生命的物质变化和能量转换改
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生命活动中的能量转换能量是指物体所拥有的能够产生或者做功的属性。
在生命活动中,能量是生物体进行各种生命功能活动的重要物质基础。
能量转化是生命活动中基本的物理与化学过程之一,生命活动中的能量转化涉及到物质的合成和分解、物理运动、化学反应、热能和电能等多种形态。
在不同生物个体和生物群体之间,能量的转化也会发生很大的差异。
本文将从营养物质、能量代谢和能量转移3个方面阐述生命活动中的能量转化过程。
一、营养物质人类和其他生物体的生命体系活动需要很多能量,而这些能量来源需要从广泛的食物营养物质中获取。
营养物质来源主要包括碳水化合物、蛋白质和脂肪等。
这些食品的消化和吸收形成真实的基础,并能够直接或者间接地支持生命体的各种生命活动。
碳水化合物是人体最主要的能量来源之一,包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等,它们可以被消化吸收到人体中。
当碳水化合物通过食管流入胃中时,胰腺将会分泌胰岛素,促进血糖降低。
如果人体中的葡萄糖过多,肝脏会将其转化成糖原来储存。
当身体需要能量时,该糖原通过动力学过程转化为葡萄糖,在人体细胞中发挥能量供应作用。
蛋白质是人体细胞和组织的重要组成部分,同时也是非常重要的能量来源之一。
蛋白质由20种氨基酸组成,当我们每天进食含有蛋白质的食物时,胃酸和酶会将其分解成氨基酸,吸收进入人体。
当身体需要能量时,某些氨基酸可以通过动力学过程转化为葡萄糖以供能量利用,某些则被分解成能够产生能量的化合物。
脂肪是人体中储存能量最多的组织之一,其能量密度较高,大大超过了碳水化合物和蛋白质。
当脂肪进入人体后,胆汁会将其分解成由脂肪酸和甘油组成的分子,然后这些分子会被吸收到小肠上皮细胞中,进入血液循环,提供能量。
二、能量代谢在生命体中,代谢是指生命组织产生必需的物质和能量资源。
能量代谢指的是生命体中的营养和化学能被转化为可用的生物能,以维持各种重要生命活动。
能量代谢主要包括三个阶段,即产生能量的一系列化学反应、转化生成三磷酸腺苷(ATP)的过程、以及通过氧化过程释放出能量,产生C02和H20的过程。
新陈代谢的基本特征新陈代谢是指生物体内化学反应的总和,包括能量转换、物质合成和分解等过程。
它是维持生命活动的基本特征,也是生物体适应环境变化的重要手段。
新陈代谢的基本特征包括以下几个方面:1. 能量转换能量转换是新陈代谢的核心,它是生命活动所必需的。
通过光合作用、呼吸作用等过程,生物体将外界能量转化为内部能量,以维持自身正常功能。
同时,能量转换也会产生废物和副产物,这些废物需要被及时排出体外。
2. 物质合成生物体需要不断地合成各种有机分子来满足自身需求,如蛋白质、核酸、脂类等。
这些有机分子通常由简单小分子组成,并且需要消耗大量的能量。
因此,在新陈代谢中,物质合成是一个高度耗费能量的过程。
3. 物质分解除了进行物质合成外,生物体还需要不断地分解有机分子来获取能量和原料。
这些有机分子可以来自食物、存储在组织中的物质或自身分解产生的废物。
在分解过程中,有机分子会被逐步降解成较小的分子,最终释放出能量和废物。
4. 调节平衡新陈代谢需要维持一定的平衡状态,以保证生物体正常运转。
这个平衡状态包括能量平衡、水平衡、酸碱平衡等。
当这些平衡状态被打破时,生物体会采取一系列措施来调节,以恢复平衡。
5. 适应环境生物体需要不断地适应外界环境变化,以保证自身生存和繁殖。
在新陈代谢过程中,生物体会根据外界条件进行调整和改变。
例如,在寒冷环境下,动物会增加脂肪合成以保持体温;在缺氧环境下,细胞会采用发酵代替呼吸作用来获取能量。
总之,新陈代谢是生命活动的基本特征之一,它涉及到能量转换、物质合成和分解、调节平衡以及适应环境等方面。
了解新陈代谢的基本特征有助于我们更好地理解生物体的运作机制,也有助于我们更好地保护和利用生物资源。
2023-2024学年沪科版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2.请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题(本大题共计15小题每题3分共计45分)1.以下是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置以下说法错误的是()A. 选择酵母菌为实验材料是因为其在有氧和无氧条件下都能生存B. 甲装置泵入的空气必须先通过\ NaOH溶液去除其中的\ CO_2C. 乙装置必须静置足够—段时间消耗Ⅱ中的\ O_2D. 该实验也可用溴麝香草酚蓝检测\ CO_2 其颜色变化为黄→绿→蓝【答案】D【解析】解 A.酵母菌属于兼性厌氧菌即在有氧时能进行有氧呼吸而在缺氧时能进行无氧呼吸 A正确B.甲装置为探究酵母菌的有氧呼吸装置 A瓶中的 NaOH溶液用于吸收空气中的 CO_2 避免对实验的干扰从而使实验结果更可靠 B正确C.为使实验更精确乙装置要静置一段时间消耗掉Ⅱ瓶中原有的氧气确保酵母菌处于无氧环境中 C正确D.用溴麝香草酚蓝水溶液检测 CO_2 其颜色变化为蓝→绿→黄 D错误故选 D2.下列关于光合作用的发现史的叙述错误的是()A. 卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径B. 鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水而不是来自二氧化碳实验中没有设置对照C. 恩格尔曼实验中用极细的光束照射水绵叶绿体上光照多的与光照少的部位为一组对照实验被光束照射的部位与没有被光束照射的部位分别为实验组和对照组D. 萨克斯实验进行黑暗处理是为了耗尽原有的淀粉实验中的遮光组与见光组分别为实验组和对照组【答案】B【解析】A. 卡尔文通过用同位素 ^14C对二氧化碳进行标记弄清了光合作用中CO_2→ C_3→ (CH_2O)的转化途径 A正确B. 鲁宾和卡门利用 ^18O分别对 H_2O和 CO_2进行标记证明了光合作用释放的氧气来自水而不是来自二氧化碳这两组实验均为实验组为相互对照 B错误C. 恩格尔曼实验中用极细的光束照射水绵, 叶绿体上光照多的与光照少的部位为一组对照实验被光束照射的部位与没有被光束照射的部位分别为实验组和对照组 C正确D. 萨克斯实验中把绿叶先放在暗处处置几个小时是为了消耗掉叶片中的营养物质一半遮光、一半曝光形成对照实验 D正确故选B3.下图为某种植株幼苗在不同温度条件下光照强度对 CO_2吸收量的影响下列说法不正确的是()A. 光合作用和呼吸作用的酶活性都是22℃时比17℃时高B. 光照强度小于1klx时温度是光合作用速率的主要限制因素C. 光照强度为1klx时 17℃和22℃条件下\ CO_2固定速率相同D. 光照强度为2klx时 22℃和17℃条件下幼苗生长速率相同【答案】B【解析】解 A.光照强度为0时 22℃条件下呼吸作用强于17℃最大光合作用速率也是22℃条件下大于17℃ A正确B.光照强度小于1klx时 22℃和17℃条件下总光合作用速率基本相同而随着光照强度增加总光合作用速率改变所以光照强度是主要限制因素 B错误C. CO_2固定速率表示总光合作用速率题中为 CO_2吸收速率加上黑暗状态下细胞呼吸作用强度( CO_2产生速率)可计算得到光照强度为1klx时 17℃和22℃条件下 CO_2固定速率相同 C正确D.光照为2klx时幼苗的净光合作用速率相同所以两者生长速率相同 D正确故选 B4.下列有关糖类的表述不正确的是()A. 糖类可以作为结构物质B. 动物细胞中不含有纤维素C. 同质量的糖类和油脂氧化分解释放的能量不同D. 淀粉是植物细胞合成的不能作为人和动物的能源物质【答案】D【解析】A、糖类可以作为结构物质如组成植物细胞壁的纤维素是一种多糖 A正确B、纤维素是植物细胞壁的成分之一动物细胞中不含有纤维素 B正确C、油脂含氢量比同质量的糖多氧化分解释放的能量多于糖 C正确D、淀粉是植物细胞合成的经人体消化吸收后可以为人体提供能量 D错误5.光合作用和化能合成作用的相同点是()A. 都能把无机物转变成有机物B. 都需要太阳光能C. 都需要无机物氧化供能D. 都需要利用氧气【答案】A【解析】解 A、光合作用和化能合成作用分别用光能和化学能将无机物合成有机物的B、化能合成作用是利用化学能 B错误C 、光合作用不需要无机物氧化供能需要光能提供能量 C错误D、光合作用不需要氧化供能能量由光能提供的故光合作用不需要利用氧气 D错误.故选 A.6.如图是水稻新鲜绿叶的光合色素在滤纸上分离的情况下列说法正确的是()A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发B. 水稻在收获时节叶片中色素量的变化是(甲+乙)>(丙+丁)C. 在层析液中甲色素的溶解度最大D. 缺Mg会使甲和乙色素带的宽度变窄【答案】D【解析】解 A.提取色素时加入碳酸钙是为了防止色素被破坏 A错误B.水稻在收获时节叶片呈黄色叶绿素分解了呈现出类胡萝卜素的颜色所以叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁) B错误C.四种色素都能溶解在层析液中丁色素的溶解度最大原因是它在滤纸上扩散的最快 C 错误D.缺Mg将会使甲(叶绿素b)和乙(叶绿素a)的含量降低色素带的宽度变窄 D正确故选 D7.某植物光合速率随光照强度的变化曲线如图所示下列说法正确的是()A. a点时只进行细胞呼吸不进行光合作用B. b点时光合作用速率大于0 植物释放氧气C. c点时增加光照强度 C_5化合物生成速率提高D. 在0﹣M之间增加光照强度有机物的积累量可用三角形bMc面积表示【答案】A【解析】8.下列有关“探究酵母菌的呼吸方式”实验的叙述错误的是()A. 实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O_2B. 在探究有氧呼吸的实验过程中泵入的空气应去除CO_2C. 实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等D. 可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式【解析】A、实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌并去除溶液中的O_2 故A正确B、酵母菌有氧呼吸过程中有CO_2产生所以在探究有氧呼吸的实验过程中泵入的空气应去除CO_2 以防止干扰实验结果故B正确C、该实验的自变量是有无氧气温度、pH、培养液浓度等属于无关变量无关变量应相同且适宜故C正确D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳所以不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式故D错误9.研究发现某些植物在受低温袭击时呼吸速率先升高后降低细胞内可溶性糖的含量有明显提高下列推理或分析不合理的是()A. 可溶性糖增多的过程可不断产生水B. 冷害初期呼吸增强有利于植物抵御寒冷C. 低温不会使酶变性但会暂时抑制酶活性D. 持续低温使根细胞呼吸减弱抑制根细胞吸收无机盐【答案】A【解析】解 A、可溶性糖增多的过程为多糖水解的过程需消耗水 A错误B、冷害初期小麦呼吸作用增强释放的热量增多有利于抵御寒冷环境 B正确C 、低温不会使酶变性但会暂时抑制酶活性 C正确D、低温时酶活性减低细胞呼吸减弱产生的能量少根细胞吸收矿质元素能力下降 D正确.故选 A.10.为了探究pH对叶绿素稳定性的影响某研究性学习小组的同学利用菠菜绿叶提取出光合色素粗品然后在25℃的室温条件下进行了如下实验A. 提取色素时需要加入层析液B. 该实验结果无法判断叶绿素在碱性环境中是否被破坏C. ④出现黄褐色的原因一定是没有加碳酸钙D. 不能用纸层析法分析②④两组溶液颜色差异的原因【答案】B【解析】解 A.分离色素时才需要加入层析液 A错误B.在pH为7或8的环境中色素溶液的颜色均为绿色该实验结果无法判断叶绿素在碱性环境中是否被破坏 B正确C.在pH为5的弱酸性环境下色素溶液的颜色由绿色变成黄褐色说明弱酸性环境下的叶绿素可能因稳定性较差而被分解弱酸环境中类胡萝卜素的稳定性可能高于叶绿素即④出现黄褐色的原因不一定是没有加碳酸钙 C错误D.纸层析法可以分离各种色素来分析色素的种类因此可用纸层析法分析②④两组出现颜色差异的原因 D错误故选 B11.将等量且足量的苹果肉分别放在不同O_2浓度的密闭容器中 1 h 后测定O_2的吸收量和CO_2的释放量结果如下表.下列有关叙述正确的是()A. 苹果果肉细胞在O_2浓度为0sim 3% 和5% sim 25% 时分别进行厌氧呼吸和需氧呼吸B. 贮存苹果时应选择O_2浓度为5% 的适宜环境条件C. O_2浓度越高苹果果肉细胞需氧呼吸越旺盛产生ATP越多D. 苹果果肉细胞进行厌氧呼吸时产生乳酸和CO_2【答案】B【解析】解 A、苹果果肉细胞在0_2浓度为0\sim 3\% 时既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸在5\% \sim 25\% 时只进行有氧呼吸 A错误B、分析表格中的几个氧气浓度可知 0_2浓度为5\% 时二氧化碳释放量最少此时只进行有氧呼吸消耗的有机物最少是贮藏苹果时的最佳氧气浓度 B正确C 、当氧气浓度大于20\% 以后 0_2浓度越高苹果果肉细胞有氧呼吸不再增强产生的ATP数量不在增多 C错误D、苹果果肉细胞进行无氧呼吸时产生酒精和二氧化碳不产生乳酸 D错误.故选 B.12.假如有A、B、C三种氨基酸下列有关这三种氨基酸形成多肽种类的叙述错误的是()A. 若仅有A、B两种氨基酸在每种氨基酸的数目无限的情况下可形成8种三肽B. 若仅有A、B两种氨基酸在每种氨基酸的数目无限的情况下可形成3种二肽C. 若有A、B、C三种氨基酸在每种氨基酸的数目只有一个的情况下可形成6种三肽D. 若有A、B、C三种氨基酸在每种氨基酸的数目只有一个的情况下可形成6种二肽【答案】B【解析】解 A.若仅有A、B两种氨基酸在每种氨基酸的数目无限的情况下形成三肽的种类 2×2×2=8种 A正确B.若仅有A、B两种氨基酸在每种氨基酸的数目无限的情况下形成二肽的种类 2×2=4种 B错误C.若有A B C三种氨基酸在每种氨基酸的数目只有一个的情况下形成三肽的种类3×2×1=6种 C正确D.若有A B C三种氨基酸在每种氨基酸的数目只有一个的情况下形成二肽的种类 3×2=6种 D正确故选 B13.下列对“ H_2O→ O_2”和“ O_2→ H_2O”这两个过程的分析正确的是()A. 前者可表示光合作用的光反应阶段B. 前者产生的\ O_2中的氧不来自\ H_2OC. 后者可表示有氧呼吸的第二阶段D. 后者\ O_2中的氧部分形成了\ H_2O【答案】A【解析】解 A.水的光解发生在光合作用的光反应阶段产生H和 O_2 A正确B.水的光解产生的 O_2中的氧全部来自 H_2O中的氧 B错误C.在有氧呼吸第三阶段 H与 O_2结合生成水并释放大量能量 C错误D.有氧呼吸第三阶段H与 O_2结合 O_2中的氧全部形成了 H_2O中的氧 D错误故选 A14.选择正确的实验方法是实验成功的关键下表是一系列生物学实验及其常用的实验方法或研究方法其中正确的有几项()A. 三项B. 四项C. 五项D. 六项【答案】B【解析】解①制作DNA分子双螺旋结构模型属于构建物理模型①错误②探究酵母菌的呼吸方式的单一变量为是否含有氧气则采用对比实验法另外用澄清石灰水检测二氧化碳用重铬酸钾检验酒精则采用产物检验法②正确③由于不同细胞器的比重不同因此采用差速离心法将细胞器分离③正确④调查狗尾草的种群密度采用的是样方法取样器取样法适用于土壤小动物丰富度的调查④错误⑤由于DNA中含有C、H、O、N、P五种元素蛋白质中主要含有C、H、O、N四种元素一般含有S元素而噬菌体中只含有DNA和蛋白质两种物质故用 ^35S、 ^32P分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA 即噬菌体侵染细菌的实验采用同位素标记法⑤正确⑥提取色素采用研磨过滤法分离叶绿体中的色素采用纸层析法⑥正确⑦摩尔根利用假说—演绎法进行果蝇杂交实验证明基因位于染色体上⑦错误⑧萨顿用类比推理法于1903年研究蝗虫的减数分裂提出假说“基因在染色体上” ⑧错误故选 B15.下图表示在适宜的光照强度、温度和水分等条件下某实验小组所测得的甲、乙两种植株叶片 CO_2吸收速率与 CO_2浓度的关系下列说法正确的是()A. \ CO_2浓度主要是通过影响光反应来影响光合速率的B. 甲植物叶片在\ CO_2浓度为a时仍可以进行光合作用C. 甲、乙两植物叶片在\ CO_2浓度为b时的总光合速率相等D. 图中甲或乙植物叶片在光合速率达到最大值之前限制光合速率的主要因素是光照强度或温度【答案】B【解析】解 A. CO_2浓度主要影响暗反应 A错误B.甲植物在 CO_2浓度为a时光合作用速率与呼吸作用速率相等 B正确C.甲、乙两植物叶片在 CO_2浓度为b时的总光合速率不相等甲大于乙 C错误D.图中甲或乙植物叶片在光合速率达到最大值之前限制光合速率的主要因素是 CO_2浓度 D错误故选 B二、多选题(本大题共计5小题每题3分共计15分)16.现有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液通入不同浓度的氧气时其产生的酒精和CO_2的量如下图所示问在氧浓度为a时下列叙述错误的是()A. 酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸B. 1/3的葡萄糖用于发酵C. 产生的二氧化碳中来自有氧呼吸的占2/5D. 酵母菌产生二氧化碳的场所有细胞质基质和线粒体【答案】B, C【解析】解分析题图曲线可知在氧浓度为a时酵母菌无氧呼吸产生的酒精是6 产生的二氧化碳也是6 有氧呼吸产生的二氧化碳则是15-6=9 根据无氧呼吸的反应式( C_6H_12 O_6\xrightarrow酶2 C_2 H_5OH+2 CO_2+能量)可知无氧呼吸消耗的葡萄糖是3 根据有氧呼吸的反应式( C_6 H_12 O_6+6 H_2O+6 O_2\xrightarrow\,酶6 CO_2+12H_2O+能量)可知有氧呼吸消耗的葡萄糖是1.5A.在氧浓度为a时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸 A正确B.无氧呼吸消耗的葡萄糖的比例是 3÷(3+1.5)=2/3 即表明有2/3的酵母菌进行发酵 B 错误C.在氧浓度为a时无氧呼吸产生的二氧化碳是6 有氧呼吸产生的二氧化碳则是15-6=9 产生的二氧化碳中来自有氧呼吸的占3/5 C错误D.在氧浓度为a时酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸产生二氧化碳的场所有细胞质基质和线粒体基质 D正确故选 BC17.某同学在进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时进行了以下操作该同学的操作有误的是()A. 将5g新鲜菠菜叶片剪碎放入研钵中加入无水乙醇后直接进行研磨B. 将预备好的滤纸条一端剪去两角在距这一端1cm处用铅笔画一条横线C. 为增强实验效果将滤液细线画粗些并进行多次重复D. 将滤纸条画有滤液细线的一端朝下轻轻插入层析液中让滤液细线浸入层析液【答案】A, C, D【解析】解 A.将5g菠菜叶去掉茎脉剪碎然后放入研钵中加入无水乙醇、石英砂、CaCO_3以后迅速研磨 A错误B.将预备好的滤纸条一端剪去两角在距这一端1cm处用铅笔画一条横线 B正确C.用毛细管吸少量滤液沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线并重复 2~3 次每次等上一次干以后再重复画 C错误D.把画好细线的滤纸条插入层析液中滤液细线不能触及层析液不能摇晃 D错误故选 ACD18.下列关于生物学实验的叙述不正确的是()A. 在“观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原”实验中原生质层的形态和位置变化为因变量该实验不存在对照B. 在“用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响”实验中过氧化氢分解速率最快的实验组的pH就是过氧化氢酶的最适pHC. 小鼠吸入\ ^18O_2 则在其尿液中可检测到\ H^18_2O 呼出的\ CO_2可能含有\ ^18OD. 在“光合色素的提取和分离”实验中若层析分离结果显示某相邻两条色素带间距很小说明此二者在层析液中的溶解度差异小【答案】A, B【解析】解 A.在“观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原”实验中原生质层的形态和位置变化为因变量该实验前后自身对照 A错误B.用过氧化氢酶探究pH对酶活性影响的实验中改变的因素是pH 所以自变量是pH 因变量是过氧化氢分解速率在实验取值范围内过氧化氢分解速率最快的实验组的pH不一定是过氧化氢酶的最适pH B错误C.小鼠吸入 ^18O_2 氧气参与有氧呼吸的第三阶段可以进入水中水再参与有氧呼吸的第二阶段可以进入二氧化碳中故可以在其尿液中可检测到呼出的 CO_2可能含有 ^18O C 正确D.在“光合色素的提取和分离”实验中色素带离滤液细线的距离表示溶解度的高低若层析分离结果显示某相邻两条色素带间距很小说明此二者在层析液中的溶解度差异小 D 正确故选 AB19.乳酸是人体细胞无氧呼吸的产物在人体中可以通过以下途径减少乳酸的含量①在氧气充足条件下骨骼肌、心肌或其他组织细胞能摄取血液中的乳酸在乳酸脱氢酶的作用下乳酸转变成丙酮酸然后进入线粒体被彻底氧化分解生成 CO_2和 H_2O②经糖异生途径生成葡萄糖和糖原③用于脂肪酸、丙氨酸等物质的合成④随尿液和汗液直接排出体外下列相关说法正确的是()A. 在氧气充足条件下细胞能够直接利用乳酸中的化学能B. 在人体细胞中只有线粒体中能产生\ CO_2C. 无氧呼吸产生的乳酸一般不会破坏内环境pH的相对稳定D. 细胞能够利用产生的乳酸合成人体所需的其他化合物【答案】B, C, D【解析】解 A.据题可知乳酸需要在乳酸脱氢酶的作用下转变成丙酮酸再彻底氧化分解 ATP是细胞的直接能源物质 A错误B.人体细胞无氧呼吸只产生乳酸只有线粒体中进行的有氧呼吸才产生 CO_2 B正确C.无氧呼吸产生的乳酸会被体液中的缓冲物质中和然后再通过多种途径利用或排出体外一般不会破坏内环境的稳态 C正确D.由题干信息可知乳酸能够被用于合成脂肪酸、丙氨酸等人体所需的物质 D正确故选 BCD20.下式表示某细胞内的新陈代谢过程下列叙述正确的是()A. 甲过程可能发生在原核细胞中B. 乙过程一定发生在真核细胞中C. 能发生甲过程的生物为异养生物D. 该细胞一定不是酵母菌细胞【答案】A, D【解析】解 A.甲过程是光合作用原核生物中光合细菌可以进行光合作用 A正确B.乙过程是有氧呼吸原核生物中好氧菌可以进行有氧呼吸 B错误C.甲过程是合成有机物能发生甲过程的生物为自养生物 C错误D.酵母菌能进行有氧呼吸但没有叶绿体不能进行光合作用 D正确故选 AD三、解答题(本大题共计5小题每题10分共计50分)21.(1)给予干旱胁迫处理后杨树叶肉细胞细胞液的浓度会________ 细胞的吸水能力会________21.(2)在干旱胁迫条件下杨树光合作用的光饱和点降低从光合作用的过程分析原因是________ 杨树不适合在干旱环境中生长结合如图分析原因是________21.(3)为进一步研究干旱对杨树叶片中光合色素含量的影响该生物小组选取不同处理时间的叶片利用________法分离色素观察比较各组色素带的________【答案】变大, 增强【解析】【答案】干旱胁迫条件下为减少水分散失杨树叶片的气孔关闭从外界吸收的CO_2减少造成暗反应中C_3的还原减少需要光反应产生的H和ATP减少, 干旱胁迫条件下杨树的净光合速率逐渐下降不能积累有机物导致杨树不能正常生长【解析】【答案】纸层析, 宽度【解析】22.(1)图中a曲线表示的呼吸方式为________ 判断依据是________22.(2)8h时细胞内ATP的合成场所是________ 此时合成ATP所需能量________(填“能”或“不能”)来自丙酮酸的分解22.(3)在a、b两曲线相交时 b曲线表示的呼吸方式消耗的葡萄糖量为a曲线的________22.(4)密闭容器内 CO_2的总释放速率在6h时________(填“小于”“等于”或“大于”)8h时【答案】(1)有氧呼吸, 开始时酵母菌可利用密闭容器内的氧气进行有氧呼吸随着时间增加氧气量逐渐减少有氧呼吸减弱直至为零【解析】(1)反应开始时氧气充足酵母菌进行有氧呼吸随着时间的延长氧气量逐渐减少有氧呼吸减弱直至为零因此a曲线表示酵母菌进行的是有氧呼吸【答案】(2)细胞质基质, 不能【解析】(2)8h时酵母菌完全进行无氧呼吸合成ATP的场所只有细胞质基质此时合成ATP所需能量不能来自丙酮酸的分解【答案】(3)3倍【解析】(3)b曲线进行的是无氧呼吸葡萄糖与二氧化碳量的比为1∶2 a曲线表示的是有氧呼吸葡萄糖与二氧化碳量的比为1∶6 无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的3倍【答案】(4)大于【解析】(4)6h时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸而8h时酵母菌只进行无氧呼吸因此6h时密闭容器内 CO_2的总释放量大于8h23.(1)细胞有氧呼吸生成CO_2的场所是________ 分析图中A、B、C三点可知________点在单位时间内与氧结合的H最多23.(2)图中结果显示淹水时KNO_3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有________作用其中________mmol\cdot L^-1的KNO_3溶液作用效果最好23.(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍地上部分叶色变黄叶绿素含量减少使光反应为暗反应提供的H和________减少根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强实验过程中能否改用CO_2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明________________________________________________【答案】(1)线粒体基质, A【解析】解(1)细胞有氧呼吸中第二阶段是丙酮酸与水反应生成二氧化碳同时释放能量并产生H 此阶段的发生场所是线粒体基质无氧呼吸的场所是细胞质基质中酒精在此处生成 A、B、C三点中 A点有氧呼吸速率最高此时单位时间内产生的H最多因此与氧结合的H最多【答案】(2)减缓, 30【解析】(2)从曲线走势分析与清水组相比 KNO_3浓度越高有氧呼吸速率越高说明淹水时KNO_3浓度对有氧呼吸速率降低有减缓作用由于KNO_3浓度为30mmol\cdot L^-1的实验组有氧呼吸速率最高说明此浓度下减缓有氧呼吸降低的效果最好【答案】(3)ATP, 不能因为无氧呼吸可能会产生\CO_2【解析】(3)光反应中叶绿素可利用光能将水分解为O_2和H并合成ATP H和ATP分别是暗反应的还原剂和能量供应物质实验中不能改用CO_2作为检测有氧呼吸速率的指标因为有氧呼吸和无氧呼吸均能产生CO_2 对实验结果有干扰最好用氧气的消耗速率作为检测有氧呼吸速率的指标24.(1)PL的光合色素包括___________________24.(2)由图2可知在光照强度为800μmol光子· m^-2·s^-1时(两曲线相交点) PL的光合速率达到最大此时PL固定 CO_2的速率________(填“大于”、“等于”或“小于”)GL24.(3)由实验结果可知 PL中花青素含量的增加对光合色素含量________(填“有”或“无”)影响进一步研究发现 PL的花青素分布于叶片上下表皮随着花青素含量的增加PL光合作用效率逐渐降低可能的原因是______________________________________________________24.(4)若要进一步研究 CO_2浓度对两种芥菜光合速率的影响情况实验思路是____________________________________【答案】(1)叶绿素和类胡萝卜素【解析】解(1)PL的光合色素位于叶绿体中包括叶绿素和类胡萝卜素【答案】(2)小于【解析】(2)图2显示在光照强度为800μmol光子· m^-2·s^-1时两曲线相交点说明在这一光照强度下两种植物的净光合速率相等并且此时PL的光合速率也达到最大固定CO_2的速率表示植物的总光合速率总光合速率等于净光合速率与呼吸速率之和由图2可知 GL的呼吸速率大于PL 因此PL固定 CO_2的速率小于GL【答案】(3)无, 花青素吸收了部分光光合色素接收到的光照强度下降进而影响了光合作用效率【解析】(3)实验结果显示PL的光合色素含量小于GL 而花青素的含量高于GL 显然PL中花青素含量的增加对光合色素含量无影响进一步研究发现 PL的花青素分布于叶片上下表皮并且随着花青素含量的增加 PL光合作用效率逐渐降低据此推测PL光合速率下降的原因是花青素吸收了部分光导致光合色素接收到的光照强度下降进而影响了PL光合作用效率【答案】(4)在光强、温度等条件一定不同浓度的\ CO_2条件下测定两种芥菜的光合作用速率【解析】(4)若要研究 CO_2浓度对两种芥菜光合速率的影响情况显然实验设计中的自变量是 CO_2浓度的不同因变量是两种芥菜的光合速率其他无关变量如光照强度、温度等相同且适宜据此实验设计思路如下在不同浓度的 CO_2条件下测定两种芥菜的光合作用速率并对实验结果做好记录并分析其他如光强、温度等条件保持相同且适宜25.(1)光反应的场所是_________________ 其产物④______________和⑤________能为暗反应提供物质25.(2)过程Ⅰ的能量变化是 ___________________25.(3)暗反应包括过程Ⅲ___________和过程Ⅳ_____________25.(4)图二表示 20℃时(最适温度)玉米光合作用强度与光照强度的关系 b点称为____________ 若其他条件适宜当植物缺乏Mg时 b点______移(填左或右)此时该植物叶肉细胞产生ATP的场所有_____________ C点后受限制的因素可能有___________ (举一种即可)【答案】(1)类囊体薄膜, H, ATP【解析】解(1)光反应的场所是类囊体薄膜其产物④H和⑤ATP能为暗反应提供物质【答案】(2)光能→ATP中活跃的化学能【解析】(2)光反应的能量变化是光能→ATP中活跃的化学能【答案】(3)\ CO_2的固定, \ C_3的还原【解析】(3)暗反应包括过程Ⅲ CO_2的固定和过程Ⅳ C_3的还原。
高二生命科学学案班级:学号:姓名:日期:第四章生命的物质变化和能量转换第1节生物体内的化学反应一、教学目标:举例说出生物体内化学反应的主要类型及特点。
能叙述酶与蛋白质和核酸的关系。
能解释环境因素对酶的活性产生影响的原因。
通过酶与普通化学催化剂的比较,说明酶的作用特性。
理解ATP是生物体各种生命活动的直接能源物质。
二、教学重点与难点重点:生物体内化学反应的特点。
酶的作用和特性。
ATP化学组成的特点及其在能量代谢中的作用。
难点:酶的专一性。
ATP与ADP的相互转变与生物供能之间的关系。
三、预习和笔记1、我的疑惑:。
2、生物的基本特征是,这个过程包括作用和作用两个既矛盾又统一的过程,这两个作用组成了生物体的新陈代谢。
3、合成反应是,例如。
4、请用图解表示同化作用、合成反应、脱水缩合三个概念的相互关系:。
5、水解反应指,例如。
6、氧化分解反应指例如。
7、请用图解表示异化作用、分解反应、水解反应、氧化分解反应四个概念的相互关系:。
8、酶是的生物大分子,其化学本质是或。
9、酶具有、和等特征,酶的空间结构决定了酶具有特性。
10、酶正常发挥作用需要的条件有:需要合适的,例如胃蛋白酶进入后才发挥作用;有些酶需要的协助,此外酶的活性还受和的影响。
11、冰箱能延长食物保存时间的原因是。
12、生活中我们对酶的利用有。
13、ATP的中文全称是,其中A表示,T表示,P 表示,ATP的简式是。
14、ATP和ADP互变的反应式是。
15、能产生ATP的细胞结构是,能将ATP水解成ADP和Pi的细胞结构是。
16、ATP的作用是。
四、练习1、血液凝固是一系列酶促反应过程,采集到的血液在体外下列哪种温度条件下凝固最快()A、0 ℃B、15 ℃C、35℃D、25℃2、在测定胃蛋白酶活性时,将溶液PH值由10降至2的过程中,胃蛋白酶的活性将()A、不断上升B、没有变化C、先升后降D、先降后升3、为什么双氧水可作消毒剂?4、蛋白酶使蛋白质水解为多肽,但不能使多肽水解为氨基酸,这一事实说明了酶的()A、高效性B、专一性C、多样性D、稳定性5、能水解大多数酶的酶是()A、淀粉酶B、蛋白酶C、脂肪酶D、肽酶6、下列叙述中哪项不是酶的特征()A、活细胞产生的,具有催化作用的蛋白质B、酶的催化效率很高C、一种酶只能催化一种或一类反应D、酶在催化反应中本身也发生了变化(1)曲线AB段表明。
生物高中生命活动的能量转换与代谢一、能量转换与物质转换生物体内的各种生命活动都需要能量的支持,能量转换是维持生命活动的基础。
同时,能量转换与物质转换密切相关,物质的吸收、合成、代谢等过程都需要能量的参与。
生物体内的能量转换与物质转换相互作用,共同维持生命的正常运行。
(一)能量转换1. 光能与化学能的转换光合作用是生物体内最重要的能量转换方式之一。
在光合作用中,通过叶绿体中的叶绿素吸收光能,将光能转化为化学能,储存在化学物质中,主要是在葡萄糖分子中。
光合作用的产物葡萄糖是生物体内能量的主要来源,同时也是物质转换的基础。
2. 化学能的转换细胞内进行的各种代谢过程,如细胞呼吸、发酵等,都是将化学能转化为细胞可利用的能量。
细胞呼吸是生物体内最基本的能量转换途径之一,通过氧化葡萄糖等有机物,产生二氧化碳、水和能量。
这个过程中,能量主要以三磷酸腺苷(ATP)的形式储存,供细胞进行各种生命活动的能量需求。
(二)物质转换1. 物质吸收与合成生物体通过摄食、吸收等方式,摄入外界的有机物和无机物。
在摄入的物质中,通过一系列的化学转化,细胞将其转化为自身所需的物质,如蛋白质、核酸等,供细胞进行合成反应。
这些合成物质不仅参与细胞的代谢活动,还构成了生物体的各种组织和器官。
2. 物质代谢物质代谢包括有机物的降解和合成。
降解是指将有机物分解为较小的分子,同时释放出能量。
合成是指通过一系列化学反应将较小的分子合成为较大的有机物,同时消耗能量。
这些反应发生在细胞内的代谢途径中,如糖原酶在肝细胞中催化糖原分解为葡萄糖,蛋白质合成途径等。
二、能量与代谢的调控生物体内的能量转换与物质转换需要保持一定的平衡,同时受到多种因素的调控。
能量与代谢的调控使得生物体能够根据外界条件和内外环境的变化,灵活调整能量转换和物质转换的速率,以满足细胞的能量需求和物质合成的要求。
(一)能量的调控1. ATP的水解ATP是细胞内的能量储备形式,同时也是许多生物过程的驱动力源。
生命的物质变化和能量转换(一)生物体内的化学反应知识归纳(1)名称:合成反应、分解反应定义(略)(2)条件组分蛋白质或RNA①酶催化特性专一性、高效性等辅助因子辅酶等影响活性因子温度、pH、抑制因子等中文名称腺苷三磷酸② A T P 结构简式 A---P~P~P与A D P的转换关系 (略)内容提要人和动物体内的新陈代谢过程是极其复杂的,它包括许多生物化学反应。
据估计,人体细胞内每分钟大约要发生几百万次的化学反应,这些化学反应的迅速顺利完成,完全是依靠酶的催化作用和ATP直接供应能量,因而生物体自我更新的速度是很快的。
合成反应和分解反应是最常见的类型,前者如氨基酸的缩合,后者如蛋白质的水解、葡萄糖的氧化分解,它们都是在酶的催化与控制和ATP供能的情况下进行的。
酶是生物催化剂, 与无机催化剂相比,它具有专一性和高效的特性。
酶的专一性与其活性部位的空间结构有关。
酶的活性受温度和pH等影响。
ATP又叫腺苷三磷酸,它普遍存在于活细胞中,其末端的高能磷酸键,是生命活动的直接供能者。
在细胞中,ATP与ADP相互转变实现储能和放能过程。
ATP的形成有赖于细胞呼吸和光合作用。
能力训练单选题1.今天的你和昨天的你不一样。
从生理角度看,下列说法符合这一观点的是 ( ) A.性状发生改变 B.性格发生改变 C.遗传物质改变 D.细胞内化合物改变2.将含有营养素的液体,加入捣碎的马铃薯液中(有酶液),在370C下观察反应的进行。
此时,作为对照实验,酶液中加入蒸馏水,也可进行某些反应,其原因最可能性是 ( ) A.无营养物,酶反应也可缓慢进行 B.酶被蒸馏水析出,故能进行反应C.酶液中有营养素 D.蒸馏水含微量离子,能促使其反应3.右图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。
由图可知 ( )①有多种酶参与②最适合pH是7③最适温度是40℃④50℃时酶逐渐失活⑤0℃时酶逐渐失活A.①③ B.②⑤ C.③④ D.④⑤4.在观察温度对酶活性影响的实验中,X 组和Y 组的学生所用的酶、底物和缓冲液都相同,但实验结果却十分不同,两组的平均结果如右图,请分析,下面哪一种解释最能说明其差异的原因 ( )A .实验过程中,在控制酶的最适pH 方面,X 组比Y 组差B .Y 组测定的是底物的消耗速度而X 组设定的是产物出现的速度C .测定酶活性之前,在每一个实验温度下,X 组都要平衡酶溶液,而Y 组没有这样做D .Y 组在实验中比X 组使用的酶的浓度要低一些5.右图示某种薄膜袋中装有物质M 及分解M 的酶, 该袋盛于容器中的蒸馏水中,第二天发现蒸馏水中有物质X 。
以下结论正确的是 ( )①M 可分解为X ②X 的分子小于M③X 被分解 ④分解M 的酶转变为XA .①②B . ①③C .②③D .②④6.下面关于ATP 的叙述,错误的是 ( )A .细胞质和细胞核中都有ATP 的分布B .ATP 可以水解为1个核苷酸和2个磷酸C .合成ATP 所需的能量由高能磷酸键提供D .正常细胞中ATP 与ADP 的比值相对稳定7.生命活动中,酶是不可缺少的生物催化剂,以下4种酶的作用部位分别是 ( ) ①转氨酶 ②解旋酶 ③限制性内切酶 ④ATP 水解酶A .氢键、肽键、C 与G 之间的键、磷酸基团B .氨基、氢键、G 与A 之间的键、腺苷C .氨基、氢键、磷酸与脱氧核糖之间的键、高能磷酸键D .氨基、脱氧核苷酸、磷酸与脱氧核糖之间的键、ATP 8. 将鸡肝片在适宜的pH 值和浓度的盐类溶液中研碎,制得酶液。
在反应器中,加入3%的过氧化氢2mL ,酶液2mL ,保温并测定其产生的气体量。
产生的气体量与反应时间的关系如图。
图中①、②、③为25℃、35℃、50℃时的反应曲线。
请判断①、②、③依次代表的温度是 ( ) A .25℃、35℃、50℃ B . 35℃、50℃、25℃C .35℃、25℃、50℃D . 50℃、25℃、35℃9.下图表示水稻淀粉酶在不同温度下的催化效率的部分曲线;下表代表人体胃、小肠中有关消化液的成分及部分酶的最适pH 。
下列相关叙述正确的是( )反应时间 气体产生量① ② ③A.由图可知水稻淀粉酶的最适温度为30℃B.水稻淀粉酶在a点与b点的催化效率相同,但本质不同C.由于胃酸会随着胃液进入小肠,故胃液进入小肠后仍能催化蛋白质的分解D.由于胃酸的进入将导致小肠中pH的改变,小肠中的消化酶会失去活性10.右图是肌肉细胞内ATP产生量与氧气含量之间关系的曲线。
其中最符合实际的是 ( )A.aB.bC.cD.d简答题11.有些糖厂用淀粉作原料进行工业制糖。
制糖的基本技术要求是:调整温度来影响淀粉酶的生物活性。
左图表示温度对淀粉酶活性的影响,右图表示(一定量的)淀粉酶在催化(足够量的)淀粉水解为麦芽糖时,温度对麦芽糖产量的影响(图中累积量表示在一段时间内生成麦芽糖的总量)(左图的纵轴是淀粉酶的活性,右图的纵轴是麦芽糖累积量)⑴左图中T O表示淀粉酶催化该反应的______________温度。
⑵左图中T a和T b两温度条件下淀粉酶催化效率都很低,两者有什么本质区别?_______________________________________________________________________。
⑶如果左图中的纵坐标表示麦芽糖产生的速率,横坐标表示温度,请在左图中画出麦芽糖产生速率的曲线图。
⑷请依据左图,在右图中标出T O的位置。
⑸在右图中标上T O后,对右图的曲线加以分段描述、说明。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
12.新采摘的玉米果穗具有甜味,但放一段时间后甜味便降低。
如果采摘后放在沸水中浸泡一段时间后再保存,甜味会保留较长一段时间;如果采摘后马上放入冰箱中冷藏,也可使甜味的保持时间延长。
请回答:(1)放一段时间后,甜味降低的原因是____________________________________________。
(2)沸水浸泡一段时间后再保存,甜味可保留较长时间的原因是______________________。
(3)放在35℃~40℃的温度下,甜味消失得更快的原因是___________________________。
(4)放在冰箱中甜味延长的原因是________________________________________________。
(5)通过上述实验,可证明_____________________________________________________。
13.为探究“影响酶活力的因素”,某同学设计了一实验方案,见下表:(1)作为对照的试管是____________________________。
(2)实验想要探究影响酶活力的因素有_____________________________________。
(3)研究pH 值影响因素的实验组是_______________________________________。
(4)研究温度影响因素的实验组是_________________________________________。
(5)(二)光合作用知识归纳(1)研究历史 (略)(2) 场所------叶绿体①结构 外膜、内膜、基粒(类囊体)、基质种类 叶绿素a 、叶绿素b 、叶黄素、胡萝卜素②色素 功能 吸收、传递光能特性 溶于有机溶剂分离方法 纸层析法(3)过程光反应 ①场所 叶绿体类囊体②过程 (略)①场所 叶绿体基质暗反应 ②过程 (略)光反应和暗反应的联系 (略)(4) 影响因素:内因、外因 (略)内容提要光合作用是指绿色植物通过叶绿体,吸收并利用光能,将二氧化碳和水合成有机物并释放氧气,将光能转换为化学能的过程。
其反应式如下。
6CO 2+12H 2O* C 6H 12O 6+6H 2O +6O 2*(或CO 2+2H 2O* (CH 2O )+H 2O +O 2* )叶绿体光能 叶绿体 光能光合作用过程包括光反应和喑反应两个阶段,两者的区别和联系如下表。
影响光合作用的外界因素主要有光照强度、光照时间、光质,二氧化碳浓度、温度、水和肥(植物必需的矿质元素)等。
叶绿体色素溶于有机溶剂,据此,可用无水酒精提取色素。
不同色素在滤纸上的吸附力不同,据此,可用纸层析法分离色素。
能力训练单选题1.关于光合作用的下列叙述中,正确的是 ( )A.暗反应在细胞质基质中进行 B.光合作用产生的葡萄糖中,碳和氧都来自二氧化碳C.光反应和暗反应都能形成ATP D.光反应是物质代谢,暗反应是能量代谢2.在叶绿体色素的提取和分离实验中,收集到的滤液绿色过浅,其原因可能是()①未加石英砂、研磨不充分②一次加入大量的无水酒精提取③分次加入少量无水酒精提取④使用放置数天的菠菜叶A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④3.下图表示叶绿体中色素的吸收光谱(颜色深、浅分别表示吸收量多、少).甲、乙两图分别是 ( )A.胡箩卜素、叶绿素的吸收光谱 B.叶绿素、胡萝卜素的吸收光谱C.叶黄素、叶绿索的吸收光谱 D.叶黄素、胡萝卜素的吸收光谱4.为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗200株,随机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果。
下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合,其中正确的是()①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良A.②③⑤B.①③⑥C.①④⑤D.②④⑥5.科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响,得到实验结果如右图。
请据图判断下列叙述不正确...的是()光反应暗反应实质光能转换为化学能,水分解放氧同化CO2为糖类(酶促反应)条件光、叶绿素等色素、各种酶[H]、ATP、各种酶场所叶绿体的类囊体膜上叶绿体的基质中物质变化水的光解:2H2O 4H++4e—+O2ATP的形成:ADP+Pi+能 ATPNADPH的形成:NADP+H++e— NADPHCO2固定:CO2+C5 2C3C3被还原: C3 (CH2O)C5再生:C3 C5能量变化光能电能活跃化学能活跃化学能稳定化学能联系光反应为暗反应提供NADPH和ATP, 暗反应为光反应补充ADP、Pi和NADP时间b ac 光合作用强度6 9 12 15 18 21 24 Od e A .光照强度为a 时,造成曲线II 和III 光合作用强度差异的原因是CO 2 浓度不同B .光照强度为 b 时,造成曲线 I 和 II 光合作用强度差异的原因是温度的不同C .光照强度为a ~b ,曲线 I 、II 光合作用强度随光照强度升高而升高D .光照强度为a ~c ,曲线 I 、III 光合作用强度随光照强度升高而升高6.某同学想探究CO 2浓度与光合作用速率的关系。