2018-2019学年高一生物疑难问题专练（必修1）疑难专练04+细胞的能量供应和利用

疑难专练04 细胞的能量供应和利用
疑难点1 解读酶促反应速率曲线
1．图1表示在图2中c点对应的pH条件下，一定量的淀粉酶催化的反应速率与淀粉含量的关系。下列有关叙述正确的是
A．限制图1中a点催化反应速率的因素是淀粉酶的含量
B．升高pH，则图1中b点有可能不变
C．若把图2中的pH改为温度，则c点和d点所对应的温度条件下，酶的结构相同
D．若把两图中纵坐标反应速率都改成酶活性，则两图中的曲线大体形状和原来相似
【参考答案】B
2．图甲表示的是人与植物的淀粉酶在不同的pH中的活性，图乙表示的是三种脱氢酶（a、b、c）的活性受温度影响的情况。下列说法中正确的是
A．图甲中pH为5时，植物淀粉酶的活性最高
B．由中性变成酸性，人淀粉酶的活性升高
C．图乙中，活性温度范围最广的酶是b
D．图乙中，c酶的最适活性温度为40℃
【参考答案】A
1．表示酶高效性的曲线
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
（2）当底物量一定时，酶只能缩短达到反应平衡所需的时间，不改变产物的最大生成量。
2．表示酶专一性的图像和曲线
（1）图像
①图中A表示酶，B表示被A催化的底物，E、F表示B被分解后产生的物质，C、D表示不能被A催化的物质。
②酶和被其催化的反应物分子都有特定的结构。
（2）曲线
①在底物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A能催化底物的反应。
②在底物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不能催化底物的反应。
3．酶促反应与反应时间的关系曲线
（1）甲、乙、丙三图的时间t0、t1和t2是一致的。
（2）随着反应的进行，反应物因被消耗而减少，生成物因生成而增多。
（3）t0～t1段，因反应物较充足，所以反应速率较高，反应物消耗较快，生成物生成速率快。t1～t2段，因反应物含量较少，所以反应速率降低，反应物消耗较慢，生成物生成速率较低。t2时，反应物被消耗干净，生成物也不再增加，此时反应速率为0。
4．影响酶促反应因素的曲线分析
（1）温度和pH对酶促反应的影响
①在一定温度（pH）范围内，随温度（pH）的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶变性失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏。
③从丙图可以看出：纵坐标为反应物剩余量，剩余量越多，生成物越少，反应速率越慢；图示pH＝7时，反应物剩余量最少，应为最适pH；反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
（2）底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
①在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
②在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度的增加而加快，但当底物浓度达到一定值后，受酶数量限制，酶促反应速率不再增加。
【特别提醒】
（1）人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左右，而胃液的pH在2左右，在胃中唾液淀粉酶失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解。
疑难点2 根据CO2释放量和O2消耗量判断呼吸方式
1．在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表所示。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是
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外还有乙醇或乳酸
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，种子消耗的葡萄糖最少
D．d条件下，产生的CO2来自细胞质基质和线粒体
【参考答案】B
2．某同学用如图装置测定密闭容器中发芽的小麦种子的呼吸方式。其中甲实验装置设计如下:密闭的锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入经消毒的正在萌发的小麦种子，并放置到20℃恒温环境中培养一段时间。
（1）NaOH溶液的作用是___________。小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是_____________________。
（2）由于发芽小麦种子的呼吸作用，甲装置内的气体发生了变化，使得墨滴向右移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体是______________________。
（3）乙装置用来测定发芽小麦种子呼吸作用过程中的另一种气体的变化，则乙装置锥形瓶的小烧杯内放入_________________________________。
（4）若甲装置测出的实验数据（墨滴向右移动量）为X，乙装置测得的实验数据（墨滴向左移动量）为Y，则装置中种子的有氧呼吸和无氧呼吸的消耗葡萄糖的比值为_____________________。
（5）为了纠正环境因素对甲装置引起的误差，必须另设丙装置进行校正。则丙装置锥形瓶中放置___________，小烧杯内放置___________，其他处理与实验组完全相同。
【参考答案】（1）吸收呼吸作用产生的CO2 增大吸收CO2的能力
（2）O2
（3）同体积的清水
（4）X∶3Y
（5）与甲组等量的经消毒的死种子 与甲组等量的NaOH溶液
【试题解析】（1）小烧杯中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO2；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，可增大吸收CO2的能力。（2）甲装置中发芽小麦种子进行呼吸作用时消耗O2，并放出CO2，其中CO2被NaOH溶液吸收，使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为O2。（3）装置乙用来测定小麦种子呼吸过程中另一种气体（即CO2）的变化，则其与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳。（4）由题意可知，装置甲测得的X为小麦有氧呼吸消耗O2的量，则小麦有氧呼吸消耗葡萄糖量为X/6，装置乙测得的Y为无氧呼吸CO2释放量，则小麦种子无氧呼吸消耗葡萄糖为Y/2。则两者之比为X/6∶Y/2=X∶3Y。（5）丙装置锥形瓶内加入与甲组等量的经消毒的死种子，小烧杯中溶液应与甲装置相同。
“三看法”判定细胞呼吸类型
（1）“一看”反应物和产物
（2）“二看”物质的量的关系
①不消耗O2，释放CO2?只进行无氧呼吸产生酒精。
②无CO2释放?只进行无氧呼吸产生乳酸。
③酒精产生量等于CO2量?只进行无氧呼吸产生酒精。
④CO2释放量等于O2的吸收量?只进行有氧呼吸。
⑤CO2释放量大于O2的吸收量?既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自酒精发酵。
⑥酒精产生量小于CO2量?既进行有氧呼吸，又进行酒精发酵；多余的CO2来自有氧呼吸。
（3）“三看”反应场所
疑难点3 光合作用的影响因素
1．下列关于光合作用强度的叙述，正确的是
A．在相同的光照条件下，各种植物的光合作用强度相同
B．光合作用强度由遗传物质决定，所以是固定不变的
C．森林中，植物上部的叶片和下部的叶片光合作用强度有差异
D．叶片从幼到老，光合作用强度不变
【参考答案】C
2．如图表示某植物在不同光照强度下，单位时间内CO2释放量和O2产生总量的相对变化。对植物生理过程分析正确的是
A．光照强度为a时，光合作用强度不为0
B．光照强度为b时，光合作用与呼吸作用强度相等
C．光照强度为c时，光合作用强度是呼吸作用强度两倍
D．光照强度为d时，光合作用从环境中吸收2单位CO2
【参考答案】D
【试题解析】光照强度为a时，没有氧气产生，光合作用强度为0，呼吸作用CO2产生量为6单位，A错误；光照强度为b时，CO2释放量等于氧气产生总量，即CO2产生总量大于光合作用氧气产生总量，光合作用强度小于呼吸作用强度，B错误；光照强度为c时，O2产生总量与呼吸作用CO2产生量相等，即光合作用强度等于呼吸作用强度，C错误；光照强度为d时，O2产生量为8单位，光合作用时除了消耗呼吸产生的6单位CO2，还要从环境中吸收2单位CO2，D正确。
1．影响光合作用的内部因素
（1）与植物自身的遗传特性有关，如阴生植物和阳生植物，如图1所示。
（2）植物叶片的叶龄、叶面积指数也会制约光合作用，如图2、图3所示。
2．外界因素对光合速率的影响
（1）单因素对光合速率的影响
因素
图像及原理分析
关键点及线段
应用
光照强度
光照强度通过影响光反应速率，影响ATP及[H]的产生速率，进而影响暗反应速率
①A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点；
②AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加；
③C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化；
④阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示
间作套种时农作物的种类搭配、林带树种的配置等都是这一原理的具体运用
温度
温度通过影响酶的活性进而影响光合作用速率（主要是暗反应）
①B点对应的温度为最适生长温度；
②AB段，随温度升高光合作用速率升高；
③BC段，随温度升高光合作用速率降低
①冬天利用温室大棚提高温度，促进植物生长；②温室中，增加昼夜温差，减少夜晚有机物的消耗，有利于有机物的积累
CO2浓度、矿质离子浓度

CO2浓度影响暗反应中CO2的固定，矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成
①AB段，随CO2浓度或矿质离子浓度的增加光合作用速率升高；
②B点后，随CO2浓度的增加光合作用速率不再升高；
③B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降（细胞失水）
①增加大田中的空气流动，以增加CO2浓度；②温室中可使用CO2发生器，以增加CO2浓度；
③合理施肥，补充土壤中的矿质元素
绿叶的面积
叶面积指数＝叶片总面积/土地面积通过影响光合作用强度及细胞呼吸强度来影响干物质的积累。图中阴影部分面积即干物质的积累量
①OB段，随叶面积指数的不断增大，进行光合作用的叶片面积也在增加，总光合作用速率增加；
②BA段，随叶面积指数的不断增大，叶片重叠较严重，进行光合作用的叶片面积基本不再增加，总光合作用速率几乎不增加；
③OA段，随叶面积指数的增大，进行细胞呼吸的叶片面积增加，总呼吸速率增加
适当间苗，合理密植，适当修剪，避免徒长
（2）多因素对光合速率的影响
图像
含义
P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；Q点时，横坐标所表示的因子不再是影响光合速率的因素，影响因素为坐标图中所标示出的其他因子
应用
温室栽培时，在一定光照强度下，白天可适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也可同时适当补充CO2，进一步提高光合速率；当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率
疑难点4 区分净光合速率、总光合速率和呼吸速率
1．如图表示绿色植物光下CO2的吸收量和黑暗中CO2的释放量，下列分析正确的是
A．光照下CO2的吸收量表示植物的光合速率
B．光照相同时间，在20℃条件下植物积累的有机物的量最多
C．黑暗中CO2的释放量表示黑暗中植物呼吸作用放出的CO2和光合作用的暗反应吸收的CO2的差值
D．光照条件下，35℃时光合作用速率与30℃时相等
【参考答案】D
2．对某植物在不同环境条件下氧气的吸收量和释放量进行测定，结果如下表:
光照强度（klx）O2变化量（mg/h）温度（℃）
0
5
10
10
-0．5
+3．0
+4．0
20
-1
+2．0
+5．0
下列对结果的分析不合理的是
A．在5klx光照条件下5小时，10℃时光合作用产生的O2总量比20℃时多2．5mg
B．在20℃时，分别用10klx和5klx光照10小时，黑暗14小时，氧气增加量前者比后者多30mg
C．在10℃、10klx光照4．8小时后，转入20℃黑暗环境19．2小时，氧气变化量为0
D．该实验的自变量是光照强度、温度和照光时间，二氧化碳浓度等属于无关变量
【参考答案】D
光合与呼吸曲线分析的2个易错点
（1）植物生长速率取决于净光合量而不是“总光合量”。如下图中n值为净光合速率（虚线表示），n值＝总光合速率－呼吸速率。
（2）解答与呼吸作用、光合作用曲线综合题应特别关注的信息
①光照强度为“0”意味着光合作用不能进行，此时气体变化量全由细胞呼吸引起可作为呼吸强度指标。
②光照下吸收CO2量应为净光合量。
③光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。