生物必修第五章1課后答案
考試是檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段和方法,考前需要做好各方面的知識(shí)儲(chǔ)備。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的生物必修第五章1課后答案,希望對(duì)大家有所幫助!
生物必修1課后答案:第五章
第5章細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用
第1節(jié)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶
答案和提示
(一)問(wèn)題探討
1.這個(gè)實(shí)驗(yàn)要解決的問(wèn)題是:鳥(niǎo)類(lèi)的胃是否只有物理性消化,沒(méi)有化學(xué)性消化?
2.是胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)將肉塊分解了。
3.提示:收集胃內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),看看這些物質(zhì)在體外是否也能將肉塊分解。
(二)實(shí)驗(yàn)
1.2號(hào)試管放出的氣泡多。這一現(xiàn)象說(shuō)明加熱能促進(jìn)過(guò)氧化氫的分解,提高反應(yīng)速率。
2.不能。
3.說(shuō)明FeCl3中的Fe3+和新鮮肝臟中的過(guò)氧化氫酶都能加快過(guò)氧化氫分解的速率。
4.4號(hào)試管的反應(yīng)速率比3號(hào)試管快得多。說(shuō)明過(guò)氧化氫酶比Fe3+的催化效率高得多。細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓下高效率地進(jìn)行,只有酶能夠滿(mǎn)足這樣的要求,所以說(shuō)酶對(duì)于細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。
(三)資料分析
1.巴斯德認(rèn)為發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān)是合理的,但是認(rèn)為發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用是不正確的;李比希認(rèn)為引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì)是合理的,但是認(rèn)為這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用是不正確的。
2.提示:巴斯德是微生物學(xué)家,特別強(qiáng)調(diào)生物體或細(xì)胞的作用;李比希是化學(xué)家,傾向于從化學(xué)的角度考慮問(wèn)題。他們的爭(zhēng)論促使后人把對(duì)酶的研究的目標(biāo)集中在他們爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上,使科學(xué)研究更加有的放矢。
3.畢希納的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
4.薩姆納歷時(shí)9年用正確的科學(xué)方法,堅(jiān)持不懈、百折不撓的科學(xué)精神,將酶提純出來(lái)。成功屬于不畏艱苦的人。
(四)旁欄思考題
絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高溫等劇烈條件都會(huì)影響到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),所以酶比較“嬌氣”。
(五)第一小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.巴斯德:發(fā)酵與活細(xì)胞有關(guān),發(fā)酵是整個(gè)細(xì)胞而不是細(xì)胞中的某些物質(zhì)在起作用。
李比希:引起發(fā)酵的是細(xì)胞中的某些物質(zhì),但是這些物質(zhì)只有在酵母細(xì)胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。
畢希納:酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用,就像在活酵母細(xì)胞中一樣。
薩姆納:酶是蛋白質(zhì)。
2.提示:(1)細(xì)胞內(nèi)每時(shí)每刻都在進(jìn)行著成千上萬(wàn)種化學(xué)反應(yīng),這些化學(xué)反應(yīng)需要高效率地進(jìn)行,酶的催化效率比無(wú)機(jī)催化劑高得多。
(2)細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)需要在常溫、常壓、酸堿度適中等溫和條件下進(jìn)行,無(wú)機(jī)催化劑常常需要輔助以高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等劇烈條件才能有較高的催化效率。
3.D。
拓展題
1.提示:可用第2章中學(xué)過(guò)的鑒定蛋白質(zhì)的方法。在薩姆納之前,之所以很難鑒定酶的本質(zhì),主要是因?yàn)榧?xì)胞中酶的提取和純化非常困難。
2.提示:(1)如四膜蟲(chóng)的rRNA前體具有催化活性。(2)目前已有發(fā)現(xiàn)具催化活性的DNA的報(bào)道。
(六)第二小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。 2.B。
3.提示:這個(gè)模型中A代表某類(lèi)酶,B代表反應(yīng)底物,C和D代表反應(yīng)產(chǎn)物。這個(gè)模型的含義是:酶A與底物B專(zhuān)一性結(jié)合,催化反應(yīng)的發(fā)生,產(chǎn)生了產(chǎn)物C和D。這個(gè)模型揭示了酶的專(zhuān)一性。
拓展題
1.(1)A點(diǎn):隨著反應(yīng)底物濃度的增加,反應(yīng)速率加快。B點(diǎn):反應(yīng)速率在此時(shí)達(dá)到最高。C點(diǎn):反應(yīng)速率不再隨反應(yīng)底物濃度的增加而升高,維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。
(2)如果A點(diǎn)時(shí)溫度升高10 ℃,曲線上升的幅度變小。因?yàn)閳D中原曲線表示在最適溫度下催化速率隨底物濃度的變化。溫度高于或低于最適溫度,反應(yīng)速率都會(huì)變慢。
(3)該曲線表明,B點(diǎn)的反應(yīng)底物的濃度足夠大,是酶的數(shù)量限制了反應(yīng)速率的提高,這時(shí)加入少量的酶,會(huì)使反應(yīng)速率加快(圖略)。
第2節(jié)細(xì)胞的能量“通貨”──ATP
答案與提示
(一)問(wèn)題探討
1.螢火蟲(chóng)發(fā)光的生物學(xué)意義主要是相互傳遞求偶信號(hào),以便交尾、繁衍后代。
2.螢火蟲(chóng)腹部后端細(xì)胞內(nèi)的熒光素,是其特有的發(fā)光物質(zhì)。
3.有。螢火蟲(chóng)腹部細(xì)胞內(nèi)一些有機(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能,只有在轉(zhuǎn)變成光能時(shí),螢火蟲(chóng)才能發(fā)光。
(二)思考與討論
1.1分子葡萄糖所含的能量,約是1分子ATP所含能量的94倍(指ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的能量)。
2.有道理。糖類(lèi)和脂肪分子中的能量很多而且很穩(wěn)定,不能被細(xì)胞直接利用。這些穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化成ATP分子中活躍的化學(xué)能,才能被細(xì)胞直接利用。
(三)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.B。
2.提示:吸能反應(yīng):如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反應(yīng),需要消耗能量,是吸能反應(yīng)。這一反應(yīng)所需要的能量是由ATP水解為ADP時(shí)釋放能量來(lái)提供的。放能反應(yīng):如丙酮酸的氧化分解,能夠釋放能量,是放能反應(yīng)。這一反應(yīng)所釋放的能量除以熱能形式散失外,用于ADP轉(zhuǎn)化為ATP的反應(yīng),儲(chǔ)存在ATP中。
3.提示:在儲(chǔ)存能量方面,ATP同葡萄糖相比具有以下兩個(gè)特點(diǎn):一是ATP分子中含有的化學(xué)能比較少,一分子ATP轉(zhuǎn)化為ADP時(shí)釋放的化學(xué)能大約只是一分子葡萄糖的1/94;二是ATP分子中所含的是活躍的化學(xué)能,而葡萄糖分子中所含的是穩(wěn)定的化學(xué)能。葡萄糖分子中穩(wěn)定的化學(xué)能只有轉(zhuǎn)化為ATP分子中活躍的化學(xué)能,才能被細(xì)胞利用。
拓展題
提示:植物、動(dòng)物、細(xì)菌和真菌等生物的細(xì)胞內(nèi)都具有能量“通貨”──ATP,這可以從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明生物界具有統(tǒng)一性,也反映種類(lèi)繁多的生物有著共同的起源。
第3節(jié) ATP的主要來(lái)源──細(xì)胞呼吸
答案和提示
(一)問(wèn)題探討
1.兩者的共同點(diǎn)是:都是物質(zhì)的氧化分解過(guò)程;都能產(chǎn)生二氧化碳等產(chǎn)物,并且都釋放出能量。
2.不能。否則,組成細(xì)胞的化合物會(huì)迅速而徹底地氧化分解,能量會(huì)迅速地全部釋放出來(lái),細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)也就會(huì)遭到徹底的破壞。
3.在無(wú)氧條件下,細(xì)胞能夠通過(guò)無(wú)氧呼吸來(lái)釋放能量。但是,無(wú)氧呼吸比有氧呼吸釋放的能量要少許多。
(二)探究
提示:重鉻酸鉀可以檢測(cè)有無(wú)酒精存在。這一原理可以用來(lái)檢測(cè)汽車(chē)司機(jī)是否喝了酒。具體做法是:讓司機(jī)呼出的氣體直接接觸到載有用硫酸處理過(guò)的重鉻酸鉀或三氧化鉻的硅膠(兩者均為橙色),如果呼出的氣體中含有酒精,重鉻酸鉀或三氧化鉻就會(huì)變成灰綠色的硫酸鉻。
(三)小字部分的問(wèn)題
有氧呼吸的能量轉(zhuǎn)換效率大約是40%。這些能量大約可以使2.3×1025個(gè)ATP轉(zhuǎn)化為ADP。
(四)旁欄思考題
提示:一般來(lái)說(shuō),如果無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸或酒精過(guò)多,會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害。酵母菌在無(wú)氧以及其他條件適合的情況下,隨著發(fā)酵產(chǎn)物(如酒精)的增多,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的減少以及pH發(fā)生變化等的影響,它的繁殖速率逐漸下降,死亡率逐漸上升,酒精發(fā)酵最終就會(huì)停止。其他的例子如用乳酸桿菌使牛奶發(fā)酵形成酸牛奶,最終情況也是這樣。
(五)資料分析
1.提示:參見(jiàn)本節(jié)參考資料。
2.提示:胖人通過(guò)適量的運(yùn)動(dòng),細(xì)胞呼吸的速率會(huì)加快,細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的分解會(huì)增加,體重就會(huì)下降。應(yīng)當(dāng)將蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷涼的地方儲(chǔ)藏,這樣能夠降低細(xì)胞呼吸的速率,減少細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物的損耗。
(六)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.C。 2.B。
3.提示:有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的第一個(gè)階段完全相同:都不需要氧;都與線粒體無(wú)關(guān)。聯(lián)想到地球的早期以及原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu),可以作出這樣的推測(cè):在生物進(jìn)化史上先出現(xiàn)無(wú)氧呼吸而后才出現(xiàn)有氧呼吸,即有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸發(fā)展變化而形成的。先出現(xiàn)原核細(xì)胞而后出現(xiàn)真核細(xì)胞,即真核細(xì)胞是由原核細(xì)胞進(jìn)化而來(lái)的。
4.不能。因?yàn)榫G色植物在光合作用中也能形成ATP。
拓展題
提示:人與鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)維持體溫的能量來(lái)源都是細(xì)胞呼吸。在這些生物的細(xì)胞呼吸過(guò)程中,葡萄糖等分子中穩(wěn)定的化學(xué)能釋放出來(lái):除一部分儲(chǔ)存在ATP中外,其余的則轉(zhuǎn)化成熱能,可以直接用于提升體溫;ATP水解釋放出的能量,除了維持各項(xiàng)生命活動(dòng)外,有一部分也能轉(zhuǎn)化成熱能,用于提升體溫。而維持體溫的相對(duì)穩(wěn)定,還需復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)制。
第4節(jié)能量之源──光與光合作用
答案和提示
(一)問(wèn)題探討
1.用這種方法可以提高光合作用強(qiáng)度。因?yàn)槿~綠素吸收最多的是光譜中的藍(lán)紫光和紅光。不同顏色的光照對(duì)植物的光合作用會(huì)有影響。
2.因?yàn)槿~綠素對(duì)綠光吸收最少,所以不使用綠色的塑料薄膜或補(bǔ)充綠色光源。
(二)實(shí)驗(yàn)
1.濾紙條上有4條不同顏色的色帶,從上往下依次為:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍(lán)綠色)、葉綠素b(黃綠色)。這說(shuō)明綠葉中的色素有4種,它們?cè)趯游鲆褐械娜芙舛炔煌?,隨層析液在濾紙上擴(kuò)散的快慢也不一樣。
2.濾紙上的濾液細(xì)線如果觸到層析液,細(xì)線上的色素就會(huì)溶解到層析液中,就不會(huì)在濾紙上擴(kuò)散開(kāi)來(lái),實(shí)驗(yàn)就會(huì)失敗。
(三)資料分析
1.恩格爾曼實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:氧氣是葉綠體釋放出來(lái)的,葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。
2.提示:實(shí)驗(yàn)材料選擇水綿和好氧細(xì)菌,水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,用好氧細(xì)菌可確定釋放氧氣多的部位;沒(méi)有空氣的黑暗環(huán)境排除了氧氣和光的干擾;用極細(xì)的光束照射,葉綠體上可分為光照多和光照少的部位,相當(dāng)于一組對(duì)比實(shí)驗(yàn);臨時(shí)裝片暴露在光下的實(shí)驗(yàn)再一次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,等等。
3.葉綠體是進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。
(四)旁欄思考題
提示:持這種觀點(diǎn)的人,很可能是在無(wú)光條件下做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)。無(wú)光時(shí),植物不進(jìn)行光合作用,只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,所以沒(méi)有釋放氧氣,而是釋放二氧化碳,也就是使空氣變污濁了。
(五)思考與討論1
1.光合作用的原料是二氧化碳和水,產(chǎn)物是糖類(lèi)和氧氣,場(chǎng)所是葉綠體,條件是要有光,還需要多種酶等。光合作用的反應(yīng)式是:
CO2 + H2O
(CH2O) + O2
2.提示:從人類(lèi)對(duì)光合作用的探究歷程來(lái)看,生物學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)和化學(xué)的研究進(jìn)展關(guān)系很密切。例如,直到1785年,由于發(fā)現(xiàn)了空氣的組成,人們才明確綠葉在光下放出的氣體是氧氣,吸收的是二氧化碳,這個(gè)事例說(shuō)明生物學(xué)的發(fā)展與化學(xué)領(lǐng)域的研究進(jìn)展密切相關(guān)。又如,魯賓和卡門(mén)利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的氧氣來(lái)自水,而不是來(lái)自二氧化碳;卡爾文用同位素示蹤技術(shù)探明了二氧化碳中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中碳的途徑,都說(shuō)明在科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中,相關(guān)學(xué)科的互相促進(jìn),以及技術(shù)手段的進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。
(六)思考與討論2
1.
2.物質(zhì)聯(lián)系:光反應(yīng)階段產(chǎn)生的[H],在暗反應(yīng)階段用于還原C3;
能量聯(lián)系:光反應(yīng)階段生成的ATP,在暗反應(yīng)階段中將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來(lái),幫助C3形成糖類(lèi),ATP中的化學(xué)能則轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類(lèi)中的化學(xué)能。
(七)第一小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)×;(2)√。
2.B。
3.結(jié)論是:葉綠體主要吸收紅光和藍(lán)光用于光合作用,放出氧氣。
拓展題
1.植物體吸收光能的色素, 還存在于植物幼嫩的莖和果實(shí)等器官的一些含有光合色素的細(xì)胞中。
2.提示:是的。不同顏色的藻類(lèi)吸收不同波長(zhǎng)的光。藻類(lèi)本身的顏色是反射出來(lái)的光,即紅藻反射出了紅光,綠藻反射出綠光,褐藻反射出黃色的光。水層對(duì)光波中的紅、橙部分吸收顯著多于對(duì)藍(lán)、綠部分的吸收,即到達(dá)深水層的光線是相對(duì)富含短波長(zhǎng)的光,所以吸收紅光和藍(lán)紫光較多的綠藻分布于海水的淺層,吸收藍(lán)紫光和綠光較多的紅藻分布于海水深的地方。
(八)第二小節(jié)練習(xí)
基礎(chǔ)題
1.(1)√;(2)×。
2.B。 3.D。 4.C。 5.D。 6.B。
7.光合作用中光反應(yīng)階段的能量來(lái)源是光能,暗反應(yīng)階段的能量來(lái)源是ATP。
8.白天若突然中斷二氧化碳的供應(yīng),葉綠體內(nèi)首先積累起來(lái)的物質(zhì)是五碳化合物。
拓展題
1.(1)根據(jù)圖中的曲線表明,7~10時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷增強(qiáng),這是因?yàn)樵谝欢囟群投趸脊?yīng)充足的情況下,光合作用的強(qiáng)度是隨著光照加強(qiáng)而增強(qiáng)的。
(2)在12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱,是因?yàn)榇藭r(shí)溫度很高,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度明顯減弱。
(3)14~17時(shí)光合作用強(qiáng)度不斷下降的原因,是因?yàn)榇藭r(shí)光照強(qiáng)度不斷減弱。
第5章 自我檢測(cè)的答案和提示
一、概念檢測(cè)
判斷題
1.√。 2.×。 3.√。
選擇題
1.D。 2.D。
畫(huà)概念圖
二、知識(shí)遷移
提示:松土是我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項(xiàng)傳統(tǒng)的耕作措施。松土可以增加土壤的透氣性,能促進(jìn)土壤中枯枝落葉、動(dòng)物遺體和糞便等有機(jī)物的分解,從而有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。但是,松土容易造成水土流失,可能成為沙塵暴的一種誘發(fā)因素??茖W(xué)研究表明,產(chǎn)生沙塵的地表物質(zhì)以直徑為0.005~0.06 mm的粉塵為主,這些粉塵主要來(lái)自農(nóng)田。由于松土促進(jìn)了土壤微生物的有氧呼吸,增加了二氧化碳的分解和排放,從而使溫室效應(yīng)和全球氣候變暖問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。此外,松土還增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。為此,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)當(dāng)提倡免耕法。
免耕法又叫保護(hù)性耕作法,是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中平時(shí)不用或盡量少用松土措施(能保證種子發(fā)芽出土即可),收獲時(shí)只收割麥穗或稻穗等部位,而將經(jīng)過(guò)處理后的農(nóng)作物秸稈和殘茬保留在農(nóng)田地表,任其腐爛,以便盡量恢復(fù)土壤的自然狀態(tài)并保護(hù)土壤,避免水分蒸發(fā)。對(duì)于農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害和農(nóng)田雜草,則主要通過(guò)使用農(nóng)藥和除草劑來(lái)解決。免耕法有利于水土保持,能減少沙塵暴的發(fā)生,并能提高土壤的肥力。
三、技能訓(xùn)練
1.提示:對(duì)于具有兩個(gè)變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn),探究的原則是先探究其中的一個(gè)變量,然后探究另一個(gè)變量。為了節(jié)省時(shí)間和實(shí)驗(yàn)材料,一些探究?jī)蓚€(gè)變量的實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)進(jìn)行操作。例如,本實(shí)驗(yàn)可以參照下表同時(shí)進(jìn)行,然后對(duì)2個(gè)變量的4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別進(jìn)行分析研究。
2.四、思維拓展
哈密地區(qū)位于我國(guó)的高緯度地區(qū)(夏季的白天長(zhǎng)),陽(yáng)光充足,而且光照強(qiáng)烈,所以哈密瓜植株的葉片進(jìn)行光合作用的時(shí)間長(zhǎng),光合作用的強(qiáng)度大,積累的糖類(lèi)自然就會(huì)很多。哈密地區(qū)夜間溫度比較低,哈密瓜植株的細(xì)胞呼吸相對(duì)比較弱,消耗的糖類(lèi)物質(zhì)就會(huì)比較少。這樣,哈密瓜內(nèi)積存的糖類(lèi)比較多。哈密瓜細(xì)胞內(nèi)的糖類(lèi)在有關(guān)酶的催化作用下,最終轉(zhuǎn)化成果糖和葡萄糖,所以哈密瓜特別甜。
自己的家鄉(xiāng)或社區(qū)如果想種植哈密瓜并使瓜甜,就要模仿哈密地區(qū)的自然條件,創(chuàng)造類(lèi)似的生態(tài)環(huán)境,如采取白天適當(dāng)增加光照時(shí)間和光照強(qiáng)度,夜間適當(dāng)降低溫度等措施。
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