浙科版高中生物必修一第三章《细胞的代谢》思考与练习答案课后练习.docx
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浙科版高中生物必修一第三章《细胞的代谢》思考与练习答案课后练习
浙科版高中生物必修一第三章《细胞的代谢》思考与练习答案
第一节ATP是细胞内的“能量通货”
一、选择题
1.很多有机物可以为生物体生命活动提供能量。
其中,细胞可直接利用的能源物质是()
A.脂肪 B.葡萄糖
C.ATP D.蛋白质
【答案】C
【解析】ATP是生物体生命活动的直接能源。
2.人在静卧时24h内会消耗40kgATP,在激烈运动时每分钟可消耗0.5kgATP。
对这种现象的合理解释是()
A.ATP大量水解为ADP
B.ADP可以快速生成ATP
C.ATP-ADP循环转化迅速
D.ATP分子中含有2个高能磷酸键
【答案】C
【解析】1个ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。
3个磷酸基团之间有两个高能磷酸键,C正确。
3. ATP水解为ADP,可以用下图表示,图中X代表的是()
A. H2O B.磷酸
C.腺苷 D.葡萄糖
【答案】B
【解析】ATP水解形成ADP,同时生成一个磷酸,并释放能量,所以X代表磷酸。
4.在某细胞培养液中加入32P的磷酸分子,短时间内分离出细胞的ATP,发现其含量变化不大,但部分ATP的末端磷酸基团已带上放射性标记。
该现象不能说明()
A.ATP中远离A的磷酸基团容易脱离
B.ATP是细胞内的直接能源物质
C.该过程中ATP既有合成又有分解
D.部分带有p的ATP是重新合成的
【答案】B
【解析】发现ATP的末端磷酸基团带上放射性标记,说明ATP中远离A的磷酸基团容易脱离,A不符合题意;该观察不能说明ATP是直接能源物质,B符合题意;放射性标记来自培养液中加入32P标记的磷酸分子,部分ATP的末端磷酸基团带上放射性标记,说明32P标记的ATP是重新合成的,ATP的含量变化不大,说明存在ATP的分解,C、D不符合题意。
二、简答题
有研究者用萤火虫进行实验,实验过程以及观察到的现象如下:
将萤火虫的发光器干燥后研磨成粉末状,取两等份分别装入编号为A、B的两支试管中,各加入少量的水并混匀,观察两支试管。
两支试管中均发出淡黄色荧光,约15min后荧光消失。
将ATP溶液加入A试管中,将葡萄糖溶液加入B试管中,观察两支试管。
A试管发出荧光,B试管无荧光。
根据上述实验和实验现象回答问题:
(1)实验中向装有萤火虫发光器粉末的试管加水后,试管发出了荧光。
此现象说明:
①水作为 对发光器粉末发光有着重要作用。
②发光器粉末中含有 物质。
③荧光在出现15min后消失,向试管添加ATP后荧光再次出现,这表明荧光消失是因为 已经被消耗完。
(2)比较两支试管出现的不同现象,可以得到下面的结论:
① 能为萤火虫发光提供可直接利用的能量。
② 不能为萤火虫发光提供可直接利用的能量。
③萤火虫发光的过程是将 能转化成 能的过程。
【答案】
(1)①良好溶剂和反应物 ②少量ATP和荧光 ③ATP
(2)①ATP ②葡萄糖 ③(ATP中活跃的)化学 光
【解析】萤火虫发光是ATP水解产生的化学能转化为光能。
第二节酶是生物催化剂
一、选择题
1.淀粉酶能催化淀粉水解成麦芽糖,面对麦芽糖的水解却不起作用。
这种现象说明酶具有()
A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.稳定性
【答案】B
【解析】一种酶只能催化一种底物或者少数几种相似底物的反应,这就是酶的专一性,淀粉酶能催化淀粉的水解而不能催化麦芽糖的水解,说明酶具有专一性。
2.某种RNA分子能够使另一种RNA分子分解成较小的片段,而自身并不改变。
这种RNA可以被称为()
A.腐蚀剂 B.催化剂 C.杀菌剂 D.稳定剂
【答案】B
【解析】某种RNA能使另一种RNA分解,而反应前后自身并不改变,说明这种RNA是催化剂。
二、简答题
1.加酶洗衣粉中一般含有蛋白酶,请回答下列问题:
(1)这种洗衣粉为什么能够很好地除去衣物上的奶渍和血渍?
(2)使用这种洗衣粉为什么要用温水?
(3)这种洗衣粉不宜用来洗涤下列哪几类衣料?
()
A.化纤 B.纯毛 C.纯棉 D.真丝
(4)为了更好地除去衣物上的油渍,在洗衣粉中还可加入 酶。
【答案】
(1)奶溃和血渍的主要成分是蛋白质,加酶洗衣粉中含有蛋白酶,能专一性地将它们除去。
(2)酶促反应需要适宜的温度。
在最适温度时酶的活性最高,加酶洗衣粉的去污力最强;在0~40℃内,一般酶的活性随温度的升高而升高。
(3)BD
【解析】纯毛和真丝衣料的化学本质都是蛋白质,而这种洗衣粉中含有蛋白酶,能将它们分解,会对衣料造成损坏。
(4)脂肪
【解析】油渍的主要成分是油脂,利用脂肪酶可以专一性地除去油渍。
2.下图为蔗糖酶作用机理示意图,请回答下列问题:
(1)蔗糖酶的化学本质是 ,图中表明蔗糖酶能催化 水解为 和 。
(2)由图可知,蔗糖酶不能催化麦芽糖水解的原因是 。
【答案】
(1)蛋白质 蔗糖葡萄糖 果糖
(2)麦芽糖不能与蔗糖酶结合
【解析】
(1)绝大多数酶是蛋白质,蔗糖酶的化学本质是蛋白质(若化学本质为RNA,题目中会给出相应的信息,不给信息则默认是蛋白质)。
酶具有专一性,蔗糖酶能专一性地催化蔗糖水解,而蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖构成。
(2)酶分子具有一定的结构,能和底物分子特异性地结合。
蔗糖酶只能与蔗糖结合,不能与麦芽糖结合。
3.在淀粉-琼脂块上的5个圆点位置(如右图)分别用蘸有不同液体的棉签涂抹,然后将其放入37℃恒温箱中保温。
2h后取出该淀粉-琼脂块,加入碘液处理1min,然后用清水冲洗掉碘液,观察圆点的颜色变化。
五种处理的结果记录如
分析实验现象并回答下列问题:
(1)上述实验处理需要放在37℃恒温箱里进行保温处理的原因是 。
(2)圈点②和圆点③的颜色反应结果相同,但是引起反应的原因不同。
圆点②和圆点③分别是由于 和 改变了唾液中酶的活性。
(3)该实验中属于对照处理的圆点是 ,得出此结论的理由是 。
(4)圆点⑤应该呈现 色,理由是 。
【答案】
(1)唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右
(2)高温 过酸
(3)1 圆点1处理的液体是清水,无自变量唾液淀粉酶
(4)蓝黑 蔗糖酶不能催化淀粉水解,淀粉与碘液反应呈现蓝黑色
【解析】
(1)唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右,37℃恒温箱保温是为了加快反应速率,减少实验所需时间。
(2)圆点2将新鲜唾液煮沸,高温使酶失活;圆点3将新鲜唾液
第三章第三节物质通过多种方式出入细胞
一、选择题
1.有些物质需要以主动转运的方式进出细胞,主动转运需要载体蛋白并消耗能量。
下列物质中,出入细胞既不需要载体蛋白也不消耗能量的是()
A. K+ B.Na+
C. 氨基酸 D.O2
【答案】D
【解析】物质出入细胞不需要载体,也不需要能量,说明该物质的转运方式为扩散,四个选项中只有O2出入细胞的方式为扩散,D符合题意;K+、Na+ 和氨基酸出入细胞均需要载体的协助,A、B、C不符合题意。
2.下图是某种物质(用“”表示)跨膜运输的示意图,这种物质的运输方式是()
A.渗透 B.胞吞
C.主动转运 D.易化扩散
【答案】C
【解析】由题图可知,该物质的运输需要细胞膜上的载体蛋白协助,消耗ATP,因此这种物质的运输方式为主动转运。
3.向鱼鳔内注入30%的蔗糖溶液,扎紧口并称重。
然后将其浸入5%的蔗糖溶液中,每隔半小时称一次重量。
结果发现,在进行实验的1h之内,鱼鳔重量逐渐增加;在进行实验的1h后,鱼鳔重量不再增加。
下列关于其重量变化的解释,正确的是()
①在进行实验的1h之内,鱼鳔重量增加是因为外界水分进入鱼鳔内
②在进行实验的1h之内,鱼鳔重量增加是因为外界蔗糖分子进入鱼鳔内
③在进行实验的1h后,鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的水分子处于相对平衡的状态
④在进行实验的1h后,鱼鳔重量不再增加是因为进出鱼鳔的蔗糖分子处于相对平衡的状态
A.①④ B. ②④
C.②③ D. ①③
【答案】D
【解析】鱼鳔为半透膜,鱼鳔内的蔗糖溶液浓度大于外界溶液(5%的蔗糖溶液)浓度,水由外界进入鱼鳔中,鱼鳔的重量增加,①正确;蔗糖分子不能通过半透膜进入鱼鳔内,②④错误;在进行实验的1h后,鱼鳔两侧的渗透压相等,水分子进出鱼鳔的速率相等,处于相对平衡状态,③正确。
故选D。
二、简答题
一种金属离子能够通过质膜进入细胞内部。
将活细胞放入不同浓度的含该金属离子的溶液中,1h后,测量细胞内该金属离子的浓度,得到了下图所示曲线:
分析图中曲线的变化,回答以下问题:
(1)该金属离子通过质膜的方式是 ,判断的依据是 。
(2)从A点开始,细胞内该金属离子的浓度不再增加,原因是质膜上运输该金属离子载体 ,此时细胞内外该金属离子的浓度之比是 。
【答案】
(1)主动转运 该金属离子是逆浓度梯度运输的
(2)数量有限 20:
1
【解析】
(1)由题图可知,细胞内该金属离子的浓度大于溶液中该金属离子的浓度(例如溶液中金属离子的浓度为1×10-3mol/L时,细胞内该金属离子的浓度为20×10-3mol/L),而开始时细胞内该金属离子的浓度还在增加,说明该金属离子是逆浓度梯度运输的,为主动转运。
(2)溶液中金属离子增加到一定浓度时,细胞内该金属离子表现出饱和现象,说明质膜上运输该金属离子的载体数量有限。
A点时,细胞内金属离子的浓度为40×10-3mo/L,溶液中金属离子的浓度为2×10-3mol/L,因此细胞内外该金属离子的浓度之比为20:
1。
第四节细胞呼吸为细胞生活提供能量
一、选择题
1. 植物细胞进行需氧呼吸的主要场所和分解的主要能源物质分别是()
A. 叶绿体、葡萄糖 B. 线粒体、葡萄糖
C. 核糖体、蛋白质 D. 线粒体、蛋白质
【答案】B
【解析】植物细胞进行需氧呼吸的主要场所是线粒体,葡萄糖是主要能源物质。
2.需氧呼吸是一系列的氧化还原反应,在需氧呼吸的第一阶段、第二阶段都会产生[H],[H]最终在第三阶段生成水。
在此过程中,O2的作用是()
A.参与酶的催化作用
B.氧化葡萄糖形成丙酮酸
C.与葡萄糖中的碳结合生成CO2
D.在电子传递链的末端与[H]结合生成水
【答案】D
【解析】需氧呼吸第三阶段,前两个阶段产生的[H]经过线粒体内膜上电子传递链的传递,与氧结合生成水,产生大量ATP,故选D。
3.若需判定运动员在运动时肌肉细胞是否进行了无氧呼吸,应监测体内积累的()A.CO2 B. O2 C.ADP D.乳酸
【答案】D
【解析】人的肌肉细胞厌氧呼吸产生乳酸。
4. 现有酵母菌甲进行需氧呼吸,酵母菌乙进行发酵,若它们消耗了等量的葡萄糖,则它们释放的二氧化碳与酵母菌甲吸入的氧气之比为()
A. 1:
2 B. 2:
3 C. 3:
4 D. 4:
3
【答案】D
【解析】假设酵母菌甲和酵母菌乙均消耗了1mol的葡萄糖,酵母菌甲需氧呼吸分解1mol葡萄糖时吸收6mol氧气,释放6mol二氧化碳,而酵母菌乙进行发酵(厌氧呼吸),不吸收氧气,分解1mol葡萄糖时释放2mol二氧化碳。
所以它们释放的二氧化碳是8mol,酵母菌甲吸人的氧气是6mol,两者之比为4:
3。
5. 人和动物的骨骼肌细胞在有氧情况下,能将葡萄糖转化为二氧化碳和水;在缺氧情况下,能将葡萄糖转化为乳酸。
这两种生理过程的实质是()
A.分解有机物,储藏能量 B.合成有机物,储藏能量
C.分解有机物,释放能量 D.合成有机物,释放能量
【答案】C
【解析】细胞呼吸的本质是糖类等有机物的氧化分解,而糖类等有机物氧化分解时会释放出能量,因此细胞呼吸的实质是分解有机物,释放能量,C正确。
二、简答题
1.下图是外界条件对植物细胞呼吸速率影响的曲线图。
请据图回答下列问题:
(1)甲图AB段说明随着温度升高,细胞呼吸 ;温度的作用主要是影响 的活性。
BC段说明细胞呼吸的相对速率 ,原因是 。
(2)乙图中曲线l表示 呼吸类型。
如果曲线I描述的是水稻根细胞的细胞呼吸,那么在DE段时根内积累的物质可能是 。
【答案】
(1)相对速率上升 呼吸酶 下降 酶的活性随温度升高逐渐下降
(2)厌氧 酒精
【解析】
(1)由图甲可知,低于最适温度时,随温度升高呼吸酶的活性逐渐升高,呼吸作用的相对速率上升(AB段);超过最适温度,酶分子会随着温度的升高而发生空间结构改变,导致热变性,呼吸作用的相对速率随之下降(BC段)。
(2)图乙中,曲线I随氧的浓度增加而逐渐下降,说明氧气抑制了曲线I表示的生理活动,因此曲线I表示厌氧呼吸。
水稻根细胞在氧气不足的时候进行厌氧呼吸,产生酒精和二氧化碳,酒精会在根内积累。
2.下图表示大气中氧的浓度对植物组织产生二氧化碳的影响。
请据图回答:
(1)A点表示植物细胞释放的二氧化碳较多,这些二氧化碳是 的产物。
(2)A到B,二氧化碳的释放量急剧减少,其原因是 。
(3)B到C,二氧化碳的释放量又不断增加,其原因是 。
(4)为了有利于储藏蔬菜或水果,储藏室内的氧气应调节到图中的哪一点所对应的浓度?
。
采取这一措施的理由是 。
【答案】
(1)厌氧呼吸
(2)氧气抑制了厌氧呼吸的进行,而需氧呼吸又很弱(3)随氧气浓度的增加,需氧呼吸增强(4)B点这时需氧呼吸明显较低,同时氧气的存在又抑制厌氧呼吸,蔬菜或水果中糖类等有机物分解得最慢
【解析】
(1)该曲线的横坐标代表大气中氧的浓度,纵坐标代表二氧化碳释放的相对值。
从题图中曲线可以看出,A点的氧浓度接近零,此时植物细胞的厌氧呼吸占绝对优势。
(2)A点到B点,植物组织既能进行需氧呼吸又能进行厌氧呼吸。
但是在氧气存在时,厌氧呼吸受到抑制,随氧气浓度的增大,厌氧呼吸强度逐渐降低,并且此时由于氧气浓度低,需氧呼吸强度也很低。
因此,从A点到B点的过程中,二氧化碳的释放量急剧减少。
(3)B点到C点,氧气浓度逐渐增加,植物组织的需氧呼吸随之逐渐增强,产生较多二氧化碳。
(4)蔬菜或水果在储藏的过程中,如果呼吸作用过强,会使糖类等营养物质分解过多而影响品质。
同时,过强的呼吸作用过程中还会产生大量热量,易使蔬菜或水果腐烂,因此在储藏蔬菜或水果时,应使总呼吸作用强度最弱。
B点释放的二氧化碳最少,该点所对应的氧气浓度对厌氧呼吸和需氧呼吸都有抑制作用,在此氧气浓度下有机物的消耗最少,呼吸作用产热最少,最有利于蔬菜或水果的储藏。
第五节光合作用将光能转变为化学能
一、选择题
1.把新鲜的叶绿素溶液放在光源与分光镜之间,在光谱中可以看到最强的吸收区在()
A.绿光部分
B.黄橙光部分
C.蓝紫光部分
D.红光和蓝紫光部分
【答案】D
【解析】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
2.要测定绿色植物是否进行了光合作用,最好是检查()
A.糖的生成
B.ATP的合成
C.氧的释放
D.二氧化碳的吸收
【答案】C
【解析】由于光合作用生成糖,而呼吸作用消耗糖,绿色植物在有光时,同时进行光合作用和呼吸作用,糖的生成量不能直接测量,A不符合题意。
光合作用和呼吸作用都能合成ATP,ATP的合成不能代表光合作用,B不符合题意。
植物进行光合作用释放氧气,可以用薄膜氧电极进行测定,它具有灵敏度高、操作简便的特点,可以连续测定水溶液中溶解氧含量及其变化过程,是检测植物光合作用强度最方便的方法;也可以通过观察密闭装置中红色液滴的移动来检测氧气的释放量,操作也很简便,C符合题意。
在光合作用的研究中测定二氧化碳的吸收量可用pH比色法,也可用红外线气体分析仪更精确地测定,但比较麻烦,D不符合题意。
3.在光照最强的夏季中午,植物叶片气孔关闭,光合速率下降。
其主要原因是()A.水的分解不足
B.五碳糖的数量不足
C.利用光能合成的ATP不足
D.碳反应产生的三碳糖不足
【答案】D
【解析】光照最强的夏季中午,蒸腾作用过强,气孔关闭,CO2来源减少,影响碳反应中CO2的固定,碳反应生成的三碳糖减少,NADPH和ATP因消耗减少而积累,进而抑制了植物的光反应,光合作用强度下降,故选D。
4.用14C标记参加光合作用的二氧化碳,由此可以了解()
A.碳反应不需要光
B.光合作用中能量的传递过程
C.二氧化碳被还原为糖的过程
D.光反应必须在有光条件下进行
【答案】C
【解析】若要证明碳反应不需要光,需提供NADPH和ATP,设计对照实验,自变量为是否有光,A错误;能量的传递过程无法用二氧化碳检测,B错误;根据光合作用的碳反应过程,用同位素14C标记二氧化碳中的碳元素,14C首先转移到三碳酸中,然后转移到三碳糖等有机物中,C正确;证明光反应必须在有光条件下进行,只需要设计对照实验,自变量是有无光,D错误。
5.将某植物的叶片放在特定的密闭容器中(有足够的氧气),在一定的条件下,给予充足的光照,容器内的二氧化碳每小时减少44mg。
如果将其放在黑暗的条件下,二氧化碳每小时增加8.8mg。
如果在充足的光照下,光合作用合成的有机物最后都转变为葡萄糖,那么,这些植物的叶片每小时制造的葡萄糖为()
A.36mg B.72mg
C.180mg D.24mg
【答案】A
【解析】在一定的条件下,给予充足的光照,容器内的二氧化碳每小时减少44mg,为净光合作用量;在黑暗的条件下,二氧化碳每小时增加8.8mg,为呼吸作用量。
由此可知,植物每小时的总光合作用量为44mg+8.8mg=52.8mg,植物叶片每小时制造的葡萄糖为52.8mg÷44÷6×180=36mg,故选A。
二、简答题
1.光合作用由光反应和碳反应两个过程构成.其大致过程如下图所示。
若将某种绿色植物的叶片置于特定实验装置中,研究在分别给予不同时间长度的光照后,光合作用产物出现的顺序。
请回答:
(1)写出光合作用的总反应式:
。
(2)在供给C18O2极短时间后,除了糖类物质含有0以外,从另一种光合产物 中也应当能够检测到18O。
(3)在供给C18O2较长时间后,能够检测出18O的物质是糖类、 。
【答案】
(1)
(2)水 (3)水、氧气
【解析】
(1)光合作用包括光反应和碳反应两个过程,其总反应式为
(2)在供给C18O2极短时间后,在碳反应过程中,C18O2被转化成糖类,同时产生了水,水中的“18O”也来自C18O2。
(3)在供给C18O2较长时间后,除了糖类能够检测出18O,光合作用的产物H218O在光反应中被裂解,生成18O2。
2.光合作用受多种因素影响,光照、CO2、温度、水分等均会影响光合作用的进行。
下图表示在正常温度下,不同CO2浓度、不同光强度(光强)对某种植物吸收CO2量的影响。
请分析回答下列问题:
(1)当光强度为低光强时,从A点开始随着 的增加,此植物光合作用强度不再增加。
(2)当CO2浓度为B、光强度为 (填“高光强”或“低光强“时,此植物可合成较多的有机物,原因是光反应可以产生较多的ATP和 。
(3)据图可知,光合作用受 和 的共同影响。
【答案】
(1)CO2浓度
(2)高光强 NADPH(3)CO2浓度光强度
【解析】
(1)当光强度为低光强时,自变量为CO2浓度,从曲线图可看出,从A点开始随着CO2浓度的增加,此植物光合作用强度不再增加。
(2)从曲线图可看出,当CO2浓度为B、光强度为高光强时,此植物可合成较多的有机物,原因是光反应可以产生较多的ATP和NADPH。
较多的ATP和NADPH促进了三碳酸的还原,促进有机物的合成。
(3)据题图可知,在一定范围内,光合作用强度随CO2浓度的增加而增大,同一CO2浓度下,高光强时光合作用强度较大,因此光合作用受CO2浓度和光强度的共同影响。