資源簡介

4.4能量的獲得
學習指要
一、知識要點
1．食物中的各種有機物是人體進行生命活動所需物質和能量的來源。
2．細胞呼吸：細胞氧化葡萄糖等有機物以獲取能量并產生二氧化碳的過程。細胞呼吸根據是否需要氧氣，分為有氧呼吸和無氧呼吸。
(1)氧化供能(有氧呼吸)：指在氧氣的參與下把有機物徹底氧化分解成二氧化碳和水，同時釋放酶能量的過程，即糖類+氧氣 二氧化碳+水+能量。
(2)無氧呼吸：指在無氧的條件下，細胞把某些有機物分解成為不徹底的氧化產物，同時釋放能量酶的過程。如人體細胞無氧呼吸時：葡萄糖 乳酸+能量(少量)；高等植物無氧呼吸時：葡萄旅糖 酒精+二氧化碳+能量(少量)。
3．動物體可以通過不同的方式獲得氧氣。如人和哺乳動物通過肺的呼吸獲得氧氣，魚類通過鰓的呼吸獲得氧氣，青蛙通過肺和皮膚獲得氧氣，蝗蟲和蚱蜢等昆蟲通過氣門獲得氧氣，單細胞的原生動物(如草履蟲)直接通過細胞膜從外界獲得氧氣等。
二、重要提示
1．細胞是進行呼吸作用的主要場所。有氧呼吸和無氧呼吸的共同特點都是分解有機物、釋放能量。有氧呼吸是生物體能量供給的主要形式，無氧呼吸是對能量需求的一種暫時補充。
2．無氧呼吸釋放的能量相對有氧呼吸釋放的能量要少得多，其原因是無氧呼吸生成的產物乳酸和酒精內還貯藏著大量能量。
3．有氧呼吸和無氧呼吸的區別
有氧呼吸
無氧呼吸
條件
氧氣、酶
酶
產物
水和二氧化碳
酒精、二氧化碳(或乳酸)
放出的能量
多
少(有機物反應不徹底)
科學廣場
森林浴、有氧運動和高壓氧治療
森林浴就是沐浴森林里的新鮮空氣。氧氣不充足的、污濁的空氣容易引發呼吸道疾病，還可能加重心臟負擔。森林中的空氣清潔、濕潤，氧氣充裕。某些樹木散發出的揮發性物質具有刺激大腦皮層、消除神經緊張等諸多妙處。有的樹木，如松、柏、檸檬和桉樹等，還可以分泌能殺死細菌的物質。此外，有人還提出，對人體健康有益的負氧離子，在森林中的含量要比室內高得多。上午，陽光充沛，森林含氧量高，塵埃少，是進行森林浴的好時機。
對人體健康來說，科學有效的運動方式之一是有氧運動。它的特點是：強度較低、持續時間較長、節奏較緩。那些在高強度和短時間內完成的運動，人體吸入的氧氣量遠不能滿足機體的消耗，體內的氧氣處于入不敷出的狀態。而在有氧運動過程中，機體所消耗的氧氣量大致等于機體吸入的氧氣量，這樣可使身體的肌肉細胞在運動過程中不致缺氧，從而起到更好的增進健康的作用。常見的有氧運動有散步、慢跑、做操等。
高壓氧治療是一種新興的、特殊的治療手段，臨床應用較廣，特別是對有害氣體中毒的治療非常有效。患者在高壓環境下吸入氧氣，可以改變體內缺氧的狀況、促進機體的自我更新、增強細胞活力。對于一氧化碳中毒、氨氣中毒、腦栓塞等疾病患者來說，在采取其他治療方式的同時，采用高壓氧治療，能夠較快地恢復健康。
解題指導
【例題】運動員在進行不同項目的運動時，機體供能方式不同。對三種運動項目的機體總需氧量、實際攝人氧量和血液中乳酸增加量進行測定，結果如下表：
運動項目
總需氧量(升)
實際攝人
氧量(升)
血液中乳
酸增加量
馬拉松跑
600
589
略有增加
400米跑
16
2
顯著增加
100米跑
8
0
顯著增加
根據以上資料分析，可知馬拉松跑、400米跑、100米跑運動過程中機體的主要供能方式分別是 ( )
A．有氧呼吸、無氧呼吸、有氧呼吸
B．無氧呼吸、有氧呼吸、有氧呼吸
C．有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸
D．有氧呼吸、有氧呼吸、無氧呼吸
【解析】本題一是考查無氧呼吸和有氧呼吸的不同特征，二是考查對數據的分析能力。有氧呼吸中攝入的氧氣量肯定滿足了要求且無乳酸產生。無氧呼吸攝入的氧氣量肯定遠遠不能滿足要求且乳酸大量產生。
從上表數據可知，馬拉松跑中總需氧量為600升，實際攝人589升，基本上滿足了運動所需，另外乳酸產生很少，所以主要供能方式應屬于有氧呼吸。400米跑中需氧16升，實際攝入只有2升，而100米跑中需氧8升，實際幾乎元攝入。兩個項目的乳酸大量增加，因此這兩個項目的主要供能方式屬于無氧呼吸。
【答案】C
同步訓練 A組
1．為了實現可持續發展，利用可再生資源，我國正式開展實施“玉米轉化汽油醇”工程。汽油醇主要是由汽油與乙醇按一定比例配制而成的。下列反應與“玉米轉化汽油醇”這項技術直接相關的是 ( )
A．水+二氧化碳 有機物+氧氣
B．糖類+氧 二氧化碳+水+能量
C．葡萄糖 乳酸+能量
D．葡萄糖 酒精(乙醇)+二氧化碳+能量
2．與無氧呼吸相比，有氧呼吸的特點是 ( )
A．需要酶的參與 B．分解有機物 C．釋放能量 D．有機物徹底氧化
3．為延長水果的貯藏時間，常向貯藏室中通人N2和CO2，其目的是 ( )
A．抑制有氧呼吸，減少有機物的消耗
B．抑制無氧呼吸，減少有機物的消耗
C．促進有氧呼吸，保持一定的貯藏溫度
D．促進無氧呼吸，保持一定的貯藏溫度
4．在激烈的籃球比賽中，人體骨骼肌細胞獲取能量的方式是 ( )
A．只有無氧呼吸
B．主要是無氧呼吸
C．無氧呼吸和有氧呼吸并重
D．主要是有氧呼吸
5．某同學在體育課上參加1000米長跑，在長跑過程中對他腿部肌肉組織內的化學物質進行檢測，其含量如圖所示。
(1)請寫出A、B、C三條曲線分別代表的物質：A． ；B． ；C． 。
(2)在長跑過程中所需要的能量都來源于有機物 的分解。
(3)產生C物質的過程叫 呼吸。
同步訓練 B組
6．測量3種細菌類型對氧的需要，讓它們在3個不同的試管中生長，如圖所示為細菌的生長層。據此判斷：只能在需氧培養基中繁殖、只能在無氧培養基中繁殖、在有氧和無氧的培養基中都能繁殖的細菌依次是 ( )
A．3、1、2 B．3、2、1 C．1、2、3 D．1、3、2
7．如圖所示是水螅和乳酸菌的呼吸情況與氧濃度的關系，其中表示水螅的曲線是 ，它所進行的呼吸方式為 ；表示乳酸菌的曲線為 ，它所進行的呼吸方式為 ，判定依據是 。
8．甘薯和馬鈴薯都富含淀粉，但甘薯吃起來比馬鈴薯甜。為探究其原因，某科學興趣小組做了下列探究工作。
【查閱資料】通過上網獲得以下信息：淀粉是無甜味的，淀粉在酶的作用下能初步分解成有甜味的麥芽糖。
【做出猜想】甘薯中可能含有淀粉酶，把淀粉初步催化分解為具有甜味的麥芽糖，而馬鈴薯中則不含淀粉酶。
【實驗操作】把甘薯、馬鈴薯放置在不同溫度下，控制其他條件相同，處理30分鐘，測定麥芽糖含量。結果表明馬鈴薯處理后不含麥芽糖，甘薯處理后的麥芽糖含量如下表。
處理溫度
(℃)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
甘薯中麥
芽糖含量
(毫克／克)
22.1
23.3
25.8
37.6
40.5
47.4
54.7
68.9
45.3
28.6
(1)實驗結果 (填“支持”或“不支持”)該小組的猜想。
(2)由表可知， ℃時，甘薯中的淀粉酶催化效率最高。
(3)不同溫度處理后的馬鈴薯雖然不含麥芽糖，但吃起來也略帶甜味，這是由于 的作用。食用馬鈴薯后消化分解成的葡萄糖，被小腸吸收后，在體內徹底氧化分解成 ，并釋放能量；
參考答案
4.4能量的獲得
1．D 2．D 3．A 4．D 5．(1)二氧化碳氧氣乳酸 (2)葡萄糖 (3)無氧[解析：由于該同學參加1000米長跑，剛開始有足夠的氧氣供應，體細胞進行有氧呼吸，消耗了氧氣，產生了二氧化碳。因此A曲線含量一直上升，指的是二氧化碳，B曲線含量下降，指的是氧氣。經過一段時間后，體細胞因缺氧進行無氧呼吸，乳酸含量上升，因此較符合的是C曲線。] 6．A 7．乙有氧呼吸甲無氧呼吸-氧濃度越高，呼吸效率反而越低 8．(1)支持 (2)70 (3)唾液淀粉酶二氧化碳和水

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