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高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用综合与测试精练
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修1《分子与细胞》第五章 细胞的能量供应和利用综合与测试精练，共7页。试卷主要包含了酶的概念拓展，酶的本质及生理作用的验证实验，2 mg，计算公式等内容，欢迎下载使用。
①____________；②____________；③________________；④________；⑤________；⑥________；⑦____________；⑧________。
答案 ①蛋白质 ②活化能 ③A－P～P～P ④O2 ⑤ATP ⑥2C3 ⑦丙酮酸 ⑧H2O
规律方法整合
方法一 巧记核心概念——酶
典例1 下列关于酶的化学成分的叙述，不正确的是( )
A.一般地说，酶的化学成分是蛋白质
B.酶是由蛋白质和核酸组成的
C.绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA
D.淀粉酶和过氧化氢酶都是蛋白质
答案 B
解析 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的一类有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。
方法链接
1.酶的概念拓展
2.酶的本质及生理作用的验证实验
(1)酶是蛋白质的验证实验
①实验设计思路eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→, 是否出现紫色反应,对照组：已知蛋白质＋双缩脲试剂→, 紫色反应))
②实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
③实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。
(2)酶的催化作用
①实验设计思路eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实验组：底物＋相应酶液\(――→,\s\up7(检测))底物是否, 被分解,对照组：底物＋等量蒸馏水\(――→,\s\up7(检测))底物不, 被分解))
②实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。
③实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。
迁移训练
1.下列有关酶的叙述，正确的是( )
A.凡是活细胞都能产生酶，酶可以由具有分泌功能的细胞产生，也可以从食物中获取
B.酶只有在细胞内才起作用，既能催化细胞内化学反应，又能在新陈代谢和生长发育中起调控作用
C.往淀粉酶溶液中加入双缩脲试剂发现溶液出现紫色，说明酶的化学本质一定是蛋白质
D.将H2O2酶和蒸馏水同时等量加入H2O2溶液中，发现在有酶的试管中迅速出现大量气泡，说明酶的确降低了化学反应的活化能，具有催化作用
答案 D
解析 涉及到酶的概念理解要抓住这样几个关键词：“一般由活细胞产生”、“适宜条件下起催化作用”、“降低活化能”、“绝大多数酶为蛋白质”。
方法二 列表比较光合作用和有氧呼吸
典例2 下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，有关说法不正确的是( )
A.图中①过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜
B.光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原
C.在有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D.②、④过程中产生ATP最多的是④过程
答案 D
解析 ④相当于有氧呼吸第一、二阶段，②为第三阶段，其中产生ATP最多的是第三阶段(即②)。
方法链接 光合作用和有氧呼吸的比较
迁移训练
2.某同学绘出了4幅在不同光照下一个叶肉细胞中CO2与O2的产生、利用以及进出细胞情况的示意图，细胞呼吸利用的和光合作用制造的有机物均为葡萄糖。正确的一幅图是( )
答案 B
解析 结合气体的交换可以判断，CO2和O2不可能同时吸收或者放出。
方法三 光合作用的有关计算方法
典例3 下图是某植物叶片CO2吸收量和叶片表面温度的关系曲线，据图分析：
该植物在25 ℃、适宜光照、1.5%与21%的O2浓度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖的差值是__________mg。(相对分子质量：CO2—44，葡萄糖—180，计算结果保留一位小数)
答案 10.2 mg
解析 每小时单位叶面积积累的葡萄糖量是表观光合作用速率。由曲线可直接读出25 ℃、适宜光照、1.5% O2与21% O2浓度下， CO2吸收分别为30和15，差值为15，再根据光合作用反应式计算：
6CO2―→C6H12O6
264 180
15 mg x
x＝(180×15)÷264≈10.2 (mg)。
方法链接
1.光合速率表示方法
通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来定量表示。
(1)表观光合速率即净光合速率，常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。
(2)真正光合速率即实际光合速率，常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。
2.测定方法
(1)呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定容器内CO2的增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)表观光合速率：将植物置于光下，测定容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。
(3)真正光合速率：不能直接测出，只有测出表观光合速率和呼吸速率，才可算出真正光合速率。
3.表观光合速率和真正光合速率的关系
在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段表示植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合速率，OA＋OD段表示真正光合速率。
4.计算公式
真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。即：
(1)光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量。
(2)光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳吸收量＋呼吸作用二氧化碳释放量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量－呼吸作用葡萄糖消耗量。
有了以上的公式，再结合光合作用和细胞呼吸的反应式，根据各物质之间的对应关系进行计算。
迁移训练
3.某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示)。实验结果如下(“＋”表示增加，“－”表示减少)，下列有关说法正确的是( )
A.由表中数据可知，光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同
B.在适宜光照下，35 ℃时光合速率小于呼吸速率
C.由表可知，在适宜光照下，最有利于植物生长的温度是30 ℃
D.在黑暗情况下，叶肉细胞内无ATP的形成
答案 C
方法四 种子呼吸强度的测定实验
典例4 请据图回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)( )
A.A处上升，B处下降
B.A、B两处都下降
C.A处下降，B处上升
D.A、B两处都不变
答案 C
解析 小白鼠有氧呼吸消耗同摩尔的氧气，呼出同摩尔的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致瓶内气体的量减少，气压降低，使U形管内的液面A处下降，B处上升。
方法链接 植物组织呼吸方式的探究
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：
(1)装置甲用来测量有氧呼吸的强度：种子有氧呼吸吸收氧气，放出的CO2被NaOH溶液吸收，导致瓶内气压下降，液滴左移，移动的体积就是种子有氧呼吸吸收的氧气的体积。
(2)装置乙用来测量无氧呼吸(产生酒精和CO2)的强度：种子的无氧呼吸不吸收氧气，放出的CO2气体不被吸收，这样瓶内的气压增加，液滴右移，移动的体积就是种子无氧呼吸放出的CO2的体积。
(3)根据以上原理，实验现象和结论如下表：
迁移训练
4.现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为3∶5，这是因为( )
A.有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸
B.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸
D.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
答案 B
解析 假设氧气消耗3 ml，则有氧呼吸产生的二氧化碳也是3 ml，那么无氧呼吸产生的二氧化碳为2 ml。再根据方程式有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/2 ml，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1 ml，所以有1/3的酵母菌进行有氧呼吸，2/3的酵母菌进行无氧呼吸。类别
内容
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
功能
降低化学反应的活化能，提高化学反应速率
种类
按存在部位分
胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶
胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶
按功能分
水解酶：在物质水解时起催化作用
合成酶：在物质合成时起催化作用
与无机催化剂
相同的性质
①降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点
②反应前后，酶的性质和数量不变
项目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物eq \(――→,\s\up7(合成))有机物
有机物eq \(――→,\s\up7(分解))无机物
能量变化
光能→化学能(储能)
化学能→ATP(放能)
实质
合成有机物
分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
活细胞(主要在线粒体)
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
联系
温度(℃)
10
15
20
25
30
35
40
45
适宜光照
－12
－17
－23
－26
－35
－26
－24
－15
黑暗
＋6
＋11
＋18
＋25
＋35
＋40
＋32
＋20
实验现象
结论
装置甲
装置乙
液滴左移
液滴不移动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
液滴不移动
液滴右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
液滴左移
液滴右移
既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸
液滴不移动
液滴不移动
可能是死种子，或者进行的是产生乳酸的无氧呼吸(特殊的植物种子，如玉米的胚)
①____________；②____________；③________________；④________；⑤________；⑥________；⑦____________；⑧________。
答案 ①蛋白质 ②活化能 ③A－P～P～P ④O2 ⑤ATP ⑥2C3 ⑦丙酮酸 ⑧H2O
规律方法整合
方法一 巧记核心概念——酶
典例1 下列关于酶的化学成分的叙述，不正确的是( )
A.一般地说，酶的化学成分是蛋白质
B.酶是由蛋白质和核酸组成的
C.绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA
D.淀粉酶和过氧化氢酶都是蛋白质
答案 B
解析 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的一类有机物。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数是RNA。
方法链接
1.酶的概念拓展
2.酶的本质及生理作用的验证实验
(1)酶是蛋白质的验证实验
①实验设计思路eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→, 是否出现紫色反应,对照组：已知蛋白质＋双缩脲试剂→, 紫色反应))
②实验结果分析：通过对照，实验组若出现紫色，证明待测酶的化学本质是蛋白质；若不出现紫色，则该酶液的化学本质不是蛋白质。
③实验变量：自变量是待测酶液和已知蛋白液，因变量是是否有紫色反应。
(2)酶的催化作用
①实验设计思路eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(实验组：底物＋相应酶液\(――→,\s\up7(检测))底物是否, 被分解,对照组：底物＋等量蒸馏水\(――→,\s\up7(检测))底物不, 被分解))
②实验结果分析：根据底物性质利用相应试剂检测，若底物被分解，则证明酶具有催化作用，否则不具有催化作用。
③实验变量：自变量是相应酶液的有无，因变量是底物是否被分解。
迁移训练
1.下列有关酶的叙述，正确的是( )
A.凡是活细胞都能产生酶，酶可以由具有分泌功能的细胞产生，也可以从食物中获取
B.酶只有在细胞内才起作用，既能催化细胞内化学反应，又能在新陈代谢和生长发育中起调控作用
C.往淀粉酶溶液中加入双缩脲试剂发现溶液出现紫色，说明酶的化学本质一定是蛋白质
D.将H2O2酶和蒸馏水同时等量加入H2O2溶液中，发现在有酶的试管中迅速出现大量气泡，说明酶的确降低了化学反应的活化能，具有催化作用
答案 D
解析 涉及到酶的概念理解要抓住这样几个关键词：“一般由活细胞产生”、“适宜条件下起催化作用”、“降低活化能”、“绝大多数酶为蛋白质”。
方法二 列表比较光合作用和有氧呼吸
典例2 下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，有关说法不正确的是( )
A.图中①过程进行的场所是叶绿体的类囊体薄膜
B.光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原
C.在有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D.②、④过程中产生ATP最多的是④过程
答案 D
解析 ④相当于有氧呼吸第一、二阶段，②为第三阶段，其中产生ATP最多的是第三阶段(即②)。
方法链接 光合作用和有氧呼吸的比较
迁移训练
2.某同学绘出了4幅在不同光照下一个叶肉细胞中CO2与O2的产生、利用以及进出细胞情况的示意图，细胞呼吸利用的和光合作用制造的有机物均为葡萄糖。正确的一幅图是( )
答案 B
解析 结合气体的交换可以判断，CO2和O2不可能同时吸收或者放出。
方法三 光合作用的有关计算方法
典例3 下图是某植物叶片CO2吸收量和叶片表面温度的关系曲线，据图分析：
该植物在25 ℃、适宜光照、1.5%与21%的O2浓度下，每小时单位叶面积积累的葡萄糖的差值是__________mg。(相对分子质量：CO2—44，葡萄糖—180，计算结果保留一位小数)
答案 10.2 mg
解析 每小时单位叶面积积累的葡萄糖量是表观光合作用速率。由曲线可直接读出25 ℃、适宜光照、1.5% O2与21% O2浓度下， CO2吸收分别为30和15，差值为15，再根据光合作用反应式计算：
6CO2―→C6H12O6
264 180
15 mg x
x＝(180×15)÷264≈10.2 (mg)。
方法链接
1.光合速率表示方法
通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来定量表示。
(1)表观光合速率即净光合速率，常用O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量来表示。
(2)真正光合速率即实际光合速率，常用O2产生量、CO2固定量或有机物的产生量来表示。
2.测定方法
(1)呼吸速率：将植物置于黑暗中，测定容器内CO2的增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)表观光合速率：将植物置于光下，测定容器中O2增加量、CO2减少量或有机物增加量。
(3)真正光合速率：不能直接测出，只有测出表观光合速率和呼吸速率，才可算出真正光合速率。
3.表观光合速率和真正光合速率的关系
在不考虑光照强度对呼吸速率影响的情况下，OA段表示植物呼吸速率，OD段表示植物表观光合速率，OA＋OD段表示真正光合速率。
4.计算公式
真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。即：
(1)光合作用实际产氧量＝实测的氧气释放量＋呼吸作用耗氧量。
(2)光合作用实际二氧化碳消耗量＝实测的二氧化碳吸收量＋呼吸作用二氧化碳释放量。
(3)光合作用葡萄糖净生产量＝光合作用实际葡萄糖生产量－呼吸作用葡萄糖消耗量。
有了以上的公式，再结合光合作用和细胞呼吸的反应式，根据各物质之间的对应关系进行计算。
迁移训练
3.某实验小组将玉米幼苗置于一密闭容器内，测定温度对光合作用和细胞呼吸的影响(用容器内CO2的变化量表示)。实验结果如下(“＋”表示增加，“－”表示减少)，下列有关说法正确的是( )
A.由表中数据可知，光合作用酶和细胞呼吸酶的最适温度相同
B.在适宜光照下，35 ℃时光合速率小于呼吸速率
C.由表可知，在适宜光照下，最有利于植物生长的温度是30 ℃
D.在黑暗情况下，叶肉细胞内无ATP的形成
答案 C
方法四 种子呼吸强度的测定实验
典例4 请据图回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)( )
A.A处上升，B处下降
B.A、B两处都下降
C.A处下降，B处上升
D.A、B两处都不变
答案 C
解析 小白鼠有氧呼吸消耗同摩尔的氧气，呼出同摩尔的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，导致瓶内气体的量减少，气压降低，使U形管内的液面A处下降，B处上升。
方法链接 植物组织呼吸方式的探究
欲确认某生物的呼吸类型，应设置两套呼吸装置，如图所示(以发芽种子为例)：
(1)装置甲用来测量有氧呼吸的强度：种子有氧呼吸吸收氧气，放出的CO2被NaOH溶液吸收，导致瓶内气压下降，液滴左移，移动的体积就是种子有氧呼吸吸收的氧气的体积。
(2)装置乙用来测量无氧呼吸(产生酒精和CO2)的强度：种子的无氧呼吸不吸收氧气，放出的CO2气体不被吸收，这样瓶内的气压增加，液滴右移，移动的体积就是种子无氧呼吸放出的CO2的体积。
(3)根据以上原理，实验现象和结论如下表：
迁移训练
4.现有一瓶掺有酵母菌的葡萄糖溶液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比为3∶5，这是因为( )
A.有1/4的酵母菌在进行有氧呼吸
B.有1/3的酵母菌在进行有氧呼吸
C.有1/2的酵母菌在进行有氧呼吸
D.有2/3的酵母菌在进行有氧呼吸
答案 B
解析 假设氧气消耗3 ml，则有氧呼吸产生的二氧化碳也是3 ml，那么无氧呼吸产生的二氧化碳为2 ml。再根据方程式有氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1/2 ml，无氧呼吸消耗的葡萄糖的量为1 ml，所以有1/3的酵母菌进行有氧呼吸，2/3的酵母菌进行无氧呼吸。类别
内容
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
功能
降低化学反应的活化能，提高化学反应速率
种类
按存在部位分
胞内酶：合成后在细胞内起作用，如有氧呼吸酶
胞外酶：合成后分泌到细胞外起作用，如消化酶
按功能分
水解酶：在物质水解时起催化作用
合成酶：在物质合成时起催化作用
与无机催化剂
相同的性质
①降低化学反应的活化能，提高反应速率，但不改变反应的方向和平衡点
②反应前后，酶的性质和数量不变
项目
光合作用
有氧呼吸
物质变化
无机物eq \(――→,\s\up7(合成))有机物
有机物eq \(――→,\s\up7(分解))无机物
能量变化
光能→化学能(储能)
化学能→ATP(放能)
实质
合成有机物
分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
活细胞(主要在线粒体)
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
联系
温度(℃)
10
15
20
25
30
35
40
45
适宜光照
－12
－17
－23
－26
－35
－26
－24
－15
黑暗
＋6
＋11
＋18
＋25
＋35
＋40
＋32
＋20
实验现象
结论
装置甲
装置乙
液滴左移
液滴不移动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸
液滴不移动
液滴右移
只进行产生酒精的无氧呼吸
液滴左移
液滴右移
既进行有氧呼吸，又进行产生酒精的无氧呼吸
液滴不移动
液滴不移动
可能是死种子，或者进行的是产生乳酸的无氧呼吸(特殊的植物种子，如玉米的胚)
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