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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 光合作用的过程 血糖的平衡与调节 试题正文
  • 读图填空题
    请根据下图结合所学生物学知识回答下列有关问题：

    (1)如果横坐标代表一天的时间，纵坐标代表密闭温室中的CO2浓度，则温室中植物光合作用开始于_____(填“B点”、“B点之前”或“B点之后”)，A点与B点相比，_____的三碳化合物含量高。
    (2)如果该曲线表示健康成年人体内血糖浓度的动态变化，进食后血糖会从A上升到B，这时体内含量下降的激素是____，上升的激素是____，该激素的生理作用是：①．______________；②．_____________；③．_________________。
    (3)如果该曲线表示谷氨酸棒状杆菌体内谷氨酸合成速率的变化，则谷氨酸是谷氨酸棒状杆菌的______代谢产物，BC段下降是由于谷氨酸过多而抑制了相关酶的活性，该酶属于_______酶，这种调节属于_____的调节。
    本题信息：2011年模拟题生物读图填空题难度较难 来源:姚瑶
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本试题 “请根据下图结合所学生物学知识回答下列有关问题：(1)如果横坐标代表一天的时间，纵坐标代表密闭温室中的CO2浓度，则温室中植物光合作用开始于_____(填“B点”、...” 主要考查您对

酶的本质与特性

光合作用的过程

血糖的平衡与调节

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  • 酶的本质与特性
  • 光合作用的过程
  • 血糖的平衡与调节
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。

光合作用过程：

1、光合作用的概念：
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2、光合作用图解：


3、光合作用的总反应式及各元素去向


光反应与暗反应的比较：

项目 光反应（准备阶段） 暗反应（完成阶段）
场所  叶绿体的类囊体薄膜上  叶绿体的基质中
条件 光、色素、酶、水、ADP、
Pi		  多种酶、[H]、ATP、CO2、C5
物质变化
能量的变化 光能转变成ATP中活跃的化学能 ATP中活跃的化学能转变成（CH2O）中稳定的化学能
相互联系 光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料
 
易错点拨：

1、光合作用总反应式两边的水不可轻易约去，因为反应物中的水在光反应阶段消耗，而产物中的水则在暗反应阶段产生。
2、催化光反应与暗反应的酶的分布场所不同，前者分布在类囊体薄膜上，后者分布在叶绿体基质中。
知识拓展：

1、氮能够提高光合作用的效率的原因是：氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行；光合作用的第二个阶段中的化学反应，有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
2、玉米是C4植物，其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合，提高强光、高温下的光合速率，在干旱时可以部分地收缩气孔孔径，减少蒸腾失水，而光合速率降低的程度就相对较小，从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中；而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内，维管束鞘细胞不含叶绿体。

3、光合细菌：利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
血糖的平衡调节：

1、血糖来源和去路：
“三来”——食物吸收（主要）、糖原分解、非糖转化
“三去”——氧化分解（主要）、合成糖原、转化为非糖
2、调节血糖浓度的激素
(1)胰高血糖素
①内分泌细脆：胰岛A细胞。
②作用：作用于肝脏，主要促进肝糖原分解和非糖物质转化、升高血糖。
③这是升高血糖最重要的激素。
(2)胰岛素
①内分泌细胞：胰岛B细胞。
②作用：促进细胞对血糖的摄取、氧化分解、合成和转化，抑制肝糖原分解和非糖物质转化。总之是通过促进血糖去向，抑制血糖来源达到降低血糖的目的。
③这是唯一能降低血糖的激素。
(3)肾上腺素南肾上腺分泌的一种氨基酸类衍生物，也有升高血糖作用。
3、血糖平衡调节
(1)调节方式：神经一体液调节
(2)具体调节过程：
 
血糖的神经调节：

4、血糖平衡异常血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应，进而保持人体健康有重大意义。血糖的平衡失调时，可导致人体出现多种疾病症状。
(1)当血糖浓度低于0.5-0.6g/L时，出现低血糖早期症状（四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等）。
(2)当血糖浓度低于0.45g/L时，出现低血糖晚期症状（除早期症状外还出现惊厥及昏迷等）。
(3)当空腹血糖浓度高于1.3g/L时，出现高血糖症状。
(4)当血糖浓度高于1.6-1.8g/L时，出现糖尿现象。 




知识拓展：

糖尿病的发病机理及危害
(1)I型糖尿病的发病原因：胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝财缺乏是I型糖尿病的发病原因。 (2)Ⅱ型糖尿病的发病原因：机体组织细胞对胰岛素敏感性降低（可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关），而血液中的胰岛素降低并不明显。
(3)症状：“三多一少”（多尿、多饮、多食；体重减少）。
(4)治疗：调节和控制饮食，结合药物治疗。
(5)正常人血糖浓度范围0.8-1.2g/L。
①口服葡萄糖，血糖升高的原因是葡萄糖经吸收后进入血液。
②消化吸收后血糖浓度降低的原因是胰岛素分泌增加，导致血糖去路增加。
③较长时间后血糖降低到一定水平的原因是细胞的氧化分解，此时胰高血糖素分泌增加，需肝糖原分解来维持血糖平衡。
(6)胰岛素是唯一降低血糖的激素，胰高血糖素是主要的升高血糖的激素。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗作用，共同维持血糖含量的稳定。除胰高血糖素外，肾上腺素也具有升高血糖的作用。胰高血糖素和肾上腺素是协同作用。
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