1、1细胞的代谢(30 分钟 100 分)1.(14 分)(2019大庆模拟)请你解读如图所示曲线，回答相关问题：(1)图 1 和图 2 分别表示酶具有_。 (2)图 3 是与酶活性影响因素相关的曲线，请分析回答：当 pH 从 5 上升到 7，酶活性的变化过程是_；从图示曲线我们还可以得出的结论是_。 (3)图 4 表示的物质是_，其结构简式是_。从该物质的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是合成_的原料。 2(4)人体骨骼肌细胞中，ATP 的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加 100 m 短跑过程中，其肌细胞中 ATP 相对含量变化如图 5 所示，回答相关问
2、题：从 A 到 B 的变化过程中，说明 ATP 被水解，释放的能量用于_。 从整个曲线来看，肌细胞中 ATP 的含量不会降为零，说明_。 【解析】(1)图 1 实验的自变量是催化剂的种类，不加催化剂的一组作为对照组，与无机催化剂相比，加入酶比加入无机催化剂先到达反应的平衡点，表示酶具有高效性的特点；由图 2 可以看出，酶能与特定结构的反应底物结合形成酶-底物复合物，从而降低化学反应的活化能，说明酶具有专一性的特点。(2)当 pH 从 5 上升到 7，酶活性的变化是先增强后减弱；从图示曲线我们还可以得出的结论是随 pH 的变化酶的最适温度不变，温度影响酶活性。(3)图 4 表示的物质是 ATP，
3、其结构简式是 A-PPP，该物质的名称叫三磷酸腺苷。从该物质的分子结构式可知，去掉两个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，为合成RNA 的原料。(4)图示为某运动员参加短跑比赛过程中 ATP 的相对含量随时间的变化，AB 的变化过程中 ATP 含量降低因 ATP 被水解用于肌肉收缩等生命活动；BC 过程中，ATP 含量增加是因通过呼吸作用迅速由 ADP 转化而成；从整个曲线来看，ATP 的含量不会降为零，说明ATP 的合成和分解是同时进行的。答案：(1)高效性和专一性(2)先上升后下降 随着 pH 的变化酶的最适温度不变(温度影响酶活性)(3)ATP(或三磷酸腺苷) A-PPP RNA(4
4、)肌肉收缩等生命活动ATP 的合成和分解是同时进行的【加固训练】解读下面与酶有关的曲线，回答下列问题：3(1)酶降低的活化能可以用甲图中_段来表示。如果将酶催化改为用无机催化剂催化该反应，则 B 在纵轴上将_(填“上移”或“下移”)。(2)乙图中 160 min 时，生成物的量不再增加的原因是_。 (3)联系所学内容，分析丙图曲线：对于曲线 ABC，若 x 轴表示 pH，则曲线上 B 点的生物学意义是_。对于曲线 ABD，若 x 轴表示反应物浓度，则 y 轴可表示_。制约曲线 BD 增加的原因是_。(4)若该酶是胃蛋白酶，酶浓度和其他条件不变，反应液 pH 由 10 逐渐降低到 2，则酶催化反
5、应的速率将_，原因是 _。【解析】(1)酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，甲图中可以用 AB 段来表示，酶的催化效率比无机催化剂高，将酶换成无机催化剂以后，则 B 在纵轴上应该向上移动。(2)乙图中 160 min 时，生成物的量不再增加的原因是底物已经消耗完。(3)对于曲线 ABC，x 轴表示 pH，y 轴可以表示酶的催化效率，则曲线表示的是酶促反应与 pH 之间的关系；B 点表示该酶的最适 pH 条件下的酶促反应速率。对于曲线 ABD，若 x 轴表示反应物浓度，则 y 轴可表示酶促反应速率，制约曲线 BD 增加的原因可能是酶浓度。(4)酶的催化具有专一性，蛋白酶催化分解的底物应该是蛋白
6、质，胃蛋白酶浓度和其他条件不变，反应液 pH 由 10 逐渐降低到 2，则酶催化反应的速率将不变，原因是胃蛋白酶的最适 pH 是 2 左右，pH 为 10 时已经失活，再改变 pH，反应速率不变。答案：(1)AB 上移(2)底物已被完全消耗掉(3)在最适 pH 下，酶的催化效率最高酶促反应速率 受酶浓度的限制(4)不变 胃蛋白酶的最适 pH 在 2 左右，pH 为 10 时胃蛋白酶已经失活，再改变 pH，酶的活性不会恢复 42.(14 分)花烛是一种观赏性植物，喜温热多湿而又排水良好的半阴环境。如图表示其在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线，请分析回答下列有关问题。(1)图中 b 点时叶
7、肉细胞内能够合成 ATP 的场所有_，M 点的含义是_，此时理论上叶肉细胞内叶绿体产生 O2的速率_(填“大于”“等于”或“小于”)线粒体消耗 O2的速率。 (2)本实验的自变量为_，无关变量有_(写出两种即可)。 (3)由曲线可看出适当遮光能够增加花烛的净光合速率，某同学做出的推测为适当遮光可能导致叶绿素含量增加，请设计一个实验验证该同学的推测是否正确，简单写出实验思路：_。 【解析】(1)图中 b 点时叶肉细胞可通过细胞呼吸和光合作用合成 ATP，场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体，M 点时净光合速率为 0，说明光合速率等于呼吸速率；对于整个植株而言，叶肉细胞可以进行光合作用，而所有细胞均可
8、以进行呼吸作用，因此此时叶肉细胞内叶绿体产生 O2的速率大于线粒体消耗 O2的速率。(2)一天中光照强度先逐渐增强，后逐渐减弱，本实验的自变量为花烛的遮光情况、光照强度，无关变量有 CO2浓度、温度、湿度等。(3)验证适当遮光可能导致叶绿素含量增加，可提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的花烛绿色叶片中的色素，观察并比较适当遮光条件下花烛绿色叶片中叶绿素含量是否增加。答案：(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体 光合速率等于呼吸速率 大于(2)花烛的遮光情况、光照强度 CO 2浓度、温度、湿度等(3)提取并用纸层析法分离遮光和未遮光情况下的花烛绿色叶片中的色素，观察并比较叶绿素色素带的宽度是否发生
9、变化及发生何种变化3.(14 分)科学家研究 Cd(镉)对小麦种子萌发及幼苗早期生长的影响，用五种不同浓度的Cd2+溶液分别处理某品种小麦种子，然后在光照培养箱中培养(01 ，每天 16 h 光照)。Cd2+处理后第 2 天，随机取样对 -淀粉酶活性进行测定，第 10 天随机取样测定幼苗丙二5醛(MDA)含量、叶片叶绿素含量、幼苗高度及干重。根据如图所示的主要实验结果回答下列问题：(1)Cd 对小麦幼苗的早期生长具有抑制作用，可能原因之一是：抑制小麦 -淀粉酶的活性，最终导致_(填“光合”或“呼吸”)速率下降。 (2)MDA(丙二醛)是膜脂过氧化的产物，Cd 2+浓度达到_mg/L 时，膜脂过
10、氧化程度加剧，这会导致_损伤。 (3)10 mg/L Cd2+溶液能够在一定程度上_(填“促进”或“抑制”)该小麦合成叶绿素。 (4)经过 10 mg/L Cd2+溶液处理的小麦幼苗，净光合速率很可能_(填“增加”或“下降”)，判断的理由是_。 【解析】(1)由图可知，Cd 2+能抑制萌发种子中 -淀粉酶的活性，使淀粉不能正常转化为葡萄糖，影响植物的细胞呼吸，萌发的种子早期没有光合作用。(2)分析实验结果可知，Cd 2+浓度达到 40 mg/L 时，MDA(丙二醛)含量显著增加，构成生物膜的脂质的过氧化程度加剧，生物膜受到损伤。(3)由图可知，10 mg/L 的 Cd2+溶液能够在一定程度上促
11、进小麦合成叶绿素。(4)与对照组相比，经过 10 mg/L 的 Cd2+溶液处理的小麦幼苗的苗高和植株总干重显著降低，说明 Cd2+会导致净光合作用速率下降。答案：(1)呼吸 (2)40 生物膜 (3)促进(4)下降 10 mg/L Cd 2+溶液处理时，该小麦幼苗的苗高与植株总干重明显比 Cd2+浓度为 0的对照组低4.(14 分)金钗石斛是重要中药，因其对生长要求特殊、繁殖缓慢等原因，野生金钗石斛几近绝迹。科学家研究了不同光照强度下温度对金钗石斛生长的影响，结果如图。分析回答：6(1)本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中除可调节箱内_外，其他条件(如空气 湿度、CO 2浓度等)均应处于
12、比较适宜的状态，其目的是_。 (2)由图示可知，当栽培温度从 15 增加到 25 时，OM 点净光合速率明显增加，这主要是因为_；而从 PN 点净光合速率增加不明显，这是因为光照不足，叶绿体的_上产生 ATP 和H的速度慢，导致暗反应阶段 C3转化为_的过程变慢。 (3)根据本研究，在金钗石斛的生长期应控制的适宜条件是 _。 【解析】(1)本研究是在人工气候箱中进行的，实验过程中除可调节箱内温度和光照强度外，其他条件(如空气 湿度、CO 2浓度等)均应处于比较适宜的状态，其目的是使实验结果明显，有利于观察。(2)由题图可知，当栽培温度从 15 增加到 25 时，OM 点净光合速率明显增加，这主
13、要是因为随着温度的升高，参与代谢的酶活性增强；而从 PN 点净光合速率增加不明显，这是因为光照不足，叶绿体的类囊体上产生 ATP 和H的速度慢，导致暗反应阶段 C3转化为有机物(和 C5)的过程变慢。(3)根据本研究，在金钗石斛的生长期应控制的适宜条件是 25 、640molm -2s-1光照强度。答案：(1)温度和光照强度 使实验结果明显，有利于观察(2)随着温度的升高，参与代谢的酶活性增强 类囊体薄膜 有机物(和 C5)(3)25 、640molm -2s-1光照强度5.(14 分)(2019榆林模拟)图甲为智能温室内高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图；图乙为不同光照强度下绿色植物对
14、CO2的吸收速率的曲线。请据图回答问题：7(1)图甲中，物质 A 是_，能发生 d 过程的内部条件有_。 (2)图乙中，A 点对应的甲图中的 CO2和 O2的扩散途径理论上只有_，AD 段限制叶肉细胞 CO2吸收速率的主要环境因素是_。 (3)现代科学研究表明，植物生长发育过程在根本上是_在一定时间和空间上程序性表达的结果。 (4)某同学以绿色植物叶片为实验材料，探究环境条件对细胞呼吸速率(以 CO2的释放量表示)的影响，请帮助他提出一个探究的课题：_。需要特别注意的是该实验需要在_条件下进行。 【解析】(1)图甲中，物质 A 代表葡萄糖在细胞质基质中的分解产物丙酮酸；过程 d 表示光合作用的
15、光反应，需要的外因有光照强度、温度、CO 2浓度等，内因有光合色素和相关酶。(2)图乙中的 A 点表示植物只进行细胞呼吸，从外界吸收 O2并释放 CO2，对应甲图中的f、g、h、a。D 点表示光合作用的光饱和点，AD 段限制叶肉细胞光合速率的主要因素是光照强度。(3)植物生长发育过程就是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(4)影响细胞呼吸速率的主要因素有温度、O 2浓度等，为防止光合作用对细胞呼吸速率测定的影响，该实验需要在黑暗条件下进行。答案：(1)丙酮酸 色素、酶(2)f、g、h、a 光照强度 (3)基因组 (4)探究温度(O 2浓度)对细胞呼吸速率的影响 黑暗86. (15 分)
16、为了验证叶片光合作用受到光质的影响，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。(1)实验材料与用具：小烧杯三只、三棱镜(注释：白光通过三棱镜色散形成红光、黄光、绿光等单色光)、打孔器、注射器、40 W 灯泡、烧杯、富含 CO2的 NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、绿叶(如菠菜叶)。(实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中 O2和 CO2在水中的溶解量忽略不计)(2)实验步骤：取生长旺盛的绿叶，用直径为 1 cm 的打孔器打出小圆形叶片 30 片(注意避开大的叶脉)。将圆形叶片置于注射器内，并让注射器吸入清水，待
17、排出注射器内残留的空气后，用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞，使小圆形叶片内的气体逸出。重复几次。将内部气体逸出的小圆形叶片，放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用(这样的叶片因为细胞间隙充满水，所以全都沉到水底)。取三只小烧杯，分别倒入 20 mL_，并分别向 3 只小烧杯中各放入_。 用 40W 灯泡照射，三棱镜色散形成_分别作用于三只小烧杯。 观察并记录同一时间段内各实验装置中 _。 (3)预测结果并解释原因：预测结果：_。 原因是_。 (4)结果讨论：增强单色光光照强度，_(填“能”或“不能”)对实验结果产生影响。 试在如图坐标系中画出不同类型的单色光(光质)照射下，光照强度与光合作用强度
18、的关系曲线来说明这个问题。【解析】(2)根据题干所提供的材料，小烧杯中应分别倒入 20 mL 富含 CO2的 NaHCO3稀溶液以培养叶片；叶片应均分为数量相等的三组，所以分别向 3 只小烧杯中各放入 10 片小圆形叶片。9由题可知，光经三棱镜色散能形成红光、黄光、绿光，然后作用于三只小烧杯。小圆形叶片中气体被抽出，开始沉入水底，当光合作用产生 O2后，密度变小而上浮，观察并记录同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量或小圆形叶片全部浮起所需的时间，均可表示光合作用强度。(3)绿叶中的色素吸收红光和蓝紫光的能力最强，吸收绿光的能力最弱，黄光居中。因此在红光照射时产生 O2的速度最快，叶肉细
19、胞间隙的 O2增加最快，叶片上浮的速度也就最快，相反绿光照射的烧杯中叶片上浮最慢。(4)光照强度影响光合作用速率，所以增强单色光光照强度，均能对实验结果产生影响。在一定范围内，光合速率随光照强度增大而增大。答案：(2)富含 CO2的 NaHCO3稀溶液 10 片小圆形叶片 红光、黄光、绿光 小圆形叶片浮起的数量(3)红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多，绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少绿叶中的色素吸收红光和蓝紫光的能力最强，吸收绿光的能力最弱。因此在红光照射时产生 O2的速度最快，叶肉细胞间隙的 O2增加最快，叶片上浮的速度也就最快，相反绿光照射的烧杯中叶片上浮最慢(4)能
20、 如图7.(15 分)(2019大庆模拟)如图为植物新陈代谢的过程示意图，请据图分析回答下列问题：10(1)绿叶中的色素可以用有机溶剂_提取。甲图细胞呼吸过程中与乳酸菌的发酵共有的阶段是_(填数字)。 (2)在乙图中，若 a 图所示为阳生植物曲线，则阴生植物曲线与其相比，C 点应_(填“左”或“右”)移；由 b 图可知，30 时植物_(填“能”或“不能”)生长。 (3)在甲图中的和_(填“”“”“”“”或“”)属于同一种物质。 【解析】(1)绿叶中的色素可以用有机溶剂无水乙醇提取。分析甲图可知：分别表示有氧呼吸的第一、二、三阶段。乳酸菌是厌氧微生物，只能进行无氧呼吸(乳酸发酵)，无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段完全相同，所以甲图细胞呼吸过程中与乳酸菌的发酵共有的阶段是。(2)阴生植物的光饱和点(光合速率达到最大值时的最小光照强度)低于阳生植物。若乙图中的 a 图所示为阳生植物曲线，则阴生植物曲线与其相比，C 点(光饱和点)应左移。b 图显示：30 时植物的真正光合速率明显大于呼吸速率，有有机物积累，因此植物能生长。(3)分析甲图可知：是H(NADPH)，是 O2，是 CO2，是葡萄糖，是H(NADH)，是 O2，是 CO2。可见，在甲图中的和属于同一种物质。答案：(1)无水乙醇 (2)左 能 (3)11
