高中生物蘇教版分子與細(xì)胞本冊總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí) 第4章微專題突破

微專題突破有關(guān)酶的實驗、光合呼吸速率一、破解有關(guān)酶實驗題的三種方法1．試劑檢測法——鑒定酶的本質(zhì)(1)設(shè)計思路從酶的化學(xué)本質(zhì)上來講，絕大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)的酶是RNA。在高中教材中常見的一些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，所以對酶本質(zhì)的鑒定常常是變相地考查蛋白質(zhì)的鑒定方法。因此，使用雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)的鑒定方案即可。(2)設(shè)計方案項目實驗組對照組材料待測酶溶液已知蛋白液(等量)試劑分別加入等量的雙縮脲試劑現(xiàn)象是否呈現(xiàn)紫色呈現(xiàn)紫色結(jié)論呈現(xiàn)紫色說明該酶化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，否則該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)2.對比法——驗證酶的高效性和專一性(1)驗證酶的高效性①設(shè)計思路：驗證酶高效性的方法是“對比法”，即通過對不同類型催化劑(主要是與無機催化劑作比較)催化底物反應(yīng)速率進(jìn)行比較，得出結(jié)論。②設(shè)計方案：項目實驗組對照組材料等量的同一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶溶液等量的無機催化劑現(xiàn)象反應(yīng)速率很快；或反應(yīng)用時短反應(yīng)速率緩慢；或反應(yīng)用時長結(jié)論酶具有高效性(2)驗證酶的專一性①設(shè)計思路：驗證酶專一性的方法也是“對比法”，常見的有兩種方案：底物相同但酶不同或底物不同但酶相同，最后通過觀察酶促反應(yīng)能否進(jìn)行得出結(jié)論。②設(shè)計方案：項目方案一方案二實驗組對照組實驗組對照組材料底物相同(等量)與酶相對應(yīng)的底物另外一種底物試劑與底物相對應(yīng)的酶另外一種酶同一種酶(等量)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)結(jié)論酶具有專一性酶具有專一性3.梯度法——探究酶的最適溫度和最適pH(1)設(shè)計思路常用“梯度法”來探究酶的最適溫度(或pH)，設(shè)計實驗時需設(shè)置一系列不同溫度(或pH)的實驗組進(jìn)行相互對照，最后根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論：酶促反應(yīng)時間最短的一組所處的溫度(或pH)即最適溫度(或pH)。相鄰組間的差值(即梯度值)越小，測定的最適溫度(或pH)就越精確。特別注意：在設(shè)計實驗過程中，根據(jù)“單一變量原則”，除自變量(如溫度或pH等)成等差數(shù)列相互對照外，其他所有無關(guān)變量都必須相同(包括材料的大小、質(zhì)量、生長狀況等)。(2)設(shè)計方案組別編號12…n實驗材料等量的同種底物pHa1a2…an溫度T1T2…Tn衡量指標(biāo)相同時間內(nèi)，各組酶促反應(yīng)中生成物量的多少，或底物剩余的多少實驗生成物量最多的一組，或底物剩余最少的一組所處溫度(或pH)為最適溫度(或pH)二、光合作用速率與呼吸作用速率1．呼吸速率的表示方法：植物置于黑暗環(huán)境中，測定實驗容器內(nèi)CO2增加量、O2減少量或有機物減少量。2．凈光合速率和實際光合速率(1)凈光合速率：常用一定時間內(nèi)O2釋放量、CO2吸收量或有機物積累量表示。(2)實際光合速率：常用一定時間內(nèi)O2產(chǎn)生量、CO2固定量或有機物產(chǎn)生量表示。3．光合速率與呼吸速率的關(guān)系植物葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用吸收CO2的同時，還進(jìn)行呼吸作用釋放CO2，所以測定的CO2的吸收量并不是實際光合速率，而是凈光合速率。如圖，圖1表示CO2的吸收與光照強度變化的關(guān)系，圖2表示線粒體與葉綠體的關(guān)系。圖1ABCD圖2結(jié)合圖2與圖1中的曲線分析如下：(1)圖1中a點光照強度為0，表示只進(jìn)行呼吸作用，與圖2中B圖對應(yīng)。(2)圖1中ab段由于光照強度較弱，光合作用速率小于呼吸作用速率，所以呼吸作用釋放的CO2一部分被葉綠體吸收，另一部分釋放出去，與圖2中A圖對應(yīng)。(3)圖1中b點表示光合作用速率與呼吸作用速率相等，CO2表現(xiàn)為既不吸收也不釋放，與圖2中C圖對應(yīng)。(4)b點以后，由于光照強度變得較大，光合作用速率大于呼吸作用速率，呼吸作用釋放的CO2不能夠滿足光合作用的需求，表現(xiàn)為從外界吸收，與圖2中D圖對應(yīng)。4．光合作用與細(xì)胞呼吸的相關(guān)計算上面圖1中，Oa段表示植物呼吸速率，Od段表示植物凈光合速率(即表觀光合速率)，Oa＋Od段表示實際光合速率(即真正光合速率或總光合速率)，它們的關(guān)系為：真正光合速率＝凈光合速率＋呼吸速率。具體表達(dá)為：(1)光合作用消耗的CO2總量＝從外界吸收的CO2量＋呼吸作用產(chǎn)生的CO2量(2)光合作用產(chǎn)生的O2量＝釋放到外界的O2量＋呼吸消耗的O2量(3)一晝夜有機物的積累量(用CO2量表示)＝白天從外界吸收的CO2量－晚上呼吸釋放的CO2總量1．下列有關(guān)酶的實驗設(shè)計思路正確的是()A．利用淀粉、蔗糖、淀粉酶和碘液驗證酶的專一性B．利用過氧化氫和H2O2酶探究溫度對酶活性的影響C．利用過氧化氫、鮮肝勻漿和FeCl3研究酶的高效性D．利用胃蛋白酶、蛋清和pH分別為5、7、9的緩沖液驗證pH對酶活性的影響【解析】碘液不能檢測蔗糖，A項錯誤；溫度會影響H2O2的分解，不宜用H2O2和H2O2酶探究溫度對酶活性的影響，B項錯誤；胃蛋白酶的適宜pH為，pH設(shè)置不合理，D項錯誤?！敬鸢浮緾2．某同學(xué)為驗證pH值對酶活性的影響，設(shè)計了如下表中的方法步驟。下列不合理的評價有：()序號項目試管1試管21新鮮淀粉酶溶液1mL1mL2可溶性淀粉液2mL2mL337℃水浴5min5min41mol/L鹽酸1mL/51mol/LNaOH/1mL6碘液2滴2滴7結(jié)果預(yù)期均不變藍(lán)A.缺少正常pH的對照組B．實驗結(jié)果預(yù)期不正確C．檢驗實驗結(jié)果的試劑選擇不恰當(dāng)D．實驗操作步驟的安排不合理【解析】實驗只設(shè)置了加HCl和加NaOH的實驗組，還應(yīng)設(shè)置加蒸餾水的正常pH的對照組；在加酸和加堿的情況下，酶失去活性，淀粉不被分解遇碘液變藍(lán)；實驗結(jié)果可以用碘液檢驗；實驗步驟的安排應(yīng)在第2、3步加鹽酸和NaOH?！敬鸢浮緾3．(2023·四川高考)將桑樹和大豆分別單獨種植(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：光飽和點是使光合速率達(dá)到最大值時所需的最低光照強度)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．與單作相比，間作時兩種植物的呼吸強度均沒有受到影響B(tài)．與單作相比，間作時兩種植物光合作用的光飽和點均增大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物時的最低光照強度單作大于間作【解析】試題分析：從圖中信息可知，光照強度為0時只進(jìn)行呼吸作用，單作與間作有區(qū)別。與單作相比，間作時桑樹光合作用的光飽和點增大，而大豆變小。大豆植株在光的補償點時開始積累有機物?？键c：本題重點考查學(xué)生識圖獲取信息能力，意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。【答案】C4．(2023·浙江紹興一中高二下學(xué)期期末)將一盆栽植物連同花盆一起置于密閉的玻璃鐘罩內(nèi)(內(nèi)有充足的二氧化碳且濃度恒定，溫度等條件適宜，植物和花盆未經(jīng)消毒)，測得光照強度與鐘罩內(nèi)氧氣的釋放速率關(guān)系如右圖所示。下列有關(guān)該圖的分析正確的是()A．a(chǎn)點表示植物的光合作用速率與呼吸作用速率相同B．光照強度為a時葉肉細(xì)胞內(nèi)光合速率大于呼吸速率C．bc段限制植物光合速率的因素不可能是光合色素和酶的含量D．某光照強度下測得的氧氣增加量就是該植物光合作用凈產(chǎn)氧量【解析】將一盆栽植物連同花盆一起置于密閉的玻璃鐘罩內(nèi)，既有植物的光合作用和呼吸作用，也有花盆土壤中小動物和微生物的呼吸作用。光照強度為a時，植物的光合速率等于植物、小動物和微生物的呼吸速率之和，A錯誤；由上面對A的分析可知，a點時候植物的光合速率大于呼吸速率，B正確；bc段氧氣釋放速率不變，影響光合速率的因素除了光照強度處，其他都有可能，C錯誤；某光照強度下測得的氧氣增加量就是該植物光合作用凈產(chǎn)氧量減去小動物、微生物呼吸消耗量，D錯誤?！敬鸢浮緽5．在一定實驗條件下，測得某植物光合作用速率與光照強度之間的關(guān)系、細(xì)胞呼吸與氧氣濃度之間的關(guān)系及光合作用速率、細(xì)胞呼吸速率與溫度之間的關(guān)系如下圖所示，對圖示解釋正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：21210044】甲乙丙A．影響圖甲中曲線上的A點上下移動的主要外界因素是氧氣濃度B．圖乙中的數(shù)據(jù)需在適宜光照條件下測量C．圖丙中若大棚設(shè)定的溫度為兩曲線右側(cè)交點處的溫度，每日光照必須長于12h植物才能生長D．圖丙中兩曲線右側(cè)的交點對應(yīng)于圖甲中的B點，B點時影響光合作用速率的主要因素是光照強度【解析】圖丙中兩曲線右側(cè)的交點表明此時實際光合作用速率與細(xì)胞呼吸速率相等，凈光合作用速率為0，與圖甲的B點相對應(yīng)。在B點，隨著光照強度的增大，光合作用速率增大，說明此時影響光合作用速率的主要因素是光照強度?！敬鸢浮緿章末綜合測評(三)(時間：45分鐘，分值：100分)一、選擇題(共12個小題，每小題6分，共72分)1．肽酰轉(zhuǎn)移酶是催化肽鍵形成的酶，對RNA酶敏感，對蛋白酶不敏感。下列敘述錯誤的是()A．肽酰轉(zhuǎn)移酶催化氨基酸脫水縮合B．肽酰轉(zhuǎn)移酶存在于核糖體中C．肽酰轉(zhuǎn)移酶對高溫不敏感D．肽酰轉(zhuǎn)移酶是具有催化活性的RNA【解析】氨基酸在核糖體上經(jīng)過脫水縮合才能形成肽鍵，因此肽酰轉(zhuǎn)移酶存在于核糖體中，并能夠催化氨基酸脫水縮合。由于該酶對蛋白酶不敏感，因此該酶的化學(xué)本質(zhì)不是蛋白質(zhì)，而是RNA?！敬鸢浮緾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．機體在運動時消耗ATP，睡眠時則不消耗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】細(xì)胞核無法進(jìn)行細(xì)胞呼吸，細(xì)胞核需要的ATP主要由線粒體提供，A項正確；ATP是生命活動直接的能源物質(zhì)，機體無時無刻不在消耗ATP，睡眠時生命活動并沒停止，也需要消耗能量，故B項錯誤；有氧呼吸和無氧呼吸第一階段都在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中有ATP形成，C項正確；根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子主要通過主動運輸?shù)男问?，其消耗的能量主要是由?xì)胞呼吸所提供的ATP，故D項正確?！敬鸢浮緽3．在其他條件不變而酶濃度增加時，下圖中能正確表示生成物量變化的是(圖中虛線為酶濃度增加后的變化曲線)()【答案】C4．(2023·江蘇高考)下列生命活動中不需要ATP提供能量的是()A．葉肉細(xì)胞合成的糖運輸?shù)焦麑岯．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】主動運輸、胞吞、蛋白質(zhì)的合成都需要消耗ATP提供的能量，淀粉酶催化淀粉水解為葡萄糖不需要消耗ATP提供的能量?！敬鸢浮緾5．下列關(guān)于酶的敘述，正確的是()A．人體中酶的活性受溫度、pH的影響，并只能在人體的內(nèi)起作用B．酶的形成都要經(jīng)過核糖體的合成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工等幾個階段C．與光合作用有關(guān)的酶分布在類囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中D．酶均是由腺細(xì)胞合成的，具有高效性、專一性【解析】酶發(fā)揮作用的場所可以在體內(nèi)或體外適宜環(huán)境；若在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用，如呼吸酶則不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工，有些酶是RNA，其合成不需要核糖體的加工；活細(xì)胞(哺乳動物成熟的紅細(xì)胞除外)都可產(chǎn)生酶，故A、B、D都不對?！敬鸢浮緾6．酵母菌有氧時進(jìn)行有氧呼吸，無氧時能進(jìn)行酒精發(fā)酵。若酵母菌的代謝過程中產(chǎn)生了CO2，則對該CO2來源的說法不準(zhǔn)確的是()A．可能來自有氧呼吸B．可能來自無氧呼吸C．一定來自有氧呼吸D．可能來自酒精發(fā)酵【解析】酵母菌無氧呼吸和有氧呼吸都能產(chǎn)生二氧化碳，所以能否產(chǎn)生二氧化碳不是有氧呼吸和無氧呼吸的區(qū)別。【答案】C7．某生物興趣小組在室溫下進(jìn)行了酵母菌無氧呼吸的探究實驗(如圖)。下列分析錯誤的是()A．滴管中冒出的氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果D．試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中【解析】酵母菌無氧呼吸的產(chǎn)物為酒精和CO2，研究其過程的實驗中，首先要控制無氧的條件，其次其他無關(guān)變量要適宜，所以A選項是正確的，冒出的氣泡表明進(jìn)行了細(xì)胞呼吸；放出的氣體是CO2，加水的目的是制造無氧的環(huán)境，所以B選項是正確的；C選項中把適宜溫度的水換成冷水，影響酶的活性使其活性降低，所以是正確的；D選項中葡萄糖氧化分解釋放出來的能量一部分以熱能形式散失，一部分可轉(zhuǎn)移的能量形成ATP，未釋放出來的能量儲存在酒精中，所以D選項錯誤?！敬鸢浮緿8．(2023·青島高一檢測)如圖為葉綠體結(jié)構(gòu)與功能的示意圖，下列說法錯誤的是()A．結(jié)構(gòu)A中的能量變化是光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中的化學(xué)能B．供給“14CO2”，放射性出現(xiàn)的順序為C3→C5→甲C．結(jié)構(gòu)A釋放的氧氣可進(jìn)入線粒體中D．結(jié)構(gòu)A釋放的氧氣來自于水【解析】結(jié)構(gòu)A為類囊體，于此發(fā)生光反應(yīng)即水的光解，ATP的合成，14CO2中14C的放射性出現(xiàn)順序的14CO2→14C3→甲?！敬鸢浮緽9．(2023·天津高考)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()(CH2O)＋O2CO2＋H2O＋能量A．過程①只在線粒體中進(jìn)行，過程②只在葉綠體中進(jìn)行B．過程①產(chǎn)生的能量全部儲存在ATP中C．過程②產(chǎn)生的(CH2O)中的氧全部來自H2OD．過程①和②中均能產(chǎn)生[H]，二者還原的物質(zhì)不同【解析】過程①為有氧呼吸過程，反應(yīng)場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，過程②為光合作用，真核生物在葉綠體中進(jìn)行，原核生物在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，A錯誤；有氧呼吸產(chǎn)生的能量大部分以熱能的形式散失，少部分儲存在ATP中，B錯誤；光合作用所產(chǎn)生的糖類中的氧來自CO2，C錯誤；過程①和②都能產(chǎn)生[H]，前者主要與氧結(jié)合產(chǎn)生水并釋放大量能量，后者主要用于C3還原，D正確?！敬鸢浮緿10．(2023·青島模擬)下圖中①～⑤表示植物體葉肉細(xì)胞中[H]的來源和去向相關(guān)的生理過程，依次發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)的是()A．①②⑤ B．①③④C．②③④ D．②④⑤【解析】過程①②③④⑤分別是呼吸作用的第一階段、有氧呼吸的第二階段、有氧呼吸的第三階段、光反應(yīng)、暗反應(yīng)，依次發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜、葉綠體類囊體薄膜、葉綠體基質(zhì)?！敬鸢浮緼11．不同種類的生物在不同的條件下，呼吸作用的方式不同。下列對生物細(xì)胞呼吸作用方式的判斷，錯誤的是()A．若只釋放CO2，不消耗O2，則細(xì)胞只進(jìn)行無氧呼吸B．若CO2的釋放量多于O2的吸收量，則細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸也進(jìn)行無氧呼吸C．若CO2的釋放量等于O2的吸收量，則細(xì)胞只進(jìn)行有氧呼吸D．若既不吸收O2也不釋放CO2，則說明該細(xì)胞已經(jīng)死亡【解析】對于動物細(xì)胞或乳酸菌，無氧呼吸的產(chǎn)物為乳酸，此時細(xì)胞既不吸收O2也不釋放CO2?！敬鸢浮緿12．如圖是水生植物黑藻在光照等環(huán)境因素影響下光合速率變化的示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是()A．t1→t2，葉綠體類囊體薄膜上的色素吸收光能增加，基質(zhì)中水光解加快、O2釋放增多B．t2→t3，暗反應(yīng)限制光合作用。若在t2時刻增加光照，光合速率將再提高C．t3→t4，光照強度不變，光合速率的提高是由于光反應(yīng)速率不變、暗反應(yīng)增強的結(jié)果D．t4后短暫時間內(nèi)，葉綠體中ADP和Pi含量升高，C3化合物還原后的直接產(chǎn)物含量降低【解析】水的光解、O2釋放發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，而不是葉綠體基質(zhì)中，A項錯誤；t2→t3，限制光合速率的因素為CO2濃度，此時光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不會提高，B項錯誤；t3→t4，暗反應(yīng)增強，一定程度上加快ATP和ADP的轉(zhuǎn)化，同時促進(jìn)了光反應(yīng)過程，C項錯誤；突然停止光照，光反應(yīng)減弱甚至停止，類囊體薄膜上ATP合成受阻，ATP含量減少，ADP和Pi含量升高，被還原的C3化合物減少，直接產(chǎn)物含量降低，D項正確?！敬鸢浮緿二、非選擇題(共2題，共28分)13．(14分)綠色植物的光合作用與有氧呼吸之間有著密切的聯(lián)系。下面物質(zhì)代謝簡圖表示了兩者之間的關(guān)系，請根據(jù)圖分析回答：(1)①過程是在________上進(jìn)行的，所需要的外界條件是________，發(fā)生的能量變化是________。(2)③、④、⑤表示________過程。在這一過程中，所需要的外部條件主要有________和________。(3)上述①～⑤過程中，能產(chǎn)生ATP的過程是________________。(填序號)(4)請分析下列實驗，并在橫線處填寫序號。將一盆在陽光下正常生長的植物迅速移入暗室，立刻停止的過程是________，稍后________過程也隨著停止。一段時間后，將這一盆植物迅速移到陽光下，上述兩個過程先開始進(jìn)行的是________。在這一實驗中，始終不會停止的過程是________(填序號)。(5)根據(jù)實驗測定，黃豆種子在萌發(fā)時放出的CO2量比消耗的O2量高出4倍，對這一現(xiàn)象的解釋是_______________________________________________?！窘馕觥款}圖中①、②、③、④和⑤分別表示光反應(yīng)、暗反應(yīng)、有氧呼吸第一階段、有氧呼吸第二階段和有氧呼吸第三階段。其中光反應(yīng)需要光照，發(fā)生在葉綠體的類囊體薄膜上，其能量變化為光能轉(zhuǎn)化成活躍的化學(xué)能。有氧呼吸需要氧氣和適宜的溫度條件。在上述過程中，除暗反應(yīng)消耗ATP外，其他生理過程均可以產(chǎn)生ATP。當(dāng)萌發(fā)的黃豆種子CO2釋放量大于O2消耗量時，說明細(xì)胞既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無氧呼吸?！敬鸢浮?1)葉綠體的類囊體薄膜一定強度的光照光能轉(zhuǎn)變?yōu)?活躍的)化學(xué)能(2)有氧呼吸氧氣適宜的溫度(3)①③④⑤(4)①②①③④