第三单元 细胞的代谢
第1讲 细胞的物质输入和输出
一、选择题
1.某兴趣小组的同学利用无土栽培技术培养樱桃番茄。培养一段时间后,发现植株出现萎蔫现象,经分析是由于培养液的浓度过高,导致植物( )
A.根部受到细菌感染 B.根细胞呼吸停止
C.根细胞吸水困难,甚至失水 D.根细胞膜上的载体蛋白受到破坏
2.人体红细胞以主动运输方式吸收的物质是( )
A.H2O B.O2 C.甘油 D.K+
3.将人体红细胞浸在浓度为x的NaCl溶液中,红细胞发生破裂;而将人体红细胞浸在浓度为y的NaCl溶液中,红细胞发生皱缩。比较这两种NaCl溶液浓度大小的结果是( )
A.xy D.无法判断
4.右图是某种物质跨膜运输方式的示意图,该运输方式是( )
A.自由(简单)扩散 B.协助扩散
C.主动运输 D.被动运输
5.下列物质进入细胞的过程中,既不需要转运蛋白也不消耗能量的是( )
A.氨基酸 B.Na+
C.O2 D.葡萄糖
6.对农作物施肥过多,出现了“烧苗”的现象,这主要与下列哪一项内容有关( )
A.渗透作用 B.光合作用 C.细胞呼吸 D.主动运输
7.下列物质中,进出细胞的转运速度与浓度梯度的关系符合右图曲线的是( )
A.氨基酸 B.二氧化碳
C.核苷酸 D.钙离子
8.右图表示紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在某溶液中失水量的变化。下列叙述错误的是( )
A.OA段,外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.AB段,细胞中液泡的体积逐渐增大
C.OA段,细胞的吸水能力逐渐减弱
D.AB段,细胞会逐渐发生质壁分离复原
9.将刚萎蔫的菜叶放入清水中,菜叶细胞含水量能够得到恢复的主要原因是( )
A.自由扩散和协助扩散 B.主动运输和胞吞
C.自由扩散和主动运输 D.协助扩散和主动运输
10.右图为痢疾内变形虫吞噬人体细胞的过程。变形虫吞噬细胞的方式为( )
A.胞吞 B.自由扩散
C.协助扩散 D.主动运输
11.浸泡在一定浓度的KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞,发生质壁分离后又发生质壁分离复原,与此过程密切相关的细胞器有( )
①液泡 ②线粒体 ③核糖体
A.① B.①③ C.②③ D.①②③
12.下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.无机盐在细胞中多为离子状态,均以主动运输的方式进出细胞
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.某些小分子物质可通过胞吐方式运出细胞
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
二、非选择题
13.甲、乙两图是渗透装置示意图,图丙是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(图甲是发生渗透作用的初始状态,图乙是图甲发生了较长时间的渗透作用之后达到的平衡状态)。
(1)比较图甲中①和②处溶液浓度的大小:① (填“大于”“小于”或“等于”)②。
(2)图丙中⑦为 ,其在渗透系统中的作用类似于图甲中的 (填序号)。
(3)图甲的半透膜与细胞膜本质的区别是细胞膜具有 性,细胞膜的这一特性与其膜上 有关。
14.下图为物质出入细胞某结构的示意图,其中A、B、C表示构成生物膜的物质,a、b、c、d、e表示物质跨膜运输的不同方式。请回答下列问题。
(1)如图所示为生物膜的流动镶嵌模型,生物膜系统包括细胞膜、核膜和 等结构。
(2)若外界溶液浓度高于细胞质浓度,动物细胞会 (填“失水皱缩”或“吸水膨胀”);若外界溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞会 (填“质壁分离”或“质壁分离复原”)。
(3)生物膜系统的化学成分包括蛋白质、糖类和 。
(4)d所示物质跨膜运输的方式是 。
第2讲 酶和ATP
一、选择题
1.加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好,这说明( )
A.酶的活性受温度影响 B.酶具有专一性
C.酶的活性受pH影响 D.酶具有高效性
2.经过以下处理,不会破坏酶结构的是( )
A.低温 B.高温 C.强酸 D.强碱
3.影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等。右图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。下列有关说法正确的是( )
A.若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快
B.若在C点增加反应物浓度,反应速率将加快
C.若在A点提高反应温度,反应速率会加快
D.若在B点增加酶的浓度,反应速率会减慢
4.若人体唾液淀粉酶反应体系的温度从15 ℃上升至25 ℃,唾液淀粉酶的活性将( )
A.增大 B.减小 C.不变 D.先增大后减小
5.下列示意图中,能正确反映唾液淀粉酶的催化活性与温度关系的是( )
A B
C D
6.金秋十月,丹桂飘香。桂花树开花过程中利用的能量直接来自( )
A.葡萄糖 B.淀粉 C.纤维素 D.ATP
7.下列关于细胞内ATP的叙述,正确的是( )
A.每个ATP分子含有3个特殊化学键(磷酐键)
B.每个ATP分子含有2个磷酸基团
C.ATP中含有的五碳糖是核糖
D.ATP与ADP的相互转化和能量无关
8.下列生理过程不需要消耗ATP的是( )
A.肌肉收缩 B.消化腺细胞分泌消化酶
C.叶肉细胞吸收CO2 D.变形虫摄取有机物颗粒
9.下图为细胞中ATP与ADP相互转化示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.过程①不需要酶的催化 B.过程②发生特殊化学键(磷酐键)的断裂
C.过程①不能发生在线粒体中 D.过程②不能发生在叶绿体中
10.下列关于酶的叙述,错误的是( )
A.合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸
B.酶和无机催化剂催化化学反应的机理不同
C.人体肌细胞中的有氧呼吸酶主要分布于线粒体中
D.高温、强碱和强酸均可使酶失活
11.下列与酶相关实验的叙述,正确的是( )
A.探究酶的高效性时,自变量可以是酶的种类
B.探究酶的专一性时,自变量一定是酶的种类
C.探究pH对酶活性的影响时,自变量不止一种
D.探究温度对酶活性的影响时,因变量不止一种
12.右图表示酶的活性与温度的关系。下列分析正确的是( )
A.随着温度的升高,酶的活性一直升高
B.酶的空间结构在t1时比t3时破坏更严重
C.温度在t2时酶降低活化能的作用比t1时显著
D.温度在t2时比在t1时更适合酶的保存
13.下图是生物界中能量“通货”——ATP的循环示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中M指的是腺苷,N指的是核糖
B.暗反应中ATP用于固定CO2和还原C3
C.ATP的“充电”需要酶的催化,而“放能”不需要
D.食物为ATP“充电”指的是有机物经过氧化分解,释放能量并生成ATP
二、非选择题
14.下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图。请回答下列问题。
(1)海洋中的电鳗有放电现象,其电能是由图中的 过程释放的能量转变而来的。
(2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的热量是由图中 过程释放出来的。
(3)用图中的数字和箭头表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程:
。
(4)经测定,正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为2～10 mmol/L,为满足能量需要,生物体内解决这一矛盾的合理途径是 。
第3讲 细胞呼吸
一、选择题
1.生物体细胞有氧呼吸的最终产物是( )
A.丙酮酸和[H] B.乳酸
C.二氧化碳和水 D.酒精和二氧化碳
2.某同学剧烈运动后感到肌肉酸痛,主要原因是肌细胞产生并大量积累了( )
A.醋酸 B.酒精 C.乳酸 D.碳酸
3.细胞有氧呼吸过程的三个阶段中都产生的物质是( )
A.ATP B.[H] C.CO2 D.丙酮酸
4.酵母菌无氧呼吸不能产生的物质是( )
A.CO2 B.丙酮酸 C.乳酸 D.酒精
5.慢跑是一种健康的有氧运动。在有氧呼吸的三个阶段中,消耗氧气的是( )
A.第一阶段 B.第二阶段
C.第三阶段 D.第一和第二阶段
6.下列关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的叙述,错误的是( )
A.施肥的同时结合松土,有利于根吸收矿质元素离子
B.适当降低温度和氧浓度,有利于果蔬储藏
C.用透气的纱布包扎伤口,可抑制厌氧菌的大量繁殖
D.给含有酵母菌的发酵液连续通气,可以提高产酒量
7.在有氧和无氧条件下,丙酮酸的变化分别是( )
A.氧化成CO2和H2O、分解成酒精和CO2或乳酸
B.分解成酒精和CO2、CO2和水
C.氧化分解为乳酸、分解为CO2
D.两种情况下都能彻底氧化分解为酒精
8.下图表示细胞呼吸的过程。下列有关叙述正确的是( )
A.水稻根尖伸长区细胞可能进行的呼吸过程是①②④
B.过程④有[H]积累,并能产生少量ATP
C.过程②的反应场所是线粒体基质,该过程要消耗水
D.在200 m比赛中,运动员主要通过过程①③获得能量
9.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.线粒体是有氧呼吸的唯一场所
B.有氧呼吸每个阶段都释放等量的能量
C.无氧呼吸的产物只有酒精和二氧化碳
D.有氧呼吸和无氧呼吸都可为生命活动提供能量
10.人体有氧呼吸和无氧呼吸的相同之处是( )
①都有葡萄糖分解成丙酮酸的阶段 ②所需的酶基本相同 ③都是氧化分解有机物,释放能量的过程 ④都产生CO2 ⑤都产生了[H]
A.①③⑤ B.①③④ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
11.下列有关细胞呼吸与ATP的叙述,正确的是( )
A.细胞的有氧呼吸和无氧呼吸是ATP的全部来源
B.稻田要定期排水,否则水稻幼根会因缺氧产生乳酸而腐烂
C.探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾检测有无CO2的产生
D.ATP是细菌、真菌、植物和动物细胞内生命活动的直接能源物质
12.把新鲜蔬菜放在冰箱冷藏室中,能延长保鲜时间的原因是( )
A.细胞呼吸减弱 B.细胞呼吸加强
C.光合作用减弱 D.促进了物质分解
二、非选择题
13.生物体内葡萄糖分解代谢过程如下图所示,据图回答下列问题。
(1)图中A产生的部位是 。
(2)①②③④过程中,必须在无氧条件下进行的是 过程,可在酵母菌细胞中进行的是 过程。(填序号)
(3)人剧烈运动导致腿发酸是因为进行了图中 过程;而苹果储藏久了,会有酒味产生,其原因是发生了图中 过程。(填序号)
14.细胞呼吸分有氧呼吸和无氧呼吸,两者进行的场所、过程等均存在差异。下图表示植物细胞部分结构和功能,据图回答下列问题。
(1)图中A物质是 ,B物质在该过程的产生部位是 。
(2)在有氧呼吸过程中,产生C在第 阶段。
(3)结合图示过程,有氧呼吸的总反应式可写成 。
(4)如果有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2,所消耗的葡萄糖之比是 。
第4讲 光合作用
一、选择题
1.生长旺盛的叶子大都是碧绿的,这与叶肉细胞内叶绿体中的色素有关,这些色素存在于叶绿体的( )
A.类囊体膜 B.外膜 C.内膜 D.液态基质
2.下图表示光合作用的过程,其中Ⅰ、Ⅱ表示光合作用的两个阶段,a、b表示相关物质。下列相关叙述正确的是( )
A.阶段Ⅰ表示暗反应 B.阶段Ⅱ表示光反应
C.物质a表示NADPH D.物质b表示C3
3.下列关于光合作用过程的叙述正确的是( )
A.光反应离不开色素的作用
B.暗反应必须在黑暗的条件下进行
C.光反应为暗反应提供NADPH、ATP和CO2
D.暗反应的产物是O2和有机物
4.下列与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是( )
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
5.恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的小室内。在黑暗中用极细的光束照射水绵,发现需氧细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中,该实验不可以说明的是( )
A.光合作用需要光照 B.光合作用的场所是叶绿体
C.光合作用的产物有O2 D.光合作用的产物有淀粉
6.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列参与暗反应必需的物质是( )
A.H2O、CO2、ADP B.CO2、 NADPH、ATP
C.H2O、CO2、ATP D.NADPH、H2O、ADP
7.图甲为叶绿体结构模式图,图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是( )
A.图乙所示的结构来自图甲中的③
B.ATP的合成场所是④,分解场所是③
C.图甲中生物膜面积的增大主要依靠内膜向内折叠成嵴
D.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示的结构上
8.下列有关叶绿体和线粒体的叙述错误的是( )
A.两者都是与能量转换有关的细胞器
B.能进行光合作用的生物都有叶绿体,需氧型生物的细胞均有线粒体
C.两者都含有磷脂、DNA和多种酶,叶绿体中还含有色素
D.两者都有内膜和外膜,叶绿体基质中一般还有基粒
9.植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是( )
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
10.右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的过程图解。下列叙述错误的是( )
A.a过程为C3的还原
B.b过程为CO2的固定
C.物质①为NADPH
D.暗反应所需能量全部来自物质②
11.若白天光照充足,下列哪种条件可能对作物增产最有利( )
A.昼夜恒温25 ℃ B.白天温度25 ℃,夜间温度15 ℃
C.昼夜恒温15 ℃ D.白天温度25 ℃,夜间温度24 ℃
12.在高等植物光合作用的卡尔文循环中,唯一催化CO2固定形成C3的酶被称为Rubisco。下列叙述正确的是( )
A.Rubisco存在于细胞质基质中 B.激活Rubisco需要黑暗条件
C.Rubisco催化CO2固定需要ATP D.Rubisco催化C5和CO2结合
13.下列有关菠菜光合作用的光反应和暗反应的叙述,错误的是( )
A.光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜
B.暗反应的场所是叶绿体的基质
C.光反应能为暗反应提供ATP和NADPH
D.暗反应不能为光反应提供物质和能量
14.光合作用能将太阳能转化成为化学能,从而为生命活动提供动力。右图为光合作用过程示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.①代表的场所发生的化学反应是光反应
B.类囊体薄膜上吸收光能的色素只有叶绿素
C.②代表的场所发生的暗反应可以合成ATP
D.NADPH 进入叶绿体基质并参与CO2的固定
15.右图为光照强度对某绿色植物光合作用影响的示意图。下列说法正确的是( )
A.A点时,植物的线粒体和叶绿体都能产生ATP
B.植物从B点开始进行光合作用
C.植物一直处于B点状态不利于植物生长
D.C点以后限制光合作用的因素是光照强度
16.右图为夏季晴朗的白天,某绿色植物叶片光合作用强度的曲线图,下列各项表示曲线各段变化与其主要原因的对应关系,错误的是( )
A.ab段——光照强度增强
B.bc段——叶肉细胞中CO2浓度降低
C.cd段——温度上升
D.de段——光照强度减弱
二、非选择题
17.图1是某植物叶肉细胞的结构示意图,图2表示该植物在不同光强度下光合作用速率(用CO2吸收速率表示)的变化。请回答下列问题。
(1)图2中,影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是 ,而可能限制曲线BC段光合作用速率的两种环境因素主要是 和 。
(2)如果植物白天始终处于图2中A点状态,则在较长时间内该植物 (填“能”或“不能”)正常生长,原因是
。
18.下图为某绿色植物叶绿体内相关生理过程示意图(编号①②表示结构,Ⅰ、Ⅱ表示过程),据图回答下列问题。
(1)美国的鲁宾和卡门运用 技术,证明光合作用释放的O2来自水。
(2)图中表示光合作用光反应阶段的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),该过程在叶绿体的 (填序号)中进行。
(3)在暗反应过程中,CO2首先与C5结合,生成两个C3分子,该过程称为 。
(4)夏季晴朗的中午,某些农作物光合作用强度会减弱,主要原因是
。
第5讲 实验(一)
一、选择题
1.若在显微镜下观察到某个洋葱鳞片叶外表皮细胞正在发生质壁分离,则可以判断( )
A.该细胞是活细胞 B.细胞壁比原生质层的伸缩性大
C.该细胞正在吸水 D.该细胞不会发生质壁分离复原
2.在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了两次处理,下列叙述错误的是( )
A.质壁分离的必要条件之一是外界溶液浓度大于细胞液浓度
B.第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液,第二次滴加的液体为清水
C.若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则不会发生质壁分离
D.洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜
3.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,用显微镜观察到的结果如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.由实验结果推知,图甲细胞有活性
B.与图甲细胞相比,图乙细胞的细胞液浓度较低
C.图丙细胞的体积将持续增大,最终涨破
D.若选用根尖分生区细胞为材料,质壁分离现象更明显
4.在观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和复原的实验中,能证明正在发生质壁分离现象的是( )
A.液泡由大变小,紫色变浅 B.液泡由大变小,紫色变深
C.液泡由小变大,紫色变浅 D.液泡由小变大,紫色变深
5.将新鲜的紫色洋葱根尖成熟区细胞,放入质量浓度为0.075 g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性大分子食用色素,呈红色)中,在显微镜下观察,你会看到细胞的状态如右图所示。此时,部位①和②的颜色分别是( )
A.红色、无色 B.无色、紫色
C.红色、紫色 D.紫色、红色
6.在“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”的实验中,分别向甲、乙试管中加入2 mL斐林试剂,如下图所示。经水浴加热后,甲试管内液体颜色无明显变化,乙试管内液体颜色变为( )
A.无色 B.蓝色 C.紫色 D.砖红色
7.为了研究温度对凝乳酶催化乳汁凝固的影响,某同学进行了如下实验:先将酶和乳汁分别放入两支试管,然后将两支试管放入保持一定温度的同一水浴锅中持续15 min,再将酶和乳汁倒入同一试管中混合,继续保温并记录凝乳所需要的时间,结果如下表所示。该实验说明凝乳酶发挥催化作用最适宜的温度是( )
装置 A B C D E F
水浴温度/℃ 10 20 30 40 50 60
凝乳时间/min 不凝固 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝固
A.10 ℃或60 ℃左右 B.30 ℃或50 ℃左右
C.40 ℃左右 D.20 ℃左右
8.为验证酶的催化作用具有专一性,某兴趣小组设计了下图所示实验,该实验的自变量是( )
A.温度 B.底物
C.pH D.淀粉酶含量
9.为研究酶的特性,进行了相关实验,基本过程如下表所示。据此分析,下列叙述正确的是( )
步骤 基本过程 试管A 试管B
1 加入2%过氧化氢溶液 3 mL 3 mL
2 加入马铃薯匀浆 少许 —
3 加入二氧化锰 — 少许
4 检测
A.实验的自变量是反应速率 B.可用产生的气体总量作检测指标
C.该实验能说明酶的作用具有专一性 D.可用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
10.某小组进行“探究酶催化的专一性”活动,实验思路如下表所示。丙和丁可构成一组对照实验,其因变量是( )
组别 甲 乙 丙 丁
1%淀粉溶液3 mL + - + -
2%蔗糖溶液3 mL - + - +
唾液淀粉酶溶液1 mL - - + +
蒸馏水1 mL + + - -
37 ℃水浴10 min,分别加入检测试剂,摇匀。水浴加热2 min,观察并记录颜色变化
A.酶的种类 B.底物种类 C.反应温度 D.颜色变化
11.淀粉和蔗糖均为非还原糖,水解产物均为还原糖。某同学以还原糖的特性为基础,开展实验验证酶的专一性,相关操作及结果记录见下表。下列选项错误的是( )
编号 实验操作 实验结果
步骤1 步骤2 步骤3
试管1 加入2 mL可溶性淀粉溶液 加入1 mL新鲜唾液,混合保温 ②,50～65 ℃水浴加热2 min ③
试管2 加入2 mL蔗糖溶液 ①,混合保温 同试管1步骤3 ④
A.①加入1 mL新鲜唾液 B.②加入2 mL碘液
C.③产生砖红色沉淀 D.④溶液呈浅蓝色
12.活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中,会发生质壁分离现象。图a是发生质壁分离的植物细胞,图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法正确的是( )
A.图a中①②⑥共同组成原生质层
B.图b中细胞此时的细胞液浓度小于外界溶液浓度
C.在发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力会逐渐增强
D.将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离,则表示细胞已死亡
13.某同学进行“探究洋葱表皮细胞的吸水和失水”实验时,将观察到的某个细胞大小(注:细胞的初始大小相对值记为1)变化情况绘制成了曲线(如下图)。下列叙述正确的是( )
A.b～c段,由于失水过多,细胞可能已经死亡
B.c～d段,水分子的运动方向只是从细胞外进入细胞内
C.d～e段,细胞液浓度等于外界溶液浓度
D.e时液泡的颜色比a时浅
14.下列有关酶的实验设计思路正确的是( )
A.利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液验证酶的专一性
B.利用过氧化氢、新鲜肝脏匀浆和FeCl3溶液研究酶的高效性
C.利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
D.利用胃蛋白酶、蛋清和pH分别为5、7、9的缓冲液验证pH对酶活性的影响
15.某兴趣小组利用下图所示装置进行实验验证酶的高效性。下列有关叙述错误的是( )
A.两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多
B.需同时挤捏两支滴管的胶头,让肝脏研磨液和FeCl3溶液同时注入试管中
C.肝脏研磨液中的过氧化氢酶和FeCl3溶液都可以降低该反应的活化能
D.左侧移液管内红色液体上升的速度比右侧慢,最终液面比右边低
二、非选择题
16.右图为浸泡在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的某种植物细胞,据图回答下列问题。
(1)如果此细胞为发生质壁分离的细胞,那么细胞液浓度 (填“增大”或“减小”),
“质壁分离”是指 与 分离,要使该细胞快速复原,应将其置于 中。
(2)不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞必须具有 等结构。
17.带鱼加工过程中产生的下脚料富含优质蛋白,随意丢弃不仅浪费资源,还会污染环境。利用木瓜蛋白酶处理,可以变废为宝。请回答下列问题。
(1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽,但不能进一步将多肽分解为氨基酸,说明酶具有 性。
(2)为确定木瓜蛋白酶的最适用量和最适pH,研究人员进行了相关实验,结果如下图所示。
注:酶解度是指下脚料中蛋白质的分解程度。
据图分析,木瓜蛋白酶添加量应控制在 %,pH应控制在 ,偏酸、偏碱使酶解度降低的原因是 。
(3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度,实验的基本思路是
。
第6讲 实验(二)
一、选择题
1.有关探究酵母菌呼吸方式的实验,下列说法错误的是( )
A.需要设计有氧和无氧条件进行对比实验
B.可以用澄清石灰水检测CO2的产生情况
C.重铬酸钾在酸性条件下与乙醇发生化学反应变成灰绿色
D.通过敞开酵母菌培养液的瓶口,创造有氧条件
2.在“提取和分离叶绿体中的光合色素”实验中,正确的操作顺序应该是( )
A.进行纸层析→制取滤液→在滤纸条上画线→将实验材料研磨
B.制取滤液→进行纸层析→在滤纸条上画线→取滤液→再画线
C.将实验材料剪碎、研磨→在滤纸条上画线→制取滤液→进行纸层析
D.将实验材料剪碎、研磨→制取滤液→在滤纸条上画线→进行纸层析
3.做绿叶中色素的提取和分离实验时,为了将色素提取和分离,分别使用的试剂是( )
A.二氧化硅,碳酸钙 B.无水乙醇,生理盐水
C.无水乙醇,层析液 D.生理盐水,层析液
4.关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,下列叙述错误的是( )
A.使用单层尼龙布过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在画出一条滤液细线后紧接着重复画线2～3次
D.研磨叶片时,用无水乙醇溶解色素
5.在“绿叶中色素的提取和分离”实验中得到的色素带颜色较浅,分析其原因可能是( )
①加入的提取液太多 ②用体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠代替无水乙醇 ③研磨时没有加入碳酸钙 ④研磨时没有加入二氧化硅 ⑤取的叶片叶脉过多,叶肉细胞过少 ⑥画滤液细线的次数少 ⑦使用放置数天的菠菜叶
A.①③⑦ B.②④⑤ C.①③④⑤⑥⑦ D.②③④⑤⑥
6.右图所示为新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上的分离结果。以下相关说法正确的是( )
A.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
B.四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大
C.缺镁将直接影响丙、丁的合成
D.秋冬季落叶中色素含量(甲+乙)>(丙+丁)
7.在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,溴麝香草酚蓝溶液可用于检测( )
A.水 B.酒精 C.乳酸 D.二氧化碳
8.某中学生用红苋菜和某种层析液做“绿叶中色素的提取和分离”实验,下列相关叙述正确的是( )
A.色素提取时要加入CaCO3,有助于研磨得充分
B.为了排除层析液可能带来的颜色影响,可设置空白对照组
C.纸层析法分离色素的原理是不同色素在无水乙醇(或丙酮)中溶解度不同
D.滤纸条上层析法分离最终会得到两条色素带,且分离时间不宜过长
9.进行绿叶中色素的提取和分离实验时,甲、乙、丙、丁四名同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“+”表示使用,“-”表示未使用),其余操作均规范,实验结果依次为( )
项目 甲 乙 丙 丁
无水乙醇 - + + +
水 + - - -
CaCO3 + + - +
SiO2 + + + -
A.①②③④ B.②④①③ C.④②③① D.③②①④
10.为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.氧气的有无是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
11.下图是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套实验装置图。下列分析不合理的是( )
A.为检验空气中的二氧化碳是否被a瓶吸收完全,可在b瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶
B.相同时间内c瓶中的石灰水比e瓶中的石灰水浑浊程度更高
C.实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测d瓶中物质会出现灰绿色
D.c瓶和e瓶也可用溴麝香草酚蓝溶液,可根据溶液是否变色判断呼吸方式
二、非选择题
12.叶绿体能进行光合作用的原因之一是含有光合色素,某兴趣小组尝试用菠菜叶提取分离叶绿体中的色素。下图甲、乙是两种分离色素的装置,图丙为图乙装置的实验结果。
(1)将菠菜叶剪碎后放入研钵,然后加无水乙醇、 、CaCO3后迅速研磨。CaCO3的作用是 。
(2)图甲中滤液细线不能触及层析液的原因是 。
(3)乙装置是在甲的基础上进行的改进,滤液应滴在 (填“a”或“b”)处,图丙中最大的圆圈①的颜色是 。
13.某兴趣小组想探究酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置,如下图(A～D)所示。
A B C D
(1)根据实验目的选择装置序号,并用箭头按照实验组装顺序连接序号(装置可重复使用)。则有氧条件下的装置序号是 。
(2)装置中C瓶的作用是 ,
B瓶中澄清的石灰水还可用 代替。
14.右图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为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呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表内容。
装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三
A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①
B 加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ② 加入石蜡油,铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。
(3)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温度大小关系是
(填“A>B”“A21世纪教育网(www.21cnjy.com)第三单元 细胞的代谢
第1讲 细胞的物质输入和输出
1.C 培养液的浓度过高,导致植物根细胞吸水困难,甚至失水,植株出现萎蔫现象。
2.D 人体红细胞以主动运输方式吸收的物质是K+。
3.A 将人体红细胞浸在浓度为x的NaCl溶液中,红细胞发生破裂,说明NaCl溶液浓度小于红细胞内细胞质浓度;而将人体红细胞浸在浓度为y的NaCl溶液中,红细胞发生皱缩,说明NaCl溶液浓度大于红细胞内细胞质浓度,因此比较这两种NaCl溶液浓度大小的结果是x4.C 由题图可知,该物质逆浓度梯度运输,且需要载体蛋白的协助,是主动运输。
5.C 氨基酸、Na+和葡萄糖进入细胞都需要转运蛋白的协助,不需要转动蛋白也不消耗能量的是O2。
6.A 对农作物施肥过多,出现了“烧苗”的现象,是由于外界溶液渗透压高于根部细胞细胞液渗透压,从而造成植物细胞失水过多出现“烧苗”现象。
7.B 只和浓度梯度有关的运输方式,属于自由扩散。二氧化碳的运输属于自由扩散。
8.C OA段,随时间的推移,细胞失水量逐渐增加,说明外界溶液浓度大于细胞液浓度;AB段,细胞吸水,细胞中液泡的体积逐渐增大;OA段,随着时间的推移,细胞失水量逐渐增加,细胞液浓度增加,吸水能力逐渐增强;AB段,细胞吸水,逐渐发生质壁分离复原。
9.A 水分子的运输方式是自由扩散和协助扩散,运输动力是浓度差。因此,将刚萎蔫的菜叶放入清水中,水分子通过自由扩散进入细胞,同时水分子可以通过细胞膜上的水通道蛋白进入细胞内,使菜叶细胞中的水分能够得到恢复。
10.A 据题图分析可知,人体组织细胞较大,痢疾内变形虫吞噬人体细胞的方式为胞吞。
11.D 把洋葱鳞片叶外表皮细胞放在一定浓度的KNO3溶液中先发生质壁分离,原因是外界溶液的浓度大于细胞液的浓度,细胞失水。接着发生质壁分离自动复原,其原因是K+和N逐渐被细胞吸收,从而使细胞液浓度升高,细胞吸水。K+和N的吸收是主动运输,需要核糖体合成的载体蛋白协助和消耗线粒体提供的能量,故这个过程与线粒体、核糖体、液泡这三个细胞器均有关。
12.C 有些无机盐进出细胞时通过离子通道进行协助扩散,如神经细胞产生动作电位时Na+的内流;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞;某些小分子物质如乙酰胆碱,是一种神经递质,以胞吐方式运出细胞;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞。
13.【答案】 (1)小于 (2)原生质层 ③ (3)选择透过 转运蛋白的种类和数量
【解析】 (1)①表示烧杯中的液体,②表示漏斗中的液体,③表示半透膜。渗透作用发生时,水分子从低浓度溶液进入高浓度溶液,图乙显示,水分子进入漏斗,说明①的浓度小于②。
(2)图丙中⑦为原生质层,它包括细胞膜、液泡膜,以及两层膜之间的细胞质,其在渗透系统中的作用类似于图甲中的③半透膜。
(3)图甲的半透膜与细胞膜本质的区别是细胞膜具有选择透过性,细胞膜的这一特性与其膜上转运蛋白的种类和数量有关。
14.【答案】 (1)细胞器膜 (2)失水皱缩 质壁分离
(3)脂质 (4)协助扩散
【解析】 (1)生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜等结构。
(2)若外界溶液浓度大于细胞质浓度,动物细胞会失水从而皱缩;若外界溶液浓度大于细胞液浓度,植物细胞会因渗透失水而发生质壁分离。
(3)生物膜系统的化学成分包括蛋白质、糖类和脂质。
(4)题图中d所示物质跨膜运输时是顺浓度梯度进行的,且需要载体蛋白的协助,属于协助扩散。
第2讲 酶和ATP
1.A 加酶洗衣粉在温水中的洗涤效果更好,说明酶的活性受温度影响。
2.A 低温会抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构。
3.A 由题图可知,若在A点增加反应物浓度,反应速率将加快;若在C点增加反应物浓度,反应速率不变;若在A点提高反应温度,因为不是最适温度,所以反应速率会减慢;若在B点增加酶的浓度,反应速率会加快。
4.A 因为人体唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃左右,所以温度从15 ℃上升至25 ℃,唾液淀粉酶的活性将增大。
5.D 唾液淀粉酶在最适温度时,酶活性最强;在最适温度前随着温度的升高,酶活性增强;在超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,直到失活。
6.D 直接给细胞的生命活动提供能量的物质是ATP。
7.C 每个ATP分子含有2个特殊化学键(磷酐键)、3个磷酸基团;ATP与ADP的相互转化和能量有关。
8.C 叶肉细胞吸收CO2是自由扩散,不需要消耗ATP。
9.B 过程①为ATP的合成,需要酶的催化;有氧呼吸第二、第三阶段有ATP的合成,发生在线粒体中;过程②为ATP的水解,在叶绿体暗反应阶段,需要ATP水解提供能量。
10.B 酶的本质为蛋白质或RNA,所以合成酶的原料是氨基酸或核糖核苷酸;酶是一类具有催化作用的有机物,与无机催化剂一样都能降低化学反应的活化能;线粒体是有氧呼吸的主要场所,因此,人体肌细胞中的有氧呼吸酶主要分布于线粒体中;强酸、强碱或高温都会破坏酶的空间结构,均可使酶失活。
11.D 探究酶的高效性时,自变量是无机催化剂和酶;探究酶的专一性时,可以设置为底物相同酶的种类不同或酶相同底物不同,即自变量不一定是酶的种类;探究pH对酶活性的影响时,自变量只能是pH;探究温度对酶活性的影响时,因变量不止一种。
12.C 在一定温度范围内,如题图中t2之前,酶的活性随着温度的升高而升高;低温抑制酶的活性,但不会破坏酶的空间结构,而高温会破坏酶的空间结构导致酶失活;由题图可知,温度在t2时,酶活性最高,可见温度在t2时酶降低活化能的作用比t1时显著;低温抑制酶的活性,但不破坏酶的空间结构,酶适合在低温保存,故温度在t1时比在t2时更适合酶的保存。
13.D 题图中M指的是腺嘌呤,N指的是核糖;如果ATP来自光反应,则这部分ATP只能用于暗反应中还原C3,固定CO2不需要消耗能量;ATP的充电和放能均需要酶的催化;食物中稳定的化学能转化成ATP中活跃的化学能,需通过呼吸作用来完成。
14.【答案】 (1)④ (2)③ (3)①→②→③→④ (4)ATP与ADP之间进行相互转化
【解析】 (1)(2)(3)在绿色植物体内,光能转变成ATP和NADPH中的化学能,然后再转移到有机物中,有机物被动物消化吸收后,可以氧化分解释放出其中的能量,这些能量大部分以热能的形式散失,维持生物体的体温,少部分能量转移到ATP中可以用于各项生命活动,如生物放电、肌肉收缩等。
(4)ATP和ADP可以相互转化是实现机体能量持续供应的前提。
第3讲 细胞呼吸
1.C 生物体细胞有氧呼吸的最终产物是二氧化碳和水。
2.C 剧烈运动后感到肌肉酸痛,主要原因是肌细胞产生并大量积累了乳酸。
3.A 细胞有氧呼吸过程的三个阶段中都产生的物质是ATP。
4.C 酵母菌无氧呼吸不能产生的物质是乳酸。
5.C 在有氧呼吸的三个阶段中,第三阶段为[H]与氧气结合生成水。
6.D 酵母菌在无氧的情况下进行无氧呼吸,产生酒精。
7.A 在有氧条件下,丙酮酸在线粒体中彻底氧化分解为CO2和水;无氧条件下,丙酮酸在细胞质基质中进行不彻底的氧化分解,可能产生酒精和CO2,也可能产生乳酸。
8.A 水稻根细胞既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,有氧呼吸的产物是CO2和水,无氧呼吸的产物是酒精和CO2,所以水稻根尖伸长区细胞可能进行的呼吸过程是①②④;过程④表示无氧呼吸的第二阶段,消耗[H],但不生成ATP;过程②表示有氧呼吸的第二阶段和第三阶段,其中第二阶段在线粒体基质完成,第三阶段在线粒体内膜完成;人体肌细胞既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸,在200 m比赛中,运动员主要通过有氧呼吸过程获得能量,即主要通过过程①②获得能量。
9.D 有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质,第二阶段和第三阶段的场所是线粒体;有氧呼吸第一阶段和第二阶段释放少量能量,第三阶段释放大量能量;有的细胞如乳酸菌进行无氧呼吸产物为乳酸,有的细胞如酵母菌进行无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳;有氧呼吸和无氧呼吸都可释放能量,合成ATP为生命活动提供能量。
10.A 无氧呼吸和有氧呼吸所需的酶不完全相同,因为是不同的反应,②错误;人体细胞无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,④错误。
11.D 细胞呼吸是ATP的主要来源,但不是全部来源,光合作用的光反应也产生ATP;水稻无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳,并非乳酸;探究酵母菌的细胞呼吸方式通常用重铬酸钾溶液检测有无酒精的产生。
12.A 把新鲜蔬菜放在冰箱冷藏室中,可以降低温度,降低呼吸酶的活性,使细胞呼吸减弱,从而减少有机物的消耗,延长保鲜时间。
13.【答案】 (1)细胞质基质 (2)③④ ①②③
(3)①④ ①③
【解析】 (1)题图中A丙酮酸产生的部位是细胞质基质。
(2)①②③④过程中,必须在无氧条件下进行的是③④过程,可在酵母菌细胞中进行的是①②③过程。
(3)人剧烈运动导致腿发酸是因为进行了题图中①④(无氧呼吸产生乳酸)过程;而苹果储藏久了,会有酒味产生,其原因是发生了题图中①③(无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)过程。
14.【答案】 (1)丙酮酸 线粒体内膜 (2)二
(3)C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量 (4)1∶3
【解析】 (1)依据有氧呼吸过程分析可知,A物质为丙酮酸,B物质为H2O。H2O的产生发生在有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜。
(2)C为二氧化碳,有氧呼吸过程中,第二阶段(线粒体基质)丙酮酸和水反应,产物为CO2和[H]。
(3)有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(4)有氧呼吸总反应式中,葡萄糖与CO2之比为1∶6;无氧呼吸反应式中,葡萄糖与CO2之比为1∶2,故产生等量CO2,有氧呼吸和无氧呼吸所消耗的葡萄糖之比为1∶3。
第4讲 光合作用
1.A 类囊体膜是光合作用光反应阶段的场所,含有与光合作用相关的酶和色素,因此叶绿体中的色素存在于叶绿体的类囊体膜。
2.C 由题图可知,阶段Ⅰ表示光反应,阶段Ⅱ表示暗反应,物质a表示NADPH,物质b表示ATP。
3.A 暗反应阶段有光、无光均可进行;光反应为暗反应提供NADPH、ATP;暗反应的产物是有机物,O2是光反应的产物。
4.A 农作物要合理密植;阴雨天应适当降低大棚内温度,减少有机物的消耗;无色塑料薄膜比红色的塑料薄膜更有利于光合作用。
5.D 需氧细菌细胞呼吸消耗O2,因此可以根据需氧细菌的分布部位判断O2的产生部位,由题干信息可知,在黑暗中用极细的光束照射水绵,发现需氧细菌只向叶绿体被光束照射的部位集中,说明光合作用的条件是需要光照,需氧细菌向叶绿体集中,说明光合作用的场所是叶绿体,产物有O2,但不能判断光合作用的产物有无淀粉。
6.B 在暗反应阶段中,绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5结合,形成C3;在有关酶的催化下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,由此可知,参与暗反应必需的物质是CO2、NADPH、ATP。
7.A ATP的合成场所是叶绿体中的类囊体薄膜③,分解场所是叶绿体基质④;叶绿体增大膜面积的方式是依靠类囊体堆叠形成基粒;光合作用光反应的酶在类囊体薄膜上,暗反应的酶在叶绿体基质中。
8.B 需氧型生物的细胞不一定有线粒体,如醋酸菌;能进行光合作用的生物不一定都有叶绿体,如蓝细菌。叶绿体和线粒体都有膜结构,生物膜的基本支架都是磷脂双分子层,两者都含有磷脂、DNA和多种酶,叶绿体中还含有色素。两者都有双层膜结构(内膜和外膜),叶绿体基质中一般还有基粒。
9.D 叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越快。
10.D 在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,a过程为C3的还原;在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物,b过程为CO2的固定;图中①表示NADPH,②表示ATP;暗反应所需能量全部来自物质①NADPH和②ATP。
11.B 在白天光照充足、温度25 ℃的条件下,光合作用积累的有机物多;由于影响呼吸作用的因素主要是温度,夜晚适当降低温度(15 ℃)可以降低作物对有机物的消耗,达到增产的目的。
12.D Rubisco参与植物光合作用过程中的暗反应,暗反应场所在叶绿体基质,故Rubisco存在于叶绿体基质中;暗反应在有光和无光条件下都可以进行,故参与暗反应的酶Rubisco的激活对光无要求;Rubisco催化CO2固定不需要ATP;Rubisco催化CO2的固定,即C5和CO2结合生成C3的过程。
13.D 光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜,该阶段可发生水的光解等过程;暗反应的场所是叶绿体的基质,该阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原;光反应能为暗反应提供ATP和NADPH,用于三碳化合物的还原;暗反应为光反应提供NADP+、ADP等物质。
14.A ①是基粒,是光反应阶段场所;类囊体薄膜上吸收光能的色素除了叶绿素还有类胡萝卜素;②叶绿体基质处发生暗反应消耗ATP;NADPH 进入叶绿体基质并参与C3的还原。
15.C A点时光照强度为0,此时只有呼吸作用,产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质;B点净光合速率等于0,此时光合速率等于呼吸速率,A点之后就开始进行光合作用;植物一直处于B点状态,即光合速率等于呼吸速率,没有有机物的积累,不利于植物生长;C点之前限制光合作用的因素是光照强度,C点之后限制光合作用的因素可能是温度或二氧化碳
浓度。
16.C 分析题图可知,6时～10时,光照强度逐渐增强,光合作用强度也在增强,因此引起曲线ab段变化的主要环境因素是光照强度增强;10时～12时,温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应不足,因此导致bc段变化的主要环境因素是叶肉细胞中CO2浓度降低;12时～14时,气孔开放,细胞可利用的CO2增多,因此导致cd段变化的主要环境因素是CO2浓度升高;14时～18时,光照强度逐渐减弱,光合作用强度也逐渐减弱,因此引起de段变化的主要环境因素是光照强度减弱。
17.【答案】 (1)光强度 温度 CO2浓度 (2)不能 这些农作物白天没有有机物积累,夜间呼吸作用还要消耗有机物,故在较长时间有机物的消耗量大于合成量
【解析】 (1)图2中,影响曲线AB段光合作用速率的环境因素主要是光强度,而可能限制曲线BC段光合作用速率的两种环境因素主要是温度和CO2浓度。
(2)如果植物白天始终处于图2中A点状态,则在较长时间内该植物不能正常生长,原因是这些农作物白天没有有机物积累,夜间呼吸作用还要消耗有机物,故在较长时间有机物的消耗量大于合成量。
18.【答案】 (1)同位素示踪(标记) (2)Ⅰ ① (3)CO2的固定
(4)气温过高,部分气孔关闭,CO2供应不足
【解析】 (1)美国的鲁宾和卡门利用同位素示踪技术证明了光合作用释放的O2来自水。
(2)光合作用光反应阶段进行水的光解及ATP的合成,题图中表示光合作用光反应阶段的是Ⅰ,该阶段中光能被叶绿体内①类囊体薄膜上的色素捕获后,将水分解为O2和H+等,还合成ATP和NADPH,于是光能转化成储存在ATP和NADPH中的化学能。
(3)在光合作用的暗反应过程中,CO2在特定酶的作用下,与C5结合形成2个C3,这个过程称为CO2的固定。
(4)植物需要的CO2是通过气孔从外界吸收的,炎热夏季的中午,气温过高会导致部分气孔关闭,植物吸收的CO2减少,因此造成光合作用强度减弱。
第5讲 实验(一)
1.A 细胞壁比原生质层的伸缩性小;细胞失水可引起细胞壁与原生质层逐渐分离,即发生质壁分离;正在发生质壁分离的细胞是活细胞,当其所处的外界溶液浓度小于细胞液浓度时,该细胞会因吸水而发生质壁分离复原。
2.C 若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮,则会发生质壁分离。
3.A 能发生质壁分离后复原的细胞应为活的植物细胞,据题图分析,从图乙到图丙发生了质壁分离复原现象,说明图甲细胞是活细胞;图乙所示细胞发生质壁分离,该过程中细胞失水,故与图甲细胞相比,图乙细胞的细胞液浓度较高;由于有细胞壁的限制,图丙细胞的体积不会持续增大,且不会涨破;根尖分生区细胞无中央大液泡,不能发生质壁分离。
4.B 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水,发生质壁分离现象。在该过程中,由于液泡的细胞液中水分逐渐减少,而色素等分子数量不变,所以液泡越来越小,且细胞液的浓度越来越大,紫色越来越深。
5.A ①表示细胞壁与细胞膜之间的部分,②表示细胞液。细胞壁是全透性的,所以①处充满了外界溶液,即胭脂红溶液,颜色为红色;原生质层具有选择透过性,由于胭脂红是大分子,不能通过原生质层,故紫色洋葱根尖成熟区细胞的②细胞液的颜色仍然是无色的。
6.D 乙试管中,淀粉酶能够将淀粉分解,产生还原糖,还原糖能够在水浴加热的情况下,与斐林试剂发生反应,出现砖红色。
7.C 分析实验数据可知,在40 ℃时凝乳酶催化乳汁凝固所需的时间最短,说明此温度下酶活性比其他组高,由此可推测40 ℃左右是凝乳酶催化作用最适宜的温度。
8.B 实验中存在淀粉和蔗糖两种不同的底物,而酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或一类化学反应,这里通过改变底物来验证酶的专一性,所以底物是自变量。
9.D 实验的自变量为加入的催化剂种类;可用产生的气体速率作检测指标,不可用产生的气体总量作检测指标;该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性,不能说明酶的专一性;鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶,能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验。
10.D 实验遵循单一变量原则,丙和丁可构成一组对照实验,其自变量是底物种类,因变量是颜色变化。
11.B 由题意可知,该实验的自变量是底物的种类(淀粉和蔗糖),试管1中加入了1 mL新鲜唾液,故试管2中的①加入的是1 mL新鲜唾液;由于淀粉和蔗糖均为非还原糖,其水解产物均为还原糖,还原糖能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,且反应条件需要水浴加热,故步骤3中的②加入的是斐林试剂;由于唾液淀粉酶能催化淀粉水解产生还原糖,还原糖能与斐林试剂在水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀,故③产生砖红色沉淀;唾液淀粉酶不能催化蔗糖水解,故④溶液呈现斐林试剂的颜色即浅蓝色。
12.C 原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的⑤细胞质;图b细胞处于质壁分离状态,可能继续发生分离,也可能处于质壁分离复原状态,也可能处于平衡状态,故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度;由于K+和N可以进入细胞,因此将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后用显微镜观察,发现该细胞未发生质壁分离,可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原,因此不一定是细胞已死亡。
13.D c～d段细胞大小相对值增加,说明b～c段细胞没有死亡,只是水分子进出达到平衡;c～d段细胞大小相对值增加,细胞吸水,即进入细胞的水量大于出细胞的水量;d～e段,细胞大小相对值不再变化,但大于细胞初始状态,说明细胞吸水,体积有所增大,但细胞壁的存在限制了细胞体积无限增大,所以外界溶液浓度可能低于细胞液浓度;e时细胞大小相对值大于a时细胞的初始大小,说明细胞吸水,则液泡的颜色比a时浅。
14.B 碘液只能检验淀粉的存在与否,不能检测蔗糖的存在与否,故不能利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液来验证酶的专一性;酶的高效性是相对无机催化剂而言的,所以研究酶的高效性时,要用酶和无机催化剂作对比;过氧化氢的分解速率受温度影响较大,不能准确反映酶活性的变化,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响;胃蛋白酶的最适pH是1.5,所以利用胃蛋白酶、蛋清来验证pH对酶活性的影响时,pH不能设置成5、7、9。
15.D 和无机催化剂相比,酶具有高效性,所以左侧移液管内红色液体上升的速度比右侧快,由于两个装置中过氧化氢的量相等,产生的氧气一样多,最终两侧移液管中的液面一
样高。
16.【答案】 (1)增大 原生质层 细胞壁 清水
(2)大液泡
【解析】 (1)如果此细胞为发生质壁分离的细胞,细胞失水,那么细胞液浓度增大,吸水能力增强,“质壁分离”是指原生质层与细胞壁分离。将发生质壁分离的细胞置于清水中,细胞吸水,发生质壁分离的复原,所以要使该细胞快速复原,应将其置于清水中。
(2)并不是该植物的所有活细胞都能发生质壁分离,能发生质壁分离的细胞必须是成熟的活的植物细胞,这些细胞必须具有完整的大液泡等结构。
17.【答案】 (1)专一
(2)0.020 6.5 酶的空间结构改变,活性降低
(3)设置一系列温度梯度,其他条件相同且适宜,分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的分解程度
【解析】 (1)木瓜蛋白酶可将下脚料中的蛋白质分解为多肽,但不能进一步将多肽分解为氨基酸,说明酶具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)据题图可知,随着木瓜蛋白酶的增加,蛋白质的分解程度逐渐上升,直至达到相对稳定,结合题图所示可知,木瓜蛋白酶添加量应控制在0.020%,因为超过该值,酶解度不再增加,pH应控制在 6.5,因为该值是木瓜蛋白酶最适pH,偏酸、偏碱都会使酶的空间结构改变,活性降低。
(3)若要探究木瓜蛋白酶的最适温度,则需要将温度设为自变量。实验的基本思路为设置一系列温度梯度,其他条件相同且适宜,分别测定木瓜蛋白酶对下脚料中蛋白质的分解程度,酶解度最大时对应的温度是该酶的最适温度。
第6讲 实验(二)
1.D 给酵母菌提供氧气时,需要通入空气,且通入的空气要先经过NaOH溶液,目的是除去空气中的CO2,故实验中不能通过敞开酵母菌培养液的瓶口,创造有氧条件。
2.D 实验中需要先将实验材料剪碎、研磨,制取滤液后,在滤纸条上画线,然后进行纸层析。
3.C 绿叶中的色素能够溶解于有机溶剂中,所以用无水乙醇进行提取;绿叶中的色素在层析液中的溶解度不同,所以用层析液进行分离。
4.C 在画出一条滤液细线后,需待滤液干后,再重画一到两次。
5.C 加入的提取液太多,色素所占比例小,则色素带颜色较浅,①正确;体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可以代替无水乙醇,不会导致色素带颜色较浅,②错误;研磨时没有加入碳酸钙,使部分色素被破坏,导致色素带颜色较浅,③正确;研磨时没有加入二氧化硅,导致研磨不充分,色素没有充分提取,导致色素带颜色较浅,④正确;取的叶片叶脉过多,叶肉细胞过少,绿叶中所含色素少,导致色素带颜色较浅,⑤正确;在画滤液细线时,应等滤液干后再重画一到两次,画滤液细线次数太少,会使滤纸上的色素量少,也会导致滤纸条上色素带颜色较浅,⑥正确;使用放置数天的菠菜叶,部分色素被破坏,叶中所含色素少,导致色素带颜色较浅,⑦正确。
6.B 提取色素时加入无水乙醇,是为了溶解叶绿素;四种色素都能溶解在层析液中,丁扩散距离最远,表明在滤纸上扩散得最快,可见丁色素的溶解度最大;题图中甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素,缺镁将直接影响甲、乙的合成;秋冬季落叶中类胡萝卜素的含量较高,所以(甲+乙)<(丙+丁)。
7.D 二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清的石灰水变浑浊。故探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,可以通过观察溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化来检测二氧化碳。
8.B 色素提取时要加入SiO2,有助于研磨得充分;可设置空白对照组排除层析液本身的颜色对实验结果的影响;纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同;滤纸条上层析法分离最终会得到四条色素带,叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素。
9.B 由题表可知,甲同学未加有机溶剂,色素需溶解在有机溶剂中,所以甲同学提取不到色素,结果应为②;乙同学的操作正确,提取分离结果应为④;丙同学可以提取到色素,但由于未加CaCO3,叶绿素有可能被破坏,因而下边两条色素带比正常的要窄,结果应为①;丁同学未加SiO2,研磨不充分,导致各种色素的提取量均较少,结果应为③。
10.C 酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的无关变量;氧气的有无是本实验的自变量;等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放能量少。
11.D 酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均会产生CO2,CO2可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄,所以c瓶和e瓶也可用溴麝香草酚蓝溶液,可根据变色时间长短判断呼吸方式。
12.【答案】 (1)SiO2 防止色素被破坏
(2)防止色素直接溶解到层析液中
(3)a 橙黄色
【解析】 (1)提取色素时,加入SiO2有助于研磨得充分,加入CaCO3可防止研磨中色素被破坏。(2)绿叶中的色素都能溶解在层析液中,图甲中滤液细线不能触及层析液的原因是防止色素直接溶解到层析液中。
(3)分析图乙可知,层析液依靠灯芯的吸引,从a点引入定性滤纸上,然后在定性滤纸上从a点向外扩散,因此滤液应滴在a处。从叶绿体提取的四种色素中,胡萝卜素在层析液的溶解度最大,扩散最远,胡萝卜素呈橙黄色。因此,图丙中最大的圆圈①的颜色是橙黄色。
13.【答案】 (1)C→A→B(或C→B→A→B)
(2)吸收空气中的CO2,排除其对实验结果的干扰 溴麝香草酚蓝溶液
【解析】 要设置有氧条件,需要通入空气,为了避免空气中CO2的干扰,需用质量分数为10%的NaOH溶液吸收空气中的CO2,故依次连接C、A、B。若要检测空气中的CO2是否吸收尽,可在C和A之间加B瓶。检测CO2还可以用溴麝香草酚蓝溶液,CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
14.【答案】 (1)①不加入石蜡油 ②加入10 g活性干酵母 (2)去除氧气 自 (3)A>B
【解析】 考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则,因此①处应填:不加入石蜡油,②处应填:加入10 g活性干酵母。B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气,控制实验的自变量。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多,因此,装置A、B温度大小关系是A>B。
