内容正文:
层级Ⅲ 新情境问题——建模训练
题组一 纵览探索历程,培养科学思维
1.(2023·包头模拟)科学家萨姆纳将刀豆种子制成匀浆,用丙酮作溶剂提取出了结晶(脲酶),这种物质能使尿素分解成氨和二氧化碳。下列说法正确的是( )
A.脲酶能与双缩脲试剂发生紫色反应,证明了酶都是蛋白质
B.在脲酶浓度一定时,尿素供应量越大,二氧化碳的生成速率越快
C.与加热相比,尿素被脲酶分解产生氨的速率更快,不能说明酶具有高效性
D.将脲酶与尿素在160 ℃条件下混合,检测到大量的氨,说明脲酶有耐高温的特点
解析:选C 脲酶能与双缩脲试剂发生紫色反应,证明了脲酶是蛋白质,但不能证明所有酶都是蛋白质,A错误;在脲酶浓度一定时,一定的尿素供应量范围内,尿素供应量越大,二氧化碳的生成速率越快,超过一定量,酶达到饱和时,再增加尿素供应量,二氧化碳的生成速率不变,B错误;与加热相比,尿素被脲酶分解产生氨的速率更快,不能说明酶具有高效性,与无机催化剂相比才能说明酶的高效性,C正确;尿素在160 ℃条件下会分解产生氨,因此将脲酶与尿素在160 ℃条件下混合,检测到大量的氨,不能说明脲酶有耐高温的特点,D错误。
2.光合作用的发现历时较长,光合作用的条件、场所、产物、原料等由多名科学家先后发现。下列关于光合作用发现历程的叙述,错误的是( )
A.科学家将绿色植物和小鼠放在密闭透明玻璃罩内,发现小鼠在黑暗条件下的存活时间比在光照条件下短
B.萨克斯让天竺葵绿叶暗处理后一半遮光、一半曝光,几小时后用碘蒸气处理,发现遮光部分叶片呈蓝色
C.卡尔文用14C标记14CO2供给小球藻,探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
D.恩格尔曼将需氧细菌和水绵置于没有空气的黑暗环境中,用极细光束照射水绵,证明叶绿体是水绵光合作用放氧的部位
解析:选B 光照条件下绿色植物光合作用可产生O2,呼吸强度不变,光照时小鼠可以存活更长的时间,A正确;遮光部分没有淀粉产生,不变蓝,B错误;卡尔文通过标记二氧化碳中的碳原子,探明了碳原子在植物体内的碳转移途径,C正确;水绵具有带状叶绿体,极细光束照射后,需氧细菌向叶绿体被照射部位集中,证实叶绿体是产氧部位,D正确。
题组二 学习科学精神,提升素养品质
3.(2023·西安二模)脂肪酶抑制剂可作为一种良好的减肥药物。为探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理,研究者进行了实验探究:将底物乳液、抑制剂和胰脂肪酶按3种顺序加入,反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.上述反应应该在温度为37 ℃、pH为7.4左右的条件下进行
B.顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合10 min后,加入胰脂肪酶进行反应
C.该脂肪酶抑制剂主要通过与酶结合,阻碍底物与酶的结合达到抑制作用
D.该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶发挥作用阻止脂肪的消化,起到减肥作用
解析:选C 本实验的目的是探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理,实验的自变量是抑制剂使用顺序的不同,因变量是抑制率的变化,而温度和pH均为无关变量,实验过程中要求无关变量相同且适宜,因此,该实验需要在37 ℃,pH为7.4左右的条件下进行,A正确;该实验的自变量是抑制剂、底物和胰脂肪酶的顺序变化,因此,顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合10 min后,加入胰脂肪酶进行反应,B正确;根据实验结果可知,顺序3的抑制率最高,这说明该脂肪酶抑制剂主要通过与底物结合,进而阻碍底物与酶的结合来达到抑制作用,C错误;该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶与底物的结合,进而发挥阻止脂肪消化的作用,减少了脂肪分解产物的吸收,因而可起到减肥作用,D正确。
4.我国研究人员从菠菜中分离类囊体,将其与酶等16种物质一起用双层脂质分子包裹成油包水液滴,从而构建半人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现连续的CO2固定与还原,并不断产生有机物乙醇酸。下列分析错误的是( )
A.类囊体产生的ATP和[H]参与CO2固定与还原
B.加入的16种物质中应包含ADP和NADP+等物质
C.产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质
D.该反应体系实现了光能到化学能的转化
解析:选A 类囊体产生的ATP和[H]参与C3的还原,不能参与二氧化碳的固定,A错误;该过程是构建的人工光合作用反应体系,且在光照条件下进行,故需要加入的物质应包含ADP和NADP+等物质,B正确;乙醇酸是最后暗反应阶段产生的,而暗反应的场所是叶绿体基质,因此产生乙醇酸的场所相当于叶绿体基质,C正确;光照条件下合成有机物实现了由光能到化学能的能量转化,D正确。
题组三 关注人体健康,体现责任担当
5.(2023·成都模拟)体育运动大体可以分为有氧运动和无氧运动,有氧运动能增加心肺功能,如慢跑等。无氧运动中能增强肌肉力量,如短跑等。两种运动过程中有氧呼吸和无氧呼吸的供能