Question

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

（1）圖Ⅰ中物質(zhì)乙表示

 

，過程②發(fā)生的場所稱為

 

．
（2）圖Ⅰ中熱能產(chǎn)生的意義在于

 

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

 

．現(xiàn)代健身提倡進行有氧運動，請舉出一個具體的例子并說明此運動類型的優(yōu)點：

 

．
Ⅱ． 回答下列關(guān)于光合作用的系列問題．
（1）在植物光合作用過程中，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驗．據(jù)圖表可知，探究的影響因素有

 

．要比較不同顏色的光對光合作用的影響，應(yīng)選擇的容器標號是

 

．

容器	植物	部位	光質(zhì)	溫度（℃）	O2增加量（mL/8小時）
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，放在特定的實驗裝置中．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物都是葡萄糖，每小時產(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，X代表某細胞器，數(shù)字表示相應(yīng)生理過程．

（1）請寫出下列物質(zhì)或生理過程的名稱：
B

 

； F

 

；②

 

；③

 

．
（2）產(chǎn)生ATP最多的是

 

過程．
（3）寫出有氧呼吸的總反應(yīng)式

 

．

Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過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)變化過程，可推知甲是水，乙是二氧化碳．有氧呼吸是指活細胞細胞在氧氣的參與下，通過酶的催化作用，把糖類等有機物徹底氧化分解，產(chǎn)生出二氧化碳和水，同時釋放出大量的能量的過程．無氧呼吸指在無氧條件下通過酶的催化作用，細胞把糖類等有機物不徹底氧化分解，同時釋放少量能量的過程．如人和動物細胞無氧呼吸產(chǎn)物是乳酸：C₆H₁₂O₆

酶

2乳酸+能量．
2、光合作用指綠色植物通過葉綠體利用光能，把二氧化碳和 水 轉(zhuǎn)化成儲存量的有機物，并釋放出氧氣的過程．注意：光合作用釋放的氧氣全部來自水，光合作用的產(chǎn)物不僅是糖類，還有氨基酸（無蛋白質(zhì)）、脂肪，因此光合作用產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是有機物．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)無法進行，沒有暗反應(yīng)，有機物無法合成．
3、實驗過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，實驗過程中可能還會存在一些可變因素，對實驗結(jié)果造成影響，這些變量稱為無關(guān)變量．實驗設(shè)計時要遵循對照原則和單一變量原則．要注意無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜．
4、三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的關(guān)系，實質(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)實驗證明了三大營養(yǎng)物質(zhì)，在體內(nèi)可以進行相互轉(zhuǎn)化．這一過程是通過呼吸作用過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物（如丙酮酸等）完成的，由于三大營養(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)成了三大營養(yǎng)物質(zhì)聯(lián)系的橋梁．對植物來講，糖、脂肪、蛋白質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化，而對人來講，糖類和脂類之間可以進行相互轉(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，過程②是有氧呼吸第二階段，發(fā)生場所是線粒體基質(zhì)．物質(zhì)乙為有氧呼吸第2階段產(chǎn)物，故為CO₂．
（2）細胞呼吸的實質(zhì)指在活細胞中分解有機物并釋放能量的過程．人體通過呼吸作用分解有機物產(chǎn)生的熱能來維持人體的體溫．
（3）人體無氧呼吸產(chǎn)物為乳酸，不僅可引起肌肉酸痛，而且放能少，若慢跑等有氧運動則可避免此現(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對對照實驗，分別為：以光質(zhì)為變量的對照實驗（1和2；4和5）、以植物種類為變量的對照實驗（1和4；2和5）、以植物的部位為變量的對照實驗（1和3）．
（3）根據(jù)黑暗時間圖，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，每小時呼吸消化的氧氣量為0.5mg，每小時釋放氧氣量表示凈光合作用的速率，則每小時光合作用所產(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物都是葡萄糖，每小時產(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．葡萄糖在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解成C丙酮酸，C丙酮酸可以在細胞質(zhì)基質(zhì)中分解產(chǎn)生酒精和FCO₂．糖解作用是所有生物細胞糖代謝過程的第一步．在該過程中，一分子葡萄糖會經(jīng)過十步酶促反應(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，因為在這個循環(huán)中幾個主要的中間代謝物是含有三個羧基的檸檬酸，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)點是不至于細胞因無氧呼吸產(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（答對一個給分，多答有錯不給分）
    （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

點評：考查及實驗設(shè)計思路．考查學(xué)生獲取和處理信息的能力，分析和解決問題的能力．本題考查了學(xué)生的識圖能力、識記能力和理解能力． 充分利用知識網(wǎng)絡(luò)圖解學(xué)習(xí)光合作用、呼吸作用、人和高等動物的三大物質(zhì)代謝．要注意，蛋白質(zhì)代謝過程中的轉(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，通過轉(zhuǎn)氨基作用有一個氨基酸轉(zhuǎn)變成另一個氨基酸，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)的代謝是同時進行的，它們之間既相互聯(lián)系又相互制約，是一個協(xié)調(diào)統(tǒng)一的過程．