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高中三年级生物

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首页 高中三年级生物知识 酶的本质与特性 探究：酵母菌细胞呼吸的方式 光照强度 生长素的生理作用 试题正文
  • 单选题
    下列对甲～丁图的生命活动或生物现象变化曲线的叙述，错误的是

    [     ]

    A．甲图Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，是因为温度低，酶活性降低
    B．乙图中，影响曲线AB段的主要因素是温度
    C．丙图可表示酵母菌在恒定容积的培养液中无氧呼吸积累的酒精浓度随时间的变化曲线
    D．丁图中，曲线BC段的生理效应是随着生长素浓度增大，促进作用减弱
    本题信息：2011年0128模拟题生物单选题难度一般 来源:姚瑶
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本试题 “下列对甲～丁图的生命活动或生物现象变化曲线的叙述，错误的是[ ]A．甲图Ⅱ和Ⅰ相比较，酶促反应速率慢，是因为温度低，酶活性降低B．乙图中，影响曲线AB段的主...” 主要考查您对

酶的本质与特性

探究：酵母菌细胞呼吸的方式

光照强度

生长素的生理作用

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  • 酶的本质与特性
  • 探究：酵母菌细胞呼吸的方式
  • 光照强度
  • 生长素的生理作用
酶的作用和本质：

1．酶的作用：降低活化能。
(1)活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)作用机理：酶能降低化学反应所需的活化能，使一个原本在较温和条件下不能进行的反应可以高效快速地进行。
2．酶的本质及实验验证
(1)酶本质的探索
时间 发现者 实验过程及现象 实验结论
1773年 意大利科学家斯帕兰札尼 将装有肉块的小金属笼子让鹰吞下，一段时间后取出，发现笼内的肉块不见了 说明胃具有化学性消化的作用
1836年 德国科学家施旺 从胃液中提取出了消化蛋白质的物质 这就是胃蛋白酶
1926年 美国科学家萨姆纳 从刀豆种子中提取出脲酶的结晶，并进行了证明脲酶是蛋白质的化学实验 证明脲酶是一种蛋白质
20世纪30年代 许多科学家 提取多种酶的蛋白质结晶 酶是一类具有生物催化作用的蛋白质
20世纪 80年代 美国科学家切赫和奥特曼 少数RNA也具有生物催化功能 少数的酶是RNA

(2)酶的本质
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核（真核生物）（主要）
来源 一般来说，活细胞都能产生酶

(3)酶化学本质的实验验证
①证明某种酶是蛋白质
实验组：待测酶液+双缩脲试剂一—是否出现紫色反应。
对照组：标准蛋白质溶液+双缩脲试剂——出现紫色反应。
②证明某种酶是RNA
实验组：待测酶液+吡罗红染液——是否呈现红色。
对照组：标准RNA溶液+吡罗红染液——出现红色。
酶的特性及应用：

1、酶的特性
(1)高效性：酶的催化效率是无机催化剂的107~ 103倍，这说明酶具有高效性的特点。
(2)专一性：每一种酶只能催化一种化合物或一类化合物的化学反应，这说明酶的催化作用具有专一性的特点，酶的专一性的解释常用“锁和钥匙学说”。
(3)温和性：绝高温都能使蛋白质其他化学键的断裂永久失活。但低温酶活性可以恢复。
2、酶的特性在生产生活中的应用
（1）人在发烧时，不想吃东西，其原因是温度过高导致消化酶的活性降低。
（2）唾液淀粉酶随食物进入胃内，不能继续将淀粉分解为麦芽糖。原因是唾液淀粉酶的最适pH在7左
（3）胰岛素制剂是治疗糖尿病的有效药物，只能注射，不能口服，其原因是胰岛素是一种蛋白质，若口服会被蛋白酶水解。

1、酶的作用和特性的实验探究：

1．酶的催化作用实验探究对照组：反应物+清水检测反应物不被分解；实验组：反应物+等量的相应酶溶液检测反应物被分解。
2．酶的专一性实验搽究此实验中的自变量可以是不同反应物，也可以是不同酶溶液，因变量是反应物是否被分解。
(1)设计思路一：换反应物不换酶
实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；
对照组：另一反应物+等量相同酶溶液检测反应物不被分解。
(2)设计思路二：换酶不换反应物
实验组：反应物+相应酶溶液检测反应物被分解；
对照组：相同反应物+等量另一种酶溶液检测反应物不被分解。
3．酶的高效性实验探究
对照组：反应物+无机催化剂检测底物分解速率；
实验组：反应物+等量酶溶液检测底物分解速率。
实验中自变量是无机催化剂和酶，因变量是底物分解速率。
4．酶作用的适宜条件的探究
(1)最适温度的探究实验原理
①淀粉+淀粉酶——麦芽糖；麦芽糖+斐林试剂—一产生砖红色沉淀；淀粉+碘——蓝色。
②温度影响淀粉酶活性，从而影响淀粉的分解，滴加碘液后，根据蓝色深浅来判断淀粉分解状况，进而推断出酶活性变化。
(2)最适pH的探究实验原理
①2H202+过氧化氢酶——2H2O+O2
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成速度，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成速度的快慢。
(3)实验探究思路
①最适温度的探究思路

②最适pH的探究思路

2、易错点拨：

（1）在酶的最适pH探究实验中，操作时必须先将酶置于不同环境条件下（加清水、加氢氧化钠、加盐酸），然后再加入反应物。不能把酶加入反应物在酶的作用下先发生水解。
（2）在酶的最适温度探究实验中，酶溶液和反应物混合之前，需要把两者先分别放在各自所需温度下保温一段时间。若选择淀粉和淀粉酶来探究酶的最适温度，检测的试剂宜先用碘液，不应该选用斐林试剂。因选用斐林试剂需热水浴加热，而该实验中需严格控制温度。


知识拓展：

1、利用酶的专一性也可探究某种酶的化学本质是蛋白质还是RNA：将某种酶用蛋白酶或核糖核酸酶处理，根据处理后的酶液是否还有催化作用予以判断。
2、一般情况下，加热也能加快化学反应速率，其作用机理是直接供能，使底物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态，其过程并不改变活化能的大小。
3、人体消化道各段消化酶的最适pH：
口腔：唾液淀粉酶，最适pH为6.8（中性）；
胃：胃蛋白酶，最适pH为1.5-2.2（酸性）；
小肠：肠液、胰液中的各种酶，最适pH为8.0～9.0（弱碱性）。
胃液的pH在2左右，唾液淀粉酶在胃中会使失活并以蛋白质的形式被胃蛋白酶水解
4、植物体内的酶最适pH大多在4.5-6.5之间。

例   下列有关酶的反应与作用叙述，正确的是 (  )
A．酶具有催化作用是因为酶可以提高反应的活化能
B．酶的合成原料是氨基酸或脱氧核苷酸
C．所有的酶都在核糖体上合成
D．所有的酶都是有机物
答案D

5、具有专一性的物质归纳

（1）酶：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。如限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
（2）载体：某些物质通过细胞膜时需要载体协助，不同物质所需载体不同，载体的专一性是细胞膜选择透过性的基础。
（3）激素：激素特异性地作用于靶细胞、靶器官，其原因在于它的靶细胞膜或胞内存在与该激素特异性结合的受体。
（4）tRNA：tRNA有61种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
（5）抗体：一种抗体只能与相应的抗原发生特异性结合。
探究酵母菌的呼吸方式：

一．实验原理：
（1）酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式。
方程式：有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+O26CO2+12H2O+能量；无氧呼吸： C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
（2）CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
（3）橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。
实验装置：

二．方法步骤：
提出问题→作出假设→设计实验→（包括选择实验材料．选择实验器具、确定实验步骤、设计实验记录表格）→实施实验→分析与结论→表达与交流。
（1）酵母菌培养液的配制
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B（500mL）中 ，再分别向瓶中注入240mL质量分数为5%的葡萄糖溶液
（2）检测CO2的产生
用锥形瓶和其他材料用具组装好实验装置（如上图），并连通橡皮球（或气泵），让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶(约50min)。然后将实验装置放到25-35℃的环境中培养8-10h。
（3）检测洒精的产生
各取2mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液（体积分数为95%-97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀，观察试管中溶液的颜色变化。
三．实验现象及分析
(1)现象：甲、乙装置中石灰水都变混浊，装置甲混浊快且程度高。装置乙中的B溶液由橙色变成灰绿色，装置甲中的A溶液不变色。
(2)分析：①酵母菌有氧和无氧条件下都产生 CO2；②酵母菌在有氧比无氧时放出的CO2多且快； ③无氧时酵母菌分解葡萄糖产生酒精。
(3)实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。

知识点拨：

1、将装置甲连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过含NaOH溶液的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生CO2所致。
2、装置乙中，B瓶应封门放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶。
光照强度：

光照强度是光合作用过程中影响光合作用的条件之一。

光补偿点(b)：是指在此光强下光合作用合成的有机物的量正好=呼吸作用消耗的量，也就是：总光合作用-呼吸作用消耗=净光合作用=0。
光饱和点(c)：指光合作用达到最大值那一时刻的光强，也就是说此点之后，光合速率的曲线为一条稳定的平行与横轴的直线（没有特殊情况的条件下）。
呼吸速率点（a）：黑暗条件下的测得CO2的释放量，即呼吸速率。
a—b点表示呼吸速率>光合速率。
b点之后表示光合速率大于呼吸速率。
知识点拨：

c点之后光合速率不随光照的增加而增强主要是因为受其他条件的限制，例，色素、酶的数量、CO2的浓度等条件的限制。
知识拓展：

1、植物在光下实际合成有机物的速率为实际（总）光合速率；光照下测定的CO2吸收速率（或O2释放速率）则为净（表观）光合速率。
2、当净（表观）光合速率>0时，植物积累有机物而生长；当净光合速率=0时，植物不能生长；当净光合速率<0时，植物不能生长，长时间处于此种状态，植物将死亡。

 生长素的生理作用：

1．生长素的生理作用
(1)作用机理：主长素促进生长的原因主要是促进细胞的纵向伸长，不是使细胞的数目增多。

 (2)作用的两重性：一般情况下，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素可以抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；既能防止落花落果，也能疏花疏果。例如 就植物生长来说，从图中可以知道a 点表示根生长的最适宜的浓度，b点表示低浓度和高浓度的分界点。
不同器官对生长素浓度的需求不同，从上图可以看出不同器官对生长素的敏感度：根>芽>茎。
(3)生长素生理作用两重性的实例
①顶端优势
概念：指顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，顶端优先生长，侧芽生长受到抑制的现象。
原因：顶芽产生的生长素向下运输，使靠近顶端的侧芽部位生长素浓度增加，从而抑制该部位侧芽的生长。
解除：去掉顶芽，侧芽附近的生长素来源受阻，浓度降低，于是抑制就被解除，侧芽萌动，加快生长。 0
②根的向地性：由于根对生长素十分敏感，所以当植物横放时，在重力的作用下，生长素会向近地侧运输，导致近地侧生长素的浓度升高，抑制了根近地侧的生长，而远地侧由于生长素浓度低，促进生长，生长快，于是表现为根的向地性。
2．生长素类似物在农业主产中的应用
(1)促进扦插的枝条生根
①方法：用一定浓度的生长素溶液处理扦插枝条的形态学下端，上下不能颠倒，否则扦插枝条不能成活。
②在扦插时，保留有芽和幼叶的插条比较容易生根成活，这是因为芽和幼叶在生长时能产生生长素，有利于生根。
(2)促进果实发育——获得无子果实
①原理：胚珠→发育中的种子→生长素→ 子房发育→果实（有子）。
②过程：未授粉雌蕊柱头→涂抹一定浓度生长素（或生长素类似物）→子房发育为果实（无子）。
(3)既能防止落花落果，也能疏花疏果
①在农业生产上，常用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株，可以减少棉蕾棉铃脱落。
②未成熟幼果，如苹果、柑橘，常因生长素不足而大量脱落。用一定浓度的2，4-D的水溶液喷洒树冠，可大量减少落果。


植物向性运动的分析判断常用方法有：

云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速（高速）旋转类、幼苗横置类、失重类等。
实验 处理方法
暗盒开孔类
云母片插入类
切割移植类
锡箔纸遮盖类
旋转类
幼苗横置类
失重类 幼苗移到太空后，其向光性仍保留，但失去了根的向重力性和茎的负向重力性


易错点拨：

1、生长素类似物在农业生产中应用时要注意其作用的两重性，单子叶植物和双子叶植物对生长素的敏感程度不问，其中单子叶植物适’直的生长素浓度较高，而双子叶植
2、用生长素处理而获得无子果实，果实细胞中的遗传物质未改变。分离该种无子果实的细胞，经植物组织培养后，所得个体仍为正常个体。
3、植物表现出的顶端优势与生长素的极性运输有关；生长素能由低浓度的顶芽部位向高浓度的侧芽部位运输，说明生长素的运输方式是主动运输。
4、植物在单侧光照下，具有向光生长的特性即向光性。其中，感受光刺激的部位是尖端，产生生长素的部位是尖端。向光弯曲的部位是尖端下面的一段。
5、琼脂等不能感光，不会影响生饫素的运输和传递，而云母片、玻璃等则会阻碍生长素的运输。
6、生长素主要在具有分生能力的生长旺盛的部位产生，如叶原基、嫩叶、发育着的种子。生长素的产生不需要光，有光无光均可产生。
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