章末整合
一、ATP与各物质或场所关系描述综合比较
例1在小麦植株中,可伴随有ATP生成的生理过程是( )
A.厌氧呼吸产生乳酸的过程
B.光合作用NADPH被消耗的过程
C.需氧呼吸O2被消耗的过程
D.厌氧呼吸NADH被消耗的过程
解析:小麦植株厌氧呼吸只能产生乙醇和CO2,不产生乳酸,A项错误;光合作用NADPH被消耗的过程为碳反应阶段,该阶段存在ATP的消耗,没有ATP的生成,B项错误;需氧呼吸O2被消耗的过程为需氧呼吸的第三阶段,该阶段可以产生大量的ATP,C项正确;厌氧呼吸NADH被消耗的过程为厌氧呼吸的第二阶段,该阶段没有ATP的生成,D项错误。
答案:C
二、与酶相关的实验设计及实例分析
1.梯度法探究影响酶活性的因素
(1)设计思路:设计实验时需设置一系列不同温度(或pH)的实验组进行相互对照,最后根据实验现象得出结论。酶促反应时间最短的一组对应的温度(或pH)最接近最适温度(或pH)。相邻组间的差值(即梯度值)越小,测定的最适温度(或pH)就越精确。
(2)设计方案
2.变量法分析酶的实验设计
(1)变量的种类
变量是实验设计中可以变化的因素或条件,依据变量间的相互关系,可分为以下两类。
①自变量与因变量:自变量是实验中由实验者所操纵的因素,该因素的改变将引起实验结果的相应改变,是实验要研究的因素。因变量是因自变量不同而导致的不同的实验结果。它们之间是因果关系,自变量是原因,因变量是结果。
②无关变量与额外变量:无关变量是指实验中除自变量外也能影响实验现象或结果的其他因素。由无关变量引起的实验结果就是额外变量。它们之间也是因果关系。
(2)自变量的确定和控制
根据实验目的,确定实验变量,进而确定控制的措施。
例如:“探究淀粉酶的最适温度”的实验。
①变量的确定:自变量是相同的酶处在不同温度下即温度梯度,即要“探究什么”,则“什么”就是自变量。
②自变量的控制:在确定了自变量是温度梯度后,应将淀粉酶置于温度梯度下,如:25 ℃、26 ℃、27 ℃等。
控制变量的方法,常用的有“施加”“改变”“去除”等。
(3)无关变量的确定与控制
例如:请指出探究pH对唾液淀粉酶活性的影响实验中的无关变量是什么,应如何控制。
分析:在该实验中,自变量是pH的大小。无关变量有温度、唾液淀粉酶的量、淀粉溶液的量、反应时间、加入碘-碘化钾溶液的量等,在做实验时,对照组和实验组的以上因素都要相同且适宜。
例2下表是有关酶专一性的探究实验,“—”表示不加。下列叙述正确的是( )
A.实验用的蔗糖溶液和淀粉溶液,最好提前配制好备用
B.本实验的试管1、2为对照,目的是检验蔗糖、淀粉的纯度和证明其为非还原糖
C.若3号试管与本尼迪特试剂加热出现红黄色沉淀,则说明检验液中含麦芽糖
D.本实验的本尼迪特试剂可用碘-碘化钾溶液代替
解析:实验用的蔗糖溶液和淀粉溶液,最好现配现用,避免其他因素的干扰,A项错误;本实验的试管1、2为对照,目的是检验蔗糖、淀粉的纯度和证明其为非还原糖,B项正确;若3号试管与本尼迪特试剂加热出现红黄色沉淀,则说明检验液中含还原糖,但是不能说明具体成分,C项错误;本实验的本尼迪特试剂不能用碘-碘化钾溶液代替,D项错误。
答案:B
三、物质出入细胞方式的判断及方法
方法一:根据分子大小判断物质转运方式
方法二:根据曲线判断物质转运方式
(1)物质浓度与转运速率关系曲线中,有饱和点的曲线表示易化扩散或主动转运(如图甲);成正比关系的曲线表示扩散(如图乙)。
(2)与细胞呼吸或O2浓度有关系的曲线表示主动转运(如图丙)。
方法三:根据转运方向判断物质转运方式
(1)一般情况下逆浓度梯度的跨膜转运方式是主动转运。
(2)一般情况下顺浓度梯度的跨膜转运方式是扩散、渗透或易化扩散。
例3生物膜对K+、Na+的通透性都明显强于人工脂双层膜的通透性,而生物膜对甘油、CO2的通透性与人工脂双层膜的通透性无明显差异。下列叙述正确的是( )
A.CO2通过被动转运进入线粒体
B.Na+通过人工脂双层膜的方式可能是易化扩散
C.离子的载体蛋白形状改变的过程,不一定消耗ATP
D.甘油通过生物膜需要载体蛋白协助
解析:由题意分析可知,CO2可通过被动转运出线粒体,A项错误;Na+通过人工脂双层膜需要载体蛋白,可能是易化扩散或主动运输,B项错误;离子的载体蛋白形状改变的过程可能是易化扩散,不一定消耗ATP,C项正确;甘油通过生物膜的方式为扩散,不需要载体蛋白协助,D项错误。
答案:C
四、细胞呼吸相关内容分析
1.需氧呼吸与厌氧呼吸的比较
2.细胞呼吸类型的实验探究
(1)细胞呼吸类型测定
①实验装置
欲确认某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如下图所示(以发芽种子为例)。
②实验结果预测和结论(见下表):
③误差的校正
a.如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
b.如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
c.为防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差,应设置对照实验,将所测的生物材料灭活(如将种子煮熟),其他条件均不变。
(2)细胞呼吸速率的测定
①实验装置
②实验原理:组织细胞呼吸作用吸收O2,释放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器内气体压强减小,刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积即表示呼吸速率。装置乙为对照。
例4下图是探究酵母菌进行呼吸方式类型的装置,下列说法正确的是( )
A.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行厌氧呼吸
B.装置一中液滴不移,装置二中液滴右移,说明酵母菌只进行需氧呼吸
C.装置一中液滴左移,装置二中液滴不移动,说明酵母菌死亡
D.装置一中液滴左移,装置二中液滴右移,说明酵母菌进行需氧呼吸和厌氧呼吸
解析:装置一液滴向左移动,说明消耗了氧气,酵母菌进行需氧呼吸,装置二液滴向右移动,说明酵母菌进行了厌氧呼吸,则酵母菌同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸,A项错误,D项正确;装置一液滴不移动,说明没有消耗氧气,酵母菌没有进行需氧呼吸,装置二液滴向右移动,说明酵母菌进行了厌氧呼吸,则酵母菌只进行厌氧呼吸,B项错误;装置一液滴向左移动,说明消耗了氧气,酵母菌进行需氧呼吸,装置二液滴不移动,说明酵母菌没有进行厌氧呼吸,则酵母菌只进行需氧呼吸,C项错误。
答案:D
五、与光合作用有关的常见曲线解读
1.光补偿点与光饱和点的移动规律
(2)举例
2.密闭容器中气体变化分析
(1)纵轴为CO2吸收量(或O2释放量):
说明:此类图示中,曲线与横轴的交点表示光合速率=呼吸速率,如图1(A点)和图2(B、C点)所示;横轴以上曲线表示光合速率>呼吸速率;横轴以下曲线表示光合速率<呼吸速率(或只进行呼吸作用)。
(2)纵轴为CO2(或O2)的含量变化
说明:此类图示中,曲线拐点表示光合速率=呼吸速率,如图3(D、E点)和图4(F、G点)所示;纵轴为CO2含量时,终点高于起点(N>M),有机物的消耗大于制造,反之(NM),有机物的制造大于消耗,植株表现出生长,反之(N 例5下图是原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于不同光强度下后,根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是( )
A.B点表示光补偿点,D点表示光饱和点
B.在C点时,叶肉细胞产生ATP的细胞器有细胞溶胶、线粒体、叶绿体
C.若将植物从D条件移动到B条件时,五碳糖的含量将减少
D.若将环境CO2浓度提高,则B点将向右移动
解析:B点表示光补偿点,D点对应的光强度表示光饱和点,A项错误;在C点时,叶肉细胞光合作用强度小于细胞呼吸强度,产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体,B项错误;若将植物从D条件移动到B条件时,光强度减弱,产生的NADPH和ATP减少,还原三碳酸的能力减弱,导致五碳糖的含量减少,C项正确;若将环境CO2浓度提高,则光合作用强度增强,B点将向左移动,D项错误。
答案:C
六、光合作用与细胞呼吸的区别与联系
例6右图是光合作用和细胞呼吸简单过程示意图,有关叙述正确的是( )
A.图中属于光合作用的是③②,属于细胞呼吸的是①④
B.①②③④过程均能产生ATP
C.图中②③过程发生在叶绿体内,①④过程发生在线粒体内
D.图中X和Y代表同一物质,X产生于叶绿体基质,Y产生于线粒体
解析:图中③②代表光合作用碳反应阶段,①④属于细胞呼吸过程,A项正确;①②③④过程中,肯定能产生ATP的是①过程,可能产生ATP的是④过程,②③过程不产生ATP,B项错误;③②代表CO2的固定和三碳酸的还原,发生的场所是叶绿体基质;①④过程代表需氧呼吸或乙醇发酵的第一阶段和第二阶段,其中①过程发生的场所肯定是细胞溶胶,C项错误;图中X代表三碳酸,Y代表丙酮酸,X产生于叶绿体基质,Y产生于细胞溶胶,D项错误。
答案:A