高中生物人教版必修1 05 细胞的能量供应和利用(课件+随堂演练+作业)

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名称 高中生物人教版必修1 05 细胞的能量供应和利用(课件+随堂演练+作业)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2020-03-16 17:42:33

文档简介


1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)酶是具有催化作用的化合物(  )
(2)酶既可以作为催化剂,也可以作为另一个反应的底物(  )
(3)酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸(  )
(4)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率(  )
(5)酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质,酶的催化作用既可发生在细胞内,也可发生在细胞外(  )
(6)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸(  )
(7)酶具有专一性、高效性,且受温度和pH的影响(  )
(8)蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解,这一现象体现了酶的专一性(  )
(9)由于酶在化学反应前后性质和数量没改变,所以酶具有高效性(  )
(10)高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活(  )
(11)pH影响酶活性的实验中,实验材料不选择淀粉,原因是酸能促进淀粉水解(  )
(12)探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条件下进行(  )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
(7)√ (8)√ (9)× (10)× (11)√ (12)√
2.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1.5,保存于37℃的水浴锅里,过一段时间后,容器内剩余的物质是(  )
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
D.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
解析:唾液淀粉酶的最适pH为6.8,而胃蛋白酶的最适pH为1.5,因此,在此实验过程中,只有胃蛋白酶能使乳清蛋白分解为多肽,使唾液淀粉酶分解为多肽,淀粉则不能被分解,因为唾液淀粉酶在pH为1.5条件下已失活。
答案:A
3.酶具有很高的催化效率,其原因是(  )
A.酶能降低化学反应对温度等条件的要求
B.酶能使反应物变成更加细小的微粒,增加接触面积
C.酶降低了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
D.酶提供了化学反应开始时所需的活化能
解析:酶的作用是降低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。
答案:C
4.仔细分析图示,判断下列叙述合理的是(  )
A.a表示酶,b、c、d分别表示不同的底物,均可由酶a催化分解
B.a表示酶,e、f为产物,a也可以催化e、f合成d
C.此图所示的过程反映了酶的一种特性:专一性
D.若图中d表示酶,则与其结合的a就是酶催化的底物
解析:分析题图可知,a反应前后未发生变化,说明a是酶,b、c、d表示不同底物,而a只能与d结合,催化d分解,说明酶具有专一性;由于酶具有专一性,所以a不能催化e、f合成d。
答案:C
5.几位同学在探索pH对α-淀粉酶活性的影响时,设计的实验方案如下,其中操作顺序最合理的是(  )
①在三个试管中各加入可溶性淀粉溶液 2 mL
②在三个试管中各加入新鲜的α-淀粉酶溶液1 mL
③置于适宜温度下保温 5 min
④分别置于 100 ℃、60 ℃、0 ℃环境中保温5 min
⑤加入斐林试剂后,水浴加热,观察现象
⑥将试管中溶液的pH分别调到 3、7、11 保持5 min
A.①④②③⑤ B.②①⑥③⑤
C.①②⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
解析:本实验的自变量为pH,在酶和反应物接触之前,应先改变酶溶液的pH。
答案:D
6.下列A、B、C 3图依次表示酶浓度一定时,酶的反应速率与反应物浓度、温度、pH之间的关系:
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,反应速率不再上升,其原因是___________________________________________________。
(2)图B中,a点所对应的温度称________。
(3)图B中,a点到b点曲线急剧下降,其原因是____________________________。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中,20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温,两试管内反应分别应为:甲________,乙________。
(5)图C表示了__________催化反应的速率变化曲线。
A.唾液淀粉酶 B.胃蛋白酶
C.胰蛋白酶 D.植物淀粉酶
解析:看图,结合问题分析。
(1)图A中,反应物达到某一浓度时,因受到酶浓度的影响,反应速率不再上升。(2)图B中,a点反应速率最大,所以对应的温度称为酶反应的最适温度。(3)图B中,a到b时,温度过高,酶活性降低,反应速率下降。(4)乙中酶失活,无催化反应,甲中温度升高到35℃,酶活性增强,反应加快。(5)胰蛋白酶的最适pH约为8。
答案:(1)受反应液中的酶浓度和活性的限制
(2)酶促反应的最适温度
(3)温度升高,使酶活性降低
(4)速度加快 无催化反应
(5)C
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课件49张PPT。同步导练/RJ·必修① 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练05 细胞的能量供应和利用第一节 降低化学反应活化能的酶课标导航自主预习要点导析温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业14 (点击进入)word板块
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)ATP含有3个高能磷酸键,但是只有一个高能磷酸键会发生断裂(  )
(2)ATP中的A不代表腺嘌呤,当再脱去两个磷酸基团后,形成的物质为RNA的基本单位之一(  )
(3)人在饥饿时,细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡(  )
(4)ATP在细胞内含量并不高,活细胞都能产生ATP,也都会消耗ATP(  )
(5)酶的合成需要ATP供能,此ATP来自于光合作用和细胞呼吸(  )
(6)ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应(  )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
2.下图表示与ATP相关的部分结构示意图,下列分析中正确的是(  )
A.a表示ADP,与ATP相比少了一个磷酸基团
B.b表示腺嘌呤核苷,是ATP中“A”代表的含义
C.c表示腺嘌呤核糖核苷酸,它是构成RNA的基本单位
D.d表示ATP,是生物体的直接供能物质
解析:a是由核糖和腺嘌呤组成的腺苷,要比ATP少了三个磷酸基团,A项错误;b表示的是RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸,而ATP中“A”的含义是腺苷,B项错误;c表示ATP失去一个磷酸基团的产物——ADP,而非RNA的基本单位,C项错误;d表示ATP,是生物体的直接供能物质,D项正确。
答案:D
3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端“P”已带上放射性标记,该现象不能说明(  )
A.ATP中远离“A”的“P”容易脱离
B.部分32P标记的ATP是重新合成的
C.ATP是细胞内的直接能源物质
D.该过程中ATP既有合成又有水解
解析:短时间内ATP的末端“P”被标记,说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成;ATP含量变化不大,但有新的ATP生成,所以ATP既有水解也有合成;题干中的实验未涉及ATP的利用,所以不能说明ATP是直接能源物质。
答案:C
4.下列关于ATP的叙述中正确的是 (  )
A.ATP分子中含有C、H、O、N、P五种元素
B.A表示腺嘌呤,T表示胸腺嘧啶
C.30个腺苷和60个磷酸基因最多能组成30个ATP
D.如果一个高能磷酸键的化学能是8P,则一个ATP分子中所含有的化学能为16P
解析:由ATP的化学组成可知:三分子Pi与一分子腺嘌呤及一分子核糖化合产生;推知ATP的元素组成为C、H、O、N、P,故A项正确,B项错误;一个ATP分子中有三个磷酸基团两个高能磷酸键,故C项中最多可组成20个ATP分子,故C项错误;D项ATP所含化学能包括三个磷酸键,键能大于16P,故D项错误。
答案:A
5.下面是有关ATP水解产生ADP的过程示意图,请据图回答。
(1)图中A表示____________,P代表______________。
(2)图中①为____________,其中蕴藏着____________。
(3)图中②为__________________________的过程,其作用是____________________。
(4)图示过程中未标出的另一种反应物是____________,催化该过程的酶与催化ATP再生时的酶____________(填“是”或“不是”)同一种酶,后者在高等植物细胞中主要分布在____________________中。
解析:A代表腺苷,ATP有两个高能磷酸键,当远离A的高能磷酸键断裂后变为ADP,同时消耗1分子H2O产生1分子磷酸,释放30.54 kJ/mol的能量,用于细胞各项生命活动;ATP合成的场所在高等植物细胞中有叶绿体、细胞质基质和线粒体。
答案:(1)腺苷 磷酸基团
(2)高能磷酸键 大量的化学能
(3)高能磷酸键断裂释放能量 为细胞各项生命活动提供能量
(4)水 不是 叶绿体、细胞质基质和线粒体
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课件24张PPT。同步导练/RJ·必修① 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练05 细胞的能量供应和利用第二节 细胞的能量“通货”——ATP课标导航自主预习要点导析温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业15 (点击进入)word板块
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)只检测有无CO2产生即可确定酵母菌的呼吸方式(  )
(2)根据石灰水变混浊的程度可以确定CO2产生的量的多少(  )
(3)酒精在中性或酸性条件下与重铬酸钾溶液反应产生灰绿色(  )
(4)有氧呼吸全部在线粒体中进行(  )
(5)有氧呼吸的三个阶段均可产生ATP,但第三阶段产生的最多(  )
(6)氧气作为反应物在有氧呼吸的第二、三阶段参与(  )
(7)有氧呼吸的第三阶段既消耗水又产生水(  )
(8)无氧呼吸的产物不一定相同(  )
(9)人体细胞在有氧或无氧状态下均可产生CO2(  )
(10)无氧呼吸是不彻底的氧化分解,一些能量没释放出来,所以无氧呼吸释放的能量较少(  )
(11)温度是通过影响酶的活性来影响细胞呼吸的(  )
(12)农田长期水淹后会造成植物烂根与无氧呼吸有关(  )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
(7)× (8)√ (9)× (10)√ (11)√ (12)√
2.下列关于细胞呼吸的叙述,正确的是(  )
A.种子萌发过程中细胞呼吸速率没有明显变化
B.细胞中ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸
C.细胞呼吸过程中产生CO2的场所是线粒体基质
D.检测CO2产生可判断乳酸菌是否进行细胞呼吸
解析:种子萌发细胞代谢旺盛,细胞呼吸速率加快,A错误;细胞中ATP的合成与分解保持动态平衡,ATP/ADP的比值下降可促进细胞呼吸,B正确;细胞呼吸过程中产生CO2的场所不只是线粒体基质,C错误;乳酸菌进行细胞呼吸产生乳酸,不产生CO2,D错误。
答案:B
3.(2019年石家庄五校联合摸底)细胞内糖分解代谢过程如图所示,①~④代表生理过程,甲~丁代表物质。下列叙述,错误的是(  )
A.①过程有[H]产生,②③④过程均有[H]的消耗
B.甲、乙、丁分别代表的是CO2、酒精、乳酸
C.①②发生于线粒体中,③④发生于细胞质基质中
D.动物细胞内,过程②比过程①释放的能量多
解析:分析图示可知:①为细胞呼吸的第一阶段,释放少量能量,发生于细胞质基质,有[H]产生,②为有氧呼吸的第二和第三阶段,发生于线粒体中,释放大量能量,甲为CO2,③为产生乳酸的无氧呼吸第二阶段,发生于细胞质基质,丁为乳酸,④为产生酒精的无氧呼吸第二阶段,发生于细胞质基质,乙为酒精,C错误。
答案:C
4.下图中①、②代表有氧呼吸的相关场所,甲代表有关物质,下列相关叙述,正确的是(  )
C6H12O6―→①―→甲―→②―→CO2
A.①和②都具有双层生物膜
B.②中所含的酶在乳酸菌中都能找到
C.①和②中都能产生[H]
D.甲一定进入线粒体
解析:据图可判断,图中①、②分别表示有氧呼吸第一、二阶段的场所,①为细胞质基质,②主要为线粒体基质(或原核生物的细胞质基质),甲代表丙酮酸,A项错误;②中含有与有氧呼吸有关的酶,而乳酸菌是厌氧菌,不含有与有氧呼吸有关的酶,B项错误;有氧呼吸的第一、二阶段都能产生[H],C项正确;进行有氧呼吸的原核生物细胞中无线粒体,D项错误。
答案:C
5.下图是测定保温桶内温度变化的实验装置示意图。某研究小组用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的细胞呼吸比无氧条件下的细胞呼吸放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中的内容。
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
A
加入240 mL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装置中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。请写出装置C的实验步骤。
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
C
③________
④________
加入石蜡油,铺满液面
(4)实验预期:在适宜条件下进行实验,30 min后记录实验结果,若装置A、B、C的温度大小关系是__________(用“<、=、>”表示),则假设成立。
解析:(1)该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的不同呼吸方式,所以A、B两装置内的自变量应为O2,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内的O2,从而保持无氧环境。(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,其他条件完全相同。(4)如果一段时间后,内部进行了有氧呼吸的A装置温度>进行了无氧呼吸的B装置温度>C装置温度,则假设成立。
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)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
6.下图是有氧呼吸过程的图解,据图回答下列问题。
(1)有氧呼吸是从________的氧化分解开始的,全过程分为________个阶段。
(2)有氧呼吸的主要场所是__________,进入该场所的呼吸底物是________;释放的CO2是在第________阶段产生的;H2O是在第____________阶段形成的;生成ATP最多的是第____________阶段。
(3)有氧呼吸中O2的作用是________,写出有氧呼吸的总反应式:______________。
解析:有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,将1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸,脱下来少量[H](4个),释放少量能量,形成少量ATP;第二阶段发生在线粒体基质中,将丙酮酸彻底分解成CO2,消耗6分子水,脱下来20个[H],释放少量能量,形成少量ATP;第三阶段发生在线粒体内膜上,前两个阶段脱下的[H]经过一系列反应,与O2结合形成12分子水,释放大量能量,形成大量ATP。从上述过程可以看出,CO2产生于第二阶段,O2参与第三阶段的反应,水形成于第三阶段,释放能量最多的是第三阶段。
答案:(1)葡萄糖 三
(2)线粒体 丙酮酸 二 三 三 (3)与[H]结合生成水,同时生成大量的能量,形成大量ATP C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
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课件46张PPT。同步导练/RJ·必修① 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练05 细胞的能量供应和利用第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸课标导航自主预习要点导析温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业16 (点击进入)word板块
1.下列叙述,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)分离色素时,在层析液中溶解度越高的,则在滤纸条上扩散的速度越慢(  )
(2)色素分离后,在滤纸条上的从上而下的四条色素带分别是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a和叶绿素b(  )
(3)叶绿素和类胡萝卜素都主要吸收蓝紫光和红光(  )
(4)叶绿体是光合作用的场所,蓝藻虽然没有叶绿体但也可以进行光合作用(  )
(5)普利斯特利发现植物可以更新空气,他还发现植物只有在光下才能更新空气(  )
(6)光反应的场所是叶绿体中的类囊体薄膜,光反应产生的O2、ATP和[H]都用于暗反应(  )
(7)暗反应包括CO2的固定和C3的还原,两个阶段都在叶绿体基质中进行(  )
(8)整个光合作用过程中,能量的转化是:光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能(  )
(9)光合作用释放的O2都来自水(  )
(10)温度只影响暗反应过程,因为只有暗反应需要酶的催化(  )
(11)CO2浓度是通过影响暗反应过程来影响光合作用的(  )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
(7)√ (8)√ (9)√ (10)× (11)√
2.如图表示植物光合作用的一个阶段,下列各项叙述正确的是(  )
A.该反应的场所是叶绿体的类囊体
B.C3生成(CH2O)需要[H]、ATP和多种酶
C.提高温度一定能促进(CH2O)的生成
D.无光条件有利于暗反应进行
解析:暗反应阶段包括CO2的固定和C3的还原,发生在叶绿体基质中;如果温度过高,会降低酶的活性,使酶促反应受影响,会抑制(CH2O)的生成;无光时,不能形成ATP和[H],会影响C3的还原,从而不利于暗反应的进行。
答案:B
3.(2019年河北石家庄二中模拟)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.图乙所示结构取自图甲中的①或③
B.与光合作用有关的酶全部分布在图乙所示结构上
C.图乙所示的结构是产生[H]并消耗ATP的场所
D.叶绿体以图甲③的形式扩大膜的表面积
解析:图乙所示结构含有光合色素,光合色素只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,对应于图甲中的③,A项错误;在叶绿体基质(图甲④)中,也分布有与光合作用有关的酶,B项错误;消耗ATP的场所是叶绿体基质(图甲④),C项错误;③是叶绿体的类囊体,叶绿体以图甲③的形式扩大膜的表面积,D项正确。
答案:D
4.(2019年合肥高三质检)在光合作用的探究历程中,德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律,提出了植物在进行光合作用时能量转化的假说。以下各项科学实验能证明这一假说的是(  )
A.英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验
B.恩格尔曼证明光合作用的有效光是红光和蓝紫光的实验
C.萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验
D.鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验
解析:萨克斯证明绿叶在光下可以产生淀粉,说明了光能转化为稳定的化学能,其他实验均无法证明光合作用时能量转化的假说,故C项正确。
答案:C
5.请据图回答有关的问题:
(1)图甲中光反应的场所是__________________,a物质是__________________。
(2)图乙中A过程的反应场所是________,ATP产生量最多的是________(填字母)过程。写出图乙过程的总反应式:__________________________________。
(3)图丙表示在二氧化碳充足的条件下,某植物光合速率与光照强度、温度的关系。在温度为10℃时,光照强度大于________千勒克斯后,该植物光合速率不再随光照强度增加而增加,当温度为20℃时,光照强度由4千勒克斯瞬时上升至8千勒克斯,此时该植株叶绿体内C5的含量将________。当温度为30℃、光照强度小于12千勒克斯时,限制该植株光合速率的主要因素是__________________________________。
解析:(1)光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜;光反应为暗反应提供的物质条件是ATP和[H],所以a是[H]。
(2)据图分析知图乙是有氧呼吸的图解,A过程是葡萄糖分解为丙酮酸的过程,是有氧呼吸的第一阶段,发生在细胞质基质中;ATP产生最多的过程是有氧呼吸的第三阶段,大量的[H]被氧化的过程,为C过程;有氧呼吸的总反应式为C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。
(3)据图分析,温度为10℃时,光照强度大于4千勒克斯后,该植物光合速率不再随光照强度增加而增加;温度为20℃,光照强度由4千勒克斯瞬时上升至8千勒克斯,此时该植株叶绿体内C5的含量将因为光反应的光照强度增加,光反应增强,产生的ATP和[H]在瞬间增多,C3还原成C5的量增加,但C5消耗量并没有在短时间内变化,所以C5的量整体表现为增加;由图可知,温度为30℃、光照强度小于12千勒克斯时,限制该植株光合速率的主要因素是光照强度。
答案:(1)叶绿体的类囊体薄膜 [H]
(2)细胞质基质 C
C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量
(3)4 升高(或增加) 光照强度
温馨提示:为了巩固和提升所学内容,请完成课时作业17。
课件66张PPT。同步导练/RJ·必修① 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练05 细胞的能量供应和利用第四节 能量之源——光与光合作用课标导航自主预习要点导析温示提馨随堂演练 (点击进入)word板块 温示提馨课时作业17 (点击进入)word板块 课件5张PPT。同步导练/RJ·必修① 生物 经典品质/超越梦想 同步
导练05 细胞的能量供应和利用章末小结网络构建课时作业14 降低化学反应活化能的酶
一、选择题
1.下列关于酶的叙述中,不正确的是(  )
A.酶是具有催化能力的蛋白质或核酸
B.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
C.食物的消化过程需要酶催化,而细胞内的其他化学反应不需要酶催化
D.绝大多数酶是蛋白质,少数酶是核酸,称为“核酶”
解析:酶是活细胞产生的一类具有催化作用的有机物。这些有机物中,绝大多数是蛋白质,少数是RNA。细胞的代谢由一系列化学反应组成,其中的每一个化学反应都由酶来催化,所以细胞代谢离不开酶。
答案:C
2.下列实验所采取的措施,不涉及“降低化学反应活化能”原理的是(  )
A.利用果胶酶提高水果的出汁率
B.滴加肝脏研磨液促使过氧化氢的分解
C.滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D.利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率
解析:利用果胶酶提高水果出汁率的机理是果胶酶可催化植物细胞壁中的果胶水解,从而使果汁更易榨出;肝脏研磨液中含过氧化氢酶,可催化过氧化氢水解;FeCl3可作为无机催化剂降低化学反应的活化能,从而提高过氧化氢的分解速率,故A、B、C项均涉及降低反应活化能;利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率是利用温度升高,以提供能量达到活化态的原理来加快过氧化氢的分解,没有涉及降低反应的活化能,D项正确。
答案:D
3.下图表示某物质在酶、无机催化剂、无催化剂时由常态转变为活跃状态时所需的活化能(分别为a、b、c),此图不能得到的结论是(  )
A.无机催化剂能降低化学反应的活化能
B.酶能降低化学反应的活化能
C.无机催化剂降低的活化能为b-a
D.酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著
解析:据图可看出,酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能,酶降低的活化能为c-a,无机催化剂降低的活化能为c-b,酶降低活化能的效果比无机催化剂更显著。
答案:C
4.为了探究温度、pH对酶活性的影响,下列实验设计最合理的是(  )
选项
探究课题
选用材料与试剂
A
温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
B
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
C
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
D
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
解析:加热能够使过氧化氢溶液分解;可溶性淀粉在酸性并加热条件下会发生水解,不能保证单一变量,应排除温度和pH对实验结果的干扰;酶具有专一性,蔗糖酶不能分解淀粉,不能用来探究pH对酶活性的影响。
答案:D
5.如图,在适宜温度、pH条件下,实线表示没有酶时反应的进程。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
解析:从图中可以看出,曲线a、b、d均改变了此反应的平衡点;曲线c表示酶使反应达到平衡点的时间缩短(即反应速率提高),但不改变反应的平衡点。
答案:C
6.下列有关“探究影响酶活性的条件”实验的叙述,正确的是(  )
A.若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是无关变量
B.若探究温度对酶活性的影响,可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应
C.若探究温度对淀粉酶活性的影响,应将淀粉与淀粉酶两溶液混合后再调温度
D.若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测
解析:若探究pH对过氧化氢酶活性的影响,则pH是自变量,过氧化氢分解速率是因变量,A项错误;若探究温度对酶活性的影响,不可选择新鲜肝脏研磨液和过氧化氢溶液进行反应,因为过氧化氢本身的分解就受温度的影响,B项错误;若探究温度对淀粉酶活性的影响,应先将淀粉溶液与淀粉酶溶液在各自所需的温度下保温一段时间再混合,C项错误;若探究温度对淀粉酶活性的影响,不可选择斐林试剂对实验结果进行检测,因为斐林试剂需在水浴加热条件下才会发生特定的颜色反应,而该实验中需严格控制温度,D项正确。
答案:D
7.(2019年潍坊统考)下列关于酶的叙述,正确的是(  )
A.正常情况下人体内酶的活性与环境温度呈正相关
B.酶为化学反应提供活化能
C.细胞中所有酶的合成都受基因控制
D.胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解,说明酶具有专一性
解析:人是恒温动物,正常情况下人体内酶的活性不受环境温度影响,A错误;酶通过降低化学反应活化能促进化学反应的进行,而不是为化学反应提供活化能,B错误;绝大多数酶的本质是蛋白质,少数酶的本质是RNA,它们的合成都受基因控制,C正确;胃蛋白酶不能催化小肠中蛋白质水解,说明酶的活性受环境pH的影响,D错误。
答案:C
8.(2019年浙江杭州五校联考)下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验设计及结果。
试管编号






2 mL 3%淀粉溶液






2 mL 3%蔗糖溶液






1 mL 2%淀粉酶溶液






反应温度(℃)
40
60
80
40
60
80
2 mL斐林试剂






砖红色深浅*
++
+++




注:“+”表示有;“-”表示无;*此行“+”的多少表示颜色的深浅
根据实验结果,以下结论正确的是(  )
A.蔗糖被水解成非还原糖
B.上述①②③反应的自变量为温度
C.40℃为淀粉酶的最适温度
D.淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性
解析:加蔗糖的试管中加淀粉酶后用斐林试剂检测无砖红色沉淀,说明蔗糖不能被水解成还原糖,但也不能说明蔗糖被水解成非还原糖,A错误;①②③改变的是温度,根据单一变量原则,B正确;40℃时砖红色浅于60℃,因此淀粉酶活性在40℃时比60℃低,C错误;表格中不能看出淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性,D错误。
答案:B
9.(2017年高考·天津卷)将A、B两种物质混合,T1时加入酶C。如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。叙述错误的是(  )
A.酶C降低了A生成B这一反应的活化能
B.该体系中酶促反应速率先快后慢
C.T2后B增加缓慢是酶活性降低导致的
D.适当降低反应温度,T2值增大
解析:加入酶C后A浓度降低,B浓度升高,说明在酶C的催化下A能生成B,酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能,A项正确;随着反应的进行,底物A浓度由大变小,酶促反应速率先快后慢,B项正确,C项错误;图示反应在最适温度下进行,降低反应温度,反应速率将减慢,反应时间将延长,T2值增大,D项正确。
答案:C
10.(2019年浙江十二校联考)下列都可用“酶的作用条件较温和”进行解释的生物学现象是(  )
A.“高原反应”和“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”
B.“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”和“胰岛素不能口服”
C.“人发高烧时,浑身无力,食欲下降”和“人寒冷时,不由自主打寒战”
D.“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”和“低温保存的食物不易腐败”
解析:“高原反应”是由于机体缺氧,“不能用纯氧抢救煤气中毒的病人”是由于血液中的二氧化碳可以作为化学物质刺激呼吸中枢,A项错误;“唾液淀粉酶进入胃后不再催化淀粉水解”是由于胃中的pH过低,导致唾液淀粉酶变性失活,能体现“酶的作用条件较温和”,但“胰岛素不能口服”是因为胰岛素的化学本质是蛋白质,口服能被消化道中的蛋白酶水解而失活,不能体现“酶的作用条件较温和”,B项错误;“人发高烧时,浑身无力,食欲下降”,是因为体温升高导致酶的活性减弱,能体现酶的催化需要适宜的温度,但“人寒冷时,不由自主打寒战”,是神经调节的结果,不能体现“酶的作用条件较温和”,C项错误;“沸水浸泡过的加酶洗衣粉洗涤效果不佳”,是由于高温破坏了酶的结构,“低温保存的食物不易腐败”是由于在低温条件下,微生物细胞内的酶的活性受到抑制,两个实例均能体现出“酶的活性需要适宜的温度”这一特性,D项正确。
答案:D
11.(2019年江西协作体联考)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。下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.在A点提高反应温度,反应速率加快
B.在B点增加酶的浓度,反应速率不变
C.在A点提高反应物浓度,反应速率加快
D.在C点提高反应物浓度,产物不再增加
解析:图示表示最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系,根据在最适宜的温度下酶的活性最高,温度偏高或偏低,酶的活性都会明显降低可知,在A点适当提高反应温度,反应速率降低,A错误;在B点增加酶的浓度,反应速率加快,B错误;从图示看出在A点提高反应物浓度,反应速率将加快,C正确;从图示看出在C点提高反应物浓度,反应速率不再加快,但产物的量将增加,D错误。
答案:C
12.某同学研究温度和pH对某酶促反应速率的影响,得到如图所示的曲线。下列分析正确的是(  )
A.该酶催化反应的最适温度为35 ℃左右,最适pH为8左右
B.当pH为8时,影响酶促反应速率的主要因素是底物浓度和酶浓度
C.随pH升高,该酶催化反应的最适温度也随之变化
D.当pH为任一固定值时,实验结果都可以证明温度对酶促反应速率的影响
解析:分析曲线可知,温度约为35 ℃、pH为8时,酶促反应速率相对较快,温度约为35 ℃、pH大于或小于8时,酶促反应速率均下降,所以该酶的最适温度为35 ℃左右,最适pH为8;当pH为8时,不同温度下酶促反应速率不同,此时温度为影响酶促反应速率的主要因素;在一定范围内,随pH的升高或降低,该酶促反应的最适温度均为35 ℃左右;但当pH过高或过低时,酶变性失活,不同温度下的反应速率可能相同,此时温度已不再是酶促反应速率的影响因素。
答案:A
二、非选择题
13.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__________(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”“减小”或“不变”),加Fe3+的催化反应曲线斜率将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(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,过氧化氢酶的活性将永久丧失,其原因是______________。
解析:(1)分析曲线图可知,实验1、2、3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度和pH。(2)由实验2曲线图可知,在bc段,O2的产生速率不随H2O2浓度的变化而变化,可能是因为酶的数量有限。(3)已知实验1是在适宜条件下进行的,若温度升高,酶的活性将会降低,加Fe3+的催化反应速率会变大;(4)由实验3曲线可知,过氧化氢酶的最适pH为e,当pH过大或过小时,会破坏酶的空间结构导致酶的活性永久丧失。
答案:(1)催化剂的种类、H2O2浓度和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
14.胰蛋白酶作用于一定量的某种物质(底物),温度保持37℃,pH保持在最适值,生成物量与反应时间关系如图所示。请回答下列问题。
(1)该酶作用的底物是________________________。
(2)在120 min后,曲线变成水平,这是因为______________________。
(3)若增加胰蛋白酶浓度,其他条件不变,请在原图上画出生成物的量变化的示意曲线。
(4)若胰蛋白酶浓度和其他条件不变,反应液pH由2逐渐升高到10,则酶催化反应的速率将______________________,原因是_______________________。
(5)下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是________。
解析:(1)根据酶的专一性可确定底物是蛋白质。(2)120 min后生成物的量不再上升,说明反应已结束,底物已耗尽,因为酶不会随时间的延长而消耗或失活。(3)增加酶浓度,可增大底物与酶充分接触的机会,提高反应速率,改变反应的平衡点,由于反应物没有增加,所以生成物的量也不会增加。(4)pH=2时,酶已完全失活,再恢复到最适pH,活性也不会恢复。(5)胰蛋白酶的最适温度接近人体的体温,在37℃左右,所以正确答案为C。此题易受思维定势的影响而错选B项。
答案:(1)蛋白质 (2)底物量一定,底物已被消耗尽
(3)如下图所示
(4)不变 在pH=2时,酶已失活
(5)C
课时作业15 细胞的能量“通货”——ATP
一、选择题
1.下列对ATP的叙述,错误的是(  )
A.远离A的高能磷酸键容易水解
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
解析:能产生ATP的过程包括呼吸作用和光合作用。
答案:B
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
解析:组成ATP的化学元素有C、H、O、N、P;1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸组成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。
答案:A
3.三磷酸腺苷的分子简式和18个三磷酸腺苷所含有的高能磷酸键的数目是(  )
A.A-P-P~P和18个 B.A-P~P~P和18个
C.A-P-P~P和48个 D.A-P~P~P和36个
解析:ATP的分子简式为A-P~P~P,每个ATP中有2个高能磷酸键,所以18个ATP中含有高能磷酸键的数目是36个。
答案:D
4.科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉很快就发生明显的收缩。这说明(  )
A.葡萄糖是能源物质
B.ATP不是能源物质
C.葡萄糖是直接能源物质
D.ATP是直接能源物质
解析:根据题意“向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,刺激肌肉不收缩”说明葡萄糖不能直接提供能量;“向同一条肌肉上滴ATP溶液,刺激肌肉很快就发生明显的收缩”说明ATP是直接能源物质。
答案:D
5.ATP是细胞的能量“通货”,下列相关说法正确的是(  )
A.ATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
B.ATP与ADP相互转化时刻不停地发生并且处于动态平衡中
C.ATP的合成总是伴随有机物的氧化分解
D.细胞中生命活动需要的能量均来自ATP
解析:ATP脱去两个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一,A错误;细胞中每时每刻都需要能量,所以ATP与ADP相互转化时刻不停地发生并处于动态平衡中,B正确;ATP的合成大多数伴随着有机物的氧化分解,光合作用中利用光能合成ATP,C错误;细胞中需要能量的生命活动中能量绝大多数来自ATP,D错误。
答案:B
6.(2019年江门市第一次质检)下列有关ATP的叙述不正确的是(  )
A.ATP可作为细胞生命活动的直接能源物质
B.ATP转化成ADP的过程需要酶的参与
C.ATP的组成中与脂肪酶相同的元素只有C、H、O
D.正常细胞中ATP与ADP之间的转化处于动态平衡
解析:ATP是细胞生命活动的直接能源物质,在与ADP的转化过程中需要酶的参与,正常细胞中ATP与ADP之间的转化处于动态平衡。C项中二者相同的元素是C、H、O、N,所以选C项。
答案:C
7.如图是ATP和ADP相互转化的过程,下列叙述不正确的是(  )
A.图中D代表ADP,T代表ATP,E代表能量
B.反应式中,物质可逆,能量不可逆
C.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
D.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
解析:ATP中的“A”代表腺苷,包括腺嘌呤和核糖,与RNA中的碱基A不同,C错误。
答案:C
8.下列有关生物体内ATP的叙述,正确的是(  )
A.ATP与ADP的相互转化,在活细胞中是永无休止的
B.ATP与ADP的转化是一种可逆反应
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.只有细胞质中有ATP的分布
解析:生物体内的ATP含量很少,通过ATP和ADP的相互转化保证ATP源源不断地供应;但ATP与ADP的转化不是可逆反应,在相互转化过程中,只有物质是循环利用的。ATP是生物体内的能源物质,为保证细胞内的绝大多数需能反应的顺利进行,在细胞质、细胞核中都有ATP的分布。
答案:A
9.ATP是细胞内的能量“通货”,下列有关叙述不正确的是(  )
A.ATP可以水解,为细胞提供能量,实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解
B.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,是生物界的共性
C.在ADP和ATP相互转化的过程中,能量的来源都是光合作用
D.主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP
解析:ATP水解时释放的能量是ATP分子中远离A的高能磷酸键断裂释放的能量;ATP合成时能量来源为细胞呼吸或光合作用,故C项错误。
答案:C
10.下列关于生命活动能源的叙述,不正确的是(  )
A.生物体进行生命活动所需能源最终来源于太阳能
B.ATP是直接能源物质,糖类是主要的能源物质
C.植物细胞的ATP都是由细胞呼吸直接产生的
D.脂肪与糖类相比较,C、H比例高,相同质量的脂肪释放能量较糖类多
解析:植物细胞产生ATP的途径有两条:光合作用和细胞呼吸。脂肪和糖类都由C、H、O三种元素组成,但因脂肪中C、H比例高,氧化分解时耗氧多,产生水多,所以同质量时脂肪释放的能量多。
答案:C
11.(2018年高考·浙江选考)ATP是细胞中的能量通货。下列叙述正确的是(  )
A.ATP中的能量均来自细胞呼吸释放的能量
B.ATP—ADP循环使得细胞储存了大量的ATP
C.ATP水解形成ADP时释放能量和磷酸基团
D.ATP分子中的2个高能磷酸键不易断裂水解
解析:光合作用的光反应阶段和细胞呼吸均可以产生ATP,A错误;ATP在细胞中易于再生,ATP—ADP循环不会使得细胞储存大量的ATP,B错误;ATP水解形成ADP和磷酸基团,同时释放能量,C正确;ATP中的2个高能磷酸键比较不稳定,易断裂水解,D错误。
答案:C
12.ATP是细胞中的能量通货,关于ATP的叙述不正确的是(  )
A.人在饥饿时,ATP可水解为一个腺苷和三个磷酸
B.ATP的元素组成有C、H、O、N、P
C.ATP中的能量可来自光能和化学能
D.在人体中,ADP转化成ATP所需能量只能来自呼吸作用
解析:人在饥饿时,ATP水解为ADP和磷酸,同时释放能量供生命活动利用。
答案:A
13.如图为植物细胞中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发生高能磷酸键的断裂
C.过程①所需能量只能来自化学能
D.过程②放出的能量可以用于过程①
解析:过程①是ATP的合成,需要ATP合成酶的催化,A项错误;过程②是ATP的水解,远离腺苷的高能磷酸键断裂,B项正确;过程①所需能量可以来自光合作用和细胞呼吸,即可来自光能和化学能,C项错误;过程②放出的能量用于各项生命活动,不能用于ATP的合成,D项错误。
答案:B
14.下列有关“ATPADP+Pi+能量”的叙述,正确的是(  )
A.反应向左进行和向右进行时所需的酶是一样的
B.反应向右进行时释放能量,向左进行时储存能量
C.整个反应是一个动态平衡的过程
D.植物细胞和动物细胞发生这个反应的生理过程都一样
解析:分析时应从以下两方面入手:(1)生物体进行的“ATPADP+Pi+能量”和“ADP+Pi+能量ATP”是两个截然不同的生理过程,它们发生的位置、所需的酶是不同的,所以就不存在动态平衡问题,故A、C两项错误。(2)植物细胞可以通过光合作用产生ATP和消耗ATP,也可以通过呼吸作用产生ATP,而动物细胞不能进行光合作用,所以D项错误。
答案:B
15.人体中下列过程不会使细胞中ADP的含量增加的是(  )
①肠道中葡萄糖变为血糖 ②血红蛋白变为氧合血红蛋白 
③葡萄糖进入红细胞 ④K+进入肾小管的上皮细胞
A.①③ B.②④
C.②③ D.①④
解析:肠道中葡萄糖变为血糖即吸收葡萄糖的过程,运输方式为主动运输,需消耗能量;K+进入肾小管上皮细胞属于主动运输,消耗能量,使ADP含量增加;氧气进入红细胞属于自由扩散,不消耗能量,与血红蛋白的结合也不需能量;葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,不消耗能量。
答案:C
16.图1和图2分别为植物细胞中ATP的结构示意图、ATP与ADP相互转化的反应式,有关叙述正确的是(  )
A.图1中的a是构成DNA的基本单位之一,A代表腺嘌呤
B.图1中ATP可以水解成A和两个磷酸,合成ATP所需要的能量由磷酸提供
C.图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中b和c两处
D.图2所示ATP与ADP相互转化过程中的物质是可逆的,但能量不可逆
解析:图1中的a是构成RNA的基本组成单位之一,A代表腺嘌呤,A错误;ATP可以水解成AMP和两个磷酸,合成ATP所需的能量由光合作用和呼吸作用提供,B错误;图2所示反应向右时,反应式中的能量来源于图1中的c处,C错误;ATP与ADP相互转化过程中的物质可逆,能量不可逆,D正确。
答案:D
17.细胞内有些化学反应是需要吸收能量的,有些是释放能量的,这些过程一般与ATP的水解和合成相联系,请判断下列说法正确的是(  )
A.植物体内的细胞呼吸伴随着ATP的合成,是吸能反应
B.由氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程需要消耗ATP,是放能反应
C.放能反应一般伴随着ADP合成,吸能反应一般伴随着ATP合成
D.能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通
解析:细胞呼吸是放能反应,A项错误;脱水缩合形成蛋白质的过程是吸能反应,B项错误;吸能反应一般伴随着ATP的水解,放能反应一般伴随着ATP的合成,C项错误;能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通,D项正确。
答案:D
二、非选择题
18.分析ATP与ADP相互转化示意图,回答问题。
(1)图中Pi代表磷酸,则B为________,C为________。在B→C的反应中,产生的E2为________断裂释放出的能量。
(2)E1不是物质,对于人、动物、真菌和大多数细菌来说,E1来自____________,对于绿色植物来说,则来自__________和________。
(3)C→B伴随着细胞中的________能反应,B→C伴随着细胞中的________能反应。因此,ATP是细胞内流通的能量“_______________”。
解析:(1)ATP水解形成ADP和Pi,该过程产生的能量来自高能磷酸键的水解。(2)对于人、动物、真菌和大多数细菌来说,合成ATP所需的能量来自呼吸作用;对于绿色植物来说,合成ATP所需的能量来自光合作用和呼吸作用。(3)ATP的合成伴随着细胞内的放能反应,ATP的水解伴随着细胞内的吸能反应。因此,ATP是细胞内流通的能量“通货”。
答案:(1)ATP ADP 高能磷酸键
(2)呼吸作用 呼吸作用 光合作用
(3)放 吸 通货
19.根据下列能量释放、转移和利用的模式图,回答有关问题:
(1)在一般情况下,人体生理活动所需能量都是通过分解________等能源物质获得的,将能源物质转变成CO2和H2O要通过A过程:________过程。
(2)上述过程产生的能量,一部分以__________的形式散失,一部分以化学能的形式贮存在B里,B代表____________;B是由ADP和C________结合而来。
(3)B在人体内含量并不多,当人体大量消耗B时,细胞内的________就会释放能量供B不断合成。
(4)贮存在B内的能量释放后供人体各项生理活动所需,除了肌肉收缩及吸收和分泌外,还可供D____________及E________等生理活动的需要。
解析:首先应明确图解的含义:糖类、脂质、蛋白质等能源物质经氧化分解释放能量,释放出的能量一部分以热能的形式散失,另一部分储存在ATP中,即:ADP+Pi+能量ATP。ATP又可断裂高能磷酸键释放能量,即:ATPADP+Pi+能量,能量可用于人体的各项生命活动,如肌肉收缩、神经传导、生物电、合成代谢、吸收和分泌等。
答案:(1)糖类、脂质、蛋白质 有氧呼吸
(2)热能 ATP 磷酸(Pi)
(3)磷酸肌酸 
(4)神经传导和生物电 合成代谢
20.下图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,请根据图回答下列问题。
(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)在动物肌细胞中,进行②反应时,能量来自__________________。
(4)①②反应进行时所需要的酶______________(填“一样”或“不一样”),其原因是______________________________。
(5)进行①反应时能量用于____________,进行②反应时能量用于____________,由此可见转化过程中能量是______________,物质是________。c是指能量用于________。
解析:题图中间部分表示ATP与ADP的相互转化过程,①②反应中所需要的酶不同,能量用途和来源也不同:①反应时能量用于合成ATP,其来源于动物和人的呼吸作用,绿色植物除来源于呼吸作用外还来源于光合作用;②反应时能量用于各项生命活动,来自于储存在远离A的高能磷酸键中的化学能。
答案:(1)2 (2)呼吸作用 光合作用
(3)储存在远离A的高能磷酸键中的化学能
(4)不一样 ①②反应是两个不同的反应,酶具有专一性
(5)合成ATP 各项生命活动 不可逆的 可逆的 各项生命活动
课时作业16 ATP的主要来源——细胞呼吸
一、选择题
1.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.叶肉细胞在光照下不进行细胞呼吸
解析:细胞呼吸是活细胞都进行的一项生命活动,必须在酶的催化作用下进行,硬骨组织细胞也是活细胞,因此A、B两项正确。酵母菌在有氧的条件下把葡萄糖分解成二氧化碳和水,在无氧的条件下把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,因此C项正确。正常的叶肉细胞无论是在光照下还是在黑暗中,都进行细胞呼吸,D项错误。
答案:D
2.利用如图所示装置探究酵母菌的无氧呼吸,正确的操作方法是(  )
A.A瓶先敞口培养一段时间后,再连通B瓶
B.A瓶密封后,应该立即连通B瓶
C.A瓶密封后,培养一段时间,再连通B瓶
D.实验结束后,在B瓶中加入重铬酸钾检验酒精
解析:探究酵母菌无氧呼吸需要设置无氧条件,同时检测无氧呼吸的产物CO2和酒精,因此装置中要将A锥形瓶密封一段时间,让酵母菌将瓶中的氧气消耗干净后再连通B瓶,保证澄清石灰水变混浊是由酵母菌在无氧条件下产生CO2造成的,无氧呼吸产生的酒精存在于A瓶中。
答案:C
3.在有氧呼吸的过程中,进入细胞中的氧将(  )
①与[H]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.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:有氧呼吸过程中进入细胞中的氧参与有氧呼吸的第三阶段,即与[H]结合生成水,并释放出大量的能量,其场所在线粒体的内膜上。
答案:A
4.(2018年高考·天津卷)为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的100 mL锥形瓶中,加入40 mL活化酵母菌和60 mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中的O2和CO2相对含量变化见题图。有关分析错误的是(  )
A.t1→t2,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降
B.t3时,培养液中葡萄糖的消耗速率比t1时快
C.若降低10℃培养,O2相对含量达到稳定所需时间会缩短
D.实验后的培养液滤液加入适量酸性重铬酸钾溶液后变成灰绿色
解析:据图分析t1~t2时段,氧气的含量迅速下降,因此有氧呼吸速率不断下降,A正确;酵母菌在进行有氧呼吸时可大量增殖,t1时刻氧气消耗量大,产生能量多,酵母菌增殖产生的后代数目多,t3时刻氧气含量少,酵母菌主要进行无氧呼吸,而在消耗葡萄糖量相等的情况下,有氧呼吸会比无氧呼吸产生更多的CO2,据图分析,t3时刻酵母菌产生CO2的速率与t1时刻几乎一致,则说明t3时刻葡萄糖消耗的速率比t1时刻快,B正确;题中信息说明酵母菌在最适温度条件下进行培养,降低温度则酶的活性下降,氧气相对含量达到稳定所需时间延长,C错误;实验中由于氧气含量的下降,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精,酸性重铬酸钾与酒精发生化学反应变成灰绿色,D正确。
答案:C
5.买罐头食品时,发现罐头盖上印有“如发现盖子鼓起,请勿选购”的字样。引起盖子鼓起最可能的原因是(  )
A.好氧型细菌呼吸,产生CO2和H2O
B.微生物呼吸,产生CO2和C2H5OH
C.乳酸菌呼吸,产生CO2和C3H6O3
D.酵母菌呼吸,产生CO2和H2O
解析:“罐头食品”意味着密闭体系无氧环境,残留的微生物进行无氧呼吸,“盖子鼓起”是生成气体导致罐头内压强增加所致,综合以上两点可知盖子鼓起应该是由某种微生物进行无氧呼吸产生CO2所致。好氧型细菌进行有氧呼吸;乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸,不生成CO2;酵母菌进行无氧呼吸产生CO2和C2H5OH。
答案:B
6.酵母菌是兼性厌氧型生物,在有氧时,无氧呼吸会受到抑制,导致酒精产生停止。直接决定酒精产生与否的反应及其场所是(  )
A.葡萄糖+O2→丙酮酸,细胞质基质
B.丙酮酸+H2O→CO2+[H],线粒体基质
C.[H]+O2→H2O,线粒体内膜
D.酒精+O2→CO2,细胞质基质
解析:有氧时,无氧呼吸中产生酒精的反应停止,是由于[H]与O2结合生成H2O,而无法与丙酮酸反应生成酒精和CO2,生成水的场所发生在线粒体内膜,C项正确。
答案:C
7.比较植物有氧呼吸和无氧呼吸,正确的是(  )
A.葡萄糖是有氧呼吸的主要底物,不是无氧呼吸的主要底物
B.CO2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
解析:细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成CO2或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。无论有氧呼吸还是无氧呼吸,其主要底物都是葡萄糖。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段完全相同,都能产生还原氢和丙酮酸。有氧呼吸和无氧呼吸的能量都是逐步释放的。
答案:D
8.生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.反应①②③④都可在人体细胞中进行
B.上图反应均在细胞质基质内完成
C.反应①②必须在有氧条件下进行
D.粮食贮藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为呼吸作用产生了水
解析:①②③④分别是有氧呼吸或无氧呼吸第一阶段,有氧呼吸第二、三阶段,产生酒精的无氧呼吸第二阶段,产生乳酸的无氧呼吸第二阶段。人体细胞不能产生酒精,所以反应③不会发生在人体细胞中;反应②在线粒体中进行,其余反应均在细胞质基质中进行;反应①不需要氧气也能进行;粮食贮藏时,呼吸作用产生水,粮堆湿度增大。
答案:D
9.下列关于“葡萄糖丙酮酸CO2”的过程,叙述错误的是(  )
A.①过程可在植物细胞中进行,也可在动物细胞中进行
B.②过程可产生ATP,也可不产生ATP
C.②过程可产生[H],也可消耗[H]
D.①过程可在线粒体中进行,也可在细胞质基质中进行
解析:图中①过程为有氧呼吸第一阶段,可以发生在动植物细胞中,故A正确;②过程为有氧呼吸第二阶段或无氧呼吸,若为有氧呼吸第二阶段可产生ATP,若为无氧呼吸第二阶段,不产生ATP,故B正确;②过程若为有氧呼吸第二阶段可以产生[H],若为无氧呼吸第二阶段不能产生[H],但可消耗[H],故C正确;①过程的场所不能是线粒体,只能是细胞质基质,故D错误。
答案:D
10.有氧呼吸全过程中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阶段形成较多的ATP
C.第②③阶段的进行,需在有氧条件下
D.第①阶段也在线粒体中进行
解析:有氧呼吸的三个阶段都需要酶的催化,都有ATP的产生;产生ATP最多的是第③阶段;有氧呼吸第②③阶段需在有氧条件下进行,因为丙酮酸需在有氧条件下进入线粒体;第①阶段在细胞质基质中进行。
答案:C
11.在自然条件下,下列有关植物细胞呼吸的叙述中,不正确的是(  )
A.有氧呼吸过程中葡萄糖的氧原子的转移途径是:葡萄糖→丙酮酸→H2O
B.无氧呼吸只在第一阶段生成少量ATP
C.CO2既是有氧呼吸的产物也是无氧呼吸的产物
D.葡萄糖是细胞呼吸最常利用的能源物质
解析:根据有氧呼吸的反应式,第一阶段葡萄糖转化为丙酮酸,第二阶段丙酮酸和水转化为CO2,因此氧原子的转移途径是:葡萄糖→丙酮酸→CO2,A项错误。根据无氧呼吸的过程可知,无氧呼吸只在第一个阶段释放出少量ATP,B项正确。在植物细胞内,有氧呼吸的产物是CO2和水,无氧呼吸的产物大多是CO2和酒精,C项正确。葡萄糖是动植物细胞呼吸最常利用的能源物质,D项正确。
答案:A
12.1861年巴斯德发现,利用酵母菌酿酒的时候,如果发酵容器中存在O2,会导致酒精产生停止,这就是所谓的“巴斯德效应”。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是(  )
A.酒精+O2→丙酮酸,细胞质基质
B.丙酮酸+O2→CO2,线粒体基质
C.[H]+O2→H2O,线粒体内膜
D.葡萄糖→丙酮酸+[H],线粒体内膜
解析:O2在线粒体内膜上与[H]结合生成水,并释放出大量的能量。
答案:C
13.下列有关细胞呼吸的说法,错误的是(  )
A.种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量,说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.是否产生二氧化碳是有氧呼吸和无氧呼吸的主要区别
C.与有氧呼吸有关的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质中
D.一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌,1 h后测得该容器中O2减少24 mL,CO2增加48 mL,则在1 h内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸消耗的葡萄糖量的3倍
解析:有氧呼吸消耗的O2的体积和产生的CO2的体积比为1∶1,种子萌发时释放CO2的量大于吸入O2的量,说明种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,A项正确。有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2,B项错误。有氧呼吸进行的场所有细胞质基质和线粒体(基质和内膜),所以有关的酶也会分布于此,C项正确。容器中减少的O2为24 mL,即有氧呼吸消耗O2 24 mL→有氧呼吸产生CO2 24 mL→有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2相等→无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍,D项正确。
答案:B
14.下图是人体内不完整的细胞呼吸示意图,下列有关叙述正确的是(  )
A.人体在剧烈运动时,所需能量主要由②途径提供
B.在有氧条件下,过程②③将受到抑制
C.细胞内产生CO2的场所为细胞质基质和线粒体
D.过程④产生的ATP最多,过程③需要水的参与
解析:图中①②③④分别表示葡萄糖分解为丙酮酸、丙酮酸转化为乳酸、丙酮酸分解为CO2、[H]被O2氧化为H2O。[H]被O2氧化为H2O为有氧呼吸的第三阶段,该阶段产生的ATP最多。丙酮酸分解为CO2需要H2O参与。人体在剧烈运动时,所需能量主要由④途径提供。
答案:D
15.如图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时,测得的CO2释放量和O2吸收量的变化情况。下列相关叙述正确的是(  )
A.当O2浓度为a时,最适于储藏该植物器官
B.当O2浓度为b时,无氧呼吸消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的5倍
C.当O2浓度为c时,无氧呼吸最弱
D.当O2浓度为d时,有氧呼吸与无氧呼吸的强度相等
解析:非绿色器官不进行光合作用,该过程气体变化只与细胞呼吸有关。在O2浓度为a时,该器官无氧呼吸旺盛,不利于植物器官的储藏;当O2浓度为b时,设吸收3 mol O2,则有氧呼吸产生3 mol CO2,消耗葡萄糖0.5 mol,无氧呼吸产生CO2的量为8-3=5(mol),消耗葡萄糖2.5 mol,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍;O2浓度为c时,仍存在无氧呼吸;O2浓度为d时,无氧呼吸被抑制,只进行有氧呼吸。
答案:B
16.如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述不正确的是(  )
A.从图甲可知细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度
B.图甲曲线变化的主要原因是温度影响与细胞呼吸有关的酶的活性
C.图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
D.和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜
解析:图乙中DE段无氧呼吸逐渐减弱,有氧呼吸逐渐加强。
答案:C
二、非选择题
17.下图是真核细胞内呼吸作用过程图解,请据图回答有关问题:
(1)物质X是________。
(2)物质Y可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化,即由蓝色变成绿色再变成________。在酵母菌内②和⑤过程中,物质Y产生的场所依次是__________、________。
(3)人体内不能进行________(填标号)过程,原因是___________。
(4)在细胞呼吸过程中,实现的能量转换是有机物中稳定的化学能转换成___________________________________________________。
(5)花盆里的土壤板结后,要及时松土,其目的是促进________(填标号)过程的进行,从而产生大量能量,有利于植物根系对________的吸收。
解析:图示中物质X为O2,物质Y为CO2,CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生颜色变化,由蓝色变成绿色再变成黄色,产生CO2的场所有细胞质基质(无氧呼吸)和线粒体基质(有氧呼吸第二阶段);人体内由于不含催化酒精发酵所需的酶,故不能产生酒精;在细胞呼吸过程中,有机物中稳定的化学能将转换成活跃的化学能和热能;及时松土有利于促进有氧呼吸的进行,从而加速植物根系对无机盐的吸收。
答案:(1)O2
(2)黄色 线粒体基质 细胞质基质
(3)⑤ 缺乏催化该过程所需的酶
(4)活跃的化学能和热能
(5)①②③ 无机盐
18.图甲是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子预先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过(不影响种子生命力)。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平,每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度变化,实验结果见图乙。回答下列问题:
(1)此实验的实验目的是______________。
(2)种子预先在稀释的消毒剂中清洗的目的是______________。
(3)在0~3.5 h内,气体体积变化的原因是__________________。
在3.5~4.0 h内,标尺读数没有增加,最可能的原因是__________。
(4)若要消除无关因素的影响,还应设置对照实验,则装置为__________________________。
(5)由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变,2.0 h时对照实验中标尺读数相对开始时减少了0.2个单位,那么同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是__________单位/小时。
解析:(1)分析题干中自变量可以推测出此实验的实验目的是测定种子萌发时吸收O2的速率。(2)种子预先消毒的目的是杀死种子表面的微生物,防止微生物的细胞呼吸消耗O2、产生CO2,干扰实验结果。(3)图甲的装置中在0~3.5 h内,标尺读数在增加,说明右侧锥形瓶内气体体积减少,原因是种子进行有氧呼吸时吸收O2,放出的CO2被NaOH溶液吸收,使锥形瓶中气体体积减小。在3.5~4.0 h内,标尺读数没有增加,最可能的原因是种子进行无氧呼吸,不消耗O2。(4)对照实验要用等量的死种子代替活种子,并预先经过相同条件的处理,其他条件与实验组相同,保证单一变量。(5)2.0 h时体积变化是5.6-2.3=3.3个单位,误差为0.2个单位,则同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率为(3.3+0.2)/2=1.75(单位/小时)。
答案:(1)测定种子萌发时吸收O2的速率
(2)杀死种子表面的微生物,防止微生物的细胞呼吸干扰实验结果
(3)种子进行有氧呼吸时吸收O2,放出的CO2被NaOH溶液吸收,使锥形瓶中的气体体积减小 种子进行无氧呼吸,不消耗O2
(4)用等量的消毒剂清洗过的死种子代替活种子,其他条件与实验组相同
(5)1.75
课时作业17 能量之源——光与光合作用
一、选择题
1.下列关于叶绿体色素的叙述,错误的是(  )
A.叶绿素a和b主要吸收红光和蓝紫光
B.绿叶中叶绿素和类胡萝卜素含量不同
C.利用纸层析法可分离4种叶绿体色素
D.乙醇提取的叶绿体色素不能吸收光能
解析:叶绿素a和叶绿素b主要吸收红光和蓝紫光,A正确;叶绿体中叶绿素含量为3/4,类胡萝卜素含量为1/4,B正确;不同色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同,可用纸层析法对其进行分离,C正确;乙醇提取的叶绿体色素只要结构没有被破坏,仍是可以吸收光能的,D错误。
答案:D
2.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——淀粉是在叶绿体基质中合成的
解析:叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上,是进行光反应阶段的必需条件。叶绿体基质是进行暗反应阶段的场所,而淀粉就是在暗反应阶段合成的。
答案:D
3.下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是(  )
A.用质量分数为15%的盐酸、体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1∶1)进行解离,使细胞分散开来
B.可以用93号汽油作层析液
C.研磨时要加入碳酸钙,以防止叶绿体被破坏
D.研磨液用滤纸过滤后,盛放滤液的小试管要及时用棉塞塞紧
解析:光合色素的提取和分离不需要解离。研磨时叶绿体会被破坏,加入碳酸钙是为了保护色素不被破坏。研磨液过滤时要用尼龙布而不能用滤纸,滤纸容易吸附色素。故A、C、D三项均不正确。实验中若无层析液可以用93号汽油取代,色素分子随汽油在滤纸上的扩散速度不同也会分离开。
答案:B
4.下列关于光合作用探究历程的叙述,不正确的是(  )
A.萨克斯让叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光,并用碘蒸气处理,得出光合作用需要光照才能进行的结论
B.恩格尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验,得出氧气是由叶绿体释放出来的结论
C.梅耶根据能量转化和守恒定律,指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来
D.鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法,证明光合作用释放的氧气来自水
解析:萨克斯让叶片在暗处放置几小时,然后一半遮光、一半曝光处理,证明光合作用的产物除了氧气之外还有淀粉。
答案:A
5.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,进行了以下操作:
①将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中,加入无水乙醇后直接进行研磨
②将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm处用钢笔画一条横线
③为增强实验效果,将滤液细线画粗些
④将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,轻轻插入层析液中,让滤液细线浸入层析液中
该同学操作有误的是(  )
A.① B.①②
C.①②③ D.①②③④
解析:相关操作中,正确的做法是:①提取绿色叶片中的色素时,在将5 g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中后,应加入少许二氧化硅和碳酸钙,再加入10 mL无水乙醇,进行迅速、充分地研磨。②制作滤纸条时,应将预备好的滤纸条一端剪去两角,在距这一端1 cm处用铅笔画一条细的横线,而不是用钢笔。③画滤液细线时,为确保色素带分离整齐、不重叠,应保证滤液细线细、直、齐,为增强实验效果,应重复画线使滤液细线处积累较多色素。④分离色素时,应将滤纸条画有滤液细线的一端朝下,略微斜靠着烧杯的内壁,轻轻插入层析液中,随后盖上培养皿盖,为了防止滤液细线中的色素溶于层析液中,不能让滤液细线触及层析液。
答案:D
6.在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿体中C3和C5含量的变化是(  )
A.C3和C5都迅速减少
B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少
D.C3迅速减少,C5迅速增加
解析:在植物进行光合作用的过程中突然停止光照,光反应不能产生ATP、[H],C3不能被还原,因而C3的量增加,同时CO2与C5的结合不受影响,导致C5量迅速减少。
答案:C
7.1939年,美国科学家鲁宾和卡门利用某种植物,采用同位素标记法进行了如下两组实验:第一组:H218O+CO2→某种植物→18O2,第二组:H2O+C18O2→某种植物→O2,下列有关叙述正确的是(  )
A.设计该实验的目的在于证明植物光合作用会释放氧气
B.两组实验中只需要一组就可以证明预期的结论
C.实验结果说明植物光合作用释放的氧气全部来自水
D.为了排除光照的影响该实验要在黑暗条件下进行
解析:设计该实验的目的在于探究植物光合作用释放氧气的来源,A错误;两组实验为相互对照,只需要一组不能证明预期的结论,B错误;该实验用同位素标记法探究光合作用中O原子的转移路径,实验结果说明植物光合作用释放的氧气全部来自水,C正确;光合作用需要光照条件,黑暗条件下不能进行该实验,D错误。
答案:C
8.如图为高等绿色植物光合作用过程图解,以下说法正确的是(  )
A.A是光合色素,分布在叶绿体内膜和类囊体薄膜上
B.E是ADP,在叶绿体类囊体薄膜上产生
C.G是三碳化合物,F是五碳化合物
D.光合作用光反应和暗反应过程均有酶的参与
解析:根据光合作用图解可知,图中A是光合色素,分布在叶绿体类囊体薄膜上,A项错误;E是ADP,在叶绿体基质中生成,B项错误;G是五碳化合物,F是三碳化合物,C项错误;光合作用的光反应和暗反应过程均需酶的催化,D项正确。
答案:D
9.下图是[H]随化合物在生物体内转移的过程,下面对其分析不正确的是(  )
A.①产生的[H]可在②过程中将三碳化合物还原
B.[H]经⑤转移到水中,其过程需氧气参与
C.能形成ATP的过程有①②④⑤⑥⑦
D.长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦①过程旺盛
解析:①是光反应过程,产生的[H]可在②过程即暗反应中将三碳化合物还原;⑤是有氧呼吸过程中[H]与氧生成水的过程,故[H]经⑤转移到水中,其过程需氧气参与;能形成ATP的过程为呼吸作用过程和光反应过程,故图中①⑤⑥能形成ATP;长在向阳坡上的小麦比背阳坡上的小麦光反应即①过程旺盛。
答案:C
10.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

类囊体





基质





基质





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
解析:光合作用产生的O2来源于水的光解,甲试管中没有H18O2,所以没有18O2;乙试管中有C18O2和C5,可得到C3;丙试管不含ATP、[H],所以得不到葡萄糖和淀粉;乳糖是动物细胞内合成的二糖。
答案:B
11.下图表示的是北方某作物植株一昼夜CO2吸收量的变化。甲图为盛夏的某一晴天,乙图为春天的某一晴天。对两图的相关原因分析不正确的是(  )
A.甲图中有机物积累最多的是G点,两图中B点植物干重均低于A点时的干重
B.植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示,适当提高温度可以增加OA的绝对值
C.两图中DE时间段叶绿体中C3含量均大大减少
D.甲图中E点和G点相比,叶绿体中的ATP含量较多
解析:甲图中DE段的形成是中午光照过强,导致气孔关闭,CO2供应不足所致,CO2的固定减少,故此时C3含量应减少;乙图中DE段形成是因为光照减弱,光反应产物减少,C3还原减少,故C3含量应增加。
答案:C
12.下图甲表示A植物光合速率受光照强度影响的变化曲线。图乙表示A植物在不同光照强度条件下,光合速率受CO2含量影响的变化曲线。a点与c点相比较,c点时叶肉细胞中C3的含量;b点与c点相比较,b点时叶肉细胞中C5的含量依次是(  )
A.高 高 B.低 基本一致
C.低 高 D.高 基本一致
解析:由甲图可知m比n光照强度大,在乙图中当光照强度为n时,a点与c点相比较,c点CO2含量高,则叶肉细胞中C3的含量高;b点与c点相比较,CO2含量相同,但b点光照强度高,则叶肉细胞中还原生成的C5含量高。
答案:A
13.下列关于植物光合作用的叙述,不正确的是(  )
A.在大棚中施用农家肥可以提高CO2的含量,从而提高作物光合作用强度
B.农业上合理密植主要是为了给农作物提供更多的O2
C.大棚薄膜最好用无色透明的,这样有利于植物吸收更多的光能
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
解析:农家肥可以被微生物分解成CO2,供给植物进行光合作用,A正确;合理安排植株的间距,主要是为了能充分利用光能,B错误;无色透明的薄膜有利于透过更多的光,C正确;夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照能提高光合作用强度,夜晚适当降低温度能降低细胞呼吸,该措施可以提高作物产量,D正确。
答案:B
14.如何使作物最大限度地利用太阳光能以进行光合作用是现代化农业生产中提高作物产量的根本问题。下列措施不能够有效提高光能利用效率的是(  )
A.阴雨天气提高温室中的CO2浓度
B.将玉米与大豆混合种植
C.为农作物补充镁元素,保证叶绿素的含量
D.合理灌溉,使植株保持挺拔
解析:阴雨天气,光照强度减弱,这种情况下补充CO2达不到提高光能利用率的目的;玉米与大豆混合种植可以充分利用光能,进而达到提高光能利用率的目的;充足的叶绿素可以保证对光的最大吸收;植株挺拔,叶片充分展开,有利于对光的吸收。
答案:A
二、非选择题
15.图1表示光合作用部分过程的图解,图2表示改变光照后,与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线。据图回答下面的问题:
(1)图1中c表示的物质是________,它由__________________产生,其作用主要是________________。
(2)图1中ATP形成所需的能量最终来自于__________。若用放射性同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是________。
(3)图2中曲线a表示的化合物是________,在无光照时,其含量迅速上升的原因是:____________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是________,在无光照时,其含量下降的原因是:_____________________________________________。
解析:(1)光反应为暗反应提供的物质是[H]和ATP,由此可确定c是[H],[H]是由水光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于C3的还原。(2)光反应中,光能转换为活跃的化学能储存于ATP等化合物中,14CO2的同化途径为14CO2→14C3→(14CH2O)。(3)(4)题干中已说明曲线a、b表示C3和C5的含量变化,光照停止后,光反应停止,[H]和ATP下降,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定仍将进行,因此C3含量相对升高,C5含量相对下降,即a表示C3,b表示C5。
答案:(1)[H] 水在光下分解 用于C3的还原
(2)太阳光能 (CH2O)
(3)C3 CO2与C5结合形成C3继续进行,而C3的还原减弱直至停止
(4)C5 C5与CO2结合形成C3继续,而C3的还原减弱直至停止
16.如图所示,图甲为叶绿体结构与功能示意图,图乙表示一株小麦叶片细胞内C3相对含量在一天24 h内的变化,请据图分析:
(1)图甲中A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质,则A、B、C、D依次为__________、__________、__________、__________。
(2)在a中发生的过程称为光反应,a中参与此过程的物质是______________。光合作用全过程中能量转换过程是_____________。
(3)AB段C3含量较高,其主要原因是____________。
(4)E点C3含量极少,其原因是__________________。
解析:(1)H2O参与的是光反应,生成O2;CO2参与暗反应形成C3(三碳化合物),C3还原形成C5(五碳化合物)和糖类。(2)光反应需要色素吸收光能,并转化成ATP中活跃的化学能;同时ATP的合成需要酶的参与。暗反应中能量是由活跃的化学能转化成稳定的化学能。(3)无光条件下,不能进行光反应,所以缺少[H]、ATP,C3(三碳化合物)不能被还原。(4)E点时光照强烈,温度较高,蒸腾作用散失水分较多,导致气孔关闭,气体交换停止,使叶肉细胞内CO2含量低,CO2的固定下降。
答案:(1)H2O CO2 C3(三碳化合物) C5(五碳化合物)
(2)色素和酶 光能→活跃的化学能→稳定的化学能
(3)无光不进行光反应,C3(三碳化合物)不能被还原
(4)温度高,蒸腾作用散失水分多,导致气孔关闭,叶肉细胞内CO2含量低,CO2的固定下降