可知,栽培蝴蝶兰应避免________,以利于其较快生长。此外,由于蝴蝶兰属阴生植物,栽培时还需适当________。
17.为缓解能源危机这一全球性问题,开发和利用新能源受到广泛关注。研究发现,小球藻在高氮条件下光合作用强,油脂积累少;在低氮条件下生长较慢,但能积累更多油脂。为获得油脂生产能力强的小球藻,制造生物质燃料,科研人员进行了实验。
请回答问题:
(1)小球藻通过光反应将________能转变成活跃的化学能,经过在叶绿体基质中进行的________反应,将这些能量储存在有机物中。
(2)科研人员进行了图1所示的实验,发现培养基上的藻落(由一个小球藻增殖而成的群体)中,只有一个为黄色(其中的小球藻为X),其余均为绿色(其中的小球藻为Y)。
小球藻X的出现可能是EMS(一种化学诱变剂)导致小球藻发生了基因突变,不能合成________,因而呈黄色。为初步检验上述推测,可使用____________观察并比较小球藻X和Y的叶绿体颜色。
(3)为检测油脂生产能力,研究者进一步实验,结果如图2所示。
据图可知,高氮条件下________________________________,
说明小球藻X更适合用于制造生物质燃料。
18.温室效应是全球环境变化研究的热点问题之一。据预计,大气中CO2浓度到下世纪中后期将是现在的两倍。研究人员对玉米和大豆所处环境的CO2浓度分别进行如下控制:甲组为大气CO2浓度(375μmol·mol-1)、乙组模拟倍增的CO2浓度(750μmol·mol-1)、丙组是倍增后恢复到大气CO2浓度(先在倍增CO2浓度下生活60天,再转入大气CO2浓度下生活),两种作物的三种处理均设置重复组,测得实验结果如下表。请分析回答:
项目 甲组 乙组 丙组
玉米 大豆 玉米 大豆 玉米 大豆
净光合速率 (μmol·m-2·s-1) 29.88 21.24 30.95 33.79 25.33 18.24
蒸腾速率 (mmol·m-2·s-1) 3.18 6.01 1.69 5.90 3.18 6.01
水分利用效率(mmol·mol-1) 9.40 3.53 18.31 5.73 7.97 3.03
注:水分利用效率=净光合速率/蒸腾速率
(1)实验中设置重复组的目的是______________。
(2)植物叶肉细胞中能够消耗水并伴随ATP生成的部位是____________________________________(填细胞结构)。
(3)CO2浓度倍增条件下,玉米和大豆的净光合速率均升高,可能的原因是______________。但是CO2浓度倍增时,光合速率并未倍增,此时限制光合速率增加的因素可能是________________________(写出两点即可)。
(4)净光合速率提高和蒸腾速率降低均会使水分利用效率升高,根据表中甲、乙两组数据分析,玉米和大豆对水分利用效率升高的原因分别是
_________________________________________________。
(5)有人认为:化石燃料使用能升高大气CO2浓度,有利于提高农作物光合速率,对农业增产有利,因此没有必要限制化石燃料的使用。请你对此观点做出简要评述。
_________________________________________________。
参考答案:
第1节(1)
【知识梳理】
一、
1.为了解决鸟类的胃是否只有物理性消化,没有化学性消化这一问题。
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。
3.收集胃内的化学物质,看看这些物质在体外是否也能将肉块分解。
二、
1.(1)细胞中 化学反应 (2)细胞生命活动
2.(1)水浴加热 FeCl3溶液 H2O2酶 H2O O2
(2)H2O2溶液 FeCl3溶液 肝脏研磨液 少 很多
有 复燃性很强
(3)催化 高
3.(1)常态 活跃状态 (2)活化能 (3)温和
三、
1.纯化学 生命活动 酵母细胞 某种物质 提取液 酶 丙酮 脲酶 蛋白质 少数RNA
2.活细胞 催化 蛋白质 RNA
【自主检测】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.
3.A
4.A
5.C
6.D
7.A
8.A
9.C
10.C
11.ABD
12.BCD
13.
(1)高 低 酶所降低的活化能 降低化学反应的活化能
(2)蛋白质或RNA 细胞内或细胞外或体外
14.
(2)②清水 2 ③吡罗红染液 ④红色
(3)核酶的化学本质为RNA
15.
(1)催化剂的种类 H2O2浓度 pH
(2)不影响 酶的数量有限 (3)减小 增大
(4)e 酶的空间结构被破坏
16.
(四)(2)淀粉糊 等量的存量淀粉酶制剂
(4)向试管A1、B1中加入等量碘液,向试管A2、B2中加入等量新制的斐林试剂
(5)将试管A2、B2水浴加热,观察各试管中颜色变化
(五)
B1 B2 结论
第一种可能 蓝色 无砖红
色沉淀 该存量淀粉酶制剂完全失活
第二种可能 蓝色 有砖红
色沉淀 该存量淀粉酶制剂保留部分活性
第三种可能 褐色 有砖红
色沉淀 该存量淀粉酶制剂活性正常
第1节(2)
【知识梳理】
一、
1.(1)无机催化剂
2.(1)一种或一类 (2)细胞代谢
二、
1.(1)催化效率
(2)温度和pH 温和的条件 空间结构 永久失活 活性 恢复 低温
2.(1)100 ℃(或0 ℃) 0 ℃(或100 ℃) 保温5 min 不变蓝 适宜的温度
(2)①等量新鲜的肝脏研磨液 ②盐酸或NaOH ④点燃但无火焰的卫生香
3.(1)最适 最适 (2)降低
【自主检测】
1.
2.最适 过高 过高或过低
3.B
4.C
5.B
6.B
7.C
8.A
9.C
10.C
11.D
12.D
13.B
14.BC
15.
(1)酶溶液的pH值 2
(2)不加酶的情况下重复上述实验
(3)相同时间内蛋白质块的大小
(4)将温度由25 ℃提高至大约37 ℃,把原有的1 cm3正方体蛋白质块切成碎小块
16.
(1)蛋白质 专一性 不可以 蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质(蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质)
(2)加工温度和加工时间
(3)加工温度较高、加工时间较长
(4)用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜,再用相同的方法测定淀粉酶值
(5)30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时;50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时;70 ℃条件下加工不超过1小时
17.
(1)高效性、专一性、作用条件温和 在常温下分子结构比较稳定 胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活,且会被胃蛋白酶催化水解
(2)糖衣 胃液不能水解破坏肠溶衣
(3)②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液,然后各加入5 mL胃蛋白酶溶液 ⑤观察5支试管中蛋白块体积变化,并记录蛋白块消失的时间
(4)增加一组不加酶的对照实验,观察蛋白块的变化
第2节
【知识梳理】
一、
1.(1)腺苷三磷酸 (2)A—P~P~P (3)腺苷 磷酸基团 特殊的化学键 2个
2.高能磷酸 直接能源
二、
1.动态平衡
2.(1)ADP (2)ATP
3.呼吸作用 光合作用 ADP
三、
1.(1)ATP (2)物质的主动运输 物质合成 肌肉收缩
2.(1)ATP水解 ATP合成 (2)ATP分子
【自主检测】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.D
3.D
4.D
5.B
6.A
7.D
8.D
9.B
10.B
11.D
12.B
13.C
14.
(1)②荧光器粉末 ③等量不同浓度的ATP溶液
(2)①成正比 ②减弱 成反比 ③在不同浓度的ATP溶液中发光现象没有差别
(3)①第①种结果 ②ATP中活跃的化学 光
15.
(1)核膜包围的细胞核 A-P~P~P 特殊的化学键
(2)①ATP水解无机磷的生成量(或生成物生成量)
③药物D能抑制V蛋白的活性,且随药物D浓度增加,抑制作用增强
16.
(1)ATP 正比 (2)化学 光 吸能反应 (3)Mg2+ 不可以 Hg2+破坏了酶的空间结构
第3节(1)
【知识梳理】
一、
1.有氧和无氧
2.(1)NaOH溶液 澄清的石灰水 (2)澄清的石灰水
3.变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 灰绿色
4.有氧呼吸和无氧呼吸
二、
1.(1)①外膜 ②内膜形成的嵴 ③线粒体基质 (2)②③
(3)代谢旺盛
2.C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
3.细胞质基质 葡萄糖丙酮酸+[H] 少量 线粒体基质 丙酮酸+H2OCO2+[H] 少量 线粒体内膜 [H]+O2H2O 大量
4.ATP 热能
【自主检测】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
(6)√ (7)√ (8)√ (9)√ (10)√
2.C
3.D
4.C
5.B
6.D
7.C
8.C
9.D
10.D
11.ABD
12.
(1)细胞质基质 [H] (2)阶段C 线粒体内膜 (3)②H2O
(4)有氧呼吸与无氧呼吸(无氧呼吸比有氧呼吸占优势)
13.
(1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母
(2)去除氧气 自
(3)③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
④不加入活性干酵母
(4)A>B>C
14.
(1)一致(相同) (2)1和2 细胞质基质
(3)2和3 线粒体 CO2 (4)不能
15.
(1)将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的加热煮沸后冷却的酵母菌培养液(或不含酵母菌的培养液)
(2)酵母菌只进行有氧呼吸 上升 酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳,气球膨胀
(3)①气球中不注入氧气 ②取若干相同装置,并分别置于不同温度的恒温水浴锅中
(4)营养物质被大量消耗 乙醇含量过高 培养液的pH下降(任意两点均可)
第3节(2)
【知识梳理】
一、
1.C6H12O62C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
2.细胞质基质
3.(1)有氧呼吸 (2)丙酮酸 酒精和CO2
二、
1.透气
2.让酵母菌进行有氧呼吸并大量繁殖 让酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵
3.松土透气
4.(零上)低温、低氧和干燥 (零上)低温、低氧 湿度
【自主检测】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√
2.
3.C
4.D
5.D
6.D
7.B
8.D
9.B
10.C
11.C
12.AD
13.AD
14.ABD
15.
(1)a cde ce (2)氧气是否充足 d (3) e
16.
(1)线粒体基质 A (2)减缓 30 (3)不能,因为根系无氧呼吸也会产生CO2
17.
(1) 线粒体 扩大膜面积(酶的附着) 乳酸、CO2和水
(2)脯氨酰羟化酶(PHD)
(3)核孔 增加糖酵解酶的含量,有利于细胞通过无氧呼吸产生ATP为细胞供能;葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖,为细胞呼吸提供能源物质
(4)通过抑制PHD活性抑制HIF-1α的降解,细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生 有利于
18.
(1)无氧 细胞质基质 葡萄糖 CO2 自由扩散 (2)I 8 (3)色泽、香气(气味)、口感
第4节(1)
【知识梳理】
一、
1.(1)无水乙醇
(2)
(3)绿色叶片 SiO2和CaCO3 无水乙醇 单层尼龙布 棉塞
2.(1)溶解度 溶解度高 (2)剪去两角 去角一端1 cm 毛细吸管 待滤液干后 1~2 滤液细线 滤液细线 橙黄色 蓝绿色
二、
1.3/4 1/4 叶绿素a 胡萝卜素 蓝绿色 橙黄色 红光和蓝紫光 蓝紫光
2.(1)叶肉细胞 (2)椭球形 球形 (3)外 类囊体 叶绿体基质 (4)光合作用
【自主检测】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)×
2.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)× (9)√
3.C
4.A
5.D
6.D
7.C
8.D
9.B
10.D
11.A
12.D
13.BC
14.ABD
15.
(1)细菌集中在叶绿体周围 O2
(2)叶绿体 类囊体的薄膜上 类囊体上和叶绿体基质中
(3)找出不同颜色的光对光合作用的影响 红光和蓝光
16.
(1)乙丁甲丙 (2)无色、无色 (3)胡萝卜素 (4)abcd
(5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶,进行相同实验操作,分别提取和分离色素,观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽
(6)蓝绿色、黄绿色 胡萝卜 叶黄
17.
(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精) 叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0 实验中自变量的变化应有规律和应考虑酸碱性(pH)对叶绿体稳定性的影响
(3)酸性 由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法,其主要步骤:①制备滤纸条,②画色素液细线,③用层析液分离色素,④观察色素带。
第4节(2)
【知识梳理】
一、
叶绿体 CO2和H2O 光能 有机物和O2
二、
1.C O O2 C H2O 糖 氧气 水 氧气 H2O ATP CO2 光合作用 有机物中碳 卡尔文循环
2.(1)类囊体薄膜 叶绿体基质 不需要 H++O2 NADPH 2C3 光能 稳定化学能
(2)(CH2O)+O2
三、
1.(1)糖类的数量 (2)水分 CO2 温度 长短与强弱 质 原料 产物
2.生长旺盛的绿叶 小圆形叶片30片 小圆形叶片内的气体逸出 充满水 CO2 强、中、弱 小圆形叶片浮起的数量
【自主检测】
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
(6)× (7)× (8)√ (9)× (10)×
(11)√ (12)√ (13)√ (14)√ (15)×
2.C
3.D
4.C
5.C
6.B
7.B
8.B
9.C
10.C
11.B
12.B
13.ACD
14.ABD
15.
(1)C3 暗
(2)类囊体膜 光能 ATP、NADPH、 O2
(3)低浓度长时间增施组(实验组2)效果更好,本组果实中干物质含量最高
16.
(1)有 呼吸作用合成 无 叶绿体在无光时不能合成ATP和[H] 气孔关闭
(2)长期干旱(或长期缺水) 遮光
17.
(1)光 暗
(2)叶绿素 显微镜
(3)小球藻X的油脂生产能力高于Y
18.
(1)减少实验误差,避免偶然性的发生
(2)类囊体薄膜、线粒体基质
(3)CO2 浓度升高使暗反应中 CO2的固定增强,C3的还原增强 NADPH和ATP的供应限制、固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多……(写出两点即可)
(4)玉米主要通过降低蒸腾速率来提高水分利用效率,大豆主要通过提高净光合速率来提高水分利用效率
(5)此观点不合理。首先,不能只从光合作用效率可能提高的角度来看待温室效应,大气CO2浓度升高后造成温室效应,会导致大气温度升高、冰川融化、海平面上升等环境问题。其次,影响光合作用的因素不只是CO2浓度,还有光照强度、温度、水分和酶活性等其他因素。大气CO2浓度升高及温度升高,可能使某些酶的含量和活性降低;高温会引起蒸腾作用增强从而影响水分供应,还会引起细胞呼吸增强而消耗更多的有机物。因此温室效应不一定提高作物的产量。(其他合理回答也可)