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專題3 細(xì)胞的代謝 1 酶在代謝中的作用 B 2 ATP在能量代謝中的作用 B 3 光合作用以及對它的認(rèn)識過程 C 4 影響光合作用速率的環(huán)境因素 C 5 細(xì)胞呼吸及其原理的應(yīng)用 B 直擊考綱 真題重溫 知能回歸 典題特訓(xùn) 矯補(bǔ)提升 模型解讀 酶的本質(zhì) 特性及影響因素 判斷下列有關(guān)酶的敘述 1 甲 乙兩種酶用同一種蛋白酶處理 酶活性與處理時(shí)間的關(guān)系如右圖所示 由圖可知 甲酶不可能是具有催化功能的RNA 而乙酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì) 2011 新課標(biāo)全國 2改編 真題重溫 2 同一個(gè)體各種體細(xì)胞酶的種類相同 數(shù)量不同 代謝不同 同一個(gè)細(xì)胞中 酶的種類和數(shù)量不會發(fā)生變化 同一種酶可存在于分化程度不同的活細(xì)胞中 2013 新課標(biāo) 6A和2013 安徽 2CD 3 高溫和低溫均能破壞酶的空間結(jié)構(gòu)使其失去活性 如圖表示酶活性與溫度的關(guān)系 當(dāng)反應(yīng)溫度由t2調(diào)到最適溫度時(shí) 酶活性下降 2009 寧夏 2D 4 酶通過為反應(yīng)物供能和降低活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率 滴加肝臟研磨液可降低過氧化氫的分解反應(yīng)的活化能而滴加FeCl3溶液不能 2011 天津 1B和2013 四川 4BC改編 5 探究溫度對酶活性的影響時(shí) 將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫 2014 山東 4D 6 若18 時(shí) 在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖 則在探究三種酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)中 胃蛋白酶實(shí)驗(yàn)組和幽門盲囊蛋白酶實(shí)驗(yàn)組的pH應(yīng)分別控制在2和8 2012 福建 26改編 1 酶的相關(guān)模型構(gòu)建及解讀分析 1 酶的專一性 知能回歸 甲模型中 為酶 為底物 為產(chǎn)物 一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng) 這與酶的空間結(jié)構(gòu)及底物的結(jié)構(gòu)有關(guān) 乙模型中 在A反應(yīng)物中加入酶A 反應(yīng)速率較未加酶時(shí)明顯加快 說明酶A能夠催化該反應(yīng) 在A反應(yīng)物中加入酶B 反應(yīng)速率與未加酶時(shí)相同 說明酶B不能催化該反應(yīng) 2 酶的高效性 該模型表示酶具有催化作用和高效性 酶只能縮短達(dá)到化學(xué)平衡所需時(shí)間 不改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn) 酶只能催化自然條件下能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 圖甲和圖乙顯示 溫度或pH是通過影響酶的活性來影響酶促反應(yīng)速率的 在一定溫度 pH 范圍內(nèi) 隨溫度 pH 的升高 酶的催化作用增強(qiáng) 超過這一范圍 酶的催化作用逐漸減弱 過酸 過堿 高溫都會使酶失活 而低溫只是抑制酶的活性 酶分子結(jié)構(gòu)未被破壞 溫度升高可恢復(fù)活性 3 酶的影響因素 溫度和pH 從圖丙和圖丁可以看出 反應(yīng)溶液pH 溫度 的變化不影響酶作用的最適溫度 pH 底物濃度和酶濃度 圖甲中OP段的限制因素是底物濃度 而P點(diǎn)之后的限制因素有酶濃度和酶活性 圖乙對反應(yīng)底物的要求是底物足量 2 有關(guān)酶的本質(zhì)和生理特性等實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路 1 若底物選擇淀粉和蔗糖 酶溶液為淀粉酶 驗(yàn)證酶的專一性 檢測底物是否被分解的試劑宜選用斐林試劑 不能選用碘液 因?yàn)榈庖簾o法檢測蔗糖是否被水解 2 若選擇淀粉和淀粉酶探究酶的最適溫度 檢測試劑宜選用碘液 不應(yīng)該選用斐林試劑 因斐林試劑需水浴加熱 而該實(shí)驗(yàn)中需嚴(yán)格控制溫度 3 探究酶的適宜溫度的實(shí)驗(yàn)中不宜選擇過氧化氫酶催化H2O2分解 因?yàn)榈孜颒2O2在加熱的條件下分解會加快 從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1 坐標(biāo)曲線 甲圖表示的是pH對植物和人的淀粉酶活性的影響 乙圖表示的是3種脫氫酶 a b c 的活性受溫度影響的情況 下列敘述正確的是 多選 典題特訓(xùn) A 從甲圖可以知道pH 6時(shí)植物淀粉酶的活性最高B 從乙圖無法知道酶c的最適溫度C 從甲圖可以知道若pH由酸性變成堿性時(shí)淀粉酶的活性逐漸升高D 從乙圖可以知道活性溫度范圍最窄的酶是b 解析溫度過高 過酸 過堿都能使酶徹底失活 這種失活是不可逆轉(zhuǎn)的 從甲圖可以看出 植物淀粉酶的最適pH在5和6之間 人的淀粉酶的最適pH在7左右 在乙圖中酶活性溫度范圍最窄的是酶b 酶c活性受溫度影響的曲線不完整 因此從乙圖中無法知道酶c的最適溫度 答案BD 2 多因子坐標(biāo)曲線 啤酒生產(chǎn)時(shí) 麥芽中多酚氧化酶 PPO 的作用會降低啤酒質(zhì)量 因此 制備麥芽的過程中需降低其活性 如圖為不同pH和溫度對PPO活性影響的曲線 下列敘述正確的是 多選 A PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng)B 相同溫度時(shí) pH為7 8的環(huán)境下酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8 4時(shí)的少C 在制備麥芽的過程中應(yīng)將反應(yīng)條件控制在溫度80 pH8 4D 高于90 若PPO發(fā)生熱變性 一定溫度范圍內(nèi)溫度越高變性越快 解析PPO為多酚氧化酶 根據(jù)酶的專一性 可推知PPO能催化多酚類物質(zhì)的生化反應(yīng) 根據(jù)圖示 在相同溫度下 pH為8 4的條件下PPO活性最高 故pH為7 8的環(huán)境下酶促反應(yīng)產(chǎn)物比pH為8 4時(shí)的少 由于麥芽中PPO的催化作用會降低啤酒質(zhì)量 故制備麥芽的過程中PPO活性越低越好 若PPO發(fā)生熱變性 則在高于90 時(shí) 隨著溫度的升高PPO變性越來越快 答案ABD 3 表格類實(shí)驗(yàn) 據(jù)表分析 下列說法正確的是 注 表中 表示沒有添加 A 淀粉酶溶液的用量是無關(guān)變量B 兩組實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證酶的專一性C 三組實(shí)驗(yàn)可說明溫度能影響酶活性D 設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對酶活性的影響 解析從反應(yīng)溫度上看 有0 60 100 三種情況 因此 溫度為自變量之一 探究的是溫度對酶活性的影響 在每組相同溫度條件下均設(shè)置了兩組實(shí)驗(yàn) 底物不同 所用酶的種類相同 因此 底物種類為另一個(gè)自變量 驗(yàn)證的是酶的專一性 故D錯 淀粉溶液 蔗糖溶液 淀粉酶溶液 碘液的用量均為無關(guān)變量 故A對 由于 兩組實(shí)驗(yàn)溫度太低 導(dǎo)致酶基本無活性 反應(yīng)不能正常進(jìn)行 故B錯 答案A 三組實(shí)驗(yàn)根本不能進(jìn)行 無法進(jìn)行溫度對酶活性影響的探究 故C錯 4 新情景信息 細(xì)胞代謝中某種酶與其底物 產(chǎn)物的關(guān)系如下圖所示 下列有關(guān)敘述不正確的是 A 酶1與產(chǎn)物B結(jié)合后失活 說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定B 酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)取決于特定的氨基酸序列C 酶1有兩種底物且能與產(chǎn)物B結(jié)合 因此酶1不具有專一性D 酶1與產(chǎn)物B的相互作用可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A 解析由圖中關(guān)系可知 酶1失活后與有活性時(shí)相比 空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變 說明酶的功能由其空間結(jié)構(gòu)決定 A正確 答案C 同一種酶 氨基酸種類和數(shù)目相同 故酶1的變構(gòu)位點(diǎn)和活性位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不同是因?yàn)榘被岬男蛄胁煌?B正確 從圖中可知 酶1只催化兩種底物合成產(chǎn)物A的反應(yīng) 具有專一性 C錯誤 酶1與產(chǎn)物B結(jié)合使酶1無活性 合成產(chǎn)物A的反應(yīng)會中斷 這樣可以防止細(xì)胞生產(chǎn)過多的產(chǎn)物A D正確 5 實(shí)驗(yàn)裝置圖 如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置用于研究溫度對凝乳酶催化乳汁凝固的影響 先將酶和乳汁分別放入兩個(gè)試管中 然后將兩試管放入同一水浴 溫度用 表示 環(huán)境中保溫15min 再將酶和乳汁倒入同一試管中混合 保溫并記錄凝乳所需要的時(shí)間 經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn) 記錄在不同溫度下凝乳所需要的時(shí)間 結(jié)果如下表 下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中 錯誤的是 A 該實(shí)驗(yàn)說明酶的活性受溫度的影響 40 左右是凝乳酶比較適宜的溫度B 將裝置A內(nèi)的混合物加熱到40 會發(fā)生乳汁凝固C 必須先將酶和乳汁分別保溫一段時(shí)間 再倒入同一試管中混合 然后保溫并記錄乳汁凝固所需要的時(shí)間D 將裝置F內(nèi)的混合物降溫到40 就會發(fā)生乳汁凝固 解析由表格中數(shù)據(jù)可知 在溫度為40 時(shí)凝乳時(shí)間最短 說明凝乳酶活性比較高 但是由于設(shè)置的溫度間隔較大 不能直接確定40 為凝乳酶的最適溫度 可能比其略高或者略低 所以該實(shí)驗(yàn)說明酶的活性受溫度的影響 40 左右是凝乳酶比較適宜的溫度 A正確 裝置A內(nèi)由于溫度過低 酶活性受到抑制 所以當(dāng)將裝置A內(nèi)的混合物加熱到40 時(shí) 酶活性增強(qiáng) 導(dǎo)致乳汁凝固 B正確 為了避免其他因素的干擾 酶和乳汁必須分別保溫一段時(shí)間再混合 然后繼續(xù)保溫 C正確 答案D 裝置F內(nèi)由于高溫導(dǎo)致酶的結(jié)構(gòu)被破壞而失去活性 即使降溫到40 也不會發(fā)生乳汁凝固 D錯誤 6 為了驗(yàn)證pH對過氧化氫酶活性的影響 請根據(jù)提供的材料用具 完成下面的實(shí)驗(yàn) 并回答有關(guān)問題 材料用具 試管 量筒 滴管 試管架 pH試紙 新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20 的肝臟研磨液 新配制的體積分?jǐn)?shù)為3 的過氧化氫溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 的鹽酸溶液 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 的氫氧化鈉溶液 蒸餾水等 1 實(shí)驗(yàn)原理 過氧化氫酶可以使過氧化氫分解成水和氧氣 2 實(shí)驗(yàn)步驟 如圖所示 先在1號 2號 3號試管中各加入2mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3 的過氧化氫溶液 再向1號試管內(nèi)加入1mL蒸餾水 向2號試管內(nèi)加入 向3號試管內(nèi)加入 并振蕩試管 1mL 等量的 氫氧化鈉溶液 試劑量和試劑名缺一不可 1mL 等量的 鹽酸溶液 試劑量和試劑名缺 一不可 向1號 2號 3號試管內(nèi)各滴入2滴 仔細(xì)觀察各試管內(nèi) 并記錄 肝臟研磨液 產(chǎn)生氣泡的多少 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多 2號和3號 試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少 4 通過上述實(shí)驗(yàn) 得出的結(jié)論是 過氧化氫酶的活性需要適宜的 pH 5 將某一溶液pH直接由1升到10的過程中 過氧化氫酶的活性 原因是 不變 過氧化氫酶已經(jīng)失去活性 6 在坐標(biāo)圖中畫出過氧化氫酶的活性與pH的關(guān)系曲線 畫出大致趨勢即可 答案如圖所示 7 要鑒定過氧化氫酶的化學(xué)本質(zhì) 可將該酶液與雙縮脲試劑混合 若反應(yīng)液呈紫色 則該酶的化學(xué)本質(zhì)為 蛋白質(zhì) 判一判 矯補(bǔ)提升 1 由題1的甲圖中兩個(gè)曲線的差異可以得出人的淀粉酶活性的最適pH比植物的高 2 由題1的乙圖分析a b c三種脫氫酶中a酶最適溫度最高 3 若在題2圖中繪制出溫度為85 時(shí)PPO活性隨pH的變化曲線 其中最高點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)為8 4 而縱坐標(biāo)一定比80 低 4 題3中表格中的自變量有兩個(gè) 分別為溫度和底物的不同 5 在題6實(shí)驗(yàn)中過氧化氫 肝臟研磨液和鹽酸 氫氧化鈉使用的先后順序可以是過氧化氫 鹽酸 氫氧化鈉 肝臟研磨液 而不能是肝臟研磨液 鹽酸 氫氧化鈉 過氧化氫 6 過氧化氫酶不能用來探究溫度對酶活性的影響 而斐林試劑可用于鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解 1 依據(jù)題2中的相關(guān)信息 在下面坐標(biāo)系中繪出麥芽中多酚氧化酶在pH 8 4時(shí) 70 80 90 條件下的曲線 想一想 答案 2 題5中若進(jìn)一步探究凝乳酶的最適溫度 該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 請寫出簡要思路即可 答案在溫度30 至50 之間 縮小溫度梯度 設(shè)置多個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察 3 假設(shè)題6中實(shí)驗(yàn)的溫度環(huán)境為25 現(xiàn)若將溫度降低至5 1號試管的氣泡產(chǎn)生量會如何變化 為什么 答案減少 低溫抑制過氧化氫酶的活性 4 加熱和加催化劑條件下 使過氧化氫分解加快的原理一樣嗎 答案不一樣 前者是使過氧化氫分子得到能量 由常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S態(tài) 而后者是降低了過氧化氫分解反應(yīng)的活化能 5 如圖曲線表示在最適溫度下 CO2濃度對Rubisco酶所催化的化學(xué)反應(yīng)速率的影響 如果自A點(diǎn)開始溫度升高5 曲線會發(fā)生變化 請畫出變化后的曲線 答案 真題重溫 知能回歸 典題特訓(xùn) 矯補(bǔ)提升 1 判斷下列有關(guān)ATP的敘述 1 ATP可以水解為一個(gè)核苷酸和兩個(gè)磷酸 而其合成所需能量由磷酸提供 2007 海南 7BC 2 線粒體內(nèi)膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜和葉綠體中進(jìn)行光反應(yīng)的膜結(jié)構(gòu)中都能合成ATP 2012 北京 1改編 真題重溫 3 人長時(shí)間劇烈運(yùn)動時(shí) 骨骼肌細(xì)胞中每摩爾葡萄糖生成ATP的量與安靜時(shí)相等 2008 天津 6 4 人在寒冷時(shí) 腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多 細(xì)胞產(chǎn)生ATP的量增加 2008 天津 6 5 細(xì)胞質(zhì)中消耗的ATP均來源于線粒體和葉綠體 2008 廣東 4D 2 2014 江蘇 14 下列生命活動中不需要ATP提供能量的是 A 葉肉細(xì)胞合成的糖運(yùn)輸?shù)焦麑?shí)B 吞噬細(xì)胞吞噬病原體的過程C 淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖D 細(xì)胞中由氨基酸合成新的肽鏈 解析A項(xiàng) 葉肉細(xì)胞合成的糖 如葡萄糖 通過主動運(yùn)輸進(jìn)入果實(shí)細(xì)胞需要消耗ATP 答案C B項(xiàng) 吞噬細(xì)胞吞噬病原體依賴膜的流動性 需要消耗ATP提供的能量 C項(xiàng) 在適宜的溫度 pH條件下 淀粉酶催化淀粉水解 此過程不需要消耗ATP提供的能量 D項(xiàng) 氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈需要消耗ATP提供的能量 3 2014 大綱 2 ATP是細(xì)胞中重要的高能磷酸化合物 下列有關(guān)ATP的敘述 錯誤的是 A 線粒體合成的ATP可在細(xì)胞核中發(fā)揮作用B 機(jī)體在運(yùn)動時(shí)消耗ATP 睡眠時(shí)則不消耗ATPC 在有氧與缺氧的條件下細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中都能形成ATPD 植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子所需的ATP來源于呼吸作用 解析A項(xiàng) 細(xì)胞核中無法進(jìn)行呼吸作用 它所需要的ATP主要由細(xì)胞質(zhì)中的線粒體提供 答案B B項(xiàng) ATP是生命活動的直接能源物質(zhì) 機(jī)體時(shí)刻都在消耗ATP C項(xiàng) 有氧呼吸和無氧呼吸的第一階段均在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 均有ATP形成 D項(xiàng) 根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要是通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行的 其消耗的能量來源于呼吸作用產(chǎn)生的ATP 1 ATP的結(jié)構(gòu) 功能 轉(zhuǎn)化及形成途徑 圖解 知能回歸 2 對ATP認(rèn)識的幾個(gè)誤區(qū) 1 誤認(rèn)為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化完全可逆 ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化 從物質(zhì)方面來看是可逆的 從酶 進(jìn)行的場所 能量方面來看是不可逆的 即從整體上來看二者的轉(zhuǎn)化并不可逆 但可以實(shí)現(xiàn)不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化 保證生命活動所需能量的持續(xù)供應(yīng) 2 誤認(rèn)為ATP等同于能量 ATP是一種高能磷酸化合物 其分子式可以簡寫為A P P P 高能磷酸鍵水解時(shí)能夠釋放出高達(dá)30 54kJ mol的能量 所以ATP是與能量有關(guān)的一種物質(zhì) 不可將兩者等同起來 3 誤認(rèn)為ATP轉(zhuǎn)化為ADP不消耗水 ATP轉(zhuǎn)化為ADP又稱 ATP的水解反應(yīng) 這一過程需ATP酶的催化 同時(shí)也需要消耗水 凡是大分子有機(jī)物 如蛋白質(zhì) 脂肪 淀粉等 的水解都需要消耗水 1 下圖是人體細(xì)胞代謝部分簡圖 圖中甲表示ATP 下列有關(guān)敘述正確的是 多選 典題特訓(xùn) A 甲 乙 丙 丁過程中 起催化作用的酶空間結(jié)構(gòu)都相同B 丙是RNA的基本組成單位之一C 丁由腺嘌呤和核糖組成 而戊可用于甲的合成D 在紅細(xì)胞吸收葡萄糖時(shí) 細(xì)胞中乙的含量會顯著增加 解析甲 乙 丙 丁表示ATP的逐步水解 每一次水解反應(yīng)的酶都不同 故A錯誤 答案BC 丙為A P A是腺苷 由1分子核糖和1分子腺嘌呤構(gòu)成 加上1分子磷酸 構(gòu)成1分子腺嘌呤核糖核苷酸 故B正確 丁表示腺苷 由腺嘌呤和核糖組成 戊表示磷酸 是ATP的組成成分 故C正確 紅細(xì)胞吸收葡萄糖為協(xié)助擴(kuò)散 不需要消耗ATP 故乙 ADP 的含量不會增加 故D錯誤 2 新情景信息 酶是細(xì)胞代謝不可缺少的催化劑 ATP是一切生命活動的直接能源物質(zhì) 如圖是ATP中磷酸鍵逐級水解的過程圖 以下說法正確的是 多選 A 代表的物質(zhì)是ADP 是腺嘌呤核糖核苷酸B 釋放能量最少的過程是 C 若要探究酶b的最適pH 應(yīng)在中性左右設(shè)置實(shí)驗(yàn)自變量D 植物葉肉細(xì)胞中 線粒體內(nèi)合成的ATP比葉綠體內(nèi)合成的ATP用途廣泛 解析圖示 為ADP 為AMP 為A 腺苷 為磷酸基團(tuán) 為水解過程中釋放的能量 酶a 酶b和酶c分別為將ATP逐步水解的酶 ATP中腺苷 A 與第一個(gè)磷酸基團(tuán)連接的是普通化學(xué)鍵 含有的能量最少 與高能磷酸鍵相比 所以釋放能量最少的過程是 水解過程會產(chǎn)生磷酸 所以若要探究酶b的最適pH 實(shí)驗(yàn)自變量應(yīng)在偏酸性范圍內(nèi) 植物葉肉細(xì)胞內(nèi) 葉綠體內(nèi)合成的ATP用于暗反應(yīng) 能量轉(zhuǎn)移到有機(jī)物中 而線粒體內(nèi)合成的ATP可用于植物體的各項(xiàng)生命活動 答案BD 3 2013 海南 4 關(guān)于真核細(xì)胞中生命活動與能量關(guān)系的敘述 錯誤的是 A DNA復(fù)制需要消耗能量B 光合作用的暗反應(yīng)階段需要消耗能量C 物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時(shí)需要消耗ATPD 細(xì)胞代謝所需的ATP可在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生 解析DNA復(fù)制需要能量 光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP 故暗反應(yīng)需要能量 細(xì)胞呼吸的第一階段產(chǎn)生ATP 而第一階段就發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 故A B D正確 協(xié)助擴(kuò)散為被動運(yùn)輸 不需要能量 所以C錯誤 答案C 4 組合選擇 ATP在生物體的生命活動中發(fā)揮著重要的作用 下列有關(guān)ATP的敘述 不正確的有 人體成熟的紅細(xì)胞 蛙的紅細(xì)胞 雞的紅細(xì)胞中均能合成ATP 若細(xì)胞內(nèi)K 濃度偏高 為維持K 濃度的穩(wěn)定 細(xì)胞消耗ATP的量增加 ATP中的 A 與構(gòu)成DNA RNA中的堿基 A 不是同一物質(zhì) 質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過程中不消耗ATP ATP中的能量可以來源于光能 化學(xué)能 也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能A 0項(xiàng)B 1項(xiàng)C 2項(xiàng)D 3項(xiàng) 解析所有細(xì)胞都能合成ATP K 進(jìn)入細(xì)胞是主動運(yùn)輸 消耗能量 ATP中的 A 是腺嘌呤和核糖 DNA和RNA中的 A 只代表腺嘌呤 質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)過程不消耗ATP ATP中的能量可以來源于光能 化學(xué)能 也可以轉(zhuǎn)化為光能和化學(xué)能 答案A 5 新情景綜合應(yīng)用 研究證實(shí)ATP既是細(xì)胞內(nèi)流通的 能量貨幣 也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞的一種信號分子 其作為信號分子的作用機(jī)理如圖所示 請分析回答 1 神經(jīng)細(xì)胞中的ATP主要來自 生理過程 其結(jié)構(gòu)簡式是 正常成年人安靜狀態(tài)下24h有40kgATP發(fā)生轉(zhuǎn)化 而細(xì)胞內(nèi)ADP ATP的濃度僅為2 10mmol L 為滿足能量需要 人體解決這一矛盾的合理途徑是 呼吸作用 2 由圖可知 細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下 磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來 最后剩下的是 A P P P ATP和ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 腺苷 3 一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì) 還能釋放ATP 兩者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化 據(jù)圖分析 科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號分子的實(shí)驗(yàn)思路是 科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷 后 發(fā)現(xiàn)靶細(xì)胞膜能接受到部分神經(jīng)信號 科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的 典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞 受體 4 為了研究X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響 某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24h 然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率 經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后 所得數(shù)據(jù)如下表所示 該實(shí)驗(yàn)的因變量是 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明 該實(shí)驗(yàn)因變量之間的聯(lián)系是 若用混有濃度為2ng mL 1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠 其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻礙消化酶的 影響消化 妨礙 影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的 百分率 細(xì)胞內(nèi) ATP濃度下降 能量供應(yīng)減少 細(xì)胞死亡率增加 合成和分泌 主動運(yùn)輸 1 題1中甲 乙 丙 丁表示ATP的逐步水解過程 每次水解反應(yīng)的酶都不同 其中丙為腺嘌呤脫氧核苷酸 2 題1中葡萄糖以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入哺乳動物成熟的紅細(xì)胞內(nèi)部 會被氧化分解成二氧化碳和水 同時(shí)釋放能量 矯補(bǔ)提升 判一判 3 題2中葉綠體和線粒體內(nèi)合成的ATP 所用于的生理過程是不同的 4 植物的根尖細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體和葉綠體 5 神經(jīng)細(xì)胞的靜息電位和動作電位的形成分別與K 外流和Na 內(nèi)流有關(guān) 且兩過程中都消耗ATP 6 在題5的圖示中 ATP ADP AMP 轉(zhuǎn)化發(fā)生的場所在組織液中 答案肌細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸 合成的ATP少 想一想 1 研究發(fā)現(xiàn) 劇烈運(yùn)動時(shí)肌細(xì)胞缺氧 葡萄糖消耗增加 但ATP的生成量沒有明顯增多 原因是什么 2 繪出生物細(xì)胞ATP產(chǎn)生量與氧氣供給量之間的關(guān)系曲線圖 答案 真題重溫 知能回歸 典題特訓(xùn) 矯補(bǔ)提升 模型解讀 光合作用和細(xì)胞呼吸原理及關(guān)系圖解 真題重溫 3 光合作用過程中光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 細(xì)胞呼吸過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎虯TP 2009 浙江 4C 4 將一株生長正常的綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi) 在適宜條件下光照培養(yǎng) 隨培養(yǎng)時(shí)間的延長 玻璃容器內(nèi)CO2濃度可出現(xiàn)的變化趨勢是降低至一定水平時(shí)保持相對穩(wěn)定 2012 海南 8C 5 大豆幼苗在適宜條件下進(jìn)行光合作用時(shí) 若突然停止CO2供應(yīng) 短時(shí)間內(nèi)葉綠體中C5和ATP含量都會升高 2013 山東 25節(jié)選 2 判斷下列關(guān)于呼吸作用的敘述 1 細(xì)胞呼吸必須在酶的催化下進(jìn)行 2009 全國 1A 2 有氧呼吸產(chǎn)生的 H 在線粒體基質(zhì)中與氧結(jié)合生成水 無氧呼吸不需要O2的參與 該過程最終有 H 的積累 2010 課標(biāo)全國 2改編 3 下圖為細(xì)胞呼吸作用的過程 其中物質(zhì)甲 乙分別代表丙酮酸 H 而場所1 2 3所含酶的種類不同 只有場所3能產(chǎn)生大量ATP 2012 江蘇 23改編 4 如圖為細(xì)胞內(nèi)糖分解代謝過程 則植物細(xì)胞能進(jìn)行過程1和3或過程1和4 真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中能進(jìn)行過程1和2 動物細(xì)胞內(nèi) 過程2比過程1釋放的能量多 乳酸菌細(xì)胞內(nèi) 過程1產(chǎn)生 H 過程3消耗 H 2011 海南 4改編 1 光合作用和細(xì)胞呼吸關(guān)系圖解 知能回歸 2 光合作用與細(xì)胞呼吸過程中 H 和ATP的來源和去向歸納 3 光合作用和細(xì)胞呼吸中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系 4 改變條件后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成量變化分析光照強(qiáng)度和二氧化碳濃度突然改變后C3 C5 H ATP的含量及 CH2O 合成量的動態(tài)變化時(shí)要將光反應(yīng)和暗反應(yīng)過程結(jié)合起來分析 從具體的反應(yīng)過程提煉出模型 來路 某物質(zhì) 去路 分析其來路和去路的變化來確定含量變化 如下面四幅模型圖 1 過程示意圖 2014 天津 2 下圖是細(xì)胞中糖類合成與分解過程示意圖 下列敘述正確的是 典題特訓(xùn) A 過程 只在線粒體中進(jìn)行 過程 只在葉綠體中進(jìn)行B 過程 產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中C 過程 產(chǎn)生的 CH2O 中的氧全部來自H2OD 過程 和 中均能產(chǎn)生 H 二者還原的物質(zhì)不同 解析過程 分別是有氧呼吸 光合作用 A項(xiàng) 在有線粒體的真核生物細(xì)胞中 過程 發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 過程 只發(fā)生在葉綠體中 而在原核細(xì)胞中 過程 都發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 B項(xiàng) 過程 通過有氧呼吸氧化分解有機(jī)物 釋放的能量一部分以熱能形式散失 一部分轉(zhuǎn)移至ATP中 C項(xiàng) 過程 產(chǎn)生的 CH2O 中的氧全部來自CO2 而不是來自H2O H2O中的氧在光反應(yīng)過程中通過水的光解產(chǎn)生O2 答案D D項(xiàng) 過程 的第一 二階段產(chǎn)生的 H 用于第三階段還原O2 生成H2O 過程 通過光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 用于暗反應(yīng)還原C3 因此二者還原的物質(zhì)不同 2 隱性考查過程圖 2014 新課標(biāo) 2 正常生長的綠藻 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上 此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)不可能發(fā)生的現(xiàn)象是 A O2的產(chǎn)生停止B CO2的固定加快C ATP ADP比值下降D NADPH NADP 比值下降 解析正常生長的綠藻 照光培養(yǎng)一段時(shí)間 說明綠藻可以正常進(jìn)行光合作用 用黑布遮光后 改變了綠藻光合作用的條件 此時(shí)光合作用的光反應(yīng)停止 光反應(yīng)的產(chǎn)物O2 ATP和 H 即NADPH 停止產(chǎn)生 所以A C D項(xiàng)所敘述現(xiàn)象會發(fā)生 光照停止 暗反應(yīng)中C3還原受影響 C5減少 CO2的固定減慢 B項(xiàng)所敘述現(xiàn)象不會發(fā)生 答案B 3 原理判斷類 2014 新課標(biāo) 6 關(guān)于光合作用和呼吸作用的敘述 錯誤的是 A 磷酸是光反應(yīng)中合成ATP所需的反應(yīng)物B 光合作用中葉綠素吸收光能不需要酶的參與C 人體在劇烈運(yùn)動時(shí)所需要的能量由乳酸分解提供D 病毒核酸的復(fù)制需要宿主細(xì)胞的呼吸作用提供能量 解析A項(xiàng) 光合作用的光反應(yīng)中有ATP的合成 需要原料ADP和磷酸 B項(xiàng) 光合作用中葉綠素吸收并轉(zhuǎn)化光能的過程與酶的催化作用無關(guān) C項(xiàng) 乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物 在人體內(nèi)不能繼續(xù)分解供能 人體在劇烈運(yùn)動時(shí)所需的能量是由葡萄糖分解提供的 D項(xiàng) 病毒無獨(dú)立的代謝系統(tǒng) 病毒核酸的復(fù)制所需要的能量由宿主細(xì)胞的呼吸作用提供 答案C 4 過程示意圖 如圖是某植物葉肉細(xì)胞中光合作用與細(xì)胞呼吸過程中相關(guān)物質(zhì)變化示意圖 下列敘述不正確的是 多選 A 過程發(fā)生于線粒體中B 光合作用與細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的 H 均用于產(chǎn)生水C 當(dāng)該細(xì)胞中 過程強(qiáng)度大于 過程時(shí) 則該植株一定表現(xiàn)為正常生長D 過程產(chǎn)生的 H 參與暗反應(yīng)中三碳化合物的氧化 解析分析圖可知 表示 H 形成水的過程 發(fā)生在線粒體內(nèi)膜 屬于有氧呼吸的第三階段 A正確 光合作用過程中產(chǎn)生的 H 用于暗反應(yīng)中C3的還原 B錯誤 圖中 指的是水的光解 當(dāng)水的光解強(qiáng)度大于水的形成時(shí) 植株不一定表現(xiàn)生長 水的光解速率快 而有機(jī)物的合成不一定快 C錯誤 H 作為還原劑參與三碳化合物的還原 D錯誤 答案BCD 5 過程示意圖 如圖是植物體內(nèi)兩個(gè)有著相互聯(lián)系的生理過程 有關(guān)敘述正確的是 多選 A 甲 乙過程分別發(fā)生在植物細(xì)胞的葉綠體和線粒體中B 乙過程也能產(chǎn)生 H 與甲過程中產(chǎn)生的 H 不相同C 乙過程產(chǎn)生的CO2 H2O可用于甲過程 促進(jìn) CH2O 的生成D 兩過程產(chǎn)生的ATP利用途徑相同 解析甲過程為光合作用 發(fā)生在植物細(xì)胞的葉綠體中 乙過程為有氧呼吸 場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 甲過程中產(chǎn)生的 H NADPH 與乙過程中產(chǎn)生的 H NADH 并不相同 有氧呼吸產(chǎn)生的CO2 H2O可用于光合作用 光合作用過程中產(chǎn)生的ATP用于暗反應(yīng) 有氧呼吸過程中產(chǎn)生的ATP用于各種生命活動 答案BC 6 綜合應(yīng)用 圖一表示一個(gè)番茄葉肉細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的部分代謝過程 圖中 表示反應(yīng)過程 A L表示細(xì)胞代謝過程中的相關(guān)物質(zhì) a b c表示細(xì)胞的相應(yīng)結(jié)構(gòu) 圖二中T0 T1表示在適宜條件下生長的番茄幼苗的結(jié)構(gòu)a中的某兩種化合物 B C E或F T1 T3表示改變某個(gè)條件后兩種化合物含量的變化 請據(jù)圖回答下列問題 1 圖中 過程發(fā)生的場所分別是 和 過程中產(chǎn)生能量最多的是 葉綠體類囊體薄膜 2 H進(jìn)入b的條件是 當(dāng)環(huán)境條件適宜 G I D K時(shí) 該細(xì)胞的代謝特點(diǎn)是 線粒體內(nèi)膜上 有氧氣存在 光合作用強(qiáng) 度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 3 在一定條件下 當(dāng)G I D K時(shí) 產(chǎn)生ATP的場所有 若用含有18O的水澆灌番茄 則番茄周圍空氣中含有18O的物質(zhì)有 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體和葉綠體 4 若圖二中 在T1時(shí)刻突然降低CO2濃度 則物質(zhì)甲 乙分別指的是 乙升高的原因是 若T1時(shí)刻突然降低光照強(qiáng)度 則物質(zhì)甲 乙又分別指的是 C5和 H 由于C3生成 減少 暗反應(yīng)消耗的 H 和ATP相應(yīng)減少 而光反應(yīng)仍產(chǎn)生 H ADP和C3 1 題1中 過程均可發(fā)生在藍(lán)藻細(xì)胞中 且發(fā)生場所分別為線粒體和葉綠體 2 題1中 過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)換形式為光能 活躍的化學(xué)能 有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能 3 題2正常生長的綠藻 照光培養(yǎng)一段時(shí)間后 用黑布迅速將培養(yǎng)瓶罩上 此后綠藻細(xì)胞的葉綠體內(nèi)C5的含量減少 矯補(bǔ)提升 判一判 4 題3中葉綠體的類囊體薄膜上發(fā)生各種物質(zhì)變化均需要酶的參與 并伴隨著能量的轉(zhuǎn)換 5 題3中人體在劇烈運(yùn)動時(shí) 細(xì)胞中ATP與ADP的含量難以達(dá)到動態(tài)平衡 6 題3中病毒核酸的復(fù)制需要的模板 原料 酶和能量均由宿主細(xì)胞提供 9 題4圖中有 過程發(fā)生而沒有 過程發(fā)生時(shí) 該細(xì)胞所處的生理狀態(tài)一定是光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 10 題5中若將發(fā)生乙過程的細(xì)胞器從細(xì)胞中提取出來 置于清水中 則其內(nèi)膜破裂早于外膜 7 題4中 過程的 H 并非全部來自于線粒體基質(zhì) 過程 中的 H 從類囊體薄膜移向葉綠體基質(zhì) 8 題4中若溫度下降可引起過程 的反應(yīng)速率下降 但若停止光照 則 過程發(fā)生 過程不發(fā)生 答案光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度 水的光解 蒸騰作用 有氧呼吸的第二階段等 想一想 1 題6中在一定條件下 當(dāng)G I D K時(shí)的代謝特點(diǎn)是什么 列舉水所參與的過程 答案a是通過囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成的基粒增大膜面積 從而為光反應(yīng)提供場所 b是內(nèi)膜通過向腔內(nèi)折疊成嵴結(jié)構(gòu) 增大膜的面積 2 題6中a b兩結(jié)構(gòu)增大膜面積的方式有何不同 3 題6中若某種生物細(xì)胞中沒有結(jié)構(gòu)a和b 則圖一所示過程能否發(fā)生呢 答案不一定 該細(xì)胞若是藍(lán)藻細(xì)胞 則可以發(fā)生圖示過程 光合作用和細(xì)胞呼吸 4 如圖是在光照等適宜條件下 將培養(yǎng)在CO2濃度為1 環(huán)境中的某植物迅速轉(zhuǎn)移到CO2濃度為0 003 的環(huán)境中 其葉片中C3和C5化合物微摩爾濃度的變化趨勢 則 答案當(dāng)CO2濃度突然降低時(shí) C5化合物的合成速率不變 消耗速率卻減慢 導(dǎo)致C5化合物積累 圖中物質(zhì)B濃度升高的原因是什么 若使該植物繼續(xù)處于CO2濃度為0 003 的環(huán)境中 C3和C5濃度達(dá)到穩(wěn)定時(shí) 物質(zhì)A和B的濃度大小關(guān)系如何 答案物質(zhì)A的濃度將高于B 真題重溫 知能回歸 典題特訓(xùn) 矯補(bǔ)提升 模型解讀 影響光合作用和細(xì)胞呼吸的因素及相關(guān)的坐標(biāo)曲線 1 判斷下列關(guān)于影響光合作用的因素及相關(guān)曲線的敘述 1 番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后 光反應(yīng)強(qiáng)度會降低 暗反應(yīng)強(qiáng)度也降低 2011 新課標(biāo) 3改編 2 夏季連續(xù)陰天 大棚中白天適當(dāng)增加光照 夜晚適當(dāng)降低溫度 可提高作物產(chǎn)量 2009 浙江 4D 真題重溫 3 如圖是夏季晴朗的一天 甲 乙兩株同種植物在相同條件下CO2吸收速率的變化 則甲植株在a點(diǎn)開始進(jìn)行光合作用 乙植株在e點(diǎn)有機(jī)物積累量最多 曲線b c段和d e段下降的原因相同 2012 山東 2改編 4 如圖表示初夏某天在遮光50 條件下 溫度 光照強(qiáng)度 該植物凈光合速率和氣孔導(dǎo)度 氣孔張開的程度 的日變化趨勢 8 00到12 00光照強(qiáng)度增強(qiáng)而凈光合速率降低 主要原因是呼吸速率增強(qiáng) 光合速率與呼吸速率的差值減小 2014 山東 26節(jié)選 5 如圖是在適宜條件下 某研究小組測得某植物葉片遮光前吸收CO2的速率和遮光 完全黑暗 后釋放CO2的速率隨時(shí)間變化趨勢 若提高溫度 降低光照 則圖形 A 的面積變小 圖形 B 的面積增大 2013 大綱 31改編 2 判斷下列關(guān)于細(xì)胞呼吸相關(guān)影響因素及曲線分析 1 無氧和零下低溫環(huán)境有利于水果的保鮮 2009 浙江 4A 2 如圖為不同培養(yǎng)階段酵母菌種群數(shù)量 葡萄糖濃度和乙醇濃度的變化曲線 在T1 T2時(shí)段 單位時(shí)間內(nèi)酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有酵母菌進(jìn)行無氧呼吸 產(chǎn)生的能量少和酵母菌種群數(shù)量增多 2011 江蘇 26 3 改編 3 現(xiàn)有等量的A B兩個(gè)品種的小麥種子 將它們分別置于兩個(gè)容積相同 密閉的棕色廣口瓶內(nèi) 各加入適量 等量 的水 在25 的條件下 瓶內(nèi)O2含量變化如圖所示 在t1 t2期間 A B種子釋放CO2的量的變化趨勢是逐漸增加達(dá)到最大再逐漸減少 2009 安徽 29 1 改編 1 影響光合作用的因素的相關(guān)曲線解讀 1 光照強(qiáng)度 知能回歸 原理 影響光反應(yīng)階段ATP H 的產(chǎn)生 進(jìn)而制約暗反應(yīng) D和P點(diǎn)的限制因素 外因有溫度 CO2的供應(yīng)量 內(nèi)因有色素含量 酶的數(shù)量和活性 C5的含量 應(yīng)用 大棚內(nèi)適當(dāng)補(bǔ)充光照 延長光照時(shí)間 通過輪作延長全年內(nèi)單位土地面積上植物光合作用的時(shí)間 2 CO2濃度 原理 影響暗反應(yīng)階段C3的生成 分析 B和P點(diǎn)的限制因素 外因有溫度和光照強(qiáng)度 內(nèi)因有酶的數(shù)量和活性 C5的含量 色素含量 應(yīng)用 大田中可通過 正其行 通其風(fēng) 增加空氣流通 溫室中可增施有機(jī)肥 以增加CO2的濃度 3 溫度 原理 通過影響酶的活性而影響光合作用 分析 P點(diǎn)對應(yīng)的溫度為進(jìn)行光合作用的最適溫度 應(yīng)用 溫室中可適當(dāng)增加晝夜溫差 保證植物有機(jī)物的積累 2 影響細(xì)胞呼吸因素的相關(guān)曲線解讀 1 溫度 如圖甲 原理 影響酶活性 實(shí)踐應(yīng)用 在零上低溫下儲存蔬菜 水果 在大棚蔬菜的栽培過程中 通過增加晝夜溫差以減少有機(jī)物的消耗 提高產(chǎn)量 2 O2濃度 如圖乙 原理 無氧呼吸時(shí)氧氣起抑制作用 有氧呼吸時(shí)第三階段需要氧氣 實(shí)踐應(yīng)用 常利用降低氧的濃度抑制細(xì)胞呼吸 減少有機(jī)物消耗這一原理來延長蔬菜 水果的保鮮時(shí)間 3 含水量 如圖丙 原理 水作為有氧呼吸的原料和環(huán)境影響細(xì)胞呼吸速率 實(shí)踐應(yīng)用 糧食在收倉前要進(jìn)行晾曬處理 干種子萌發(fā)前進(jìn)行浸泡處理 1 2014 四川 6 將桑樹和大豆分別單獨(dú)種植 單作 或兩種隔行種植 間作 測得兩種植物的光合速率如下圖所示 注 光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大值時(shí)所需的最低光照強(qiáng)度 據(jù)圖分析 下列敘述正確的是 典題特訓(xùn) A 與單作相比 間作時(shí)兩種植物的呼吸強(qiáng)度均沒有受到影響B(tài) 與單作相比 間作時(shí)兩種植物光合作用的光飽和點(diǎn)均增大C 間作雖然提高了桑樹的光合速率但降低了大豆的光合速率D 大豆植株開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度單作大于間作 解析A項(xiàng) 當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí) 植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 桑樹間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的大 大豆間作時(shí)的呼吸強(qiáng)度比單作時(shí)的小 B項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 與單作相比 間作時(shí)桑樹光合作用的光飽和點(diǎn)增大 大豆光合作用的光飽和點(diǎn)減小 C項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 在較低光照強(qiáng)度范圍內(nèi) 大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)增強(qiáng) 在較高光照強(qiáng)度范圍內(nèi) 大豆間作時(shí)的光合速率比單作時(shí)減弱 D項(xiàng) 由坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)可知 單作時(shí)大豆開始積累有機(jī)物時(shí)的最低光照強(qiáng)度大于間作時(shí)的 答案D 2 有氧運(yùn)動 近年來成為一個(gè)很流行的詞匯 得到很多學(xué)者和專家的推崇 它是指人體吸入的氧氣與需求相等 達(dá)到生理上的平衡狀態(tài) 如圖所示為人體運(yùn)動強(qiáng)度與血液中乳酸含量和氧氣消耗率的關(guān)系 結(jié)合所學(xué)知識 分析下列說法正確的是 多選 A ab段為有氧呼吸 bc段為有氧呼吸和無氧呼吸 cd段為無氧呼吸B 運(yùn)動強(qiáng)度大于c后 肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量將大于O2消耗量C 無氧呼吸使有機(jī)物中的能量大部分以熱能散失 少部分儲存在ATP中 還有部分儲存于有機(jī)物中D 若運(yùn)動強(qiáng)度長期超過c 會因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉酸脹乏力 解析由圖可知ab段有乳酸 乳酸是無氧呼吸的產(chǎn)物 ab段應(yīng)該就有無氧呼吸 bc段無氧呼吸速率增加 cd段有氧呼吸速率不再增加 但無氧呼吸速率較大 故A錯誤 答案CD 運(yùn)動強(qiáng)度大于c后肌肉細(xì)胞無氧呼吸比值較大 但其不產(chǎn)生二氧化碳 有氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳和氧氣消耗量相同 故B錯誤 無氧呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失 少部分儲存在ATP中 還有大量能量儲存于有機(jī)物中未釋放出來 故C正確 若運(yùn)動強(qiáng)度長期超過c 人體的自我調(diào)節(jié)能力是有限的 會因?yàn)槿樗岽罅糠e累而使肌肉出現(xiàn)酸脹乏力的現(xiàn)象 故D正確 3 兩棵基本相同的植物 分別置于透明的玻璃罩內(nèi) 如圖甲 乙所示 在相同自然條件下 測得一晝夜中植物氧氣釋放速率分別如圖丙 丁曲線所示 下列說法正確的是 A ab段和cd段 曲線下降的原因相同B e點(diǎn)時(shí) 氣孔關(guān)閉導(dǎo)致光合作用基本停止C 一晝夜中 裝置乙中植物積累的有機(jī)物多D 14點(diǎn)時(shí) 裝置甲的植物葉綠體中三碳化合物含量相對較高 解析ab段下降是因?yàn)镃O2濃度下降 暗反應(yīng)速率下降 cd段下降是因?yàn)楣庹諒?qiáng)度下降 光反應(yīng)速率下降 故A錯誤 e點(diǎn)氧氣釋放速率大于0 說明光合作用速率大于呼吸作用速率 故B錯誤 答案C 甲中14點(diǎn)時(shí) 氣孔關(guān)閉 CO2不足 二氧化碳的固定速率減弱 而C3的還原速率不變 導(dǎo)致C3含量降低 故D錯誤 有機(jī)物的積累量可以根據(jù)氧氣的釋放量多少來體現(xiàn) 丙 丁兩圖中橫軸以下的面積相同 而丁圖橫軸以上的面積大于丙圖 所以氧氣的凈釋放量 橫軸以上面積 橫軸以下面積 大于丙圖 說明乙植物積累的有機(jī)物比甲多 故C正確 4 甲圖表示綠色植物葉肉細(xì)胞中的部分結(jié)構(gòu) 表示物質(zhì) 乙圖表示該植物葉片CO2吸收量隨光照強(qiáng)度逐漸增加的變化曲線 S1 S2 S3分別表示所屬范圍的面積 丙圖表示在恒溫密閉玻璃溫室內(nèi) 連續(xù)48小時(shí)測定室內(nèi)CO2濃度及植物CO2的吸收速率 據(jù)圖回答下列問題 1 葉綠體中的色素分布于 上 提取綠葉中的色素時(shí) 為保護(hù)色素 要加入的化學(xué)藥品是 其中葉綠素主要吸收 光 解析葉綠體中的色素分布于類囊體 基粒 膜上 提取色素時(shí)為保護(hù)色素 往往要加入碳酸鈣 葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光 類胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光 類囊體 基粒 膜 CaCO3 紅光和藍(lán)紫 2 甲圖中 在供給植物CO2后的60秒內(nèi) 相隔不同時(shí)間取樣 殺死細(xì)胞并分析細(xì)胞代謝產(chǎn)物 發(fā)現(xiàn)7秒后的代謝產(chǎn)物多達(dá)12種 而5秒內(nèi)的代謝產(chǎn)物主要是一種物質(zhì) 該物質(zhì)最可能是 填圖中序號 解析根據(jù)圖甲及卡爾文循環(huán) 甲圖中 為C5化合物 為C3化合物 為ATP及 H 為ADP Pi 為水 為氧氣 CO2最先和C5結(jié)合固定到C3里面 所以 C3是最早出現(xiàn)放射性的地方 之后C3變成各種化合物 3 若該綠色植物長時(shí)間處于黑暗狀態(tài) 則甲圖 的循環(huán) 能 不能 進(jìn)行 原因是 解析根據(jù)光合作用過程 如果該植物長期處于黑暗狀態(tài) 因?yàn)槿鄙俟夥磻?yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP 則卡爾文循環(huán)不能進(jìn)行 不能 沒有光反應(yīng)提供 的ATP和 H 暗反應(yīng)不能進(jìn)行 4 當(dāng)光照強(qiáng)度處于乙圖中的D點(diǎn)時(shí) 甲圖中 的去向是 解析乙圖中當(dāng)植物處于D點(diǎn)時(shí) 植物光合作用大于呼吸作用 故甲圖中光合作用產(chǎn)生的 氧氣一方面滿足線粒體有氧呼吸的需求 另一方面擴(kuò)散到外界環(huán)境 擴(kuò)散到線粒體和外界 5 乙圖中0 D間此幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物的量為 光合作用有機(jī)物的凈積累量為 用S1 S2 S3表示 解析根據(jù)乙圖 光照強(qiáng)度為0時(shí) 綠色植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸 故A點(diǎn)放出的CO2表示呼吸作用的強(qiáng)度 隨著光照強(qiáng)度的增加呼吸強(qiáng)度是不變的 所以0 D時(shí)間段內(nèi) 呼吸作用消耗的總量就是橫線下面矩形的面積 即S1 S3 S1表示光照強(qiáng)度由0 B時(shí)光合作用的凈積累量 為負(fù) S2表示 光照強(qiáng)度由B D時(shí)的光合作用有機(jī)物的凈積累量 S1 S3表示0 D時(shí)段綠色植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量 S2 S3表示光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物總量 所以當(dāng)光照強(qiáng)度由0 D時(shí) 綠色植物呼吸作用消耗的有機(jī)物量為S1 S3 光合作用的凈積累量為S2 S1 答案S1 S3S2 S1 6 丙圖中植物呼吸速率與光合速率相等的時(shí)間有 個(gè) 葉綠體吸收CO2速率最大的時(shí)刻是第 小時(shí) 前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度 解析圖中虛線是在恒溫密閉環(huán)境中測得的二氧化碳吸收速率 當(dāng)吸收速率為零時(shí) 表示植物不從外界吸收二氧化碳 此時(shí)光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供 所以此時(shí)呼吸速率與光合速率相等 即在6 18 30 42時(shí) 呼吸速率與光合速率相等 據(jù)曲線分析 CO2吸收速率最大時(shí)對應(yīng)的時(shí)間是36h 因此 葉綠體利用CO2速率最大的時(shí)刻是36h時(shí) 由曲線圖看出 前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均CO2吸收速率低 因此 前24小時(shí)比后24小時(shí)的平均光照強(qiáng)度弱 答案436弱 7 如果使用相同強(qiáng)度綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 丙圖中c點(diǎn)的位置將 填 上移 下移 或 不變 解析因?yàn)橹参飳G光幾乎不吸收 故如用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 則植物光合作用強(qiáng)度下降 而呼吸作用強(qiáng)度不變 故室內(nèi)CO2濃度上升 即c點(diǎn)上移 上移 5 2014 新課標(biāo) 29 某植物凈光合速率的變化趨勢如圖所示 據(jù)圖回答下列問題 1 當(dāng)CO2濃度為a時(shí) 高光強(qiáng)下該植物的凈光合速率為 CO2濃度在a b之間時(shí) 曲線 表示了凈光合速率隨CO2濃度的增高而增高 解析根據(jù)曲線圖可知 當(dāng)CO2濃度為a時(shí) 高光強(qiáng)下 曲線A 該植物的凈光合速率為0 分析坐標(biāo)圖中曲線的走勢可以看出 當(dāng)CO2濃度在a b之間時(shí) 曲線A B和C的凈光合速率都隨著CO2濃度的增高而增高 0A B C 2 CO2濃度大于c時(shí) 曲線B和C所表示的凈光合速率不再增加 限制其增加的環(huán)境因素是 解析由題圖可知 影響凈光合速率的因素為CO2濃度和光強(qiáng) 當(dāng)CO2濃度大于c時(shí) 由于受光強(qiáng)的限制 光反應(yīng)產(chǎn)生的 H 和ATP不足 暗反應(yīng)受到限制 曲線B和C的凈光合速率不再增加 光強(qiáng) 3 當(dāng)環(huán)境中CO2濃度小于a時(shí) 在圖示的3種光強(qiáng)下 該植物呼吸作用產(chǎn)生的CO2量 填 大于 等于 或 小于 光合作用吸收的CO2量 解析當(dāng)環(huán)境中的CO2濃度小于a時(shí) 在圖示的3種光強(qiáng)下 植物的凈光合速率小于0 說明該植物此時(shí)呼吸作用產(chǎn)生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量 大于 4 據(jù)圖可推測 在溫室中 若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量 還應(yīng)該同時(shí)考慮 這一因素的影響 并采取相應(yīng)措施 解析據(jù)圖可推測 光強(qiáng)和CO2濃度都會影響植物的凈光合速率 因此若要采取提高CO2濃度的措施來提高該種植物的產(chǎn)量 還應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)這一因素的影響 光強(qiáng) 判一判 矯補(bǔ)提升 1 題1中在大豆的間作和單作曲線的交點(diǎn)所對應(yīng)的光照強(qiáng)度下 間作和單作時(shí)大豆制造有機(jī)物的速率相同 2 題1中相對于單作 間作時(shí)桑樹光飽和點(diǎn)增大 大豆光飽和點(diǎn)減小 但在光飽和點(diǎn)時(shí) 二者光合作用總強(qiáng)度都增強(qiáng) 3 題2中運(yùn)動強(qiáng)度大于c后 肌肉細(xì)胞CO2的產(chǎn)生量可能等于O2消耗量 但是每摩爾葡萄糖生成ATP的量比ac階段少 4 題3中丙圖的ab段和丁圖的cd段曲線下降的原因分別是CO2濃度下降和光照強(qiáng)度下降 5 題3中甲裝置中10時(shí)的氧氣濃度要比18時(shí)的氧氣濃度高 6 題4中當(dāng)光照強(qiáng)度處于乙圖中的B點(diǎn)時(shí) 甲圖中 的去向是擴(kuò)散至線粒體 7 題4中提取綠葉中的色素時(shí) 所用提取液可以為無水乙醇 而分離色素所用的方法為紙層析法 8 題4圖丙中經(jīng)過連續(xù)48h的培養(yǎng) 與0h時(shí)相比 48h時(shí)該植物的有機(jī)物量增多了 1 題4圖丙中由12時(shí)到18時(shí) 自變量是什么 因變量是什么 由12時(shí)到18時(shí)葉綠體內(nèi)C3含量變化如何 答案光照強(qiáng)度 時(shí)間 因變量為室內(nèi)CO2濃度和CO2吸收速率 增加 想一想 2 若題4中乙圖是在光合作用的最適溫度25 條件 測得繪制的曲線 現(xiàn)若將溫度提高至細(xì)胞呼吸最適溫度30 再測得數(shù)據(jù)繪制曲線 則圖中的A B C D四點(diǎn)該如何移動呢 若環(huán)境缺少鎂呢 答案前者A點(diǎn)下移 B點(diǎn)右移 C點(diǎn)左下移 D點(diǎn)左移 后者A點(diǎn)不動 B點(diǎn)右移 C點(diǎn)左下移 D點(diǎn)左移 3 某植物在停止供水和恢復(fù)供水條件下 氣孔開度 氣孔開放程度 與光合速率的變化如圖所示 則在適宜的溫度下 圖中A點(diǎn)與B點(diǎn)相比 哪個(gè)點(diǎn)的光飽和點(diǎn)低 其原因是什么 答案B 氣孔開度降低 CO2吸收減少 真題重溫 知能回歸 典題特訓(xùn) 矯補(bǔ)提升 光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計(jì)算規(guī)律整合 1 2007 山東 8改編 以測定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo) 研究溫度對某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響 結(jié)果如圖所示 下列分析正確的是 真題重溫 A 光照相同時(shí)間 35 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 時(shí)相等B 光照相同時(shí)間 在20 條件下植物積累的有機(jī)物的量最多C 溫度高于25 時(shí) 光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少D 其他條件不變 光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí) 兩曲線的交點(diǎn)將向左下方移動 解析分析題意與圖像可知 圖中的虛線代表凈光合作用 實(shí)線代表呼吸作用 在光照下 光合作用制造的有機(jī)物總量 真光合作用量 呼吸作用消耗的有機(jī)物量 呼吸量 有機(jī)物的凈積累量 凈光合作用量 即某溫度下圖中實(shí)線所對應(yīng)的量加上虛線所對應(yīng)的量就是真光合作用量 讀取圖中20 25 30 35 等溫度下對應(yīng)的CO2的吸收量與釋放量 根據(jù)上面的等式關(guān)系可以推斷出 光照相同 時(shí)間 35 時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30 時(shí)相等 光照相同時(shí)間 在25 條件下植物積累的有機(jī)物的量最多 溫度高于25 時(shí) 有機(jī)物的凈積累量開始減少 兩曲線的交點(diǎn)表示某溫度時(shí) 有機(jī)物的凈積累量與呼吸作用消耗的有機(jī)物的量相等 當(dāng)其他條件不變 光照強(qiáng)度適當(dāng)增強(qiáng)時(shí) 凈光合作用量增大 兩曲線的交點(diǎn)將向右上方移動 答案A 2 2012 上海 五 節(jié)選 如表為某地夏季晴朗的某天 玉米和花生凈光合速率測定值 假設(shè)用表中11 00對應(yīng)的光照強(qiáng)度連續(xù)照射兩種作物10分鐘 則玉米積累的葡萄糖總量比花生多 mg m2 解析從外界吸收的CO2與植物積累的葡萄糖的量是相對應(yīng)的 兩者物質(zhì)的量之比為1 6 由表可知每小時(shí)每平方米玉米比花生多吸收CO2的物質(zhì)的量為72mmol 所以在10分鐘內(nèi)玉米多吸收CO212mmol 產(chǎn)生的葡萄糖為2mmol 即360mg m2 答案360 3 2012 新課標(biāo) 29 將玉米種子置于25 黑暗 水分適宜的條件下萌發(fā) 每天定時(shí)取相同數(shù)量的萌發(fā)種子 一半直接烘干稱重 另一半切取胚乳烘干稱重 計(jì)算每粒的平均干重 結(jié)果如圖所示 若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳 據(jù)圖回答下列問題 1 萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成 再通過 作用為種子萌發(fā)提供能量 解析解答本題的突破點(diǎn) 正確分析坐標(biāo)曲線的生物學(xué)含義 隨著時(shí)間的延續(xù) 胚乳干重逐漸減少 種子的干重也逐漸減少 兩條曲線變化趨勢不一致的原因 第 3 小問提到的 胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì) 葡萄糖 淀粉被水解成葡萄糖后才能被細(xì)胞通過呼吸作用利用 為種子萌發(fā)提供能量 呼吸 或生物氧化 2 萌發(fā)過程中在 小時(shí)之間種子的呼吸速率最大 在該時(shí)間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為 mg 解析因?yàn)榕呷闇p少的干重中有一部分轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì) 所以衡量種子的呼吸速率應(yīng)以種子的干重減少量為指標(biāo) 由圖示曲線可以看出 在72 96h之間 單位時(shí)間內(nèi)種子的干重減少量最大 該時(shí)間段 24h 內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為204 2 177 7 26 5 mg 72 96 26 5 3 萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì) 其最大轉(zhuǎn)化速率為 mg 粒 1 d 1 解析轉(zhuǎn)化速率 胚乳的減少量 種子的干重減少量 單位時(shí)間 在72 96h內(nèi) 轉(zhuǎn)化速率為 161 7 118 1 204 2 177 7 17 1 mg 粒 1 d 1 96 120h內(nèi) 轉(zhuǎn)化速率為 118 1 91 1 177 7 172 7 22 mg 粒 1 d 1 因此最大轉(zhuǎn)化速率為22mg 粒 1 d 1 22 4 若保持實(shí)驗(yàn)條件不變 120小時(shí)后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是 原因是 解析黑暗條件下 萌發(fā)種子只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸而不能進(jìn)行光合作用 因而種子干重持續(xù)下降 持續(xù)下降 幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物 且不能 進(jìn)行光合作用 4 2013 山東 25節(jié)選 下圖是大豆種子萌發(fā)過程中鮮重的變化曲線 若測得階段 種子吸收O2與釋放CO2的體積比為1 3 則此時(shí)種子胚細(xì)胞的無氧呼吸與有氧呼吸消耗葡萄糖之比為 6 1 呼吸速率 總 真正 光合速率與表觀光合速率的關(guān)系的確認(rèn) 知能回歸 1 光合作用速率表示方法 通常以一定時(shí)間內(nèi)CO2等原料的消耗量或O2 CH2O 等產(chǎn)物的生成量來表示 但由于測量時(shí)的實(shí)際情況 光合作用速率又分為表觀光合速率和真正光合速率 2 表觀光合速率與真正光合速率的辨析 在有光條件下 植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和細(xì)胞呼吸 實(shí)驗(yàn)容器中O2增加量 CO2減少量或有機(jī)物的增加量 稱為表觀光合速率 而植物真正光合速率 表觀光合速率 呼吸速率 3 表觀光合速率與真正光合速率的判定 若為坐標(biāo)曲線形式 當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí) CO2吸收值為0 則為表觀光合速率 若是負(fù)值則為真正 實(shí)際 光合速率 若所給數(shù)值為有光條件下綠色植物的測定值 則為表觀光合速率 有機(jī)物積累量一般為表觀光合速率 制造量一般為真正 實(shí)際 光合速率 4 呼吸速率 將植物置于黑暗中 實(shí)驗(yàn)容器中CO2增加量 O2減少量或有機(jī)物減少量都可表示呼吸速率 5 有機(jī)物積累量的表示方法 一晝夜有機(jī)物的積累量 用CO2的量表示 可用式子表示為 積累量 白天從外界吸收的CO2量 晚上呼吸釋放的CO2量 1 表格計(jì)算類 某同學(xué)選取甲 乙兩個(gè)相同的透明玻璃缸 同時(shí)都加入等量的池塘水 小球藻 水草及小魚等 隨即均被密封 實(shí)驗(yàn)在溫度適宜的暗室中進(jìn)行 從距玻璃缸0 5m處先后用不同功率的燈泡給予1h光照 下表為不同光照1h后缸內(nèi)氧氣濃度的相對變化量 典題特訓(xùn) 下列有關(guān)敘述 正確的是 多選 A 該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同光強(qiáng)對光合作用的影響B(tài) 甲缸在30W燈泡照光時(shí)氧氣產(chǎn)生量與消耗量相等C 隨光照增強(qiáng) 甲缸內(nèi)生產(chǎn)者的光合作用不斷增強(qiáng)D 乙缸用來測定玻璃缸內(nèi)生物細(xì)胞呼吸的耗氧量 解析甲 乙兩個(gè)相同的透明玻璃缸 控制的自變量是有無光照 1h后氧氣濃度的相對變化量反映的分別是凈光合速率和呼吸速率 甲缸 不遮光 7組用不同功率的燈泡給予光照 控制的自變量是光照的強(qiáng)度 A正確 甲缸在30W燈泡照光時(shí) 1h后氧氣濃度的相對變化量為0 氧氣產(chǎn)生量與消耗量相等 B正確 從此表中可以看出 隨光照增強(qiáng) 甲缸內(nèi)生產(chǎn)者的光合作用不斷增強(qiáng) 但由于這屬于生態(tài)缸 無法與自然環(huán)境比較 故當(dāng)最終營養(yǎng)物質(zhì)消耗完 代謝廢物也不斷增加 最終所有生物將死亡 C錯誤 答案ABD 乙缸由于完全遮光 屬于對照組 故可以用來測定玻璃缸內(nèi)生物細(xì)胞呼吸的耗氧量 D正確 2 表格計(jì)算類 某研究小組從當(dāng)?shù)匾缓慈〉靡煌八畼?取12L水樣分裝在6只玻璃瓶內(nèi) 并用剩余的水樣測得最初溶氧量為10mg L 將裝有水樣的6只玻璃瓶分別置于不同光照強(qiáng)度下 24h后測得各瓶中的溶氧量 記錄數(shù)據(jù)如下表 假設(shè)不同光照強(qiáng)度對水樣生物的呼吸強(qiáng)度不產(chǎn)生影響 下列敘述正確的是 A 1號瓶中的生物光合作用產(chǎn)生的O2量小于呼吸作用消耗的O2量B 6號瓶中所有生物呼吸作用消耗的O2量為10mg L 24h C 4號瓶中生物通過光合作用產(chǎn)生的O2量為20mg L 24h D 光照強(qiáng)度至少為bklx時(shí) 瓶中生物的產(chǎn)氧量可滿足呼吸作用所需 解析表中1號瓶置于無光照條件下 瓶中生物不能進(jìn)行光合作用 故測定的數(shù)據(jù)可表示該瓶生物