第5章 重点突破练(四)

重点突破练(四)

题组一　酶的相关曲线及实验分析

1．下图中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示物质A在无催化剂条件和有酶催化条件下生成物质P所需能量的变化过程。下列相关叙述正确的是(　　)

A．ad段表示在无催化剂的条件下，物质A生成物质P需要的活化能

B．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动

C．若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状均发生改变

D．若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，b在纵轴上将向上移动

答案　D

解析　ac段表示在无催化剂条件下，物质A生成物质P需要的活化能，A错误；与酶相比，无机催化剂降低化学反应活化能的效果不显著，因此若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动，B错误；若仅增加反应物A的量，则图中曲线的原有形状不变，C错误；若曲线Ⅱ为最适酶促条件下的曲线，改变酶促条件后，则b在纵轴上将向上移动，D正确。

2．(2020·辽宁高一期末)某同学在进行某一酶促反应实验时，第一次测得产物生成量随时间变化如图中曲线a所示，第二次实验对第一次实验中的条件进行了一处调整，实验结果如曲线b所示。该同学改变的条件可能是(　　)

A．改变了酶的种类   

B．改变了反应温度

C．改变了酶的用量   

D．改变了底物浓度

答案　D

解析　酶具有专一性，每一种酶只能催化一种或一类化学反应。改变酶的种类不会催化该底物的反应，A项错误；改变反应温度会影响酶的活性，酶促反应的速率有所改变，但生成物的量不会改变，B项错误；改变了酶的用量，会改变酶促反应的速率，但生成物的量不会改变，C项错误；减少底物的浓度，生成物的量减少，D项正确。

3．(2019·辽宁本溪高中高一)如图为用同一种酶进行的不同实验结果，下列有关叙述正确的是(　　)

A．本实验研究的酶是淀粉酶

B．图甲曲线是研究该酶具有高效性的结果

C．实验结果表明，该酶的最适温度是30 ℃、最适pH是7

D．pH＝2与温度为20 ℃条件下酶活性减弱的原因不同

答案　D

解析　根据图丙可知，该酶可以催化麦芽糖水解，应是麦芽糖酶，A错误；图甲曲线表明酶的催化作用受温度影响，B错误；根据图甲可知，该酶的最适温度位于20～40 ℃之间，不能确定为30 ℃，C错误；过酸的条件下酶的空间结构遭到破坏，会变性失活，低温时酶的活性降低，但空间结构不变，D正确。

4．下列关于酶实验的叙述，正确的是(　　)

A．过氧化氢在高温下和酶的催化下分解都加快，其原理都是降低了化学反应所需要的活化能

B．在探究温度对酶活性的影响时，选择淀粉和淀粉酶作实验材料，或者选择过氧化氢和过氧化氢酶作实验材料，检测效果均可

C．若底物选择淀粉和蔗糖，用淀粉酶来验证酶的专一性，则检测试剂宜选用斐林试剂，不宜选用碘液

D．若除酶外所有试剂均已预保温，则在测定酶活性的实验中，操作合理的顺序应为：加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量

答案　C

解析　酶促反应的原理是降低化学反应的活化能，但是高温不会降低化学反应所需要的活化能，A错误；温度升高会使过氧化氢的分解速率升高，因此如果利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响时，改变温度后，引起过氧化氢分解的因素是温度和酶活性，有两个自变量，因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B错误；验证酶的专一性实验中，可以用淀粉、蔗糖、淀粉酶和斐林试剂来进行，不可用碘液对实验结果进行检测，因为不管淀粉酶能否催化蔗糖分解，溶液都不变蓝，C正确；在测定酶活性的实验中，pH为无关变量，为了排除无关变量的干扰，应控制相同且适宜，而缓冲液能起到维持反应液的pH恒定的作用，因此最先加入；酶具有高效性，所以在控制pH恒定的情况下，应先加底物后加酶，让酶促反应在适宜的温度下进行，一定时间后检测产物的量来检测酶的活性，故其顺序应为：加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温→计时→一段时间后检测产物的量，D错误。

题组二　细胞呼吸和光合作用

5．(2019·山东高一月考)下图表示苹果果实在一段时间内，随着环境中O2浓度的提高，其O2吸收量和CO2释放量的曲线。下列叙述正确的是(　　)

A．O2浓度为b时，果实的无氧呼吸水平最低

B．O2浓度为b时，无氧呼吸与有氧呼吸释放的CO2相等

C．O2浓度为a时，不利于果实储存

D．保存干种子的条件是无氧、零下低温、干燥

答案　A

解析　O2浓度为b时，O2吸收量与CO2释放量相等，细胞只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，所以无氧呼吸水平最低的是b点，A正确、B错误；O2浓度为a时，CO2的总释放量最低，表示总的细胞呼吸强度最弱，利于果实储存，C错误；保存干种子的条件是低氧、零上低温、干燥，D错误。

6．如图为光合作用过程示意图。如在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，则a、b在叶绿体中的含量变化将会是(　　)

A．a升高、b下降   

B．a、b都升高

C．a、b都下降   

D．a下降、b升高

答案　B

解析　根据光合作用具体过程中的物质变化，可推知a、b分别是NADPH和ATP，c是二氧化碳。在适宜条件下栽培的小麦，突然将c降低至极低水平(其他条件不变)，C3生成量减少，使得C3的还原过程消耗的NADPH和ATP量减少。但光反应继续进行，则a、b在叶绿体中的含量都升高。

7．如图所示为甘蔗一个叶肉细胞内的一系列反应过程，下列有关说法正确的是(　　)

A．过程A中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光

B．③的产生过程为B的CO2固定提供能量

C．过程D释放的能量大部分储存于ATP中

D．过程B只发生在叶绿体基质中，过程C只发生在线粒体中

答案　A

解析　分析题图可知，A为光反应阶段，B为暗反应阶段，C为有氧呼吸第一阶段，D为有氧呼吸第二、三阶段，物质①是氧气，物质②是NADP＋，物质③包含ADP和Pi，物质④是C5。光反应中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，A正确；光反应产生的ATP水解是为C3的还原提供能量，CO2的固定不需要ATP水解供能，B错误；有氧呼吸三个阶段释放的能量大多数以热能的形式散失，只有少部分能量储存于ATP中，C错误；真核生物细胞内，暗反应只发生在叶绿体基质中，但有氧呼吸第一阶段只发生在细胞质基质中，D错误。

8．(2020·北京人大附中高一期末)将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是(　　)

A．一直降低，直至为零

B．一直保持稳定，不变化

C．降低至一定水平时保持相对稳定

D．升高至一定水平时保持相对稳定

答案　C

解析　在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用强度和细胞呼吸强度相等，二氧化碳的释放量等于吸收量，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，C正确。

9．在适宜光照和温度条件下，给豌豆植株供应14CO2，测定不同的细胞间隙CO2浓度下叶肉细胞中C5的相对含量，结果如下图所示。下列叙述不正确的是(　　)

A．含14C有机物最先出现在叶绿体基质

B．A→B，叶肉细胞吸收CO2速率增加

C．B→C，叶片的光合速率等于呼吸速率

D．B→C，叶肉细胞的光合速率不再增加

答案　C

解析　暗反应发生在叶绿体基质中，而CO2是暗反应的反应物，因此含14C有机物最先出现在叶绿体基质，A正确；据图分析，A→B，C5的相对含量逐渐减小，而C5与CO2结合生成C3，因此该段叶肉细胞吸收CO2速率增加，B正确；B→C，叶片叶肉细胞间的CO2浓度较高，C5含量维持基本不变，表示达到了CO2饱和点，此时光合速率大于呼吸速率，C错误；B→C，达到了CO2饱和点，叶肉细胞的光合速率不再增加，D正确。

10．如图甲表示某种植物光合作用强度与光照强度的关系，图乙表示该植物叶肉细胞的部分结构(图中M和N代表两种气体)。据图判断，下列说法错误的是(注：不考虑无氧呼吸)(　　)

A．乙图中的m3或n3或m2或n2可表示植物照光时的净光合量

B．在甲图中的a点时，乙图中不存在的过程是m3、m4、n3、n4

C．在甲图中c点时，乙图中不存在的过程是m2、m3、n2、n3

D．甲图中e点以后，乙图中n4不再增加，其主要原因是m1值太低

答案　D

解析　甲图中e点以后，光合作用不再增强，这是受到空气中二氧化碳浓度的限制，因此乙图中n4不再增加，其主要原因是m3值太低，D错误。

11．下表所示是采用黑白瓶(不透光瓶—可透光瓶)法测定夏季某池塘不同深度水体中，初始平均O2浓度与24小时后平均O2浓度比较后的数据。下列有关分析正确的是(　　)

A.水深1 m处白瓶中水生植物24小时产生的O2量为3 g/m2

B．水深2 m处白瓶中水生植物光合速率等于所有生物的呼吸速率

C．水深3 m处白瓶中水生植物不进行光合作用

D．水深4 m处白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体

答案　D

解析　根据题意可知，黑瓶中水生植物只能进行细胞呼吸，白瓶中水生植物既能进行光合作用又能进行细胞呼吸，在相同条件下培养一定时间，黑瓶中所测得的数据即为正常的呼吸消耗量。由表中数据可知，在水深1 m处白瓶中水生植物产生的O2量＝3＋1.5＝4.5(g/m2)，A项错误；水深2 m处白瓶中水生植物光合速率＝1.5＋1.5＝3.0[g/(m2·d)]，呼吸速率为1.5 g/(m2·d)，B项错误；水深3 m处白瓶中水生植物光合作用量等于细胞呼吸量，即1.5 g/m2，C项错误；水深4 m处白瓶中藻类植物能进行光合作用和细胞呼吸，故白瓶中藻类植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，D项正确。

12．茶叶细胞中存在多种酚类物质，多酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化生成褐色的物质。实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下，测定了多酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间，结果如图所示。请回答下列问题：

(1)该实验的自变量是____________。

(2)若多酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃，则曲线①是在________(温度)下测定的结果。35 ℃条件下的实验操作步骤排序正确的是____________。

①加入酚类物质　②加入多酚氧化酶　③水浴保持35 ℃　④控制不同的pH　⑤检测实验结果

A．①②③④⑤   B．①④③②⑤

C．①③②④⑤   D．①②④③⑤

(3)两种温度条件下，多酚氧化酶的最适pH是否相同？______，判断的依据是_____________。在pH为1和13的条件下，实验结束后观察到溶液的颜色为无色，说明___________________。

(4)绿茶加工过程中，首先要进行高温炒制才能形成绿叶绿汤的品质特点，你认为这一过程的原理是____________________________。

答案　(1)温度、pH　(2)25 ℃　B　(3)相同　两条曲线最低点对应的pH相同　过酸、过碱都能使酶失去活性　(4)高温使多酚氧化酶失去活性

解析　(1)该实验的自变量是不同的温度和pH，因变量是酚类物质氧化所需要的时间。

(2)酚类物质氧化所需要的时间越短，酶活性越强，故曲线②对应的温度酶活性较强。若多酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃，则曲线②对应的温度是35 ℃，曲线1对应的温度是25 ℃。若探究35 ℃时不同pH对酶活性的影响，加入酚类物质后，应该先调节pH，水浴保持35 ℃，再加入多酚氧化酶，最后检测实验结果。

(3)由图可知，两曲线的最低点对应的pH相同，故不同温度下的最适pH均为6。在pH为1和13的条件下，酶变性失活，实验结束后观察到溶液的颜色为无色。

(4)绿茶加工过程中利用高温使酶变性的原理，形成绿叶绿汤的品质。

13．下图为某绿色植物叶肉细胞光合作用过程示意图。回答下列问题：

(1)提取绿叶中的色素时向研钵中放入碳酸钙的目的是______________。图中水在光下分解的场所是____________，产生的[8]________可以与[5]NADP＋结合生成[2]________。

(2)若突然升高环境中CO2浓度，则[6]________的含量短时间内将会________。在一定范围内升高CO2浓度，植物光合速率加快，当CO2浓度升至一定值后，植物光合速率将不再加快，此时限制光合速率继续增加的环境因素主要有____________________。

(3)在某光照强度下，若此植物的叶肉细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等，则整株植物的净光合速率______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

答案　(1)防止色素被破坏　类囊体薄膜　H＋和电子　NADPH　(2)C5　降低　光照强度、温度、水分等　(3)小于

解析　(1)提取色素的实验中，放入碳酸钙的目的是保护色素，防止色素被破坏；水的光解属于光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，根据题图可知，图中8表示H＋和电子，5表示NADP＋，2表示NADPH。

(2)图中6表示C5，若突然升高环境中CO2浓度，二氧化碳固定加快，消耗的C5增加，而C3还原生成C5的速率基本不变，因此短时间内C5的含量将会降低。

(3)在某光照强度下，若此植物的叶肉细胞光合作用强度与细胞呼吸强度相等，即叶肉细胞的净光合速率为0，而其他一些部位如根等只能进行细胞呼吸消耗有机物，因此整株植物的净光合速率小于0。

14．图甲中曲线Ⅰ表示夏季某一天的温度变化，图乙曲线表示放置于密闭玻璃罩内的某植物在这一天内引起的玻璃罩内CO2浓度变化，请据图分析回答下列问题：

(1)若图甲曲线Ⅱ和Ⅲ中有一条代表该植物的总光合速率，则应该是曲线__________；结合曲线Ⅰ分析，曲线Ⅲ的a点出现小波动的原因是_______________________________________。

(2)若第(1)小题的分析正确，则曲线Ⅱ的b点和曲线Ⅲ的e点的生理状态分别是________________和____________________。

(3)曲线Ⅲ的d点对应图乙曲线中________段的某一点，此时限制光合速率的外因主要是________；图乙曲线中H点对应图甲中________点。

(4)图甲中可用__________________________________________________________表示该植物一天内的有机物积累量；而由图乙可知，该植物在密闭玻璃罩的一天时间内，植物体内的有机物量________(填“增加”“减少”或“基本不变”)。

答案　(1)Ⅱ　凌晨时气温较低，导致催化植物细胞呼吸的酶活性降低，从而影响细胞呼吸(有氧呼吸)释放CO2的速率　(2)开始进行光合作用(或光合速率为0)　光合速率等于呼吸速率(或净光合速率为0)　(3)FG　CO2浓度　e　(4)曲线Ⅲ与横轴围成的正面积与负面积之差　增加

解析　(1)图甲中，曲线Ⅰ表示温度变化，曲线Ⅲ表示净光合速率，所以曲线Ⅱ表示总光合速率；从曲线Ⅰ可知，凌晨时气温较低，呼吸酶活性降低，从而影响细胞呼吸(有氧呼吸)释放二氧化碳的速率，所以曲线Ⅲ的a点出现小波动。

(2)曲线Ⅱ表示总光合速率，b点为0，说明此时开始进行光合作用；曲线Ⅲ的e点表示净光合速率为0，则光合速率等于呼吸速率。

(3)曲线Ⅲ的d点下降的原因是出现光合午休现象，对应图乙曲线中的FG段，此时温度过高，部分气孔关闭，限制光合作用的主要因素是二氧化碳浓度；植物一天中含有机物最多的时刻在图甲中是e点，e点之后的净光合速率将低于零，对应图乙曲线中的H点。

(4)据图甲可知，曲线Ⅲ与横轴围成的正面积表示白天光合作用的有机物的积累量，负面积表示净光合速率小于0或只有细胞呼吸时有机物的消耗量，二者之差表示该植物一天内的有机物积累量。由图乙可知，该植物在密闭玻璃罩的一天时间内，I点的二氧化碳浓度小于A点的二氧化碳浓度，说明有二氧化碳的净消耗，所以植物体内的有机物量增加。