暑假作业(十一) 酶和ATP 细胞呼吸的原理和应用-【高考解码·过好假期每一天】2025年高二生物学暑假作业

|高二生物学 小管上皮细胞重吸收水的过程)是从分子 (2)水进入细胞的运输过程是 (填 水平绘制的与物质跨膜运输相关的结构简 写序号)，结合图二从分子水平阐述肾小管上 图，据图回答下列问题： 皮细胞重吸收水加强的机理是 细胞外 (3)某生物小组同学设计了以下实验来验 证水分子通过水通道蛋白进入细胞内部： ④ATP 实验操作过程：取一只培养皿，加入一定量 图 的蒸馏水，放入含有水通道蛋白的细胞， 段时间后用显微镜观察，含有水通道蛋白 的细胞吸水涨破。 水通道 《细吃核 蛋白 实验结论：水分子通过水通道蛋白进人细 储存水通通 蛋白的囊泡 胞内部。 图二 指出上述实验过程的不合理之处，并加以 (1)与③过程相关的转运蛋白在运输物质 补充完善 时表现出 的特点。 暑假作业（十一） 酶和ATP 细胞呼吸的原理和应用 摘要 2.探究温度对酶活性影响的实验中，能否用 1.通过比较过氧化氢在不同条件下的分解， 过氧化氢酶催化过氧化氢的分解作为实验 探究酶在代谢中的作用，并学会设计对照 对象？ 实验和控制变量。 2.通过实验了解酶的特性，分析出影响酶活 性的因素。识记酶与普通催化剂的异同。 3.探究温度、pH等对酶活性的影响实验，学 会实验设计的方法。 4.简述ATP的能量供应机制，解释ATP在 3.ATP的中文名称、组成元素是什么？组成 能量代谢中的作用。 ATP的物质有哪几种？ 5.运用归纳与概括的方法，比较有氧呼吸与 无氧呼吸的异同。 6.举例说出细胞呼吸原理在生产和生活中的 应用。 >》 有问必答·固双基 〈(<( 1.切赫和奥尔特曼有什么新发现？ 4.线粒体作为有氧呼吸的场所，与其功能相 适应的结构特点有哪些？ 29 过好假期每一天暑假作业 5.无氧呼吸可分成几个阶段，它们的场所分 (2)结果结论 别是细胞的什么部位？ 实验结果 结论 装置一液滴装置二液滴 只进行产生乳酸的 不动 不动 无氧呼吸 >>》 典例精析·拓思维 〈(( 右移 只进行产生酒精的 【例】如图装置可用于研究萌发的小麦种子 不动 无氧呼吸 的细胞呼吸方式及其产物（呼吸底物都为 糖类)，下列有关分析不正确的是 ) 进行有氧呼吸和产 有色液滴 左移 右移 温度计 生酒精的无氧呼吸 保温瓶一 香清的 萌发的多 萌发的 种子 8 种子短清水 石灰水月影前发的 种子 只进行有氧呼吸或 装置甲 装置乙 装置丙 左移 不动 进行有氧呼吸和产 A.装置甲可用于探究细胞呼吸是否产生热量 生乳酸的无氧呼吸 B.装置乙有色液滴不移动，说明种子萌发 只进行有氧呼吸 (3)误差校正：为使实验结果精确，除减少 C.装置丙可根据澄清石灰水是否变混浊探 无关变量的干扰外，还应设置对照装置三。 究酵母菌的细胞呼吸方式 装置三与装置二相比，不同点是用“煮熟的 D.3个装置中的种子都必须进行消毒处 种子”代替“发芽种子”，其余均相同。 理，并设置对照实验 活塞 着色液滴 解析：装置甲中含有温度计，可用于探究细 刻度管 胞呼吸是否产生热量，A项正确；装置乙 橡皮 中，若有色液滴不移动，说明气体的量没有 容器 变化，说明种子萌发只进行有氧呼吸，B项 煮垫的设蒸馏水5m 种子 正确；装置丙中澄清石灰水可检测CO2,因 装置三 此该装置可用于探究萌发的种子的细胞呼 >》》》 厚积薄发 ·勤演练 吸是否产生C02,因酵母菌有氧呼吸和无 氧呼吸均产生CO2,因此不能根据澄清石 一、单项选择题 灰水是否变混浊探究酵母菌的细胞呼吸方 1.酶抑制作用是指酶的功能基团受到某种物 式，C项错误；微生物也会进行细胞呼吸，所 质的影响，导致酶活力降低或丧失。这些 以三个装置中的种子都必须进行消毒处 物质被称为酶抑制剂。根据酶抑制剂与底 理，都需要设置对照实验，D项正确。 物的关系可分为竞争性抑制剂和非竞争性 答案：C 抑制剂，作用机理如下图。下列相关叙述 【规律方法】液滴移动法探究细胞呼吸的 错误的是 方式 底物 竞争性抑制剂 底物 (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方 非竞争性抑制剂 式，应设置两套实验装置，如图所示（以发 芽的种子为例)： 活塞 着色液滴 活塞 着色液滴 A.由模型A可知，酶与底物的结构特异性 刻度管 刻度管 契合是酶具有专一性的结构基础 橡皮塞 橡皮 容器 容器 B.由模型B可知，竞争性抑制剂通过竞争 发芽的 20%NaOH 发芽的 酶与底物的结合位点而影响酶促反应 种子 溶液5mL 种子 秘蒸馏水5m 裴置… 装置二 速度 30 |高二生物学 C.由模型C可知，非竞争性抑制剂与酶的 4.某科研小组将酵母菌破碎并进行差速离心 特定部位结合，改变了酶的空间结构 处理，得到线粒体和细胞质基质。将线粒 D.由以上模型推测，可通过增加底物浓度 体分别装人a、b试管，细胞质基质分别装入 来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 c、d试管，酵母菌分别装人e、f试管，并在试 2.过氧化物酶体是由单层膜围绕的含一种或 管中加入不同的物质，进行了如下实验（如 几种氧化酶类的细胞器，通过二分裂法增 表)。以下说法正确的是 ) 殖，其过程如下图所示。下列有关叙述错 误的是 试管编号 线粒体 细胞质基质 酵母菌 ) 加人的物质 a 过氧化物碍体 -活性过氧 化氢酶 葡萄糖 膜蛋白 磷脂 丙酮酸 过氧化○ 氧气 氢亚毕。己 器 血红素 注：“十”表示加入了适量的相关物质，“一” *程 表示未加入相关物质。 A.a、d、e试管中都有CO2和H20产生 器 程 B.O2消耗和CO2产生都发生在线粒体 C.a、d试管中滴加酸性重铬酸钾，d试管显 A.过氧化物酶体与溶酶体的功能相同 灰绿色 B.过氧化物酶体的增殖需要线粒体和核糖 D.同一细胞无氧呼吸能同时产生CO2和 体参与 乳酸 C.缺铁会影响过氧化物酶体的形成 二、不定项选择题 D.二分裂法增殖体现了生物膜的流动性 5.细胞代谢过程中经常需要酶和ATP,下列 3.为研究淹水时物质M对某植物根细胞呼吸 相关叙述正确的是 () 的影响，研究人员准备了四组该植物盆栽， A.ATP酶催化ATP合成，该过程需要消 其中一组淹入清水中，其余三组分别淹人 耗能量 不同浓度的M溶液中，保持液面高出盆土 B.某些酶和ATP的元素组成可能相同 表面，每天定时测定该植物根有氧呼吸速 C.合成各种酶也需要ATP释放的能量 率，结果如图。下列说法中正确的是( D.细胞中ATP的含量很少，但酶的含量不 0-30mmL.M溶液 一定很少 ▲20mmlL.M溶液 -10molL,M溶液 6.如图是真核细胞内呼吸作用的过程图解， ·一清水 12 下列说法正确的是 C.H2O 酶 ④ →乳酸 内酮酸酶 [H] HO 酒精+Y 5淹水天数d ⑤ X→回 ② A.该实验的自变量为淹水天数，无关变量 HO 为M溶液浓度，因变量为有氧呼吸速率 A.图中X表示O2,它可以通过植物的光合 B.该植物从A点开始进行无氧呼吸，且呼 作用产生 吸速率随时间延长越来越强 B.物质Y可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜 C.淹水时，在适宜范围内，M溶液的浓度越 色变化为由蓝色变成绿色 高，越有利于该植物根的有氧呼吸 C.人体内不能完成⑤过程 D.若继续淹水，该植物根的有氧呼吸会持 D.图中催化②、③过程的酶存在于线粒体 续下降，最终只进行无氧呼吸 内膜上 31 过好假期每一天暑假作业 三、非选择题 ②设置温度梯度：0℃、10℃、20℃、30℃、 7.著名科学家奥托·瓦博格提出：“为什么癌 40℃、50℃、60℃，将实验组和对照组装置 细胞大量消耗葡萄糖却不能高效产能？”该 分别在相应温度下保温10min。 疑问被称为“瓦博格效应”。为解决该疑 ③打开止水夹，将注射器A中的过氧化氢溶 问，科学家对大量癌细胞做了研究。请据 液匀速推至注射器B中，立即关闭止水夹，记 此回答下列问题： 录注射器B中活塞所处的刻度。5min后再 (1)由于无氧呼吸产能较少，有科学家提出 次记录刻度，计算刻度变化量，重复3次。 “瓦博格效应”是由缺氧导致的。为验证该 ④将对照组和实验组在各温度条件下获得 结论，科学家将癌细胞放人克服上述条件 的3次实际实验数据作相应处理，绘制如 的情况下培养，发现 图所示曲线。 ,因此，否定了该推论。 4.2 0:实验组 (2)研究发现，癌细胞会选择性地抑制线粒 3.3 。:对照组 2.5 体上丙酮酸载体(MPC)或使其部分缺失， 2.1 多2 1.2 1.7 从而间接抑制 阶段， 0000000 同时可推断癌细胞所需能量主要来自 0 0 10203040 5060 阶段。 温度（℃）】 (3)进一步研究发现，癌细胞线粒体上丙酮 请回答下列问题： 酸载体(MPC)受抑制或部分缺失会激活癌 (1)步骤①中设置对照组的目的是 细胞无限增殖，为验证该结论，可将 重新引人癌细胞，对该 步骤②中将实验组装置分别在相应温度下 癌细胞进行培养，若 先保温10min的目的是 ,则符合该推论。 步骤④中的“相应处理”是指 个性飞扬·培素养 〈(( 8.为探究温度对过氧化氢酶活性的影响，科 (2)有人认为，本实验不宜采用过氧化氢溶 研人员以质量分数为2%的酵母菌液作为 液作为“探究温度对酶活性的影响”的实验 酶源，进行如下探究实验： 材料。你 (填“同意”或“不同意”) 他的观点，请简要说明理由： (3)经反复尝试，该实验选择体积分数为 恒温水箱注射器A止水夹注射器B 1%的过氧化氢溶液较合理。若过氧化氢 ①设计如图所示的实验装置。实验组注射 溶液浓度过高，可能带来的影响是 器A内吸人体积分数为1%的过氧化氢溶 液5mL,注射器B内吸入质量分数为2% 的酵母菌液2mL。对照组注射器A内吸 (4)有人认为，以酵母菌液作为过氧化氢酶 入体积分数为1%的过氧化氢溶液5mL, 源不是很严谨，原因是 注射器B内吸人蒸馏水2mL。用乳胶管连 接注射器A和B,在乳胶管上夹上止水夹。 32|高二生物学 答案：(1)只容许与自身结合部位相适应的分子或离子 暑假作业（十） 细胞的物质输人和输出 通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变 (2)①②在细胞内某些酶的催化下，启动相关核基因 【有问必答·固双基】 的表达，进而促进储存水通道蛋白的囊泡向肾小管上皮 1,提示：氧气和二氧化碳等气体分子校小，很容易穿过细 细胞的细胞膜转运，进而增加了水通道蛋白的数量，达 胞膜磷脂分子间隙。 到提高该细胞对水的重吸收能力(3)缺少对照实验： 2,提示：甘油、乙醇、苯等脂溶性分子容易与细胞膜的碎脂 补充完善：取另一只培养皿，加等量的蒸馏水：将不含有 分子结合，通过磷脂分子间隙进出知胞。 水通道蛋白的细胞放入，在相同条件下放置一段时间后 3.提示：是。 用显微镜观察不含有水通道蛋白的细胞，细胞保持原 4.提示：自由扩散或协助扩散。 状。从而得出实验结论：水分子是通过水通道蛋白进入 5.提示：二者都依赖于生物膜的流动性 细胞内部的。 【厚积薄发·勤演练】 1.B 2.B 3.C 4.B 5.AB 6.BCD 暑假作业（十一）酶和ATP 细胞呼吸 7.解析：分析图甲可知，ATP会在酶的催化下形成cAMP 的原理和应用 CAMP通过相关的酶影响水通道蛋白基因的表达，产生 更多的水通道蛋白。从图乙细胞膜局部亚显微结构示 【有问必答·因双基】 意图中可知，K和Na共用一个载体蛋白，但两者反向 1.提示：发现少数RNA也具有生物催化功能。 运输，Na出细胞时需消耗ATP,即主动运输，K进细 2.提示：不能，过氧化氢在加热的情况下会分解。 胞时不需消耗ATP,即协助扩散。(I)①ATP合成酶的 3.提示：ATP的中文名称为腺苷三磷酸，其组成元素为C、 作用是合成ATP,在动物细胞中，ATP的来源是细胞呼 H,O,NP五种元素，组成ATP的物质有腺噪呤，核糖 吸，有氧呼吸是ATP的主要来源，而有氧呼吸第三阶段 和磷酸基团 产生最多的ATP,因此ATP合成酶在动物细胞中主要 .提示：线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，大大增加了内膜表面 存在于有氧呼吸第三阶段场所线粒体内膜上。(2)②从 积：在内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。 图甲可知，CAMP的增多通过某些酶，影响细胞核内相关 5.提示：无氧呼吸的全过程，可以人为地分为两个阶段，这两 的代谢活动，促进了水通道蛋白的合成。③水通道蛋白 个阶段需要不同酶的催化，都是在细胞质基质中进行的。 的增多，促进了水分子以协助扩散的方式进出细胞。 【厚积薄发·勤演练】 (3)①图乙翻胞膜局部亚显微结构示意图中存在胆固 1.D 2.A 3.C 4.C 5.BCD 6.AC 醇，动物细胞膜的组成成分中有胆固醇。⑤图中的蛋白 7.解析：(1)为验证“瓦博格效应”是由缺氧导致的推论的 质A运输K和Na,且将ATP变成ADP和Pi,所以 正确与否，将癌细胞放入氧气充足条件下培养，发现遮 具有运输和催化作用。⑤磷脂分子具有亲水性头部和 钿胞依然不能高效产能，因此该推论不成立。(2)癌细 琉水性尾部，在水中形成双层脂分子的球形脂质体时， 胞选择性地抑制线粒体上丙酮酸载体(MPC)或使其部 亲水性头部排列外侧，疏水性尾部排列内侧。能在水中 分缺失，将影响有氧呼吸第二、三阶段，同时可推断癌细 结晶的药物需与亲水性头部接触，而脂溶性药物应存在 胞所需能量主要来自细胞呼吸第一阶段。(3)据题干信 于磷脂双分子层中。①脂质体到达细胞后，可与细胞膜融 息分析，为验证该结论，可将线粒体上丙酮酸载体 合或以胞吞的形式将药物送至特定的细胞内发辉作用。 (MPC)重新引入癌细胞，对该癌细胞进行培养，若癌细 答案：(1)线粒体内膜上(2)水通道蛋白协助扩散 胞增殖受抑制或不增殖，则符合该推论 (3)细胞膜的组成成分中有胆固醇催化和运输胞吞 答案：(1)（氧气充足条件下）癌细胞依然不能高效产能 (2)有氧呼吸第二，三细胞呼吸第一(3)线粒体上丙 酮酸载体(MPC)癌细胞增殖受抑制或者不增殖 【个性飞扬·培素养】 8.解析：(1)由题意“深究温度对过氧化氢酶活性的影响” 可知，该实验的自变量是温度，固变量是酶的活性。分 析实验步骤可知因变量可用注射器的刻度变化量表示， 步骤①中设置对照组的目的是排除无关变量对过氧化 氢分解的影响。为了控制单一变量且保证酵母菌液和 过氧化氢溶液在混合前达到需控制的温度，步骤②中实 e8gM8888888 验组装置应该分别在相应温度下先保温l0min。多次 实验的数据应以其平均值作为最终的实验结果参考， (2)据图分析，实脸组：在实验所设温度范国内，随着温 度的升高，酶的活性逐渐升高，30℃时酶的活性最高，而 【个性飞扬·培素养】 超过30℃后酶的活性又逐渐降低，直至完全失活。同 8.解析：(1)③过程是协助扩散，需要找体蛋白的协助，相 时，对照组实验结果表明过氧化氢在0~60℃之间未发 关的转运蛋白在运输物质时表现出只容许与自身结合 生明显的分解，因此可以采用过氧化氨溶液作为“探究 部住相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发 温度对酶活性的影响”的实验材料。(3)步骤⑧③中选择 生空间结构的改变的特，点。(2)水分子穿过细胞膜进入 体积分数为1%的过氧化氨溶液较合理，若过氧化氢溶 细胞的运输方式是自由扩散①和协助扩散②：据图二分 液浓度过高可能会导致气体产生速率过快（或量过多）， 析可知，在细胞内某些酶的催化下，启动相关核基因的 不利于实验结果的观察和记录。(4)由于酵母菌体内的 表达，进而促进储存水通道蛋白的囊泡向肾小管上皮细 其他物质也可能催化过氧化氢分解，因此该实验以酵母 胞的细胞膜转运，进而增加了水通道蛋白的数量，达到 菌液作为过氧化氢酶源不是很严谨。 提高该细胞对水的重吸收能力，促进了肾小管上皮细胞 答案：(1)排除无关变量对过氧化氢分解的影响保证 重吸收水。(3)某生物小组同学设计的实验是为了验证 酵母菌液和过氧化氢溶液在混合前达到需控制的温度 水分子通过水通道蛋白进入细胞内部，实验设计中缺少 求3次数据的平均值 对照试验，应设计一组对照武验，即取另一只培养皿，加 (2)不同意实验结果表明过氧化氢在060℃之间末 等量的蒸馏水：将不含有水通道蛋白的细胞放入，在相 发生明显的分解 同条件下放置一段时间后用显微镜观察不含有水通道 (3)产生气体速率过快（或量过多），不利于实验结果的 蛋白的细胞，细胞保持原状，从而得出：水分子通过水通 观察和记录 道蛋白进入细胞内部的实验结论。 (4)酵母菌体内的其他物质也可能催化过氧化氢分解 43