【生物一生物技术实践】某些农作物秸秆富含纤维素,纤维素经过水解可以形成葡萄糖,葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程,请回答下列问题:
(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素,纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌。分离纤维素分解菌常用的方法是 。其实验流程是;土壤取样→ 选择培
养→ →将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生 的菌落。
(2)纤维素分解菌能合成纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少含有三种组分,即 。前两种酶使纤维素分解成 ,第三种酶将它分解成葡萄糖。
(3)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌,在酒精发酵时一般将温度控制在 ℃。发酵后是否有酒精产生,可以用 来检验。
(4)利用葡萄能生产果酒,进而生产果醋,生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌,醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是 。
酶是活细胞产生的具有催化能力的有机物,对于生物的新陈代谢具有非常重要的作用,绝大多数酶属于蛋白质,具有高效性、专一性和作用条件比较温和等特性,根据作用的部位不同,可以分为胞内酶和胞外酶。
(1)如图为某酶在不同温度下反应的生成物量和时间的关系的曲线(在反应物足够多的情况下),从图中可以获得的信息有(至少写两条):。
(2)胞外酶如,在合成分泌过程中与之有关的细胞器有。
(3)酶的分布位置与它的作用体现出一定的适应性,如与光合作用光反应阶段有关的酶分布在,与无氧呼吸有关的酶分布在中。
(4)酶的作用具有专一性,生物体内进行着多种多样的反应,所以生物体内也有多种多样的酶,如连接两段DNA分子的,在DNA复制时起重要作用的是和,转录时起重要作用的酶有。
根据反应式ATPADP+Pi+能量,回答下列问题:
(1)ATP作为生物体生命活动的直接能源物质,其分子结构简式为,在ATP→ADP的过程中,由于断裂而释放出大量的能量。
(2)在光合作用的光反应中反应方向向,能量来自;在光合作用的暗反应中反应方向向,能量用于。
(3)在绿色植物体内,发生ADP→ATP的生理过程是在细胞内的、和中进行的。
(4)在呼吸作用中,反应方向向,能量来自。
(5)根吸收无机盐离子的过程,反应方向向,能量用于。
下图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图,请回答:
(1)海洋中的电鳗有放电现象,其电能是由图中的过程释放的能量转变而来的。
(2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的能量是由图中过程释放出来的。
(3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程:。
(4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物,ATP到达心肌细胞内最少要通过几层细胞膜()
A.1层 | B.2层 | C.3层 | D.4层 |
(5)经测定,正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,生物体内解决这一矛盾的合理途径是。
下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答:
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是 。(2) 点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是 。
(3)在原图中绘出无氧呼吸产生的CO2随氧气浓度变化而变化的曲线。
(4)若图中的AB段与BC段的距离等长,说明此时有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相比 (填“一样多”或“更多”或“更少”),有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的 倍。
(5)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是 。你认为氧浓度应调节到 点的对应浓度时,更有利于蔬菜的运输,试说明理由:
生物呼吸作用的底物(有机物)种类及含量的差异,会导致呼吸作用释放的CO2与吸收的O2比发生差异,这可用呼吸熵表示:呼吸熵(RQ)=呼吸作用释放的CO2/呼吸作用吸收的O2,为了测定种子萌发时的呼吸熵,现准备了3只锥形瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的小麦种子、10%的NaOH溶液、NaHCO3、清水等,并组装成下面的三套装置。
其中甲实验装置设计如下:锥形瓶内放入一盛有10%的NaOH溶液的小烧杯,杯中插入一根滤纸折叠条。瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片,再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上,加入适量蒸馏水。整个装置密封,并放置到20℃恒温环境中培养。
(1)小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是 。
(2)由于发芽小麦种子(已消毒)的呼吸作用,甲装置内的气体发生了变化,使得墨滴向右移动,显然瓶内气体减少了,减少的气体是 。
(3)甲装置内的气体变化还不足以求出发芽小麦的呼吸熵,由此还要利用乙装置来测定发芽小麦呼吸作用过程中的某一种气体的变化。测定单位质量小麦种子呼吸时CO2释放量与O2消耗量的比值,请将下面主要的方法步骤补充完整:
① ;
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作;
③测出 ;
④再计算出CO2释放量。
(4)若甲装置测出的实验数据(墨滴移动量)为X,乙装置测得的实验数据(墨滴移动量)为Y,则呼吸熵计算式为: 。如果呼吸熵小于1时,说明 。据此可判断出干重相同的油菜和小麦种子在萌发时有氧呼吸CO2释放量与O2消耗量的比值为油菜种子 (大、等、小)于小麦种子。
(5)为了纠正环境因素引起的实验测量误差,必须另设丙装置进行校正。则应对丙装置作相应处理:锥形瓶中加
入 ,小烧杯内加入 ,其他处理与实验组完全相同,同时记录相同时间内的读数变化。如果丙装置的墨滴在实验后向左移动量为Z,则氧气实际消耗量应为 。