023学年年高考生物三轮冲刺抢分专项练专项二简答题规范审答练二1细胞代谢__聚焦酶细胞呼吸和光合作的过程含解析.docx

(二)细胞代谢——聚焦酶、细胞呼吸和光合作用的过程 1．根据研究者对蛋白酶进行的一系列研究，回答下列问题： (1)已知一定量的蛋白质，用三种不同来源的蛋白酶分三组进行实验，各组实验条件均相同，每隔一段时间测定各组产物氨基酸的量，据此计算单位时间氨基酸的产生量并进行比较。这一实验的目的是________________________________________________________。 请写出一项可以减少实验误差的措施：________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将获得的某蛋白酶提取液，以蛋白质和淀粉为底物进行研究，得到图1、2、3。从图1、2中可以看出酶与酸在作用上的不同点是______________________________________； 图3中与加酸相比，得到同样多的产物，加酶组所需的时间更短，其原因是酶降低________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究者将蛋白酶通过酶工程改造后加入洗衣粉中，发现比普通洗衣粉有更强的去污能力。某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，该同学的做法________(填“合理”或“不合理”)，理由是______________________。 答案　(1)探究不同来源蛋白酶的活性　每组实验重复几次；记录的数据取平均值(写出一项即可)　(2)酶具有专一性，而酸没有　化学反应的活化能更显著，因而催化效率更高　(3)不合理　蛋白酶会降解脂肪酶 解析　(1)用三种不同来源的蛋白酶分三组进行实验，各组实验条件均相同，每隔一段时间测定各组产生氨基酸的量，据此计算单位时间氨基酸的产生量并进行比较。这一实验的目的是探究不同来源蛋白酶的活性，每组实验重复几次；记录的数据取平均值，这样可以减小实验误差。 (2)将获得的某蛋白酶提取液，以蛋白质和淀粉为底物进行研究，得到图1、2、3。图1、2中自变量是加入蛋白酶、酸，因变量是淀粉和蛋白质的剩余量，从中可以看出酶与酸在作用上的不同点是酶具有专一性，而无机催化剂(酸)没有，图3中与加无机催化剂(酸)相比，得到同样多的产物，加酶组所需的时间更短，其原因是酶降低化学反应的活化能更显著，因而催化效率更高。 (3)研究者将蛋白酶通过酶工程改造后加入洗衣粉中，发现比普通洗衣粉有更强的去污能力。某同学为了洗去衣服上的油渍，洗衣时在市售的蛋白酶洗衣液中添加脂肪酶，这种做法不合理，原因是蛋白酶会降解脂肪酶，使脂肪酶无法发挥作用。 2．(2023·淮南二模)为探究Cu2＋能否使唾液淀粉酶失活，某同学进行了有关实验，步骤如表(已知SO对实验结果没有影响)。 实验步骤 试管甲 试管乙 1 加入1%CuSO4溶液和pH为6.8的缓冲液各1mL 加入蒸馏水和pH为6.8的缓冲液各1mL 2 各加入1%唾液淀粉酶溶液1mL，摇匀后放置一段时间 3 各加入1%淀粉溶液1mL，摇匀，__________ 4 取出试管，各加入碘液3滴，摇匀，观察颜色变化 回答下列问题： (1)请将步骤3补充完整：__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)有同学认为该实验检测试剂不当，理由是__________________________________ ____________。可以换用____________试剂检测。若Cu2＋能使唾液淀粉酶完全失活，检测结果是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)放入37℃恒温水浴(或适宜温度下)保温一段(适宜)时间　(2)CuSO4溶液呈蓝色　斐林　试管甲无砖红色沉淀，试管乙有砖红色沉淀 解析　(1)酶促反应要有适宜的温度和一定的反应时间，所以步骤3是：各加入1%淀粉溶液1mL，摇匀，放入37℃恒温水浴(或适宜温度下)保温一段(适宜)时间。 (2)由于CuSO4溶液呈蓝色，碘液可与淀粉发生蓝色反应，两者有干扰，可使用斐林试剂检测。若Cu2＋能使唾液淀粉酶完全失活，试管甲淀粉不能被分解，试管甲无砖红色沉淀；试管乙淀粉酶将淀粉水解成还原糖，与斐林试剂反应出现砖红色沉淀。 3．科研人员进行了如下实验：取长势相同的同种油茶幼苗，随机分为甲、乙两组；第1～3d，将甲组、乙组分别置于10℃、25℃的环境下培养；第4～6d，将两组幼苗均置于2℃(冷胁迫)的环境下进行培养；第7～9d，将两组幼苗均置于25℃的环境下进行培养；并于每天上午9：00测定两组幼苗的净光合速率，结果如图1。图2表示叶肉细胞内发生的卡尔文循环及三碳糖磷酸转变为淀粉和蔗糖的情况，叶绿体内膜上的磷酸转运器所转运的两种物质严格按照1∶1的量进行。回答下列问题： (1)本实验的研究课题是：探究______________________的油茶幼苗光合速率的影响，测定油茶幼苗的净光合速率可测定_________________________________________________， 装置中要有CO2缓冲液。 (2)图1结果表明，在实际生产中冬季移栽时，先将油茶幼苗进行______________处理，可以增强油茶幼苗的抗寒性，提高移栽成活率。 (3)叶绿体内膜上的磷酸转运器，每转入一分子磷酸必定同时运出一分子______________。叶肉细胞合成的蔗糖被相关酶水解为____________________，再被转入各种细胞利用。 (4)如果向培养植物的温室内通入14CO2，光照一定时间后提取细胞中的产物并分析。实验发现，短时间内CO2就已经转化为许多种类的化合物。如果要探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，应如何操作？请写出实验的设计思路：______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)低温对冷胁迫处理　单位时间内氧气的释放量(氧气的释放速率)　(2)(10℃)低温　(3)三碳糖磷酸　葡萄糖和果糖　(4)通过逐渐缩短光照时间分组实验，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物 解析　由题意可知，甲、乙两组处理的区别在于1～3d是否用低温处理，相同的处理是4～6d，将两组幼苗均置于2℃(冷胁迫)的环境下进行培养；第7～9d，将两组幼苗均置于25℃的环境下进行培养。故自变量为是否用低温处理，因变量是净光合速率的变化情况。结合图1曲线可知，甲组为低温处理组，受到冷胁迫后，恢复正常温度光合速率会明显增大，乙组未用低温处理，受冷胁迫后，恢复正常温度光合速率没有提高。 (1)由以上分析可知，实验的自变量为是否用低温处理，因变量是净光合速率的变化，故实验目的是探究低温对冷胁迫处理的油茶幼苗光合速率的影响，测定油茶幼苗的净光合速率可通过测定氧气的释放速率来表示，装置中要有CO2缓冲液，保证CO2的供应且不影响装置内的气压，保证液滴移动是由氧气量变化引起的。 (2)图1结果表明，低温处理可以明显提高油茶的抗冷胁迫的能力，故在实际生产中冬季移栽时，先将油茶幼苗进行低温处理，可以增强油茶幼苗的抗寒性，提高移栽成活率。 (3)由图2可知，“叶绿体内膜上的磷酸转运器所转运的两种物质严格按照1∶1的量进行”，故叶绿体内膜上的磷酸转运器，每转入一分子磷酸必定同时运出一分子三碳糖磷酸。叶肉细胞合成的蔗糖被蔗糖酶水解为葡萄糖和果糖，再被转入各种细胞利用。 (4)要探究CO2转化成的第一种产物是什么物质，可以通过逐渐缩短光照时间分组实验，当只检测到一种含14C的转化物时，说明该物质是CO2转化成的第一种产物。 4．为了验证高等动物细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，有人进行了如图所示的实验。请分析回答下列问题： (1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在______________和______________中。 (2)根据所学知识可预测______号试管能检测到CO2。但此人的实验结果是：1号和2号试管中均检测到CO2，其实验结果与预测不相符合的原因： ①空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出。 ②实验设计的缺陷，即______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若修正了上述(2)中的实验设计缺陷后，欲进一步进行实验排除空气中的CO2带来的实验误差，设计方案如下： ①分别为1号和2号试管设置对照组1′号和2′号试管； ②将1′号和2′号试管____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)线粒体基质　线粒体内膜　(2)2　②肝细胞暂时保存时不能利用葡萄糖液进行保存　(3)②分别加入与1、2号试管相同的物质，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入生理盐水 解析　(1)线粒体中与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和线粒体内膜中。 (2)有氧呼吸第二阶段发生在线粒体基质中，据此可预测，2号试管应检测到CO2。1号和2号试管中均检测到CO2，可能的原因是肝细胞暂时保存时利用保存液中的葡萄糖进行了有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中，导致1号试管中检测到CO2。 (3)有氧呼吸第二阶段的原料是丙酮酸，排除空气中CO2带来的实验误差，可将1′号和2′号试管分别加入与1、2号试管相同的物质，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入生理盐水。 5．Rubisco酶是一个双功能酶，在光下，它既催化C3与CO2的羧化反应进行光合作用，同时又催化C5的加氧反应进行光呼吸，如下图所示。羧化和加氧反应的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。请回答下列问题： (1)由图可知，光呼吸的加氧反应发生在__________(细胞器)中。当植物发生光的光呼吸时，会明显减弱光合作用，请从C5角度分析原因：________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)为探究光呼吸的产物与场所，请利用同位素标记法设计实验，简要写出实验思路和预期实验结果。 (3)植物在长时间抑制光呼吸的条件下，也不能正常生长。为了使植物能快