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课后分层检测案14　酶的作用和本质
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中加入肝脏研磨液与加入氯化铁的试管反应程度类似，都不剧烈，可能的原因是(　　)
A．过氧化氢溶液配置时间过长
B．肝脏不新鲜
C．试管不干净
D．A、B都有可能
2．关于生物学实验中的变量，下列说法错误的是(　　)
A．任何生物学实验中都需要设置变量
B．对照实验中应遵循单一变量原则
C．对照实验中一定存在自变量
D．无关变量并不是与实验结果没关系
3．下列所采取的措施，不涉及“降低化学反应活化能”原理的是(　　)
A．加酶洗衣粉提高去污能力
B．滴加酵母菌液促使过氧化氢分解
C．滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率
D．利用水浴加热提高过氧化氢的分解速率
4．绝大多数酶在水解过程中，通常能得到多肽，最后能得到氨基酸，这说明(　　)
A．酶是由活细胞产生的
B．酶是生物催化剂
C．绝大多数酶的化学本质是蛋白质
D．酶的基本组成单位是多肽
5．下列关于活化能和活化分子的叙述，不正确的是(　　)
A．分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量
B．无机催化剂可以降低化学反应的活化能
C．化学反应的活化能越高，活化分子就越多
D．在一个化学反应体系中，活化分子越多，反应速率就越快
6．我国生物学家在某些细胞中发现了一种新的丝状结构——细胞蛇。细胞蛇只由蛋白质形成，用以催化细胞中重要物质的合成。这种新发现的细胞结构形态和数量在细胞中是不恒定的，在相关物质合成迅速时，细胞蛇也变得更为发达。以下说法错误的是(　　)
A．细胞蛇形态和数量变化与功能相适应
B．细胞蛇可以降低化学反应的活化能
C．细胞蛇的发现揭示了细胞的统一性
D．细胞蛇彻底水解后的产物只有氨基酸
7．活化能是指分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。如图为酶的作用模型，请据图回答下列问题：
(1)从图中可以看出，没有酶催化时，发生化学反应需要的活化能________；有酶催化时，发生化学反应需要的活化能__________；a指__________________。因此，酶催化作用的本质是________________________________________________________________________。
(2)酶的化学本质是________________，酶起作用的部位是____________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
8．如图为四支装有等量等浓度H2O2溶液的试管在不同条件下，相同时间内释放氧气量的柱状图，下列相关叙述，错误的是(　　)
A.①组与②组中H2O2分解反应的活化能相同，③组与④组中该反应的活化能相同
B．与①组相比较，②组的水浴加热为H2O2的分解提供能量
C．综合分析①组、③组和④组，说明过氧化氢酶具有高效性
D．如要验证过氧化氢酶的专一性，则实验的自变量应为底物的种类
9．酵素实际上是酶的别称。目前市场上盛行的保健品酵素由水果和糖分发酵而成，商家宣称吃这种酵素能获得足够的营养，延年益寿，百病不侵。下列有关叙述正确的是(　　)
A．酵素在人体细胞内不能合成，必须通过食物获取
B.酵素能够在机体内催化化学反应并传递调节代谢的信息
C．用酵素保健品代替正常饮食不会造成营养不良
D．人体摄入的酵素类物质一般情况下不能进入细胞内
10．关于“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，开始实验时4支试管(1号试管对照；2号试管加热；3号试管滴入FeCl3溶液；4号试管滴入肝脏研磨液)内的过氧化氢分子的能量状态如图所示，图中阴影部分表示分子正处于容易发生化学反应的活跃状态。表示4号试管的是(　　)
11．[2023·浙江6月]为探究酶的催化效率，某同学采用如图所示装置进行实验，实验分组、处理及结果如下表所示。
1下列叙述错误的是(　　)
A．H2O2分解生成O2导致压强改变
B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性
12．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．甲酶能够抵抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的 RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变可能是因为其分子结构的改变
13．某兴趣小组比较了过氧化氢在室温、加2滴肝脏研磨液、加2滴3.5% FeCl3溶液三种情况下的分解情况，实验结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．本实验中过氧化氢的浓度和用量为无关变量
B．甲组为室温组，乙组为加入FeCl3溶液，丙组为加入肝脏研磨液
C．乙组与丙组的实验结果对比说明催化剂能加快反应速率
D．甲组与乙组的实验结果对比说明酶具有高效性
14.某研究小组为探究影响H2O2分解的因素，做了三个实验。相应的实验结果如下图所示(实验1、实验2均在适宜条件下进行，实验3其他条件适宜)。请分析回答下列问题：
(1)实验1、2、3中的自变量分别为________________________________________________________________________、
________________、________________。
(2)实验2结果反映，在b、c所对应的H2O2浓度范围内，H2O2溶液浓度会________(填“升高”“降低”或“不影响”)过氧化氢酶的活性，bc段O2产生速率不再增大的原因最可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验1若温度升高10 ℃，加过氧化氢酶的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”)，加Fe3＋的催化反应曲线斜率将________(填“增大”或“减小”)。
(4)实验3的结果显示，过氧化氢酶的最适pH为__________，实验结果表明，当pH小于d或大于f时，H2O2酶的活性将永久丧失，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
15．1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子物质和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。回答下列问题：
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子物质和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液＋无菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
(1)除表中4组外，其他2组的实验处理分别是：____________；____________。本实验中，这些起辅助作用的小分子物质和离子存在于酵母菌、__________________。
(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是____________________，以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞？(写出2项原理不同的方法及相应原理)____________________________________________________________________。
1．解析：由于实验中加入肝脏研磨液和加入氯化铁的试管反应都不剧烈，其原因有两个方面：一是使用的过氧化氢溶液配置时间过长，自身已发生分解；二是使用的肝脏不新鲜，其中的过氧化氢酶已被微生物破坏。
答案：D
2．解析：只有对照实验中才需设置变量，观察实验(如用高倍显微镜观察叶绿体)则无需设置变量。
答案：A
3．解析：加酶洗衣粉提高去污能力，原因是酶能降低化学反应的活化能，A错误；滴加酵母菌液促使过氧化氢分解，原因是其中的过氧化氢酶能降低化学反应的活化能，B错误；滴加FeCl3溶液提高过氧化氢分解速率，原因是其中的FeCl3溶液能降低化学反应的活化能，C错误；加热可提高过氧化氢的分解速率，其原理是为化学反应提供活化能，而不是降低化学反应活化能，D正确。
答案：D
4．解析：氨基酸是构成蛋白质的基本单位，大多数酶彻底水解的产物是氨基酸，说明大多数酶的化学本质是蛋白质。
答案：C
5．解析：分子从常态转化为容易发生化学反应的活跃状态所需的能量称为活化能，A正确；无机催化剂也能降低化学反应的活化能，只是与酶相比，酶降低活化能的作用更显著，B正确；化学反应的活化能越高，说明反应达到活化状态所需的能量越高，活化分子就越少，C错误；在一个化学反应体系中，活化分子越多，意味着可以发生化学反应的分子就越多，其反应速率就越快，D正确。
答案：C
6．解析：细胞蛇的形态和数量在细胞中是不恒定的，在相关物质合成迅速时，细胞蛇也变得更为发达，体现了细胞蛇形态与数量变化与功能相统一，A正确；细胞蛇可以催化细胞中重要物质的合成，降低化学反应的活化能，B正确；细胞蛇是某些细胞中的一种细胞结构，并非所有细胞都存在，不能揭示细胞的统一性，C错误；细胞蛇只由蛋白质形成，彻底水解后的产物只有氨基酸，D正确。
答案：C
7．解析：酶能降低化学反应的活化能，从而提高反应速率；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
答案：(1)高　低　酶所降低的活化能　降低化学反应的活化能　(2)蛋白质或RNA　细胞内或细胞外或体外
8．解析：加热能为过氧化氢的分解提供能量，但不会改变该反应活化能的大小，而催化剂能降低反应的活化能，其中酶降低活化能的效果更为显著，A错误，B、C正确；要验证某种特定酶的专一性，设计思路是同一种酶＋不同底物，那么相应实验的自变量为底物的种类，D正确。
答案：A
9．解析：根据题意可知，酵素实际上是酶的别称，人体大多数细胞都能合成酶，A错误；酶只能催化化学反应，而不能调节代谢，B错误；绝大多数酶是蛋白质，因此用酵素保健品代替正常饮食可能会造成营养不良，C错误；人体摄入的酵素类物质一般情况下需分解成小分子物质后，才能进入细胞被利用，D正确。
答案：D
10．解析：分析题干信息可知，1号试管对照，反应速率最低；2号试管加热，加热可以为分子从常态转变为活跃状态提供能量，与1号试管相比，反应速率增大；3号试管加入无机催化剂，催化剂可以降低化学反应的活化能，使反应速率加快；4号试管滴入肝脏研磨液(内含过氧化氢酶)，与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的效果更显著，因此酶的催化作用具有高效性，反应速率最大。分析题图可知，A、B、C、D四个选项的图中，C选项容易发生化学反应的活跃状态的分子最多，反应速率最快，应该表示4号试管。
答案：C
11．解析：H2O2分解产物是H2O和O2，其中O2属于气体，会导致压强改变，A正确；据表分析可知，甲中溶液是酶或无机催化剂等，乙中是底物，应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时，B正确；三组中的H2O2溶液均为2 mL，则最终产生的相对压强应相同，据表可知，250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已结束，但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0，故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行，C错误；酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶降低化学反应活化能的作用更显著，对比Ⅰ、Ⅱ组可知，在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快，说明酶的催化作用具有高效性，D正确。
答案：C
12．解析：蛋白酶能催化蛋白质降解。由图可知，在蛋白酶的作用下，甲酶活性没有变化，而乙酶活性逐渐下降，说明甲酶的化学本质不是蛋白质，有可能是RNA；而乙酶的化学本质是蛋白质，在蛋白酶的作用下可能是空间结构发生改变，导致酶活性逐渐降低。
答案：B
13．解析：本实验中过氧化氢的浓度和用量为无关变量，A正确；甲组达到平衡点所需时间最短，说明催化效率最高，为加入肝脏研磨液；丙催化效率最小，为室温组，乙组为加入FeCl3溶液，B错误；乙组为加入FeCl3溶液，与丙组(室温组，无催化剂)的实验结果对比说明催化剂能加快反应速率，C正确；甲组为加入肝脏研磨液，催化效率较高，乙组为加入FeCl3溶液，催化效率较低，两组的实验结果对比说明酶具有高效性，D正确。
答案：B
14．解析：(1)由曲线图分析可知，实验1、2、3中的自变量分别为催化剂的种类、H2O2浓度、pH。(2)由实验2曲线图可知，在bc段，O2的产生速率不随H2O2浓度的变化而变化，可能是酶的数量有限。(3)已知实验1是在适宜条件下进行的，若温度升高，酶的活性将会降低，加Fe3＋的催化反应速率会变大。(4)由实验3曲线可知，过氧化氢酶的最适pH为e，但pH值过大或过小时，会破坏酶的空间结构，所以过氧化氢酶的活性将永久丧失。
答案：(1)催化剂的种类　H2O2浓度　pH
(2)不影响　酶的数量有限　(3)减小　增大
(4)e　酶的空间结构被破坏
15．解析：(1)本实验目的是验证无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵，并且乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子物质和离子辅助。为证明上述结论，需要分组验证酵母汁、A溶液、B溶液与葡萄糖溶液的相互作用关系，因此，除表中所示分组外，还应设计葡萄糖溶液＋酵母汁和葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液两组实验。由题意可知，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子物质和离子辅助，上述物质主要存在于酵母菌、酵母汁及B溶液中。(2)双缩脲试剂可用来检测含有肽键的物质，因此，确定B溶液中是否含有多肽，可用双缩脲试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可将该物质去除，与含有该物质的组别进行对照，具体设计为葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液。(3)制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH，以确保酶的活性。(4)若检测某液体中是否含有活细胞，可依据活细胞的细胞膜具有选择透过性、活细胞能够增殖等原理进行，具体操作及原理如下：①染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透过性；②酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
答案：(1)葡萄糖溶液＋酵母汁　葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液　酵母汁和B溶液　(2)双缩脲　葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液
(3)保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH　
(4)染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透过性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖课后分层检测案15　酶的特性
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．下列关于酶催化特性的叙述，正确的是(　　)
A.低温降低分子运动速率，抑制酶的活性
B.高温激发酶的活性，提高酶促反应速率
C.增大底物的浓度，酶促反应速率可以持续上升
D.增加酶的物质量，酶促反应的产物量随之增加
2．某加酶洗衣粉说明上注明用40～60 ℃的温水浸泡去污效果更佳，这说明酶的催化(　　)
A．有高效性 B．有特异性
C.需要适宜的条件 D．有多样性
3．下列对酶实验的相关叙述，错误的是(　　)
A.探究酶的专一性，可以选择底物作为自变量
B.探究酶的高效性，可用无机催化剂和酶作相互对照
C.探究酶作用的适宜温度，要将酶和底物混合后在设定温度下水浴
D.探究pH对酶活性的影响，pH为自变量
4．乳糖不耐受是一种由于乳糖酶分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。下图是乳糖酶分解乳糖的示意图，它表明(　　)
A.乳糖酶具有专一性
B.乳糖酶催化合成反应
C.乳糖酶具有高效性
D.乳糖酶活性容易受温度影响
5．人体胃蛋白酶的最适pH为2.0，某同学将胃蛋白酶溶液的pH从10.0调至2.0，此时胃蛋白酶的活性将(　　)
A.不断上升 B．没有活性
C.先升后降 D．先降后升
6．下列与酶相关实验的叙述中，正确的是(　　)
A.探究酶的高效性时，自变量必须是酶的种类
B.探究酶的专一性时，自变量必须是酶的种类
C.探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D.探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
7．下图表示过氧化氢被分解的曲线，说明酶具有(　　)
①专一性　②高效性　③催化特性　④在温和条件下进行
A.①②　　B．② C．②③　　D．①②④
8．很多果汁饮料都是澄清的，源于生产过程中加入的纤维素酶和果胶酶，下列关于酶的保存和使用的说法，其中错误的是(　　)
A.保存酶一般要在最适pH和低温的条件下
B.要达到相同的促进效果，可以有两个不同的温度或pH
C.制作果汁时使用纤维素酶和果胶酶是利用了酶的专一性
D.制作果汁时加入的纤维素酶和果胶酶越多效果越好
9．为研究pH对人体某种消化酶活性的影响，现准备了5支各含有5 mL酶溶液但pH值各不相同的试管，每支试管中加入1块1 cm3的正方体凝固蛋白质，并置于25 ℃室温条件下。各试管内蛋白质块消失的时间如下表：
酶溶液的pH 1 2 3 4 5
蛋白质块消 失的时间(min) 13 9 11 45 60
请分析回答下列问题：
(1)本实验的自变量为________，实验涉及该酶的最适pH为________。
(2)为确认蛋白块的消失确实是由于酶的作用，实验中还应设计对照组。对照组设计思路是：__________________________。
(3)本实验还可以通过观察______________________________来判断酶活性的强弱。
(4)要使本实验在更短时间内完成，可以改进的方法是________________________________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10．酶抑制剂有两类，其中竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应；非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合，能改变酶的构型，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性。下列叙述正确的是(　　)
A.酶的作用条件较温和，只能在常温、常压、中性条件下发挥作用
B.改变底物的量对两种抑制剂的作用效果均无影响
C.竞争性抑制剂通过降低酶本身的活性来降低酶促反应速率
D.高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性
11．[2022·全国乙卷]某种酶P由RNA和蛋白质组成，可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件，某同学进行了下列5组实验(表中“＋”表示有，“－”表示无)。
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
RNA组分 ＋ ＋ － ＋ －
蛋白质组分 ＋ － ＋ － ＋
低浓度Mg2＋ ＋ ＋ ＋ － －
高浓度Mg2＋ － － － ＋ ＋
产物 ＋ － － ＋ －
根据实验结果可以得出的结论是 (　　)
A．酶P必须在高浓度Mg2＋条件下才具有催化活性
B．蛋白质组分的催化活性随Mg2＋浓度升高而升高
C．在高浓度Mg2＋条件下RNA组分具有催化活性
D．在高浓度Mg2＋条件下蛋白质组分具有催化活性
12．如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是(　　)
A.该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶
B．限制f～g段上升的因素是酶的数量，故整个实验中应设置麦芽糖酶的量一定
C．如果温度升高或降低5 ℃，f点都将下移
D．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
13．天然的氧化还原酶(如过氧化氢酶)由蛋白质和辅因子(非蛋白)两部分组成，其发挥催化作用主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作，其中辅因子起重要作用。在升温或pH波动时，随着多肽链的解折叠，氨基酸残基的空间排布发生改变，导致辅因子移位、脱落，从而使酶不可逆的失活。下列叙述不正确的是(　　)
A．酶发挥催化作用的机理是降低化学反应的活化能
B．天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时仍具有催化活性
C．辅因子位置改变会导致氧化还原酶失活
D．高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久失活
14．下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是(　　)
A．探究温度对淀粉酶的活性影响时，可以用斐林试剂作为鉴定试剂
B．验证酶的专一性时，若选择淀粉酶、淀粉、蔗糖作为材料，可以用碘液鉴定试剂
C．探究pH对酶的活性影响时，一般不选择淀粉酶和淀粉作为材料
D．探究温度对酶的活性影响时，需将酶和底物混合后置于不同温度保温处理
15.蜂蜜中富含维生素、氨基酸、蛋白质、果糖、葡萄糖等营养物质。蜂蜜中淀粉酶活性是衡量蜂蜜品质的重要指标。蜂蜜加工过程中，酶活性常常发生变化。科学家以新鲜椴树蜂蜜为实验材料，经过不同加工条件处理后，在相同条件下检测蜂蜜中的淀粉酶活性(淀粉酶活性以淀粉酶值表示，即1 g蜂蜜中的淀粉酶在一定条件下可催化1%淀粉溶液的毫升数)，结果如下表所示，请回答：
(1)淀粉酶的化学本质是________。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有__________。使用双缩脲试剂________(填“可以”或“不可以”)准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是________________________________________________________________________。
(2)本实验探究的是__________________________对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。
(3)实验结果表明，淀粉酶活性在________________________________条件下会下降。
(4)在测定淀粉酶值时，是将一定体积的、加工后的蜂蜜与淀粉溶液及其他试剂混合，在适宜条件下反应一段时间后，根据淀粉的水解情况判定淀粉酶值。有人质疑“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关。”针对此质疑，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)国家标准规定合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上。根据上述实验结果，提出加工蜂蜜的一条具体建议是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
16．多酶片是一种复方制剂，它主要是由胰酶、胃蛋白酶复合而成的一种药物，其说明书的部分内容如下：
(性状)本品为肠溶衣与糖衣的双层包衣片，内层为胰酶，外层为胃蛋白酶。
(适应症)用于消化不良、食欲缺乏。
(用法用量)口服。一次2～3片，一日3次
(注意事项)本品在酸性条件下易破坏，故服用时切勿嚼碎。
回答下列问题：
(1)酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，具有________________等特点。由于胰酶和胃蛋白酶____________________，故可以加工成多酶片保存，方便患者食用。服用多酶片时不能嚼碎的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，外层包被应为________(选填“肠溶衣”或“糖衣”)。糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用；肠溶衣为一层特殊包裹物质，能很好保护胰酶不会在胃部被破坏的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请利用提供的材料用具，设计实验探究pH对胃蛋白酶活性的影响。
备选材料用具：蛋白块若干，胃蛋白酶溶液，蒸馏水，一系列pH梯度的溶液，试管若干，恒温水浴锅，时钟等。
实验步骤：
①取规格相同的5支洁净试管，分别编号1、2、3、4、5；
②________________________________________________________________________；
③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min；
④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块；
⑤________________________________________________________________________。
(4)为进一步确认上述实验中，蛋白块的消失是否是胃蛋白酶催化所致，请提出实验改进的思路________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．解析：低温降低分子运动速率，从而抑制酶的活性；温度过高使酶失活，可降低酶促反应速率；增大底物的浓度，酶促反应速率还受酶浓度的影响；若底物浓度一定，增加酶的物质量，酶促反应会加快，但反应的产物总量不会随之增加。
答案：A
2．解析：题干信息说明酶的催化需要有适宜的温度。
答案：C
3．解析：探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类，也可以是底物的种类，A正确；探究酶的高效性时，自变量是酶和无机催化剂，B正确；探究酶作用的适宜温度，要先将酶和底物分别置于不同温度梯度下水浴，然后将相应温度的酶和底物混合，C错误；探究pH对酶活性的影响，pH是自变量，D正确。
答案：C
4．解析：据图分析可知，乳糖酶的活性部位与乳糖结合，将乳糖分解成葡萄糖和半乳糖，体现了酶的专一性，A正确；乳糖酶催化分解反应，B错误；乳糖酶具有高效性，但据图无法判断，C错误；乳糖酶活性容易受温度影响，但据图无法判断，D错误。
答案：A
5．解析：每种酶都有一个最适pH，此时活性最强，若所处的环境过酸或过碱均会使酶分子结构遭到破坏，从而失活。胃蛋白酶的最适pH为2.0，当其处于pH为10.0的溶液中时，已失去活性。
答案：B
6．解析：探究酶的高效性时，自变量是催化剂的种类，如无机催化剂和酶，A错误；探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或底物的种类，B错误；探究pH对酶活性的影响时，自变量为pH，C错误；探究温度对酶活性的影响时，因变量可以是底物的剩余量或产物的生成量，D正确。
答案：D
7．解析：由图中曲线可知，加酶的反应最先到达平衡点，加入Fe3＋的反应次之，未加酶的反应速率最慢。对三条曲线处理因素的分析可判定，本题考查的是酶的高效性，同时也体现了酶与无机催化剂一样，具有催化作用。
答案：C
8．解析：保存酶一般要在最适pH和低温的条件下，A正确；要达到相同的促进效果，可以有两个不同的温度或pH，B正确；制作果汁时使用纤维素酶和果胶酶是利用了酶的专一性，C正确；制作果汁时加入的纤维素酶和果胶酶并不是越多效果越好，酶添加过多会造成浪费，D错误。
答案：D
9．解析：(1)分析题干及表格信息可知，本实验的自变量为酶溶液的pH值，通过表格数据可以看出，在pH为2时，蛋白块消失的时间是最短的，所以此时酶的活性最强。(2)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用，还应该设置一组对照，自变量是酶的有无，其他条件都相同，所以另增加一个试管，放入等量的蛋白块并将pH调至适宜，但不加酶溶液。(3)本实验还可以通过观察相同时间内蛋白质块的大小来判断酶活性的强弱。(4)方法1：酶的催化需要适宜的温度，在一定范围内适当的升高温度，可以加速反应的进行，所以可以将温度由25℃提高至大约37 ℃左右，提高酶的活性；方法2：将原有的1 cm3正方体蛋白块切成小碎块可以增加蛋白质与酶的接触面积，加速反应的进行。
答案：(1)酶溶液的pH值　2
(2)不加酶的情况下重复上述实验
(3)相同时间内蛋白质块的大小
(4)将温度由25 ℃提高至大约37 ℃；把原有的1 cm3正方体蛋白质块切成小碎块
10．解析：酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，即适宜的温度和pH条件，不一定是中性，如胃蛋白酶的最适pH为酸性，A错误；非竞争性抑制剂使酶不能与底物结合，改变底物的量对该抑制剂的作用效果无影响；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，改变底物的量，底物与酶结合的机会发生改变，从而使竞争性抑制剂的抑制效果发生改变，B错误；竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点，从而降低酶对底物的催化效应，对酶本身的活性没有影响，C错误；高温、非竞争性抑制剂都能通过改变酶的空间结构使酶失去催化活性，D正确。
答案：D
11．解析：实验①结果表明在低浓度Mg2＋条件下，酶P具有催化活性，A错误；实验③⑤的结果表明，不论在低浓度Mg2＋还是在高浓度Mg2＋条件下，蛋白质组分都无催化活性，B错误；实验④⑤的结果表明，在高浓度Mg2＋条件下，酶P中的RNA组分具有催化活性，而蛋白质组分没有催化活性，C正确，D错误。
答案：C
12．解析：酶在化学反应前后本身的性状和数量都不变，故a代表酶，再根据酶的专一性，分解麦芽糖的自然为麦芽糖酶，A正确；在一定的范围内，反应速率随反应物量的增加而加快，当反应物量达到一定限度，反应速率不再加快，f～g段不再上升的原因是受酶数量的限制，因此整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”，B正确；在最适温度下，酶活性最高，当温度偏高或偏低时，酶的活性都会降低。因此温度升高或降低 5 ℃，f点都将下移，C正确；斐林试剂是用来鉴定还原性糖的，麦芽糖及其分解后产生的葡萄糖均为还原性糖，D错误。
答案：D
13．解析：酶催化作用的发挥是通过降低化学反应的活化能来实现的，A正确；结合题意可知，天然的氧化还原酶发挥催化作用主要依赖蛋白质活性位点附近精确排布的氨基酸残基和辅因子相互协作，其中辅因子起重要作用，据此可推测天然的氧化还原酶中精确排布的氨基酸残基单独存在时不具有催化活性，B错误；辅因子位置改变，即辅因子移位会导致氧化还原酶不可逆的失活，C正确；高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，并且永久失活，D正确。
答案：B
14．解析：探究温度对酶的活性影响时，需要保证反应温度自始至终在设定的温度进行，使用斐林试剂需要水浴加热，从而改变反应温度，对实验结果会产生影响，A错误；用碘液无法鉴定蔗糖是否水解，B错误；酸会水解淀粉，对实验结果造成影响，C正确；探究温度对酶的活性影响时，首先把酶和底物分别在设定的温度下保温一段时间，然后再混合保温，D错误。
答案：C
15．解析：由表格可知：随温度升高、加工时间延长，淀粉酶活性下降。(1)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，酶是生物催化剂，不参与化学反应，只是起催化作用，所以反应前后不发生改变，酶具有高效性和专一性。高温或过酸过碱都会使酶的分子结构发生改变而失去活性。淀粉酶的化学本质是蛋白质。淀粉酶只能水解淀粉，说明酶具有专一性。使用双缩脲试剂不可以准确检测蜂蜜中淀粉酶的含量，理由是蜂蜜中除淀粉酶外还含有其他蛋白质(蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质)。(2)本实验探究的是加工温度和加工时间对蜂蜜中淀粉酶活性的影响。(3)实验结果表明，淀粉酶活性在加工温度较高、加工时间较长条件下会下降。(4)为排除“实验中淀粉的水解可能是由于淀粉溶液本身不稳定而自发水解，不一定与蜂蜜中的淀粉酶有关”的因素，在测定淀粉酶值时，设计的对照组实验为用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值。(5)合格的蜂蜜产品淀粉酶值应在8以上，故加工蜂蜜的条件为：30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时。
答案：(1)蛋白质　专一性　不可以　蜂蜜中除淀粉酶外还含有其它蛋白质(蜂蜜中还含有其它非酶类蛋白质)
(2)加工温度和加工时间
(3)加工温度较高、加工时间较长
(4)用相同体积的蒸馏水替换反应体系中的蜂蜜，再用相同的方法测定淀粉酶值
(5)30 ℃、40 ℃条件下加工不超过3小时；50 ℃、60 ℃条件下加工不超过2小时；70 ℃条件下加工不超过1小时
16．解析：(1)酶具有高效性、专一性、作用条件较温和等特点。由于胰酶和胃蛋白酶在常温下分子结构比较稳定，故可以加工成多酶片保存，方便患者食用。由于胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化水解，故服用多酶片时不能嚼碎。(2)多酶片为肠溶衣与糖衣双层包被，糖衣以糖浆为主要包衣材料，有一定的防潮、隔绝空气、掩盖药物不良气味等作用，故外层包被糖衣；肠溶衣为一层特殊包裹物质，胃液不能水解破坏肠溶衣，故其能很好地保护胰酶不会在胃部被破坏。(3)要探究pH对胃蛋白酶活性的影响。自变量是要控制pH值，因变量是蛋白块消失的时间。故实验步骤如下：
①取规格相同的5支洁净试管，分别编号1、2、3、4、5；
②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液，然后各加入5mL胃蛋白酶溶液；
③将试管置于37℃的恒温水浴锅中保温5 min；
④向5支试管中各加入等量且适量的蛋白块；
⑤观察5支试管中蛋白块的体积变化，并记录蛋白块消失的时间。
(4)为进一步确认上述实验中，蛋白块的消失是否是胃蛋白酶催化所致，可以增加一组不加酶的对照实验，观察蛋白块的变化。
答案：(1)高效性、专一性、作用条件较温和　在常温下分子结构比较稳定　胰酶会在胃部的酸性环境中变性失活，且会被胃蛋白酶催化水解
(2)糖衣　胃液不能水解破坏肠溶衣
(3)②向5支试管中分别注入5 mL一系列pH梯度的溶液，然后各加入5 mL胃蛋白酶溶液　⑤观察5支试管中蛋白块的体积变化，并记录蛋白块消失的时间
(4)增加一组不加酶的对照实验，观察蛋白块的变化课后分层检测案16　细胞的能量“货币”ATP
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．在绿色植物进行“ADP＋Pi＋能量ATP”的反应中，参与反应的能量不可能来源于(　　)
A．淀粉 B．葡萄糖
C．光 D．糖原
2．生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是(　　)
A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪
C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能
3．高等植物体内产生ATP的生理过程有(　　)
A．光合作用，主动运输
B．细胞呼吸，蒸腾作用
C．细胞呼吸，渗透作用
D．光合作用，细胞呼吸
4．ATP的结构简式可表示为A—P～P～P，下列图示能正确表示ATP的是(　　)
5．某同学将萤火虫的尾部组织取下 ，晒干并磨碎，分别将等量的粉末放入四支试管中，然后加入水，开始出现荧光，过一段时间后荧光就消失了，然后在四支试管中分别加入等量的ATP、葡萄糖、蛋白质和脂肪，则试管中重新发亮的是(　　)
6．据研究，人体正常细胞中的ATP含量约为0.1 mol，仅能维持细胞5～8 s的基础代谢，但一般细胞可存活3～5个月。其原因是(　　)
A．细胞中有其他直接能源物质
B．ATP可以快速生成
C．一般情况下细胞为休眠状态
D．基础代谢耗能极高
7．白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，当机体免疫功能下降时，菌丝大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究药物 D(一种ATP酶抑制剂)的作用，科研人员进行了如下实验：
(1)白色念珠菌与大肠杆菌在细胞结构上最主要的区别是白色念珠菌具有__________。ATP 分子的结构简式是________，V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子________中的能量被释放出来，同时产生无机磷。
(2)为研究不同浓度药物D对V蛋白的作用，科研人员将V蛋白与反应缓冲液混合，实验组加入用DMSO溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育10 min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30 min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂(可与无机磷反应呈现绿色)，定量分析反应体系的绿色深浅，得到如图所示结果：
①本实验中测定的绿色深浅，可反映出______________，从而得到V蛋白活性。
②本实验以对照组数据作为V蛋白活性相对值 1，对照组的处理是将V蛋白与反应缓冲液混合，加入等量DMSO溶液，室温孵育10 min，向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30 min。
③实验结果说明__________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
8．如图是ATP的结构简式，数字①②③表示化学键，相关叙述错误的是(　　)
A—①P～②P～③P
A．主动运输过程中伴随ATP分子化学键③的断裂
B．化学键③的形成和断裂均可以在叶绿体和线粒体中进行
C．化学键①为普通磷酸键，其断裂不释放能量
D．化学键②③均断裂，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸
9．ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行(机理如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A．①过程是吸能反应，磷酸化的蛋白质分子势能高
B．②表示的物质是ADP
C．若该细胞为肌肉细胞，磷酸化的蛋白质做功时失去的能量主要用于再生ATP
D．若该图表示肌肉细胞收缩和恢复的过程，则在此过程中既有吸能反应也有放能反应
10．科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素，其体内的类胡萝卜素不仅能吸收光能，传递给负责能量生产的组织细胞，而且还决定蚜虫的体色。阳光下蚜虫的ATP生成量将会增加，黑暗时蚜虫的ATP生成量会下降。下列有关叙述正确的是(　　)
A．正常情况下蚜虫在黑暗中合成ATP时会伴随着O2的消耗
B．蚜虫合成ATP时所需能量仅仅来自呼吸作用
C．蚜虫做同一强度的运动时，阳光下和黑暗中的ATP消耗量不一样
D．蚜虫ATP生成量在阳光下比黑暗时多，说明其体内的ATP含量不稳定
11．ATP荧光仪是专门设计用于快速检测微生物数量的测试仪器，其工作原理是ATP的含量与活细胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP可以和虫荧光素作用而发出生物光，光的强度和微生物的数量成一定的比例关系，其反应式如下：
下列有关ATP及ATP荧光仪工作原理的叙述，错误的是(　　)
A．检测过程中ATP内的化学能转变成光能
B．荧光的强度能反映微生物的数量
C．ATP释放能量需要酶的参与
D．微生物体内ATP的产生都需要氧气的参与
12．磷酸肌酸是一种分布在肌肉细胞中的高能化合物，训练有素的运动员肌细胞中的磷酸肌酸是ATP的10倍左右。剧烈运动时，ATP的水解速率远大于合成速率，在细胞代谢中ATP、磷酸肌酸的关系如图所示。有关叙述错误的是(　　)
A．过程①吸收某些营养物质的方式为主动运输
B．过程②细胞内代谢废物跨膜运输有的不需要消耗ATP
C.过程④动物和植物细胞产生磷酸肌酸的方式不同
D．磷酸肌酸可解决剧烈运动时ATP直接供能不平衡问题
13.在生物体内能量的转换和传递中，ATP是一种关键的物质，其结构式如图甲。回答下列问题：
(1)由ATP的分子结构式可知，去掉2个磷酸基团后的剩余部分是____________，它是合成________的基本组成单位之一。
(2)人体骨骼肌细胞中，ATP的含量仅够剧烈运动时三秒钟内的能量供给。在校运动会上，某同学参加100 m短跑过程中，其肌细胞中ATP相对含量的变化如图乙所示，回答下列问题：
①A到B的变化过程说明ATP被水解，释放的能量用于____________________。
②从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零，说明__________________________________________。
(3)某同学进行一项实验，目的是观察ATP可使离体的、刚刚丧失收缩功能的新鲜骨骼肌产生收缩这一现象，说明ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源。
①必须待离体肌肉自身的________消耗完之后，才能进行实验。
②在程序上，采取自身前后对照的方法，先滴加____________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)，观察____________与否，再滴加________(填“葡萄糖溶液”或“ATP溶液”)。
③如果将上述顺序颠倒一下，实验结果是否可靠？________(填“可靠”或“不可靠”)。
【素养养成练】
14．在自然界中生物的发光现象普遍存在，生物通过细胞的生化反应而发光。请设计实验探究萤火虫的发光强度与ATP浓度的关系。
实验材料：萤火虫的荧光器晒干后研成的粉末、ATP粉末、蒸馏水、大小相同的小烧杯若干、大小相同的试管若干、标签纸若干及其他实验所需材料。
(1)实验步骤
①配制不同浓度的ATP溶液，置于小烧杯中，贴上标签；
②将________分成若干等份，分别放入试管中，贴上标签；
③在每支试管中加入________________________________________________________________________；
④观察发光现象并记录。
(2)实验现象预测及结论
现象预测 结论
①发光现象随ATP浓度升高而增强 ①荧光强度与 ATP浓度 ________
②发光现象随ATP浓度升高而________ ②荧光强度与 ATP浓度 ________
③________________ ③荧光强度与 ATP浓度无关
(3)实验讨论
①最可能的实验结果是哪一个？
________________________。
②萤火虫发光是____________________能转变成________能的过程。
1．解析：植物中合成ATP的能量来自呼吸作用和光合作用。植物呼吸作用所分解的有机物不可能是糖原，因为它是动物细胞中所特有的。
答案：D
2．答案：D
3．解析：高等动物体内产生ATP的过程仅有细胞呼吸，而高等植物产生ATP的过程有光合作用和细胞呼吸。
答案：D
4．答案：A
5．解析：ATP是细胞生命活动的直接能源物质，可以为萤火虫的发光器提供能量使其发光，而葡萄糖、蛋白质、脂肪等有机物不能为生命活动直接提供能量，需要先经过氧化释放能量合成ATP再为各种生命活动提供能量，故试管中重新发亮的是加入ATP的试管，A正确，B、C、D错误。
答案：A
6．解析：ATP能够快速地合成以满足机体对ATP的需求。
答案：B
7．解析：(1)根据题干信息可知，白色念珠菌是存在于人体上呼吸道和肠道黏膜中的真菌，属于真核生物，而大肠杆菌属于原核生物，两者的主要区别是真核生物的细胞中有以核膜为界限的细胞核；ATP分子的结构简式为A－P～P～P，V蛋白将ATP水解为ADP时，储存在ATP分子特殊的化学键中的能量被释放出来，同时产生无机磷。(2)①根据题干信息可知，向反应体系中加入的孔雀绿试剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是ATP水解为ADP时产生的，因此本实验中测定的绿色深浅，可反映出ATP水解时无机磷的生成量，从而得到V蛋白活性。③据图分析，随着药物D浓度的增加，V蛋白活性的相对值先缓慢下降，后快速降低，说明药物D能抑制V蛋白的活性，且随药物D浓度增加，抑制作用增强。
答案：(1)以核膜为界限的细胞核　A－P～P～P　特殊的化学键
(2)①ATP水解时无机磷的生成量(或生成物生成量)
③药物D能抑制V蛋白的活性，且在一定范围内随药物D浓度增加，抑制作用增强
8．解析：ATP中远离A的特殊的化学键容易断裂，主动运输过程中伴随ATP分子化学键③的断裂，A正确；叶绿体中进行光反应有③的形成，暗反应有③的断裂，线粒体中产生ATP有③的形成，蛋白质的合成消耗ATP有③的断裂，B正确；化学键①为普通磷酸键，其断裂也释放能量，但很少，C错误；化学键②③均断裂，剩余部分为腺嘌呤核糖核苷酸，D正确。
答案：C
9．解析：①过程是吸能反应，磷酸化的蛋白质分子势能高，A正确；②表示的物质是ADP，B正确；肌肉细胞中合成ATP的能量来源于呼吸作用，磷酸化的蛋白质做功，失去的能量并不能用于再生ATP，C错误；若该图表示肌肉细胞收缩和恢复的过程，则在此过程中既有吸能反应也有放能反应，D正确。
答案：C
10．解析：黑暗中蚜虫合成ATP的生理过程是呼吸作用，有氧呼吸第三阶段伴随着氧气的消耗，A正确；蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自呼吸作用释放的化学能，还来自光能，B错误；蚜虫做同一强度的运动时，消耗的ATP只来自呼吸作用，故在阳光下和黑暗中的ATP消耗量相同，C错误；蚜虫ATP含量在阳光下比黑暗时多，但消耗也增加，处于动态平衡中，故体内的ATP含量处于稳定状态，D错误。
答案：A
11．解析：不同种类的微生物产生ATP的条件不同，厌氧微生物产生ATP就不需要氧气的参与，若有氧气存在，其代谢反而受到抑制，ATP的产生量会减少。
答案：D
12．解析：过程①是细胞吸收营养物质的过程，该过程中某些物质如氨基酸的吸收方式是主动运输，A正确；过程②细胞内代谢废物跨膜运输有的是被动运输，如二氧化碳的排出是自由扩散，不需要消耗ATP，B正确；磷酸肌酸是在动物肌肉细胞中，在植物细胞中不能产生磷酸肌酸，C错误；据图可知，磷酸肌酸在一定条件下可转化为ATP，故磷酸肌酸可解决剧烈运动时ATP直接供能不平衡的问题，D正确。
答案：C
13．解析：(1)ATP的结构简式为A—P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，去掉2个磷酸基团后的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的基本单位之一。(2)①短跑过程中，A到B的变化过程说明ATP被水解，释放的能量用于肌肉收缩等生命活动；②由于ATP的合成和水解是同时进行的，从整个曲线来看，肌细胞中ATP的含量不会降为零。(3)①由于细胞中有少量的ATP存在，所以必须待离体肌肉自身的ATP消耗完之后，才能进行实验。②实验过程中采取自身前后对照的方法，先滴加葡萄糖溶液，观察肌肉收缩与否，再滴加ATP溶液。③滴加溶液的顺序不可颠倒，否则会影响实验结果，使结果不可靠。
答案：(1)腺嘌呤核糖核苷酸　RNA
(2)肌肉收缩等生命活动　ATP的合成和水解是同时进行的
(3)ATP　葡萄糖溶液　肌肉收缩　ATP溶液　不可靠
14．解析：本题为探究性实验，为了探究萤火虫发光强度与ATP浓度关系，首先需要配制一系列不同浓度的ATP溶液，随后将等量的荧光器晒干后研制的粉末放入上述溶液中，观察不同浓度的ATP溶液中粉末发光情况，实验现象有三种可能：①随ATP浓度增大，发光现象增强；②随ATP浓度增大，发光现象减弱；③随ATP浓度增大，发光现象不变。实验最可能的结果是①，萤火虫发光过程是ATP中活跃的化学能转变为光能的过程。
答案：(1)②荧光器粉末　③等量不同浓度的ATP溶液
(2)①呈正相关　②逐渐减弱　呈负相关　③在不同浓度的ATP溶液中发光现象没有差别
(3)①第①种结果　②ATP中(活跃的)化学　光课后分层检测案17　细胞呼吸的方式及有氧呼吸
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．针对教材中探究酵母菌细胞呼吸的方式实验，下列分析错误的是(　　)
A.本实验酵母菌数量为无关变量，两组应保持一致
B.本实验为对比实验，有氧条件和无氧条件的均为实验组
C.若溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，表明酵母菌只进行有氧呼吸
D.培养液取样后用酸性重铬酸钾检测，若溶液显示灰绿色，表明有无氧呼吸
2．在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧将(　　)
①与[H]结合生成水　②与碳结合生成二氧化碳　③在线粒体中被消耗　④在线粒体与细胞质基质中被消耗
A．①④ B．②③
C.①③ D．②④
3．[2023·广东卷]在游泳过程中，参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是(　　)
A.还原型辅酶Ⅰ B．丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D．二氧化碳
4．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验，说法不正确的是(　　)
A.酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧型生物
B.在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C.在无氧呼吸的装置中，需将酵母菌培养液反应一段时间后再将导管通入澄清石灰水中
D.该实验采用了对比实验的方法
5．将酵母菌进行离心处理，然后在有氧的条件下进行以下模拟实验，最终能产生CO2和H2O的试管是(　　)
A.甲、乙 B．乙、丙
C.甲、丙 D．丙、丁
6．如图表示酵母菌有氧呼吸的过程，其中关于过程①和②的叙述，不正确的是(　　)
葡萄糖丙酮酸CO2＋H2O＋能量
A.①发生在细胞质基质
B.②过程发生在线粒体
C.①过程不产生能量
D.②过程中部分反应需要氧气的参与
7．巴斯德发现，利用酵母菌酿酒时，如果发酵容器中存在O2，会导致酒精产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。直接决定“巴斯德效应”发生与否的反应及其场所是(　　)
A.酒精＋O2→丙酮酸，细胞质基质
B.丙酮酸＋O2→CO2，线粒体基质
C.[H]＋O2→H2O，线粒体内膜
D.丙酮酸→CO2＋[H]，线粒体基质
8．如图为某种生物细胞有氧呼吸的基本过程示意图：
(1)阶段A进行的场所为________。阶段A和阶段B都能够产生的物质①是________。
(2)在此三个阶段中产生大量ATP的是________，此过程是在__________上进行的。
(3)若将一只小鼠放入含有18O2的密闭容器中，小鼠体内首先出现18O的化合物是图中的[　　]________。
9．某科学研究小组为了研究有氧呼吸的场所及过程，进行了如下3组实验，待充分反应后，分别用澄清石灰水和斐林试剂对反应产物进行检测，请回答：
组别 反应溶液 结果鉴定
澄清石灰水 斐林试剂
1 线粒体＋葡萄糖 溶液＋氧气 不浑浊 ＋＋＋
2 细胞质基质＋葡萄 糖溶液＋氧气 不浑浊 ＋＋
3 线粒体＋细胞质基质＋ 葡萄糖溶液＋氧气 浑浊 ＋＋
注：“＋”的多少表示颜色的深浅
(1)为保证实验结果的科学性，每组葡萄糖溶液的浓度和体积应该保持____________。
(2)比较第__________组结果可推测，葡萄糖首先在________发生分解。经测定，葡萄糖分解的产物是丙酮酸和[H]。
(3)比较第________组的结果，可推测葡萄糖分解的产物移动到________继续分解产生________。
(4)本实验________(填写“能”或“不能”)说明O2参与哪一阶段的反应。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
10．向正在进行有氧呼吸的细胞悬液中加入甲、乙、丙、丁四种抑制剂，下列说法正确的是(　　)
A.若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗增加
B.若乙能抑制葡萄糖分解，则会使丙酮酸增加
C.若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗增加
D.若丁能抑制[H]被氧化成水，则会使O2的消耗减少
11．电子传递链是一系列电子载体按照对电子的亲和力逐渐升高的顺序组成的电子传递系统，其所有组成成分都嵌合于生物膜中。如图是细胞呼吸过程中电子传递链的部分示意图。下列说法错误的是(　　)
A.图示生物膜可能是线粒体内膜
B.图示过程发生于有氧呼吸第三阶段
C.图中膜蛋白参与了物质运输和能量转换
D.图示中产物水中的氢均来自丙酮酸的分解和参与反应的水
12．如图为线粒体的结构模式图。下列有关有氧呼吸的叙述错误的是(　　)
A.葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是在细胞质基质中进行的
B.①②③均含有与有氧呼吸有关的酶
C.[H]与O2形成水的反应释放的能量最多
D.呼吸作用的第一阶段是在细胞质基质中进行的
13．细胞内的磷酸果糖激酶(酶P)催化下列反应：果糖－6－磷酸＋ATP果糖－1，6－二磷酸＋ADP，这是细胞有氧呼吸第一阶段的重要反应。如图为高、低两种ATP浓度下酶P与果糖－6－磷酸浓度的关系。下列叙述错误的是(　　)
A.酶P应该广泛存在于需氧型生物和厌氧型生物的细胞内
B.一定范围内，果糖 6 磷酸浓度与酶P活性呈正相关
C.低ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性
D.有氧呼吸的第一阶段既产生ATP，也消耗ATP
14.
图中表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置，某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的情况。
材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设：酵母菌在有氧条件下细胞呼吸比无氧条件下细胞呼吸放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：
装置 步骤一 步骤二 步骤三
A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①__________
B 加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②________ 加入石蜡油，铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________________，这是控制实验的________变量。
(3)要测定B装置因细胞呼吸引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请写出对装置C的实验处理：
装置 步骤一 步骤二 步骤三
C ③________ ④________ 加入石蜡油，铺满液面
(4)实验预期：在适宜条件下实验，30 min后记录实验结果，若装置A、B、C温度大小关系是________(用“<”“＝”或“>”表示)，则假设成立。
【素养养成练】
15．某生物实验小组为探究酵母菌呼吸的有关问题，设计了实验装置。实验中，先向气球中加入10 mL含酵母菌的培养液，后向气球中注入一定量的氧气，扎紧气球，置于装有30 ℃温水的烧杯中，用重物拴住，再将整个装置置于30 ℃的恒温水浴锅中。试回答问题：
(1)为了消除各种环境因素的变化带来的实验误差，应设计一对照实验，对照实验装置与上述装置相比，不同之处是____________________________________。
(2)实验开始后，实验组一段时间内烧杯中液面没有发生变化，最可能的原因是________________，如果一段时间后液面发生变化，则变化情况是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，实验装置或操作应做两处调整，分别是：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若在研究过程中发现酵母菌数量先增加后下降，下降的原因可能有________________________________和________________________________。
1．解析：本实验的自变量是有氧和无氧的条件，酵母菌的数量属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜，A正确；本实验两组都是实验组，属于相互对照即对比实验，B正确；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都产生二氧化碳，C错误；酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精可以和酸性重铬酸钾发生反应，使其呈现灰绿色，D正确。
答案：C
2．解析：在有氧呼吸过程中，进入细胞的氧在有氧呼吸的第三阶段被用于氧化有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]，这一步是在线粒体内膜上进行的。
答案：C
3．解析：游泳过程中主要以有氧呼吸提供能量，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都产生了[H]，这两个阶段产生的[H]在第三阶段经过一系列的化学反应，在线粒体内膜上与氧结合生成水，这里的[H]是一种简化的表示方式，实际上指的是还原型辅酶Ⅰ，A正确。
答案：A
4．解析：酵母菌是兼性厌氧型生物，即在有氧条件下能进行有氧呼吸，在缺氧条件下能进行无氧呼吸，A正确；在有氧呼吸的装置中，先将空气通入NaOH溶液以吸收空气中的CO2，避免对实验结果的干扰，B错误；无氧呼吸的装置中，应先封口将酵母菌培养液反应一段时间后再将导管通入澄清石灰水中，这是为了消耗掉瓶中的氧气，创造无氧环境，C正确；该实验是对比实验，因为有氧和无氧条件下的实验都是实验组，D正确。
答案：B
5．解析：产生CO2和H2O的细胞呼吸是有氧呼吸，未离心处理的酵母菌可以进行有氧呼吸，分解葡萄糖产生CO2和H2O；线粒体中可进行有氧呼吸的第二、三阶段，需要的反应物是丙酮酸。因此，试管乙和丙中能产生CO2和H2O。
答案：B
6．解析：①表示将葡萄糖分解为丙酮酸，是有氧呼吸的第一阶段，在细胞质基质中进行，A正确；②为有氧呼吸第二、三阶段，在线粒体内进行，B正确；①为有氧呼吸第一阶段，释放出少量能量，C错误；②为有氧呼吸第二、三阶段，在第三阶段中，[H]与氧结合生成水，D正确。
答案：C
7．解析：无氧环境下，酵母菌在细胞质基质将葡萄糖分解生成酒精和二氧化碳，若有氧气，则无氧呼吸受到抑制，酒精被氧气氧化分解生成二氧化碳和水，A错误；丙酮酸在线粒体基质与H2O反应生成二氧化碳和[H]，B错误；有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，[H]与氧气反应生成水，C正确；丙酮酸在无氧条件下，在细胞质基质可以产生酒精和二氧化碳，D错误。
答案：C
8．解析：据图分析，阶段A表示有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质，产生的物质①是[H]；阶段B表示有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质；阶段C表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜，产生的物质②是水。(1)根据以上分析可知，阶段A表示有氧呼吸第一阶段，发生在细胞质基质；物质①是[H]。(2)阶段C表示有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体内膜上，可以产生大量的ATP。(3)氧气参与小鼠有氧呼吸第三阶段，与[H]结合生成水，因此若将一只小鼠放入含有18O2的密闭容器中，小鼠体内首先出现18O的化合物是图中的②H2O。
答案：(1)细胞质基质　[H]　(2)阶段C　线粒体内膜　(3)②　H2O
9．解析：(1)根据表格分析可知，葡萄糖溶液属于无关变量，因此其浓度和体积应该保持相同。(2)葡萄糖属于还原糖，与斐林试剂反应产生砖红色沉淀；根据表格可知，第2组与第1组相比，葡萄糖减少了，说明葡萄糖首先是在细胞质基质中分解的。(3)比较第2、3组发现，第3组澄清石灰水变浑浊了，说明葡萄糖分解的产物移动到线粒体继续分解产生了二氧化碳。(4)本实验没有检测氧气的消耗，也没有检测水的产生，因此不能说明O2参与哪一阶段的反应。
答案：(1)一致(相同)　(2)1和2　细胞质基质
(3)2和3　线粒体　CO2　(4)不能
10．解析：若甲能抑制丙酮酸分解，则会使丙酮酸的消耗减少，A错误；丙酮酸是葡萄糖分解的中间产物，若乙能抑制葡萄糖分解，则会使葡萄糖分解的产物丙酮酸减少，B错误；形成ATP的过程要消耗ADP，若丙能抑制ATP的形成，则会使ADP的消耗减少，C错误；若丁能抑制[H]被氧化成水，则使会O2的消耗减少，D正确。
答案：D
11．解析：分析题图可知，该过程中有O2及NADH的消耗，则为有氧呼吸第三阶段，该生物膜可能是线粒体内膜，A、B正确；NADH分解产生NAD＋和H＋发生在膜蛋白上，该过程实现了能量转化，同时H＋还可以经膜蛋白运输到生物膜的另一侧，实现了物质运输，C正确；图示中产物水中的氢来自葡萄糖的分解、丙酮酸的分解和参与反应的水，D错误。
答案：D
12．解析：葡萄糖分解为丙酮酸和[H]是在细胞质基质进行的，A正确；③不含有与有氧呼吸有关的酶，B错误；[H]与O2形成水的反应在线粒体内膜上进行，释放大量能量，C正确；呼吸作用的第一阶段是在细胞质基质中进行的，D正确。
答案：B
13．解析：酶P催化细胞呼吸的第一阶段，在需氧型生物和厌氧型生物的细胞内，细胞呼吸的第一阶段是完全相同的，A正确；一定范围内，随着果糖－6－磷酸浓度的增加，酶P活性也在增加，B正确；分析题图可知，酶P的活性在低ATP浓度更大，高ATP浓度在一定程度上抑制了酶P的活性，C错误；有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸能产生ATP，果糖－6－磷酸消耗ATP在酶P的催化下生成果糖－1，6－二磷酸，D正确。
答案：C
14．解析：(1)该实验要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的细胞呼吸方式，所以A、B两装置内的自变量应为氧气的有无，其他条件要保持完全相同。(2)B装置内煮沸葡萄糖溶液是为了完全除去其中溶解的氧气，从而制造无氧环境。(3)装置C作为装置B的对照，测定细胞呼吸引起的温度变化，两装置内的自变量应为进行细胞呼吸的酵母菌的有无。(4)一段时间后，内部进行了有氧呼吸的A装置中的温度>进行了无氧呼吸的B装置中的温度>无酵母菌的C装置中的温度，则假设成立。
答案：(1)①不加入石蜡油　②加入10 g活性干酵母
(2)去除氧气　自
(3)③加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
④不加入活性干酵母
(4)A>B>C
15．解析：(1)环境因素如温度、压强的变化也可能导致实验误差，应设计一对照实验，对照实验装置与上述装置相比，应将气球中的酵母菌培养液换成加热煮沸后冷却的酵母菌培养液，观察烧杯中液面变化量。(2)实验开始一段时间内，酵母菌只进行有氧呼吸，吸收的氧气与释放的二氧化碳体积相等，烧杯内液面没有发生变化，随着氧气消耗，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，气球膨胀，液面上升。(3)若用上述实验装置探究酵母菌无氧呼吸的适宜温度，酵母菌进行无氧呼吸，不能向气球中注入氧气；实验变量(自变量)是不同的温度，在不同的温度下无氧呼吸生成的二氧化碳体积不同，因此，反应变量(因变量)通过烧杯中的液面上升量表示。(4)酵母菌进行有氧呼吸时，出芽生殖使得酵母菌数量增加，后因葡萄糖大量消耗，酒精含量升高，对酵母菌有毒害作用，二氧化碳增加导致培养液pH下降，酵母菌种群数量下降。
答案：(1)将气球中的含酵母菌的培养液换成等量的加热煮沸后冷却的酵母菌培养液
(2)酵母菌只进行有氧呼吸　上升　酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳，气球膨胀
(3)①气球中不注入氧气　②取若干相同装置，并分别置于不同温度的恒温水浴锅中
(4)营养物质被大量消耗、乙醇含量过高、培养液的pH下降(任意两点均可)课后分层检测案18　无氧呼吸及细胞呼吸原理的应用
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．高等植物有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，它们分别形成于(　　)
①细胞质基质　②叶绿体　③核糖体　
④线粒体
A．②④　　B．①④ C．③②　　D．④①
2．下表是人体细胞进行有氧呼吸与无氧呼吸的区别，表中描述错误的一项是(　　)
选项 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸
A 呼吸场所 主要在线粒体内 细胞质基质
B 是否需氧 需氧参加 不需氧参加
C 分解产物 二氧化碳、水 二氧化碳、乳酸
D 释放能量 较多 较少
3.人体剧烈运动时，肌细胞进行细胞呼吸的产物是(　　)
A．CO2、酒精、H2O、ATP
B．CO2、乳酸、ATP
C．CO2、H2O、乳酸
D．H2O、CO2、乳酸、ATP
4．水果放在密封地窖中，可以保存较长时间，地窖中影响水果代谢的原因是(　　)
A．温度恒定，水果抗病虫害能力强
B．温度适宜，水果容易保存
C．黑暗无光，不易引起早熟
D．CO2浓度增加，抑制水果的呼吸作用
5．[2022·广东卷]种子质量是农业生产的前提和保障。生产实践中常用TTC法检测种子活力，TTC(无色)进入活细胞后可被[H]还原成TTF(红色)。大豆充分吸胀后，取种胚浸于0.5%TTC溶液中，30℃保温一段时间后部分种胚出现红色。下列叙述正确的是(　　)
A．该反应需要在光下进行
B．TTF可在细胞质基质中生成
C．TTF生成量与保温时间无关
D．不能用红色深浅判断种子活力高低
6．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是(　　)
A．甲试管中最终产物为CO2和H2O
B．乙试管中不发生反应
C．丙试管中有大量的ATP产生
D．丙试管中无CO2产生
7．下面对农谚中蕴含的呼吸作用原理所做的分析中，错误的是(　　)
选项 农谚 分析
A “若要豆苗齐，点种在地皮” 大豆含脂肪比例较大，浅种利于脂肪的氧化
B “湿三天干两天，田不发白收一千” 湿干交替能避免无氧呼吸产生的酒精导致的水稻根腐烂
C “二指浅，四指闷，种麦三指正当心” 种植三指左右的深度最好，因为小麦种子在萌发初期不需要氧气
D “谷雨前后，种瓜点豆” 谷雨前后有较充足的水分和适宜的温度，有利于种子萌发时呼吸作用等生理活动的进行
8.[2023·山东德州统考期末]细胞呼吸是指糖类等有机物在细胞内氧化分解并释放能量的过程。图1表示细胞呼吸中葡萄糖的分解代谢过程，其中①～④表示不同的反应过程，a～d代表不同的物质。图2表示小麦种子萌发过程中气体的变化情况。
(1)图1中物质a、c分别是____________，③过程发生的场所是__________。
(2)据图2分析，在种子萌发的Ⅰ、Ⅱ阶段，细胞呼吸的方式是____________________(填“无氧呼吸”“有氧呼吸”或“无氧呼吸和有氧呼吸”)，处于该阶段的细胞可以发生图1中的________(填序号)反应。
(3)在种子萌发的Ⅲ阶段，细胞呼吸主要以________(填“无氧呼吸”或“有氧呼吸”)为主。该阶段后期的O2吸收速率高于CO2释放速率，说明细胞呼吸的底物除了葡萄糖外，还可能有________等。
(4)若小麦种子在萌发过程中遭遇低温，则萌发出苗的时间将会延长，从能量供应的角度分析其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
9．某同学做了以下实验：取A、B两支试管，在A中加入煮熟的蚕豆子叶，B中加入发芽的蚕豆子叶。在两试管中分别加入亚甲基蓝溶液(亚甲基蓝氧化态为蓝色，还原态为无色)，一段时间后倒出溶液，两试管中的子叶都呈蓝色。然后两试管分别加水淹没子叶，抽气，在水面覆盖适量石蜡油，适宜温度下保温一段时间后，A管子叶蓝色深度不变，B管子叶蓝色变浅。取出两管子叶放在滤纸上一段时间，A管子叶蓝色深度不变，B管子叶蓝色深度一定程度恢复。下列分析不合理的是(　　)
A．该实验中抽气并在水面覆盖适量石蜡油的目的是隔绝空气，制造无氧环境
B．保温后A管子叶蓝色深度不变的原因是高温导致酶失活，细胞无呼吸作用
C．保温后B管子叶蓝色变浅的原因是亚甲基蓝被无氧呼吸产生的[H]还原
D．滤纸上B管子叶蓝色深度恢复的原因是子叶进行有氧呼吸将亚甲基蓝氧化
10．[2023·全国乙卷]植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B．a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C．每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D．植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程不需要消耗ATP
11．人体肌肉由快缩肌纤维(细胞)和慢缩肌纤维(细胞)组成，在电镜下观察，前者几乎没有线粒体存在，后者含有大量的线粒体。对不同运动项目的机体总需氧量、实际摄入氧量和血液中乳酸增加量进行测定，结果如表。下列叙述正确的是(　　)
运动项目 总需 氧量/L 实际摄入 氧量/L 血液乳酸 增加量
马拉松跑 600 589 略有增加
400米跑 16 2 显著增加
A.马拉松跑主要依赖快缩肌纤维，400米跑主要依赖慢缩肌纤维
B.快缩肌纤维供能过程产生过多CO2，导致400米跑的人呼吸加速
C.长期慢跑等有氧运动，可以提高骨骼肌中慢缩肌纤维比例
D.快缩肌纤维会产生乳酸，慢缩肌纤维不会产生乳酸
12．[2023·河北统考学业考试]下图是细胞内葡萄糖彻底氧化分解过程示意图，X代表物质，①②③分别代表有氧呼吸的三个阶段。下列相关表述错误的是(　　)
A.X代表的物质是丙酮酸
B.阶段①发生在细胞质基质中
C.阶段②释放能量最多
D.阶段③发生在线粒体内膜上
13.
将刚采摘的新鲜蓝莓均分为两份，放在1 ℃的冷库内贮藏，其中一份用高浓度的CO2处理48 h，另一份则不做处理。从采摘后算起每10 d取样一次，测定其单位时间内CO2释放量和O2吸收量，计算二者的比值得到如图所示曲线，下列结论错误的是(　　)
A.比值大于1，表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
B.第20 d对照组蓝莓产生的乙醇量高于CO2处理组
C.第40 d对照组蓝莓有氧呼吸比无氧呼吸消耗的葡萄糖多
D.贮藏蓝莓前用高浓度的CO2短时处理，能抑制其在贮藏时的无氧呼吸
14.某兴趣小组用不同酵母菌种发酵制作海红果酒，测定了海红果酒发酵过程中总糖含量变化，结果如图所示。发酵结束后，测定了果酒的系列理化指标，结果如下表所示，请回答下列问题：
表　海红果酒的基本理化指标
酵母 菌种 酒精度 (%) 残糖 (g/L) 总酚 (mg GAE/L) 总黄酮 (mg Rutin/L)
B 8.26 5.24 915.86 31.60
I 8.33 5.13 1066.85 42.64
C 7.99 6.85 1039.47 39.54
(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过________呼吸，在____________中可将________分解为酒精和________。饮用果酒后，酒精分子以________方式进入胃黏膜细胞。果酒中含有海红果的维生素以及酵母菌发酵产生的多酚、黄酮等抗氧化物质，对人体起到一定的保健功能。
(2)综合图表结果，应选用酵母菌株________，最短发酵时间为________天。
(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估，以分析果酒受消费者的喜爱程度，你认为可进行感官评价的项目应包括________________________________________
________________________________________________(至少写出2项)。
【素养养成练】
15．为研究温度的变化对贮藏器官呼吸作用的影响，研究人员以马铃薯块茎为材料，进行了如下实验，根据实验分析并回答下列问题：
实验一：将两组相同的马铃薯块茎，分别置于低温(4 ℃)和室温(22 ℃)条件下贮藏10 d，发现低温组块茎中淀粉酶含量显著高于室温组。
实验二：将马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃后，再回到20 ℃环境中，测定CO2的释放速率的变化，结果如图所示：
(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，CO2的释放速率下降，其原因是____________________________________。
(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高。综合上述实验，合理的解释是___________________________________。
(3)某小组想重复实验一，但他们在比较两组块茎中淀粉酶含量多少时遇到了困难。若提供淀粉、碘液等试剂，请帮助他们设计出比较两组块茎中淀粉酶含量多少的实验思路。(只需写出思路即可，不需预测结果)_________________________________ ________________________________________________________________。
1．解析：有氧呼吸放出的CO2是在线粒体内进行的第二阶段产生的；无氧呼吸只在细胞质基质中进行。
答案：D
2．解析：有氧呼吸的主要场所是线粒体，完成有氧呼吸的第二、第三阶段的反应都是在线粒体，无氧呼吸的场所是细胞质基质，A正确；有氧呼吸需要氧气的参与，无氧呼吸不需要氧气参与，B正确；有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳或者乳酸，C错误；有氧呼吸是有机物彻底氧化分解，释放大量能量，无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解，释放的能量较少，D正确。
答案：C
3．解析：人体剧烈活动时，肌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，两种呼吸方式都有ATP生成；无氧呼吸的产物是乳酸，而不是酒精和CO2，有氧呼吸可产生CO2和H2O。
答案：D
4．解析：细胞呼吸受到温度、pH、CO2浓度等多种因素的影响。密封地窖透气性差，空气不流通，内储水果通过呼吸作用使CO2逐渐增加，O2逐渐减少，致使呼吸作用受到抑制，代谢速率降低，保存时间较长。
答案：D
5．解析：TTC的氧化态是无色的，可被氢还原成不溶性的红色TTF。大豆种子充分吸水胀大，此时未形成叶绿体，不能进行光合作用，该反应不需要在光下进行，A错误；细胞质基质中可通过细胞呼吸第一阶段产生[H]，TTF可在细胞质基质中生成，B正确；保温时间较长时，较多的TTC进入活细胞，生成较多的红色TTF，C错误；相同时间内，种胚出现的红色越深，说明种胚代谢越旺盛，据此可判断种子活力的高低，D错误。
答案：B
6．解析：甲试管中是细胞质基质，葡萄糖溶液可以进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，A错误；乙试管中只有线粒体，葡萄糖溶液不能发生反应，B正确；丙试管中是细胞质基质和线粒体，葡萄糖溶液可以进行彻底地氧化分解生成二氧化碳和水，但是置于隔绝空气的条件下，葡萄糖溶液只能进行不彻底的氧化分解生成酒精和二氧化碳，并释放少量的ATP，C错误，D错误。
答案：B
7．解析：脂肪中的C、H比例高于糖类，相同质量的脂肪氧化分解比糖类氧化分解需要消耗更多的O2。大豆含脂肪比例较大，浅种利于脂肪的氧化，A正确；水稻根部无氧呼吸产生的酒精会导致根腐烂，因此，湿干交替能避免无氧呼吸产生的酒精导致的水稻根腐烂，B正确；小麦种子在萌发初期需要氧气，进行有氧呼吸，C错误；“谷雨前后，种瓜点豆”是指在谷雨前后几天，就要开始种瓜种豆，这是因为谷雨前后有较充足的水分和适宜的温度，有利于种子萌发时呼吸作用等生理活动的进行，D正确。
答案：C
8．解析：(1)据图可知，a是细胞呼吸第一阶段葡萄糖的分解产物，可表示丙酮酸(丙酮酸和[H])；c是有氧呼吸的产物，表示H2O(由b在有氧呼吸和无氧呼吸中均可产生，推知是二氧化碳)；③表示生成酒精和二氧化碳的无氧呼吸第二阶段，场所是细胞质基质。(2)据图2可知，在种子萌发的Ⅰ、Ⅱ阶段，氧气吸收速率小于二氧化碳释放速率，说明此时细胞呼吸的方式是无氧呼吸和有氧呼吸；种子有氧呼吸的产物是水和二氧化碳，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，故处于该阶段的细胞可以发生图1中的①②③过程。(3)据图可知，在种子萌发的Ⅲ阶段，氧气吸收速率增加明显，说明细胞呼吸主要以有氧呼吸为主；该阶段后期的O2吸收速率高于CO2释放速率，说明细胞呼吸的底物除了葡萄糖外，还可能有脂肪(含有的C、H较多，故耗氧多)。(4)生化反应的进行需要酶的催化，而酶活性的发挥需要温度等适宜条件，低温会导致细胞呼吸相关的酶的活性降低，呼吸速率减慢，能量供应减少，因此萌发出苗的时间将会延长。
答案：(1)丙酮酸(丙酮酸和[H])、H2O　细胞质基质
(2)无氧呼吸和有氧呼吸　①②③
(3)有氧呼吸　脂肪
(4)低温会导致细胞呼吸相关的酶的活性降低，呼吸速率减慢，能量供应减少，因此萌发出苗的时间将会延长
9．解析：该实验中抽气并在水面覆盖适量石蜡油的目的是隔绝空气，制造无氧环境，使子叶细胞进行无氧呼吸，A正确；由于A管中加入了煮熟的蚕豆子叶，高温导致酶失活，细胞无呼吸作用，所以保温后A管子叶蓝色深度不变，B正确；两试管分别加水淹没了子叶，抽气，在水面覆盖适量石蜡油，可以制造无氧环境，说明保温后B管子叶蓝色变浅的原因是亚甲基蓝被无氧呼吸产生的[H]还原，C正确；取出后子叶蓝色深度恢复的原因是子叶进行有氧呼吸，从而使还原态的亚甲基蓝氧化，D错误。
答案：D
10．解析：植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，A正确；a阶段无二氧化碳产生，b阶段二氧化碳释放较多，a～b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B正确；在葡萄糖经无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程中，只有第一阶段释放能量，这两个过程的第一阶段相同，故消耗1分子葡萄糖，这两个过程生成的ATP相同，C错误；酒精的跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D正确。
答案：C
11．解析：慢缩肌纤维含有大量的线粒体，与慢跑等有氧运动有关，马拉松跑主要依赖慢缩肌纤维，400米跑主要依赖快缩肌纤维，A错误；快缩肌纤维几乎不含线粒体，其供能过程进行无氧呼吸产生乳酸，B错误；长期慢跑等有氧运动，可以提高骨骼肌中慢缩肌纤维比例，C正确；快缩肌纤维几乎不含线粒体，会产生乳酸，慢缩肌纤维在无氧呼吸时也会产生乳酸，D错误。
答案：C
12．解析：①表示有氧呼吸的第一阶段，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，X表示丙酮酸，A正确；①表示有氧呼吸的第一阶段，场所是细胞质基质，B正确；②表示有氧呼吸的第二阶段，③表示有氧呼吸的第三阶段，阶段③释放能量最多，阶段③发生在线粒体内膜上，C错误，D正确。
答案：C
13．解析：若蓝莓只进行有氧呼吸，则CO2与O2比值为1。若比值大于1，则表明蓝莓既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；第20 d时，对照组与CO2处理组比较，CO2与O2比值远大于1，说明对照组无氧呼吸强度高于CO2处理组，则对照组产生的乙醇量也会高于CO2处理组；第40 d对照组蓝莓CO2与O2比值约为2，此时无氧呼吸消耗的葡萄糖大约为有氧呼吸消耗葡萄糖的三倍；由实验结果可推测，用高浓度的CO2处理，可抑制蓝莓贮藏时的无氧呼吸。
答案：C
14．解析：(1)海红果酒制作过程中，酵母菌通过无氧呼吸，在细胞质基质中可将葡萄糖分解为酒精和CO2。酒精分子以自由扩散的方式进入细胞。(2)结合前面的分析可知，应选用酵母菌株I，最短发酵时间为8天。(3)进一步对酿造的海红果酒进行评估分析，果酒要受到消费者的喜爱，需要对果酒的观感、嗅觉、味觉等几方面进行评估，所以可以根据果酒的色泽、香味、口感等几方面进行评价。
答案：(1)无氧　细胞质基质　葡萄糖　CO2　自由扩散　(2)I　8　(3)色泽、香气(气味)、口感
15．解析：(1)当马铃薯块茎从20 ℃移到0 ℃环境中，温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用减弱，产生的CO2减少，从而导致CO2的释放速率下降。(2)当马铃薯块茎重新移回到20 ℃环境中，与之前20 ℃环境相比，CO2的释放速率明显升高，可能的原因是在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强。(3)根据题干信息可知，实验的目的是比较两组块茎中淀粉酶含量的多少，若提供淀粉、碘液等试剂，可取等质量4 ℃和22 ℃处理后的马铃薯块茎，研磨过滤制备酶的提取液，催化等量的淀粉水解，用碘液检测，比较水解相同时间后溶液颜色的深浅即可。
答案：(1)温度降低导致酶的活性下降，呼吸作用减弱，产生的CO2减少　(2)在0 ℃环境中淀粉酶含量增加，催化淀粉水解生成的还原糖增加，为之后20 ℃条件下呼吸作用提供更多的底物，呼吸作用较之前20 ℃时强
(3)取等质量4 ℃和22 ℃处理后的马铃薯块茎，研磨过滤制备酶的提取液，催化等量的淀粉水解，用碘液检测，比较水解相同时间后溶液颜色深浅课后分层检测案19　捕获光能的色素和结构
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．关于叶绿素的叙述，错误的是(　　)
A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
2．下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述，正确的是(　　)
A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3，防止酸破坏叶绿素
B.即使菜叶剪碎不够充分，也可以提取出4种光合作用色素
C.为获得10 mL提取液，研磨时一次性加入10 mL无水乙醇研磨效果最好
D.层析完毕后应迅速记录结果，否则叶绿素条带会很快随溶液挥发消失
3．在绿叶中色素的提取和分离实验中，收集到的滤液绿色过浅，其原因不可能是(　　)
A．未加二氧化硅，研磨不充分
B.一次加入大量的无水乙醇提取
C.分次加入少量无水乙醇提取
D.使用放置数天的菠菜叶
4．下列分离叶绿体中色素的装置正确的是(　　)
5．关于叶绿体中类囊体的叙述正确的是(　　)
A.叶绿体中的一个基粒就是一个类囊体
B.光合色素都分布在类囊体的双层薄膜上
C.组成各基粒的类囊体之间没有结构上的联系
D.基粒和类囊体极大地扩大了光合作用的反应面积
6．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和乙分别为何种色素(　　)
A.叶绿素a、叶绿素b
B.类胡萝卜素、叶绿素
C.叶黄素、叶绿素a
D.叶绿素b、类胡萝卜素
7．[2023·全国乙卷]植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述，错误的是(　　)
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越慢
8．著名科学家恩格尔曼利用一种绿藻(这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体)研究光对光合作用的效应。他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌会移向氧浓度高的区域。他观察细菌在不同光照下的分布情况，结果如下图所示：
(1)描述B情况下细菌的分布情况如何：____________________________，如此分布是因为光合作用释放了__________。
(2)该实验证实了光合作用的场所是________，吸收光能的色素和催化反应的酶分别分布在________________、____________________。
(3)恩格尔曼进行装置C的实验，其目的是什么？____________________________，在________光点的细菌特别多。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
9．“霜叶红于二月花”，植物叶子呈现的颜色是各种色素的综合表现，色素主要存在于液泡和叶绿体中，叶绿体中的色素主要包含两大类：叶绿素和类胡萝卜素。下列对高等植物的正常叶子中色素的相关叙述，正确的是(　　)
A.纸层析法分离叶绿体中的色素，最宽和最窄的色素带分别是黄绿色、橙黄色
B.提取叶绿体中的色素可用无水乙醇作为提取液，用水当层析液可分离液泡中的色素
C.叶绿素对可见光的吸收有一个高峰，类胡萝卜素有两个高峰
D.叶绿体中四种色素都含有N、Mg元素，作用是吸收、传递、转化光能
10．某生物兴趣小组欲制作彩色“叶片”书签，即将滤纸片剪成如图形状(“叶柄”处已剪去两角)来分离绿叶中提取出的色素，趣味实验完成后“叶片”书签自上而下留下4条色素带。下列说法正确的是(　　)
A.书签不同色素带宽度不同，但都只能吸收可见光
B.需用铅笔在“叶柄”处画一条细直的横线作为滤液细线
C.因绿叶中的色素溶解于有机溶剂中，故不同色素能在书签上扩散分离开
D.一段时间后叶绿素被分解，书签只剩下3、4两条带，分别为橙黄色、黄色
11．迁移率(Rf)是用纸层析法分离混合色素中各种成分的重要指标，也可用于各色素的鉴定，迁移率＝色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素的层析结果(部分数据)。下列相关叙述正确的是(　　)
溶剂移 动距离 色素1 移动距离 色素2 移动距离 色素3 移动距离 色素4 移动距离
实验 组1 7.8 ？ ？ 1.9 ？
实验 组2 8.2 ？ ？ 1.5 ？
实验 组3 8.0 ？ ？ 1.4 ？
平均 移动 距离 8.0 7.6 ？ ？ 0.8
迁移 率 (Rf) 无 0.95 0.53 ？ 0.10
A.该实验需先用苯、丙酮、石油醚配制成的层析液提取叶绿体中的色素
B.色素3的迁移率(Rf)为0.2，若植物体缺Mg2＋，其含量会减少
C.在层析液中的溶解度最大的是色素1，在滤纸条上扩散速度最快的是色素4
D.能够吸收蓝紫光的只有色素1和色素2，能够吸收红光的只有色素3和色素4
12．苋菜叶片细胞中除了叶绿体含有色素外，液泡中也含有溶于水但不溶于有机溶剂的花青素(呈现红色)。某探究小组用50%的乙醇提取苋菜叶片中的色素，然后用层析液分离，层析结束后滤纸条上色素带由上到下分布。下列相关叙述正确的是(　　)
A.第四条色素带对应的色素在层析液中溶解度最小
B.第一条色素带比第二条色素带宽
C.第三条色素带对应的色素是呈现黄绿色的叶绿素b
D.如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的颜色为红色
13.香菜是一种耐盐碱的经济作物。为探究不同盐浓度对香菜叶绿素含量的影响，南通某中学生物兴趣小组利用两种方法提取色素并测定叶绿素的含量，过程如图1。请据图分析并回答下列问题：
(1)方法A中，加二氧化硅的目的是______________，同时还应添加一定量的________以防止色素被破坏。
(2)方法A、B中，研磨后需静置一段时间的原因是________________________________________________________________________。
(3)经分光光度计测定，不同盐浓度对香菜叶绿素含量的影响如图2。
①实验中盐浓度范围设置的依据是__________________________。
②结果表明，提取色素较好的方法是________________。结合实验过程分析，可能的原因有________________________、________________________。
【素养养成练】
14．中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验：
Ⅰ.提取叶绿素：
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响：
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 ℃)下进行实验，方法和结果如表所示：
实验 组号 叶绿素溶 液(mL) 调pH至 处理时间 (min) 溶液 颜色
① 3.0 Y 10 绿色
② 3.0 7.0 10 绿色
③ 3.0 6.0 10 黄绿色
④ 3.0 5.0 10 黄褐色
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为_____________________________________________，
原因是___________________________________。
(2)表中Y应该为________，原因是________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则________________________________________________________________________。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．解析：Mg是构成叶绿素的元素，A正确；色素的作用是吸收、传递、转化光能，进行光合作用，B正确；叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，C正确；植物主要的吸收峰在蓝紫光区和红光区，绿光吸收最少，反射多，所以叶片呈现绿色，D错误。
答案：D
2．解析：CaCO3可防止酸破坏叶绿素，应在研磨时加入，A错误；即使菜叶剪碎不够充分，也不会明显影响研磨，且色素含量并没有减少，也可提取出4种光合作用色素，B正确；由于研磨时乙醇挥发，故为获得10 mL提取液，研磨时应分次加入多于10 mL无水乙醇，C错误；层析完毕后迅速记录结果的原因是叶绿素在光下容易分解，而不是叶绿素条带会随溶剂的挥发而消失，D错误。
答案：B
3．解析：实验中收集到的滤液绿色过浅，一方面可能是绿叶放置时间过长，叶绿素分解了或研磨的不充分；另一方面可能是加入的溶剂过多，不会是分次加入少量无水乙醇提取所致。
答案：C
4．解析：色素分离的方法：画好滤液细线的滤纸条下端要插入层析液中不要让滤液细线触及层析液，因为色素易溶于层析液中，影响实验效果；要盖上培养皿盖，防止层析液挥发，因为层析液中的丙酮等化学药剂都有挥发性，也会影响色素分离效果。
答案：A
5．解析：每个基粒都含有两个以上的类囊体；类囊体由单层膜构成；叶绿体的基粒之间通过膜状结构相连；基粒及类囊体扩大了膜的表面积，因此扩大了光合作用的反应面积。
答案：D
6．解析：根据图中曲线可知，甲分别位于蓝紫光区和红光区，乙位于蓝紫光区，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。所以，甲为叶绿素b，乙为类胡萝卜素。
答案：D
7．解析：叶绿素的元素组成是C、H、O、N、Mg，所以氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素，A正确；光反应的场所是类囊体的薄膜，需要光合色素吸收光能，所以叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上，B正确；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液，其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰，C正确；叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散得越快，D错误。
答案：D
8．解析：(1)白光的光质较为均匀，好氧细菌主要分布在能进行光合作用产生O2的叶绿体周围。(2)通过螺旋状的叶绿体与好氧细菌的关系可以看出进行光合作用的位置在叶绿体上，色素分布在叶绿体的类囊体的薄膜上，而酶有的分布在类囊体膜上，有的分布在叶绿体的基质中。(3)在C实验中的自变量是光质，主要有红、绿、蓝三色光，而在红光和蓝光光点的好氧细菌远远多于绿光光点。
答案：(1)细菌集中在叶绿体周围　O2
(2)叶绿体　类囊体的薄膜上　类囊体膜上和叶绿体基质中
(3)探究不同颜色的光对光合作用的影响　红光和蓝光
9．解析：纸层析法分离叶绿体中的色素，最宽和最窄的色素带分别是叶绿素a和胡萝卜素，其中叶绿素a是蓝绿色，胡萝卜素是橙黄色，A错误；叶绿体中的色素可用无水乙醇等提取，液泡中的色素可以溶于水，因此若用纸层析法分离液泡中的色素，可用清水作为层析液，B正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，对可见光的吸收也有两个峰值，C错误；Mg元素是叶绿体中叶绿素的成分，D错误。
答案：B
10．解析：绿叶中的色素都只能吸收可见光，由于色素的含量不同，则书签上色素带宽度不同，A正确；滤液细线是由毛细吸管吸取少量滤液沿铅笔线均匀画成的，B错误；色素分离的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，C错误；色素带从上往下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素见光被分解后剩下1、2两条带，分别为橙黄色、黄色，D错误。
答案：A
11．解析：层析液是由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成的，层析液用来分离叶绿体中的色素，提取叶绿体中的色素需用无水乙醇，A错误；色素3的迁移率(Rf)为0.2，根据4种色素迁移率的大小可判断色素3表示叶绿素a，Mg是组成叶绿素的元素，若植物体缺Mg2＋，色素3含量会减少，B正确；色素1表示胡萝卜素，在层析液中的溶解度最大的是色素1，在滤纸条上扩散速度最快的是色素1，C错误；叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，色素1表示胡萝卜素，色素2表示叶黄素，色素3表示叶绿素a，色素4表示叶绿素b，能够吸收蓝紫光的有色素1、色素2、色素3和色素4，能够吸收红光的只有色素3和色素4，D错误。
答案：B
12．解析：第四条色素带是叶绿素b，在滤纸上扩散的最慢，在层析液中溶解度最小，A正确；第一条色素带对应的色素是胡萝卜素，其带宽比第二条色素带窄，B错误；第三条色素带对应的色素是呈现蓝绿色的叶绿素a，C错误；由于花青素溶于水不溶于有机溶剂，故用50%的乙醇提取色素时，其溶解度最小，如果采用圆形滤纸法分离色素，则最外一圈的色素为胡萝卜素，呈橙黄色，最内一圈的色素为花青素，呈红色，D错误。
答案：A
13．解析：(1)方法A中，加二氧化硅的目的是有助于研磨得充分，同时还应添加一定量的碳酸钙以防止研磨过程中色素被破坏。(2)方法A、B中，研磨后需静置一段时间的原因是使色素充分溶解在提取液中，以便于充分提取色素。(3)①由柱形图及题意分析可知，实验中盐浓度范围应是盐碱地的盐浓度，以使结果更加真实可靠。②结果表明方法B得到的叶绿素含量始终高于方法A，因此提取色素较好的方法是方法B；分析其原因可能与以下因素有关：a.液氮处理能充分破碎细胞释放叶绿素；b.低温能降低叶绿素的降解；c.时间短能降低叶绿素的降解；d.离心能减少叶绿素的损失等。
答案：(1)有助于研磨得充分　碳酸钙(CaCO3)
(2)充分提取色素
(3)①盐碱地的盐浓度　②方法B　液氮处理能充分破碎细胞释放叶绿素　低温能降低叶绿素的降解(或时间短能降低叶绿素的降解，或离心能减少叶绿素的损失)
14．解析：(1)色素不溶水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，所以应选择对人体无害的有机溶剂。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1.0，所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知，酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏造成食品失绿而影响品质。(4)该叶绿素粗产品来自植物，检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。
答案：(1)对人体无害的有机溶剂(食用酒精)　叶绿素溶于有机溶剂和应考虑溶剂对人体的影响
(2)8.0　实验中自变量的变化应有规律(如：差值为1.0)和应考虑酸碱性(pH)对叶绿体稳定性的影响
(3)酸性　由于叶绿素被破坏造成食品失绿而影响品质
(4)纸层析法，其主要步骤：①制备滤纸条，②画色素滤液细线，③用层析液分离色素，④观察色素带课后分层检测案20　光合作用的原理和应用
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．2，6 二氯酚靛酚是一种蓝色染料，能被还原剂还原成无色，从叶绿体中分离出类囊体，置于2，6 二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有O2释放。此实验证明(　　)
A．光合作用在类囊体上进行
B．光合作用产物O2中的氧元素来自CO2
C．光反应能产生还原剂和O2
D．光合作用与叶绿体基质无关
2．在光合作用过程中，光能最初用于(　　)
A．CO2的固定
B．C3的还原
C．将水分解为O2和H＋
D．将淀粉分解为葡萄糖
3．在实验室中，如果要测定藻类植物是否能完成光反应，最好是检验(　　)
A．葡萄糖的合成 B．二氧化碳的消耗
C．叶绿体的含量 D．氧气的释放
4．用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上，短期内检测到叶绿体中C3的含量下降，C5的含量上升。NaHSO3溶液的作用可能是(　　)
A．促进叶绿体中CO2的固定
B．促进叶绿体中ATP的合成
C．抑制叶绿体中NADPH 的形成
D．抑制叶绿体中有机物的输出
5．为了研究光合作用，生物小组的同学把菠菜叶磨碎，分离出细胞质基质和全部叶绿体。然后又把部分叶绿体磨碎分离出叶绿素和叶绿体基质，分别装在四支试管内，并进行光照，如图所示，哪一支试管能检测到光合作用的光反应过程(　　)
A．甲　　　B．乙　　 C．丙　　　D．丁
6．某同学设计并开展了一项有关光合作用所需条件的探究活动，具体装置如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A．实验前四组叶片均不需要经过“暗处理”
B．该实验能证明光合作用需要CO2
C．NaOH处理目的是去除锥形瓶中CO2
D．锡箔纸处理组叶片无淀粉产生
7．为缓解能源危机这一全球性问题，开发和利用新能源受到广泛关注。研究发现，小球藻在高氮条件下光合作用强，油脂积累少；在低氮条件下生长较慢，但能积累更多油脂。为获得油脂生产能力强的小球藻，制造生物质燃料，科研人员进行了实验。
请回答问题：
(1)小球藻通过光反应将________能转变成活跃的化学能，经过在叶绿体基质中进行的________反应，将这些能量储存在有机物中。
(2)科研人员进行了图1所示的实验，发现培养基上的藻落(由一个小球藻增殖而成的群体)中，只有一个为黄色(其中的小球藻为X)，其余均为绿色(其中的小球藻为Y)。
小球藻X的出现可能是EMS(一种化学诱变剂)导致小球藻发生了基因突变，不能合成________，因而呈黄色。为初步检验上述推测，可使用____________观察并比较小球藻X和Y的叶绿体颜色。
(3)为检测油脂生产能力，研究者进一步实验，结果如图2所示：
据图可知，高氮条件下________________________________________________________，
说明小球藻X更适合用于制造生物质燃料。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
8．[2023·湖北卷]高温是制约世界粮食安全的因素之一，高温往往使植物叶片变黄、变褐。研究发现平均气温每升高1 ℃，水稻、小麦等作物减产约3%～8%。关于高温下作物减产的原因，下列叙述错误的是(　　)
A．呼吸作用变强，消耗大量养分
B．光合作用强度减弱，有机物合成减少
C．蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫
D．叶绿素降解，光反应生成的NADH和ATP减少
9．科学家提取植物细胞中的叶绿体，用高速离心法打破叶绿体膜后，分离出类囊体和基质，在不同条件下进行实验(如下表所示)，用来研究光合作用的过程，下列选项中各试管得到的产物情况正确的是(　　)
试管 叶绿体结构 光照 C18O2 ATP、 NADPH C5
甲 类囊体 ＋ ＋ － －
乙 基质 － ＋ ＋ ＋
丙 基质 ＋ ＋ － ＋
丁 基质和 类囊体 ＋ ＋ － ＋
注：表中的“＋”表示“添加”，“－”表示“不添加”。
A．甲试管可得到18O2
B．乙试管可得到C3
C．丙试管可得到葡萄糖和淀粉
D．丁试管可得到乳糖
10．[2022·全国乙卷]某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，发现容器内CO2含量初期逐渐降低，之后保持相对稳定。关于这一实验现象，下列解释合理的是 (　　)
A．初期光合速率逐渐升高，之后光合速率等于呼吸速率
B．初期光合速率和呼吸速率均降低，之后呼吸速率保持稳定
C．初期呼吸速率大于光合速率，之后呼吸速率等于光合速率
D．初期光合速率大于呼吸速率，之后光合速率等于呼吸速率
11．研究发现，短期内低浓度盐处理薄壳山核桃幼苗，可使其叶绿素含量有所增加，但长期盐胁迫会导致植株的叶绿素含量降低。下列有关叙述错误的是(　　)
A．短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加，可能是因为植株产生了应激反应
B．短期低浓度盐处理下植株对红光的吸收量增加而对蓝紫光的吸收量不变
C．长期盐胁迫下叶肉细胞中类囊体上NADPH的合成量会下降
D．长期盐胁迫下叶肉细胞中糖类等有机物的产量会下降
12．以CO2的吸收速率与释放速率为指标，研究温度对某植物光合作用与细胞呼吸的影响(其余实验条件均适宜)，结果如表，下列对该表数据分析正确的是(　　)
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收 CO2速率 (mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下释放 CO2速率 (mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
A.植物细胞呼吸速率与温度表现为负相关
B.该植物光合作用对温度的敏感性比细胞呼吸高
C.昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30 ℃
D.在恒温条件下，每天光照、黑暗各12小时，25 ℃时该植物积累的有机物最多
13.[2023·浙江北斗新盟5月联考]北方红叶李是公园里常见的树种，它枝繁叶茂，红叶、红枝，生长迅速，且喜光也稍耐阴，抗寒，适应性强，全年都有极高的观赏价值。某研究小组以北方红叶李为实验材料进行了相关实验，其中图1是北方红叶李叶肉细胞的光合作用过程图解，图2表示在一定CO2浓度和适宜温度下，光强度对北方红叶李光合速率的影响。请回答下列问题：
(1)由图1可知，甲、乙分别代表的物质是________、________。植物的光合产物主要以________形式提供给各器官，与葡萄糖相比，其作为运输物质的优点是________________________________________。
(2)据图2分析，40%光强处理下的光合速率与100%光强处理的差别不明显，其原因可能是________________________________________________________。光照从15%光强度突然变为40%，红叶李叶肉细胞中三碳酸的合成速率将会________(填“增大”“减小”或“基本不变”)。
(3)图2实验的因变量是________，在100%光强下，限制红叶李光合速率的环境因素主要是________。为红叶李提供C18O2，叶肉细胞中C18O2被还原为________，再对释放的氧气进行同位素的检测，发现含有18O2，请解释原因：____________________________。
【素养养成练】
14．[2022·广东卷]研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a)，测定相关指标(图b)，探究遮阴比例对植物的影响。
回答下列问题：
(1)结果显示，与A组相比，C组叶片叶绿素含量________，原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异，并结合B2相关数据，推测B组的玉米植株可能会积累更多的________________，因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果，作出该条件可能会提高作物产量的推测，由此设计了初步实验方案进行探究：
实验材料：选择前期____________一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法：按图a所示的条件，分A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以________________为对照，并保证除______________外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论：如果提高玉米产量的结论成立，下一步探究实验的思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
1．解析：光反应场所是类囊体薄膜，但不能说明光合作用的场所是类囊体，A错误；本题中无法证明光合作用产物O2中的氧元素来自CO2，B错误；由于“类囊体置于2，6 二氯酚靛酚溶液中，对其进行光照，发现溶液变成无色，并有氧气释放”，所以本实验可以证明光反应能产生还原剂和O2，C正确；本实验中没有对照实验，得不出光合作用和叶绿体基质的关系，D错误。
答案：C
2．解析：叶绿体中光合色素吸收光能，同时分解水产生O2和H＋。
答案：C
3．解析：光合作用的光反应产生了氧气，而二氧化碳的消耗和葡萄糖的产生在光合作用的暗反应阶段。
答案：D
4．解析：若NaHSO3溶液促进叶绿体中CO2的固定，则CO2被C5固定形成的C3增加，则消耗的C5增加，故C5的含量将减少，C3的含量将增加，A错误；若NaHSO3溶液促进叶绿体中ATP的合成，则被还原的C3增多，消耗的C3增加，生成的C5增多，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将减少，C5的含量将增加，B正确；若NaHSO3溶液抑制叶绿体中NADPH 的形成，则被还原的C3减少，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少，C错误；若NaHSO3溶液抑制叶绿体中有机物的输出，意味着暗反应中C3的还原过程变慢，生成的C5减少，而CO2被C5固定形成C3的过程不变，故C3的含量将增加，C5的含量将减少，D错误。
答案：B
5．解析：光合作用的光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，需要叶绿素和酶。
答案：B
6．解析：该实验为了排除原有有机物的干扰，需要经过24 h“暗处理”消耗掉原有的有机物，A错误；碳酸氢钠可以提供二氧化碳，氢氧化钠可以吸收二氧化碳，该实验能证明光合作用需要二氧化碳，B正确；NaOH可以吸收空气中的二氧化碳，目的是去除锥形瓶中CO2，C正确；锡箔纸处理组无光照，无法进行光合作用，叶片无淀粉产生，D正确。
答案：A
7．答案：(1)光　暗
(2)叶绿素　显微镜
(3)小球藻X的油脂生产能力高于Y
8．解析：高温使呼吸酶的活性增强，呼吸作用变强，消耗大量养分，A正确；高温使气孔导度变小，光合作用强度减弱，有机物合成减少，B正确；高温使作物蒸腾作用增强，植物易失水发生萎蔫，C正确；高温使作物叶绿素降解，光反应生成的NADPH和ATP减少，D错误。
答案：D
9．解析：光合作用产生的O2来源于水的光解，甲试管中没有H18O2，所以没有18O2；乙试管中有C18O2和C5，可得到C3；丙试管不含ATP、NADPH，所以得不到葡萄糖和淀粉；乳糖是动物细胞内合成的二糖。
答案：B
10．解析：将一株生长正常的小麦置于密闭容器中，在适宜且恒定的温度和光照条件下培养，小麦同时进行光合作用和呼吸作用，而容器内CO2含量初期逐渐降低。说明初期小麦的光合速率大于呼吸速率，之后CO2含量保持相对稳定，说明光合速率等于呼吸速率，D正确。
答案：D
11．解析：短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加，可能是因为植株为抵抗不良外界环境产生了应激反应，A正确；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而短期低浓度盐处理下植株的叶绿素含量有所增加，故对红光和蓝紫光的吸收量都会增加，B错误；长期盐胁迫会导致植株的叶绿素含量降低，则植株叶肉细胞中类囊体薄膜上的叶绿素含量降低，吸收、传递和转化的光能减少，光反应产生的ATP和NADPH减少，导致暗反应减弱，C3的还原减弱，糖类等有机物的产量会下降，C、D正确。
答案：B
12．解析：分析表格可以得出：黑暗下释放CO2速率即植物细胞呼吸速率，随温度的增加而增大，与温度表现为正相关，A错误；该植物30 ℃与35 ℃的真正光合速率都是6.5，故光合作用最适宜温度在30～35 ℃，呼吸速率35 ℃时最大且不一定是细胞呼吸的最适宜温度，故该植物光合作用对温度的敏感性比细胞呼吸高，B正确；昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是25 ℃，因为在此光照下有机物积累量最多，C错误；每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，温度均保持在20 ℃的条件下，一昼夜净积累量＝表观光合速率－夜间呼吸速率，该植物积累的有机物为(3.25－1.50)×12＝21mg最多，D错误。
答案：B
13．解析：(1)图1中上部为类囊体膜上进行的光反应，因此甲为释放的产物氧气，下部为叶绿体基质中进行的暗反应，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，而暗反应将其合成原料乙NADP＋以及ADP和Pi运回至类囊体膜。植物体内，光合作用的产物主要以淀粉形式储存或以蔗糖形式运输至各器官。相比于葡萄糖，用蔗糖作为运输物质的优点是蔗糖为非还原性糖较稳定。(2)由图可知，40%光强处理下的光合速率与100%光强处理相比，弱光下叶绿体中的色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量提高，有利于弥补光照强度的减弱对光合速率的影响。光照从15%光强度突然变为100%，光反应产生的ATP和NADPH数量增多，三碳化合物还原速率加快，叶绿体内三碳化合物含量减少，会加快二氧化碳的固定过程，三碳化合物合成速率增加。(3)图2柱状图的纵坐标即为因变量——光合速率。在100%光强下，红叶李光反应足够，限制红叶李光合速率的环境因素主要是暗反应的限制因素——二氧化碳浓度。光合作用中CO2参与暗反应先被五碳化合物固定，产生三碳化合物，再被还原成糖类。C 18O2中的18O若要进入O2中，需要先参与暗反应产生HO，HO再通过光反应产生含18O的氧气。
答案：(1)O2　NADP＋、ADP和Pi　蔗糖　非还原性糖较稳定
(2)弱光下叶绿体中的色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量提高有利于弥补光照强度的减弱对光合速率的影响　增大
(3)光合速率　CO2浓度　糖类　C 18O2参与暗反应产生HO，HO再通过光反应产生含18O的氧气
14．解析：(1)分析题图b结果可知，培养10天后，A组叶绿素含量为4.2，C组叶绿素含量为4.7，原因可能是遮阴条件下植物合成较多的叶绿素，以尽可能多地吸收光能。(2)比较图b中B1叶绿素含量为 5.3，B2组的叶绿素含量为3.9，A组叶绿素含量为4.2；B1净光合速率为20.5，B2组的净光合速率为7.0，A组净光合速率为11.8，可推测B组的玉米植株总叶绿素含量为5.3＋3.9＝9.2，净光合速率为(20.5＋7.0)/2＝13.75，两项数据B组均高于A组，推测B组可能会积累更多的糖类等有机物，因而生长更快。(3)分析题意可知，该实验目的是探究B组条件下是否能提高作物产量。该实验自变量为玉米遮光程度，因变量为作物产量，可用籽粒重量表示。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则、等量原则等，无关变量应保持相同且适宜，故实验设计如下：实验材料：选择前期光照条件一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。实验方法：按图a所示条件，分为A、B、C三组培养玉米幼苗，每组30株；其中以A组为对照，并保证除遮光条件外其他环境条件一致，收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。结果统计：比较各组玉米的平均单株产量。分析讨论：如果B组遮光条件下能提高作物产量，则下一步需要探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少。
答案：(1)高　遮阴条件下植物合成较多的叶绿素　(2)糖类等有机物 　(3)光照条件　A组　遮光程度　探究能提高作物产量的具体的最适遮光比例是多少

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