2016年全国大范围又遭受了严重的雾霾天气,因此雾霾成为人们生活中最为关注的话题。请分析并回答下列问题:
(1)雾霾等环境污染问题已经引起了人们的高度关注。研究发现,汽车尾气排放过程中经过燃烧而排放的残留物是PM2.5的主要来源之一。PM2.5在生态系统的组成成分中属于____________。NOX沉降后变为硝酸盐,在土壤中可通过微生物的作用变为N2、N2O等返回空气中,这体现了生态系统的____________功能。
(2)研究人员选取长期生活在交通严重拥堵的闹市区的成年居民为一组,长期生活在同一城市郊区农村的成年居民为另一组,分别测定汽车尾气对其精子活动率、精子中SDH酶的活性和血液中铅的浓度的影响,结果如下表。
组别 | 精子活动率(%) | 精子中SDH酶的活性 | 血液中铅的浓度(μg/L) |
郊区组 | 68.5 | 322.2 | 108.5 |
闹市区组 | 55.4 | 204.1 | 145.8 |
(注:SDH是有氧呼吸的关键酶,细胞活力通过测定各组细胞的SDH活性来表示。)
①实验前,要对两组成员的年龄、吸烟、饮酒等情况进行调查,其作用是____________。
②已知SDH酶是一种分布在线粒体基质中的脱氢酶,通过影响有氧呼吸中的二、三阶段,最终导致精子运动所需的____________不足。
③根据上表检测结果推测该实验的结论是____________。
④该实验的目的是研究____________。
非生物的物质与能量 物质循环 排除无关因素对实验结果的干扰 能量(或ATP) 铅对SDH酶的活性有抑制作用,且随血液中铅浓度的增加其抑制作用增强 汽车尾气对精子运动能力的影响
【解析】试题分析:本题中涉及设计实验测定汽车尾气对其精子活动率的影响,主要通过测定精子中SDH酶的活性和血液中铅的浓度变化来推测说明。其中自变量是不同区域的汽车尾气,因变量有三个:精子活动率、精子中SDH酶的活性和血液中铅的浓度;其余变量为无关变量,为了控制它们对因变量的影响,需要尽可能相同。根据实验得到的表中三组数据分析:郊区组得到的精子活动率和精子中SDH酶的活性比闹市区组高,而血液中铅的浓度较低,说明汽车尾气对精子活动率和精子中SDH酶的活性的有负面影响,进一步分析可知可能是汽车尾气导致血液中铅浓度提高,进而导致精子中SDH酶的活性降低,精子运动能力减弱。
(1)PM2.5是汽车尾气排放过程中经过燃烧而排放的残留物,它在生态系统中可充当非生物的物质和能量成分。NOX沉降后变为硝酸盐,在土壤中可通过微生物的作用变为N2、N2O等返回空气中,这体现了生态系统的物质循环功能。
(2)①为了排除无关因素对实验结果的干扰,实验前对两组成员的年龄、吸烟、饮酒等无关变量情况进行调查。
②结合题意,SDH酶是一种分布在线粒体基质中的脱氢酶,会影响有氧呼吸的二、三阶段,最终导致精子运动所需的能量(ATP)不足。
③根据上表检测结果分析,可初步得出该实验结论:血液中铅对SDH酶的活性有抑制作用,且随血液中铅浓度的增加其抑制作用增强。
④该实验的目的是研究汽车尾气对精子运动能力的影响。
3.有氧呼吸分为三个阶段:
①葡萄糖的初步分解:
场所:细胞质基质
C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解:
场所:线粒体基质
2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP
③[H]的氧化:
场所:线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
能量去向:以活跃的化学能形式储存在ATP中,以热能形式散失。
有氧呼吸分为三个阶段:
①葡萄糖的初步分解:
场所:细胞质基质
C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP
②丙酮酸彻底分解:
场所:线粒体基质
2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP
③[H]的氧化:
场所:线粒体内膜
24[H]+6O212H2O+34ATP
能量去向:以活跃的化学能形式储存在ATP中,以热能形式散失。
阶段 | 第一阶段 | 第二阶段 | 第三阶段 |
场所 | 细胞质基质 | 线粒体基质 | 线粒体内膜 |
物质变化 | C6H12O62CH3COCOOH(丙酮酸:C3H4O3)+4[H]+2ATP | 2CH3COCOOH(丙酮酸)6CO2+20[H]+2ATP |
24[H]+6O212H2O+34ATP |
能量释放 | 少量能量 | 少量能量 | 大量能量 |
O2参与情况 | 不参与 | 不参与 | 参与 |
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