Question

回答有關(guān)“生物體內(nèi)物質(zhì)變化和能量轉(zhuǎn)換”問(wèn)題
Ⅰ．下圖Ⅰ表示人體有氧呼吸的過(guò)程，其中①～③表示相關(guān)過(guò)程，甲、乙表示相應(yīng)物質(zhì)．請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）圖Ⅰ中物質(zhì)乙表示

 

，過(guò)程②發(fā)生的場(chǎng)所稱為

 

．
（2）圖Ⅰ中熱能產(chǎn)生的意義在于

 

．
（3）運(yùn)動(dòng)員短跑后會(huì)出現(xiàn)肌肉酸痛現(xiàn)象，主要原因是肌細(xì)胞中產(chǎn)生了乳酸，圖Ⅱ中代表乳酸濃度變化的曲線是

 

．現(xiàn)代健身提倡進(jìn)行有氧運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)舉出一個(gè)具體的例子并說(shuō)明此運(yùn)動(dòng)類型的優(yōu)點(diǎn)：

 

．
Ⅱ． 回答下列關(guān)于光合作用的系列問(wèn)題．
（1）在植物光合作用過(guò)程中，光反應(yīng)中能把光能轉(zhuǎn)換成電能的葉綠素是少數(shù)處于特殊狀態(tài)的

 

．溫度主要影響光合作用的

 

階段．光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]和ATP用于暗反應(yīng)中

 

過(guò)程．
（2）下表為某同學(xué)探究影響植物光合作用因素所做的實(shí)驗(yàn)．據(jù)圖表可知，探究的影響因素有

 

．要比較不同顏色的光對(duì)光合作用的影響，應(yīng)選擇的容器標(biāo)號(hào)是

 

．

容器	植物	部位	光質(zhì)	溫度（℃）	O2增加量（mL/8小時(shí)）
1	天竺葵	葉	紅	22	120
2	天竺葵	葉	黃	22	15
3	天竺葵	根	紅	22	-10
4	紫羅蘭	葉	紅	22	80
5	紫羅蘭	葉	黃	22	10

（3）用鴨茅大小相似的綠色葉片，放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中．研究在10℃、20℃的溫度下，分別置于5000lx，20000lx光照和黑暗條件下的光合作用和呼吸作用．結(jié)果如圖所示．

該葉片在20℃下呼吸速率是10℃下的

 

倍．該葉片在10℃、5000lx的光照條件下，每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是

 

mg．該葉片在 20℃、20000lx的光照條件下，如果光合作用合成的有機(jī)物都是葡萄糖，每小時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖為

 

mg．
III．圖示淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)被人體攝入后的氧化分解代謝變化關(guān)系模式圖．圖中字母A、B、C、D、E、F表示某些分子、原子或基團(tuán)，X代表某細(xì)胞器，數(shù)字表示相應(yīng)生理過(guò)程．

（1）請(qǐng)寫出下列物質(zhì)或生理過(guò)程的名稱：
B

 

； F

 

；②

 

；③

 

．
（2）產(chǎn)生ATP最多的是

 

過(guò)程．
（3）寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：1、分析圖I可知，①是有氧呼吸的第一階段，②是有氧呼吸的第二階段，③是有氧呼吸的第三階段．根據(jù)圖中的物質(zhì)變化過(guò)程，可推知甲是水，乙是二氧化碳．有氧呼吸是指活細(xì)胞細(xì)胞在氧氣的參與下，通過(guò)酶的催化作用，把糖類等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時(shí)釋放出大量的能量的過(guò)程．無(wú)氧呼吸指在無(wú)氧條件下通過(guò)酶的催化作用，細(xì)胞把糖類等有機(jī)物不徹底氧化分解，同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程．如人和動(dòng)物細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)物是乳酸：C₆H₁₂O₆

酶

2乳酸+能量．
2、光合作用指綠色植物通過(guò)葉綠體利用光能，把二氧化碳和 水 轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．注意：光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水，光合作用的產(chǎn)物不僅是糖類，還有氨基酸（無(wú)蛋白質(zhì)）、脂肪，因此光合作用產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是有機(jī)物．色素可以吸收傳遞和轉(zhuǎn)化光能，利于光反應(yīng)階段中水的光解和ATP的合成．光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]、ATP，暗反應(yīng)為光反應(yīng)提供ADP+Pi，沒有光反應(yīng)，暗反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，沒有暗反應(yīng)，有機(jī)物無(wú)法合成．
3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量．其中人為改變的變量稱做自變量，隨著自變量的變化而變化的變量稱做因變量．除自變量外，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能還會(huì)存在一些可變因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響，這些變量稱為無(wú)關(guān)變量．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則．要注意無(wú)關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．
4、三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系，實(shí)質(zhì)上是介紹了糖類、脂類和蛋白質(zhì)在人體內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化情況，科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明了三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在體內(nèi)可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化．這一過(guò)程是通過(guò)呼吸作用過(guò)程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物（如丙酮酸等）完成的，由于三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物基本相同，故這些中間產(chǎn)物構(gòu)成了三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)聯(lián)系的橋梁．對(duì)植物來(lái)講，糖、脂肪、蛋白質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化，而對(duì)人來(lái)講，糖類和脂類之間可以進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化，多余的蛋白質(zhì)可以轉(zhuǎn)化成糖類或脂肪．但糖類和脂肪只能轉(zhuǎn)化為組成人體的非必需氨基酸．

解答： 解：I、（1）從圖Ⅰ可知，過(guò)程②是有氧呼吸第二階段，發(fā)生場(chǎng)所是線粒體基質(zhì)．物質(zhì)乙為有氧呼吸第2階段產(chǎn)物，故為CO₂．
（2）細(xì)胞呼吸的實(shí)質(zhì)指在活細(xì)胞中分解有機(jī)物并釋放能量的過(guò)程．人體通過(guò)呼吸作用分解有機(jī)物產(chǎn)生的熱能來(lái)維持人體的體溫．
（3）人體無(wú)氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，不僅可引起肌肉酸痛，而且放能少，若慢跑等有氧運(yùn)動(dòng)則可避免此現(xiàn)象發(fā)生．
II、（1）色素可以吸收傳遞和轉(zhuǎn)化光能，在光反應(yīng)中少數(shù)處于特殊狀態(tài)的葉綠素a能把光能轉(zhuǎn)換成電能．溫度影響酶的活性，主要影響光合作用的暗反應(yīng)階段．光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H]和ATP為暗反應(yīng)C₃的還原供能和還原劑．
（2）根據(jù)表格分析可知，影響光合作用的因素有光質(zhì)、植物的部位、植物種類．表格中有5對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，分別為：以光質(zhì)為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)（1和2；4和5）、以植物種類為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)（1和4；2和5）、以植物的部位為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)（1和3）．
（3）根據(jù)黑暗時(shí)間圖，氧氣釋放量表示呼吸速率，可推知該葉片在20℃下呼吸速率是10℃下的3倍．該葉片在10℃、5000lx的光照條件下，每小時(shí)呼吸消化的氧氣量為0.5mg，每小時(shí)釋放氧氣量表示凈光合作用的速率，則每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的氧氣量是0.5+3=3.5mg．該葉片在 20℃、20000lx的光照條件下，光合作用產(chǎn)生的氧氣量為5+1.5=6.5mg．如果光合作用合成的有機(jī)物都是葡萄糖，每小時(shí)產(chǎn)生的葡萄糖為

180×6.5

6×32

=6.09mg．
III、（1）脂肪可以分解成A甘油和B脂肪酸．葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成C丙酮酸，C丙酮酸可以在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生酒精和FCO₂．糖解作用是所有生物細(xì)胞糖代謝過(guò)程的第一步．在該過(guò)程中，一分子葡萄糖會(huì)經(jīng)過(guò)十步酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)變成兩分子丙酮酸，可推知②為糖酵解．三羧酸循環(huán)是需氧生物體內(nèi)普遍存在的代謝途徑，因?yàn)樵谶@個(gè)循環(huán)中幾個(gè)主要的中間代謝物是含有三個(gè)羧基的檸檬酸，所以叫做三羧酸循環(huán)，又稱為檸檬酸循環(huán)．三羧酸循環(huán)是三大營(yíng)養(yǎng)素（糖類、脂類、氨基酸）的最終代謝通路，又是糖類、脂類、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐．故③為三磷酸循環(huán)．
（2）產(chǎn)生ATP量最多的是有氧呼吸的第三階段，有氧呼吸第三階段發(fā)生氧氣和[H]反應(yīng)生成水，即④．
（3）有氧呼吸的總化學(xué)方程式為：C₆H₁₂O₆+6O₂    

酶

    6CO₂+6H₂O+能量．
故答案為：
I、（1）二氧化碳　線粒體基質(zhì)　
   （2）維持人體正常的體溫　 
   （3）C　如慢跑等，優(yōu)點(diǎn)是不至于細(xì)胞因無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，使肌肉酸痛乏力
II、（1）葉綠素a   暗反應(yīng)　C₃的還原
    （2）光質(zhì)、植物的部位、植物種類（答全給分）　1和2或4和5（答對(duì)一個(gè)給分，多答有錯(cuò)不給分）
    （3）3    3.5  6.09（2分）
III、（1）B脂肪酸； F CO₂．②糖酵解；③三羧酸循環(huán)．
     （2）④
     （3）C₆H₁₂O₆+6O₂    

酶

    6CO₂+6H₂O+能量

點(diǎn)評(píng)：考查及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路．考查學(xué)生獲取和處理信息的能力，分析和解決問(wèn)題的能力．本題考查了學(xué)生的識(shí)圖能力、識(shí)記能力和理解能力． 充分利用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖解學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用、人和高等動(dòng)物的三大物質(zhì)代謝．要注意，蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中的轉(zhuǎn)氨基作用，可以生成新的氨基酸，這些氨基酸全部為非必需氨基酸，通過(guò)轉(zhuǎn)氨基作用有一個(gè)氨基酸轉(zhuǎn)變成另一個(gè)氨基酸，氨基酸的種類增加了，但是氨基酸的數(shù)量并沒有增加．在高等動(dòng)物體內(nèi)，糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)這三大類物質(zhì)的代謝是同時(shí)進(jìn)行的，它們之間既相互聯(lián)系又相互制約，是一個(gè)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的過(guò)程．