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2019-2020年高三生物專題復(fù)習(xí) 呼吸作用、新陳代謝的基本類型教案 一. 教學(xué)內(nèi)容： 復(fù)習(xí)呼吸作用、新陳代謝的基本類型 二. 學(xué)習(xí)過程： 1. 呼吸作用 （1）呼吸作用的基本過程（見下圖） （2）有氧呼吸與無氧呼吸的比較（見下表） 2. 呼吸作用的實質(zhì)和意義 （1）為生物體的生命活動提供能量。生物體內(nèi)的糖類、脂類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物都富含能量，但這些能量不能直接供各種生命活動利用，需要通過呼吸作用，分解有機(jī)物，釋放能量，轉(zhuǎn)化到“能量貨幣”——ATP中，由ATP直接推動各種生命活動的進(jìn)行，如細(xì)胞的分裂、礦質(zhì)元素的吸收、有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化等。 （2）呼吸過程是各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。呼吸作用的過程中會產(chǎn)生各種各樣的中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物是合成另外一些新物質(zhì)的原料。呼吸作用能把生物體的糖代謝、脂類代謝、蛋白質(zhì)代謝等連成一個整體，成為體內(nèi)各種有機(jī)物相互轉(zhuǎn)化的樞紐。 3. 新陳代謝的概念與基本類型 新陳代謝是生物最基本的特征，按不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的劃分方式。 4. 光能合成細(xì)菌和化能合成細(xì)菌的比較 自然界中光能合成細(xì)菌和化能合成細(xì)菌在生物進(jìn)化過程中有重要作用，兩者間也存在較大的區(qū)別。 5. 兼性厭氧型生物——酵母菌 該菌既可在有氧情況下生存，也可在無氧狀態(tài)下活動，此類生物的生命活動比較特殊，也有較高的實用價值，如釀酒。 【典型例題】 [例1] 酵母菌研磨、離心分離后，得到上清液：（含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)）和沉淀物（含細(xì)胞器），把等量的上清液、沉淀物和未離心處理的勻漿分別放入甲、乙、丙3個試管中，如圖所示，分別進(jìn)行以下實驗： （1）實驗一：向三支試管中分別滴加等量（1mol）的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____。 （2）實驗二：向三支試管中分別滴加等量（2mol）的丙酮酸，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____ （3）實驗三：在隔絕空氣的條件下，重復(fù)實驗一，甲、乙、丙中的終產(chǎn)物分別是：甲___，乙___，丙_____ （4）實驗四：向三支試管中分別滴加等量的螢光素（螢火蟲尾部提取的可以發(fā)光的物質(zhì)）。重復(fù)實驗一和實驗二，從理論上講，發(fā)光最強(qiáng)的是實驗_________中的________試管。 供選答案： A. H2O+CO2 B. 乙醇+ CO2 C. 丙酮酸 D. 無反應(yīng) 解析：本題主要考查呼吸作用的過程，也考查有氧呼吸與無氧呼吸的聯(lián)系和區(qū)別。 三支試管中所含細(xì)胞的部分不同，其功能也有不同。甲只含細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，其中的酶可催化呼吸作用的第一階段及無氧呼吸第二階段；乙只含細(xì)胞器，其中線粒體是有氧呼吸第二、三階段的場所；丙含有酵母菌細(xì)胞的各部分，存在催化兩種呼吸形式的酶。 （1）實驗一：葡萄糖在甲中產(chǎn)生丙酮酸，因有氧存在，發(fā)酵作用受抑，丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中無法按無氧呼吸的過程轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳；乙中由于沒有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，因而不能進(jìn)入線粒體完成反應(yīng)；丙中含有催化有氧呼吸和無氧呼吸的各種酶且氧氣充足，因而丙中的葡萄糖最終被分解為二氧化碳和水。 （2）實驗二：因有氧存在，加入的丙酮酸發(fā)酵作用受抑；乙中丙酮酸進(jìn)入線粒體徹底氧化分解為二氧化碳和水；丙中的過程同實驗一。 （3）實驗三：在隔絕空氣的條件下，甲經(jīng)發(fā)酵作用產(chǎn)生乙醇、CO2；乙不能進(jìn)行有氧呼吸；丙進(jìn)行無氧呼吸。 （4）螢光素發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能，需消耗ATP。有機(jī)物分解放出的能量越多發(fā)光越強(qiáng)，而有氧呼吸釋放的能量遠(yuǎn)多于無氧呼吸釋放的能量。 答案：（1）C、D、A （2）D、A、A （3）B、D、B （4）一、丙 [例2] 運(yùn)動員在進(jìn)行不同項目運(yùn)動時，機(jī)體供能方式不同。對三種運(yùn)動項目的機(jī)體總需氧量、實際攝入氧量和血液中乳酸增加量進(jìn)行測定，結(jié)果如下： 運(yùn)動項目 總需氧量（L） 實際攝氧量（L） 血液中乳酸增加量 馬拉松跑 600 589 略有增加 400m跑 16 2 顯著增加 100m跑 8 0 未見增加 根據(jù)以上資料分析馬拉松跑、400m跑、l00m跑過程中機(jī)體的主要供能方式分別是（ ） A. 有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸分解 B. 無氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解 C. 有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸 D. 有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無氧呼吸 解析：呼吸作用的實質(zhì)是分解有機(jī)物，釋放能量供給機(jī)體生命活動的需要。解答此題首先應(yīng)明確供能的方式有哪幾種，且每種供能方式的條件和產(chǎn)物怎樣。同時要善于從所給的數(shù)據(jù)中分析差別，從中獲得突破口。根據(jù)所給資料分析，馬拉松跑中需氧量很大，且乳酸的含量增加不多，可見主要進(jìn)行有氧呼吸；400m跑中，氧氣的消耗量較少，且有大量乳酸產(chǎn)生，可見主要進(jìn)行無氧呼吸；l00m跑中氧氣的消耗幾乎沒有，乳酸的產(chǎn)生也很少，可見有氧呼吸、無氧呼吸都不是此時的主要供能方式，此時由磷酸肌酸分解提供能量。 答案：A [例3] 下圖為大氣中氧的濃度對植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，為了有利于貯藏蔬菜和水果，貯藏室內(nèi)的氧氣應(yīng)調(diào)節(jié)到圖中的哪—點所對應(yīng)的濃度? 解析：這是通過控制氧的濃度而抑制呼吸的應(yīng)用實例?？諝庵醒鹾窟^低，植物細(xì)胞則進(jìn)行無氧呼吸獲得能量；氧的濃度增加，能促進(jìn)有氧呼吸的進(jìn)行，CO2釋放量增加。保存蔬菜、水果，可采用降低空氣中氧含量的辦法，降低細(xì)胞的呼吸作用。 答案：B [例4] 下列有關(guān)人體新陳代謝的敘述中，正確的一組是（ ） ① 人的異化作用方式是需氧型，所以人體細(xì)胞只能進(jìn)行有氧呼吸 ② 人體細(xì)胞一般只有通過細(xì)胞外液才能與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換 ③ 人體的消化道不是都能吸收營養(yǎng)物質(zhì)的，主要吸收部位是小腸 ④ 血液中的葡萄糖一部分合成糖元主要貯存在肝臟和肌肉中供生命活動利用 ⑤ 人體攝取的營養(yǎng)物質(zhì)中除水和無機(jī)鹽外，其他都要經(jīng)過消化才能被吸收 A. ①②③ B. ②③④ C. ③④⑤ D. ②④⑤ 解析：本題綜合考查人體新陳代謝。人體從物質(zhì)代謝角度看，屬于異養(yǎng)型，從能量代謝的角度看是需氧型。但人體在氧不足的條件下也可以進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生乳酸。而細(xì)胞對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收則必須通過內(nèi)環(huán)境獲得，細(xì)胞的直接內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞外液。進(jìn)入人體內(nèi)環(huán)境的營養(yǎng)物質(zhì)則必須經(jīng)過消化道的吸收。對營養(yǎng)物質(zhì)的理解必須準(zhǔn)確，水就不能稱為營養(yǎng)物質(zhì)。 答案：B [例5] 細(xì)菌冶金是利用某些細(xì)菌的特殊代謝功能開采金屬礦石。例如，氧化亞鐵硫桿菌在溶液中能將黃鐵礦氧化為硫酸鐵，并能使溶液酸性增強(qiáng)，其過程如下： （1）從生物的新陳代謝看，（b）過程屬于____作用。 （2）氧化亞鐵硫桿菌的合成代謝類型屬于________型，分解代謝類型屬于________型。 （3）氧化亞鐵硫桿菌和綠色植物都能利用無機(jī)物制造有機(jī)物，但它們在制造有機(jī)物的過程中所利用的________來源是不同的。 解析：本題是一個實際生產(chǎn)問題，但涉及的知識是關(guān)于化能合成細(xì)菌的相關(guān)問題。氧化亞鐵硫桿菌利用黃鐵礦氧化過程中釋放的能量將CO2和H2O合成為有機(jī)物，利用的能量和植物不同。 答案：（1）同化 （2）自養(yǎng) 需氧 （3）能量 【模擬試題】（答題時間：60分鐘） 一. 選擇題： 1. 在圖示大型圓底燒瓶內(nèi)濕潤的泥沙中，插有幾根新鮮尚未長出新葉的枝條和一支試管，試管中盛有適量氫氧化鈉溶液，燒瓶口緊包著一個小氣球，使燒瓶剛好浮在大燒杯的水中某一位置。隔一天觀察，可發(fā)現(xiàn)燒瓶（ ） A. 漂浮在水面 B. 沉到大燒杯底 C. 仍懸浮 D. 都有可能 2. 據(jù)研究，以極量強(qiáng)度蹬自行車6s，骨骼肌中ATP由原來的24.4molkg-下降至22.8molkg-,此時肌肉中ATP主要來源是（ ） A. 有氧呼吸 B. 無氧呼吸 C. 磷酸肌酸 D. 以上都有 3. 現(xiàn)有含水量①10％ ②12％ ③14％ ③16％的小麥，分別貯存于條件相同的四個糧倉中。在貯存過程中，有機(jī)物損耗最少的是（ ） A. ① D. ② C. ③ D. ④ 4. 一運(yùn)動員正在進(jìn)行長跑鍛煉，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測到3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如圖。圖中P、Q、R三曲線依次代表（ ） A. O2、CO2、乳酸 B. 乳酸、CO2、O2 C. CO2、O2、乳酸 D. CO2、乳酸、O2 5. 下列關(guān)于植物呼吸作用的敘述正確的是（ ） A. 呼吸作用的中間產(chǎn)物丙酮酸可以通過線粒體兩層膜 B. 是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧、無氧呼吸的主要區(qū)別 C. 高等植物進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行無氧呼吸 D. 種子庫中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用 6. 取適量干重相等的4份種子進(jìn)行不同處理：（甲）風(fēng)干，（乙）消毒后浸水萌發(fā)，（丙）浸水后萌發(fā)，（?。┙劝l(fā)后煮熟冷卻、消毒。然后分別放入4個保溫瓶中。一段時間后，種子堆內(nèi)溫度最高的是（ ） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 7. 在適宜的溫度條件下，在下列裝置中都放入干酵母（內(nèi)有酵母菌），其中適于產(chǎn)生酒精的裝置是（ ） 8. 葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分解至丙酮酸的過程中，下列敘述正確的是（ ） A. 在線粒體中進(jìn)行的無氧呼吸 B. 需在有氧條件下進(jìn)行 C. 不產(chǎn)生CO2 D. 反應(yīng)速度不受溫度影響 9. 葡萄糖是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸最常利用的物質(zhì)。將一只實驗小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內(nèi)，18O2進(jìn)入細(xì)胞后，最先出現(xiàn)的放射性化合物是（ ） A. 丙酮酸 B. 乳酸 C. 二氧化碳 D. 水 10. 利用酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時，投放的適宜原料和在產(chǎn)生酒精階段要控制的必要條件分別是（ ） A. 玉米粉和有氧 B. 大豆粉和有氧 C. 玉米粉和無氧 D. 大豆粉和無氧 11. 蘑菇必須生活在有機(jī)質(zhì)豐富的環(huán)境里，根據(jù)這一特點可以推知蘑菇的細(xì)胞中不可能含有（ ） A. 葉綠體 B. 線粒體 C. 核糖體 D. 高爾基體 12. 可以作為硝化細(xì)菌碳源、氮源、能源的物質(zhì)依次是（ ） A. 含碳有機(jī)物、氨、光 B. 含碳無機(jī)物、氮、氮 C. 含碳有機(jī)物、氨、氨 D. 含碳無機(jī)物、氨、氨 13. 不具備核，且能夠在生命活動過程中將CO2等無機(jī)物合成為有機(jī)物的是（ ） A. 玉米 B. 細(xì)菌 C. 鐵細(xì)菌和硫細(xì)菌 D. 水綿 14. 自生和共生固氮微生物可以將（ ） A. 大氣中的N2轉(zhuǎn)化為NH3 B. 大氣中的N2轉(zhuǎn)化為NO3－ C. 土壤中的NH3轉(zhuǎn)化為NO3－ D. 土壤中的NO3－轉(zhuǎn)化為N2 15. 人在受傷時，若傷口較深則傷口深處的破傷風(fēng)桿菌在密閉環(huán)境中將大量繁殖而導(dǎo)致受傷者患破傷風(fēng)病，若傷口較淺則傷口處的破傷風(fēng)桿菌暴露在空氣中無法大量繁殖，傷者一般不會有感染破傷風(fēng)的危險，你認(rèn)為下列哪組生物與破傷風(fēng)桿菌的代謝類型相同（ ） A. 蘑菇和根瘤菌 B. 蛔蟲和乳酸菌 C. 大腸桿菌和硝化細(xì)菌 D. 酵母菌和藍(lán)藻 16. 酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精時，投放的原料及生產(chǎn)酒精階段要控制的必要條件分別是（ ） A. 玉米粉和有氧 B. 大豆粉和有氧 C. 玉米粉和無氧 D. 大豆粉和無氧 17. 醫(yī)學(xué)上用氧氣驅(qū)除蛔蟲所依據(jù)的原理是（ ） A. 阻止蛔蟲對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 B. 抑制蛔蟲體內(nèi)有機(jī)物的合成 C. 抑制蛔蟲體內(nèi)有機(jī)物的分解 D. 促進(jìn)蛔蟲體內(nèi)有機(jī)物的分解 18. 下圖表示種哺乳動物代謝速率與體形大小的關(guān)系。據(jù)圖分析，哪一結(jié)論是錯誤的（ ） A. 鼠和兔比馬和象每克體重消耗的能量多 B. 狗與兔相比單位體積釋放的熱量要多 C. 圖中所有動物都能通過輻射散熱 D. 在缺乏食物時，大型動物比小型動物存活時間長 19. 某?？萍蓟顒有〗M的同學(xué)在考察被嚴(yán)重污染的地表水體時發(fā)現(xiàn)兩類景觀：有機(jī)型污染水體是變黑發(fā)臭，無機(jī)型污染水體一般是變綠。前者、后者生活著的主要生物依次是（ ） A. 光能自養(yǎng)生物、異養(yǎng)厭氧生物 B. 異養(yǎng)厭氧生物、光能自養(yǎng)生物 C. 化能自養(yǎng)生物、異養(yǎng)需氧生物 D. 異養(yǎng)需氧生物、化能自養(yǎng)生物 二. 非選擇題： 1. 將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器中，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg；如給予充足的光照后，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，據(jù)實驗測定上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)生葡萄糖30mg。請回答： （1）上述條件下，光照時呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時呼吸作用的強(qiáng)度是否相等？ （2）在光照時該植物每小時葡萄糖的凈生產(chǎn)量是 mg （3）若一晝夜中先光照4小時，接著處置在黑暗的情況下20小時，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化是 2. 某實驗小鼠適宜生活在25℃左右的環(huán)境中，為探究低于適宜溫度的環(huán)境（如10℃）對小鼠能量代謝的影響（能量代謝的強(qiáng)弱用單位時間的耗氧量表示），請依據(jù)所給的實驗裝置（如圖）、實驗材料和用品，在給出的實驗方法和步驟的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成探究實驗，預(yù)測可能的實驗結(jié)果和結(jié)論，并回答問題。 實驗室溫度：25℃左右 材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等 方法和步驟： 步驟1：將小鼠放入廣口瓶的籠子內(nèi)，加塞密閉。打開夾子（A）、（B）、（C），片刻后關(guān)閉夾子（B），用注射器抽取10毫升氧氣備用。關(guān)閉夾子（C），打開夾子（B），使水檢壓計液面左右平齊。 步驟2： 步驟3： 結(jié)果預(yù)測和結(jié)論： ① ② ③ 該實驗最可能的結(jié)果和結(jié)論應(yīng)是 。原因是 （xx上海高考題） 3. 下圖中的A、B、C、D、E分別表示不同的生理過程，請據(jù)圖回答： （1）圖中B表示的生理過程是________。 （2）鐵細(xì)菌、硫細(xì)菌和硝化細(xì)菌都進(jìn)行B過程。硝化細(xì)菌進(jìn)行B過程是利用________氧化成______時所釋放的化學(xué)能，把無機(jī)物合成儲存能量的有機(jī)物。 （3）人體劇烈運(yùn)動時，骨骼肌所消耗的能量來自圖中的_______過程。 （4）硝化細(xì)菌進(jìn)行C過程的場所是_______。 【試題答案】 一. 選擇題： 1. B 2. C 3. A 4. B 5. A 6. C 7. A 8. A 9. A 10. C 11. A. 12. D 13. C 14. A 15. B 16. C 17. C 18. B 19. B 二. 非選擇題： 1. （1）設(shè)有光照情況下，光合作用每小時消耗CO2量為X，由方程式6CO2+12H2O = C6H12O6+6H2O+6O2 計算得：X=44mg。而實際上，容器內(nèi)CO2的含量每小時減少36mg，即呼吸作用每小時產(chǎn)生CO2量為8mg，與黑暗條件下相同，即光照時的呼吸強(qiáng)度與黑暗時的呼吸強(qiáng)度是相等的。 （2）設(shè)每小時呼吸作用消耗葡萄糖的量為Y，由方程式C6H12O6+6O2+6H2O = 6CO2+12H2O計算得：Y=5.45mg。所以，光照時植物每小時葡萄糖凈生產(chǎn)量為：30mg －5.45mg = 24.55 mg。 （3）4小時產(chǎn)生的葡萄糖量為30mg4=120mg， 24小時消耗的葡萄糖量為5.45mg 24 = 130.8mg，植物體內(nèi)葡萄糖將減少10.8mg 2. 步驟2：待小鼠安靜后，關(guān)閉夾子（A），記下時間，將注射器向前推進(jìn)5毫升（推進(jìn)數(shù)量合理即可），水檢壓計液面左側(cè)升高，關(guān)閉夾子（B），待水檢壓計的液面左右平齊時，記錄時間。得到在25℃環(huán)境中小鼠消耗5毫升氧氣所用時間。 步驟3：將冰袋放在廣口瓶周圍，調(diào)節(jié)距離，使瓶內(nèi)的溫度穩(wěn)定在10℃，待小鼠安靜后，重復(fù)步驟1、2中的有關(guān)操作。得到在10℃環(huán)境中小鼠消耗5毫升氧氣所用時間。 結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：① 消耗5毫升氧氣所用的時間10℃少于25℃，說明小鼠的生活環(huán)境從25℃降為10℃時，能量代謝會加強(qiáng)。② 消耗5毫升氧氣所用的時間10℃多于25℃，說明小鼠的生活環(huán)境從25℃降為10℃時，能量代謝會減弱。③ 消耗5毫升氧氣所用時間10℃等于25℃，說明小鼠的生活環(huán)境從25℃降為10℃時，能量代謝不受影響。 最可能的結(jié)果和結(jié)論是：消耗5毫升氧氣所用的時間10℃少于25℃，說明小鼠的生活環(huán)境從25℃降為10℃時，能量代謝會加強(qiáng)。因為小鼠是恒溫動物，在10℃比25℃下維持體溫所消耗的能量多。 3.（1）化能合成作用 （2）NH3 NO3－ （3）E （4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)