2019-2020年初中生物竞赛辅导教程 第四章 生物的新陈代谢（解题指导）.doc

2019-2020年初中生物竞赛辅导教程 第四章 生物的新陈代谢（解题指导）第一节 酶【解题指导】例1 下列关于酶的叙述，正确的一项是 A 酶提供使反应开始所必需的活化能B 酶活性与温度和pH无关C 若酶的三维结构被瓦解，则其正常活动就会部分或全部丧失D 一个酶分子只起一次作用，然后就被毁坏了析 酶是生物催化剂，能降低化学反应所需的活化能，从而使活化分子数增加，反应速率加快，而酶本身的化学性质不发生变化，能反复起催化作用。因此 A、D选项是错误的。酶的作用受温度、pH、酶浓度、底物浓度，抑制剂、激活剂等多种因素的影响。例如各种酶在一定条件下有其最适温度和最适pH值等。因此B选项也是错误的。酶的化学本质是蛋白质，一旦它的三维结构被破坏，将会使酶变性失活。所以，答案选C。例2 有一种酶催化反应PQR。右图中实线表示在没有酶时此反应的进程。在t1时，将催化此反应的酶加于反应混合物中。图中表示此反应进行过程的曲线是 。（P、Q、R分别代表P、Q、R的浓度）。A 曲线A B 曲线B C 曲线C D 曲线D析 本题关键是要理解酶促反应中，酶的作用在于促进反应进行，缩短反应完成的时间（或达到平衡的时间）。酶促反应的结果与非酶促反应的结果是一致的，即是相同的。因此答案选C。第二节 植物的营养器官【解题指导】例1 玉米茎的由细长粗和杨树茎的由细长粗，有什么本质上的区别？析 玉米属于单子叶植物，单子叶植物维管束中，韧皮部和木质部之间没有形成层，茎的长粗是依靠细胞的生长，这种增粗是有限的。杨树属于双子叶植物，茎的形成层可以不断分裂，产生次生维管组织，所以多年生双子叶植物的茎能逐年增粗，这不仅由于细胞的生长，更主要是依靠细胞的分裂。例2 绿色植物在白天光合作用旺盛时，多数气孔常开放着；随着光合作用的减弱，越来越多的气孔逐渐关闭。影响气孔开闭的主要内因是保卫细胞内部的 A 氧气的浓度 B 淀粉的浓度 C 水解酶的浓度 D 酸碱度（pH）析 叶的保卫细胞和表皮细胞相连的一侧细胞壁较薄，其余各面的细胞壁较厚。当保卫细胞充水膨大时，向外侧弯曲，气孔张开；当保卫细胞失水时，膨压降低，保卫细胞回缩，气孔则关闭。在光照下，只要气温不过高，保卫细胞的光合作用加强，消耗细胞中的CO2，使pH由5左右升至7左右，这个酸碱度利于细胞中不溶性淀粉水解为葡萄糖，使细胞内溶液浓度增大，水势下降，保卫细胞就吸水膨胀，气孔开放。可见，气孔的开闭与细胞内pH变化有关。答案选D。第三节 植物的光合作用【解题指导】例1 在光合作用中，光化学反应的作用中心分子是 A 各种状态的全部叶绿素a分子B P700和 P680的叶绿素分子C 全部叶绿素分子和类胡萝卜素分子D 与光合作用有关的酶分子析 光化学反应的作用中心只是P700和P680的叶绿素分子，而其他的叶绿素a和叶绿素b以及类胡萝卜素则能吸收光能，并传递给作用中心分子，它们被称做“天线”色素。与光合作用有关的各种酶分子，只起催化作用，不是光化学反应的中心分子。答案选B。例2 将植物栽培在适宜的光照、温度和充足的CO2条件下。如果将环境中 CO2含量突然降至极低水平，此时叶肉细胞内的C3化合物、C5化合物和ATP含量的变化情况依次是A 上升；下降；上升 B 下降；上升；下降C 下降；上升；上升 D 上升；下降；下降析 在光合作用过程中，CO2参与暗反应，CO2与C5化合物结合，生成两个C3化合物，当CO2突然减少时，这个过程必然受阻，因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物含量下降。而C3化合物的减少，又使暗反应中C3化合物还原成葡萄糖的过程受阻，消耗光反应提供的ATP量也减少，使细胞中ATP含量上升。答案选C。第四节 植物对水分的吸收和利用【解题指导】例1 下表资料显示四组马铃薯条分别浸入四种不同溶液一小时后质量转变的百分率。根据表中资料可得到的结论是 析 马铃薯条在溶液I中质量增加，发生了吸水过程，说明I的水势大于细胞液的水势。马铃薯条在溶液中质量未改变，说明的水势等于细胞液的水势，溶液不可能是蒸馏水，马铃薯条在溶液、中质量减少，均发生失水，说明、的水势均低于细胞液的水势，薯条在中比在中质量减少得多，说明的水势低于。因此题中B、C、D选项均错误。因此，答案选A。溶液质量转变的百分率I5530A 溶液I的水势最高B 溶液的水势较溶液的高C 溶液的水势最低D 溶液是蒸馏水例2 水分在植物体内沿导管向上运输的动力是 蒸腾拉力 根压 ATP水解释放的能量 水分子之间的内聚力 导管壁的内缩力A B C D 析 根吸水的主要部位是成熟区的表皮细胞。根毛细胞的细胞液浓度比土壤溶液的浓度大，因此，水分能从水势较高的土壤溶液流向水势较低的根毛细胞的细胞液中。根部细胞在生活过程中，还能不断从土壤吸收矿质离子，使导管内溶液浓度增大，水势下降，从而使根毛吸收来的水分逐渐通过内皮层渗入导管。这种由于根的生理活动所产生的静压力，叫做根压，一般植物的根压只有l2个大气压，显然仅靠根压是不能把水输送到十几米乃至几十米高的树冠的。蒸腾作用使叶肉细胞大量失水而水势降低，它能从相邻的细胞吸水，这些细胞又从导管中吸水，根、茎、叶中的导管是相连通的，由于蒸腾作用，使导管中的水溶液形成一个连续不断的上升水柱，使根系不断吸水。导管内水柱能源源不断，还因为水分子之间有很强的内聚力，导管内的水柱不致被巨大的蒸腾拉力拉断。总之，植物导管中的水分由于上面有蒸腾拉力，下面有向上的根压，加上水分子的内聚力，所以能不断上升，保证植物各部对水的需要。答案选D。第五节 植物的矿质营养【解题指导】例 右图是离体番茄根细胞中K的含量和氧分压的关系图解，请分析回答问题。（l）曲线中AB段说明 ，原因是 。根据以上道理，农业上增进肥效的有效措施之一是 。（2）曲线中BC段说明 。（3）在B处 是根细胞内K含量继续增多的限制因素。析 本题考查影响极吸收矿质离子的因素。曲线中AB段说明，随氧分压的增高，呼吸作用旺盛，根细胞吸收K的量也相应增多。因为呼吸作用一方面为交换吸附提供H和HCO3，另一方面为K被主动运输进入根细胞内提供能量（ATP）。根据此道理，农业增进肥效的有效措施之一是适时中耕松土，改善土壤通气状况，使根细胞的有氧呼吸旺盛。曲线BC段说明，氧分压达到一定值后，根吸收K的量不再随氧分压的升高而增加，因为根细胞主动吸收矿质离子时，还需要特异载体的协助。在B处，根细胞膜上运载K的载体数量成为根细胞内K含量继续增高的限制因素。第六节 高等动物和人体内的主要代谢系统【解题指导】例1 下图为一正常心脏的左侧部分在一个心动周期不同时期的变化示意图。请据图回答。 A B C D（1）指出下列各图所处的生理活动阶段： 处于心室舒张后期的是（ ）。 处于心室舒张初期的是（ ）。 处于心室收缩初期的是（ ）。 处于心室收缩后期的是（ ）。（2）在上列各心脏示意图的适当位置，添画主动脉瓣，并表示它在该时期活动情况。析 在一个心动周期中，心室收缩时，心室腔缩小，心室壁增厚，室内压上升，左心室血液推顶二尖瓣使其关闭，同时冲开主动脉瓣，血液向主动脉射出。同时由于二尖瓣的关闭，心房发生充盈。随着左心室收缩由初期至后期，心室腔递次缩小，心室壁递次增厚，在左心室舒张时，二尖瓣开放，心室腔逐渐增大，心房收缩，血液流入心室，心室壁逐渐变薄，同时主动脉瓣关闭，防止血液倒流。随着左心室舒张由初期至后期，心室腔递次增大，心室壁递次变薄。可见，观察二尖瓣的开闭状态是确定图中心室处于舒张期还是收缩期的最简便方法：二尖瓣关闭，心室处于收缩期三尖瓣开放，心室处于舒张期。主动脉瓣的开闭与二尖瓣正好相反。答案：（1）D，C，A，B。（2）A、B图主动脉瓣向上开放。C、D图主动脉瓣关闭。例2 下图中甲、乙、丙、丁表示器官名称，A表示动脉，V表示静脉。请根据血液成分的变化，判断器官的名称。析 血液流经肺泡毛细血管时，进行气体交换，由含氧少的静脉血变为含氧多的动脉血，甲是肺。肾脏是形成尿液的器官，尿液中含较多的尿素，肾静脉中比肾动脉中含尿素明显减少，乙是肾脏。氨基酸经脱氨基作用形成的有毒的氨在肝脏内转化为无毒的尿素，这是肝脏的解毒功能，肝静脉比肝动脉中含尿素多，丙是肝脏。脾的功能之一是吞噬衰老的血细胞和异物，脾静脉中衰老和血细胞必然少，丁为脾脏。答案：甲：肺；乙：肾脏；丙：肝脏；丁：脾脏。第七节 人和动物体内有机物的代谢【解题指导】例1 下图是正常人的糖代谢途径及其调节的示意图，请据图回答。（1）图中（a）代表肠胰 酶和 酶以及唾液淀粉酶。（2）人在饥饿的情况下，胰岛素的分泌量 。（3）图中（d）代表 。（4）图中（b）过程的产物是 。（5）一次大量吃糖以后，图中（c）过程表示 的过程。析 食物中的淀粉是最重要的多糖之一，在消化道中它能在唾液淀粉酶、胰肠淀粉酪和麦芽糖酶（1）的催化作用下水解成葡萄糖。葡萄糖被吸收到体内以后，一部分氧化分解产生水和二氧化碳，并释放出能量。一部分被肝脏和骨骼肌合成糖元，多余的部分转变成为脂肪（3），作为备用物质在体内贮存起来。血糖浓度由于消耗而逐渐降低时，肝糖元可转变成葡萄糖陆续释放到血液里去，以提高血糖浓度，保证正常生命活动的需要；当一次大量吃糖造成血糖浓度过度地超过正常值时，多余的糖就会随尿排出体外（5）；在剧烈运动肌肉暂时缺氧而通过无氧呼吸来供能的情况下，葡萄糖就会在有关酶的作用下分解成乳酸，产生少量ATP（4）；人在饥饿的时候，血糖浓度降低，分解作用减弱，就需要及时进行调节。这时，胰岛素的分泌量就会减少（2），减弱糖元的合成和血糖的分解，加速肝糖元的分解，由肝脏释放入血的葡萄糖就会大大增加，来提高血糖水平，以保证生物体生命活动正常地进行。例2 有人用原子示踪法做了一个有趣的实验，给绿色植物施用含有放射性同位素15N的氮肥；让人吃了这些绿色植物，最后在人尿中检测出15N。请简要分析上述请15N行程。析 本题可以从五个方面回答：15N（NH4或NO3）先交换吸附到根细胞表面，再主动运输到细胞内部；光合作用的产物糖与含15N的物质共同转化成植物蛋白；人吃进植物蛋白，经消化、吸收、血液循环进入组织细胞；细胞内含15N的氨基酸可以参与组织蛋白合成，有些组织蛋白又要分解成CO2、H2O和尿素，15N存在于尿素中；肾脏形成的尿液中含有尿素，随尿排出体外。最后可以从尿中检测出15N。第八节 生物的呼吸作用【解题指导】例1 运动员进行1500m长跑时，体内ATP再生成的途径是 ，主要途径是 。析 肌肉收缩时直接的能源物质是ATP，但细胞中ATP的储量不多，仅能维持23s左右。ATP的继续供应靠磷酸肌酸迅速分解，将磷酸基连同能量转移给ADP生成ATP。但磷酸肌酸的储量也是有限的，一般只能维持10s左右。因此ATP再生成途径主要靠有氧呼吸供能。在长跑较持久的肌肉收缩时，由于耗能增多，耗氧增多，使O2供应相对不足，有氧呼吸不能再增强，于是肌糖元也通过无氧呼吸释放能量合成少量ATP，以补充有氧呼吸供能的不足。所以在1500m长跑时，ATP再生成的途径为有氧呼吸、无氧呼吸和磷酸肌酸供能，其中有氧呼吸是主要途径。例2 右图表示大气中氧的含量对植物组织内产生CO2的影响，请据图回答问题。（1）A点表示植物组织释放的CO2较多，这些CO2是 的产物。（2）AB段CO2的释放量急剧减少，其原因是 。（3）BC段CO2释放量又不断增加，主要原因是 。（4）为了有利于贮藏蔬莱或水果，贮藏室内的氧气应调节到图中哪一点所对应的氧浓度？ 。采取这一措施的理由是 。析 高等植物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸，但仍保留了无氧呼吸的能力，所以在A点时氧含量接近0，释放较多CO2，这是无氧呼吸产生酒精和CO2的缘故。AB段随着氧含量增加，无氧呼吸受到抑制，CO2释放量减少。BC段氧含量不断增加，有氧呼吸越来越旺盛，CO2的释放量达到新高峰。贮存蔬菜水果时，要尽量降低呼吸作用，减少有机物的消耗，应选择B点所对应的氧的含量，这时的有氧呼吸已明显降低，同时又抑制了无氧呼吸。