高考大題專項(xiàng)練(一)A

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。高考大題專項(xiàng)練(一)細(xì)胞的代謝(A組)(30分鐘100分)1.(13分)如圖是某植物及其葉綠體的示意圖,圖中數(shù)字代表結(jié)構(gòu),字母代表物質(zhì)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:(1)光合色素存在于圖中的[]________上,Y和Z表示__________,在卡爾文循環(huán)中,Y、Z直接參與的反應(yīng)是__________。

(2)夏季午后溫度過(guò)高時(shí),部分氣孔關(guān)閉,圖中物質(zhì)[]__________的合成最先受到影響。秋冬季節(jié),由于葉綠體中的________(色素)易被破壞,使葉片呈現(xiàn)黃色,導(dǎo)致吸收光的能力減弱,其中吸收明顯減少的是________。

①黃光、紅光 ②紅光、藍(lán)紫光③藍(lán)紫光、綠光 ④綠光、黃光【解析】(1)葉綠體中,類囊體有較大的膜面積,光合色素存在于[③]類囊體上,有利于吸收光能,Y和Z表示光反應(yīng)的產(chǎn)物ATP和[H]。在卡爾文循環(huán)中,ATP和[H]直接參與暗反應(yīng)中三碳化合物的還原。(2)夏季午后溫度過(guò)高時(shí),部分氣孔關(guān)閉,影響二氧化碳的吸收,圖中[N]三碳化合物的合成最先受到影響。秋冬季節(jié),葉片呈現(xiàn)黃色,原因是葉綠體中的葉綠素低溫下合成減慢,且易被破壞,導(dǎo)致吸收光的能力減弱,葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。

答案:(1)[③]類囊體[H]、ATP三碳化合物的還原(2)[N]三碳化合物葉綠素②2.(10分)(2022·長(zhǎng)沙模擬)Payen和Personz從麥芽的水抽提物中,用酒精沉淀得到了一種對(duì)熱不穩(wěn)定的物質(zhì),它可以使淀粉水解為可溶性糖,后來(lái)知道這種物質(zhì)就是淀粉酶。淀粉酶有多種類型,如α-淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解,β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解。如圖為研究pH對(duì)兩種淀粉酶相對(duì)活性影響的結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)的問(wèn)題: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)與α-淀粉酶水解淀粉的終產(chǎn)物相比,β-淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為_(kāi)_______。從圖中可知,________酶在人體胃液(pH=左右)中的活性更高。

(2)在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,酶的相對(duì)活力的大小可以用單位時(shí)間內(nèi)____________________來(lái)表示。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案:

①先分別在試管中加底物,再加酶,然后一起放在相應(yīng)的pH條件下保溫,一段時(shí)間后檢測(cè)。②先分別在試管中加酶,在相應(yīng)的pH條件下保溫再加底物,一段時(shí)間后檢測(cè)。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠,應(yīng)選擇方案________(填“①”或“②”)。

【解析】(1)由題干“α-淀粉酶可使淀粉內(nèi)部隨機(jī)水解,β-淀粉酶則使淀粉從末端以兩個(gè)單糖為單位進(jìn)行水解”,判斷β-淀粉酶水解淀粉的主要產(chǎn)物為麥芽糖;從圖中可知,α-淀粉酶在人體胃液(pH=左右)中的活性更高。(2)在驗(yàn)證pH對(duì)淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,酶的相對(duì)活力的大小可以用單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量(或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量)來(lái)表示;為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加可靠,應(yīng)選擇方案②,因?yàn)槿绻负偷孜锵然旌?還沒(méi)放到對(duì)應(yīng)的pH條件下,化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行,會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

答案:(1)麥芽糖α-淀粉(2)底物的消耗量(或產(chǎn)物的生成量)②3.(12分)酪氨酸酶是催化黑色素合成的關(guān)鍵酶,美白劑X能抑制酪氨酸酶的活性,阻斷黑色素的合成,從而達(dá)到皮膚美白的效果。某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)定美白劑X對(duì)酪氨酸酶的抑制效果進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟及各試管添加的試劑如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:試管編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟A1A2B1B21加入L-酪氨酸(mL)22222加入美白劑X(mL)00223加入磷酸緩沖液(mL)45234加入酪氨酸酶溶液(mL)10105混合反應(yīng)反應(yīng)15min后停止,并檢測(cè)L-酪氨酸的剩余量6L-酪氨酸的剩余量a1a2b1b2(1)該實(shí)驗(yàn)測(cè)定美白劑X對(duì)酪氨酸酶的抑制效果是通過(guò)________________________來(lái)判斷的。根據(jù)上表分析,L-酪氨酸剩余量a1________(填“>”“=”或“<”)b1,原因是____________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)該實(shí)驗(yàn)中A1和A2試管加入的磷酸緩沖液的體積不一樣,目的是__。

(3)該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是控制好反應(yīng)時(shí)間,若反應(yīng)時(shí)間過(guò)短可能導(dǎo)致____________________,給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大誤差。

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)指標(biāo)是L-酪氨酸的剩余量,可以據(jù)此判斷美白劑X對(duì)酪氨酸酶的抑制效果。B1試管中的美白劑X抑制酪氨酸酶的活性,相同時(shí)間內(nèi)消耗的L-酪氨酸較A1試管中的少,故L-酪氨酸剩余量a1<b1。(2)該實(shí)驗(yàn)中A1試管中添加有1mL酪氨酸酶溶液,為了使A1和A2試管的溶液體積相等,A2試管加入5mL磷酸緩沖液。(3)若反應(yīng)時(shí)間過(guò)短可能導(dǎo)致L-酪氨酸的消耗量過(guò)少,給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)較大誤差,所以需要控制好反應(yīng)時(shí)間。

答案:(1)測(cè)定L-酪氨酸的剩余量<B1試管中的美白劑X抑制酪氨酸酶的活性,相同時(shí)間內(nèi)消耗的L-酪氨酸較A1試管中的少(2)使A1和A2試管的溶液體積相等(3)L-酪氨酸的消耗量過(guò)少4.(14分)(2022·株洲模擬)如圖1表示蛙的腓腸肌及與之相連接的神經(jīng)和骨骼,電刺激坐骨神經(jīng),腓腸肌可發(fā)生收縮,圖2表示某實(shí)驗(yàn)小組以蛙肝細(xì)胞為原材料制備的甲、乙兩種溶液,該實(shí)驗(yàn)小組利用腓腸肌和相關(guān)溶液進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答以下問(wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)小組用電持續(xù)刺激坐骨神經(jīng),發(fā)現(xiàn)腓腸肌的收縮程度越來(lái)越小,直至完全失去收縮能力,其原因是____________________________________________消耗殆盡。

(2)實(shí)驗(yàn)小組向完全失去收縮能力的腓腸肌分別滴加葡萄糖溶液(A組)和ATP溶液(B組),然后再用電刺激坐骨神經(jīng),發(fā)現(xiàn)________組腓腸肌恢復(fù)收縮能力,該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明________是直接能源物質(zhì)。

(3)若將圖2所示溶液甲和溶液乙分別滴加到(1)中失去收縮能力的腓腸肌上(分別標(biāo)記為甲組和乙組),再電刺激坐骨神經(jīng),觀察到的現(xiàn)象是____________________________,該實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解的場(chǎng)所是____________。

【解析】(1)興奮在坐骨神經(jīng)-腓腸肌上的傳導(dǎo)是耗能過(guò)程,用電持續(xù)刺激坐骨神經(jīng),腓腸肌的持續(xù)收縮使細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的能源物質(zhì)消耗殆盡,腓腸肌的收縮程度越來(lái)越小,直至完全失去收縮能力。(2)向完全失去收縮能力的腓腸肌分別滴加葡萄糖溶液(A組)和ATP溶液(B組),然后再用電刺激坐骨神經(jīng),滴加ATP溶液的B組腓腸肌恢復(fù)收縮能力,而滴加葡萄糖的A組不能恢復(fù)收縮能力,故可以得出ATP是直接能源物質(zhì)的結(jié)論。(3)圖2所示溶液甲中的主要成分是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),可以將葡萄糖氧化分解為丙酮酸,同時(shí)合成ATP;溶液乙的主要成分是細(xì)胞核、細(xì)胞器和細(xì)胞膜,不能將葡萄糖氧化分解生成ATP,所以甲、乙溶液分別滴加到(1)中失去收縮能力的腓腸肌上(分別標(biāo)記為甲組和乙組),再電刺激坐骨神經(jīng),甲組腓腸肌收縮,乙組腓腸肌不收縮。該實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)葡萄糖分解的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

答案:(1)腓腸肌的持續(xù)收縮使細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的能源物質(zhì)(2)BATP(3)甲組腓腸肌收縮,乙組腓腸肌不收縮細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)5.(15分)如圖1為酵母菌細(xì)胞呼吸過(guò)程圖解,圖2為研究酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置(排盡注射器中的空氣后吸入酵母菌和經(jīng)煮沸冷卻的葡萄糖溶液,并置于適宜溫度的環(huán)境中)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)細(xì)胞呼吸過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換是有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成__________________。

(2)圖1中能產(chǎn)生ATP的階段是________(填數(shù)字)。圖2實(shí)驗(yàn)裝置中的氣體對(duì)應(yīng)圖1中的物質(zhì)________(填圖1中字母),產(chǎn)生于酵母菌細(xì)胞的__________(填具體部位)。

(3)若取圖2裝置注射器中反應(yīng)后的溶液,加入橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色,則可證明其呼吸產(chǎn)物中還存在______________________。圖2實(shí)驗(yàn)裝置中加水的主要目的是____________________。為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)如何設(shè)置對(duì)照組?________________________________。

【解析】(1)細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)是氧化分解有機(jī)物,釋放能量。釋放的能量一部分以熱能的形式散失,一部分轉(zhuǎn)移到ATP中,故該過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和ATP中活躍的化學(xué)能。(2)酵母菌有氧呼吸的三個(gè)階段和無(wú)氧呼吸的第一個(gè)階段都能產(chǎn)生ATP。據(jù)分析可知圖1中能產(chǎn)生ATP的階段是①②③。圖1中X表示O2,Y表示CO2。圖2裝置中酵母菌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的氣體是CO2,對(duì)應(yīng)圖1中的物質(zhì)Y,CO2的產(chǎn)生場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。(3)酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)呈灰綠色。若取圖2裝置注射器中反應(yīng)后的溶液,加入橙色的酸性重鉻酸鉀溶液后變成灰綠色,則可證明其呼吸產(chǎn)物中還存在酒精。圖2中加水的目的是營(yíng)造適宜的溫度環(huán)境。為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)該排除生物因素的影響,還應(yīng)該遵循單一變量原則,因此應(yīng)該加入已死亡的酵母菌,其他條件同圖2。

答案:(1)熱能和ATP中活躍的化學(xué)能(2)①②③Y細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)酒精營(yíng)造適宜的溫度環(huán)境加入已死亡的酵母菌,其他條件同圖26.(13分)如圖表示在25℃時(shí),a、b兩種植物隨著光照強(qiáng)度變化CO2吸收量或CO2釋放量的變化曲線圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)比較a、b植物,其中細(xì)胞呼吸較強(qiáng)的是______________植物,在光照強(qiáng)度達(dá)到Z點(diǎn)之前,限制a植物光合作用的主要因素是________。

(2)當(dāng)平均光照強(qiáng)度在X和Y之間(不包括X、Y),假設(shè)白天和黑夜的時(shí)間各為12h,a植物一晝夜中有機(jī)物積累量的變化是________(填“減少”或“增加”),b植物一晝夜中有機(jī)物積累量的變化是________(填“減少”或“增加”)。

(3)已知a植物光合作用和細(xì)胞呼吸的最適溫度分別是25℃和30℃,若將溫度提高到30℃(其他條件不變),理論上圖中P點(diǎn)的位置變化是________,【解析】(1)圖中光照強(qiáng)度為0時(shí),植物只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以a植物的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度高,在光照強(qiáng)度達(dá)到Z點(diǎn)之前,a植物的光合作用強(qiáng)度隨著光照強(qiáng)度的增加而增加,限制光合作用的主要因素是光照強(qiáng)度。(2)當(dāng)平均光照強(qiáng)度在X和Y之間時(shí),a植物白天12小時(shí)凈光合作用小于24mg·m-2,黑夜12小時(shí)呼吸消耗24mg·m-2,因此a植物的有機(jī)物積累量減少;b植物白天12小時(shí)凈光合作用大于12mg·m-2,黑夜12小時(shí)呼吸消耗12mg·m-2,因此b植物有機(jī)物的積累量增加。(3)曲線圖是在25℃條件下測(cè)定的,此時(shí)是光合作用的最適溫度,將溫度提高到30℃,光合速率下降,呼吸速率上升,導(dǎo)致曲線上P點(diǎn)右移,M點(diǎn)向左下方移。

答案:(1)a光照強(qiáng)度(2)減少(3)右移向左下方移7.(11分)(2022·濰坊模擬)光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)是研究光照強(qiáng)度對(duì)植物光合作用影響的兩個(gè)重要指標(biāo)。光補(bǔ)償點(diǎn)是指植物光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的光照強(qiáng)度;光飽和點(diǎn)是指植物光合速率達(dá)到最大值時(shí)環(huán)境中的最低光照強(qiáng)度。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:(1)在適宜溫度下,大田中光照強(qiáng)度處于光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)之間時(shí),________是限制光合作用的主要因素;光照強(qiáng)度高于光飽和點(diǎn)后農(nóng)作物的光合作用不再增強(qiáng)的原因可能是__________________________。

(2)早春采用密閉玻璃溫室育苗時(shí),一段時(shí)間后植物光飽和點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合速率往往________(填“降低”或“升高”),植物的光補(bǔ)償點(diǎn)會(huì)________(填“降低”或“升高”),因此要提高育苗質(zhì)量應(yīng)當(dāng)采取________________________(至少答出兩點(diǎn))等措施。

(3)如果兩種農(nóng)作物的光補(bǔ)償點(diǎn)相同,則它們?cè)诠庋a(bǔ)償點(diǎn)時(shí)實(shí)際光合作用速率________(填“相同”“不同”或“不一定相同”),原因是__________________________。

【解析】(1)在適宜溫度下,大田中光照強(qiáng)度處于光補(bǔ)償點(diǎn)與光飽和點(diǎn)之間時(shí),提高光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度增強(qiáng),光照強(qiáng)度是限制光合作用的主要因素;光照強(qiáng)度高于光飽和點(diǎn)后,提高光照強(qiáng)度,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)的原因可能是環(huán)境中的CO2濃度較低,導(dǎo)致暗反應(yīng)限制了光反應(yīng)。(2)早春采用密閉玻璃溫室育苗時(shí),由于密閉溫室中CO2的含量不斷減少,光合作用強(qiáng)度減弱,一段時(shí)間后植物光飽和點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光合速率往往會(huì)降低,植物細(xì)胞呼吸和光合作用相等時(shí)需要更高的光照強(qiáng)度,即光補(bǔ)償點(diǎn)會(huì)升高,因此要提高育苗質(zhì)量應(yīng)當(dāng)采取增施農(nóng)家肥,適當(dāng)通風(fēng)等措施提高CO2濃度。(3)如果兩種農(nóng)作物的光補(bǔ)償點(diǎn)相同,即光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時(shí)的光照強(qiáng)度相同,但它們的呼吸速率不一定相同,所以它們?cè)诠庋a(bǔ)償點(diǎn)時(shí)實(shí)際光合作用速率不一定相同。

答案:(1)光照強(qiáng)度環(huán)境中的CO2濃度較低,導(dǎo)致暗反應(yīng)限制了光反應(yīng)(2)降低升高增施農(nóng)家肥,適當(dāng)通風(fēng)(3)不一定相同它們的呼吸速率不一定相同8.(12分)如圖,Ⅰ處放一盆正常生長(zhǎng)的綠色植物,Ⅱ處為一U形管,Ⅲ處放一只健康的小白鼠,Ⅴ使裝置中的空氣以一定速度按箭頭方向流動(dòng)。根據(jù)裝置圖分析回答問(wèn)題:(1)開(kāi)關(guān)①打開(kāi),②③關(guān)閉,如果不給予光照,裝置內(nèi)空氣中________(填物質(zhì))含量減少。較長(zhǎng)時(shí)間后C處液面________(填“升高”“降低”或“不變”),這與________(填“植物”“小鼠”或“植物和小鼠”)的________(填過(guò)程)有關(guān)。

(2)與(1)相同條件下,給裝置Ⅰ中綠色植物提供適量的水、礦質(zhì)元素,同時(shí)給予適宜光照,一段時(shí)間后,B、D兩處的成分差別是____________。

(3)開(kāi)關(guān)①關(guān)閉,②③打開(kāi),與(2)同樣光照條件下,短時(shí)間內(nèi)Ⅰ中植物葉肉細(xì)胞的C3含量__________________(填“增多”“減少”或“不變”),C3的產(chǎn)生場(chǎng)所是________。

(4)在(3)中條件下,Ⅰ中植物剛開(kāi)始產(chǎn)生O2較多,但隨時(shí)間延長(zhǎng),O2產(chǎn)生量越來(lái)越少,原因是______________________,進(jìn)而使光反應(yīng)減弱。

【解析】(1)開(kāi)關(guān)①打開(kāi),②③關(guān)閉,如果不給予光照,綠色植物不能進(jìn)行光合作用,綠色植物與小鼠都進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗O2,釋放CO2,所以裝置內(nèi)空氣中O2含量減少;較長(zhǎng)時(shí)間后,由于O2逐漸減少,綠色植物可能會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸,綠色植物進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生CO2,此時(shí)整個(gè)裝置中產(chǎn)生的CO2多于消耗的O2,裝置內(nèi)氣體體積增加,C處液面降低。(2)給裝置Ⅰ中的植物提供適量的水、礦質(zhì)元素,同時(shí)給予適宜光照,裝置Ⅰ中植物進(jìn)行光合作用產(chǎn)生O2,Ⅲ中小鼠進(jìn)行細(xì)胞呼吸產(chǎn)生CO2,故一段時(shí)間后,B處O2濃度高于D處,D處CO2濃度高于B處。(3)開(kāi)關(guān)①關(guān)閉,②③打開(kāi),與(2)同樣光照條件下,由于CO2被NaOH溶液吸收,會(huì)使暗反應(yīng)中CO2的固定受抑制,C3的生成量減少,而短時(shí)間內(nèi)C3的還原可正常進(jìn)行,故Ⅰ中植物葉肉細(xì)胞的C3含量減少。C3的產(chǎn)生發(fā)生在暗反應(yīng)中,場(chǎng)所為葉綠體基質(zhì)。(4)在(3)中條件下,Ⅰ中植物剛開(kāi)始產(chǎn)生O2較多,由于裝置中的CO2可被NaOH溶液吸收,裝置中CO2量越來(lái)越少,暗反應(yīng)減弱,進(jìn)而使光反應(yīng)減弱,故隨時(shí)間延長(zhǎng),O2產(chǎn)生量越來(lái)越少。

答案:(1)O2降低植物無(wú)氧呼吸(2)B處O2濃度高于D處,D處CO2濃度高于B處(3)減少葉綠體基質(zhì)(4)NaOH溶液將CO2吸收,使裝置內(nèi)CO2濃度降低,暗反應(yīng)減弱高考大題專項(xiàng)練(一)細(xì)胞的代謝(B組)(30分鐘100分)1.(14分)絲狀溫度敏感蛋白(FtsZ)是細(xì)菌中一種含量豐富且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白質(zhì),幾乎存在于包括結(jié)核桿菌的所有病原細(xì)菌中。FtsZ也是一種GTP酶,有一個(gè)GTP(三磷酸鳥(niǎo)苷)的結(jié)合位點(diǎn),在GTP存在的條件下,可以在分裂細(xì)菌中間部位聚集成Z環(huán),Z環(huán)不斷收縮,引導(dǎo)細(xì)菌的細(xì)胞分裂。尋找靶向FtsZ的抑制劑,可有效抑制細(xì)菌的細(xì)胞分裂。為建立靶向FtsZ的新型抗菌藥篩選模型,科研人員對(duì)大腸桿菌表達(dá)的FtsZ蛋白進(jìn)行了相關(guān)研究。(1)人類病原微生物耐藥性的提高,嚴(yán)重影響傳染性疾病治療的成功率。FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性,原因是FtsZ蛋白________________________________。

(2)下圖1表示利用熒光散射法測(cè)定FtsZ蛋白在體外的聚集程度。當(dāng)加入____________時(shí),FtsZ蛋白迅速聚集,由此可見(jiàn),FtsZ在體外依然具備______________功能。實(shí)驗(yàn)選取BSA作為對(duì)照,原因是________________________________。

(3)下面兩組實(shí)驗(yàn)研究溫度對(duì)FtsZ酶活性的影響。實(shí)驗(yàn)一:將FtsZ蛋白分別置于25℃、30℃、37℃、45℃、50℃、55℃實(shí)驗(yàn)二:將FtsZ蛋白分別置于25℃、30℃、37℃、45℃、50℃、55℃保溫2h,然后加入等量GTP混勻①37℃不一定是FtsZ酶的最適溫度,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定其最適溫度,實(shí)驗(yàn)思路是______________________________②實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是______________________________。

③實(shí)驗(yàn)二的目的是__________________________________________________。

④當(dāng)溫度高于45℃時(shí),酶的活性迅速喪失,原因是________________________【解析】(1)據(jù)題意“絲狀溫度敏感蛋白(FtsZ)是細(xì)菌中一種含量豐富且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)”可知,FtsZ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性。(2)據(jù)圖可知,在加入了GTP后,FtsZ蛋白迅速聚集,說(shuō)明FtsZ在體外依然具備催化功能。據(jù)圖可知,加入GTP后,BSA聚集程度與加入前相比變化不大,說(shuō)明BSA不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚集反應(yīng),因此選取BSA作為對(duì)照。(3)①據(jù)圖2可知,37℃時(shí)FtsZ酶活性最高,但此溫度不一定是FtsZ酶的最適溫度,其最適溫度在37℃左右,因此設(shè)計(jì)確定FtsZ酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路是:在30～②據(jù)實(shí)驗(yàn)一及實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容可知,實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是實(shí)驗(yàn)一先混勻再在不同溫度下反應(yīng);實(shí)驗(yàn)二是先保溫再加GTP。③實(shí)驗(yàn)二的目的是測(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍。④酶的活性受到溫度的影響,高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶失去活性,因此當(dāng)溫度高于45℃時(shí),酶的活性迅速喪失。

答案:(2)GTP催化BSA不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚集反應(yīng)(3)①在30～45℃②實(shí)驗(yàn)一是先混勻再在不同溫度下反應(yīng);實(shí)驗(yàn)二是先保溫再加GTP③測(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍④溫度過(guò)高使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致酶失活2.(15分)解讀下面與酶有關(guān)的曲線,回答下列問(wèn)題:(1)酶降低的活化能可以用甲圖中______段來(lái)表示。如果將酶催化改為用無(wú)機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則B在縱軸上將__________(填“上移”或“下移”)。

(2)乙圖中160min時(shí),生成物的量不再增加的原因是______________________________________________________________。

(3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容,分析丙圖曲線:①對(duì)于曲線ABC,若x軸表示pH,則曲線上B點(diǎn)的生物學(xué)意義是________________________________________。

②對(duì)于曲線ABD,若x軸表示反應(yīng)物濃度,則y軸可表示__________________。

制約曲線BD增加的原因是__________________________________________。

(4)若該酶是胃蛋白酶,酶濃度和其他條件不變,反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2,則酶催化反應(yīng)的速率將______,原因是__

__________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)酶促反應(yīng)的原理是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,甲圖中可以用AB段來(lái)表示,酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高,將酶換成無(wú)機(jī)催化劑以后,則B在縱軸上應(yīng)該向上移動(dòng)。(2)乙圖中160min時(shí),生成物的量不再增加的原因是底物已經(jīng)消耗完。(3)①對(duì)于曲線ABC,x軸表示pH,y軸可以表示酶的催化效率,則曲線表示的是酶促反應(yīng)與pH之間的關(guān)系;B點(diǎn)表示該酶的最適pH條件下的酶促反應(yīng)速率。②對(duì)于曲線ABD,若x軸表示反應(yīng)物濃度,則y軸可表示酶促反應(yīng)速率,制約曲線BD增加的原因可能是酶濃度。(4)酶的催化具有專一性,蛋白酶催化分解的底物應(yīng)該是蛋白質(zhì),胃蛋白酶濃度和其他條件不變,反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2,則酶催化反應(yīng)的速率將不變,原因是胃蛋白酶的最適pH是2左右,pH為10時(shí)已經(jīng)失活,再改變pH,反應(yīng)速率不變。

答案:(1)AB上移(2)底物已被完全消耗掉(3)①在最適pH下,酶的催化效率最高②酶促反應(yīng)速率受酶濃度的限制(4)不變胃蛋白酶的最適pH在2左右,pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活,再改變pH,酶的活性不會(huì)恢復(fù)3.(14分)花燭是一種觀賞性植物,喜溫?zé)岫酀穸峙潘己玫陌腙幁h(huán)境。如圖表示其在不同遮光處理?xiàng)l件下凈光合速率的日變化曲線,請(qǐng)分析回答下列有關(guān)問(wèn)題。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)圖中b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)能夠合成ATP的場(chǎng)所有________________________________,M點(diǎn)的含義是__________________________,此時(shí)理論上葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體產(chǎn)生O2的速率__________(填“大于”“等于”或“小于”)線粒體消耗O2的速率。

(2)本實(shí)驗(yàn)的自變量為_(kāi)_______________________________,無(wú)關(guān)變量有____________________________(寫(xiě)出兩種即可)。

(3)由曲線可看出適當(dāng)遮光能夠增加花燭的凈光合速率,某同學(xué)做出的推測(cè)為適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該同學(xué)的推測(cè)是否正確,簡(jiǎn)單寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:

__________________________________________________________________________________________________________。

【解析】(1)圖中b點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞可通過(guò)細(xì)胞呼吸和光合作用合成ATP,場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,M點(diǎn)時(shí)凈光合速率為0,說(shuō)明光合速率等于呼吸速率;對(duì)于整個(gè)植株而言,葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行光合作用,而所有細(xì)胞均可以進(jìn)行呼吸作用,因此此時(shí)葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體產(chǎn)生O2的速率大于線粒體消耗O2的速率。(2)一天中光照強(qiáng)度先逐漸增強(qiáng),后逐漸減弱,本實(shí)驗(yàn)的自變量為花燭的遮光情況、光照強(qiáng)度,無(wú)關(guān)變量有CO2濃度、溫度、濕度等。(3)驗(yàn)證適當(dāng)遮光可能導(dǎo)致葉綠素含量增加,可提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的花燭綠色葉片中的色素,觀察并比較適當(dāng)遮光條件下花燭綠色葉片中葉綠素含量是否增加。

答案:(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體光合速率等于呼吸速率大于(2)花燭的遮光情況、光照強(qiáng)度CO2濃度、溫度、濕度等(3)提取并用紙層析法分離遮光和未遮光情況下的花燭綠色葉片中的色素,觀察并比較葉綠素色素帶的寬度是否發(fā)生變化及發(fā)生何種變化4.(14分)圖甲曲線表示在溫度為25℃(該溫度是該作物光合作用的最適溫度,而呼吸作用的最適溫度為30℃),水分和無(wú)機(jī)鹽均適宜的條件下,溫室內(nèi)光照強(qiáng)度與作物光合速率的關(guān)系,圖乙是某同學(xué)“(1)圖甲曲線中,當(dāng)光照強(qiáng)度為A時(shí),葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有____________,其中葉綠體吸收CO2的量等于__________________。

(2)當(dāng)E>C時(shí),可采取____________措施,保證作物的最大光合速率。若遇陰天,溫室需補(bǔ)光,選用______________光最有效。當(dāng)E=B時(shí),若往溫室內(nèi)充入14CO2,則14C的轉(zhuǎn)移途徑是____________________________(用“→”表示)。(3)在其他條件不變的情況下,將溫度調(diào)節(jié)到30℃,圖甲曲線中a點(diǎn)和A點(diǎn)的移動(dòng)方向分別是______________________(4)圖乙裝置可用來(lái)探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響,若實(shí)驗(yàn)中每隔5min改變一次試管與玻璃柱之間的距離,隨著距離的增加,氣泡產(chǎn)生速率下降,產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是:①____________;②______________。

【解析】(1)圖甲曲線中,當(dāng)光照強(qiáng)度為A時(shí),CO2的凈吸收量為0,表明此時(shí)光合作用等于呼吸作用,所以葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器有線粒體和葉綠體,其中葉綠體吸收CO2的量來(lái)自呼吸釋放的CO2,因而等于a。(2)當(dāng)E>C時(shí),光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng),所以可采取遮光措施,保證作物的最大光合速率。若遇陰天,溫室需補(bǔ)光,選用紅光或藍(lán)紫光最有效。當(dāng)E=B時(shí),若往溫室內(nèi)充入14CO2,則14C。(3)在其他條件不變的情況下,將溫度調(diào)節(jié)到30℃。由于25℃是該作物光合作用的最適溫度,而呼吸作用的最適溫度為(4)圖乙裝置中,若實(shí)驗(yàn)中每隔5min改變一次試管與玻璃柱之間的距離,隨著距離的增加,氣泡產(chǎn)生速率下降,產(chǎn)生這一結(jié)果的原因有:①光照強(qiáng)度減弱,光合作用產(chǎn)生的O2減少;②水中CO2的含量逐漸下降,光合作用產(chǎn)生的O2減少。

答案:(1)線粒體和葉綠體a(2)遮光(遮蔭)紅光或藍(lán)紫(3)a點(diǎn)向下移動(dòng),A點(diǎn)向右移動(dòng)(4)①光照強(qiáng)度減弱,光合作用產(chǎn)生的O2減少②水中CO2的含量逐漸下降,光合作用產(chǎn)生的O2減少5.(14分)金釵石斛是重要中藥,因其對(duì)生長(zhǎng)要求特殊、繁殖緩慢等原因,野生金釵石斛幾近絕跡。科學(xué)家研究了不同光照強(qiáng)度下溫度對(duì)金釵石斛生長(zhǎng)的影響,結(jié)果如圖。分析回答:(1)本研究是在人工氣候箱中進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除可調(diào)節(jié)箱內(nèi)__________外,其他條件(如空氣濕度、CO2濃度等)均應(yīng)處于比較適宜的狀態(tài),其目的是____________________。

(2)由圖示可知,當(dāng)栽培溫度從15℃增加到25℃時(shí),O→M點(diǎn)凈光合速率明顯增加,這主要是因?yàn)開(kāi)_________________________________________;而從P→N點(diǎn)凈光合速率增加不明顯,這是因?yàn)楣庹詹蛔?葉綠體的________上產(chǎn)生ATP和[H]的速度慢,導(dǎo)致暗反應(yīng)階段C3(3)根據(jù)本研究,在金釵石斛的生長(zhǎng)期應(yīng)控制的適宜條件是

__________________________________________________________________________________。

【解析】(1)本研究是在人工氣候箱中進(jìn)行的,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除可調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度和光照強(qiáng)度外,其他條件(如空氣濕度、CO2濃度等)均應(yīng)處于比較適宜的狀態(tài),其目的是使實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯,有利于觀察。(2)由題圖可知,當(dāng)栽培溫度從15℃增加到25℃時(shí),O→M點(diǎn)凈光合速率明顯增加,這主要是因?yàn)殡S著溫度的升高,參與代謝的酶活性增強(qiáng);而從P→N點(diǎn)凈光合速率增加不明顯,這是因?yàn)楣庹詹蛔?葉綠體的類囊體上產(chǎn)生ATP和[H]的速度慢,導(dǎo)致暗反應(yīng)階段C3轉(zhuǎn)化為有機(jī)物(和C(3)根據(jù)本研究,在金釵石斛的生長(zhǎng)期應(yīng)控制的適宜條件是25℃640μmol·m-2·s-1光照強(qiáng)度。

答案:(1)溫度和光照強(qiáng)度使實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯,有利于觀察(2)隨著溫度的升高,參與代謝的酶活性增強(qiáng)類囊體薄膜有機(jī)物(和C5)(3)25℃、640μmol·m-2·s-16.(14分)除圖示變量外,其他條件都相同且適宜的情況下,圖甲表示菠菜的葉肉細(xì)胞光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系。圖乙表示菠菜植株CO2吸收(釋放)速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系?；卮饐?wèn)題:(1)圖甲中,光照強(qiáng)度為b時(shí),光合作用強(qiáng)度____________(填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用強(qiáng)度;c點(diǎn)時(shí)菠菜植株接受的光照強(qiáng)度相當(dāng)于圖乙的____(用圖乙中字母表示)所對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度范圍。

(2)圖甲中,光照強(qiáng)度為d時(shí),單位時(shí)間內(nèi)菠菜的葉肉細(xì)胞從周?chē)誣_______個(gè)單位的CO2,此時(shí)若適當(dāng)提高溫度,其O2產(chǎn)生量的相對(duì)值將__________________(填“變大”“不變”或“變小”)。

(3)如果其他條件不變,據(jù)圖甲判斷白天12小時(shí)處于d點(diǎn)