专题三 细胞的代谢-【学考复习】2025年高中生物学业水平考试一遍过（浙江专用）

专题三 细胞的代谢 要点梳理一 ATP结构 1、重点知识：ATP的化学组成和特点 ①ATP的化学组成：由一个核糖、一个腺嘌呤和三个磷酸基团组成。结构简式为A—P~P~P。 ②ATP的特点 一个ATP含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成； ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。 ③总结：ATP结构的“一、二、三” 2、 典型例题 1．ATP分子的结构简式是（    ） A．A~P—P—P B．A—P~P C．A-P~P~P D．A~P~P—P 2．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列叙述错误的是（    ） A．ATP是一种高能磷酸化合物 B．细胞质和细胞核中都有ATP的分布 C．ATP中的A代表腺嘌呤 D．ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P 3．在刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生明显的收缩，下列关于ATP的叙述正确的是（    ） A．ATP是肌肉细胞能直接利用的一种糖类 B．由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 C．分子中与磷酸基团相连接的化学键都是高能磷酸键 D．剧烈运动时体内ATP会因大量消耗出现显著下降 4．下图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（    ） A．ATP是直接的能源物质 B．乙表示核糖 C．丙为含氮碱基，有A、G、C、T、U五种 D．a、b表示的化学键不稳定 5．下列关于ATP的叙述，正确的是（    ） A．ATP中A表示腺嘌呤 B．剧烈运动时，ATP含量明显下降 C．ATP水解需要吸收能量 D．ATP可以为主动运输提供能量 要点梳理二 ATP中的能量变化 1、重点知识：ATP在能量代谢中的作用 在ATP和ADP转化过程中物质是可逆的，能量是不可逆的。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞内的能量通货。 2、典型例题 1．绿色植物细胞中的ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来自（　　） A．光合作用和呼吸作用 B．光合作用 C．呼吸作用 D．主动运输 2．如图为细胞中ATP与ADP相互转化的过程示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．①和②过程中所需的酶种类不同 B．ATP与ADP之间的物质和能量的转化都是可逆的 C．呼吸作用中产生的ATP，可用于人体各项生命活动 D．在植物细胞中，①途径可以是光合作用和呼吸作用 3．下图为人体细胞内ATP与ADP相互转化示意图。下列有关表述错误的是（    ）    A．ATP的中文名称为腺苷二磷酸 B．能量1来自于呼吸作用 C．能量2用于运动等生命活动 D．ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中 4．如图表示ATP与ADP的相互转化的过程。下列叙述正确的是（    ）    A．人体剧烈运动时体内ATP含量会明显减少 B．ADP可以作为DNA的组成单位之一 C．细胞呼吸释放的能量可用于①过程 D．②过程中，ATP分子中的3个特殊化学键断裂均水解，释放能量 5．ATP 是细胞内的高能磷酸化合物，是生命活动的直接能源物质。下列说法正确的是（    ） A．ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成 B．ATP中的能量只能转化为光能和化学能 C．睡觉时体内 ATP 的水解速率大于合成速率 D．大脑思考时 ATP的水解与放能反应相联系 要点梳理三 酶的本质 1、重点知识（1）酶的作用与本质 （2）酶的催化机理 酶之所以能在常温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合。 底物+酶→酶-底物复合物→复合物形状发生一定变化→酶+产物。 降低化学反应的活化能。 2、 典型例题 1．下列关于酶的叙述，错误的是（    ） A．酶具有专一性，并且作用条件较温和 B．酶能降低化学反应的活化能 C．酶与无机催化剂相比具有高效性 D．绝大多数酶的本质是蛋白质，起调节作用 2．下列关于酶的叙述正确的是（    ） A．酶能为反应物提供能量 B．酶能降低化学反应的活化能 C．所有的酶都是蛋白质 D．酶不能在细胞外发挥作用 3．下列关于生物体内酶的叙述，错误的是（    ） A．每一种酶只能催化一种或一类反应 B．酶可以为反应提供能量，提高反应速率 C．几乎所有活细胞都能产生酶 D．加酶洗衣粉使用温度不宜过高，否则会使酶失活 4．下列关于酶的叙述，正确的是（　　） A．酶都是在核糖体上合成的 B．酶能提高化学反应的活化能 C．酶适合在低温条件下保存 D．酶只能在细胞内发挥作用 5．酶具有极强的催化功能，其原因是（    ） A．增加了反应物之间的接触面 B．降低了底物分子的活化能 C．降低了反应所需要的活化能 D．降低了底物分子的自由能 要点梳理四 酶的特性 1、重点知识（1）酶活性：单位酶量在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。例如，1蔗糖酶在1 min内能使多少克蔗糖水解。 （2）酶的高效性：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 意义：使细胞代谢快速进行。 曲线分析： 酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C。 （3）酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 曲线分析： 加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进而说明酶具有专一性。 2、典型例题 1．氯化铁溶液中的Fe3+和过氧化氢酶都能促进过氧化氢分解。图示实验操作是为了探究（    ） A．酶具有高效性 B．酶的作用条件较温和 C．酶具有专一性 D．酶为反应物提供能量 2．下列关于酶的叙述，错误的是（    ） A．酶具有专一性，并且作用条件较温和 B．酶能降低化学反应的活化能 C．酶与无机催化剂相比具有高效性 D．绝大多数酶的本质是蛋白质，起调节作用 3．大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，这体现了（    ） A．酶的化学本质是蛋白质 B．酶具有专一性 C．酶具有高效性 D．酶的作用条件较温和 4．某种加酶洗衣液能强力去除血渍（主要成分为血红蛋白），除去血渍起主要作用的酶是（    ） A．淀粉酶 B．脂肪酶 C．纤维素酶 D．蛋白酶 5．下图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的部分操作示意图。已知每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数的25万倍。该实验结果说明酶（    ） A．具有专一性 B．具有多样性 C．具有高效性 D．能提高化学反应的活化能 要点梳理五 影响酶活性的因素 1、重点知识：（1）影响因素主要指温度和pH。 数学模型 影响酶活性的因素及判断标准 ①影响因素：温度 ②理由：低温抑制酶的活性，不破坏酶分子结构；高温破坏酶分子结构，导致酶永久失活 ①影响因素：pH ②理由：pH过小或过大都会导致酶分子结构被破坏，使酶活性永久性丧失 模型解读 在最适宜的温度和最适宜的pH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。过酸、过碱或温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活且该过程是不可逆的。在0 ℃左右时，酶的活性很低但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性会升高 （2）底物（反应物）浓度对酶促反应速率的影响。 在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎呈正相关。 当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，原因是酶饱和了。 （3）酶浓度对酶促反应速率的影响。 在底物足够、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 2、典型例题 1．下图是“比较过氧化氧在不同条件下的分解”实验操作过程（1、2、3和4号试管中均加入2mL过氧化氢溶液）。下列说法错误的是（    ）    A．1号试管是对照组 B．加入的过氧化氢溶液的量是无关变量 C．气泡产生速率是自变量 D．4号试管产生气泡快，说明酶具有高效性 2．下图甲是“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验过程，乙是实验结果。下列叙述错误的是（    ） A．该实验的自变量是pH值，因变量是过氧化氢的分解速率 B．甲图中2、3号试管加入H2O2的量都应为2 mL C．甲图中试管1、2、3实验结果分别对应乙图的a、b、c三点 D．a、c点出现的原因可能是过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏 3．为研究某因素对酶促反应速率的影响，研究小组利用鲜肝研磨液和H2O2溶液进行实验，并记录反应1min时各组收集到的氧气体积，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ H2O2浓度（质量分数） 3% 3% 3% 3% 3% 3% 3% 鲜肝研磨液/滴 0 1 2 4 0 0 0 FeCl3溶液/滴 0 0 0 0 1 2 4 收集到的氧气体积/mL 0.5 2.5 4.5 4.5 1.0 1.5 2.5 A．①组的作用是作为空白对照 B．分析②③④组的结果可知，在添加4滴及以上的鲜肝研磨液时，酶促反应速率不再加快 C．该小组实验的自变量之一是催化剂的种类，根据相应结果可以得出酶具有高效性 D．该实验中温度与H2O2浓度均为无关变量，在不同组别实验中应控制其相同且适宜 4．马铃薯块茎内富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢水解。已知2H2O22H2O+O2，可以通过观察反应过程中的O2生成速率来判断过氧化氢酶的活性。某兴趣小组欲利用如图装置，探究收集的气体体积记录如下表。请利用所给的材料用具，完善实验步骤，分析实验结果。回答下列问题：    材料用具：2%的过氧化氢溶液，缓冲液（pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0），马铃薯，滤纸片、注射器、橡胶盖若干，研钵，培养皿等。（要求与说明：实验中所加溶液的具体量不做要求） （一）完善实验步骤： 制备马铃薯匀浆。将马铃薯洗净切成小块，放入研钵充分研磨后用纱布过滤，得到酶提取液备用。 (1)取 的滤纸片若干放在盛有马铃薯匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，流尽多余的匀浆。 取4支注射器编号后，分别加入等量的马铃薯匀浆浸泡过的滤纸片。 (2)每支注射器先分别吸入等量的 溶液：然后再用针筒吸入 溶液，用橡胶盖密封针嘴。每隔一段时间，记录相关实验数据。 （二）记录实验结果： (3)设计一张实验结果记录表，以记录0.5min和1min时的实验结果 （三）分析与讨论 (4)本实验的自变量是 ； (5)如图中20min后，收集的气体体积不再发生明显变化，其可能的原因是 。某同学将其中一支注射器中收集到的数据绘制成图中的曲线1，他想改变某一条件，让实验结果变成曲线2，则需改变的条件是 。    A．增加滤纸片数量B．将温度提高到80°C C．增加过氧化氢溶液的浓度D．将针换成更大容积的 (6)若实验中只有一个注射器，每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，然后用 再冲洗一遍，目的是 。 5．某兴趣小组成员做了以下两组实验： （一）有学生发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验，请回答有关的问题： (1)实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有 ，Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。 材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等；新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。 方法步骤： 分组 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 第一步 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 第二步 2滴蒸馏水 2滴蒸馏水，90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴土豆研磨液 (2)结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。 ②3号试管和4号试管相比， 号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明酶具有 （酶的特性）。 （二）下表为一个小组探究温度对酶活性影响的实验步骤，据此回答下列问题： 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL ②可溶性淀粉溶液 5mL 5mL 5mL ③控制温度 0℃ 60℃ 90℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合，分别在不同温度下恒温处理 ⑤测定单位时间内淀粉的剩余量 (3)在该实验中，自变量是 ，在实验中应该控制无关变量保持相同。 (4)实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是 。 (5)实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越 。 (6)一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料的原因是 。 要点梳理六 质壁分离及复原实验 1、重点知识：①质壁分离图形综合分析 以上图形可理解为质壁分离状态，但可能处于三种不同过程中： （1）质壁分离初期即质壁分离进行中（质壁分离先出现在细胞角隅处）：外界溶液浓度>细胞溶胶>细胞液； （2）质壁分离完成：外界溶液浓度=细胞溶胶=细胞液； （3）质壁分离复原进行中：外界溶液浓度<细胞溶胶<细胞液。 ② 自动质壁分离复原现象 在K+、NO3-、NH4+、甘油等脂溶性小分子物质溶液中，由于外界物质进入细胞速度很快，细胞在质壁分离后，会自动出现质壁分离复原，最终状态是细胞膨胀。 2、典型例题 1．某同学以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，观察到如下图所示现象。该紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液初始浓度（    ） A．大于a B．等于a C．小于a D．无法确定 2．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，下图为正在失水的细胞。下列有关表述错误的是（    ） A．蔗糖溶液的浓度大于细胞液的初始浓度 B．外表皮细胞发生了质壁分离 C．①是外表皮细胞的细胞壁 D．②中充满着蔗糖溶液 3．在观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和复原的实验中，能证明质壁分离现象的是（    ） A．液泡由大变小，紫色变浅 B．液泡由大变小，紫色变深 C．液泡由小变大，紫色变浅 D．液泡由小变大，紫色变深 4．在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”的实验中，某同学在显微镜下观察到图中所示细胞状态，下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片时，需要按压使细胞分散 B．①是细胞壁，具有选择透性 C．②是细胞溶胶，此时其浓度可能大于③ D．③是细胞液，整个过程中其颜色呈现浅→深→浅的变化 5．某同学进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验，用显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．蔗糖溶液的浓度小于甲细胞液的浓度 B．从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离 C．从乙到丙的过程，细胞发生了质壁分离的复原 D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 要点梳理七 被动转运 1、重点知识：被动转运：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗能量，包括扩散（自由扩散）和易化扩散（协助扩散）。 如图表示细胞膜结构，图中a、b、c表示物质跨膜运输方式。 ①A代表转运蛋白分子；B代表磷脂双分子层，它构成了膜的基本骨架； ②在a~c的三种跨膜运输过程中，代表易化扩散的是b、c，这二者的区别：b通过通道蛋白运输物质，c通过载体蛋白运输物质； ③扩散和易化扩散的运输动力都是膜两侧物质的浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量。 2、典型例题 1．研究表明水分子进出细胞更多的是以下列哪种方式进行（    ） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞和胞吐 2．下图表示某物质通过通道蛋白进入细胞的示意图。该物质跨膜运输方式是（    ） A．胞吞 B．胞吐 C．协助扩散 D．主动运输 3．下列生理过程不需要消耗ATP的是（    ） A．肌肉收缩 B．消化腺细胞分泌消化酶 C．叶肉细胞吸收CO2 D．变形虫摄取有机物颗粒 4．下列关于被动运输和主动运输的叙述，正确的是（    ） A．被动运输都不需要转运蛋白 B．被动运输是顺浓度梯度运输 C．水进出细胞都是通过自由扩散 D．大分子物质的运输方式都是主动运输 5．下列物质通过细胞膜的方式属于协助扩散的是（　　） A．酒精进入胃黏膜细胞 B．吞噬细胞摄入病原体 C．葡萄糖进入红细胞 D．K+进入小肠上皮细胞 要点梳理八 主动转运 1、重点知识：主动转运（主动运输）：如图为主动转运模式图，结合图分析。 ①物质由低浓度向高浓度运输，需要膜上载体蛋白的参与，还需要消耗细胞代谢产生的能量； ②从主动转运所需条件的角度分析，与主动转运有直接关系的细胞器有：线粒体（能量），核糖体（载体蛋白）； ③研究表明，主动转运的运输速率和细胞能量供应之间的关系如图所示。 ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动转运需要消耗能量； bc段：受载体蛋白数量的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。 2、典型例题 1．大肠杆菌吸收K⁺的过程既要消耗能量，又要借助细胞膜上的载体蛋白。此过程属于（    ） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 2．图表示Ca2+通过载体蛋白的跨膜运输过程，下列相关叙述正确的是（　　） A．Ca2+顺浓度梯度跨膜运输 B．该运输过程需要消耗能量 C．该跨膜运输方式为协助扩散 D．载体蛋白的空间结构不发生改变 3．下列生命活动需要消耗能量的是（　　） A．水分子进入根毛细胞 B．氧气进入肺泡细胞 C．K+进入人体的红细胞 D．二氧化碳进入毛细血管 4．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（    ） A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 B．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并要消耗能量 C．协助扩散是顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要载体蛋白协助 D．主动运输一般发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，既要消耗能量，也需要膜上载体蛋白 5．将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，稍过一会儿就可见到有水分渗出，出现这种现象的主要原因是（    ） A．自由扩散和协助扩散 B．主动运输和胞吐 C．自由扩散和主动运输 D．协助扩散和主动运输 要点梳理九 胞吞和胞吐 1、重点知识：物质的非跨膜运输——胞吞、胞吐 项目 胞吞 胞吐 物质 大分子和颗粒物质 方向 细胞外→内 细胞内→外 载体 不需要 不需要 能量 消耗 消耗 图示 举例 巨噬细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等 胰岛β细胞分泌胰岛素等 2、典型例题 1．下列关于主动运输与胞吞、胞吐的相同点是（    ） A．均需要载体蛋白 B．均需要消耗能量 C．均为逆浓度运输 D．均运输大分子 2．图示为痢疾内变形虫吞噬人体细胞的过程。变形虫吞噬细胞的方式为（    ） A．胞吞 B．自由扩散 C．协助扩散 D．主动运输 3．变形虫是一种单细胞生物，摄取食物的过程如下图所示，该过程中物质进入细胞的方式为（    ）    A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 4．抗体、胰岛素、消化酶等都是特定细胞的分泌物，它们出细胞的方式是（　　） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 5．变形虫既能通过胞吞摄取水中的有机物颗粒等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物，从而实现与外界环境进行物质交换。下列有关胞吞和胞吐的叙述，错误的是（    ） A．胞吞和胞吐过程不需要消耗能量 B．胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与 C．在物质跨膜运输中，胞吞和胞吐是普遍存在的现象 D．细胞内合成的分泌蛋白通过胞吐的方式运输到细胞外 要点梳理十 判断物质出入细胞的方式 1、重点知识： “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 2、典型例题 为保证生命活动的正常进行，细胞需要从周围环境获取多种营养物质，不同物质进入细胞的方式可能不同。图甲、乙中a、b、c、d表示物质进入细胞的四种不同方式，据图完成下面小题。    1．图乙中d方式是（    ） A．胞吞 B．扩散 C．被动运输 D．主动运输 2．下列物质的跨膜运输方式不能用a方式表示的是（    ） A．苯 B．氧气 C．甘油 D．葡萄糖 3．人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高20-25倍，请推断该细胞从血液中吸收碘的方式是（    ） A．a B．b C．c D．d 4．下列关于c方式特点的叙述正确的是（    ） A．需ATP提供能量 B．需转运蛋白参与 C．逆浓度梯度运输 D．直接穿过磷脂双分子层 5．图中运输过程主要体现的细胞膜功能是（    ） A．控制物质进出细胞 B．进行细胞间信息交流 C．控制细胞的代谢和遗传 D．将细胞与外界环境分隔开 6．将刚萎蔫的菠菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复。该过程中水分子的跨膜运输方式是（    ） A．a和b B．a和c C．b和d D．c和d 7．四川省很多地方都盛产红樱桃，红樱桃甘甜多汁、色泽诱人，深受人们喜爱。下图为红樱桃果肉细胞部分结构的模式图。 回答下列问题： (1)从图示结构分析，红樱桃果肉细胞属于真核细胞，因为它具有 。 (2)红樱桃果肉细胞所含的糖类和色素主要储存在液泡中，图中表示液泡的是 （填序号）。 (3)某同学发现，红樱桃果实在撒上白糖后会渗出较多汁液，出现这一现象的原因是红樱桃果肉细胞发生了 （填“渗透失水”或“渗透吸水”）。 (4)某同学以红樱桃为材料进行还原糖鉴定实验，颜色反应不明显，不易观察到砖红色沉淀，原因是 。 (5)为了提高红樱桃产量，栽培中常需施肥，施肥时应考虑的因素有 。 8．如图 1 是某同学通过滴加蔗糖溶液和清水，观察到植物细胞质壁分离与复原的显微照片，图 2 表示物质出入细胞膜的示意图，其中 ABD 代表物质或结构，abcde 代表物质运输的方式，请据图分析回答有关问题： (1)图 1 细胞处于质壁分离状态，则细胞膜和细胞壁之间充满了 ；图 1 中细胞液浓度 （填“大于”“小于”“等于”或“不确定”）外界溶液浓度。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3 溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因有 （答出两种原因）。 (2)动物细胞吸水膨胀时，图 2 中 B 的厚度会 （填“变小”“变大”或“不变”），在提取动物细胞膜时最好选用 做材料。 (3)大麦、甜菜和番茄等能耐受较高盐浓度的环境，一方面是因为它们通过[   ] 方式吸收盐离子然后将其积累在 （填细胞器）中，另一方面，是因为它们通过产生可溶性糖、甜菜碱等物质，使细胞质的渗透压 ，从而防止细胞脱水。 (4)图 2 所示模型属于 （填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”）。 要点梳理十一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、重点知识：探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究问题 酵母菌在有氧和无氧条件下的呼吸产物分别是什么 设计实验 ①酵母菌培养液的配制：酵母菌+5％的葡萄糖溶液。 ②检测CO2的产生：按如图甲、乙组装好实验装置，在25~35 ℃的环境中培养8~10 h。 ③检测酒精的产生：从A、B锥形瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中→向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→轻轻振荡并观察溶液的颜色变化 实验现象 CO2检测：甲、乙装置石灰水都变浑浊，甲装置浑浊快且程度高 酒精检测：甲装置培养液的滤液不变色，乙装置培养液的滤液变成灰绿色 实验结论 酵母菌在有氧条件下产生的CO2更多，在无氧条件下会产生少量的CO2和酒精 实验原理：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，其代谢类型是异养兼性厌氧型。 CO2的检测：澄清石灰水+CO2→变浑浊，且浑浊程度与CO2产生量有关；溴麝香草酚蓝溶液+CO2→由蓝变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产生量有关。 酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色。 2、典型例题 1．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明产生了（    ） A．水 B．酒精 C．葡萄糖 D．二氧化碳 2．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，为检测产物中是否含有酒精，应选取的试剂是（    ） A．NaOH溶液 B．澄清石灰水 C．酸性重铬酸钾溶液 D．生理盐水 3．下图所示为“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置，下列叙述正确的是（    ） A．该装置适用于探究酵母菌的无氧呼吸 B．酵母菌培养液应加入乙瓶中 C．可用NaOH溶液检测CO2 D．必须将该装置放在黑暗条件下进行实验 4．江苏省某中学学生在适宜条件下，将两瓶完全相同的含有酵母菌的培养液分别置于无氧和有氧环境中培养。下列叙述错误的是（    ） A．都能产生CO2 B．都能消耗葡萄糖 C．都能产生ATP D．都能产生酒精 5．酿造啤酒离不开酵母菌，下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌属于兼性厌氧菌，产生CO2的场所只有细胞质基质 B．酿造啤酒时要全程密封，以保证酵母菌无氧呼吸产生酒精 C．酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色 D．探究酵母菌呼吸方式时，需要设置空白对照 要点梳理十二 需氧呼吸和厌氧呼吸 1、重点知识：需氧呼吸与厌氧呼吸 需氧呼吸：细胞在有氧参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，同时释放大量能量的过程。 厌氧呼吸：细胞在无氧条件下，把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。 需氧呼吸 场所 物质变化 能量变化 第一阶段（糖酵解） 细胞溶胶 C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）＋4［H］ 少量能量 第二阶段（柠檬酸循环） 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20［H］ 少量能量 第三阶段（电子传递链） 线粒体内膜 24［H］＋6O212H2O 大量能量 厌氧呼吸 场所 物质能量变化 举例 第一阶段（糖酵解） 细胞 溶胶 C6H12O62C3H4O3＋4［H］+少量能量 — 第二阶段 2C3H4O3+4［H］2C3H6O3（乳酸）+少量能量 马铃薯块茎、甜菜块根、高等动物、人和乳酸菌 2C3H4O3+4［H］2CO2+2C2H5OH＋大量能量 高等植物、酵母菌 2、典型例题 1．有氧呼吸过程中，产生水的场所是（    ） A．线粒体内膜 B．线粒体外膜 C．线粒体基质 D．细胞质基质 2．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（    ） A．线粒体是有氧呼吸的唯一场所 B．有氧呼吸每个阶段都释放等量的能量 C．无氧呼吸的产物只有酒精和二氧化碳 D．有氧呼吸和无氧呼吸都可为生命活动提供能量 3．马拉松运动员在比赛时虽然保持合理的呼吸节奏来保证骨骼肌细胞通过细胞呼吸释放大量能量，但仍会进行厌氧呼吸，导致赛后出现下肢肌肉酸痛的现象。下列叙述正确的是（    ） A．运动员厌氧呼吸产生酒精导致肌肉酸痛 B．运动员吸入的O2在线粒体内膜上消耗 C．运动员呼出的CO2在细胞溶胶中产生 D．运动员在比赛中主要由厌氧呼吸供能 4．下列关于人体细胞有氧呼吸的叙述，正确的是（    ） A．人体细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质 B．人体细胞有氧呼吸的场所是线粒体 C．人体细胞有氧呼吸三个阶段都需要氧气的参与 D．人体细胞有氧呼吸第三阶段与前两个阶段密不可分 5．所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。下列关于细胞呼吸过程及应用的叙述，正确的是（    ） A．选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以抑制厌氧病菌的繁殖 B．种子贮存时，为降低细胞呼吸强度需晒干以除去所有的水分 C．过期酸奶出现“胀袋”现象可能是乳酸菌厌氧呼吸产生气体造成的 D．需氧呼吸第一阶段是糖酵解，将葡萄糖中的大部分化学能转化为热能 6．运动员在比赛过程中体内会发生的一系列生理变化，下列相关叙述不正确的是（    ） A．运动员腿部肌肉细胞产生CO2的场所只有线粒体基质 B．肌肉细胞无氧呼吸时，葡萄糖中大部分的能量以热能形式散失 C．在肌肉细胞有氧呼吸的三个阶段中，均有ATP的生成 D．肌肉细胞的呼吸过程中产生的CO2量与消耗的O2量相等 7．如图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图，下列叙述错误的是（　　） A．只有①过程发生在细胞质基质 B．②过程没有能量的释放 C．③过程不需要氧气的参与 D．④过程发生在线粒体中 8．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．有氧呼吸只发生在线粒体中 B．无氧呼吸能生成少量的 ATP C．有氧呼吸过程会生成水 D．肌细胞无氧呼吸会产生乳酸 要点梳理十三 判断细胞呼吸的依据 1、 重点知识 2、典型例题 1．在细胞呼吸过程中，若有CO2放出，则可以判断（　　） A．一定是无氧呼吸 B．一定是有氧呼吸 C．一定不产生乳酸 D．一定不产生酒精 2．图示酵母菌细胞呼吸气体交换量的变化，下列分析错误的是（    ） A．曲线ACD可表示酵母菌无氧呼吸CO2释放量 B．曲线OCEF可表示酵母菌有氧呼吸O2吸收量 C．O2浓度大于0小于10%时，酵母菌进行无氧呼吸和有氧呼吸 D．O2浓度为5%时，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖相同 3．某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象，酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等。下列对胀袋现象的原因分析，可能的是（    ） A．乳酸菌无氧呼吸产生乳酸造成胀袋 B．乳酸菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 C．酵母菌无氧呼吸产生酒精造成胀袋 D．酵母菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 4．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，下列物质中，不是酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都能产生的是（    ） A．CO2 B．NADH C．酒精 D．ATP 5．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（    ） ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的阶段 A．①②③ B．②④⑤ C．②③④ D．①②⑤ 要点梳理十四 影响细胞呼吸的因素 1、重点知识：各种外界因素对细胞呼吸的影响 因素 影响原理 坐标曲线 实践应用 温度 影响与细胞呼吸有关的酶的活性 在零上低温下储存蔬菜、水果，减少有机物消耗；种植大棚作物（控制昼夜温差以减少有机物消耗，提高产量） O2浓度 决定细胞呼吸类型和强度 选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制厌氧细菌的厌（无）氧呼吸；作物栽培中的中耕松土，保证根的正常需（有）氧呼吸 CO2浓度 增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用（从化学平衡角度分析） 在蔬菜、水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗 水分 自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 储藏作物种子时，将种子风干，减少自由水的含量，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗 ②O2浓度影响细胞呼吸曲线分析 根据氧分压的大小可以判定，图2中的a点接近于图1中A点，b点相当于B点，c点相当于G点。由于图1中B点需（有）氧呼吸强度大于A点，则图2中b点需（有）氧呼吸强度大于a点。图1中G点以后需（有）氧呼吸强度先增大，后趋于稳定，则图2中c点以后需（有）氧呼吸强度也是先增大，后趋于稳定。 2、典型例题 1．储存水果蔬菜时，通常会降低温度或降低氧气浓度，其主要目的是（    ） A．促进光合作用 B．抑制光合作用 C．抑制细胞呼吸 D．促进细胞呼吸 2．结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是（    ） A．处理伤口选用透气的创可贴 B．定期给花盆中的土壤松土 C．真空包装食品以延长保质期 D．采用快速短跑进行有氧运动 3．生产和生活中常常应用到细胞呼吸原理，下列叙述正确的是（    ） A．用透气“创可贴”包扎伤口，促进伤口细胞的有氧呼吸以利于伤口愈合 B．中耕松土是为了促进根细胞的有氧呼吸以利于作物的生长 C．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境 D．水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生乳酸而烂根 4．细胞呼吸是生物体重要的代谢活动，它为生命活动提供能量。下列相关叙述错误的是（    ） A．乳酸菌在无氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳 B．储存水果和蔬菜时，应适当地降低储存环境的温度、含氧量 C．真核细胞中与有氧呼吸有关的酶分布于细胞质基质和线粒体中 D．水稻等植物长期水淹后会因为无氧呼吸产生酒精而烂根 如图是植物细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答有关问题： 5．物质Y可使 （试剂名称）发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所依次是 。 6．同一个细胞中产生的物质X中的氧元素进入Y的分子中需要依次经过图中 （填序号），该过程中氧原子至少跨过 层磷脂分子。 7．人体内能进行的过程有 （填序号）。 8．花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进 （填序号）过程的进行，意义在于为主动转运吸收矿物质提供更多能量。 要点梳理十五 色素的提取和分离实验 1、重点知识：（1）色素的种类、颜色和吸收光谱 色素种类 叶绿素（3/4） 类胡萝卜素（1/4） 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 色素颜色 蓝绿色 黄绿色 橙色 黄色 吸收光能 红光、蓝紫光 蓝紫光 分布 叶绿体的类囊体薄膜上 吸收光谱 （2）活动：光合色素的提取和分离 实验原理 色素提取：色素可以溶解在95%的酒精（无水乙醇）等有机溶剂中； 色素分离：不同色素在层析液中的溶解度不同，导致色素在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素 实验过程 提取色素（烘干→粉碎→称重→研磨→过滤→收集滤液）→分离色素［制备滤纸条→画滤液细线（点样）→用层析液分离色素→观察结果］ 实验结果 （3）注意事项及原因分析 过程 注意事项 原因分析 提 取 色 素 选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高 研磨时加95%的酒精（无水乙醇） 提取色素 研磨时加少量SiO2和CaCO3 使研磨充分和保护色素 迅速、充分研磨 减少溶剂挥发，并充分溶解色素 盛放滤液的试管管口加棉塞 减少酒精挥发和色素氧化 分 离 色 素 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 滤纸一端对称剪去两角 避免两边扩散过快，保证色素带平齐 试管口加软木塞 防止层析液挥发 滤液细线要细、齐、直 使分离出的色素带平整不重叠 等滤液细线干燥后再重画一到两次 使分离出的色素带清晰分明 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中 2、典型例题 1．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，提取色素常用的试剂是（    ） A．生理盐水 B．蒸馏水 C．澄清石灰水 D．无水乙醇 2．沃柑是喜阳植物，需充足光照，长期阴雨天气会导致叶片发黄。某科研小组提取并用纸层析法分离了甲组（长期阴雨天气）和乙组（充足光照）沃柑叶片的光合色素，且对两组滤纸条上的四条色素带进行了比较。下列叙述正确的是（    ） A．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分 B．分离色素时层析液应没过滤纸条上的滤液细线 C．甲组滤纸条自上而下第三、四条色素带明显变窄 D．乙组滤纸条自上而下第四条色素带呈蓝绿色 3．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，不正确的是（    ） A．可用无水乙醇提取绿叶中的色素 B．碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 C．画滤液细线时不需要连续重复多次 D．滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素 4．某同学以新鲜菠菜叶片为材料提取和分离色素，图示实验结果。下列叙述正确的是（　　）    A．用蒸馏水提取色素效果最佳 B．带1的色素表示叶绿素b C．带3的色素在层析液中的溶解度最高 D．研磨时加入CaCO3可防止色素被破坏 5．下列关于“绿叶中色素的提取和分离实验”的叙述错误的是（    ） A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．在研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒慢慢研磨 D．实验结果中得到的滤纸条上最上面的色素带为胡萝卜素 要点梳理十六 光反应和碳反应 1、重点知识（1）光反应和碳反应的过程 光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，类囊体膜上有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能并把H2O光解。 项目 光反应 碳反应（卡尔文循环） 场所 类囊体膜 叶绿体基质 时间 短促，以微秒计 较缓慢 条件 光、色素、酶、水 多种酶、CO2、NADPH、ATP 过程 利用光能使水光解产生O2，同时产生ATP和NADPH 将CO2还原为糖的一系列反应 物质变化 ①水的光解：H2O2H＋+2e-+ O2； ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量 ATP； ③NADPH的合成：NADP＋＋H＋＋2e- NADPH ①CO2的固定（卡尔文循环从五碳糖开始）：3CO2＋3个五碳糖6个三碳酸； ②三碳酸的还原（卡尔文循环关键步骤）：6个三碳酸6个三碳糖； ③五碳糖的再生：5个三碳糖3个五碳糖，剩余的1个三碳糖离开循环（卡尔文循环循环了3次） 能量变化 光能→（ATP、NADPH中）活跃的化学能 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 完成标志 O2释放、ATP和NADPH的生成 糖类等有机物的生成 联系 光反应为碳反应提供ATP、NADPH，碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。二者紧密联系，缺一不可 （2）光合作用碳反应产生的三碳糖的去向 一个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的能量，形成一分子三碳糖，这是CO2进入卡尔文循环后形成的第一个糖。多数三碳糖以后的许多反应，是为了再生成五碳糖，以保证循环的进行。离开卡尔文循环的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，只有小部分在叶绿体内作为合成淀粉、脂质和蛋白质的原料（如图所示）： 2、典型例题 1．绿色植物能够进行光合作用，下列叙述错误的是（    ） A．光能转化为化学能 B．光反应为暗反应提供了ATP和NADPH C．光反应发生在叶绿体的基质中 D．将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物 2．如图所示卡尔文循环及光合产物在植物细胞中的利用过程，1961年卡尔文因发现这个循环而获得诺贝尔化学奖。下列相关叙述正确的是（    ）    A．甲乙分别表示叶绿体类囊体和基质 B．大部分B在叶绿体内，转化成A C．C表示蔗糖，可供植物体所有细胞利用 D．D表示淀粉，可以碘一碘化钾试剂检测 3．下图是ATP-ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．①过程的能量可来源于光能也可来源于化学能 B．植物细胞在黑暗条件下，过程①只发生在线粒体中 C．细胞内的吸能反应所需能量都由②过程直接提供 D．代谢旺盛的细胞需要储备大量的ATP 4．下图为植物某个叶肉细胞代谢过程的示意图，其中①②表示物质，A~F表示过程。回答下列问题： (1)过程A发生在叶肉细胞 上，光被其上的光合色素吸收后可将H2O分解成① 和H+，H+和氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成 ；另外，光能还可以促使 与 反应形成ATP。 (2)过程B为 阶段， （填“需要”、“不需要”）光的参与。 (3)该叶肉细胞产生ATP的过程有 （填图中字母）。有氧呼吸产生CO2的过程是 （填图中字母），其场所是 。 5．下图为光合作用过程图解，请据图回答问题。    (1)①阶段发生的场所是 ；其中①为②提供了NADPH和 （填物质名称）。 (2)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用 提取绿叶中的色素；不同的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，可以采用 法将不同的色素在滤纸上分离开。 (3)在栽培农作物时，要求“正其行，通其风”，目的是给植物提供充足的 ，有利于提高光合作用。 要点梳理十七 影响光合作用的因素 1、 重点知识：影响光合速率的因素 ①光合速率（光合强度）：一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行的光合作用，即植物叶片在单位时间、单位面积释放氧气量或消耗二氧化碳的量。 真正光合速率=表观光合速率（净光合速率）+呼吸速率。 真正光合速率和表观光合速率的判断 若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2的吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。 若所给数值为有光条件下绿色植物的CO2吸收量或O2释放量的测定值，则为表观光合速率。 有机物积累量为表观光合速率，有机物制造量为真正（实际）光合速率。 ②影响光合速率的外部环境因素 光照强度 CO2浓度 温度 2、典型例题 1．6月是荔枝大量上市的时节，荔枝品种丰富，目前主栽品种有糯米糍、妃子笑等。为提高荔枝的产量和品质提供指导依据，研究人员测定了两品种荔枝在盛花期白天的净光合速率，结果如下图所示。回答下列问题： (1)8：30~10：30随着光照强度增加，分布在叶绿体 上的色素所吸收的光增多，从而产生更多的 ，推动整个光合作用过程更快进行，两种荔枝净光合速率均快速上升。在11：30时净光合速率都明显下降，可能的原因是气孔关闭，导致光合作用所需的 不足。 (2)研究者发现在13：30-16：30间，叶肉细胞间的CO2浓度增加，但光合速率反而下降，此时引起光合速率下降的原因可能是 （答出其中1点）。据图分析，与妃子笑相比，能否判断糯米糍一整天（24小时）有机物的积累量更多? （填“能”或“否”）。原因是 。 (3)成熟的荔枝果皮一般呈紫红色，相关色素储存在细胞的 （细胞器）中。采摘后的荔枝，会因果皮内多酚氧化酶的氧化而褐变。低温有利于减缓荔枝果皮褐变，原因是低温能抑制 。正常生长的荔枝不发生褐变，是因为细胞内具有 系统，使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 2．某研究小组研究在适宜的温度下，光强度对甲、乙两个品种番薯光合速率的影响，结果如图所示（整个过程呼吸强度不变）。回答下列问题：    (1)实验中要想获得图中A、B的值，植物应放在 环境中。植物产生氧气的场所是叶绿体中的 。 (2)当光强度为5千勒克斯时，限制品种甲光合速率的主要外界因素是 ，当光强度由3千勒克斯增加到9千勒克斯时，品种乙三碳酸的合成速率 。 (3)某农户为提高收益，要在玉米田中间种番薯，则应该选择品种 （填“甲”或“乙”），原因是 。 3．科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，下图表示该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系。回答下列问题： (1)水稻叶肉细胞中产生O2的部位是 。在光照条件下，叶绿体利用光能使 裂解产生O2，将光能转化为 中的化学能。 (2)测得的O2释放速率是植物光合作用产生O2的速率与 之差。光照强度为A时，突变体水稻的O2产生速率 （填“大于”“等于”或“小于”）野生型水稻。 (3)光照强度为B时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，此时突变体O2释放速率更大的原因是 。 4．下图为植物叶片中部分代谢过程示意图。希尔曾进行如下实验:以高铁盐作为电子受体，在光照和其他适宜的条件下，无需向其提供CO2，离体叶绿体仍可持续放氧，请回答下列问题:    (1)图中A代表的还原剂是 。光合色素主要分布在类囊体膜上，说明光合色素是 物质，因此可用95%的酒精等溶剂来提取。提取色素时，加适量碳酸钙的目的是 。 (2)图中过程①的意义是 。研究发现，在夜间过程①仍能不断进行，此时合成蔗糖的三碳糖来自图中的 。 (3)预计上述希尔的实验中，若向离体叶绿体提供CO2，叶绿体 (填“能”或“不能”)产生三碳糖。 5．塑料大棚其有保温、增温和透光等功能。为了研究如何提高大棚内农作物的产量，科研工作者将某种蔬菜分别进行露天种植（甲组）和大棚种植（乙组）。在春末晴朗的白天，测定蔬菜的吸收速率，结果如图所示。 回答下列问题： (1)大棚一般选用 （填“无色”或“绿色”）透明的薄膜。 (2)测得的吸收速率是植物进行光合作用消耗的速率与 之差。15：00-18：00，甲组吸收速率下降，是由于光照强度减弱，光反应产生的 减少，影响了碳反应过程，导致光合作用强度减弱。 (3)和，乙组吸收速率均大于甲组，其共同的原因主要是大棚具有 功能，6：00-9：00乙组吸收速率大于甲组的可能原因还有 。11：00乙组的吸收速率小于甲组，此时若要提高大棚内蔬菜的吸收速率，从而提高其产量，请提出一项可行的措施。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题三 细胞的代谢 要点梳理一 ATP结构 1、重点知识：ATP的化学组成和特点 ①ATP的化学组成：由一个核糖、一个腺嘌呤和三个磷酸基团组成。结构简式为A—P~P~P。 ②ATP的特点 一个ATP含有两个高能磷酸键，其中远离腺苷的高能磷酸键易水解和重新形成； ATP在细胞内含量很少，但在细胞内的转化速度很快。 ③总结：ATP结构的“一、二、三” 2、 典型例题 1．ATP分子的结构简式是（    ） A．A~P—P—P B．A—P~P C．A-P~P~P D．A~P~P—P 【答案】C 【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。 【详解】ATP分子的结构简式是A—P~P~P，C正确。 故选C。 2．ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。下列叙述错误的是（    ） A．ATP是一种高能磷酸化合物 B．细胞质和细胞核中都有ATP的分布 C．ATP中的A代表腺嘌呤 D．ATP分子的结构可以简写成A—P～P～P 【答案】C 【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表一种特殊的化学键；水解时远离A的磷酸键易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动，所以ATP是细胞生命活动所需能量的直接来源。 【详解】A、1molATP水解释放的能量高达30.54KJ，所以说ATP是一种高能磷酸化合物，A正确； B、细胞质和细胞核中都有需要消耗能量的化学反应，细胞质和细胞核中都有ATP的分布，B正确； C、ATP中的A代表腺苷，C错误； D、ATP的中文名称叫腺苷三磷酸，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表一种特殊的化学键，D正确。 故选C。 3．在刚失去收缩功能的离体肌肉上滴加ATP溶液，肌肉很快发生明显的收缩，下列关于ATP的叙述正确的是（    ） A．ATP是肌肉细胞能直接利用的一种糖类 B．由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成 C．分子中与磷酸基团相连接的化学键都是高能磷酸键 D．剧烈运动时体内ATP会因大量消耗出现显著下降 【答案】B 【分析】ATP的中文名称是腺苷三磷酸，其结构简式为A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键，由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。ATP是一种高能磷酸化合物。 【详解】A、ATP水解释放能量，可为蛋白质的合成提供能量，是细胞中的直接能源物质，不是糖类，A错误； B、ATP的中文名称为腺苷三磷酸，其由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成，B正确； C、ATP中磷酸基团与核糖相连接的化学键不是高能磷酸键，C错误； D、剧烈运动时ATP和ADP之间的相互转化速度加快，进而可以满足机体对能量的需求，因而体内ATP含量能保持相对稳定，D错误。 故选B。 4．下图为ATP的结构示意图，其中甲、乙和丙表示构成ATP的小分子物质，a、b表示某种化学键。下列叙述错误的是（    ） A．ATP是直接的能源物质 B．乙表示核糖 C．丙为含氮碱基，有A、G、C、T、U五种 D．a、b表示的化学键不稳定 【答案】C 【分析】据图分析：甲为磷酸基团；乙为核糖；丙为腺嘌呤；a、b为特殊化学键。 【详解】A、ATP是生物体生命活动的直接能源物质，A正确； B、ATP中的糖为核糖，即乙表示核糖，B正确； C、丙为含氮碱基，ATP中的碱基为腺嘌呤（A），C错误； D、ATP中的a、b表示特殊的化学键，该化学键不稳定，易断裂释放能量，D正确。 故选C。 5．下列关于ATP的叙述，正确的是（    ） A．ATP中A表示腺嘌呤 B．剧烈运动时，ATP含量明显下降 C．ATP水解需要吸收能量 D．ATP可以为主动运输提供能量 【答案】D 【分析】ATP中文名称叫腺苷三磷酸，结构简式A−P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。ATP为直接能源物质，在体内含量不高，可与ADP在体内迅速转化。放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。 【详解】A、ATP 中的“A”代表的是腺苷，A错误； B、ATP与ADP的含量处于相对稳定状态，剧烈运动时，肌细胞中ATP与ADP的相互转化速度加快，ATP与ADP的比值相对稳定，B错误； C、ATP的水解常与吸能反应相联系，ATP水解释放能量，C错误； D、ATP作为直接能源物质，可以为主动运输提供能量，D正确。 故选D。 要点梳理二 ATP中的能量变化 1、重点知识：ATP在能量代谢中的作用 在ATP和ADP转化过程中物质是可逆的，能量是不可逆的。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通，ATP是细胞内的能量通货。 2、典型例题 1．绿色植物细胞中的ADP转化成ATP的过程中，所需要的能量来自（　　） A．光合作用和呼吸作用 B．光合作用 C．呼吸作用 D．主动运输 【答案】A 【分析】ATP是生命活动能量的直接来源，但本身在体内含量并不高，ATP来源于光合作用和呼吸作用，场所是细胞质基质、叶绿体和线粒体。 【详解】绿色植物细胞中的ATP合成是能量的来源是光合作用和呼吸作用，A符合题意。 故选B。 2．如图为细胞中ATP与ADP相互转化的过程示意图。下列相关叙述错误的是（    ） A．①和②过程中所需的酶种类不同 B．ATP与ADP之间的物质和能量的转化都是可逆的 C．呼吸作用中产生的ATP，可用于人体各项生命活动 D．在植物细胞中，①途径可以是光合作用和呼吸作用 【答案】B 【分析】分析题图可知，该图是ATP与ADP的相互转化过程，①过程是ADP与Pi合成ATP的过程，②过程是ATP水解产生ADP和Pi，同时释放能量的过程。 【详解】A、①过程是ATP的合成过程，需要ATP合成酶，②过程是ATP的水解过程，需要ATP水解酶，两个过程中所需酶的种类不同，A正确； B、ATP与ADP之间的转化不是可逆反应，是两个反应，因为酶不同，能量转化不同，故ATP与ADP之间的物质转化可逆，能量转化不可逆，B错误； C、呼吸作用中产生的ATP，可用于人体各项生命活动，C正确； D、在植物细胞中，光合作用的光反应和呼吸作用过程中都能合成ATP，D正确。 故选B。 3．下图为人体细胞内ATP与ADP相互转化示意图。下列有关表述错误的是（    ）    A．ATP的中文名称为腺苷二磷酸 B．能量1来自于呼吸作用 C．能量2用于运动等生命活动 D．ATP与ADP相互转化处于动态平衡之中 【答案】A 【分析】1、ATP的结构简式为A－P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸，T代表三个，－代表普通磷酸键，～代表特殊化学键。 2、ADP转变成ATP的能量即合成ATP的能量在动物中来自于呼吸作用，植物中来自于呼吸作用和光合作用，而ATP水解成ADP时释放的能量，用于各种生命活动。 【详解】A、ATP的中文名称为腺苷三磷酸，A错误； B、对于人体细胞来说，能量1用于ATP的合成，来自细胞呼吸，B正确； C、人体内能量2（ATP水解释放的能量）可以用于各种生命活动如大脑思考、肌肉收缩运动等，C正确； D、在生命活动正常的细胞中，ATP和ADP的相互转化处于动态平衡之中，D正确。 故选A。 4．如图表示ATP与ADP的相互转化的过程。下列叙述正确的是（    ）    A．人体剧烈运动时体内ATP含量会明显减少 B．ADP可以作为DNA的组成单位之一 C．细胞呼吸释放的能量可用于①过程 D．②过程中，ATP分子中的3个特殊化学键断裂均水解，释放能量 【答案】C 【分析】ATP与ADP相互转化的过程： （1）ADP和ATP的关系：对细胞的正常生活来说，ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。 （2）ATP的水解：在ATP水解酶的催化作用下，ATP分子中远离A的那个特殊化学键很容易断裂，于是远离A的那个磷酸基团P就脱离下来，形成游离的Pi（磷酸），同时释放能量。 （3）ATP的合成：在ATP合成酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP，ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的，反应式中物质可逆，能量不可逆；ADP和Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量，所以能量不可逆。 【详解】A、剧烈运动时ATP不会明显减少，可通过①与②过程的快速相互转化维持体内能量供需平衡，A错误； B、ATP脱去2个磷酸基团就是RNA的基本单位之一：腺嘌呤核糖核苷酸，B错误； C、细胞呼吸释放的能量可用于①过程，合成ATP，C正确； D、②过程ATP水解形成ADP，因此是ATP分子中远离A的那个特殊化学键断裂水解，释放能量，D错误。 故选C。 5．ATP 是细胞内的高能磷酸化合物，是生命活动的直接能源物质。下列说法正确的是（    ） A．ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成 B．ATP中的能量只能转化为光能和化学能 C．睡觉时体内 ATP 的水解速率大于合成速率 D．大脑思考时 ATP的水解与放能反应相联系 【答案】A 【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸，ATP在细胞内的含量很少，但是细胞对于ATP的需要量很大，ATP与ADP在细胞内不停地转化，保证了细胞对于ATP的大量需求，ATP合成的生理过程由光合作用和呼吸作用，光合作用合成ATP需要的能量来自光能，呼吸作用合成ATP的能量来自化学能。 【详解】A、ATP是腺苷三磷酸，由一个腺苷和三个磷酸基团构成，A正确； B、ATP中的能力可以转化为光能、化学能、热能等细胞需要的各种形式的能量，B错误； C、生物体内ATP的水解速率等于合成速率，C错误； D、细胞内的吸能反应一般与ATP的水解相联系，放能反应一般与ATP的合成相联系，D错误。 故选A。 要点梳理三 酶的本质 1、重点知识（1）酶的作用与本质 （2）酶的催化机理 酶之所以能在常温下催化底物分子发生反应，是因为酶分子有一定的形状，恰好能和底物分子结合。 底物+酶→酶-底物复合物→复合物形状发生一定变化→酶+产物。 降低化学反应的活化能。 2、 典型例题 1．下列关于酶的叙述，错误的是（    ） A．酶具有专一性，并且作用条件较温和 B．酶能降低化学反应的活化能 C．酶与无机催化剂相比具有高效性 D．绝大多数酶的本质是蛋白质，起调节作用 【答案】D 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。 【详解】A、酶具有专一性，酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH值，A正确； B、酶能降低化学反应的活化能，使反应更容易发生，B正确； C、酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著，因此酶具有高效性，C正确； D、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，起催化作用，D错误。 故选D。 2．下列关于酶的叙述正确的是（    ） A．酶能为反应物提供能量 B．酶能降低化学反应的活化能 C．所有的酶都是蛋白质 D．酶不能在细胞外发挥作用 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。酶的作用机理是降低化学反应的活化能。 【详解】AB、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，A错误，B正确； C、酶的本质是蛋白质或RNA，C错误； D、若条件适宜，酶在细胞外也能发挥作用，D错误。 故选B。 3．下列关于生物体内酶的叙述，错误的是（    ） A．每一种酶只能催化一种或一类反应 B．酶可以为反应提供能量，提高反应速率 C．几乎所有活细胞都能产生酶 D．加酶洗衣粉使用温度不宜过高，否则会使酶失活 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】A、酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类生化反应，A正确； B、酶催化作用的实质是降低化学反应的活化能，不会为化学反应提供能量，B错误； C、除哺乳动物成熟红细胞外，几乎所有的活细胞都能产生酶，C正确； D、高温会破坏酶的空间结构导致酶失去活性，故加酶洗衣粉使用温度不宜过高，D正确。 故选B。 4．下列关于酶的叙述，正确的是（　　） A．酶都是在核糖体上合成的 B．酶能提高化学反应的活化能 C．酶适合在低温条件下保存 D．酶只能在细胞内发挥作用 【答案】C 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。 2、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和。 【详解】A、绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA，而核糖体仅是蛋白质合成的场所，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而不是提高活化能，B错误； C、低温条件下酶活性被抑制且酶的结构不会发生改变，故一般在低温条件下保存酶，C正确； D、酶既可以在细胞内发挥作用又可以在细胞外发挥作用，如唾液淀粉酶在口腔内起作用，D错误。 故选C。 5．酶具有极强的催化功能，其原因是（    ） A．增加了反应物之间的接触面 B．降低了底物分子的活化能 C．降低了反应所需要的活化能 D．降低了底物分子的自由能 【答案】C 【分析】酶起催化作用的原理是因为酶能降低化学反应的活化能，由于与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶具有极强的催化作用。 【详解】A、酶不会增加反应物之间的接触面，A错误； B、酶不能降低底物分子的活化能，B错误； C、酶起催化作用的原理是因为酶能降低化学反应的活化能，C正确； D、酶不能降低底物分子的自由能，D错误。 故选C。 要点梳理四 酶的特性 1、重点知识（1）酶活性：单位酶量在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量。例如，1蔗糖酶在1 min内能使多少克蔗糖水解。 （2）酶的高效性：与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 意义：使细胞代谢快速进行。 曲线分析： 酶对应曲线A，无机催化剂对应曲线B，未加催化剂对应曲线C。 （3）酶的专一性每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 意义：使细胞代谢有条不紊地进行。 曲线分析： 加入酶B的反应速率与空白对照条件下的反应速率相同，而加入酶A的反应速率随反应物浓度增大明显加快，说明酶B对此反应无催化作用，进而说明酶具有专一性。 2、典型例题 1．氯化铁溶液中的Fe3+和过氧化氢酶都能促进过氧化氢分解。图示实验操作是为了探究（    ） A．酶具有高效性 B．酶的作用条件较温和 C．酶具有专一性 D．酶为反应物提供能量 【答案】A 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】图示实验分别是无机催化剂氯化铁和过氧化氢酶，其中酶能够显著降低化学反应的活化能，因此能够显著提高化学反应的速率，比无机催化剂有更高的催化效率，即有高效性，A符合题意。 故选A。 2．下列关于酶的叙述，错误的是（    ） A．酶具有专一性，并且作用条件较温和 B．酶能降低化学反应的活化能 C．酶与无机催化剂相比具有高效性 D．绝大多数酶的本质是蛋白质，起调节作用 【答案】D 【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活），据此分析解答。 【详解】A、酶具有专一性，酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH值，A正确； B、酶能降低化学反应的活化能，使反应更容易发生，B正确； C、酶与无机催化剂相比降低活化能的效果更显著，因此酶具有高效性，C正确； D、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，起催化作用，D错误。 故选D。 3．大量的实验数据表明，酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，这体现了（    ） A．酶的化学本质是蛋白质 B．酶具有专一性 C．酶具有高效性 D．酶的作用条件较温和 【答案】C 【分析】酶具有专一性、高效性、作用条件较温和的特性。酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。 【详解】酶的高效性是指同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率更高。可见，酶的催化效率是无机催化剂的107～1013倍，这体现了酶具有高效性，ABD错误，C正确。 故选C。 4．某种加酶洗衣液能强力去除血渍（主要成分为血红蛋白），除去血渍起主要作用的酶是（    ） A．淀粉酶 B．脂肪酶 C．纤维素酶 D．蛋白酶 【答案】D 【分析】酶具有专一性的特性，一种酶只能催化一种或一类反应。 【详解】血渍的主要有机物成分是蛋白质，经蛋白酶作用后水解为氨基酸，故除去血渍起主要作用的酶是蛋白酶，D正确，ABC错误。 故选D。 5．下图是“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验的部分操作示意图。已知每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液中的过氧化氢酶分子数的25万倍。该实验结果说明酶（    ） A．具有专一性 B．具有多样性 C．具有高效性 D．能提高化学反应的活化能 【答案】C 【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。 【详解】ABCD、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。依题意和图示分析可知，每滴FeCl3溶液中的Fe3+数，大约是每滴肝脏研磨液(含过氧化氢酶)中的过氧化氢酶分子数的25万倍，说明加入无机催化剂的量远远大于加入的酶的量，但实验结果却是加入肝脏研磨液(含过氧化氢酶)的试管中过氧化氢分解速率更快，因此该实验结果说明酶的催化作用具有高效性，ABD错误，C正确。 故选C。 要点梳理五 影响酶活性的因素 1、重点知识：（1）影响因素主要指温度和pH。 数学模型 影响酶活性的因素及判断标准 ①影响因素：温度 ②理由：低温抑制酶的活性，不破坏酶分子结构；高温破坏酶分子结构，导致酶永久失活 ①影响因素：pH ②理由：pH过小或过大都会导致酶分子结构被破坏，使酶活性永久性丧失 模型解读 在最适宜的温度和最适宜的pH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。过酸、过碱或温度过高会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活且该过程是不可逆的。在0 ℃左右时，酶的活性很低但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下，酶的活性会升高 （2）底物（反应物）浓度对酶促反应速率的影响。 在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而加快，反应速率与底物浓度近乎呈正相关。 当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率也几乎不再改变，原因是酶饱和了。 （3）酶浓度对酶促反应速率的影响。 在底物足够、其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度呈正相关。 2、典型例题 1．下图是“比较过氧化氧在不同条件下的分解”实验操作过程（1、2、3和4号试管中均加入2mL过氧化氢溶液）。下列说法错误的是（    ）    A．1号试管是对照组 B．加入的过氧化氢溶液的量是无关变量 C．气泡产生速率是自变量 D．4号试管产生气泡快，说明酶具有高效性 【答案】C 【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。 酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。 【详解】A、试管1是常温条件下进行，试管2是在加热的条件下进行，所以试管1应为空白对照组，2号是实验组，A正确； B、比较过氧化氧在不同条件下的分解，加入的过氧化氢溶液的量是无关变量，需要控制无关变量相同且适宜，B正确； C、自变量是人为改变的量，气泡产生速率是因变量，是被影响的量，C错误； D、3号试管添加了2滴3.5%FeCl3溶液，4号添加了2滴肝脏研磨液，4号试管产生气泡快，说明酶具有高效性，D正确。 故选C。 2．下图甲是“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验过程，乙是实验结果。下列叙述错误的是（    ） A．该实验的自变量是pH值，因变量是过氧化氢的分解速率 B．甲图中2、3号试管加入H2O2的量都应为2 mL C．甲图中试管1、2、3实验结果分别对应乙图的a、b、c三点 D．a、c点出现的原因可能是过酸、过碱会使酶的空间结构遭到破坏 【答案】C 【分析】甲图中，不同试管中加入的物质不同，创造了不同的pH，因变量是过氧化氢的分解速率； 乙图中，a、b、c相比，b点对应的pH下酶促反应速率最强。 【详解】A、根据甲图的处理可知，实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢的分解速率，A正确； B、试管中加入的过氧化氢的量属于无关变量，各组应该保持一致，故甲图中2、3号试管加入H2O2的量都应为2 mL，B正确； C、过酸或过碱都会导致酶的活性降低，所以甲图中试管1、2、3实验结果分别对应乙图的b、a、c，C错误； D、a点处于强酸环境，c点处于强碱环境，两点酶促反应速率较低的原因是过酸、过碱导致酶的空间结构遭到了破坏，D正确。 故选C。 3．为研究某因素对酶促反应速率的影响，研究小组利用鲜肝研磨液和H2O2溶液进行实验，并记录反应1min时各组收集到的氧气体积，结果如下表。下列叙述不正确的是（　　） 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ H2O2浓度（质量分数） 3% 3% 3% 3% 3% 3% 3% 鲜肝研磨液/滴 0 1 2 4 0 0 0 FeCl3溶液/滴 0 0 0 0 1 2 4 收集到的氧气体积/mL 0.5 2.5 4.5 4.5 1.0 1.5 2.5 A．①组的作用是作为空白对照 B．分析②③④组的结果可知，在添加4滴及以上的鲜肝研磨液时，酶促反应速率不再加快 C．该小组实验的自变量之一是催化剂的种类，根据相应结果可以得出酶具有高效性 D．该实验中温度与H2O2浓度均为无关变量，在不同组别实验中应控制其相同且适宜 【答案】B 【分析】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一类化学反应；（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。 【详解】A、①组没有加催化剂，是空白对照，A正确； B、④组添加4滴鲜肝研磨液，底物浓度不变，酶浓度增大，酶促反应速率加快，B错误； C、该实验的自变量是催化剂的种类和酶浓度，根据相应结果可以得出酶具有高效性，C正确； D、该实验中温度与H2O2浓度均为无关变量，在不同组别实验中应控制其相同且适宜，D正确。 故选B。 4．马铃薯块茎内富含过氧化氢酶，能催化过氧化氢水解。已知2H2O22H2O+O2，可以通过观察反应过程中的O2生成速率来判断过氧化氢酶的活性。某兴趣小组欲利用如图装置，探究收集的气体体积记录如下表。请利用所给的材料用具，完善实验步骤，分析实验结果。回答下列问题：    材料用具：2%的过氧化氢溶液，缓冲液（pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0），马铃薯，滤纸片、注射器、橡胶盖若干，研钵，培养皿等。（要求与说明：实验中所加溶液的具体量不做要求） （一）完善实验步骤： 制备马铃薯匀浆。将马铃薯洗净切成小块，放入研钵充分研磨后用纱布过滤，得到酶提取液备用。 (1)取 的滤纸片若干放在盛有马铃薯匀浆的培养皿中浸泡1min，然后用镊子夹起滤纸片，贴靠在培养皿壁上，流尽多余的匀浆。 取4支注射器编号后，分别加入等量的马铃薯匀浆浸泡过的滤纸片。 (2)每支注射器先分别吸入等量的 溶液：然后再用针筒吸入 溶液，用橡胶盖密封针嘴。每隔一段时间，记录相关实验数据。 （二）记录实验结果： (3)设计一张实验结果记录表，以记录0.5min和1min时的实验结果 （三）分析与讨论 (4)本实验的自变量是 ； (5)如图中20min后，收集的气体体积不再发生明显变化，其可能的原因是 。某同学将其中一支注射器中收集到的数据绘制成图中的曲线1，他想改变某一条件，让实验结果变成曲线2，则需改变的条件是 。    A．增加滤纸片数量B．将温度提高到80°C C．增加过氧化氢溶液的浓度D．将针换成更大容积的 (6)若实验中只有一个注射器，每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，然后用 再冲洗一遍，目的是 。 【答案】(1)相同大小 (2) （不同pH的）缓冲液 等量的H2O2溶液 (3)pH对过氧化氢酶活性影响的实验结果记录表 pH 5.0 6.0 7.0 8.0 时间（min） 0.5 1 0.5 1 0.5 1 0.5 1 收集的气体体积（mL） 或 缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 收集的气体体积（mL） 0.5min 1min (4)时间和酸碱度（pH） (5) H2O2完全分解 C (6) 相应缓冲液 保证缓冲液pH的准确度，避免实验误差 【分析】分析题图可知，实验探究pH值对过氧化氢酶活性的影响。实验的自变量为酸碱度，因变量是过氧化氢酶活性，可以通过测定单位时间内氧气的生成量来表示。无关变量应相同且适宜。实验设计时遵循单一变量原则和对照原则。 【详解】（1）实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则，因此要取相同大小的滤纸片。 （2）实验设计时要遵循单一变量原则和对照原则，实验探究pH值对过氧化氢酶活性的影响，故需让酶处于不同的pH的缓冲液中，由于酶与底物一旦接触，就可以快速反应，因此要分先别吸入等量的（不同pH的）缓冲液，再用针筒吸入等量的H2O2溶液。 （3）缓冲液（pH5.0、pH6.0、pH7.0、pH8.0），为自变量，记录0.5min和1min时的实验结果，实验可以以收集的气体体积为结果指标，故实验结果记录表为： pH 5.0 6.0 7.0 8.0 时间（min） 0.5 1 0.5 1 0.5 1 0.5 1 收集的气体体积（mL） 或 缓冲液 pH5.0 pH6.0 pH7.0 pH8.0 收集的气体体积（mL） 0.5min 1min （4）自变量是人为控制不相同的量，本实验的自变量是时间和酸碱度（pH）。 （5）如图中20min后，收集的气体体积不再发生明显变化，说明产物生成的量已经达到最大，其可能的原因是H2O2完全分解，不再有氧气生成。 曲线2明显产生的气体量多了，增加反应物的浓度可以提高产物的量，增加滤纸片数量、将温度提高到80°C只会改变反应速率，不影响产物的生成量，将针换成更大容积的不会影响产物的生成量，ABD错误，C正确。 故选C。 （6）若实验中只有一个注射器，每次实验后，先用水充分冲洗反应小室，所有实验都要保证实验用品不混淆，不应该有上一次反应后的残留物，保证实验的准确性，先用水充分冲洗反应小室，然后用相应缓冲液再冲洗一遍。 5．某兴趣小组成员做了以下两组实验： （一）有学生发现新鲜土豆和新鲜猪肝有同样的催化过氧化氢分解的效果。他们利用新鲜土豆完成了一组过氧化氢在不同条件下的分解的实验，请回答有关的问题： (1)实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有 ，Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气。 材料用具：量筒、试管、滴管、大烧杯、酒精灯等；新鲜的质量分数为30%的土豆研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。 方法步骤： 分组 步骤 1号试管 2号试管 3号试管 4号试管 第一步 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 2mLH2O2 第二步 2滴蒸馏水 2滴蒸馏水，90℃水浴加热 2滴FeCl3溶液 2滴土豆研磨液 (2)结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。 ②3号试管和4号试管相比， 号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明酶具有 （酶的特性）。 （二）下表为一个小组探究温度对酶活性影响的实验步骤，据此回答下列问题： 实验步骤 分组 甲组 乙组 丙组 ①淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL ②可溶性淀粉溶液 5mL 5mL 5mL ③控制温度 0℃ 60℃ 90℃ ④将新鲜淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合，分别在不同温度下恒温处理 ⑤测定单位时间内淀粉的剩余量 (3)在该实验中，自变量是 ，在实验中应该控制无关变量保持相同。 (4)实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是 。 (5)实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明酶活性越 。 (6)一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料的原因是 。 【答案】(1)过氧化氢酶 (2) 4 高效性 (3)温度 (4)将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温后再混合 (5)低 (6)因为温度会直接影响H2O2的分解 【分析】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。 【详解】（1）实验原理：新鲜的土豆研磨液中含有过氧化氢酶，而Fe3+是无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解为水和氧气，且过氧化氢酶的催化效率更高。 （2）结果预测：①1号试管和2号试管相比，1号试管中有微量气泡产生，2号试管中有少量气泡产生。这一现象说明加热能促进过氧化氢分解。②3号试管和4号试管相比，由于酶具有高效性，因此，4号试管中产生的气体量大。这一结果的对比，说明与无机催化剂相比，酶具有高效性。 （3）在该实验中，自变量是温度的变化，因变量是酶活性的变化，在实验中对于无关变量的控制应该是保持相同且适宜。 （4）实验步骤④为错误操作，正确的操作应该是将新鲜淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液分别在实验温度下恒温后再混合，这样可以避免酶与底物混合过程中温度发生变化，进而对实验结果造成影响。 （5）实验的第⑤步最好选用碘液测定单位时间内淀粉的剩余量，淀粉的剩余量越多，说明在相同的时间内淀粉被分解得越少，因而说明酶活性越低。　 （6）一般不选择新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液作为该实验的实验材料，因为过氧化氢的分解过程直接受到温度的影响，进而无法确定反应速率的变化是酶活性的变化引起的，还是温度影响的结果。 要点梳理六 质壁分离及复原实验 1、重点知识：①质壁分离图形综合分析 以上图形可理解为质壁分离状态，但可能处于三种不同过程中： （1）质壁分离初期即质壁分离进行中（质壁分离先出现在细胞角隅处）：外界溶液浓度>细胞溶胶>细胞液； （2）质壁分离完成：外界溶液浓度=细胞溶胶=细胞液； （3）质壁分离复原进行中：外界溶液浓度<细胞溶胶<细胞液。 ② 自动质壁分离复原现象 在K+、NO3-、NH4+、甘油等脂溶性小分子物质溶液中，由于外界物质进入细胞速度很快，细胞在质壁分离后，会自动出现质壁分离复原，最终状态是细胞膨胀。 2、典型例题 1．某同学以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验，观察到如下图所示现象。该紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液初始浓度（    ） A．大于a B．等于a C．小于a D．无法确定 【答案】C 【分析】质壁分离的外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度；内因是细胞壁的伸缩性小于原生质层，且原生质层可以作为半透膜。 【详解】ABCD、分析图可知，该紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在质量浓度为a的蔗糖溶液中，细胞失水，发生了质壁分离现象，因此紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液初始浓度小于a，ABD错误，C正确。 故选C。 2．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中，下图为正在失水的细胞。下列有关表述错误的是（    ） A．蔗糖溶液的浓度大于细胞液的初始浓度 B．外表皮细胞发生了质壁分离 C．①是外表皮细胞的细胞壁 D．②中充满着蔗糖溶液 【答案】C 【分析】图示细胞正在失水，说明蔗糖溶液的浓度大于细胞液的初始浓度，图中①是细胞膜，②是细胞膜与细胞壁之间的间隙。 【详解】AB、图示细胞正在失水，说明蔗糖溶液的浓度大于细胞液的初始浓度，导致质壁分离，AB正确； CD、图中①是细胞膜，②是细胞膜与细胞壁之间的间隙，其中充满着蔗糖溶液，C错误，D正确。 故选C。 3．在观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离和复原的实验中，能证明质壁分离现象的是（    ） A．液泡由大变小，紫色变浅 B．液泡由大变小，紫色变深 C．液泡由小变大，紫色变浅 D．液泡由小变大，紫色变深 【答案】B 【分析】对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。 【详解】当外界溶液浓度大于细胞液浓时，细胞失水，发生质壁分离现象。在该过程中，由于液泡的细胞液中水分逐渐减少，而溶质和色素等分子数量不变，所以液泡越来越小，且细胞液的浓度越来越大，紫色越来越深，ACD错误，B正确。 故选B。 4．在“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”的实验中，某同学在显微镜下观察到图中所示细胞状态，下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片时，需要按压使细胞分散 B．①是细胞壁，具有选择透性 C．②是细胞溶胶，此时其浓度可能大于③ D．③是细胞液，整个过程中其颜色呈现浅→深→浅的变化 【答案】D 【分析】1、分析图可知，①是细胞壁，②是细胞壁和细胞膜之间的空隙，③是细胞液。 2、图中细胞处于质壁分离状态，存在情况可能是处于平衡状态，细胞液与外界溶液浓度相等；或者正在发生质壁分离，细胞液浓度小于外界溶液浓度；或者正在发生质壁分离复原，细胞液浓度大于外界溶液浓度。 【详解】A、制作临时装片时，取的是单层细胞，不需要按压使细胞分散，A错误； B、①是细胞壁，它具有全透性，B错误； C、②是细胞壁与细胞膜之间的间隙，不是细胞溶胶；③所指的是细胞液，图中细胞处于质壁分离状态，如果处于平衡状态，细胞液与外界溶液浓度相等；如果正在发生质壁分离，细胞液浓度小于外界溶液浓度；如果正在发生质壁分离复原，细胞液浓度大于外界溶液浓度，故③所指的细胞液浓度可能大于②，C错误； D、③所指的是细胞液，实验过程是细胞先发生质壁分离，后又发生质壁分离复原，整个过程中可以看到细胞内的紫色发生浅→深→浅的变化，D正确。 故选D。 5．某同学进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验，用显微镜观察洋葱鳞片叶外表皮细胞在一定浓度的蔗糖溶液和清水中的变化，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．蔗糖溶液的浓度小于甲细胞液的浓度 B．从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离 C．从乙到丙的过程，细胞发生了质壁分离的复原 D．植物细胞的原生质层相当于一层半透膜 【答案】A 【分析】成熟的植物细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中，细胞会失水，发生质壁分离，细胞液浓度会增大；再用清水处理，会发生质壁分离后的复原，细胞液浓度会减小。 【详解】AB、据图可知，从甲到乙的过程，细胞发生了质壁分离，植物细胞置于蔗糖溶液中会发生质壁分离，说明蔗糖溶液的浓度大于甲细胞液的浓度，A错误； C、从乙到丙的过程，发生质壁分离的细胞在清水中发生复原，C正确； D、植物细胞的原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）相当于一层半透膜，D正确。 故选A。 要点梳理七 被动转运 1、重点知识：被动转运：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗能量，包括扩散（自由扩散）和易化扩散（协助扩散）。 如图表示细胞膜结构，图中a、b、c表示物质跨膜运输方式。 ①A代表转运蛋白分子；B代表磷脂双分子层，它构成了膜的基本骨架； ②在a~c的三种跨膜运输过程中，代表易化扩散的是b、c，这二者的区别：b通过通道蛋白运输物质，c通过载体蛋白运输物质； ③扩散和易化扩散的运输动力都是膜两侧物质的浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量。 2、典型例题 1．研究表明水分子进出细胞更多的是以下列哪种方式进行（    ） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞和胞吐 【答案】B 【分析】水通道蛋白，又名水孔蛋白，是一种位于细胞膜上的蛋白质，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水在细胞的进出，就像是“细胞的水泵”一样。水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式为协助扩散。 【详解】水分子进出细胞的方式为自由扩散或协助扩散，大多数水分子借助水通道蛋白进出细胞，其方式为协助扩散，B正确，ACD错误。 故选B。 2．下图表示某物质通过通道蛋白进入细胞的示意图。该物质跨膜运输方式是（    ） A．胞吞 B．胞吐 C．协助扩散 D．主动运输 【答案】C 【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于转运蛋白进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。 【详解】图示运输方式需要通道蛋白的协助，顺浓度梯度运输，不消耗ATP水解释放的能量，属于协助扩散，C正确，ABD错误。 故选C。 3．下列生理过程不需要消耗ATP的是（    ） A．肌肉收缩 B．消化腺细胞分泌消化酶 C．叶肉细胞吸收CO2 D．变形虫摄取有机物颗粒 【答案】C 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、人的肌肉收缩消耗ATP，A错误； B、消化酶的本质是分泌蛋白，消化腺细胞分泌消化酶是胞吐过程，需要消耗ATP，B错误； C、叶肉细胞吸收CO2是自由扩散，不需要消耗ATP，C正确； D、变形虫摄取有机物颗粒是胞吞，需要消耗ATP，D错误。 故选C。 4．下列关于被动运输和主动运输的叙述，正确的是（    ） A．被动运输都不需要转运蛋白 B．被动运输是顺浓度梯度运输 C．水进出细胞都是通过自由扩散 D．大分子物质的运输方式都是主动运输 【答案】B 【分析】小分子、离子等物质跨膜运输的方式是自由扩散、协助扩散和主动运输，自由扩散既不需要载体也不需要能量，协助扩散需要转运蛋白不需要能量，主动运输既需要载体蛋白也需要能量；大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞，胞吐和胞吞依赖于膜的流动性，需要消耗能量。 【详解】A、协助扩散需要转运蛋白协助，A错误； B、被动运输是顺浓度梯度运输，从高浓度向低浓度扩散，B正确； C、水分子更多的借助水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞，C错误； D、大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞，D错误。 故选B。 5．下列物质通过细胞膜的方式属于协助扩散的是（　　） A．酒精进入胃黏膜细胞 B．吞噬细胞摄入病原体 C．葡萄糖进入红细胞 D．K+进入小肠上皮细胞 【答案】C 【分析】被动运输分自由扩散和协助扩散。如水、氧气、二氧化碳以及甘油、乙醇和苯等小分子物质以自由扩散的方式进出细胞；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，以及神经细胞受到刺激时钠离子内流和神经细胞静息状态下的钾离子外流，通过离子通道，都属于协助扩散，协助扩散需要载体，不消耗能量，被动运输的影响因素主要被运输的物质浓度差，此外协助扩散的影响因素还有细胞膜上的载体蛋白。 【详解】A、酒精进入胃黏膜细胞属于自由扩散，A错误； B、吞噬细胞摄入病原体属于胞吞，B错误； C、葡萄糖进入红细胞属于协助扩散，C正确； D、K+进入小肠上皮细胞属于主动运输，D错误。 故选C。 要点梳理八 主动转运 1、重点知识：主动转运（主动运输）：如图为主动转运模式图，结合图分析。 ①物质由低浓度向高浓度运输，需要膜上载体蛋白的参与，还需要消耗细胞代谢产生的能量； ②从主动转运所需条件的角度分析，与主动转运有直接关系的细胞器有：线粒体（能量），核糖体（载体蛋白）； ③研究表明，主动转运的运输速率和细胞能量供应之间的关系如图所示。 ab段：随能量供应的增加，运输速率增大，说明主动转运需要消耗能量； bc段：受载体蛋白数量的限制，能量供应增加，但运输速率不再增加。 2、典型例题 1．大肠杆菌吸收K⁺的过程既要消耗能量，又要借助细胞膜上的载体蛋白。此过程属于（    ） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 【答案】C 【分析】自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要载体、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要载体、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体、消耗能量。 【详解】大肠杆菌吸收K+既消耗能量，又需要借助膜上的载体蛋白，这种跨膜运输方式是主动运输，C正确，ABD错误。 故选C。 2．图表示Ca2+通过载体蛋白的跨膜运输过程，下列相关叙述正确的是（　　） A．Ca2+顺浓度梯度跨膜运输 B．该运输过程需要消耗能量 C．该跨膜运输方式为协助扩散 D．载体蛋白的空间结构不发生改变 【答案】B 【分析】由图可知，细胞转运Ca2+出细胞的过程，该过程是逆浓度梯度转运转运Ca2+，需要载体蛋白，消耗ATP，属于主动运输。 【详解】A、据图可知，细胞转运Ca2+出细胞的过程，该过程是逆浓度梯度转运转运Ca2+，A错误； B、据图可知，该运输方式为主动运输，需要消耗能量，B正确； C、据图可知，细胞转运Ca2+出细胞的过程，该过程是逆浓度梯度转运转运Ca2+，需要载体蛋白，消耗ATP，Ca2+通过主动运输方式运出细胞，C错误； D、该载体蛋白能与Ca2+结合和分离，结合会导致该载体蛋白空间结构的改变，分离后，该载体蛋白空间结构恢复，所以载体蛋白的空间结构发生改变，D错误。 故选B。 3．下列生命活动需要消耗能量的是（　　） A．水分子进入根毛细胞 B．氧气进入肺泡细胞 C．K+进入人体的红细胞 D．二氧化碳进入毛细血管 【答案】C 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、水分子进入根毛细胞的方式是被动运输，不需要消耗能量，A错误； B、氧气进入肺泡属于自由扩散，不需要消耗能量，B错误； C、K+进入人体的红细胞属于主动运输，需要消耗能量和载体蛋白协助，C正确； D、二氧化碳进入毛细血管属于自由扩散，不需要消耗能量，D错误。 故选C。 4．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（    ） A．相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内 B．大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并要消耗能量 C．协助扩散是顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要载体蛋白协助 D．主动运输一般发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，既要消耗能量，也需要膜上载体蛋白 【答案】D 【分析】物质跨膜运输包括主动运输和被动运输，被动运输又分为自由扩散、协助扩散；自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要能量；自由扩散不需要载体蛋白质协助，协助扩散需要载体蛋白协助，主动运输是逆浓度梯度运输，既需要载体，也需要能量。主动运输和被动运输是对于小分子或一些离子的运输，大分子物质运输通过胞吞或胞吐完成，依赖于膜的流动性，需要消耗能量。 【详解】A、相对分子质量小的部分物质可以通过自由扩散进入细胞，如气体分子等，大部分的离子通过主动运输的方式进入细胞，A错误； B、大分子物质可以通过胞吞进入细胞，需要能量，不需要载体蛋白，B错误； C、协助扩散是从高浓度一侧向低浓度一侧的顺浓度梯度进行，不消耗能量，但需要载体蛋白或通道蛋白协助，C错误； D、主动运输的特点是低浓度一侧运输到高浓度一侧，属于逆浓度梯度运输，需要载体和能量，D正确。 故选D。 5．将白菜剁碎做馅时，常常放一些盐，稍过一会儿就可见到有水分渗出，出现这种现象的主要原因是（    ） A．自由扩散和协助扩散 B．主动运输和胞吐 C．自由扩散和主动运输 D．协助扩散和主动运输 【答案】A 【分析】自由扩散： 特点：物质顺浓度梯度（从高浓度一侧向低浓度一侧）转运；不需要载体蛋白协助；不消耗能量。 例子：氧气、二氧化碳、水等小分子物质可以通过自由扩散进行跨膜运输。 协助扩散： 特点：顺浓度梯度进行；需要载体蛋白的协助；不消耗能量。 例子：葡萄糖进入红细胞就是通过协助扩散。 主动运输： 特点：逆浓度梯度（从低浓度一侧向高浓度一侧）转运；需要载体蛋白；消耗能量。 例子：钠离子、钾离子的跨膜转运，小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸等。 【详解】白菜剁碎加盐使得白菜细胞失水，水分子从细胞渗出，跨膜运输方式为自由扩散和协助扩散，A正确，BCD错误。 故选A。 要点梳理九 胞吞和胞吐 1、重点知识：物质的非跨膜运输——胞吞、胞吐 项目 胞吞 胞吐 物质 大分子和颗粒物质 方向 细胞外→内 细胞内→外 载体 不需要 不需要 能量 消耗 消耗 图示 举例 巨噬细胞吞噬病菌、变形虫吞食食物颗粒等 胰岛β细胞分泌胰岛素等 2、典型例题 1．下列关于主动运输与胞吞、胞吐的相同点是（    ） A．均需要载体蛋白 B．均需要消耗能量 C．均为逆浓度运输 D．均运输大分子 【答案】B 【分析】小分子物质的运输方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，另外，大分子物质的运输方式是胞吐和胞吞，胞吐和胞吞依赖于膜的流动性，需要消耗能量。 【详解】A 、主动运输需要载体蛋白，而胞吞、胞吐不需要载体蛋白，A错误； B、主动运输需要消耗能量来逆浓度运输物质，胞吞和胞吐依靠细胞膜的流动性进行物质运输，同样需要消耗能量，B正确； C、主动运输是逆浓度运输，但胞吞、胞吐与浓度无关，主要是运输大分子物质，C错误； D、主动运输一般运输小分子物质，胞吞、胞吐运输大分子物质，D错误。 故选B。 2．图示为痢疾内变形虫吞噬人体细胞的过程。变形虫吞噬细胞的方式为（    ） A．胞吞 B．自由扩散 C．协助扩散 D．主动运输 【答案】A 【分析】细胞吸收物质的方式有：被动运输、主动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输和主动运输是运输小分子物质的方式，大分子物质是通过胞吞或胞吐的方式运输的。 【详解】据题图分析可知，人体组织细胞较大，痢疾内变形虫吞噬人体细胞的方式为胞吞，A正确，BCD错误。 故选A。 3．变形虫是一种单细胞生物，摄取食物的过程如下图所示，该过程中物质进入细胞的方式为（    ）    A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吞 【答案】D 【分析】物质进出细胞的方式分为主动运输、被动运输、胞吞和胞吐。物质由低浓度向高浓度运输为主动运输，需要载体协助，消耗能量；物质由高浓度向低浓度运输为被动运输，不消耗能量；被动运输分为自由扩散和协助扩散，自由扩散不需要转运蛋白协助，协助扩散需要转运蛋白协助；大分子物质可通过胞吞和胞吐方式进出细胞，不需要载体蛋白协助，消耗能量。 【详解】变形虫是一种单细胞生物，摄取食物的过程物质进入细胞的方式为胞吞，需要消耗能量，依赖于膜的流动性，D正确，ABC错误。 故选D。 4．抗体、胰岛素、消化酶等都是特定细胞的分泌物，它们出细胞的方式是（　　） A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 【答案】D 【分析】小分子物质一般通过自由扩散、协助扩散、主动运输的方式进出细胞，大分子物质、颗粒结构一般通过胞吞进入细胞、通过胞吐出细胞。 【详解】抗体、胰岛素、消化酶都属于分泌蛋白，是大分子物质。因此，它们以胞吐的方式从细胞中分泌到细胞外，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 5．变形虫既能通过胞吞摄取水中的有机物颗粒等食物，又能通过胞吐排出食物残渣和废物，从而实现与外界环境进行物质交换。下列有关胞吞和胞吐的叙述，错误的是（    ） A．胞吞和胞吐过程不需要消耗能量 B．胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的参与 C．在物质跨膜运输中，胞吞和胞吐是普遍存在的现象 D．细胞内合成的分泌蛋白通过胞吐的方式运输到细胞外 【答案】A 【分析】胞吞胞吐是大分子的进出细胞的方式，比如蛋白质的分泌等，胞吞胞吐体现了细胞膜具有流动性。 【详解】A、胞吞和胞吐是大分子的进出细胞的方式，该过程需要消耗能量，A错误； B、胞吞和胞吐过程需要膜上蛋白质的识别，完成膜的融合，B正确； C、在物质跨膜运输中，胞吞和胞吐是大分子的进出细胞的方式，是普遍存在的现象，C正确； D、细胞内合成的分泌蛋白属于大分子物质，可以通过胞吐的方式运输到细胞外，D正确。 故选A。 要点梳理十 判断物质出入细胞的方式 1、重点知识： “三看法”快速判定物质出入细胞的方式 2、典型例题 为保证生命活动的正常进行，细胞需要从周围环境获取多种营养物质，不同物质进入细胞的方式可能不同。图甲、乙中a、b、c、d表示物质进入细胞的四种不同方式，据图完成下面小题。    1．图乙中d方式是（    ） A．胞吞 B．扩散 C．被动运输 D．主动运输 2．下列物质的跨膜运输方式不能用a方式表示的是（    ） A．苯 B．氧气 C．甘油 D．葡萄糖 3．人体甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中高20-25倍，请推断该细胞从血液中吸收碘的方式是（    ） A．a B．b C．c D．d 4．下列关于c方式特点的叙述正确的是（    ） A．需ATP提供能量 B．需转运蛋白参与 C．逆浓度梯度运输 D．直接穿过磷脂双分子层 5．图中运输过程主要体现的细胞膜功能是（    ） A．控制物质进出细胞 B．进行细胞间信息交流 C．控制细胞的代谢和遗传 D．将细胞与外界环境分隔开 6．将刚萎蔫的菠菜叶放入清水中，菜叶细胞含水量能够得到恢复。该过程中水分子的跨膜运输方式是（    ） A．a和b B．a和c C．b和d D．c和d 【答案】1．A 2．D 3．B 4．B 5．A 6．B 【分析】图中a是自由扩散，b是主动运输，c是协助扩散，d是胞吞。 1．图乙中的d形成囊泡，被细胞摄入，所以是胞吞作用。 故选A。 2．ABC、a是物质通过磷脂双分子层由高浓度向低浓度扩散的现象，是自由扩散，苯是有机溶剂，氧气、甘油都以自由扩散的方式进入细胞，ABC不符合题意； D、葡萄糖进入细胞的方式是主动运输或协助扩散，D符合题意。 故选D。 3．甲状腺滤泡上皮细胞吸收碘是从低浓度向高浓度吸收，需要载体蛋白的协助和消耗能量，所以其吸收的方式是主动运输b。 故选B。 4．ACD、c是协助扩散，运输物质从高浓度至低浓度，不需要消耗能量，需要转运蛋白的协助，物质不是直接穿过磷脂双分子层，ACD错误； B、协助扩散需要转运蛋白的协助，B正确。 故选B。 5．图中细胞膜运输物质体现了细胞具有控制物质进出细胞的功能。 6．水分进入细胞的方式有两种，自由扩散a或协助扩散c。 故选B。 7．四川省很多地方都盛产红樱桃，红樱桃甘甜多汁、色泽诱人，深受人们喜爱。下图为红樱桃果肉细胞部分结构的模式图。 回答下列问题： (1)从图示结构分析，红樱桃果肉细胞属于真核细胞，因为它具有 。 (2)红樱桃果肉细胞所含的糖类和色素主要储存在液泡中，图中表示液泡的是 （填序号）。 (3)某同学发现，红樱桃果实在撒上白糖后会渗出较多汁液，出现这一现象的原因是红樱桃果肉细胞发生了 （填“渗透失水”或“渗透吸水”）。 (4)某同学以红樱桃为材料进行还原糖鉴定实验，颜色反应不明显，不易观察到砖红色沉淀，原因是 。 (5)为了提高红樱桃产量，栽培中常需施肥，施肥时应考虑的因素有 。 【答案】(1)核膜包被的真正的细胞核 (2)③ (3)渗透失水 (4)细胞液中含有红色素 (5)土壤环境（土壤的pH值、土质、含水量、有机质含量等）、气候条件、施肥量和施肥时间等 【分析】题图分析：该图为成熟植物细胞模式图，其中①线粒体，②为细胞核，③液泡。 【详解】（1）从图示结构分析，红樱桃果肉细胞属于真核细胞，因为它具有核膜包被的真正的细胞核； （2）图中表示液泡的是③； （3）某同学发现，红樱桃果实在撒上白糖后会渗出较多汁液，出现这一现象的原因是红樱桃果肉细胞发生了渗透失水； （4）由于红樱桃细胞液中含有红色素，会影响砖红色沉淀的观察； （5）为了提高红樱桃产量，栽培中常需施肥，施肥时应考虑的因素有：土壤环境（土壤的pH值、土质、含水量、有机质含量等）都会影响施肥效果。不同的作物对土壤环境的要求也不同，因此要根据作物特性和不同土壤环境来选择合适的肥料；气候条件也是影响施肥效果的因素之一。温度、雨量、阳光等条件的不同都会影响植物吸收肥料的能力和肥料的分解速度。在不同气候条件下，应选用不同种类和不同量的肥料； 施肥量和施肥时间也是影响施肥效果的重要因素。肥料的施用量不宜过多过少，施肥时间不宜过早过晚，应根据作物品种、生长时期、土壤条件以及气候等要素确定肥料的施用量和施用时间等。 8．如图 1 是某同学通过滴加蔗糖溶液和清水，观察到植物细胞质壁分离与复原的显微照片，图 2 表示物质出入细胞膜的示意图，其中 ABD 代表物质或结构，abcde 代表物质运输的方式，请据图分析回答有关问题： (1)图 1 细胞处于质壁分离状态，则细胞膜和细胞壁之间充满了 ；图 1 中细胞液浓度 （填“大于”“小于”“等于”或“不确定”）外界溶液浓度。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3 溶液中，一段时间后没有观察到质壁分离现象，可能的原因有 （答出两种原因）。 (2)动物细胞吸水膨胀时，图 2 中 B 的厚度会 （填“变小”“变大”或“不变”），在提取动物细胞膜时最好选用 做材料。 (3)大麦、甜菜和番茄等能耐受较高盐浓度的环境，一方面是因为它们通过[   ] 方式吸收盐离子然后将其积累在 （填细胞器）中，另一方面，是因为它们通过产生可溶性糖、甜菜碱等物质，使细胞质的渗透压 ，从而防止细胞脱水。 (4)图 2 所示模型属于 （填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”）。 【答案】(1) 外界（蔗糖）溶液 不确定 该细胞是死细胞，或该细胞没有大液泡，或细胞发生质壁分离后又自动复原，或外界溶液的浓度不够大，细胞失水较少等 (2) 变小 哺乳动物成熟的红细胞 (3) a主动转运 液泡 升高 (4)物理模型 【分析】质壁分离的原因分析：外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层；表现：液泡由大变小，细胞液颜色由浅变深，原生质层与细胞壁分离。 【详解】（1）图1细胞在蔗糖溶液中质壁分离后，由于细胞壁具有全透性，则细胞膜和细胞壁之间充满了蔗糖溶液； 图1中的细胞可能处于正在发生质壁分离的状态、也可能处于质壁分离的最大程度，或处于质壁分离复原过程，所以此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系有大于、等于或小于三种可能。即不确定细胞液浓度和外界溶液浓度的大小关系。 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后细胞未发生质壁分离，可能的原因是：该细胞可能是死细胞；也可能是根尖分生区细胞，没有液泡，不能发生质壁分离；还有可能是在硝酸钾溶液中先发生质壁分离，后随着离子进入细胞，细胞吸水后自动复原了。 （2）动物细胞吸水膨胀时，细胞体积增大，细胞膜的表面积增加，因此B的厚度会变小，由于哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜，因此常用做提取纯净细胞膜的材料。 （3）植物细胞吸收盐离子是主动运输，是从膜外（含有D多糖的一侧）低浓度向膜内高浓度运输，需要载体，消耗能量，故为a方式的运输。吸收的离子主要储存在液泡内，增大了细胞液的浓度，使细胞吸水能力增强。另外细胞通过产生可溶性糖、甜菜碱等物质，使细胞质的渗透压升高，从而防止细胞脱水。 （4）图2是细胞膜的物理模型。 要点梳理十一 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1、重点知识：探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究问题 酵母菌在有氧和无氧条件下的呼吸产物分别是什么 设计实验 ①酵母菌培养液的配制：酵母菌+5％的葡萄糖溶液。 ②检测CO2的产生：按如图甲、乙组装好实验装置，在25~35 ℃的环境中培养8~10 h。 ③检测酒精的产生：从A、B锥形瓶中各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中→向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→轻轻振荡并观察溶液的颜色变化 实验现象 CO2检测：甲、乙装置石灰水都变浑浊，甲装置浑浊快且程度高 酒精检测：甲装置培养液的滤液不变色，乙装置培养液的滤液变成灰绿色 实验结论 酵母菌在有氧条件下产生的CO2更多，在无氧条件下会产生少量的CO2和酒精 实验原理：酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生存，其代谢类型是异养兼性厌氧型。 CO2的检测：澄清石灰水+CO2→变浑浊，且浑浊程度与CO2产生量有关；溴麝香草酚蓝溶液+CO2→由蓝变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产生量有关。 酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应变成灰绿色。 2、典型例题 1．在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明产生了（    ） A．水 B．酒精 C．葡萄糖 D．二氧化碳 【答案】D 【分析】在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中 观察到澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸过程中产生了CO2，D正确，ABC错误。 故选C。 2．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，为检测产物中是否含有酒精，应选取的试剂是（    ） A．NaOH溶液 B．澄清石灰水 C．酸性重铬酸钾溶液 D．生理盐水 【答案】C 【分析】酵母菌是异养兼性厌氧菌，其有氧呼吸的产物是CO2和水，无氧呼吸的产物是CO2和酒精，其中CO2和可以用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液鉴定，而酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液鉴定。 【详解】酸性重铬酸钾溶液能与酒精反应呈现灰绿色，是检验酒精的试剂，C正确，ABD错误。 故选C。 3．下图所示为“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验装置，下列叙述正确的是（    ） A．该装置适用于探究酵母菌的无氧呼吸 B．酵母菌培养液应加入乙瓶中 C．可用NaOH溶液检测CO2 D．必须将该装置放在黑暗条件下进行实验 【答案】A 【分析】据图分析，甲瓶没有通入无菌空气，但是有气体输入乙瓶，说明该装置是用来探究酵母菌的无氧呼吸的，甲瓶中加入的酵母菌进行无氧呼吸，产生的二氧化碳通入乙瓶中，乙瓶中的溶液可以是澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液，二氧化碳会使得澄清石灰水变浑浊、使得溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；甲瓶内酵母菌无氧呼吸产生的酒精可以用橙色重铬酸钾检测，变灰绿色。 【详解】A、甲瓶没有通入无菌空气，但是有气体输入乙瓶，说明该装置是用来探究酵母菌的无氧呼吸的，甲瓶中加入的酵母菌进行无氧呼吸，A正确； B、甲瓶中加入酵母菌，进行无氧呼吸产生二氧化碳和酒精，B错误； C、酵母菌无氧呼吸产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清的石灰水检测，NaOH能吸收CO2，不能检测CO2，C错误； D、酵母菌不能进行光合作用，该装置无需在黑暗条件下进行，D错误。 故选A。 4．江苏省某中学学生在适宜条件下，将两瓶完全相同的含有酵母菌的培养液分别置于无氧和有氧环境中培养。下列叙述错误的是（    ） A．都能产生CO2 B．都能消耗葡萄糖 C．都能产生ATP D．都能产生酒精 【答案】D 【分析】酵母菌为异养兼性厌氧型真菌，既可以进行有氧呼吸，也可以进行无氧呼吸，消耗的底物是培养液中的葡萄糖，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳。 【详解】A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，A正确； B、有氧呼吸和无氧呼吸消耗的底物都是葡萄糖，B正确； C、有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP，C正确； D、有氧呼吸不产生酒精，D错误。 故选D。 5．酿造啤酒离不开酵母菌，下列叙述正确的是（    ） A．酵母菌属于兼性厌氧菌，产生CO2的场所只有细胞质基质 B．酿造啤酒时要全程密封，以保证酵母菌无氧呼吸产生酒精 C．酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色 D．探究酵母菌呼吸方式时，需要设置空白对照 【答案】C 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色 【详解】A、酵母菌属于兼性厌氧菌，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），A错误； B、酿造啤酒时先通气让酵母菌大量繁殖，再密封进行无氧呼吸发酵，B错误； C、酸性条件下，酒精可使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色，可根据此原理进行鉴定，C正确； D、探究酵母菌呼吸方式时，无需设置空白对照，有氧组和无氧组形成对比实验，D错误。 故选C。 要点梳理十二 需氧呼吸和厌氧呼吸 1、重点知识：需氧呼吸与厌氧呼吸 需氧呼吸：细胞在有氧参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生CO2和水，同时释放大量能量的过程。 厌氧呼吸：细胞在无氧条件下，把糖类等有机物分解为不彻底的氧化产物，同时释放少量能量的过程。 需氧呼吸 场所 物质变化 能量变化 第一阶段（糖酵解） 细胞溶胶 C6H12O62C3H4O3（丙酮酸）＋4［H］ 少量能量 第二阶段（柠檬酸循环） 线粒体基质 2C3H4O3＋6H2O6CO2＋20［H］ 少量能量 第三阶段（电子传递链） 线粒体内膜 24［H］＋6O212H2O 大量能量 厌氧呼吸 场所 物质能量变化 举例 第一阶段（糖酵解） 细胞 溶胶 C6H12O62C3H4O3＋4［H］+少量能量 — 第二阶段 2C3H4O3+4［H］2C3H6O3（乳酸）+少量能量 马铃薯块茎、甜菜块根、高等动物、人和乳酸菌 2C3H4O3+4［H］2CO2+2C2H5OH＋大量能量 高等植物、酵母菌 2、典型例题 1．有氧呼吸过程中，产生水的场所是（    ） A．线粒体内膜 B．线粒体外膜 C．线粒体基质 D．细胞质基质 【答案】A 【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[ H ]，释放少量能量；第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水发生反应，被彻底分解成CO2和[ H ]，释放少量能量，第三阶段发生在线粒体内膜上，[ H ]和氧气反应生成水，并释放大量能量。 【详解】有氧呼吸过程中，产生水的阶段为有氧呼吸第三阶段，其场所为线粒体内膜，A正确，BCD错误。 故选A。 2．下列关于细胞呼吸的叙述，正确的是（    ） A．线粒体是有氧呼吸的唯一场所 B．有氧呼吸每个阶段都释放等量的能量 C．无氧呼吸的产物只有酒精和二氧化碳 D．有氧呼吸和无氧呼吸都可为生命活动提供能量 【答案】D 【分析】1、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该过程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，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。 2、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸，该过程没有能量产生，发生在细胞质基质中。 【详解】A、有氧呼吸第一阶段场所在细胞质基质，第二阶段和第三阶段的场所在线粒体，A错误； B、有氧呼吸第一阶段和第二阶段释放少量能量，第三阶段释放大量能量，B错误； C、有的细胞如乳酸菌进行无氧呼吸产物为乳酸，有的细胞如酵母菌进行无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳，C错误； D、有氧呼吸和无氧呼吸都可释放能量，合成ATP为生命活动提供能量，D正确。 故选D。 3．马拉松运动员在比赛时虽然保持合理的呼吸节奏来保证骨骼肌细胞通过细胞呼吸释放大量能量，但仍会进行厌氧呼吸，导致赛后出现下肢肌肉酸痛的现象。下列叙述正确的是（    ） A．运动员厌氧呼吸产生酒精导致肌肉酸痛 B．运动员吸入的O2在线粒体内膜上消耗 C．运动员呼出的CO2在细胞溶胶中产生 D．运动员在比赛中主要由厌氧呼吸供能 【答案】B 【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程： 1、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。 2、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。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。 【详解】A、运动员厌氧呼吸产生乳酸导致肌肉酸痛，A错误； B、有氧呼吸第三阶段消耗氧气，场所是线粒体内膜，B正确； C、运动员有氧呼吸产生CO2场所是线粒体基质，无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，C错误； D、人体剧烈运动，仍然主要依靠有氧呼吸提供大量ATP，部分细胞（红细胞与骨骼肌细胞）进行无氧呼吸，D错误。 故选B。 4．下列关于人体细胞有氧呼吸的叙述，正确的是（    ） A．人体细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质 B．人体细胞有氧呼吸的场所是线粒体 C．人体细胞有氧呼吸三个阶段都需要氧气的参与 D．人体细胞有氧呼吸第三阶段与前两个阶段密不可分 【答案】D 【分析】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。 【详解】AB、人体细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质（第一阶段）和线粒体（第二、三阶段），AB错误； C、人体细胞有氧呼吸只有第三阶段需要氧气的参与，C错误； D、人体细胞有氧呼吸第三阶段与前两个阶段密不可分，D正确。 故选D。 5．所有生物的生存都离不开细胞呼吸释放的能量。下列关于细胞呼吸过程及应用的叙述，正确的是（    ） A．选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以抑制厌氧病菌的繁殖 B．种子贮存时，为降低细胞呼吸强度需晒干以除去所有的水分 C．过期酸奶出现“胀袋”现象可能是乳酸菌厌氧呼吸产生气体造成的 D．需氧呼吸第一阶段是糖酵解，将葡萄糖中的大部分化学能转化为热能 【答案】A 【分析】细胞呼吸原理的应用： （1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。 （2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。 （3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。 （4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。 （5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。 （6）提倡慢跑等有氧运动，防止因剧烈运动导致供氧不足，导致部分肌细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。 （7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。 （8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 【详解】A、由于氧气的存在能抑制厌氧病菌的繁殖，所以选用透气的消毒纱布包扎伤口，可以避免厌氧病菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈，A正确； B、种子贮存时，为降低细胞呼吸强度需晒干以除去大量的自由水，进而抑制细胞呼吸过程，减少有机物的消耗，延长储存时间，B错误； C、乳酸菌细胞呼吸不产生气体，其无氧呼吸的产物是乳酸，C错误； D、需氧呼吸第一阶段是糖酵解，将葡萄糖中的大部分化学能储存在丙酮酸中，D错误。 故选A。 6．运动员在比赛过程中体内会发生的一系列生理变化，下列相关叙述不正确的是（    ） A．运动员腿部肌肉细胞产生CO2的场所只有线粒体基质 B．肌肉细胞无氧呼吸时，葡萄糖中大部分的能量以热能形式散失 C．在肌肉细胞有氧呼吸的三个阶段中，均有ATP的生成 D．肌肉细胞的呼吸过程中产生的CO2量与消耗的O2量相等 【答案】B 【分析】1.有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量：第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量：第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量。 2.无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，第二阶段是丙酮酸反应生成酒精、CO2，或乳酸。 【详解】A、人体细胞中二氧化碳只有经过有氧呼吸产生，故运动员腿部肌肉细胞中CO2的产生场所只有线粒体基质，A正确； B、无氧呼吸时，葡萄糖中的能量主要储存在不彻底氧化分解产生的有机产物（乳酸）中，释放的能量的主要去向是以热能形式散失，B错误； C、有氧呼吸三个阶段都产生ATP，第三阶段产生的ATP最多，C正确； D、肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，有氧呼吸产生CO2，因此CO2与O2的量相等，D正确。 故选B。 7．如图是细胞代谢过程中某些物质的变化过程示意图，下列叙述错误的是（　　） A．只有①过程发生在细胞质基质 B．②过程没有能量的释放 C．③过程不需要氧气的参与 D．④过程发生在线粒体中 【答案】A 【分析】分析题图：①为细胞呼吸的第一阶段，②为产物是乳酸的无氧呼吸的第二阶段，③为产物是酒精和CO2的无氧呼吸的第二阶段，④为有氧呼吸的第二、三阶段。 【详解】A、①为细胞呼吸的第一阶段，②为产物是乳酸的无氧呼吸的第二阶段，③为产物是酒精和CO2的无氧呼吸的第二阶段，场所都是细胞质基质，故真核细胞中催化过程①②③的酶均位于细胞质基质，A错误； B、②为产物是乳酸的无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸第二阶段没有能量释放，B正确； C、③为产物是酒精和CO2的无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸不需要氧气的参与，C正确； D、④为有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中，D正确。 故选A。 8．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（　　） A．有氧呼吸只发生在线粒体中 B．无氧呼吸能生成少量的 ATP C．有氧呼吸过程会生成水 D．肌细胞无氧呼吸会产生乳酸 【答案】A 【分析】有氧呼吸的三个阶段： 细胞质基质进行有氧呼吸第一阶段，葡萄糖形成丙酮酸和[H]（NADH），同时释放少量能量； 有氧呼吸第二阶段，线粒体基质中，丙酮酸与水反应形成二氧化碳和[H]（NADH），同时释放少量能量； 有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上，[H]（NADH）与氧气结合生产水，同时释放大量能量，细胞呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分用于合成ATP。 【详解】A、对真核细胞而言，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，A错误； B、无氧呼吸的第一阶段能生成少量的 ATP，B正确； C、有氧呼吸第三阶段，在线粒体内膜上，[H]（NADH）与氧气结合生产水，同时释放大量能量，C正确； D、肌细胞（动物细胞）无氧呼吸会产生乳酸，并且不会伴随二氧化碳的生成，D正确。 故选A。 要点梳理十三 判断细胞呼吸的依据 1、 重点知识 2、典型例题 1．在细胞呼吸过程中，若有CO2放出，则可以判断（　　） A．一定是无氧呼吸 B．一定是有氧呼吸 C．一定不产生乳酸 D．一定不产生酒精 【答案】C 【分析】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。 【详解】A、有氧呼吸的产物也有二氧化碳，所以不一定是无氧呼吸，A错误； B、酒精发酵的无氧呼吸也产生二氧化碳，所以不一定是有氧呼吸，B错误； C、乳酸发酵的无氧呼吸的产物只有乳酸，没有二氧化碳，C正确； D、酒精发酵的无氧呼吸也产生二氧化碳，因此有可能是产生酒精的无氧呼吸，D错误。 故选C。 2．图示酵母菌细胞呼吸气体交换量的变化，下列分析错误的是（    ） A．曲线ACD可表示酵母菌无氧呼吸CO2释放量 B．曲线OCEF可表示酵母菌有氧呼吸O2吸收量 C．O2浓度大于0小于10%时，酵母菌进行无氧呼吸和有氧呼吸 D．O2浓度为5%时，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖相同 【答案】D 【分析】酵母菌有氧呼吸中O2吸收量等于CO2释放量；无氧呼吸中只释放二氧化碳而不吸收氧气。观察曲线可知，在氧气浓度小于10%时，氧气的吸收量曲线低于二氧化碳的生成量曲线，表明酵母菌既在进行有氧呼吸又在进行无氧呼吸。Q点对应氧气的吸收量为零，则说明此时只进行无氧呼吸，B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，此时无氧呼吸得到了抑制而有氧呼吸还很弱。E点时两曲线重合，氧气的吸收量等于二氧化碳的生成量，则说明只进行有氧呼吸，而无氧呼吸受到了完全的抑制。 【详解】A、曲线ACD表示随着氧气浓度增加，气体交换量减小，所以表示的是酵母菌无氧呼吸CO2释放量，A正确； B、曲线OCEF表示随着氧气浓度的增加，有氧呼吸的强度增加，可以表示有氧呼吸O2吸收量，B正确； C、O2浓度大于0小于10%时，酵母菌CO2释放量大于O2吸收量，此时酵母菌进行无氧呼吸和有氧呼吸，C正确； D、O2浓度为5%时，CO2释放量是O2吸收量的2倍，说明无氧呼吸和有氧呼吸产生的CO2一样多，根据有氧呼吸时消耗1摩尔葡萄糖产生6摩尔CO2，无氧呼吸时消耗1摩尔葡萄糖产生2摩尔CO2，可知无氧呼吸和有氧呼吸消耗的葡萄糖质量之比为3：1，D错误。 故选D。 3．某超市有一批过保质期的酸奶出现胀袋现象，酸奶中可能含有乳酸菌、酵母菌等。下列对胀袋现象的原因分析，可能的是（    ） A．乳酸菌无氧呼吸产生乳酸造成胀袋 B．乳酸菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 C．酵母菌无氧呼吸产生酒精造成胀袋 D．酵母菌无氧呼吸产生CO2造成胀袋 【答案】D 【分析】乳酸菌是厌氧菌，只能进行无氧呼吸，其无氧呼吸反应产物为乳酸，不产生二氧化碳；酵母菌是兼性厌氧菌，有氧条件下进行有氧呼吸，缺氧或无氧条件下进行无氧呼吸，其无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳。 【详解】AB、乳酸菌是厌氧菌，只进行无氧呼吸；酵母菌是兼性厌氧菌，既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸。乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，不会造成胀袋，AB错误； CD、酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2，CO2造成胀袋，C错误，D正确。 故选D。 4．酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，下列物质中，不是酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸都能产生的是（    ） A．CO2 B．NADH C．酒精 D．ATP 【答案】C 【分析】酵母菌有氧呼吸中间产物有NADH、丙酮酸，终产物有CO2和H2O；无氧呼吸的中间产物也是NADH、丙酮酸，终产物是CO2和酒精，两种呼吸方式中间产物和终产物都有ATP。 【详解】酵母菌有氧呼吸中间产物有NADH、丙酮酸，终产物有CO2和H2O；无氧呼吸的中间产物也是NADH、丙酮酸，终产物是CO2和酒精，两种呼吸方式中间产物和终产物都有ATP，综上，酒精不是有氧呼吸和无氧呼吸都能产生的，ABD错误，C正确。 故选C。 5．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是（    ） ①都在线粒体中进行 ②都需要酶 ③都需要氧 ④都产生ATP ⑤都经过生成丙酮酸的阶段 A．①②③ B．②④⑤ C．②③④ D．①②⑤ 【答案】B 【分析】呼吸作用的过程：（1）有氧呼吸的过程：1、C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）。2、2丙酮酸+6H2O 6CO2+20[H]+能量 （线粒体基质）。3、24[H]+6O212H2O+能量 （线粒体内膜）。（2）无氧呼吸的过程：1、C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）。2、2丙酮酸2酒精+2CO2 （细胞质基质）或C6H12O62乳酸+能量 （细胞质基质）。 【详解】①有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中完成，①错误； ②有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化，②正确； ③无氧呼吸不需要消耗氧气，③错误； ④有氧呼吸能产生大量ATP，无氧呼吸只生成少量ATP，④正确； ⑤有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段完全相同，都生成丙酮酸，⑤正确。 综上分析，B正确，ACD错误。 故选B。 要点梳理十四 影响细胞呼吸的因素 1、重点知识：各种外界因素对细胞呼吸的影响 因素 影响原理 坐标曲线 实践应用 温度 影响与细胞呼吸有关的酶的活性 在零上低温下储存蔬菜、水果，减少有机物消耗；种植大棚作物（控制昼夜温差以减少有机物消耗，提高产量） O2浓度 决定细胞呼吸类型和强度 选用透气消毒纱布包扎伤口，抑制厌氧细菌的厌（无）氧呼吸；作物栽培中的中耕松土，保证根的正常需（有）氧呼吸 CO2浓度 增加CO2的浓度对细胞呼吸有明显的抑制作用（从化学平衡角度分析） 在蔬菜、水果保鲜中，适当增加CO2浓度可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗 水分 自由水含量较高时细胞呼吸旺盛 储藏作物种子时，将种子风干，减少自由水的含量，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗 ②O2浓度影响细胞呼吸曲线分析 根据氧分压的大小可以判定，图2中的a点接近于图1中A点，b点相当于B点，c点相当于G点。由于图1中B点需（有）氧呼吸强度大于A点，则图2中b点需（有）氧呼吸强度大于a点。图1中G点以后需（有）氧呼吸强度先增大，后趋于稳定，则图2中c点以后需（有）氧呼吸强度也是先增大，后趋于稳定。 2、典型例题 1．储存水果蔬菜时，通常会降低温度或降低氧气浓度，其主要目的是（    ） A．促进光合作用 B．抑制光合作用 C．抑制细胞呼吸 D．促进细胞呼吸 【答案】C 【分析】储存蔬菜水果应降低细胞呼吸速率，减少有机物的消耗，但需要尽量保持体内水分以，因此果蔬保存的条件为零上低温、低氧保存。 【详解】AB、储存果蔬过程中，果实无法进行光合作用，蔬菜因根部无法从土壤获取无机盐等会导致光合作用下降，且储存时为了保持蔬菜的新鲜度，尽量避光储存，因此存储果蔬时不考虑光合作用，AB错误； CD、在储藏果实、蔬菜时需要降低细胞呼吸以减少有机物消耗，细胞有氧呼吸需要氧气核多种酶参与，其中低温可抑制酶活性而抑制细胞呼吸，氧气作为有氧呼吸的原料，在一定范围内氧气越低，其有氧呼吸程度越弱，因此降低温度或降低氧气浓度的主要目的是抑制细胞呼吸，D错误，C正确。 故选C。 2．结合细胞呼吸原理分析，下列日常生活中的做法不合理的是（    ） A．处理伤口选用透气的创可贴 B．定期给花盆中的土壤松土 C．真空包装食品以延长保质期 D．采用快速短跑进行有氧运动 【答案】D 【分析】常考的细胞呼吸原理的应用： 1、用透气纱布或“创可贴”包扎伤口：增加通气量，抑制致病菌的无氧呼吸； 2、酿酒时：早期通气--促进酵母菌有氧呼吸，利于菌种繁殖，后期密封发酵罐--促进酵母菌无氧呼吸，利于产生酒精； 3、食醋、味精制作：向发酵罐中通入无菌空气，促进醋酸杆菌、谷氨酸棒状杆菌进行有氧呼吸； 4、土壤松土，促进根细胞呼吸作用，有利于主动运输，为矿质元素吸收供应能量； 5、稻田定期排水：促进水稻根细胞有氧呼吸； 6、提倡慢跑：促进肌细胞有氧呼吸，防止无氧呼吸产生乳酸使肌肉酸胀。 【详解】A、包扎伤口时选用透气的消毒纱布或“创可贴”等敷料，目的是抑制破伤风杆菌等厌氧菌的繁殖，A合理； B、花盆中的土壤需要经常松土，松土能增加土壤中氧气的量，增强根细胞的有氧呼吸，释放能量，促进对无机盐的吸收，B合理； C、真空包装可隔绝空气，使袋内缺乏氧气，可以降低微生物细胞的呼吸作用，以延长保质期，C合理； D、快速短跑时肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，所以提倡慢跑等有氧运动有利于抑制肌细胞无氧呼吸产生过多的乳酸，D不合理。 故选D。 3．生产和生活中常常应用到细胞呼吸原理，下列叙述正确的是（    ） A．用透气“创可贴”包扎伤口，促进伤口细胞的有氧呼吸以利于伤口愈合 B．中耕松土是为了促进根细胞的有氧呼吸以利于作物的生长 C．仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、湿润的环境 D．水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生乳酸而烂根 【答案】B 【分析】细胞呼吸原理的应用： （1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收； （2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头； （3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜； （4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂； （5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风； （6）提倡慢跑等有氧运动，避免剧烈运动导致氧的供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力； （7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存； （8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 【详解】A、用透气的创可贴包扎伤口，目的是抑制厌氧菌的繁殖，利于伤口恢复，A错误； B、中耕松土是为了增加土壤的透气性，从而促进根系的有氧呼吸，利于矿质元素的吸收 ，以利于作物生长，B正确； C、仓库中玉米种子的储藏需要低温、低氧、干燥的环境，以减少细胞呼吸，减少有机物的消耗，利于储存，C错误； D、水稻田适时排水可防止根系无氧呼吸产生酒精而烂根，D错误。 故选B。 4．细胞呼吸是生物体重要的代谢活动，它为生命活动提供能量。下列相关叙述错误的是（    ） A．乳酸菌在无氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸和二氧化碳 B．储存水果和蔬菜时，应适当地降低储存环境的温度、含氧量 C．真核细胞中与有氧呼吸有关的酶分布于细胞质基质和线粒体中 D．水稻等植物长期水淹后会因为无氧呼吸产生酒精而烂根 【答案】A 【分析】细胞呼吸分解有机物释放的能量大部分以热能形式散失，只有少部分用于合成ATP。在有氧呼吸的第一和第二两个阶段产生的[H]在线粒体内膜中与氧结合生成水，同时释放大量能量。无氧呼吸不需要氧气的参与，但它的第一阶段与有氧呼吸第一阶段完全相同。无氧呼吸的产物为酒精和二氧化碳或生成乳酸。 【详解】A、乳酸菌在无氧条件下可进行无氧呼吸产生乳酸，不产生二氧化碳，A错误； B、储存水果和蔬菜时，应适当地降低储存环境的温度、含氧量，因为温度降低会使细胞呼吸有关酶活性减弱，细胞呼吸速率下降，而氧气的减少能降低有氧呼吸速率，也能使有机物的消耗减少，B正确； C、真核细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，故真核细胞中与有氧呼吸有关的酶分布于细胞质基质和线粒体中，C正确； D、水稻等植物长期水淹会因为缺氧而引起无氧呼吸，无氧呼吸过程中产生的酒精会导致烂根，D正确。 故选A。 如图是植物细胞内呼吸作用过程的图解，请据图回答有关问题： 5．物质Y可使 （试剂名称）发生的颜色变化为由蓝色变成绿色再变成黄色。②和⑤过程中物质Y产生的场所依次是 。 6．同一个细胞中产生的物质X中的氧元素进入Y的分子中需要依次经过图中 （填序号），该过程中氧原子至少跨过 层磷脂分子。 7．人体内能进行的过程有 （填序号）。 8．花盆里的土壤板结后，需要及时松土，其目的是促进 （填序号）过程的进行，意义在于为主动转运吸收矿物质提供更多能量。 【答案】5． 溴麝香草酚蓝溶液 线粒体基质和细胞质基质 6． ③② 8 7．①②③④ 8．①②③（或只有③） 【分析】根据题意和图示分析可知：①为有氧呼吸或无氧呼吸的第一阶段，②为有氧呼吸第二阶段，④为无氧呼吸乳酸发酵，⑤无氧呼吸酒精发酵，X为氧气，Y为二氧化碳。 5．物质Y为二氧化碳，可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。①为有氧呼吸的第一阶段，发生于细胞质基质，②为有氧呼吸第二阶段，发生于线粒体基质，③为有氧呼吸第三阶段，发生于线粒体内膜，④⑤为无氧呼吸第二阶段，发生于细胞质基质。 6．物质X为氧气，物质Y为二氧化碳，同一个细胞中产生的物质X（O2）中的氧元素进入Y（CO2）的分子中需要依次经过图中③②过程，氧气由叶绿体产生，运输到线粒体内被利用，由于叶绿体和线粒体都是双层膜结构，而每层膜都由两层磷脂分子构成，所以该过程中氧原子至少跨过8层磷脂分子。 7．人体内可以进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸，所以能进行的过程有①②③④。 8．土壤松土可以促进有氧呼吸即①②③（或只有③）过程，释放更多能量有利于主动转运吸收矿质元素。 要点梳理十五 色素的提取和分离实验 1、重点知识：（1）色素的种类、颜色和吸收光谱 色素种类 叶绿素（3/4） 类胡萝卜素（1/4） 叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素 色素颜色 蓝绿色 黄绿色 橙色 黄色 吸收光能 红光、蓝紫光 蓝紫光 分布 叶绿体的类囊体薄膜上 吸收光谱 （2）活动：光合色素的提取和分离 实验原理 色素提取：色素可以溶解在95%的酒精（无水乙醇）等有机溶剂中； 色素分离：不同色素在层析液中的溶解度不同，导致色素在滤纸上的扩散速度不同，从而分离色素 实验过程 提取色素（烘干→粉碎→称重→研磨→过滤→收集滤液）→分离色素［制备滤纸条→画滤液细线（点样）→用层析液分离色素→观察结果］ 实验结果 （3）注意事项及原因分析 过程 注意事项 原因分析 提 取 色 素 选新鲜绿色的叶片 使滤液中色素含量高 研磨时加95%的酒精（无水乙醇） 提取色素 研磨时加少量SiO2和CaCO3 使研磨充分和保护色素 迅速、充分研磨 减少溶剂挥发，并充分溶解色素 盛放滤液的试管管口加棉塞 减少酒精挥发和色素氧化 分 离 色 素 滤纸预先干燥处理 使层析液在滤纸上快速扩散 滤纸一端对称剪去两角 避免两边扩散过快，保证色素带平齐 试管口加软木塞 防止层析液挥发 滤液细线要细、齐、直 使分离出的色素带平整不重叠 等滤液细线干燥后再重画一到两次 使分离出的色素带清晰分明 滤液细线不触及层析液 防止色素直接溶解到层析液中 2、典型例题 1．在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，提取色素常用的试剂是（    ） A．生理盐水 B．蒸馏水 C．澄清石灰水 D．无水乙醇 【答案】D 【分析】色素提取和分离过程中几种化学物质的作用： （1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素； （2）层析液用于分离色素； （3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分； （4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。 【详解】在做“绿叶中色素的提取和分离”实验时，由于色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，所以可用无水乙醇提取色素，D正确，ABC错误。 故选D。 2．沃柑是喜阳植物，需充足光照，长期阴雨天气会导致叶片发黄。某科研小组提取并用纸层析法分离了甲组（长期阴雨天气）和乙组（充足光照）沃柑叶片的光合色素，且对两组滤纸条上的四条色素带进行了比较。下列叙述正确的是（    ） A．提取色素时加入碳酸钙是为了研磨更充分 B．分离色素时层析液应没过滤纸条上的滤液细线 C．甲组滤纸条自上而下第三、四条色素带明显变窄 D．乙组滤纸条自上而下第四条色素带呈蓝绿色 【答案】C 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏，加入二氧化硅是为了使研磨更充分，A错误； B、纸层析过程中滤液细线接触层析液会导致色素溶解，无法得到实验结果，B错误； C、阴雨天气叶片发黄是由于叶绿素含量减少，推测第三（叶绿素a）和第四色素（叶绿素b）条带颜色会变浅变窄，C正确； D、乙组滤纸条自上而下第四条色素带为叶绿素b，呈黄绿色，D错误。 故选C。 3．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的说法，不正确的是（    ） A．可用无水乙醇提取绿叶中的色素 B．碳酸钙可防止研磨中色素被破坏 C．画滤液细线时不需要连续重复多次 D．滤纸条上扩散最快的是胡萝卜素 【答案】C 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： 1、提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 2、分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 3、各物质作用： 无水乙醇或丙酮：提取色素； 层析液：分离色素； 二氧化硅：使研磨得充分； 碳酸钙：防止研磨中色素被破坏。 4、结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、叶绿体中色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，A正确； B、碳酸钙中和研磨过程中释放的有机酸，可防止研磨中色素（叶绿素）被破坏，B正确； C、画滤液细线时，画完之后吹干，再画线，再吹干，需要连续重复多次，C错误； D、分离色素原理是根据各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢；胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，所以胡萝卜素在滤纸条上扩散的最快，D正确。 故选C。 4．某同学以新鲜菠菜叶片为材料提取和分离色素，图示实验结果。下列叙述正确的是（　　）    A．用蒸馏水提取色素效果最佳 B．带1的色素表示叶绿素b C．带3的色素在层析液中的溶解度最高 D．研磨时加入CaCO3可防止色素被破坏 【答案】D 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： ① 提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。 ②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 ③结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、光合色素不溶于蒸馏水，易溶于有机溶剂，所以提取色素一般用无水乙醇，不使用蒸馏水，A错误； B、带1的色素表示溶解度最大的胡萝卜素，B错误； C、带3的色素表示含量最大的叶绿素a，溶解度最大的胡萝卜素，C错误； D、研磨时加入CaCO3可防止色素被破坏，D正确。 故选D。 5．下列关于“绿叶中色素的提取和分离实验”的叙述错误的是（    ） A．可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．叶绿体中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同 C．在研钵中加入二氧化硅、碳酸钙和绿叶后直接用杵棒慢慢研磨 D．实验结果中得到的滤纸条上最上面的色素带为胡萝卜素 【答案】C 【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。 【详解】A、无水乙醇可以溶解色素，可以用无水乙醇提取叶绿体中的色素，A正确； B、绿叶中色素能够分离的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的，扩散速度快；溶解度小的，扩散速度慢，B正确； C、在研钵中加入二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇和绿叶后，因为乙醇有挥发性，用杵棒快速研磨，C错误； D、用纸层析法将绿叶中色素进行分离，在滤纸条上最上方出现的色素带的颜色是橙黄色，是胡萝卜素，D正确。 故选C。 要点梳理十六 光反应和碳反应 1、重点知识（1）光反应和碳反应的过程 光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，类囊体膜上有叶绿素和类胡萝卜素，可以吸收光能并把H2O光解。 项目 光反应 碳反应（卡尔文循环） 场所 类囊体膜 叶绿体基质 时间 短促，以微秒计 较缓慢 条件 光、色素、酶、水 多种酶、CO2、NADPH、ATP 过程 利用光能使水光解产生O2，同时产生ATP和NADPH 将CO2还原为糖的一系列反应 物质变化 ①水的光解：H2O2H＋+2e-+ O2； ②ATP的合成：ADP＋Pi＋能量 ATP； ③NADPH的合成：NADP＋＋H＋＋2e- NADPH ①CO2的固定（卡尔文循环从五碳糖开始）：3CO2＋3个五碳糖6个三碳酸； ②三碳酸的还原（卡尔文循环关键步骤）：6个三碳酸6个三碳糖； ③五碳糖的再生：5个三碳糖3个五碳糖，剩余的1个三碳糖离开循环（卡尔文循环循环了3次） 能量变化 光能→（ATP、NADPH中）活跃的化学能 活跃的化学能→有机物中稳定的化学能 完成标志 O2释放、ATP和NADPH的生成 糖类等有机物的生成 联系 光反应为碳反应提供ATP、NADPH，碳反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。二者紧密联系，缺一不可 （2）光合作用碳反应产生的三碳糖的去向 一个三碳酸分子接受来自NADPH的氢和来自ATP的能量，形成一分子三碳糖，这是CO2进入卡尔文循环后形成的第一个糖。多数三碳糖以后的许多反应，是为了再生成五碳糖，以保证循环的进行。离开卡尔文循环的三碳糖，大部分运至叶绿体外转变成蔗糖，只有小部分在叶绿体内作为合成淀粉、脂质和蛋白质的原料（如图所示）： 2、典型例题 1．绿色植物能够进行光合作用，下列叙述错误的是（    ） A．光能转化为化学能 B．光反应为暗反应提供了ATP和NADPH C．光反应发生在叶绿体的基质中 D．将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物 【答案】C 【分析】光合作用: （1）光反应阶段:水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。 （2）暗反应阶段:二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【详解】A、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把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。在光合作用过程中，光能被吸收并转化为化学能，储存在合成的有机物中，A正确； B、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢，同时也产生了ATP，该过程发生在叶绿体类囊体薄膜上；暗反应阶段是二氧化碳在线粒体基质中与五碳化合物在线粒体基质中结合形成两个三碳化合物，同时也被还原氢和ATP在线粒体基质中还原为有机物；该过程没有能量产生，发生在叶绿体基质中。 光反应为暗反应提供了ATP和NADPH，B正确； C、光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，而叶绿体的基质是暗反应的场所，C错误； D、光合作用的实质是将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物，并释放出氧气，D正确。 故选C。 2．如图所示卡尔文循环及光合产物在植物细胞中的利用过程，1961年卡尔文因发现这个循环而获得诺贝尔化学奖。下列相关叙述正确的是（    ）    A．甲乙分别表示叶绿体类囊体和基质 B．大部分B在叶绿体内，转化成A C．C表示蔗糖，可供植物体所有细胞利用 D．D表示淀粉，可以碘一碘化钾试剂检测 【答案】C 【分析】 光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】A、甲能够发生二氧化碳合成有机物的反应，说明甲是叶绿体基质；乙发生细胞呼吸和其他代谢，说明乙为细胞溶胶，A错误； B、在卡尔文循环中，每3个二氧化碳分子进入卡尔文循环，就形成6分子的三碳酸分子，这些三碳酸分子都被还原为三碳糖，其中5个三碳糖分子在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化，再生为五碳糖，从而保证卡尔文循环继续进行，另一个三碳糖分子（B）则离开卡尔文循环，或在叶绿体内被利用，或运到叶绿体外，故少部分B在叶绿体内，转化成A，B错误； C、在卡尔文循环中，每3个二氧化碳分子进入卡尔文循环，就形成6分子的三碳酸分子，这些三碳酸分子都被还原为三碳糖，其中5个三碳糖分子在卡尔文循环中经过一系列复杂的变化，再生为五碳糖，从而保证卡尔文循环继续进行，另一个三碳糖分子（B）则离开卡尔文循环，或在叶绿体内被利用合成，或运到叶绿体外，可以作为中间产物参与细胞呼吸和其他代谢，以及进一步合成（C）蔗糖，供植物体细胞生命活动利用，C正确； D、D表示脂质，D错误。 故选C。 3．下图是ATP-ADP循环图解，其中①和②表示过程。下列叙述正确的是（    ） A．①过程的能量可来源于光能也可来源于化学能 B．植物细胞在黑暗条件下，过程①只发生在线粒体中 C．细胞内的吸能反应所需能量都由②过程直接提供 D．代谢旺盛的细胞需要储备大量的ATP 【答案】A 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】A、①过程的能量可来源于光能（光合作用）也可来源于化学能（细胞呼吸），A正确； B、植物细胞在黑暗条件下，过程①可以发生在线粒体和细胞溶胶中，B错误； C、细胞内的吸能反应所需能量不都由②过程（ATP水解）直接提供，如光合作用由光能提供，C错误； D、代谢旺盛的细胞不需要储备大量的ATP，但是ATP与ADP转化较快，D错误。 故选A。 4．下图为植物某个叶肉细胞代谢过程的示意图，其中①②表示物质，A~F表示过程。回答下列问题： (1)过程A发生在叶肉细胞 上，光被其上的光合色素吸收后可将H2O分解成① 和H+，H+和氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成 ；另外，光能还可以促使 与 反应形成ATP。 (2)过程B为 阶段， （填“需要”、“不需要”）光的参与。 (3)该叶肉细胞产生ATP的过程有 （填图中字母）。有氧呼吸产生CO2的过程是 （填图中字母），其场所是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 O2 NADPH ADP Pi (2) 暗反应 不需要 (3) ACDEF D 线粒体基质 【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 【详解】（1）过程A是光反应阶段，发生在叶肉细胞类囊体薄膜上，光合色素吸收光后可将H2O分解成氧气和H+，H+和氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成NADPH，另外，光能还能使得ADP和Pi反应形成ATP。 （2）过程B是暗反应阶段，暗反应阶段不需要光的参与。 （3）叶肉细胞产生ATP的过程有A光反应阶段，C有氧呼吸，D有氧呼吸第二阶段，E有氧呼吸第三阶段，F无氧呼吸。其中有氧呼吸产生CO2的过程是D有氧呼吸第二阶段，其场所是线粒体基质。 5．下图为光合作用过程图解，请据图回答问题。    (1)①阶段发生的场所是 ；其中①为②提供了NADPH和 （填物质名称）。 (2)叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂中，可以用 提取绿叶中的色素；不同的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，可以采用 法将不同的色素在滤纸上分离开。 (3)在栽培农作物时，要求“正其行，通其风”，目的是给植物提供充足的 ，有利于提高光合作用。 【答案】(1) 叶绿体类囊体薄膜/叶绿体基粒 ATP (2) 无水乙醇 纸层析 (3)二氧化碳或CO2 【分析】1、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NADPH和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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 2、分析图示，该图表示光合作用的过程，①阶段表示光反应，②阶段表示暗反应；其中A表示氧气，B表示ATP，C表示ADP和Pi，D表示NADPH。 【详解】（1）识图分析可知，图中①表示光反应阶段，发生的场所是叶绿体类囊体薄膜，②表示暗反应场所，发生场所为叶绿体基质，光反应产生的ATP和NADPH用于暗反应中C3的还原。 （2）叶绿体中色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取绿叶中的色素；不同的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的速度也不同，因此光合色素的分离可以采用纸层析法。 （3）二氧化碳是进行光合作用的原料，二氧化碳的浓度会影响光合作用的强度，一定范围内随着二氧化碳浓度的升高，光合作用强度不断增大，因此在栽培农作物时，要求“正其行，通其风”，目的是给植物提供充足的二氧化碳，有利于提高光合作用。 要点梳理十七 影响光合作用的因素 1、 重点知识：影响光合速率的因素 ①光合速率（光合强度）：一定量的植物（如一定的叶面积）在单位时间内进行的光合作用，即植物叶片在单位时间、单位面积释放氧气量或消耗二氧化碳的量。 真正光合速率=表观光合速率（净光合速率）+呼吸速率。 真正光合速率和表观光合速率的判断 若为坐标曲线形式，当光强度为0时，CO2的吸收值为0，则为真正（实际）光合速率，若是负值则为表观光合速率。 若所给数值为有光条件下绿色植物的CO2吸收量或O2释放量的测定值，则为表观光合速率。 有机物积累量为表观光合速率，有机物制造量为真正（实际）光合速率。 ②影响光合速率的外部环境因素 光照强度 CO2浓度 温度 2、典型例题 1．6月是荔枝大量上市的时节，荔枝品种丰富，目前主栽品种有糯米糍、妃子笑等。为提高荔枝的产量和品质提供指导依据，研究人员测定了两品种荔枝在盛花期白天的净光合速率，结果如下图所示。回答下列问题： (1)8：30~10：30随着光照强度增加，分布在叶绿体 上的色素所吸收的光增多，从而产生更多的 ，推动整个光合作用过程更快进行，两种荔枝净光合速率均快速上升。在11：30时净光合速率都明显下降，可能的原因是气孔关闭，导致光合作用所需的 不足。 (2)研究者发现在13：30-16：30间，叶肉细胞间的CO2浓度增加，但光合速率反而下降，此时引起光合速率下降的原因可能是 （答出其中1点）。据图分析，与妃子笑相比，能否判断糯米糍一整天（24小时）有机物的积累量更多? （填“能”或“否”）。原因是 。 (3)成熟的荔枝果皮一般呈紫红色，相关色素储存在细胞的 （细胞器）中。采摘后的荔枝，会因果皮内多酚氧化酶的氧化而褐变。低温有利于减缓荔枝果皮褐变，原因是低温能抑制 。正常生长的荔枝不发生褐变，是因为细胞内具有 系统，使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP、NADPH CO2 (2) 光照强度减弱 否 题中没有两个品种夜晚的呼吸速率信息，仅靠8：30到16：30的净光合速率，不能判断糯米糍一整天有机物的积累量更多 (3) 液泡 酶的活性 生物膜 【分析】1、光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系，相互影响，光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。 2、影响光合作用强度的因素：①外因：光照强度，温度，CO2浓度，矿质元素，水分等。②内因：酶的种类、数量、活性，叶面指数等。 【详解】（1）绿叶中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，分析题图可知8：30~10：30两种荔枝净光合速率均快速上升，因为在8：30~10：30随着光照强度增加，叶绿体的类囊体薄膜上的色素所吸收的光增多，光反应速率加快，从而产生更多的ATP、NADPH，推动整个光合作用过程更快进行。在11：30时净光合速率都明显下降，可能的原因是温度过高，为降低蒸腾作用，植物叶片上部分气孔关闭，导致光合作用所需的CO2不足。 （2）在13：30-16：30间，由于光照强度减弱，温度降低等因素，尽管叶肉细胞间的CO2浓度增加，也会导致光合速率下降。一整天有机物的积累量需要考虑24小时的光合作用与呼吸作用，题中没有两个品种夜晚的呼吸速率信息，仅靠8：30到16：30的净光合速率，不能判断判断糯米糍一整天有机物的积累量更多，因此据图分析，与妃子笑相比，不能判断糯米糍一整天（24小时）有机物的积累量更多。 （3）成熟的荔枝果皮一般呈紫红色，相关色素是水溶性色素，储存在细胞的液泡中。采摘后的荔枝应置于低温环境中保存，因为低温能抑制酶的活性，有利于减缓荔枝果皮褐变。正常生长的荔枝不发生褐变，是因为细胞内具有生物膜系统，使多酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇，使该氧化反应不能进行。 2．某研究小组研究在适宜的温度下，光强度对甲、乙两个品种番薯光合速率的影响，结果如图所示（整个过程呼吸强度不变）。回答下列问题：    (1)实验中要想获得图中A、B的值，植物应放在 环境中。植物产生氧气的场所是叶绿体中的 。 (2)当光强度为5千勒克斯时，限制品种甲光合速率的主要外界因素是 ，当光强度由3千勒克斯增加到9千勒克斯时，品种乙三碳酸的合成速率 。 (3)某农户为提高收益，要在玉米田中间种番薯，则应该选择品种 （填“甲”或“乙”），原因是 。 【答案】(1) 无光 类囊体薄膜 (2) CO2浓度 加快 (3) 甲 与品种乙相比，品种甲的光补偿点和光饱和点都低 【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜上）：水的光解产生NADPH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NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】（1）A、B点光照强度为0，此时的值为呼吸强度，测呼吸强度应在无光条件下，故实验中要想获得图中A、B的值，植物应放在无光环境中。光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜），水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成，故植物产生氧气的场所是叶绿体中的类囊体薄膜。 （2）由图可知，当光强度≥4千勒克斯时，品种甲单位时间氧气释放量不变，且由题干可知，该实验在适宜的温度下进行，故当光强度为5千勒克斯时，限制品种甲光合速率的主要外界因素是CO2浓度。当光强度由3千勒克斯增加到9千勒克斯时，品种乙的光反应速率增强，糖的合成速率加快，则三碳酸的合成速率将加快。 （3）由图可知，与品种乙相比，品种甲的光补偿点和光饱和点都低，故品种甲是阴生植物。在玉米田中间种番薯，玉米会挡住番薯的光照，故某农户为提高收益，要在玉米田中间种番薯，则应该选择阴生植物品种甲。 3．科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，下图表示该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系。回答下列问题： (1)水稻叶肉细胞中产生O2的部位是 。在光照条件下，叶绿体利用光能使 裂解产生O2，将光能转化为 中的化学能。 (2)测得的O2释放速率是植物光合作用产生O2的速率与 之差。光照强度为A时，突变体水稻的O2产生速率 （填“大于”“等于”或“小于”）野生型水稻。 (3)光照强度为B时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，此时突变体O2释放速率更大的原因是 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 水 ATP、NADPH (2) 呼吸作用消耗O2的速率 大于 (3)突变体固定CO2形成C3的速率更快，消耗ATP、NADPH的速率也更快 【分析】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）。还原型辅酶Ⅱ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；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，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三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【详解】（1）光反应将水分解释放氧气，场所是类囊体薄膜，将光能转化为ATP、NADPH中的化学能。 （2）植物光合作用产生O2的速率与呼吸作用消耗O2的速率之差是O2释放速率，可代表净光合速率。光照强度为A时，野生型和突变体O2释放速率相等，但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大。 （3）光照强度为B时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，突变体固定 CO2 形成C3的速率更快，消耗ATP、NADPH的速率也更快，所以突变体O2释放速率更大。 4．下图为植物叶片中部分代谢过程示意图。希尔曾进行如下实验:以高铁盐作为电子受体，在光照和其他适宜的条件下，无需向其提供CO2，离体叶绿体仍可持续放氧，请回答下列问题:    (1)图中A代表的还原剂是 。光合色素主要分布在类囊体膜上，说明光合色素是 物质，因此可用95%的酒精等溶剂来提取。提取色素时，加适量碳酸钙的目的是 。 (2)图中过程①的意义是 。研究发现，在夜间过程①仍能不断进行，此时合成蔗糖的三碳糖来自图中的 。 (3)预计上述希尔的实验中，若向离体叶绿体提供CO2，叶绿体 (填“能”或“不能”)产生三碳糖。 【答案】(1) NADPH/[H] 脂溶性/亲脂性 防止叶绿素分子破坏 (2) 将光合产物运输到其他细胞供其利用 淀粉分解 (3)不能 【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【详解】（1）水光解能产生氧气、H+和NADPH，其中NADPH属于还原剂，A代表还原剂，因此图中A代表的还原剂是NADPH。类囊体膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂属于脂类物质，光合色素主要分布在类囊体膜上，说明光合色素是脂溶性(亲脂性)物质。提取色素时，加适量碳酸钙的目的是防止叶绿素分子破坏。 （2）图中①是将蔗糖输送至植物体的各个部分，供其他细胞利用，故意义是为植物体的生命活动供能。据图可知，三碳糖能合成淀粉，淀粉也能分解形成三碳糖，在夜间过程①仍能不断进行，此时合成蔗糖的三碳糖来自图中的淀粉分解。 （3）希尔反应说明了离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解，产生氧气，但上述实验以高铁盐作为电子受体，不能形成NADPH，NADPH是暗反应中的还原剂，因此若向离体叶绿体提供CO2，叶绿体不能产生三碳糖。 5．塑料大棚其有保温、增温和透光等功能。为了研究如何提高大棚内农作物的产量，科研工作者将某种蔬菜分别进行露天种植（甲组）和大棚种植（乙组）。在春末晴朗的白天，测定蔬菜的吸收速率，结果如图所示。 回答下列问题： (1)大棚一般选用 （填“无色”或“绿色”）透明的薄膜。 (2)测得的吸收速率是植物进行光合作用消耗的速率与 之差。15：00-18：00，甲组吸收速率下降，是由于光照强度减弱，光反应产生的 减少，影响了碳反应过程，导致光合作用强度减弱。 (3)和，乙组吸收速率均大于甲组，其共同的原因主要是大棚具有 功能，6：00-9：00乙组吸收速率大于甲组的可能原因还有 。11：00乙组的吸收速率小于甲组，此时若要提高大棚内蔬菜的吸收速率，从而提高其产量，请提出一项可行的措施。 【答案】(1)无色 (2) 细胞呼吸产生CO2的速率 ATP和NADPH (3) 增温 夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内，导致CO2浓度较高 对大棚进行通风处理 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【详解】（1）植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光，塑料大棚呈什么颜色主要取决于透过什么光，所以选择无色的塑料薄膜，能透过各种颜色的光。 （2）测得的 CO2 吸收速率是净光合速率，是植物进行光合作用消耗 CO2 的速率（总光合速率）与细胞呼吸产生CO2的速率之差；光反应和暗反应（碳反应）相互影响，15：00-18：00由于光照强度减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，影响了碳反应（暗反应）C3的还原过程，导致光合作用强度减弱。 （3）6:00−9:00 和 15:00−18:00 ，乙组（大棚种植） CO2 吸收速率均大于甲组（露天种植），其共同的原因主要是大棚具有增温功能；　6：00-9：00乙组 CO2 吸收速率大于甲组的可能原因还有夜间细胞呼吸产生的CO2积累在大棚内，导致CO2浓度较高；11：00时若要提高大棚内蔬菜的 CO2 吸收速率，可对大棚进行通风处理，使外界二氧化碳进入大棚。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$