限時(shí)練5運(yùn)用“對照”和“變量”思維解答酶類實(shí)驗(yàn)題、運(yùn)用“物質(zhì)與能量觀”分析光合作用與細(xì)胞呼吸過程1234567一、選擇題突破點(diǎn)1

運(yùn)用“對照”和“變量”思維解答酶類實(shí)驗(yàn)題1.(2025·湖南常德二模)在酶促反應(yīng)中,非競爭性抑制劑不直接與游離的酶相結(jié)合,僅與酶—底物復(fù)合物結(jié)合形成底物—酶—抑制劑復(fù)合物,從而影響酶促反應(yīng)速率。作用機(jī)理如圖,其中E表示酶,S表示反應(yīng)底物,I表示抑制劑,P表示酶促反應(yīng)生成物。加入該抑制劑后,下列推測不合理的是(

)A.酶構(gòu)象改變,酶活性降低B.酶促反應(yīng)平衡向酶—底物復(fù)合物生成的方向移動C.酶促反應(yīng)的最大速率低于正常情況D.酶促反應(yīng)達(dá)到最大速率時(shí),所需底物濃度不變D1234567解析

非競爭性抑制劑與酶—底物復(fù)合物結(jié)合,會導(dǎo)致酶的構(gòu)象發(fā)生改變,從而使酶活性降低,A項(xiàng)合理。由于非競爭性抑制劑與酶—底物復(fù)合物結(jié)合,會使酶促反應(yīng)平衡向酶—底物復(fù)合物生成的方向移動,B項(xiàng)合理。因?yàn)橛蟹歉偁幮砸种苿┑拇嬖?酶能夠結(jié)合的底物減少,所以酶促反應(yīng)的最大速率低于正常情況,C項(xiàng)合理。酶促反應(yīng)達(dá)到最大速率時(shí),所需底物濃度會發(fā)生變化,因?yàn)榉歉偁幮砸种苿┑拇嬖跁绊懙孜锱c酶的結(jié)合,所以達(dá)到最大速率時(shí)所需底物濃度會降低,D項(xiàng)不合理。12345672.(2025·湖北模擬)為檢測溫度對糖化酶和α-淀粉酶活性的影響,某興趣小組進(jìn)行了a、b、c、d四組實(shí)驗(yàn)。每組實(shí)驗(yàn)取4支試管,各加入2mL淀粉溶液,1號不加酶,2~4號分別加入0.5mL10萬活性糖化酶、5萬活性糖化酶、α-淀粉酶(底物淀粉和酶均已經(jīng)置于相應(yīng)溫度下進(jìn)行預(yù)保溫)。反應(yīng)1min后,每支試管加入4滴碘液檢測。結(jié)果如下表所示(“+”表示顯藍(lán)色,“+”越多藍(lán)色越深,“-”表示不變藍(lán))。下列敘述正確的是(

)組別反應(yīng)溫度/℃1號2號3號4號a冰浴++++++++++-b15++++++++++-c60+++---d85++++++++-1234567A.糖化酶對溫度的敏感程度較α-淀粉酶高B.60℃條件下4支試管的結(jié)果說明α-淀粉酶具有高效性C.可以使用斐林試劑代替碘液檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.糖化酶的最適溫度在15~60℃范圍內(nèi)答案

A

1234567解析

依據(jù)表格信息可知,糖化酶與α-淀粉酶相比較,隨溫度的變化,加入糖化酶的組別實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變化更明顯,說明糖化酶對溫度的敏感程度較α-淀粉酶高,A項(xiàng)正確。酶的高效性是指酶與無機(jī)催化劑相比較,可以顯著降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,依據(jù)表格信息,在60

℃條件下,2、3、4號試管均不出現(xiàn)顯色反應(yīng),說明淀粉已被分解,但是由于缺乏加入無機(jī)催化劑的試管對照,不能說明α-淀粉酶具有高效性,B項(xiàng)錯誤。斐林試劑檢測淀粉水解,需要進(jìn)行水浴加熱,而此實(shí)驗(yàn)的目的是檢測溫度對糖化酶和α-淀粉酶活性的影響,斐林試劑的使用會對實(shí)驗(yàn)造成干擾,所以不可以使用斐林試劑代替碘液檢測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,C項(xiàng)錯誤。以2號試管為例,依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,淀粉在60

℃時(shí)不出現(xiàn)藍(lán)色,說明淀粉已被完全分解,85

℃時(shí)藍(lán)色較淺,說明淀粉被部分分解,15

℃藍(lán)色較85

℃時(shí)深,說明15

℃時(shí)剩余淀粉含量比85

℃時(shí)多,可推知糖化酶的最適溫度在60~85

℃范圍內(nèi),D項(xiàng)錯誤。1234567

C1234567

1234567突破點(diǎn)2

運(yùn)用“物質(zhì)與能量觀”分析光合作用與細(xì)胞呼吸過程4.(2025·山西晉中模擬)細(xì)胞的有氧呼吸過程需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),包括糖酵解、檸檬酸循環(huán)和氧化磷酸化三個階段(如圖)。下列敘述正確的是(

)A.無氧呼吸都只在糖酵解階段釋放少量的能量,生成少量ATPB.葡萄糖進(jìn)入線粒體基質(zhì)參與檸檬酸循環(huán),釋放CO2C.圖示有氧呼吸的三個階段均有[H]生成D.氧化磷酸化階段需要氧氣的參與,釋放出的能量大部分貯存在ATP中1234567答案

A

解析

無氧呼吸都只在糖酵解階段(即第一階段)釋放少量的能量,生成少量ATP,A項(xiàng)正確。葡萄糖不進(jìn)入線粒體基質(zhì),B項(xiàng)錯誤。圖示有氧呼吸的第一階段(糖酵解)、第二階段(檸檬酸循環(huán))產(chǎn)生[H],第三階段(氧化磷酸化)需消耗[H],C項(xiàng)錯誤。氧化磷酸化階段需要氧氣的參與,釋放出的能量大部分以熱能的形式散失,D項(xiàng)錯誤。12345675.(2025·河南焦作模擬)光系統(tǒng)Ⅱ復(fù)合體(PSⅡ)包含P680色素蛋白復(fù)合體,可利用光能推動一系列的電子傳遞反應(yīng),使水裂解產(chǎn)生氧氣和H+。PSⅡ蛋白復(fù)合體中的多肽有20余種,如D1、D2、細(xì)胞色素b559等,光合色素有葉綠素、類胡蘿卜素等。下列分析正確的是(

)A.D1和葉綠素都能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)B.真核細(xì)胞的PSⅡ分布在葉綠體的類囊體腔內(nèi)C.衰老細(xì)胞的PSⅡ徹底降解后得到的產(chǎn)物是氨基酸D.PSⅡ中的光合色素傳遞、轉(zhuǎn)換光能,將能量儲存在ATP和NADPH中D1234567解析

蛋白質(zhì)和多肽能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),葉綠素不含有肽鍵,不能與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng),A項(xiàng)錯誤。真核細(xì)胞的PSⅡ分布在葉綠體的類囊體薄膜上,B項(xiàng)錯誤。PSⅡ包括蛋白質(zhì)和光合色素,降解后得到的產(chǎn)物除氨基酸外,還有其他成分,C項(xiàng)錯誤。PSⅡ中的光合色素傳遞、轉(zhuǎn)換光能,將能量儲存在ATP和NADPH中,D項(xiàng)正確。1234567二、非選擇題6.(12分)(2025·云南大理模擬)淀粉和蔗糖是西瓜葉片光合作用的兩種主要產(chǎn)物,如圖是其葉肉細(xì)胞中光合作用的示意圖,磷酸丙糖轉(zhuǎn)運(yùn)器(TPT)能將卡爾文循環(huán)中的磷酸丙糖(TP)不斷運(yùn)到葉綠體外,同時(shí)將釋放的Pi運(yùn)回葉綠體基質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}。1234567(1)從葉肉細(xì)胞中分離葉綠體可采用

法,光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH的作用是

。

(2)若在適宜條件下,突然停止光照,則短時(shí)間內(nèi)C3的含量變化為_________

(填“增加”“減少”或“基本不變”)。

(3)TPT運(yùn)輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1∶1反向交換原則,即每運(yùn)出一個磷酸丙糖需運(yùn)進(jìn)一個Pi作為交換。若合成磷酸丙糖的速率超過Pi運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率,則葉綠體中淀粉的合成會

(填“增加”“減少”或“無明顯變化”),原因是

。

(4)正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?原因是

(答出1點(diǎn)即可)。差速離心作為還原C3的還原劑,并為C3還原提供能量

增加

增加

若合成磷酸丙糖的速率超過Pi運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率,則運(yùn)出葉綠體的磷酸丙糖減少,用于合成淀粉的磷酸丙糖增多,從而使淀粉合成量增加葉片的光合產(chǎn)物還需用于葉片自身呼吸消耗或建造葉片自身結(jié)構(gòu)1234567解析

(1)差速離心法是分離各種細(xì)胞器常用的方法;光反應(yīng)產(chǎn)生的NADPH可作為還原C3的還原劑,并為C3還原提供能量,為暗反應(yīng)作鋪墊。(2)在適宜條件下,突然停止光照后,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP和NADPH減少,C3的還原減弱,而短時(shí)間內(nèi)CO2的固定速率不變,故C3的含量會增加。(3)根據(jù)題意可知,TPT運(yùn)輸物質(zhì)嚴(yán)格遵循1∶1反向交換原則,若合成磷酸丙糖的速率超過Pi運(yùn)進(jìn)葉綠體的速率,則運(yùn)出葉綠體的磷酸丙糖減少,用于合成淀粉的磷酸丙糖增多,從而使淀粉合成量增加。(4)正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?理由之一是葉片的光合產(chǎn)物還要用于葉片自身呼吸消耗或建造葉片自身結(jié)構(gòu),也就是葉片自身的生長發(fā)育也需要利用光合產(chǎn)物。12345677.(11分)(2025·江西期末)棉鈴(棉花的果實(shí))中的有機(jī)物需要依賴葉片的光合產(chǎn)物的輸出。葉肉細(xì)胞進(jìn)行的光合作用如圖1所示,圖中字母代表物質(zhì)。在其他環(huán)境條件適宜的情況下,研究人員測定某品種棉花在不同葉溫下的凈光合速率、氣孔開放程度及胞間CO2濃度,結(jié)果如圖2所示。請回答下列相關(guān)問題。圖1圖21234567(1)圖1中D物質(zhì)包括

,其在光合作用過程中的作用是

。

(2)淀粉和蔗糖分別在葉肉細(xì)胞的

、

中合成。光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式從葉片運(yùn)到果實(shí),與葡萄糖相比,以蔗糖的形式進(jìn)行運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。

ATP和NADPHNADPH為暗反應(yīng)提供能量和作為還原劑,ATP為暗反應(yīng)提供能量葉綠體基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

蔗糖為二糖,等質(zhì)量的葡萄糖和蔗糖相比,蔗糖對細(xì)胞滲透壓的影響較小;蔗糖為二糖,性質(zhì)(結(jié)構(gòu))較穩(wěn)定;蔗糖為二糖,(比單糖)運(yùn)輸效率高等(3)據(jù)圖2分析,在溫度為30~40℃時(shí),限制棉花植株凈光合速率的因素

(填“是”或“不是”)氣孔因素,請說明理由:

。

(4)酶a和酶b對高溫的耐受性不同,36℃時(shí)棉鈴中棉絨的產(chǎn)量下降幅度遠(yuǎn)大于棉花植株中的有機(jī)物含量的下降幅度,結(jié)合信息分析,原因是

。

不是在溫度為30~40℃時(shí),棉花植株的氣孔開放程度上升,胞間CO2濃度也增大,但是凈光合速率卻逐漸下降,因此限制該區(qū)段的因素不是氣孔因素酶b對高溫的耐受性不如酶a,導(dǎo)致蔗糖合成大幅減少,因此運(yùn)往棉鈴的有機(jī)物大幅減少12345671234567解析

(1)分析圖1,物質(zhì)D參與暗反應(yīng)中F生成E的過程,F→E為C3還原過程,物質(zhì)D包括ATP與NADPH,二者為C3還原提供能量,同時(shí)NADPH又是該反應(yīng)過程的還原劑。(2)分析圖1,淀粉在葉綠體基質(zhì)中生成,而蔗糖是光合產(chǎn)物運(yùn)出葉綠體后生成的,場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);蔗糖為二糖,等質(zhì)量的葡萄糖和蔗糖相比,蔗糖對細(xì)胞滲透壓的影響較小;蔗糖為二