第5章 细胞的能量供应和利用-【章章清】2024-2025学年高一生物上学期考点梳理（人教版2019必修1）

第5章 细胞的能量供应和利用 1 酶 （1）酶的概念及作用机理 ①酶的概念及本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 ②酶的作用机理：酶是一种生物催化剂，其作用机理是降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下快速有序地进行。改变化学反应的速率，但不能改变反应方向和平衡点。反应前后酶的性质和数量均没有变化。这也是酶与无机催化剂的共同点。如图所示 (2)实验探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解 ①实验原理：FeCl3溶液中的Fe3+是一种无机催化剂，它可以使过氧化氢分解为H2O和O2，新鲜的肝脏中含有的过氧化氢酶具有相同的作用，但催化效率不同。(每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍) ②实验过程示意图 ③实验分析： 1与2对照：加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（为反应提供能量） 1与3对照：FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（催化作用） 1与4对照：过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（催化作用） 3与4对照：过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。 ④实验结论：酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。 (3)酶的特性 ①酶具有高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍，说明酶的催化作用具有高效性。酶的高效性保证了生物体内的化学反应能快速、顺利地进行。 ②酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性。酶的专一性能使细胞代谢高度有序地进行。 ③酶的作用条件较温和：酶的催化作用需要适宜的温度和pH，每一种酶均有其最适温度和最适pH温度过低会抑制酶的活性，温度过高、过酸或过碱都可能会使酶因结构被破坏而失去活性。 (4)淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(验证酶的专一性) 设计思路：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 项目 方案一 实验组 对照组 材料 底物相同(等量) 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 项目 方案二 实验组 对照组 材料 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 (5)用α-淀粉酶探究温度对酶活性的影响 ①实验原理：淀粉麦芽糖，淀粉+碘→蓝色。；温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性的变化。 ②实验步骤 步骤 加入试剂或处理方法 试管 A/a B/b C/c 1 可溶性淀粉溶液(A、B、C) 2 mL 2 mL 2 mL 2 新鲜淀粉酶溶液(a、b、c) 1 mL 1 mL 1 mL 3 保温5 min 60 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 4 将a液加入到A试管，b液加入到B试管，c液加入到C试管中，摇匀 5 保温5 min 60 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 6 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴 7 观察现象并记录 不变蓝 变蓝 变蓝 结论 温度对酶的活性有影响，60 ℃时α-淀粉酶的活性较高 (6)用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响 ①实验原理：H2O2分解产生氧气和水。过氧化氢酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。 ②实验步骤 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL5%的HCl 1 mL 5%的NaOH 3 注入等量的3%的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 观察实验现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 5 将点燃的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 (7)影响酶促反应速率的曲线分析 温度和pH对酶促反应速率的影响 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。 (8)酶、反应物和生成物三者的浓度与酶促反应速率的关系曲线 ①图甲：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图乙：在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 ③图丙：在其他条件适宜的情况下，生成物浓度较低时，酶促反应速率随反应的进行能长时间保持不变；在生成物浓度较高时，酶促反应速率明显下降。 2 ATP (1) ATP的结构 ①中文名称：三磷酸腺苷。 ②ATP的结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷(腺嘌呤+核糖)，P代表磷酸基团(3个)，～代表高能磷酸键(2个)。 (2)ATP与ADP的相互转化 (3)ATP的作用：ATP是细胞内流通的能量“货币”。 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。 (4)各种A的比较 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 3 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验原理： ①酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物。来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 有氧条件： CO2+H2O+能量；无氧条件：酒精+CO2+能量 ②CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 二氧化碳 澄清的石灰水 变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色变成灰绿色 (2)实验步骤 ① 酵母菌培养液的配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A(500mL)和锥形瓶B(500mL)中。分别向瓶中注入240m质量分数为5%的葡萄糖溶液。 ② 实验装置图 I A瓶前的锥形瓶中加入的试剂是NaOH溶液，目的是使进入A瓶的空气先经过NaOH的处理，除去其中的CO2，排除其对实验结果的干扰。 II B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再与盛有澄清石灰水的锥形瓶连通，以确保通入澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。 III 该实验的自变量是氧气的有无，因变量是酵母菌的呼吸产物。该实验为相互对照实验，有氧和无氧条件下的实验都为实验组。 ③ 检测CO2的产生：根据石灰水混浊的程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 检测酒精的产生：各取2mLA、B瓶酵母菌培养液的滤液→分别注入编号为a、b的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%~97%)→轻轻振荡，使它们混合均匀→观察试管中溶液的颜色变化。 (3)实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度较高。b试管中溶液由橙色变成灰绿色，a试管无颜色变化。 (4) 实验结论：酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2和水；无氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 4 细胞呼吸的方式及过程 （1）细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 （2）有氧呼吸的概念及实质 ①概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 ②过程 I 有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 II三个阶段中有[H]产生的是前一二阶段，[H]中的H来自葡萄糖和水，用于与O2反应生产水。 III三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第三阶段。葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。 ① 有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 （3）无氧呼吸：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 ①过程：无氧呼吸的全过程可以分为两个阶段，且都是在细胞质基质中进行的。 第一阶段 葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸 → 乙醇+CO2 大多数植物、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸 → 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 ②总反应式 I无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 II无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。 （4）有氧呼吸与无氧呼吸的辨析比较 （5） 影响细胞呼吸的因素 I温度：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。 A 曲线分析： ①a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。 ②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 ③温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 B实际应用。 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 II氧气：促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。 A曲线分析： ①A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。C点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量＝有氧呼吸释放量＋无氧呼吸释放量； ②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢，有氧呼吸加快。B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；C、D点：横坐标相同，无氧呼吸停止。 ③氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。 ④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。 ⑤氧浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。 B实际应用。 ①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。 ②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有氧呼吸促进生长。 ③防止无氧呼吸：陆生植物长时间水淹，土壤中氧含量降低，植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根。 ④控制呼吸方式：制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格控制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。 III二氧化碳：CO2是细胞呼吸的终产物，积累过多会抑制细胞呼吸。 ①保鲜：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 ②抑菌：薯片等食品充气保存，可抑制微生物的繁殖。 IV水含量： ① 各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量升高，新陈代谢加快。 ② 水是有氧呼吸的反应物之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。 ③ 实际应用：抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存；促进细胞呼吸：浸泡的种子有利于种子的萌发。 (6)呼吸类型的确定 应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)： ① 实验装置： 装置甲中NaOH溶液的作用是吸收呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表种子呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表种子呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。 (2)实验分析： 现象 结论 甲装置液滴 乙装置液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和 产生乳酸的无氧呼吸 5 绿叶中色素的提取和分离 （1）实验原理： 色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中，因此，可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。 色素的分离：纸层析法。根据绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，从而在扩散过程中将色素分离开来。 （2）实验步骤 ①提取色素 ②分离色素   色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 _最慢 （3）绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 A收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加SiO2，研磨不充分。 ②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 ④未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。 B 滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。 C 滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 D 滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 （4）绿叶中色素的种类与光能吸收 分布：叶绿体类囊体薄膜上。 功能：吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)。 ①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 ②叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。 6 光合作用的原理 (1)概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。化学反应式：其中（CH2O）表示糖类。 (2)光合作用的原理探索实验 探索过程 操作及结果 存在问题 得出的结论 19世纪末 CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年发现甲醛对植物有毒害作用，甲醛不能通过光合作用转化成糖 1237年希尔实验 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气 能证明水光解可以产生氧气，但不能说明光合作用产生的氧气都来自水 水的光解和有机物的合成是不同的反应 1941年鲁宾和卡门用同位素标记法探索氧气来源 第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2，在其他条件相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的氧气都是18O2 光合作用释放的氧气来自水 1954年阿尔农 在光照下，叶绿体可以合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随 水的光解过程有ATP生成 ( 光、色素、酶、水、 ADP 、 P i 、 NADP + )(3)光反应阶段 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行。 ( 类囊体薄膜 ) ( ATP 和 NADPH 中 活跃化学能 ) NADPH可以作为活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 ( 酶、 CO 2 、 ATP 、 N ADPH 等 )(4)暗反应 光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行。暗反应也称卡尔文循环。 ( 有机物中稳定的化学能 ) ( 叶绿体基质　 ) (5)光反应和暗反应的区别与联系 项目 光反应 暗反应 条件 光、水、色素、酶 ATP、[H]、CO2、多种酶 场所 _类囊体薄膜 叶绿体基质 物质变化 水的分解、ATP的合成 CO2的固定、CO2的还原、ATP的分解 能量变化 光能转化为活跃的化学能 活跃的化学能转化为稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成 (6)光合作用过程中原子的去路分析 (7)环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 ①“过程法”分析各物质变化 如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 在以上各物质的含量变化中，C3和C5含量的变化是相反的，若C3含量增加，则C5含量减少；[H]、ATP和C5的含量变化是一致的，都增加，或都减少。 (8)影响光合作用的因素及应用 I内部因素 ①与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图1所示。 ②植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用，如图2、3所示。 图1 图2 图3 II外部环境因素 ①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。 A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点； AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加； C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化； ②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) B点对应的温度为最适生长温度； AB段，随温度升高光合作用速率升高； BC段，随温度升高光合作用速率降低。 应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 ③CO2浓度：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度 图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。 应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 ④水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。 应用：根据作物的需水规律，合理灌溉 ⑤矿质元素：矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成。 OA段，随CO2矿质离子浓度的增加光合作用速率升高； B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降(细胞失水)； III多因素对光合速率影响的分析 多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析如图所示，P点前，限制光合速率的因素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。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因子，要想继续提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子的强度。PQ间的主要因素有两个：一是横坐标表示的因素，二是多条曲线上标注的因素。 7 光合作用与细胞呼吸联系 (1) 真光合速率 净光合速率 呼吸速率 ①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。 ③真光合速率=净光合速率+呼吸速率。 真光合速率 O2产生(生成)速率 CO2固定速率 有机物产生(制造、生成)速率 净(表观)光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率　 有机物消耗速率 （2）分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化 （3）植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法：测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积 I装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。 II测定原理 ①在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 ②在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 ③真光合速率=净光合速率+呼吸速率。 III测定方法 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 ②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真光合速率。 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 (4)开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析 ①开放环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析——特别关注24 h内有机物的“制造”“消耗”与“积累”，注意分析b、c、e、f的含义。 ②密闭环境中一昼夜CO2、O2含量的变化曲线：注意分析的CO2浓度最高(低)点、O2浓度最低(高)点含义为：光合作用强度＝呼吸作用强度。 1. 实验过程中的变化因素称为自变量(×) 点拨：实验过程中的变化因素称为变量。变量包括自变量、因变量和无关变量 2.无关变量与实验过程无关，不会影响实验结果(×) 点拨：无关变量会影响实验过程，使实验结果出现偏差，所以要探制无关变量。 3.酶是活细胞产生的具有催化功能的蛋白质（×）（教材P81改编） 点拔：少数酶是RNA。 4.无机催化剂催化的化学反应具有专一性（×） 点拨：酸可以催化蛋白质、脂肪和淀粉。 5.在适宜的温度下酶的活性升高，有利于酶或酶制剂的保存（×） 点拨：酶或酶制剂在低温下保存。 6.ATP在细胞中含量少，特殊化学键含有稳定的化学能（×） 点拨：ATP特殊化学键含有活跃的化学能。 7.与风干前相比，风干种子中细胞呼吸作用的强度高(×) 点拨：风干种子中自由水含量低，细胞呼吸作用的强度低。 8.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(×) 点拨：糖类是主要的能源物质 9.过保质期的酸奶出现胀袋现象是因为乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的(×) 点拨：无氧呼吸产乳酸不会有气体产生。 10.氧气浓度为0时，水稻根不会进行呼吸作用(×)（教材P94改编） 点拨：水稻根可以进行无氧呼吸。 11. 用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖（√） 12.叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜和叶绿体内膜(　×　) 点拨：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜 13.有些植物细胞的液泡中也含有光合色素 (　×　) 点拨：液泡中含有色素，但不是光合色素。 14.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a (　×　) 点拨：胡萝卜素不吸收红光。 15. 弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用 (　×　) 点拨：有光就进行光合作用，没有氧气的释放，是因为光合作用小于呼吸作用。 16.秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的(　×　) 点拨：低温破坏叶绿素。 17.植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应(　×　) 点拨：暗反应不需要光，但需要光反应提供的ATP和NADPH，没有光反应，暗反应也不能时行 18.光合作用只能发生在叶绿体中(　×　) 点拨：蓝细菌没有叶绿体也可以进行光合作用 19干旱条件下植物光合速率降低主要是因为光反应原料水不足。(　×　) 点拨：干旱条件下，气孔关闭，CO2供应不足，光合速率降低。 20.生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应(　√　) 1．下列关于生物体内酶的叙述，错误的是 A．酶都能与双缩脲试剂产生紫色反应 B．酶作用的机理是降低了化学反应的活化能 C．强酸、强碱、高温会使酶失活 D．低温下，酶的空间结构相对稳定 2．“验证酶的催化效率”的实验结果如图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化。下列有关叙述错误的是（    ）    A．过氧化氢酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量 B．在酶催化下，过氧化氢分解速率是逐渐减小的 C．若降低温度，M点右移 D．该实验可以说明酶具有高效性 3．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D．探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 4．ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是 A．糖类、脂肪等有机物中储存了大量ATP B．ATP可以为RNA合成提供原料和能量 C．ATP-ADP循环速率会随细胞代谢强度变化而改变 D．ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成 5．下列关于植物叶肉细胞内ATP的叙述，不正确的是( ) A．一分子ATP由一分子腺嘌呤和三个磷酸基团构成 B．在叶绿体类囊体膜上生成ATP的过程需要光 C．有氧呼吸的各个阶段都伴随着ATP的合成 D．细胞核和细胞质中都存在ATP的水解反应 6．在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可以判断此过程 A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生酒精的无氧呼吸 C．一定是无氧呼吸 D．一定不是产生乳酸的无氧呼吸 7．细胞呼吸是细胞重要的代谢活动。下列有关叙述错误的是（    ） A．若细胞不吸收O2，也不释放CO2，说明细胞呼吸已停止 B．酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸 C．有氧呼吸第三阶段有O2的消耗，并释放大量的能量 D．适当降低温度有利于植物种子的储存 8．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均（    ） A．产生CO2 B．产生水 C．不产生[H] D．不消耗O2 9．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验的叙述，错误的是（    ） A．装置甲和乙分别探究酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸 B．可通过观察澄清的石灰水是否变混浊来探究酵母菌的呼吸方式 C．实验过程中，甲组装置中石灰水的混浊程度可能比乙组的明显 D．装置甲A瓶中质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 10．科学家用含18O的葡萄糖来追踪需氧呼吸中的氧原子，发现其转移途径是 A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 C．葡萄糖→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→氧 11．叶绿素aC55H72MgN4O5）是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的，其头部含Mg，尾部带有一个亲脂的脂肪链。下列说法错误的是（    ） A．叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光 B．尾部对于叶绿素分子在类囊体膜上的固定起重要作用 C．叶绿素含有脂肪链，所以可用无水乙醇提取 D．叶绿素在层析液中溶解度比类胡萝卜素高 12．光合作用（photosynthesis）是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，因此有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。下列关于光合作用的叙述，正确的是（    ） A．给绿色植物提供H218O只会在植物释放的O2中发现18O B．叶绿体中类胡萝卜素可吸收红光用于光反应生成ATP C．光合作用中突然停止光照，短时间内叶绿体中C5的含量升高 D．根据光合作用中O2的释放量可计算出光合作用有机物的积累量 13．下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行 B．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同 C．过程①释放的能量全部储存在ATP分子中 D．过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自于H2O 14．如图表示一植物的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，下列有关叙述正确的是 A．图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，有氧呼吸受抑制 B．Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸 C．若图中的AB段与BC段的距离等长，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸 D．氧浓度应调节到Q点的对应浓度，更有利于水果的运输 15．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是（    ）．    A．若细胞①处于黑暗环境中．那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率 B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合作用速率等于细胞呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2 16．在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如表(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析正确的是（　　） 记录时间（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 甲种植物（mg/L） 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48 乙种植物（mg/L） 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8 A．在0～25 min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度 B．上表数据说明，甲植物比乙植物固定CO2的能力强 C．在0～25 min期间，甲和乙两种植物光合速率都逐渐增大 D．在30～45 min期间，甲、乙两种植物不再进行光合作用 17．用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化，再立即光照1h（光照强度相同），测其重量变化，得到如下表所示结果。仅考虑表中的四个温度，下列相关叙述错误的是（    ） 组别 甲 乙 丙 丁 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前重量变化/mg +3 +3 +3 +1 A．27℃与30℃时，该植物的真正光合速率不相同 B．若每天光照12h，该植物在29℃条件下不能正常生长 C．该植物在28℃时，光照1h能制造7mg有机物 D．温度可通过影响酶的活性来影响细胞的光合速率 18．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）。请解析回答下列问题∶ （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溶液浓度会_______（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°C，加过氧化氢酶的催化反应速率将__________（填增大或减小），催化作用的原理是__________ 加热可以加速过氧化氢分解，其原理是______________。 （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，H2O2酶活性将永久丧失，其原因是______________。 19．研究发现，淀粉积累过多会导致光合速率下降，推测原因可能是淀粉在叶绿体中积累会导致类囊体薄膜被破坏，淀粉在保卫细胞中积累会降低气孔开放程度。科研人员对不同条件下某植物叶绿体中的淀粉含量、可溶性糖含量的进行研究，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)可用 显微镜观察叶绿体类囊体薄膜的是否被破坏，类囊体薄膜上分布的 是进行光合作用所必需的。 (2)以上实验的自变量是 ,在分析实验结果时要注意单一变量分析。 (3)在增施CO2情况下，适当升高温度可以 光合作用速率。有人认为，这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是 。 (4)科研人员又通过实验研究了去、留块茎对马铃薯光合作用的影响：结果如下： 组别 净光合速率（umol•m-2•s-1） 叶片蔗糖含量（mg•g-1•Fw） 叶片淀粉含量（mg•g-1•Fw） 对照组（留块茎） 5.39 30.14 60.16 实验组（去块茎） 2.48 34.20 69.32 请从CO2供应的角度解释：去块茎后净光合速率下降的原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5章 细胞的能量供应和利用 1 酶 （1）酶的概念及作用机理 ①酶的概念及本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 ②酶的作用机理：酶是一种生物催化剂，其作用机理是降低化学反应的活化能，使细胞代谢在温和的条件下快速有序地进行。改变化学反应的速率，但不能改变反应方向和平衡点。反应前后酶的性质和数量均没有变化。这也是酶与无机催化剂的共同点。如图所示 (2)实验探究——比较过氧化氢在不同条件下的分解 ①实验原理：FeCl3溶液中的Fe3+是一种无机催化剂，它可以使过氧化氢分解为H2O和O2，新鲜的肝脏中含有的过氧化氢酶具有相同的作用，但催化效率不同。(每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴研磨液中过氧化氢酶分子数的25万倍) ②实验过程示意图 ③实验分析： 1与2对照：加热能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（为反应提供能量） 1与3对照：FeCl3在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（催化作用） 1与4对照：过氧化氢酶在常温下能促进过氧化氢的分解，提高反应速率。（催化作用） 3与4对照：过氧化氢酶比FeCl3的催化效率高。 ④实验结论：酶和无机催化剂一样，都能催化化学反应，并且酶的催化效率远高于无机催化的催化效率。 (3)酶的特性 ①酶具有高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍，说明酶的催化作用具有高效性。酶的高效性保证了生物体内的化学反应能快速、顺利地进行。 ②酶具有专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性。酶的专一性能使细胞代谢高度有序地进行。 ③酶的作用条件较温和：酶的催化作用需要适宜的温度和pH，每一种酶均有其最适温度和最适pH温度过低会抑制酶的活性，温度过高、过酸或过碱都可能会使酶因结构被破坏而失去活性。 (4)淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用(验证酶的专一性) 设计思路：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通过观察酶促反应能否进行得出结论。 项目 方案一 实验组 对照组 材料 底物相同(等量) 试剂 与底物相对应的酶 另外一种酶 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 项目 方案二 实验组 对照组 材料 与酶相对应的底物 另外一种底物 试剂 同一种酶(等量) 现象 发生反应 不发生反应 结论 酶具有专一性 (5)用α-淀粉酶探究温度对酶活性的影响 ①实验原理：淀粉麦芽糖，淀粉+碘→蓝色。；温度影响淀粉酶的活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性的变化。 ②实验步骤 步骤 加入试剂或处理方法 试管 A/a B/b C/c 1 可溶性淀粉溶液(A、B、C) 2 mL 2 mL 2 mL 2 新鲜淀粉酶溶液(a、b、c) 1 mL 1 mL 1 mL 3 保温5 min 60 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 4 将a液加入到A试管，b液加入到B试管，c液加入到C试管中，摇匀 5 保温5 min 60 ℃ 100 ℃ 0 ℃ 6 滴入碘液，摇匀 2滴 2滴 2滴 7 观察现象并记录 不变蓝 变蓝 变蓝 结论 温度对酶的活性有影响，60 ℃时α-淀粉酶的活性较高 (6)用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响 ①实验原理：H2O2分解产生氧气和水。过氧化氢酶可加快H2O2的分解，在短时间内产生大量氧气。 ②实验步骤 序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3 1 注入等量的过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴 2 注入等量的不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL5%的HCl 1 mL 5%的NaOH 3 注入等量的3%的过氧化氢溶液 2 mL 2 mL 2 mL 4 观察实验现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生 5 将点燃的卫生香插入试管内液面的上方 燃烧剧烈 燃烧较弱 燃烧较弱 (7)影响酶促反应速率的曲线分析 温度和pH对酶促反应速率的影响 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。 (8)酶、反应物和生成物三者的浓度与酶促反应速率的关系曲线 ①图甲：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图乙：在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 ③图丙：在其他条件适宜的情况下，生成物浓度较低时，酶促反应速率随反应的进行能长时间保持不变；在生成物浓度较高时，酶促反应速率明显下降。 2 ATP (1) ATP的结构 ①中文名称：三磷酸腺苷。 ②ATP的结构简式：A—P～P～P，其中A代表腺苷(腺嘌呤+核糖)，P代表磷酸基团(3个)，～代表高能磷酸键(2个)。 (2)ATP与ADP的相互转化 (3)ATP的作用：ATP是细胞内流通的能量“货币”。 ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量，用于各项生命活动。 (4)各种A的比较 化合物 结构简式 “A”含义 共同点 ATP 腺苷（由腺嘌呤和核糖组成） 所有“A”的共同点是都含有腺嘌呤 DNA 腺嘌呤脱氧核苷酸 RNA 腺嘌呤核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤 3 探究酵母菌细胞呼吸的方式 （1）实验原理： ①酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。通过定性测定酵母菌在有氧和无氧的条件下细胞呼吸的产物。来确定酵母菌细胞呼吸的方式。 有氧条件： CO2+H2O+能量；无氧条件：酒精+CO2+能量 ②CO2和酒精的检测 检测产物 所用试剂 现象 二氧化碳 澄清的石灰水 变混浊 溴麝香草酚蓝水溶液 由蓝变绿再变黄 酒精 酸性重铬酸钾溶液 橙色变成灰绿色 (2)实验步骤 ① 酵母菌培养液的配制：取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A(500mL)和锥形瓶B(500mL)中。分别向瓶中注入240m质量分数为5%的葡萄糖溶液。 ② 实验装置图 I A瓶前的锥形瓶中加入的试剂是NaOH溶液，目的是使进入A瓶的空气先经过NaOH的处理，除去其中的CO2，排除其对实验结果的干扰。 II B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完，再与盛有澄清石灰水的锥形瓶连通，以确保通入澄清石灰水中的是无氧呼吸产生的CO2。 III 该实验的自变量是氧气的有无，因变量是酵母菌的呼吸产物。该实验为相互对照实验，有氧和无氧条件下的实验都为实验组。 ③ 检测CO2的产生：根据石灰水混浊的程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。 检测酒精的产生：各取2mLA、B瓶酵母菌培养液的滤液→分别注入编号为a、b的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液(质量分数为95%~97%)→轻轻振荡，使它们混合均匀→观察试管中溶液的颜色变化。 (3)实验现象：甲、乙两装置中石灰水都变混浊，且甲中混浊程度较高。b试管中溶液由橙色变成灰绿色，a试管无颜色变化。 (4) 实验结论：酵母菌在有氧、无氧条件下都能进行细胞呼吸。有氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生大量CO2和水；无氧时，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精和少量CO2。 4 细胞呼吸的方式及过程 （1）细胞呼吸的概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。 （2）有氧呼吸的概念及实质 ①概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 ②过程 I 有氧呼吸各个阶段释放的能量，均大部分以热能形式散失，少部分转移到ATP中以活跃的化学能形式存在，后者可以为多种生命活动提供能量。 II三个阶段中有[H]产生的是前一二阶段，[H]中的H来自葡萄糖和水，用于与O2反应生产水。 III三个阶段都产生能量，其中产生能量最多的是第三阶段。葡萄糖中的化学能被转化成热能和ATP中活跃的化学能。 ① 有氧呼吸总反应方程式与各元素的来源和去路 （3）无氧呼吸：在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 ①过程：无氧呼吸的全过程可以分为两个阶段，且都是在细胞质基质中进行的。 第一阶段 葡萄糖 → 丙酮酸、[H]和少量能量 第二阶段 酒精发酵 丙酮酸 → 乙醇+CO2 大多数植物、酵母菌等 乳酸发酵 丙酮酸 → 乳酸 高等动物、马铃薯块茎、甜菜块根、玉米胚、乳酸菌等 ②总反应式 I无氧呼吸产生酒精的反应式：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量。 II无氧呼吸产生乳酸的反应式：C6H12O62C3H6O3+少量能量。 （4）有氧呼吸与无氧呼吸的辨析比较 （5） 影响细胞呼吸的因素 I温度：温度通过影响酶的活性影响细胞呼吸速率。 A 曲线分析： ①a点为该酶的最适温度，细胞呼吸速率最快。 ②温度低于a时，随温度降低，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。 ③温度高于a时，随温度升高，酶活性下降，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制。 B实际应用。 ①保鲜：水果、蔬菜等放入冰箱的冷藏室中，可延长保鲜时间。 ②促进生长：温室中栽培蔬菜时，夜间适当降低温度，可降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高蔬菜的产量。 II氧气：促进有氧呼吸，抑制无氧呼吸。 A曲线分析： ①A点时，氧浓度为零，细胞只进行无氧呼吸。C点之前：有氧呼吸与无氧呼吸共存，CO2释放总量＝有氧呼吸释放量＋无氧呼吸释放量； ②氧浓度为0～10%时，随氧浓度的升高，无氧呼吸速率减慢，有氧呼吸加快。B点时，有氧呼吸释放的CO2量等于无氧呼吸释放的CO2量；C、D点：横坐标相同，无氧呼吸停止。 ③氧浓度在0～20%时，随氧浓度升高，有氧呼吸速率逐渐加快。 ④随氧浓度的升高，细胞呼吸速率先减慢后加快，最后趋于稳定。 ⑤氧浓度为5%左右时，细胞呼吸强度最弱。 B实际应用。 ①保鲜：低氧(氧含量5%左右)有利于蔬菜保鲜。 ②促进生长：农作物中耕松土可以增加土壤中氧气的含量，促进根部有氧呼吸促进生长。 ③防止无氧呼吸：陆生植物长时间水淹，土壤中氧含量降低，植物因无氧呼吸产生的酒精积累而烂根。 ④控制呼吸方式：制葡萄酒时，初期进行有氧呼吸，使酵母菌大量繁殖，发酵时严格控制无氧环境，促进酵母菌的无氧呼吸。 III二氧化碳：CO2是细胞呼吸的终产物，积累过多会抑制细胞呼吸。 ①保鲜：地窖中CO2浓度高，有利于蔬菜水果的储存。 ②抑菌：薯片等食品充气保存，可抑制微生物的繁殖。 IV水含量： ① 各种生化反应需溶解在水中才能进行，自由水含量升高，新陈代谢加快。 ② 水是有氧呼吸的反应物之一，含水量会影响细胞呼吸的进行。 ③ 实际应用：抑制细胞呼吸：晒干的种子自由水含量降低，细胞呼吸减慢，更有利于储存；促进细胞呼吸：浸泡的种子有利于种子的萌发。 (6)呼吸类型的确定 应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)： ① 实验装置： 装置甲中NaOH溶液的作用是吸收呼吸所产生的CO2，红色液滴移动的距离代表种子呼吸吸收的O2量。装置乙中红色液滴移动的距离代表种子呼吸吸收的O2量与产生的CO2量的差值。 (2)实验分析： 现象 结论 甲装置液滴 乙装置液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸或种子已死亡 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和 产生乳酸的无氧呼吸 5 绿叶中色素的提取和分离 （1）实验原理： 色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂(无水乙醇或丙酮)中，因此，可以用无水乙醇等有机溶剂来提取叶绿体中的色素。 色素的分离：纸层析法。根据绿叶中色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，从而在扩散过程中将色素分离开来。 （2）实验步骤 ①提取色素 ②分离色素   色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最大 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 _最慢 （3）绿叶中色素提取和分离实验异常现象分析 A收集到的滤液绿色过浅的原因分析 ①未加SiO2，研磨不充分。 ②使用放置数天的绿叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低(正确做法：分次加入少量无水乙醇提取色素)。 ④未加CaCO3或加入过少，色素分子被破坏。 B 滤纸条色素带重叠：没经干燥处理，滤液线不能达到细、齐、直的要求，使色素扩散不一致造成的。 C 滤纸条看不到色素带：①忘记画滤液细线；②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 D 滤纸条只呈现胡萝卜素、叶黄素色素带：忘记加碳酸钙导致叶绿素被破坏或所用叶片为“黄叶”。 （4）绿叶中色素的种类与光能吸收 分布：叶绿体类囊体薄膜上。 功能：吸收、传递(四种色素)和转换光能(只有少量叶绿素a)。 ①叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 ②叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光的吸收量大。 6 光合作用的原理 (1)概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。化学反应式：其中（CH2O）表示糖类。 (2)光合作用的原理探索实验 探索过程 操作及结果 存在问题 得出的结论 19世纪末 CO2分子的C和O被分开，O2被释放，C与H2O结合成甲醛，然后甲醛分子缩合成糖 1928年发现甲醛对植物有毒害作用，甲醛不能通过光合作用转化成糖 1237年希尔实验 在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照下可以释放出氧气 能证明水光解可以产生氧气，但不能说明光合作用产生的氧气都来自水 水的光解和有机物的合成是不同的反应 1941年鲁宾和卡门用同位素标记法探索氧气来源 第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2，在其他条件相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的氧气都是18O2 光合作用释放的氧气来自水 1954年阿尔农 在光照下，叶绿体可以合成ATP，这一过程总是与水的光解相伴随 水的光解过程有ATP生成 ( 光、色素、酶、水、 ADP 、 P i 、 NADP + )(3)光反应阶段 光合作用第一阶段的化学反应，必须有光才能进行。 ( 类囊体薄膜 ) ( ATP 和 NADPH 中 活跃化学能 ) NADPH可以作为活泼的还原剂，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。 ( 酶、 CO 2 、 ATP 、 N ADPH 等 )(4)暗反应 光合作用第二个阶段中的化学反应，有没有光都能进行。暗反应也称卡尔文循环。 ( 有机物中稳定的化学能 ) ( 叶绿体基质　 ) (5)光反应和暗反应的区别与联系 项目 光反应 暗反应 条件 光、水、色素、酶 ATP、[H]、CO2、多种酶 场所 _类囊体薄膜 叶绿体基质 物质变化 水的分解、ATP的合成 CO2的固定、CO2的还原、ATP的分解 能量变化 光能转化为活跃的化学能 活跃的化学能转化为稳定的化学能 联系 光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP+、ADP和Pi。没有光反应，暗反应无法进行，没有暗反应，有机物无法合成 (6)光合作用过程中原子的去路分析 (7)环境改变时光合作用各物质含量的变化分析 ①“过程法”分析各物质变化 如图中Ⅰ表示光反应，Ⅱ表示CO2的固定，Ⅲ表示C3的还原，当外界条件(如光照、CO2)突然发生变化时，分析相关物质含量在短时间内的变化： 在以上各物质的含量变化中，C3和C5含量的变化是相反的，若C3含量增加，则C5含量减少；[H]、ATP和C5的含量变化是一致的，都增加，或都减少。 (8)影响光合作用的因素及应用 I内部因素 ①与植物自身的遗传特性有关，以阴生植物、阳生植物为例，如图1所示。 ②植物叶片的叶龄、叶面积指数也会影响光合作用，如图2、3所示。 图1 图2 图3 II外部环境因素 ①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。 A—细胞呼吸强度，B—光补偿点，C—光饱和点； AC段，光合作用速率随光照强度的增加而增加； C点后光合作用速率不再随光照强度的增加而变化； ②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) B点对应的温度为最适生长温度； AB段，随温度升高光合作用速率升高； BC段，随温度升高光合作用速率降低。 应用：温室栽培植物时，白天调到光合作用最适温度，以提高光合速率；晚上适当降低温室内温度，以降低细胞呼吸速率，保证植物有机物的积累。 ③CO2浓度：CO2影响暗反应阶段，制约C3的形成 图1中A点表示CO2补偿点，即光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度 图2中A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。B点和B′点都表示CO2饱和点。 应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”、增施农家肥等增大CO2浓度，提高光合速率。 ④水分 水既是光合作用的原料，又是体内各种化学反应的介质，如植物缺水导致萎蔫，使光合速率下降。另外，水分还能影响气孔的开闭，间接影响CO2进入植物体内。 图2曲线中间E处光合作用强度暂时降低，是因为温度高，蒸腾作用过强，部分气孔关闭，影响了CO2的供应。 应用：根据作物的需水规律，合理灌溉 ⑤矿质元素：矿质离子影响与光合作用有关的色素、酶、膜结构的形成。 OA段，随CO2矿质离子浓度的增加光合作用速率升高； B点后，随矿质离子浓度的增加光合作用速率下降(细胞失水)； III多因素对光合速率影响的分析 多因素对光合速率影响的曲线变化规律分析如图所示，P点前，限制光合速率的因素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。当到Q点时，横坐标所表示的因素不再是限制光合速率的因子，要想继续提高光合速率，可适当提高图示中的其他因子的强度。PQ间的主要因素有两个：一是横坐标表示的因素，二是多条曲线上标注的因素。 7 光合作用与细胞呼吸联系 (1) 真光合速率 净光合速率 呼吸速率 ①呼吸速率：植物非绿色组织(如苹果果肉细胞)或绿色组织在黑暗条件下测得的值——单位时间内一定量组织的CO2释放量或O2吸收量。 ②净光合速率：植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。 ③真光合速率=净光合速率+呼吸速率。 真光合速率 O2产生(生成)速率 CO2固定速率 有机物产生(制造、生成)速率 净(表观)光合速率 O2释放速率 CO2吸收速率 有机物积累速率 呼吸速率 黑暗中O2吸收速率 黑暗中CO2释放速率　 有机物消耗速率 （2）分析光合作用与细胞呼吸之间的气体变化 （3）植物光合速率与呼吸速率的实验测定常用方法：测光合作用O2产生(或CO2消耗)的体积 I装置中溶液的作用：在测细胞呼吸速率时NaOH溶液可吸收容器中的CO2；在测净光合速率时NaHCO3溶液可提供CO2，保证了容器内CO2浓度的恒定。 II测定原理 ①在黑暗条件下甲装置中的植物只进行细胞呼吸，由于NaOH溶液吸收了细胞呼吸产生的CO2，所以单位时间内红色液滴左移的距离表示植物的O2吸收速率，可代表呼吸速率。 ②在光照条件下乙装置中的植物进行光合作用和细胞呼吸，由于NaHCO3溶液保证了容器内CO2浓度的恒定，所以单位时间内红色液滴右移的距离表示植物的O2释放速率，可代表净光合速率。 ③真光合速率=净光合速率+呼吸速率。 III测定方法 ①将植物(甲装置)置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。 ②将同一植物(乙装置)置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。 ③根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真光合速率。 物理误差的校正：为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，即用死亡的绿色植物分别进行上述实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正。 (4)开放和密闭环境中CO2、O2含量昼夜变化分析 ①开放环境中植物光合速率与呼吸速率的曲线分析——特别关注24 h内有机物的“制造”“消耗”与“积累”，注意分析b、c、e、f的含义。 ②密闭环境中一昼夜CO2、O2含量的变化曲线：注意分析的CO2浓度最高(低)点、O2浓度最低(高)点含义为：光合作用强度＝呼吸作用强度。 1. 实验过程中的变化因素称为自变量(×) 点拨：实验过程中的变化因素称为变量。变量包括自变量、因变量和无关变量 2.无关变量与实验过程无关，不会影响实验结果(×) 点拨：无关变量会影响实验过程，使实验结果出现偏差，所以要探制无关变量。 3.酶是活细胞产生的具有催化功能的蛋白质（×）（教材P81改编） 点拔：少数酶是RNA。 4.无机催化剂催化的化学反应具有专一性（×） 点拨：酸可以催化蛋白质、脂肪和淀粉。 5.在适宜的温度下酶的活性升高，有利于酶或酶制剂的保存（×） 点拨：酶或酶制剂在低温下保存。 6.ATP在细胞中含量少，特殊化学键含有稳定的化学能（×） 点拨：ATP特殊化学键含有活跃的化学能。 7.与风干前相比，风干种子中细胞呼吸作用的强度高(×) 点拨：风干种子中自由水含量低，细胞呼吸作用的强度低。 8.人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(×) 点拨：糖类是主要的能源物质 9.过保质期的酸奶出现胀袋现象是因为乳酸菌无氧呼吸产生气体造成的(×) 点拨：无氧呼吸产乳酸不会有气体产生。 10.氧气浓度为0时，水稻根不会进行呼吸作用(×)（教材P94改编） 点拨：水稻根可以进行无氧呼吸。 11. 用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄糖（√） 12.叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜和叶绿体内膜(　×　) 点拨：叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜 13.有些植物细胞的液泡中也含有光合色素 (　×　) 点拨：液泡中含有色素，但不是光合色素。 14.红光照射时,胡萝卜素吸收的光能可传递给叶绿素a (　×　) 点拨：胡萝卜素不吸收红光。 15. 弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用 (　×　) 点拨：有光就进行光合作用，没有氧气的释放，是因为光合作用小于呼吸作用。 16.秋天叶片变黄，是叶黄素含量增多导致的(　×　) 点拨：低温破坏叶绿素。 17.植物在夜晚不能进行光反应，只能进行暗反应(　×　) 点拨：暗反应不需要光，但需要光反应提供的ATP和NADPH，没有光反应，暗反应也不能时行 18.光合作用只能发生在叶绿体中(　×　) 点拨：蓝细菌没有叶绿体也可以进行光合作用 19干旱条件下植物光合速率降低主要是因为光反应原料水不足。(　×　) 点拨：干旱条件下，气孔关闭，CO2供应不足，光合速率降低。 20.生长于较弱光照条件下的植物，当提高CO2浓度时，其光合速率未随之增加，主要限制因素是光反应(　√　) 1．下列关于生物体内酶的叙述，错误的是 A．酶都能与双缩脲试剂产生紫色反应 B．酶作用的机理是降低了化学反应的活化能 C．强酸、强碱、高温会使酶失活 D．低温下，酶的空间结构相对稳定 【答案】A 【解析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。 2、酶的特性．①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 酶大部分是蛋白质、少量是RNA，蛋白质类的酶能与双缩脲试剂反应呈紫色，RNA类的酶不能，A错误；酶作用的机理是降低了化学反应所需要的活化能，酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度，B正确；强酸、强碱、高温会使蛋白质变性，失去生物活性，C正确；低温下酶的活性受到抑制，酶的空间结构不会被破坏，D正确。故选A。 2．“验证酶的催化效率”的实验结果如图。实线表示在最适温度下过氧化氢酶催化，虚线表示相同温度下二氧化锰催化。下列有关叙述错误的是（    ）    A．过氧化氢酶能提供过氧化氢分子活化所需的能量 B．在酶催化下，过氧化氢分解速率是逐渐减小的 C．若降低温度，M点右移 D．该实验可以说明酶具有高效性 【答案】A 【解析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分的酶是蛋白质，少数酶是RNA。 2、酶的特性：①高效性：②专一性：③酶的作用条件较温和。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。 过氧化氢酶是生物催化剂，其催化原理是降低化学反应所需要的活化能，A错误；根据题中曲线，过氧化氢酶催化曲线下降幅度越来越慢，说明在酶催化下过氧化氢分解速率是逐渐减小的，B正确；题中曲线是在最适温度下测定的，若降低温度则酶活性降低，反应时间变长，故M点右移，C正确；该实验说明过氧化氢酶催化效率高于二氧化锰催化效率，即酶具有高效性，D正确。故选A。 3．下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B．非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C．图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D．探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 【答案】B 【解析】题图分析：竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位，随着底物浓度的增加底物的竞争力增强，酶促反应速率加快，即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。 图1所示，酶的活性中心有限，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确；据题意可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量，C错误；根据图2结果可知，只研究了20—50℃范围内的酶活性，在40℃出现了最低点，故若要探究酶B的最适温度时，应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验，D错误。故选B。 4．ATP是细胞生命活动的能量“通货”。下列叙述错误的是 A．糖类、脂肪等有机物中储存了大量ATP B．ATP可以为RNA合成提供原料和能量 C．ATP-ADP循环速率会随细胞代谢强度变化而改变 D．ATP与ADP的相互转化由不同的酶催化完成 【答案】A 【解析】ATP是腺苷三磷酸的简称，是细胞生命活动的能量“通货”，ATP合成与放能反应相联系，ATP水解与吸能反应相联系。糖类、脂肪等有机物中不储存ATP，氧化分解时可产生ATP，A错误；ATP是细胞内生命活动的直接能源物质，由腺嘌呤、核糖和磷酸基团组成，可以为细胞内RNA的合成提供原料及能量，B正确；ATP在细胞内含量较少，ATP-ADP循环速率会随细胞代谢强度变化而改变，C正确；ATP的合成与分解分别由ATP合成酶、ATP水解酶催化完成，D正确。故选A。 5．下列关于植物叶肉细胞内ATP的叙述，不正确的是( ) A．一分子ATP由一分子腺嘌呤和三个磷酸基团构成 B．在叶绿体类囊体膜上生成ATP的过程需要光 C．有氧呼吸的各个阶段都伴随着ATP的合成 D．细胞核和细胞质中都存在ATP的水解反应 【答案】A 【解析】一分子ATP由一分子腺苷和三个磷酸基团构成，A项错误；在叶绿体类囊体膜上通过光反应生成ATP，B项正确；有氧呼吸的三个阶段可以产生ATP，C项正确；细胞核和细胞质中都存在吸能反应，需要ATP水解供能，D项正确。故选A。 6．在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则可以判断此过程 A．一定是有氧呼吸 B．一定不是产生酒精的无氧呼吸 C．一定是无氧呼吸 D．一定不是产生乳酸的无氧呼吸 【答案】D 【解析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸根据产物不同分为2种，一种产物是酒精和二氧化碳，另一种无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水。由于有氧呼吸过程和酒精发酵都产生二氧化碳，因此在呼吸作用过程中，若有CO2放出，则过程可能是有氧呼吸，也可能是产生酒精和二氧化碳的无氧呼吸，但一定不是产生乳酸的无氧呼吸。D正确。故选D。 7．细胞呼吸是细胞重要的代谢活动。下列有关叙述错误的是（    ） A．若细胞不吸收O2，也不释放CO2，说明细胞呼吸已停止 B．酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸 C．有氧呼吸第三阶段有O2的消耗，并释放大量的能量 D．适当降低温度有利于植物种子的储存 【答案】A 【解析】细胞呼吸概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。无氧呼吸中的乳酸发酵，既不吸收氧气，也不释放二氧化碳，A错误；酵母菌是兼性厌氧型微生物，既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，B正确；有氧呼吸第三阶段，氧气和[H]结合生成水，释放大量能量，C正确；适当降低温度，可以降低细胞呼吸有关酶的活性，有利于植物种子的储存，D正确； 故选A。 8．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均（    ） A．产生CO2 B．产生水 C．不产生[H] D．不消耗O2 【答案】A 【解析】有氧呼吸是细胞或微生物在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，合成大量ATP的过程。无氧呼吸根据参与酶的不同可分为酒精发酵和乳酸发酵。 酵母菌的有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程，即有氧呼吸产生CO2、水、[H]，消耗[H]、O2；酵母菌无氧呼吸是不彻底的氧化分解，产生CO2、[H]，消耗[H]、不消耗O2，A正确，BCD错误。故选A。 9．为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某同学将实验材料和用具按下图安装好。以下关于该实验的叙述，错误的是（    ） A．装置甲和乙分别探究酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸 B．可通过观察澄清的石灰水是否变混浊来探究酵母菌的呼吸方式 C．实验过程中，甲组装置中石灰水的混浊程度可能比乙组的明显 D．装置甲A瓶中质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2 【答案】B 【解析】酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。 由于甲组左侧连接气泵，通过不断通入氧气，进行有氧呼吸，可用于探究酵母菌的有氧呼吸；乙组没有氧气通入，用于探究酵母菌的无氧呼吸，A正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，所以不能通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式，B错误；由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，且在相同时间内，酵母菌进行有氧呼吸产生的二氧化碳多，进行无氧呼吸产生的二氧化碳少，所以甲、乙两组中澄清的石灰水都变浑浊，甲组浑浊程度更大，乙组浑浊程度更小，C正确；由于空气中有CO2，所以加入质量分数为10%的Na0H溶液是为了吸收空气中的CO2，避免对实验的干扰，D正确。故选B。 10．科学家用含18O的葡萄糖来追踪需氧呼吸中的氧原子，发现其转移途径是 A．葡萄糖→丙酮酸→水 B．葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳 C．葡萄糖→氧→水 D．葡萄糖→丙酮酸→氧 【答案】B 【解析】细胞有氧呼吸过程中，有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢，发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，发生在线粒体内膜上。 由有氧呼吸的具体过程可知，葡萄糖中18O先进入到丙酮酸当中，在丙酮酸与水参与发生第二阶段反应时，又进入到第二阶段的产物CO2中，所以18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。故答案选B。 11．叶绿素aC55H72MgN4O5）是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的，其头部含Mg，尾部带有一个亲脂的脂肪链。下列说法错误的是（    ） A．叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光 B．尾部对于叶绿素分子在类囊体膜上的固定起重要作用 C．叶绿素含有脂肪链，所以可用无水乙醇提取 D．叶绿素在层析液中溶解度比类胡萝卜素高 【答案】D 【解析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。 （1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素， 包括C、H、0、N、P、S、K、Ca、Mg； （2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一 以下的元素，包括Fe、Mn、 Zn、 Cu、B、Mo等。 2、分离色素的原理是：色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。 叶绿素a主要吸收蓝紫光和红光，A正确；叶绿素a的尾部具有亲脂性特点，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部有利于固定在类囊体膜上，B正确；叶绿素含有脂肪链，易溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇提取，C正确；根据纸层析法的结果可知，类胡萝卜素在层析液中的溶解度大于叶绿素，D错误。故选D。 12．光合作用（photosynthesis）是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径，因此有人称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。下列关于光合作用的叙述，正确的是（    ） A．给绿色植物提供H218O只会在植物释放的O2中发现18O B．叶绿体中类胡萝卜素可吸收红光用于光反应生成ATP C．光合作用中突然停止光照，短时间内叶绿体中C5的含量升高 D．根据光合作用中O2的释放量可计算出光合作用有机物的积累量 【答案】D 【解析】1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合，形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。 2、暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下，与C5(一种五碳化合物)结合，这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。 给绿色植物提供H218O，参与光合作用光反应水的光解释放的O2中发现18O，同时H218O参与有氧呼吸第二阶段产生的CO2也具有18O，A错误；叶绿体中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，B错误；光合作用中突然停止光照导致光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少，从而使C3的还原产生C5速率减慢，短时间C5仍在与CO2合成C3，从而使C5的含量降低，C错误；根据光合作用与有氧呼吸的化学反应式，可通过光合作用中O2的释放量计算出光合作用有机物的积累量，D正确。故选D。 13．下图是细胞中糖类合成与分解过程示意图。下列叙述正确的是 A．过程①只在线粒体中进行，过程②只在叶绿体中进行 B．过程①和②中均能产生[H]，二者还原的物质不同 C．过程①释放的能量全部储存在ATP分子中 D．过程②产生的（CH2O）中的氧全部来自于H2O 【答案】B 【解析】1、解析方程式可知，图中①过程是有氧呼吸，②过程是光合作用。 2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。 3、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成葡萄糖。 ①过程是有氧呼吸，②过程是光合作用，真核细胞有氧呼吸过程发生的场所是细胞质基质和线粒体，原核细胞发生的场所是细胞质，真核细胞光合作用发生在叶绿体中，原核细胞发生在光合片层上，A错误；①过程产生的还原氢用于还原氧气，②过程产生的还原氢用于还原三碳化合物，B正确；过程①有氧呼吸产生的能量只有少部分转换为ATP中活跃的化学能，绝大部分以热能的形式散失，C错误；过程②光合作用过程中有机物中的氧来自于二氧化碳，D错误。故选B。 14．如图表示一植物的非绿色器官在不同的氧浓度下气体交换的相对值的变化，下列有关叙述正确的是 A．图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，有氧呼吸受抑制 B．Q点只进行无氧呼吸，P点只进行有氧呼吸 C．若图中的AB段与BC段的距离等长，此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量等于无氧呼吸 D．氧浓度应调节到Q点的对应浓度，更有利于水果的运输 【答案】B 【解析】解析题图：图中曲线OBP表示氧气吸收量，曲线QRP表示二氧化碳的生成量，氧气浓度为0时，细胞只进行无氧呼吸；氧气浓度大于0、低于10%时，细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸；氧气浓度等于或大于10%时，细胞只进行有氧呼吸。 图中曲线QR区段下降的主要原因是氧气浓度增加，无氧呼吸受抑制，A错误；Q点不吸收氧气，说明只进行无氧呼吸；P点O2吸收量等于CO2生成量，说明只进行有氧呼吸，B正确；若图中的AB段与BC段的距离等长，说明有氧呼吸和无氧呼吸产生等量的CO2，根据反应式可知此时有氧呼吸消耗的葡萄糖与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1∶3，C错误；图中Q点时二氧化碳的释放量表现为最高，即无氧呼吸最强，此时水果重量减少最多，酒精生成量多，不利于水果的运输，图中R点时二氧化碳的释放量表现为最低，则有机物的分解量最少，即呼吸作用最弱，该点氧对应浓度，更有利于蔬菜、水果的运输和储存，D错误。 故选B。 15．下图是叶肉细胞在不同光照强度下叶绿体与线粒体代谢简图。以下相关叙述，错误的是（    ）．    A．若细胞①处于黑暗环境中．那么该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率 B．细胞②没有与外界发生O2和CO2交换，可断定此时光合作用速率等于细胞呼吸速率 C．细胞③处在较强光照条件下，细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和 D．对细胞④的分析可得出，此时的光照强度较弱且物质的量N1小于m2 【答案】D 【解析】分析题图可知，细胞①只有O2的吸收和CO2的释放，植物只进行呼吸作用；细胞②无外界的气体交换，此时光合速率等于呼吸速率；细胞③从外界吸收CO2释放O2，故光合速率大于呼吸速率；细胞④从外界吸收O2释放CO2，此时呼吸速率大于光合速率。 细胞①处于黑暗环境中，细胞只进行呼吸作用，因此可以测定该细胞单位时间内放出的CO2量即为呼吸速率，A正确；细胞②中叶绿体产生的氧气全部被线粒体所利用，此时叶肉细胞中光合作用速率等于呼吸作用速率，B正确；细胞③光合作用强度大于呼吸作用，光合作用所需的CO2，来源于外来的CO2和呼吸作用产生的CO2，故细胞光合作用所利用的CO2量为N1与N2的和，C正确；细胞④的呼吸作用强度大于光合用强度，可能原因是此时光照强度较弱，细胞有氧呼吸和光合作用过程中，O2的净消耗量（吸收量）m2与CO2的净生成量N1相等，D错误。故选D。 16．在两个相同的密闭、透明玻璃室内各放置一盆长势相似的甲、乙两种植物幼苗，在充足的水分、光照和适宜的温度等条件下，用红外线测量仪定时测量玻璃室内的CO2含量，结果如表(假设实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变)。下列有关分析正确的是（　　） 记录时间（min） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 甲种植物（mg/L） 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48 乙种植物（mg/L） 150 110 75 50 30 18 8 8 8 8 A．在0～25 min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度 B．上表数据说明，甲植物比乙植物固定CO2的能力强 C．在0～25 min期间，甲和乙两种植物光合速率都逐渐增大 D．在30～45 min期间，甲、乙两种植物不再进行光合作用 【答案】A 【解析】根据题意分析可知：净光合量=总光合量-呼吸量。根据题意分析可知：净光合量=总光合量-呼吸量。因实验期间光照、水分和温度等条件恒定不变，所以在0～25min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度，A正确；最初两密闭容器中CO2浓度相同，而30～45min期间乙种植物所在的容器CO2浓度较低，表明乙种植物利用CO2的能力更强，B错误；在0～25min期间，影响光合速率的主要因素是CO2浓度；从玻璃室内的CO2含量的减少量逐渐递减可以看出，甲和乙两种植物光合速率都逐渐减小，C错误；在30～45min期间，玻璃室内的CO2含量不再减少，说明此时间内，光合作用强度和呼吸作用强度相当，所以甲、乙两种植物仍然在进行光合作用，D错误。故选A。 17．用某种大小相似的绿色植物叶片，分组进行光合作用实验：已知叶片实验前重量，在不同温度下分别暗处理1h，测其重量变化，再立即光照1h（光照强度相同），测其重量变化，得到如下表所示结果。仅考虑表中的四个温度，下列相关叙述错误的是（    ） 组别 甲 乙 丙 丁 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后重量变化/mg -1 -2 -3 -1 光照后与暗处理前重量变化/mg +3 +3 +3 +1 A．27℃与30℃时，该植物的真正光合速率不相同 B．若每天光照12h，该植物在29℃条件下不能正常生长 C．该植物在28℃时，光照1h能制造7mg有机物 D．温度可通过影响酶的活性来影响细胞的光合速率 【答案】B 【解析】根据题表可知：暗处理后重量变化表示1h植物呼吸消耗的有机物，即呼吸速率；光照后与暗处理前重量变化=1h光合作用制造有机物的量-2h呼吸作用消耗有机物的量。 植物在黑暗环境中只能进行呼吸作用，因此暗处理1h后重量减少量=其每小时的呼吸速率；植物在有光条件下，既能进行呼吸作用又能进行光合作用，因此光照1h后与暗处理前重量变化=每小时总光合速率-2×每小时呼吸速率，可计算出每小时总光合速率=光照后与暗处理前重量变化+2暗处理后重量变化（绝对值），因此27℃该植物的真正光合速率（即每小时总光合速率）=3+2×1=5；30℃该植物的真正光合速率（即每小时总光合速率）=1+2×1=3，即27℃与30℃时，该植物的真正光合速率不相同，A正确；该植物在29℃条件下每小时总光合速率=3+2×3=9，每小时的呼吸速率=3，若每天光照12小时，则一天的净光合量=一天总光合量-一天呼吸量=12×每小时总光合速率-24×每小时的呼吸速率=12×9-24×3=36，由于一天的净光合量大于0，说明植物可以积累有机物，可以正常生长，B错误；该植物在28℃条件下每小时总光合速率=3+2×2=7，即其光照1h能制造7mg有机物，C正确；植物光合速率需要酶的催化，温度会影响酶活性，进而影响细胞的光合速率，D正确。故选B。 18．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）。请解析回答下列问题∶ （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溶液浓度会_______（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°C，加过氧化氢酶的催化反应速率将__________（填增大或减小），催化作用的原理是__________ 加热可以加速过氧化氢分解，其原理是______________。 （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，H2O2酶活性将永久丧失，其原因是______________。 【答案】 （1） 催化剂的种类 H2O2浓度 pH （2） 不影响 酶的数量有限 （3） 减小 降低化学反应的活化能 为化学反应提供能量 （4） e 酶的空间结构被破坏 【解析】 据图解析，实验1的自变量是催化剂的种类（过氧化氢酶、Fe3+），因变量是氧气的产生速率；实验2的自变量是过氧化氢浓度，因变量是是氧气的产生速率，曲线bc段反应速率不再增加的原因是酶的数量的限制；实验3的自变量是pH，因变量是溶液中过氧化氢的量，图中d、f的pH不同，但是溶液中过氧化氢的量相同。 （1）根据解析：实验1的自变量是催化剂的种类、实验2的自变量是H2O2的浓度，实验3的自变量是pH值。 （2）由实验2曲线可知，在b、c所对应的H2O2浓度范围内，O2的产生速率不变，所以该浓度范围内的过氧化氢溶液浓度不会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酶的数量（浓度）有限。 （3）实验1是在最适温度下完成的，所以如果温度升高10 ℃，则酶的活性降低，因此催化反应速率将减小，过氧化氢酶的本质是蛋白质，酶的催化原理是降低化学反应的活化能。加热可以加速过氧化氢分解，其原理是加热能为化学反应提供能量。 （4）实验3的结果显示，e点溶液中H2O2剩余量最少，反应速率最快，所以过氧化氢酶的最适pH为e，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，由于强酸或强碱，使酶的空间结构被破坏，所以过氧化氢酶的活性将永久丧失。 19．研究发现，淀粉积累过多会导致光合速率下降，推测原因可能是淀粉在叶绿体中积累会导致类囊体薄膜被破坏，淀粉在保卫细胞中积累会降低气孔开放程度。科研人员对不同条件下某植物叶绿体中的淀粉含量、可溶性糖含量的进行研究，结果如图所示。请回答下列问题：    (1)可用 显微镜观察叶绿体类囊体薄膜的是否被破坏，类囊体薄膜上分布的 是进行光合作用所必需的。 (2)以上实验的自变量是 ,在分析实验结果时要注意单一变量分析。 (3)在增施CO2情况下，适当升高温度可以 光合作用速率。有人认为，这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖，减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是 。 (4)科研人员又通过实验研究了去、留块茎对马铃薯光合作用的影响：结果如下： 组别 净光合速率（umol•m-2•s-1） 叶片蔗糖含量（mg•g-1•Fw） 叶片淀粉含量（mg•g-1•Fw） 对照组（留块茎） 5.39 30.14 60.16 实验组（去块茎） 2.48 34.20 69.32 请从CO2供应的角度解释：去块茎后净光合速率下降的原因是 。 【答案】(1) 电子 色素和酶 (2)CO2浓度，温度，处理时间(天数) (3) 提高(促进/加速) 高温+高CO2组淀粉含量一直低于常温+高CO2组，可溶性糖相反 (4)去块茎后叶片保卫细胞中淀粉积累，导致气孔开放程度下降，CO2的供应减少，使得暗反应原料不足，净光合速率降低 【解析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段发生的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的合成；暗反应阶段发生的场所是叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应为暗反应提供的是ATP和NADPH，暗反应为光反应提供的是ADP和Pi；影响光合作用的环境要素主要是温度、二氧化碳浓度、光照强度。 （1）欲观察生物膜结构需借助电子显微镜。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。 （2）结合图像分析，该实验的自变量CO2浓度，温度，处理时间（天数）。 （3）增施CO2下，适当提高温度时叶绿体中淀粉的含量下降、可溶性糖含量上升，说明淀粉加速分解为可溶性糖，避免因淀粉在叶绿体中积累而导致类囊体膜被破坏，从而增强了水稻的光合作用效率。 （4）由表格可知，对照组（留块茎），净光合速率为5.39(umol·m-2·s-1)，而实验组（去块茎），净光合速率为2.48(umol·m-2·s-1)，故去块茎后会导致净光合速率下降。去块茎后，叶片蔗糖和淀粉含量都上升，叶片保卫细胞中淀粉积累导致保卫细胞的气孔开放度下降，CO2的供应减少，使得暗反应原料不足，净光合速率降低。 学科网（北京）股份有限公司 $$