大题满分规范练(一)-细胞的代谢

大题满分规范练(一)细胞的代谢(30分钟100分)器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图1和图2。请回答:(1)由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是

;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的

浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测

浓度变化来计算呼吸速率。

(2)某同学为了验证上述实验结果,设计如下方案:①称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。②将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。③记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a.

;

b.

。

【解析】(1)与25℃相比,0.5℃条件下果实的有关酶的活性较低,呼吸作用较弱;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的果实细胞呼吸消耗O2,产生的CO2量因积累而越来越多,反过来会抑制果实的细胞呼吸,使得CO2生成速率变慢。因为果实细胞呼吸消耗O2,所以该实验还可以通过检测密闭容器内的O2浓度变化来计算呼吸速率。(2)该实验的目的是验证温度影响密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率,自变量为温度,其他对实验结果有影响的因素为无关变量。生物实验设计除了要遵循单一变量原则,还要遵循等量性原则,即实验组和对照组除一个实验变量不同外,其他无关变量要全部相同,以消除无关变量对实验结果的影响。本实验除了实验中提到的蓝莓果实品种要统一、数量要相等、瓶的容积要相同且都密封外,其他无关变量,如果实的重量以及成熟度也要一致。生物实验设计还要遵循重复性原则,以保证实验结果的可靠性,也就是要增加实验的组数。本实验每个温度条件下要有多个平行重复实验装置,才能保证实验结果更可靠。答案:(1)低温降低了细胞呼吸相关酶的活性CO2

O2

(2)选取的果实成熟度还应一致每个温度条件下至少有3个平行重复实验2.(25分)研究人员以当地经济效益较好的A、B两种农作物为实验材料,在相同且适宜的CO2浓度、温度等条件下,测得CO2的吸收速率与光照强度的关系,并绘制曲线如图甲。图乙为B作物在两种CO2浓度下的光合作用速率。请据图回答下列问题:(1)A、B两种农作物的叶肉细胞进行光合作用时,驱动光反应与暗反应进行的能量分别是

。当光照强度为2klx时,A农作物1小时固定CO2的量为

mg。

(2)在上述实验条件下,每天提供12小时4klx的光照,则种植农作物

(填“A”或“B”)收获的产品较多,原因是

。

(3)研究表明在不同的生活环境中,植物细胞内的叶绿体大小和数目不同。综合分析曲线图,试比较两种作物,叶绿体大小:A

B(填“大于”“等于”或“小于”);叶绿体数目:A

B(填“多于”“等于”或“少于”)。其原因是

。

(4)分析图乙,在CO2浓度倍增时,光合作用速率并未倍增,此时限制光合作用速率的因素可能是

(回答两种因素)。

【解析】(1)叶肉细胞进行光合作用时,光反应阶段的能量变化是光能转化为ATP中活跃的化学能,暗反应中能量的转化是ATP中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能,故驱动光反应与暗反应进行的能量分别是光能、ATP中活跃的化学能。当光照强度为2klx时,A农作物呼吸速率为9mg·h-1,净光合速率为0,则其1小时固定CO2的量为9mg。(2)每天提供12小时4klx的光照,A和B的净光合速率相同,由于A的呼吸速率大于B的呼吸速率,故24小时内A积累的有机物小于B积累的有机物,因此种植农作物B收获的产品较多,原因是净光合速率相同的情况下,农作物B呼吸消耗的有机物少。(3)由曲线推知,B的光饱和点比A的光饱和点低,故农作物A为阳生植物,B为阴生植物,阴生植物生活环境光照强度较低,为了更充分地吸收光能,细胞内的叶绿体体积较大,数目也比阳生植物细胞内的叶绿体数目要多。(4)图乙中,B作物在CO2浓度倍增时,实验是在最适温度条件下进行的,所以可能由于光反应产生的NADPH和ATP的供应受限、暗反应阶段固定CO2的酶的活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等原因,使得光合速率不能倍增。答案:(1)光能、ATP中活跃的化学能9

(2)B净光合速率相同的情况下,农作物B呼吸消耗的有机物少(3)小于少于由曲线推知农作物B为阴生植物,生活环境光照强度较低,为了更充分地吸收光能,细胞内的叶绿体体积较大,数目也比阳处的农作物A细胞内叶绿体数目要多(4)NADPH和ATP的供应受限、固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等3.(25分)玉米田中除草剂异丙草胺的使用会影响玉米叶绿素的合成,从而影响玉米的光合作用,所以研究适合玉米田除草所需的异丙草胺最佳浓度对玉米生长发育有积极意义。取生理状况相同的玉米幼苗,在适宜的条件下,分别喷施不同浓度的异丙草胺测得的玉米叶片中叶绿素a、b含量变化及去除杂草百分率如表所示;曲线图是在适宜的条件下,使用不同浓度的异丙草胺培养24h后,测定的玉米氧气生成速率和氧气消耗速率。请回答下列问题:植物光照强度/lx010015030015003000A-50381010B-10-5081212答案:(1)光照强度、植物种类(2)线粒体叶绿体增大适当提高温度,A植物呼吸作用强度增强,光合作用强度减弱,光补偿点随之增大(3)光合色素、(光合作用有关)酶的含量CO2浓度减小

【加固训练】

(2021·常德一模)细胞在代谢过程中会产生H2O2,它对细胞有毒害作用。但生物体内有H2O2酶,能使H2O2分解为无毒物质。据此回答下列问题:(1)H2O2酶存在于动物的各个组织中,特别在肝脏中以高浓度存在。研究H2O2酶在生物体内的合成和运输常用的科学方法为

。

(2)在温度为37℃时,取等量肝脏研磨液分别加到五支盛有等量H2O2溶液的试管中,再滴加盐酸或氢氧化钠溶液使各试管pH分别为3、5、7、9、11,以探究pH对H2O2酶活性的影响。实验不能得出正确结论的原因是

。

(3)某同学为验证H2O2酶的化学本质是蛋白质而不是RNA,根据提供的以下材料进行实验,请写出实验设计思路并预测实验结果(实验材料和试剂:新配制的体积分数为3%的H2O2溶液,H2O2酶溶液,蛋白酶、RNA水解酶,试管,量筒,滴管,试管架,试管夹等)。

。

【解析】(1)H2O2酶属于分泌蛋白,研究H2O2酶在生物体内的合成和运输常用的科学方法为同位素标记法。(2)由于酶具有高效性,在滴加盐酸或氢氧化钠溶液调pH之前,H2O2酶已经催化H2O2分解,所以该实验不能得出正确结论。(3)根据题意和材料选择:要验证过氧化氢酶的化学本质是蛋白质而不是RNA,自变量是加入的水解酶的种类不同,用过氧化氢溶液检测过氧化氢酶是否被水解。答案:(1)同位素标记法(2)在调pH之前,H2O2酶已经催化H2O2分解(3)