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人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教案
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这是一份人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3节 细胞呼吸的原理和应用教案，共9页。
2.酶的作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特性。
3.ATP是生物体内的直接能源物质，其水解过程就是释放能量的过程。生物体内ATP含量不多，但其与ADP间转化迅速，能保证持续供能。
4.植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。光合作用的光反应产生的ATP只用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。
5.有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，反应式为：
C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。
无氧呼吸的场所是细胞质基质，反应式为：
C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
或C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。
6.光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，产物是O2、NADPH和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是(CH2O)和ADP、Pi。
7.光合作用中的物质转变：14CO2→14C3→(14CH2O)；H218O→18O2。
8.光合作用的能量转变：光能→ATP中活跃的化学能和NADPH中部分能量→有机物中稳定的化学能。
题组一 酶实验及相关曲线
1.(2018·江西鹰潭一中期末)为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是( )
A.①和③对比，用双缩脲试剂检测
B.②和④对比，用碘液检测
C.④和⑤对比，用斐林试剂检测
D.③和④对比，用双缩脲试剂检测
答案 B
解析 ①和③对比，酶的种类不同，由于蛋白酶、淀粉酶本身的化学本质都是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，不能断定蛋白质是否被分解，A错误；②与④对比，酶的种类不同，淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B正确；④与⑤对比，底物不同，淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，而麦芽糖也是还原糖，故实验结果不能用斐林试剂检测，C错误；③与④对比，底物不同，但淀粉酶的本质是蛋白质，故实验结果不能用双缩脲试剂检测，D错误。
2.(2018·江西临川一中期末)如图表示人体内某种消化酶在体外最适温度、pH条件下，反应物浓度对酶促反应速率的影响。据图分析，下列说法正确的是( )
A.在A点时，限制反应速率的因素主要是反应物的浓度
B.在其他条件不变的情况下，在C点时，往反应物中加入少量同样的酶，反应速率不变
C.如果在A点时，温度再提高5 ℃，则反应速率上升
D.在C点时，限制反应速率的因素主要是反应物的浓度和酶的浓度
答案 A
解析 在A点时，提高反应物的浓度，反应速率上升，A正确；在C点时，限制反应速率的因素是酶的浓度，故加入少量同样的酶，反应速率上升，B、D错误；题图是在最适温度条件下得到的，提高温度，酶活性下降，则反应速率下降，C错误。
3.下图是温度对a、b、c三种酶活性影响的曲线图。下列叙述正确的是( )
A.c酶的最适温度为37 ℃左右
B.b酶的最适温度高于a酶的最适温度
C.该图反映了实验的两个自变量，一个因变量
D.该实验过程不需要考虑pH
答案 C
解析 据题图无法判断c酶的最适温度，A错误；由题图可知，b酶的最适温度低于a酶的最适温度，B错误；题图反映了两个自变量(温度和酶的种类)，一个因变量(酶活性)，C正确；pH会影响酶的活性，为无关变量，应保持相同且适宜，D错误。
4.(2018·福建龙岩期中)下列选项符合图示含义的是( )
A.随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B.随pH从5升高到7，酶的最适温度不变
C.温度从O→A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D.该酶的最适pH为7
答案 B
解析 由题图可知，随pH从5升高到7，酶的活性先升高后降低，A错误；随pH从5升高到7，酶的最适温度始终为A，B正确；温度从O→A变化过程中，酶的活性逐渐升高，C错误；pH为6时反应物剩余量最少，则该酶的最适pH为6左右，D错误。
5.如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化，下列有关叙述不正确的是( )
A.甲中虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B.乙中虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量的变化曲线
C.若乙中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图丙不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与反应时间的关系
答案 D
解析 底物浓度充足时，酶促反应速率与酶浓度成正比，甲中虚线反应速率加快，可表示为酶量增加一倍时所引起的，A正确；催化剂只能缩短达到化学平衡所需要的时间，但不改变化学反应的平衡点，同时酶的催化效率高，故乙中虚线可表示增加酶浓度，生成物量的变化曲线，B正确；与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性，若乙中实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率，C正确；丙中酶促反应开始时底物浓度高，反应快，后来底物逐渐被分解，反应速率降低，D错误。
题组二 细胞呼吸和光合作用
6.(2018·黑龙江大庆模考)如图三个装置可用于研究萌发的种子细胞呼吸的方式及产物，下列有关分析不正确的是( )
A.甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量
B.乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C.丙装置可用于探究萌发的种子进行细胞呼吸时是否产生CO2
D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
答案 B
解析 乙装置中NaOH溶液的作用是吸收CO2，若装置中的液滴左移，种子可能只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。
7.(2018·浙江宁波期末)甲、乙两图表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(以葡萄糖为反应底物)( )
A.甲图中O2浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中O2浓度为b时的情况对应乙图中CD段
C.甲图中a、b、c、d四个浓度中c是最适合储藏苹果的O2浓度
D.甲图中O2浓度为d时没有酒精产生
答案 B
解析 甲图中O2浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中O2浓度为b时，CO2释放量大于O2吸收量，且O2浓度从b增加到c时，CO2释放量减少，对应乙图中AC段(不包括A点和C点)，B错误；储藏苹果应选择CO2释放量最少时的O2浓度，对应c点，C正确；O2浓度为d时，CO2释放量与O2吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。
8.(2018·甘肃兰州一中月考)如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，若突然将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上升、b下降 B.a、b都上升
C.a、b都下降 D.a下降、b上升
答案 B
解析 由题图可知，a、b是光反应为暗反应提供的NADPH、ATP，c是CO2。CO2降低至极低水平，会影响暗反应中CO2的固定，即C3的生成速率降低，导致C3的还原也减少，消耗的NADPH、ATP减少，则a、b在叶绿体中的含量都上升，B项正确。
9.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是( )
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
答案 C
解析 在C3的还原过程中存在ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能的过程，A错误；结合题图可知，CO2先与C5结合，生成的C3才能被NADPH还原，B错误；依图示可知C3还原过程中，在生成(CH2O)的同时，伴随着C5的形成，C正确；当光照强度减弱时，NADPH和ATP的生成量减少，C5的合成量减少，但其仍然通过CO2的固定过程被消耗，因此短时间内C5含量减少，D错误。
10.将单细胞绿藻置于适宜的温度、光照以及充足的CO2条件下培养，经一段时间后，突然停止光照，则下列叙述中不会发生的是( )
A.光反应停止，不能形成NADPH和ATP
B.短时间内暗反应仍进行，CO2与C5继续结合形成C3
C.短时间内绿藻体内C3的含量会上升
D.由于没有NADPH和ATP供应，C3不能形成糖类等物质，积累了许多C5
答案 D
解析 光照突然停止，光反应不能进行，不能形成ATP和NADPH，短时间内在CO2充足的条件下，CO2继续与C5结合形成C3，但因NADPH及ATP供应不足，C3的还原受阻，无法合成C5和有机物，故细胞内C3增加，C5减少。
11.(2018·重庆一中期末)某学校生物兴趣小组想要设计实验验证酶具有专一性，他们可以选择的材料如下：
蛋白质块、蛋白质溶液、蛋白酶液、淀粉酶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
甲、乙两同学设计了以下实验(甲选择A、B两组，乙选择C、D两组)，四组中其他条件均相同且适宜。请回答下列问题：
(1)双缩脲试剂可以和______________反应，呈现______色。使用过程中________(填“需”或“不需”)加热。
(2)甲同学实验的自变量是_____________________________________________________，
实验结果是A、B组试管中最终颜色分别是____________和________，这是因为
________________________________________________________________________。
(3)乙同学实验的观测指标是________________________________________________，
预期实验现象是__________________________________________________________。
(4)甲、乙两位同学可以达到实验目的的是__________。有同学认为乙的实验设计方案不够完善，得另外加一组实验才能更具有说服力，你认为该加的一组实验设计是
________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质或多肽 紫 不需 (2)酶的种类 紫色 紫色 蛋白酶和淀粉酶的本质都是蛋白质，反应前后酶不变，仍会和双缩脲试剂发生反应 (3)蛋白块的体积变化 C组中蛋白块体积变小或消失，D组中蛋白块体积基本不变 (4)乙 试管中只加等量蒸馏水和同质量、同体积的蛋白块
解析 (1)双缩脲试剂能够和蛋白质或多肽反应生成紫色络合物，该过程不需加热。(2)A组和B组的不同之处是酶的种类，这就是人为控制的自变量。蛋白酶和淀粉酶的本质都是蛋白质，且反应前后不变，故A、B组试管中最终颜色均为紫色。(3)乙同学的实验可以根据蛋白块的体积变化来判断蛋白酶的催化作用。C组中蛋白块体积变小或消失，D组中蛋白块体积不变，说明蛋白质只能被蛋白酶催化水解。(4)根据对照原则，乙同学应再加一组只加蒸馏水和蛋白块的实验。
12.测定水中生物的光合速率常用黑白瓶法。白瓶是透光瓶，里面生物可进行光合作用和细胞呼吸。黑瓶是不透光瓶，生物只能进行细胞呼吸。下表所示是某同学利用此种方法测得某池塘水样在不同光照强度下处理24小时之后的相关数据。其中水样中最初溶解氧的含量为10 mg/L，黑白瓶所处的其他环境条件相同。请回答下列问题：
(1)真核生物发生光合作用的场所是___________________________________________，
细胞呼吸产生ATP的场所是_________________________________________________。
(2)黑白瓶测定光合速率的原理是在相同条件下培养一定时间，根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的__________________，根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的__________________，然后就可以计算出水中生物的__________________。
(3)分析表格数据可知，黑瓶中生物在24 h内细胞呼吸消耗的O2量为________ mg/L。
(4)当光照强度为c klx时，白瓶中生物在24 h内产生的氧气量为________ mg/L。光照强度至少为________(填字母)时，该水层产氧量才能维持生物正常生活。
答案 (1)叶绿体 细胞质基质、线粒体 (2)呼吸速率 净光合速率 总光合速率 (3)7 (4)21 a
解析 (1)叶绿体是真核生物发生光合作用的场所，细胞质基质和线粒体是细胞呼吸产生ATP的场所。(2)总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。根据题意可知，在相同条件下培养一定时间，根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的呼吸速率，根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的净光合速率，然后就可以计算出总光合速率。(3)由于黑瓶中的生物只进行细胞呼吸，故24 h内该瓶中细胞呼吸消耗的O2量为10－3＝7(mg/L)。(4)光照强度为c时，白瓶中生物在24 h内产生的O2量为24－10＋7＝21(mg/L)。当光照强度为a klx时，白瓶中溶氧量不变，说明此时白瓶中生物产生的O2刚好用于所有生物的细胞呼吸，即光照强度至少为a时，该水层产氧量才能维持水中生物正常生活。
13.(2019·西北师大附中测试)如图一表示小麦植株体内的部分生理过程，图二表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，小麦在不同温度下的净光合速率和呼吸速率的变化，分析并回答下列问题：
(1)图一中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________(填序号)；在人体细胞中也能进行的生理过程是________(填序号)；过程________(填序号)能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力。
(2)由图二可知，与光合作用和细胞呼吸有关的酶都受到温度的影响，其中与__________有关的酶的最适温度更高；温度主要通过影响____________来影响光合作用速率。
(3)由图二可知，在40 ℃时，小麦叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持在25 ℃，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植株________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是__________________________________________________。
答案 (1)①② ②④ ②④ (2)细胞呼吸 酶的活性 (3)大于 (4)能 12 h光照条件下光合作用净积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量
解析 (1)由题干可知，图一中①表示光合作用光反应，②表示有氧呼吸第三阶段，③表示光合作用暗反应，④表示有氧呼吸第一和第二阶段，其中可以发生在小麦叶肉细胞生物膜上的是过程①②；人体细胞不能进行光合作用，可以进行有氧呼吸，即可以发生图一中的过程②④；光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应，因此叶肉细胞吸收镁离子需要的能量由有氧呼吸产生，即图一中的过程②④。(2)温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率和呼吸速率，图二显示与光合作用有关的酶的最适温度约为30 ℃，而与细胞呼吸有关的酶的最适温度约为40 ℃，说明与细胞呼吸有关的酶的最适温度更高。(3)图二显示，在40 ℃时，小麦的净光合速率为0，说明此时小麦所有细胞的细胞呼吸量之和与叶肉细胞的光合作用量相等，因此小麦叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。(4)根据图二分析，25 ℃时，小麦的净光合作用量为4，细胞呼吸量小于4，则12 h光照条件下光合作用积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量，所以若温度保持在25 ℃，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植株能正常生长。组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
组别
加入物质
检测方法
A
蛋白酶液和蛋白液
双缩脲试剂
B
淀粉酶液和蛋白液
双缩脲试剂
C
蛋白酶液和蛋白块
不加试剂
D
淀粉酶液和蛋白块
不加试剂
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10
16
24
30
30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
3
3
3
3
3
2.酶的作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特性。
3.ATP是生物体内的直接能源物质，其水解过程就是释放能量的过程。生物体内ATP含量不多，但其与ADP间转化迅速，能保证持续供能。
4.植物产生ATP的场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体，而动物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体。光合作用的光反应产生的ATP只用于暗反应中C3的还原，而细胞呼吸产生的ATP用于除C3还原之外的各项生命活动。
5.有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，反应式为：
C6H12O6＋6O2＋6H2Oeq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋12H2O＋能量。
无氧呼吸的场所是细胞质基质，反应式为：
C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C2H5OH＋2CO2＋少量能量
或C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋少量能量。
6.光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，产物是O2、NADPH和ATP。暗反应的场所是叶绿体基质，产物是(CH2O)和ADP、Pi。
7.光合作用中的物质转变：14CO2→14C3→(14CH2O)；H218O→18O2。
8.光合作用的能量转变：光能→ATP中活跃的化学能和NADPH中部分能量→有机物中稳定的化学能。
题组一 酶实验及相关曲线
1.(2018·江西鹰潭一中期末)为了证明酶的作用具有专一性，某同学设计了如下5组实验，分别选择一定的试剂进行检测，合理的实验方案是( )
A.①和③对比，用双缩脲试剂检测
B.②和④对比，用碘液检测
C.④和⑤对比，用斐林试剂检测
D.③和④对比，用双缩脲试剂检测
答案 B
解析 ①和③对比，酶的种类不同，由于蛋白酶、淀粉酶本身的化学本质都是蛋白质，遇双缩脲试剂呈现紫色，不能断定蛋白质是否被分解，A错误；②与④对比，酶的种类不同，淀粉酶能催化淀粉的水解，蛋白酶不能催化淀粉的水解，用碘液检测，颜色反应不同，B正确；④与⑤对比，底物不同，淀粉是非还原糖，在淀粉酶的作用下分解生成还原糖，而麦芽糖也是还原糖，故实验结果不能用斐林试剂检测，C错误；③与④对比，底物不同，但淀粉酶的本质是蛋白质，故实验结果不能用双缩脲试剂检测，D错误。
2.(2018·江西临川一中期末)如图表示人体内某种消化酶在体外最适温度、pH条件下，反应物浓度对酶促反应速率的影响。据图分析，下列说法正确的是( )
A.在A点时，限制反应速率的因素主要是反应物的浓度
B.在其他条件不变的情况下，在C点时，往反应物中加入少量同样的酶，反应速率不变
C.如果在A点时，温度再提高5 ℃，则反应速率上升
D.在C点时，限制反应速率的因素主要是反应物的浓度和酶的浓度
答案 A
解析 在A点时，提高反应物的浓度，反应速率上升，A正确；在C点时，限制反应速率的因素是酶的浓度，故加入少量同样的酶，反应速率上升，B、D错误；题图是在最适温度条件下得到的，提高温度，酶活性下降，则反应速率下降，C错误。
3.下图是温度对a、b、c三种酶活性影响的曲线图。下列叙述正确的是( )
A.c酶的最适温度为37 ℃左右
B.b酶的最适温度高于a酶的最适温度
C.该图反映了实验的两个自变量，一个因变量
D.该实验过程不需要考虑pH
答案 C
解析 据题图无法判断c酶的最适温度，A错误；由题图可知，b酶的最适温度低于a酶的最适温度，B错误；题图反映了两个自变量(温度和酶的种类)，一个因变量(酶活性)，C正确；pH会影响酶的活性，为无关变量，应保持相同且适宜，D错误。
4.(2018·福建龙岩期中)下列选项符合图示含义的是( )
A.随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B.随pH从5升高到7，酶的最适温度不变
C.温度从O→A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D.该酶的最适pH为7
答案 B
解析 由题图可知，随pH从5升高到7，酶的活性先升高后降低，A错误；随pH从5升高到7，酶的最适温度始终为A，B正确；温度从O→A变化过程中，酶的活性逐渐升高，C错误；pH为6时反应物剩余量最少，则该酶的最适pH为6左右，D错误。
5.如图表示在不同条件下，酶催化反应的速率(或生成物量)变化，下列有关叙述不正确的是( )
A.甲中虚线表示酶量增加一倍时，底物浓度和反应速率的关系
B.乙中虚线表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物量的变化曲线
C.若乙中的实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图丙不能表示在反应开始后的一段时间内，反应速率与反应时间的关系
答案 D
解析 底物浓度充足时，酶促反应速率与酶浓度成正比，甲中虚线反应速率加快，可表示为酶量增加一倍时所引起的，A正确；催化剂只能缩短达到化学平衡所需要的时间，但不改变化学反应的平衡点，同时酶的催化效率高，故乙中虚线可表示增加酶浓度，生成物量的变化曲线，B正确；与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性，若乙中实线表示Fe3＋的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率，C正确；丙中酶促反应开始时底物浓度高，反应快，后来底物逐渐被分解，反应速率降低，D错误。
题组二 细胞呼吸和光合作用
6.(2018·黑龙江大庆模考)如图三个装置可用于研究萌发的种子细胞呼吸的方式及产物，下列有关分析不正确的是( )
A.甲装置可用于探究细胞呼吸是否产生热量
B.乙装置有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C.丙装置可用于探究萌发的种子进行细胞呼吸时是否产生CO2
D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
答案 B
解析 乙装置中NaOH溶液的作用是吸收CO2，若装置中的液滴左移，种子可能只进行有氧呼吸或既进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸。
7.(2018·浙江宁波期末)甲、乙两图表示苹果组织细胞中CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(以葡萄糖为反应底物)( )
A.甲图中O2浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B.甲图中O2浓度为b时的情况对应乙图中CD段
C.甲图中a、b、c、d四个浓度中c是最适合储藏苹果的O2浓度
D.甲图中O2浓度为d时没有酒精产生
答案 B
解析 甲图中O2浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行产生酒精的无氧呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中O2浓度为b时，CO2释放量大于O2吸收量，且O2浓度从b增加到c时，CO2释放量减少，对应乙图中AC段(不包括A点和C点)，B错误；储藏苹果应选择CO2释放量最少时的O2浓度，对应c点，C正确；O2浓度为d时，CO2释放量与O2吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。
8.(2018·甘肃兰州一中月考)如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培的小麦，若突然将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上升、b下降 B.a、b都上升
C.a、b都下降 D.a下降、b上升
答案 B
解析 由题图可知，a、b是光反应为暗反应提供的NADPH、ATP，c是CO2。CO2降低至极低水平，会影响暗反应中CO2的固定，即C3的生成速率降低，导致C3的还原也减少，消耗的NADPH、ATP减少，则a、b在叶绿体中的含量都上升，B项正确。
9.如图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图，下列叙述正确的是( )
A.CO2的固定实质上是将ATP中的化学能转变为C3中的化学能
B.CO2可直接被NADPH还原，再经过一系列的变化形成糖类
C.被还原的C3在有关酶的催化作用下，可再形成C5
D.光照强度由强变弱时，短时间内C5含量会升高
答案 C
解析 在C3的还原过程中存在ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能的过程，A错误；结合题图可知，CO2先与C5结合，生成的C3才能被NADPH还原，B错误；依图示可知C3还原过程中，在生成(CH2O)的同时，伴随着C5的形成，C正确；当光照强度减弱时，NADPH和ATP的生成量减少，C5的合成量减少，但其仍然通过CO2的固定过程被消耗，因此短时间内C5含量减少，D错误。
10.将单细胞绿藻置于适宜的温度、光照以及充足的CO2条件下培养，经一段时间后，突然停止光照，则下列叙述中不会发生的是( )
A.光反应停止，不能形成NADPH和ATP
B.短时间内暗反应仍进行，CO2与C5继续结合形成C3
C.短时间内绿藻体内C3的含量会上升
D.由于没有NADPH和ATP供应，C3不能形成糖类等物质，积累了许多C5
答案 D
解析 光照突然停止，光反应不能进行，不能形成ATP和NADPH，短时间内在CO2充足的条件下，CO2继续与C5结合形成C3，但因NADPH及ATP供应不足，C3的还原受阻，无法合成C5和有机物，故细胞内C3增加，C5减少。
11.(2018·重庆一中期末)某学校生物兴趣小组想要设计实验验证酶具有专一性，他们可以选择的材料如下：
蛋白质块、蛋白质溶液、蛋白酶液、淀粉酶液、蒸馏水、双缩脲试剂、试管若干、恒温水浴锅、时钟等。
甲、乙两同学设计了以下实验(甲选择A、B两组，乙选择C、D两组)，四组中其他条件均相同且适宜。请回答下列问题：
(1)双缩脲试剂可以和______________反应，呈现______色。使用过程中________(填“需”或“不需”)加热。
(2)甲同学实验的自变量是_____________________________________________________，
实验结果是A、B组试管中最终颜色分别是____________和________，这是因为
________________________________________________________________________。
(3)乙同学实验的观测指标是________________________________________________，
预期实验现象是__________________________________________________________。
(4)甲、乙两位同学可以达到实验目的的是__________。有同学认为乙的实验设计方案不够完善，得另外加一组实验才能更具有说服力，你认为该加的一组实验设计是
________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质或多肽 紫 不需 (2)酶的种类 紫色 紫色 蛋白酶和淀粉酶的本质都是蛋白质，反应前后酶不变，仍会和双缩脲试剂发生反应 (3)蛋白块的体积变化 C组中蛋白块体积变小或消失，D组中蛋白块体积基本不变 (4)乙 试管中只加等量蒸馏水和同质量、同体积的蛋白块
解析 (1)双缩脲试剂能够和蛋白质或多肽反应生成紫色络合物，该过程不需加热。(2)A组和B组的不同之处是酶的种类，这就是人为控制的自变量。蛋白酶和淀粉酶的本质都是蛋白质，且反应前后不变，故A、B组试管中最终颜色均为紫色。(3)乙同学的实验可以根据蛋白块的体积变化来判断蛋白酶的催化作用。C组中蛋白块体积变小或消失，D组中蛋白块体积不变，说明蛋白质只能被蛋白酶催化水解。(4)根据对照原则，乙同学应再加一组只加蒸馏水和蛋白块的实验。
12.测定水中生物的光合速率常用黑白瓶法。白瓶是透光瓶，里面生物可进行光合作用和细胞呼吸。黑瓶是不透光瓶，生物只能进行细胞呼吸。下表所示是某同学利用此种方法测得某池塘水样在不同光照强度下处理24小时之后的相关数据。其中水样中最初溶解氧的含量为10 mg/L，黑白瓶所处的其他环境条件相同。请回答下列问题：
(1)真核生物发生光合作用的场所是___________________________________________，
细胞呼吸产生ATP的场所是_________________________________________________。
(2)黑白瓶测定光合速率的原理是在相同条件下培养一定时间，根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的__________________，根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的__________________，然后就可以计算出水中生物的__________________。
(3)分析表格数据可知，黑瓶中生物在24 h内细胞呼吸消耗的O2量为________ mg/L。
(4)当光照强度为c klx时，白瓶中生物在24 h内产生的氧气量为________ mg/L。光照强度至少为________(填字母)时，该水层产氧量才能维持生物正常生活。
答案 (1)叶绿体 细胞质基质、线粒体 (2)呼吸速率 净光合速率 总光合速率 (3)7 (4)21 a
解析 (1)叶绿体是真核生物发生光合作用的场所，细胞质基质和线粒体是细胞呼吸产生ATP的场所。(2)总光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。根据题意可知，在相同条件下培养一定时间，根据黑瓶中含氧量的变化可以得知水中生物的呼吸速率，根据白瓶中含氧量的变化可以确定水中生物的净光合速率，然后就可以计算出总光合速率。(3)由于黑瓶中的生物只进行细胞呼吸，故24 h内该瓶中细胞呼吸消耗的O2量为10－3＝7(mg/L)。(4)光照强度为c时，白瓶中生物在24 h内产生的O2量为24－10＋7＝21(mg/L)。当光照强度为a klx时，白瓶中溶氧量不变，说明此时白瓶中生物产生的O2刚好用于所有生物的细胞呼吸，即光照强度至少为a时，该水层产氧量才能维持水中生物正常生活。
13.(2019·西北师大附中测试)如图一表示小麦植株体内的部分生理过程，图二表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，小麦在不同温度下的净光合速率和呼吸速率的变化，分析并回答下列问题：
(1)图一中能够在小麦叶肉细胞的生物膜上进行的生理过程是________(填序号)；在人体细胞中也能进行的生理过程是________(填序号)；过程________(填序号)能够为叶肉细胞吸收镁离子提供动力。
(2)由图二可知，与光合作用和细胞呼吸有关的酶都受到温度的影响，其中与__________有关的酶的最适温度更高；温度主要通过影响____________来影响光合作用速率。
(3)由图二可知，在40 ℃时，小麦叶肉细胞内光合作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持在25 ℃，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植株________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是__________________________________________________。
答案 (1)①② ②④ ②④ (2)细胞呼吸 酶的活性 (3)大于 (4)能 12 h光照条件下光合作用净积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量
解析 (1)由题干可知，图一中①表示光合作用光反应，②表示有氧呼吸第三阶段，③表示光合作用暗反应，④表示有氧呼吸第一和第二阶段，其中可以发生在小麦叶肉细胞生物膜上的是过程①②；人体细胞不能进行光合作用，可以进行有氧呼吸，即可以发生图一中的过程②④；光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于暗反应，因此叶肉细胞吸收镁离子需要的能量由有氧呼吸产生，即图一中的过程②④。(2)温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率和呼吸速率，图二显示与光合作用有关的酶的最适温度约为30 ℃，而与细胞呼吸有关的酶的最适温度约为40 ℃，说明与细胞呼吸有关的酶的最适温度更高。(3)图二显示，在40 ℃时，小麦的净光合速率为0，说明此时小麦所有细胞的细胞呼吸量之和与叶肉细胞的光合作用量相等，因此小麦叶肉细胞内光合作用强度大于细胞呼吸强度。(4)根据图二分析，25 ℃时，小麦的净光合作用量为4，细胞呼吸量小于4，则12 h光照条件下光合作用积累的有机物量大于12 h黑暗条件下细胞呼吸消耗的有机物量，所以若温度保持在25 ℃，长时间每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，该植株能正常生长。组别
①
②
③
④
⑤
酶
蛋白酶
蛋白酶
淀粉酶
淀粉酶
淀粉酶
反应物
蛋白质
淀粉
蛋白质
淀粉
麦芽糖
组别
加入物质
检测方法
A
蛋白酶液和蛋白液
双缩脲试剂
B
淀粉酶液和蛋白液
双缩脲试剂
C
蛋白酶液和蛋白块
不加试剂
D
淀粉酶液和蛋白块
不加试剂
光照强度(klx)
0(黑暗)
a
b
c
d
e
白瓶溶氧量(mg/L)
3
10
16
24
30
30
黑瓶溶氧量(mg/L)
3
3
3
3
3
3
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