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中四生物练习卷：细胞、酶、营养与物质运送（12 题・100 分・60 分钟）
练习卷 · 中四生物・12 题・100 分・60 分钟
中四生物练习卷：12 题、100 分、60 分钟。题目涵盖显微镜放大率、表面积对体积比、酶活性与变性、食物测试、食物能量测定、消化酶与胆汁、绒毛吸收面积、渗透与马铃薯实验、蒸腾速率、心输出量及实验设计，每题附完整答案与评分要点。
卷面资料 年级：中四（S4） ｜ 科目：生物 ｜ 时限：60 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：细胞与酶（第 1–4 题）
全部小题均须作答。计算题须列出算式、步骤及单位。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 学生使用目镜 ×10、物镜 ×40 的显微镜观察洋葱表皮细胞，在目镜测微尺上量得某细胞的影像长度为 2.0 mm。 (a) 求显微镜的总放大率。 (b) 求该细胞的实际长度（以 µm 表示）。 (c) 若改用物镜 ×10，同一细胞的影像长度应为多少 mm？ |
(a) 总放大率 = 目镜放大率 × 物镜放大率 = 10 × 40 = 400 倍。 (b) 影像长度 = 2.0 mm = 2000 µm；实际长度 = 2000 ÷ 400 = 5 µm。 (c) 新放大率 = 10 × 10 = 100 倍；影像长度 = 5 × 100 = 500 µm = 0.5 mm。 |
| 2 | 两个立方体细胞的边长分别为 20 µm 与 40 µm。 (a) 分别计算两个细胞的表面积（µm²）与体积（µm³）。 (b) 求两者的表面积对体积比（SA:V，单位 µm⁻¹）。 (c) 哪一个细胞较容易单靠扩散获得足够氧气？解释你的答案。 |
(a) 小细胞：表面积 = 6 × 20² = 2400 µm²，体积 = 20³ = 8000 µm³。 大细胞：表面积 = 6 × 40² = 9600 µm²，体积 = 40³ = 64000 µm³。 (b) 小细胞 SA:V = 2400 ÷ 8000 = 0.30 µm⁻¹；大细胞 = 9600 ÷ 64000 = 0.15 µm⁻¹；小细胞的比值是大细胞的 2 倍。 (c) 小细胞。其表面积对体积比较大，每单位体积有较大的表面可供扩散，氧气进入后较快到达细胞中心，故扩散足以应付代谢需求。 |
| 3 | 某学生研究温度对淀粉酶活性的影响，记录 1% 淀粉溶液完全被分解所需的时间： 20°C：80 秒；30°C：40 秒；40°C：20 秒；50°C：35 秒；60°C：100 秒。 (a) 以“反应速率 = 1000 ÷ 时间（秒）”计算各温度的反应速率（1 位小数）。 (b) 指出最适温度。 (c) 计算 60°C 的反应速率相当于最高速率的百分之几。 |
(a) 反应速率依次为：20°C = 1000 ÷ 80 = 12.5；30°C = 25.0；40°C = 50.0；50°C = 28.6；60°C = 10.0。 (b) 最适温度为 40°C，此时速率最高（50.0）。 (c) 60°C 速率 ÷ 最高速率 = 10.0 ÷ 50.0 = 20%。 |
| 4 | 某酶的活性在 40°C、pH 7 时最高，在 70°C 或 pH 3 时几乎完全失去活性。 (a) 解释温度升至 70°C 时酶活性大幅下降的原因。 (b) 解释 pH 偏离最适值亦会降低酶活性的原因。 (c) 这种高温引致的活性丧失是否可逆？解释。 |
(a) 高温破坏酶分子内（及分子间）的氢键与离子键，令蛋白质三维结构改变，活性部位形状不再与受质互补，受质无法形成酶—受质复合物；这种变性不可逆。 (b) 过酸或过碱改变活性部位上氨基酸侧链的电荷，令活性部位形状改变及酶—受质复合物不稳定，酶活性因而下降。 (c) 不可逆。变性涉及蛋白质空间结构的永久破坏，即使降回 40°C，活性部位也无法恢复原有形状。 |
乙部：营养与消化（第 5–8 题）
答案须用完整句子表达；解释题须指出因果关系。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 四种食物样本 A–D 的测试结果如下（“—”表示无变化）： A：本立德氏液呈橙红色；碘液呈黄褐色；双缩脲试剂呈蓝色；酒精乳化测试无乳浊。 B：本立德氏液呈蓝色；碘液呈蓝黑色；双缩脲试剂呈蓝色；乳化测试无乳浊。 C：本立德氏液呈蓝色；碘液呈黄褐色；双缩脲试剂呈紫色；乳化测试无乳浊。 D：本立德氏液呈蓝色；碘液呈黄褐色；双缩脲试剂呈蓝色；乳化测试呈白色乳浊。 (a) 指出每个样本所含的主要食物成分。 (b) 为何本立德氏测试须在热水浴中加热？ (c) 哪个样本的乳化测试呈阳性？这结果显示什么？ |
(a) A 含还原糖（如葡萄糖）；B 含淀粉；C 含蛋白质；D 含脂质。 (b) 本立德氏测试需要热能，让还原糖把蓝色的铜(II)离子还原成砖红色的氧化亚铜沉淀，故须在沸水浴中加热数分钟。 (c) 样本 D。脂质使酒精与水形成的乳浊液呈白色，证明样本含脂质。 |
| 6 | 以热量计燃烧 0.50 g 花生，令 100 g 水的温度由 22°C 上升至 34°C。水的比热容量为 4.2 J g⁻¹ °C⁻¹。 (a) 计算水所吸收的能量（以 J 及 kJ 表示）。 (b) 计算每克花生所释放的能量（kJ g⁻¹）。 (c) 说明为何由此法得出的能量值低于花生真正的能量值。 |
(a) 水吸收的能量 = m c ΔT = 100 × 4.2 × 12 = 5040 J = 5.04 kJ。 (b) 每克花生 = 5.04 ÷ 0.50 = 10.08 kJ g⁻¹。 (c) 部分热能散失到周围空气及热量计本身；燃烧可能不完全；部分能量用于加热燃烧后的水蒸气，故测得的值偏低。 |
| 7 | (a) 写出下列消化酶作用的受质及主要产物：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰脂肪酶。 (b) 胆汁由哪个器官制造？在哪个器官储存？胆汁含什么？它如何协助脂肪消化？ (c) 为何胃蛋白酶不会消化胃壁本身的蛋白质？ |
(a) 唾液淀粉酶：淀粉 → 麦芽糖；胃蛋白酶：蛋白质 → 多肽；胰脂肪酶：脂质 → 脂肪酸 + 甘油。 (b) 胆汁由肝脏制造，储存于胆囊。胆汁含胆盐及胆色素，不含酶。胆盐把大脂肪滴乳化成细小脂肪滴，增加脂肪的总表面积，让脂肪酶更有效分解脂肪。 (c) 胃壁分泌一层黏液覆盖并保护黏膜；胃蛋白酶以不活跃的酶原（胃蛋白酶原）形式分泌，需由胃酸激活，故不会在细胞内消化胃壁蛋白质。 |
| 8 | 小肠长 6.0 m，平均直径 3.0 cm。 (a) 把小肠视为圆柱体，计算其内壁表面积（m²，2 位小数）。 (b) 小肠内壁有绒毛，假设绒毛使表面积增加 10 倍，求总吸收面积（m²）。 (c) 列出绒毛另外两项有助吸收的构造特征。 |
(a) 表面积 = π d L = π × 0.03 × 6.0 = 0.57 m²。 (b) 总吸收面积 = 0.57 × 10 = 5.7 m²。 (c) 绒毛壁的上皮仅一层细胞厚，缩短扩散距离；绒毛内有丰富的微血管网及乳糜管，可迅速运走已吸收的养分，维持浓度梯度；上皮细胞表面有微绒毛，进一步扩大表面积。 |
丙部：物质运送与生理（第 9–12 题）
图表题须标明轴名及单位；实验题须指出自变数与控制变数。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 三条质量均为 2.00 g 的马铃薯条分别浸在蒸馏水、0.2 M 蔗糖溶液及 0.5 M 蔗糖溶液中 30 分钟。最终质量依次为 2.18 g、2.00 g、1.84 g。 (a) 计算每条马铃薯条的质量变化百分比。 (b) 解释在蒸馏水中质量增加的原因。 (c) 0.2 M 蔗糖溶液的结果说明什么？ |
(a) 蒸馏水：(2.18 − 2.00) ÷ 2.00 × 100% = +9.0%；0.2 M：0.00%；0.5 M：(1.84 − 2.00) ÷ 2.00 × 100% = -8.0%。 (b) 蒸馏水的永势（水势）高于细胞液，水以渗透方式经部分透性细胞膜进入细胞，细胞吸水后膨胀、变得坚挺，故质量增加。 (c) 在 0.2 M 溶液中质量没有净变化，说明该溶液的浓度与马铃薯细胞液大致相同（等渗），水势相等，水分子进出速率相同。 |
| 10 | 以蒸腾计量度枝条的吸水速率。15 分钟内毛细管内的气泡移动了 45 mm。 (a) 计算吸水速率（mm min⁻¹）。 (b) 假设毛细管每 10 mm 的体积为 0.02 cm³，推算一小时内枝条吸收的水量（cm³）。 (c) 列出两项会加快蒸腾速率的环境因素，并各解释原因。 |
(a) 吸水速率 = 45 ÷ 15 = 3 mm min⁻¹。 (b) 一小时移动距离 = 3 × 60 = 180 mm；水量 = 180 ÷ 10 × 0.02 = 0.36 cm³。 (c) 温度升高：增加水分子的动能，加快蒸发。相对湿度降低：叶片与空气的水势差增大，加快扩散。风速增加：带走叶面水汽，维持水势梯度。光照增强：气孔张开及叶温上升。 |
| 11 | 某运动员静止时心跳每分钟 75 次，每次心室输出血液 70 cm³。 (a) 计算每分钟心输出量（cm³ min⁻¹ 及 L min⁻¹）。 (b) 运动时心输出量增至 15 L min⁻¹，若每次心室输出量增至 100 cm³，求心跳率。 (c) 解释运动时心跳加快的生理原因。 |
(a) 心输出量 = 心跳率 × 每次输出量 = 75 × 70 = 5250 cm³ min⁻¹ = 5.25 L min⁻¹。 (b) 心跳率 = 15000 ÷ 100 = 150 次 min⁻¹。 (c) 运动时肌肉呼吸作用加快，血液中二氧化碳浓度上升、pH 下降，延脑的循环中枢受刺激，经交感神经（加速神经）增加心跳率及收缩力，把更多氧气送往肌肉并加速带走二氧化碳。 |
| 12 | 某学生研究温度对淀粉酶活性的影响：把 1 cm³ 酶液加入 5 cm³ 1% 淀粉溶液，每 10 秒抽取样本测试淀粉是否仍然存在。 (a) 指出实验的自变数、依变数，以及两项控制变数。 (b) 说明如何提高实验结果的可靠性。 (c) 预测 80°C 时的结果，并解释原因。 |
(a) 自变数：温度。依变数：淀粉完全被分解所需的时间（或反应速率）。控制变数：酶液体积及浓度、淀粉溶液体积及浓度、pH（可用缓冲液固定）。 (b) 每个温度重复三次并取平均；使用相同批次的酶液及淀粉溶液；以水浴保温确保温度稳定；由同一人判断终点。 (c) 80°C 时淀粉长时间仍存在，速率极低。因为高温使酶蛋白变性，活性部位结构被破坏，无法与淀粉形成酶—受质复合物。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。