细胞代谢 Microsoft Word 文档 2.docx

细胞代谢 Microsoft Word 文档 2.docx

《细胞代谢 Microsoft Word 文档 2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞代谢 Microsoft Word 文档 2.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

细胞代谢MicrosoftWord文档2

6．为了验证pH对过氧化氢酶活性的影响，请根据提供的材料用具，完成下面的实验，并回答有关问题。

材料用具：

试管，量筒，滴管，试管架，pH试纸，新鲜的质量分数为20%的肝脏研磨液，新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，质量分数为5%的盐酸溶液，质量分数为5%的氢氧化钠溶液，蒸馏水等。

（1）实验原理：

过氧化氢酶可以使过氧化氢分解成水和氧气。

（2）实验步骤：

①如图所示，先在1号、2号、3号试管中各加入2mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液，再向1号试管内加入1mL蒸馏水，向2号试管内加入________________，向3号试管内加入______________，并振荡试管。

②向1号、2号、3号试管内各滴入2滴________________________。

③仔细观察各试管内______________________，并记录。

（3）实验结果：

________________________________________________。

（4）通过上述实验，得出的结论是：

过氧化氢酶的活性需要适宜的________________。

（5）将某一溶液pH直接由1升到10的过程中，过氧化氢酶的活性________，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）在坐标图中画出过氧化氢酶的活性与pH的关系曲线（画出大致趋势即可）。

（7）要鉴定过氧化氢酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________________。

答案　

（2）①1mL（等量的）氢氧化钠溶液（试剂量和试剂名缺一不可）　1mL（等量的）盐酸溶液（试剂量和试剂名缺一不可）　②肝脏研磨液　③产生气泡的多少

（3）1号试管内产生的气泡较多，2号和3号试管内产生的气泡较少　（4）pH　（5）不变　过氧化氢酶已经失去活性　（6）如图所示　（7）蛋白质

（5）如图曲线表示在最适温度下，CO2浓度对Rubisco酶所催化的化学反应速率的影响。

如果自A点开始温度升高5℃，曲线会发生变化，请画出变化后的曲线。

答案　

1．下图是人体细胞代谢部分简图。

图中甲表示ATP，下列有关叙述错误的是（　　）

A．甲→乙→丙→丁过程中，起催化作用的酶空间结构不同

B．丙是RNA的基本组成单位之一

C．丁由腺嘌呤和核糖组成，而戊可用于甲的合成

D．在红细胞吸收葡萄糖时，细胞中乙的含量会显著增加

答案　D

解析　甲→乙→丙→丁表示ATP的逐步水解，每一次水解反应的酶都不同，故A正确。

丙为A－P，A是腺苷，由1分子核糖和1分子腺嘌呤构成，加上1分子磷酸，构成1分子腺嘌呤核糖核苷酸，故B正确。

丁表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，戊表示磷酸，是ATP的组成成分，故C正确。

红细胞吸收葡萄糖为协助扩散，不需要消耗ATP，故乙（ADP）的含量不会增加，故D错。

5．（新情景综合应用）研究证实ATP既是细胞内流通的“能量货币”，也可作为神经细胞间信息传递的一种信号分子，其作为信号分子的作用机理如图所示，请分析回答：

（1）神经细胞中的ATP主要来自____________（生理过程），其结构简式是____________________。

正常成年人安静状态下24h有40kgATP发生转化，而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2～10mmol/L，为满足能量需要，人体解决这一矛盾的合理途径是____________________________________。

（2）由图可知，细胞间隙中的ATP在有关酶的作用下，磷酸基团逐个脱离下来，最后剩下的是________________。

（3）一些神经细胞不仅能释放典型神经递质，还能释放ATP，两者均能引起受体细胞的膜电位变化。

据图分析，科学家当初推测ATP可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是：

①科学家用化学物质阻断______________________________________________后，发现靶细胞膜能接受到部分神经信号；②科学家寻找到靶细胞膜上有ATP的________________。

（4）为了研究X物质对动物细胞的影响，某研究小组用不同浓度的X物质将细胞处理24h。

然后测量各组细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率，经过多次实验后，所得数据如下表所示：

实验编号

X物质浓度

（ng·mL－1）

细胞内ATP浓度

（nmol·mL－1）

细胞死亡

百分率

A

0

80

1

B

2

70

3

C

4

50

10

D

8

20

25

E

16

5

70

①该实验的因变量是___________________________________________。

②实验数据表明，该实验因变量之间的联系是______________________________。

③若用混有浓度为2ng·mL－1的X物质的饲料饲喂大鼠，其小肠的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻碍消化酶的______________，影响消化；妨碍______________，影响营养物质的吸收。

答案　

（1）呼吸作用　A－P～P～P　ATP和ADP相互迅速转化　

（2）腺苷　（3）①典型神经递质在神经细胞间的信息传递　②受体　（4）①细胞内ATP的浓度和细胞死亡的百分率　②细胞内ATP浓度下降，能量供应减少，细胞死亡率增加　③合成和分泌　主动运输

5．（过程示意图）如图是植物体内两个有着相互联系的生理过程，有关叙述正确的是（　　）

A．甲、乙过程分别发生在植物细胞的叶绿体和线粒体中

B．乙过程也能产生H]，与甲过程中产生的H]相同

C．乙过程产生的CO2、H2O可用于甲过程，促进（CH2O）的生成

D．两过程产生的ATP利用途径相同

答案　C

解析　甲过程为光合作用，发生在植物细胞的叶绿体中，乙过程为有氧呼吸，场所为细胞质基质和线粒体。

甲过程中产生的H]（NADPH）与乙过程中产生的H]（NADH）并不相同。

有氧呼吸产生的CO2、H2O可用于光合作用。

光合作用过程中产生的ATP用于暗反应，有氧呼吸过程中产生的ATP用于各种生命活动。

6．（综合应用）图一表示一个番茄叶肉细胞内发生的部分代谢过程。

图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构，图二中T0～T1表示在适宜条件下生长的番茄幼苗的结构a中的某两种化合物（B、C、E或F），T1～T3表示改变某个条件后两种化合物含量的变化。

请据图回答下列问题：

（1）图中①⑤过程发生的场所分别是________和______________，③④⑤过程中产生能量最多的是________。

（2）H进入b的条件是________________。

当环境条件适宜，G＝I、D＝K时，该细胞的代谢特点是____________________。

（3）在一定条件下，当G>I、D>K时，产生ATP的场所有_____________________________；

若用含有18O的水浇灌番茄，则番茄周围空气中含有18O的物质有__________________。

（4）若图二中，在T1时刻突然降低CO2浓度，则物质甲、乙分别指的是________________，乙升高的原因是____________________________________________________。

若T1时刻突然降低光照强度，则物质甲、乙又分别指的是________________。

答案　

（1）叶绿体类囊体薄膜　线粒体内膜上　⑤

（2）有氧气存在　光合作用强度等于细胞呼吸强度

（3）细胞质基质、线粒体和叶绿体　H

O、18O2

（4）C5和]　由于C3生成减少，暗反应消耗的[H]和ATP相应减少，而光反应仍产生[H]　ADP和C3

2．“有氧运动”近年来成为一个很流行的词汇，得到很多学者和专家的推崇，它是指人体吸入的氧气与需求相等，达到生理上的平衡状态。

如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗率的关系。

结合所学知识，分析下列说法正确的是（　　）

A．ab段为有氧呼吸，bc段为有氧呼吸和无氧呼吸，cd段为无氧呼吸

B．运动强度大于c后，肌肉细胞CO2的产生量将大于O2消耗量

C．无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能散失，其余储存在ATP中

D．若运动强度长期超过c，会因为乳酸大量积累而使肌肉酸胀乏力

答案　D

解析　由图可知ab段有乳酸，乳酸是无氧呼吸的产物，ab段应该就有无氧呼吸，bc段无氧呼吸速率增加，cd段有氧呼吸速率不再增加，但无氧呼吸速率较大，故A错误。

运动强度大于c后肌肉细胞无氧呼吸比值较大，但其不产生二氧化碳，有氧呼吸产生的二氧化碳和氧气消耗量相同，故B错误。

无氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中，还有大量能量储存于有机物中未释放出来，故C错误。

若运动强度长期超过c，人体的自我调节能力是有限的，会因为乳酸大量积累而使肌肉出现酸胀乏力的现象，故D正确。

4．甲图表示绿色植物叶肉细胞中的部分结构，①～⑥表示物质；乙图表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度逐渐增加的变化曲线，S1、S2、S3分别表示所属范围的面积；丙图表示在恒温密闭玻璃温室内，连续48小时测定室内CO2浓度及植物CO2的吸收速率。

据图回答下列问题：

（1）叶绿体中的色素分布于________上。

提取绿叶中的色素时，为保护色素，要加入的化学药品是________，其中叶绿素主要吸收________光。

（2）甲图中，在供给植物CO2后的60秒内，相隔不同时间取样，杀死细胞并分析细胞代谢产物，发现7秒后的代谢产物多达12种，而5秒内的代谢产物主要是一种物质，该物质最可能是________（填图中序号）。

（3）若该绿色植物长时间处于黑暗状态，则甲图①→②→①的循环________（能/不能）进行，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）当光照强度处于乙图中的D点时，甲图中⑥的去向是________________________。

（5）乙图中0～D间此幼苗呼吸作用消耗有机物的量为________，光合作用有机物的净积累量为________。

（用S1、S2、S3表示）

（6）丙图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间有________个，叶绿体吸收CO2速率最大的时刻是第________小时，前24小时比后24小时的平均光照强度________。

（7）如果使用相同强度绿光进行实验，丙图中c点的位置将________（填“上移”、“下移”或“不变”）。

答案　

（1）类囊体（基粒）膜　CaCO3　红光和蓝紫　

（2）②　（3）不能　没有光反应提供的ATP和[H]，暗反应不能进行　（4）扩散到线粒体和外界　（5）S1＋S3　S2－S1　（6）4　36　弱　（7）上移

解析　

（1）叶绿体中的色素分布于类囊体（基粒）膜上，提取色素时为保护色素，往往要加入碳酸钙；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

（2）根据图甲及卡尔文循环，甲图中①为C5化合物，②为C3化合物，③为ATP及[H]，④为ADP＋Pi，⑤为水，⑥为氧气。

CO2最先和C5结合固定到C3里面，所以②C3是最早出现放射性的地方，之后C3变成各种化合物。

（3）根据光合作用过程，如果该植物长期处于黑暗状态，因为缺少光反应产生的[H]和ATP，则卡尔文循环不能进行。

（4）乙图中当植物处于D点时，植物光合作用大于呼吸作用，故甲图中光合作用产生的⑥氧气一方面满足线粒体有氧呼吸的需求，另一方面扩散到外界环境。

（5）根据乙图，光照强度为0时，绿色植物只进行细胞呼吸，故A点放出的CO2表示呼吸作用的强度，随着光照强度的增加呼吸强度是不变的，所以0～D时间段内，呼吸作用消耗的总量就是横线下面矩形的面积，即S1＋S3；S1表示光照强度由0→B时光合作用的净积累量（为负）；S2表示光照强度由B→D时的光合作用有机物的净积累量；S1＋S3表示0→D时段绿色植物呼吸作用消耗的有机物量；S2＋S3表示光合作用产生的有机物总量。

所以当光照强度由0→D时，绿色植物呼吸作用消耗的有机物量为S1＋S3，光合作用的净积累量为S2－S1。

（6）图中虚线是在恒温密闭环境中测得的二氧化碳吸收速率，当吸收速率为零时，表示植物不从外界吸收二氧化碳，此时光合作用所需的所有二氧化碳全由呼吸作用提供，所以此时呼吸速率与光合速率相等。

即在6、18、30、42时，呼吸速率与光合速率相等；据曲线分析，CO2吸收速率最大时对应的时间是36h，因此，叶绿体利用CO2速率最大的时刻是36h时；由曲线图看出，前24小时比后24小时的平均CO2吸收速率低，因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱。

（7）因为植物对绿光几乎不吸收，故如用绿光进行实验，则植物光合作用强度下降，而呼吸作用强度不变，故室内CO2浓度上升，即c点上移。

5．（2014·新课标Ⅱ，29）某植物净光合速率的变化趋势如图所示。

据图回答下列问题：

（1）当CO2浓度为a时，高光强下该植物的净光合速率为________。

CO2浓度在a～b之间时，曲线________表示了净光合速率随CO2浓度的增高而增高。

（2）CO2浓度大于c时，曲线B和C所表示的净光合速率不再增加，限制其增加的环境因素是____________。

（3）当环境中CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，该植物呼吸作用产生的CO2量________（填“大于”、“等于”或“小于”）光合作用吸收的CO2量。

（4）据图可推测，在温室中，若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应该同时考虑________这一因素的影响，并采取相应措施。

答案　

（1）0　A、B、C　

（2）光强　（3）大于　（4）光强

解析　

（1）根据曲线图可知，当CO2浓度为a时，高光强下（曲线A）该植物的净光合速率为0；分析坐标图中曲线的走势可以看出，当CO2浓度在a～b之间时，曲线A、B和C的净光合速率都随着CO2浓度的增高而增高。

（2）由题图可知，影响净光合速率的因素为CO2浓度和光强。

当CO2浓度大于c时，由于受光强的限制，光反应产生的[H]和ATP不足，暗反应受到限制，曲线B和C的净光合速率不再增加。

（3）当环境中的CO2浓度小于a时，在图示的3种光强下，植物的净光合速率小于0，说明该植物此时呼吸作用产生的CO2量大于光合作用吸收的CO2量。

（4）据图可推测，光强和CO2浓度都会影响植物的净光合速率，因此若要采取提高CO2浓度的措施来提高该种植物的产量，还应同时考虑光强这一因素的影响。

2．（表格计算类）某研究小组从当地一湖泊取得一桶水样，取12L水样分装在6只玻璃瓶内，并用剩余的水样测得最初溶氧量为10mg/L。

将装有水样的6只玻璃瓶分别置于不同光照强度下，24h后测得各瓶中的溶氧量。

记录数据如下表（假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响）。

下列叙述正确的是（　　）

瓶号

1

2

3

4

5

6

光照强度（klx）

0

a

b

c

d

e

各瓶溶氧量（mg/L）

4

10

16

24

30

30

A.1号瓶中的生物光合作用产生的O2量小于呼吸作用消耗的O2量

B．6号瓶中所有生物呼吸作用消耗的O2量为10mg/（L·24h）

C．4号瓶中生物通过光合作用产生的O2量为20mg/（L·24h）

D．光照强度至少为bklx时，瓶中生物的产氧量可满足呼吸作用所需

答案　C

解析　表中1号瓶置于无光照条件下，瓶中生物不能进行光合作用，故测定的数据可表示该瓶生物在24h内呼吸后剩余的O2量，即其呼吸作用消耗O2的速率（呼吸强度）为10－4＝6[mg/（L·24h）]；由于假设不同光照强度对水样生物的呼吸强度不产生影响，故所有实验装置中的生物呼吸强度均为6mg/（L·24h）；4号瓶中生物实际光合作用产生的O2量为24＋6－10＝20mg/（L·24h）；同理，2号瓶中生物总的呼吸作用强度与光合作用强度相等。

5．（新情景曲线图）如图表示枫杨在正常情况和遭受水淹时的生理变化过程。

各项指标均在晴天同一时间测得，其中，气孔导度反映了气体通过气孔的难易程度，气孔导度越大，越有利于气体交换。

（1）综合分析以上两图曲线可推断，水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是________________________，此时，叶绿体内[H]的含量________________。

（2）产生不定根是枫杨水淹后气孔导度逐渐恢复正常的主要原因，据图分析，枫杨从第________天开始长出不定根，第________天开始正常生长。

（3）水淹第________天时对枫杨生长影响最大，在此条件下水淹枫杨每平方米每分钟比对照组少积累葡萄糖________μmol。

答案　

（1）气孔导度下降，CO2供应不足　上升

（2）10　50　（3）5　100

解析　

（1）分析题图可知，水淹早期枫杨光合速率快速降低的原因是气孔导度下降，CO2吸收速率降低；由于CO2吸收速率降低，暗反应速率下降，消耗的[H]和ATP减少，光反应阶段仍然可以产生[H]和ATP，因此叶绿体中[H]的含量上升。

（2）由于产生不定根可以使气孔导度恢复，从图中可以看出，从10天左右气孔导度开始增加，说明开始长出不定根，到第50天CO2吸收速率恢复正常，说明植物开始正常生长。

（3）水淹第5天左右CO2吸收速率最小，说明对枫杨影响最大；在这时，正常情况下，CO2吸收速率为14μmol·m－2·s－1，而水淹情况下，CO2吸收速率为4μmol·m－2·s－1，说明少吸收的CO2速率为10μmol·m－2·s－1，对应的积累的葡萄糖为（10÷6）μmol·m－2·s－1，因此每平方米每分钟少积累的葡萄糖量为10÷6×60＝100（μmol）。

6．某研究小组对一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分（蒸馏水）、通气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的干重变化，结果如图所示。

据图分析：

（1）种皮未突破前，种子以无氧呼吸为主，第4天，实验小组测得种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，此时大豆细胞内有机物____________增多，该物质产生于细胞的________________中，产生该物质的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是________。

第________天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。

（2）实验小组在光照强度和CO2浓度等条件不变的情况下，测定不同温度对大豆叶的净光合速率和呼吸速率的影响，结果如下图。

据图分析，大豆最适的生长温度是________℃左右，在此温度下，每100mm2叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是________μmol。

答案　

（1）酒精　细胞质基质　6/7　10　

（2）18　66

解析　

（1）种子吸收的O2和释放的CO2之比为1∶3，说明细胞此时也进行无氧呼吸，此时大豆细胞内有机物酒精增多，产生场所是细胞质基质。

根据无氧呼吸与有氧呼吸反应式，无氧呼吸产生2mol的二氧化碳，消耗葡萄糖是1mol，有氧呼吸产生1mol二氧化碳，消耗葡萄糖是1/6mol，无氧呼吸分解的葡萄糖占被分解葡萄糖的6/7。

从曲线可以看出，第10天，大豆的呼吸速率与光合速率大致相当。

（2）根据大豆叶的净光合速率，净光合速率最大时的温度，是最适的生长温度。

在此温度下，用于光合作用制造有机物的二氧化碳是：

800＋300＝1100（μmol·m－2·s－1），换算成每100mm2叶面积上1小时光合作用制造的葡萄糖是66μmol。

7．如图是某植物在适宜的光照、CO2浓度等条件下，不同温度时每小时CO2吸收量变化曲线（实线）和每小时CO2产生量变化曲线（虚线）。

请据图回答下列问题：

（1）分析图中曲线可以看出，该植物合成有机物速率最快时的温度是________。

该植物25℃时固定CO2的速率________（填“大于”“小于”或“等于”）35℃时固定CO2的速率。

（2）温度保持在25℃的条件下，交替进行12h光照、12h黑暗，该植物每天释放的氧气量是________mol。

若温度保持在35℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该植物能否正常生长？

________。

答案　

（1）30℃　等于　

（2）36　不能

解析　

（1）图中每小时CO2吸收量代表净光合速率，每小时CO2产生量代表呼吸速率，净光合速率＝真光合速率－呼吸速率。

有机物的合成速率、CO2的固定速率都是指真光合速率。

分析图中曲线可以看出：

25℃时，净光合速率是5mol/h，呼吸速率是2mol/h，所以真光合速率是7mol/h。

30℃时，净光合速率是4.5mol/h，呼吸速率是3mol/h，所以真光合速率是7.5mol/h。

35℃时，净光合速率是3mol/h，呼吸速率是4mol/h，所以真光合速率是7mol/h。

（2）温度保持在25℃的条件下，交替进行12h光照、12h黑暗，该植物每天产生的氧气量是7×12＝84（mol），该植物每天消耗的氧气量是2×24＝48（mol），因此该植物每天释放的氧气量是84－48＝36（mol）。

在35℃的条件下，一天中该植物光合作用合成有机物（按葡萄糖算）的总量为7×12÷6＝14（mol），呼吸作用消耗有机物（按葡萄糖算）总量为4×24÷6＝16（mol），因此该植物每天有机物（按葡萄糖算）的积累量为－2mol，所以长时间每天交替12h光照、12h黑暗植物将不能正常生长。

3．（表格类实验）为研究植物的光合作用和细胞呼吸，进行了如下表所列实验。

下列相关说法正确的是（　　）

实验组

植物名称

植株部位

光质

温度（℃）

O2增加量（mL/8小时）

1

龙舌兰

叶片

红

25

100

2

龙舌兰

叶片

黄

25

10

3

龙舌兰

根部

红

25

－15

A.该实验同时证明了光质和温度对龙舌兰光合作用强度的影响

B．比较实验组1和2，可推出龙舌兰叶片的光合速率与绿叶中不同色素吸收光谱有关

C．分析实验组1和3，证明龙舌兰叶片在红光下光合作用的实际速率为115mL/8小时

D．实验组3的结果，证明了红光也是龙舌兰根细胞进行呼吸作用的必要条件

答案　B

解析　从表格看，三组实验的温度是一样的，说明温度不是自变量，A错误；实验组1和2唯一变量是光质，即龙舌兰叶片的光合速率与绿叶中不同色素吸收光谱有关，B正确；实验组3所用的材料是根部，本身不会进行光合作用，与1组不能构成对照，C错误；还要设计一组根部在其它光质下的实验作为对照才能证明，D错误。

4．（2014·南平质检）如图表示测定金鱼藻光合作用强度的实验密闭装置，氧气传感器可监测O2浓度的变化，下列叙述错误的是（　　）

A．该实验探究不同单色光对光合作用强度的影响

B．加入NaHCO3溶液是为了