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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 細(xì)胞呼吸及代謝類型教案 人教版 【本章知識(shí)框架】 【疑難精講】 1．糖酵解、發(fā)酵、無(wú)氧呼吸 糖酵解：淀粉在無(wú)氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過(guò)程。糖酵解的底物一般是淀粉，場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)中。 發(fā)酵：微生物分解糖類產(chǎn)生酒精或乳酸的過(guò)程。發(fā)酵場(chǎng)所也在細(xì)胞質(zhì)中。發(fā)酵又分酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵兩種類型。 無(wú)氧呼吸：一般是指在無(wú)氧條件下，通過(guò)酶的催化作用，生物細(xì)胞把糖類等有機(jī)物分解成為不徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。由于糖酵解和發(fā)酵的中間化學(xué)變化相似，而且兩者的代謝過(guò)程都不需要氧氣參加，故亦通稱為無(wú)氧呼吸。無(wú)氧呼吸不叫發(fā)酵，只有微生物的無(wú)氧呼吸習(xí)慣上叫發(fā)酵。注意二者的區(qū)別。 2．植物體內(nèi)各種代謝之間的聯(lián)系 綠色植物的新陳代謝包括水分代謝、礦質(zhì)代謝、有機(jī)物和能量的代謝，各種代謝過(guò)程是相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致的。 植物代謝過(guò)程中進(jìn)行的各種生化反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的，離開(kāi)水，植物無(wú)法生存，因而水分代謝是植物體內(nèi)其他代謝過(guò)程的基礎(chǔ)。礦質(zhì)代謝過(guò)程中根吸收的礦質(zhì)元素離子是植物體合成重要化合物的成分，例如葉綠素的合成需要鎂，ATP的合成需要磷、蛋白質(zhì)（酶）的合成需要氮，而光合作用和呼吸作用都需要酶。光合作用能將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能貯存起來(lái)，呼吸作用過(guò)程能將有機(jī)物分解，將其中化學(xué)能釋放出來(lái)，用于生命活動(dòng)的各個(gè)方面。 【學(xué)法指導(dǎo)】 本部分安排1課時(shí)完成。 由于該部分知識(shí)不難，學(xué)生自己能夠看懂，所以在復(fù)習(xí)時(shí)，教師出示一個(gè)以習(xí)題為主的導(dǎo)學(xué)提綱，學(xué)生按照提綱中的要求去做即可。提綱的設(shè)計(jì)可參照知識(shí)網(wǎng)絡(luò)欄目。 本節(jié)內(nèi)容的考查常常與動(dòng)、植物新陳代謝的光合作用、礦質(zhì)代謝和生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)聯(lián)系在一起，試題命題點(diǎn)較多。復(fù)習(xí)時(shí)要遵循結(jié)構(gòu)決定功能的原則，呼吸的過(guò)程離不開(kāi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，要聯(lián)系相關(guān)的知識(shí)復(fù)習(xí)，形成整體的知識(shí)體系。掌握關(guān)于代謝類型的概念和舉例，復(fù)習(xí)時(shí)要抓住本質(zhì)，找出差異，用對(duì)比法進(jìn)行復(fù)習(xí)和記憶。 【典型例題精講】 ［例1］（xx年天津高考題）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(guò)線粒體雙層膜 B．是否產(chǎn)生二氧化碳是有氧呼吸和無(wú)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(wú)氧呼吸 D．種子庫(kù)中貯存的風(fēng)干種子不進(jìn)行呼吸作用 【解析】此題考查植物有氧呼吸和無(wú)氧呼吸及有關(guān)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的第一步是相同的。有氧呼吸的第二步過(guò)程是丙酮酸進(jìn)入線粒體，線粒體是雙層膜；有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的主要區(qū)別是是否需要氧氣，而與能否產(chǎn)生二氧化碳無(wú)關(guān)。任何活的細(xì)胞或生物體，都要進(jìn)行呼吸作用，如種子是具有活性的，只是呼吸的速度很慢仍要進(jìn)行呼吸作用。此題的關(guān)鍵是要明確有氧呼吸和無(wú)氧呼吸的基本原理和過(guò)程，明確其區(qū)別點(diǎn)?！敬鸢浮緼 ［例2］用酵母菌釀酒時(shí)，向原料中通入足夠的空氣，酵母菌與酒精的數(shù)量分別會(huì) A．死亡、增多 B．增多、增多 C．死亡、不再產(chǎn)生 D．增多、不再產(chǎn)生 【解析】上述條件下，酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸生成CO2和H2O，并在此過(guò)程中大量繁殖，不再產(chǎn)生酒精，這也是釀酒廠在發(fā)酵制酒時(shí)，先向發(fā)酵罐內(nèi)通氣，讓酵母菌大量繁殖，再進(jìn)行密封，產(chǎn)生酒精的原理所在?！敬鸢浮緿 ［例3］讓一只小白鼠吸入有放射性的18O2，該小白鼠體內(nèi)最早出現(xiàn)含18O2的化合物是 A．CO2 B．水 C．丙酮酸 D．乳酸 【解析】此題考查有氧呼吸的過(guò)程。有氧呼吸分為三個(gè)階段，吸收的氧是與動(dòng)物體內(nèi)分解有機(jī)物產(chǎn)生的［H］結(jié)合成水，也就是發(fā)生在有氧呼吸的第三步。該過(guò)程產(chǎn)生大量的能量。 【答案】B ［例4］一運(yùn)動(dòng)員正在進(jìn)行長(zhǎng)跑鍛煉，從他的大腿肌細(xì)胞中檢測(cè)到3種化學(xué)物質(zhì)，其濃度變化如下圖所示，圖中P、Q、R三條曲線依次代表 A．O2、CO2、乳酸 B．乳酸、CO2、O2 C．CO2、O2、乳酸 D．CO2、乳酸、O2 【解析】人在平靜時(shí)，體內(nèi)的各種成分保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定（平衡）的水平（該題間接給出的條件是同平靜時(shí)相比較）。當(dāng)人劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，原先的平衡就被打破，體內(nèi)的某些成分就會(huì)發(fā)生較大的變化，這是由于劇烈運(yùn)動(dòng)需要消耗大量的能量，而能量主要來(lái)自葡萄糖的氧化分解（有氧呼吸、無(wú)氧呼吸同時(shí)進(jìn)行）。肌細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸時(shí)，消耗O2、產(chǎn)生CO2，使肌細(xì)胞中的O2濃度下降，CO2的濃度升高（事實(shí)上，肌細(xì)胞中磷酸肌酸的含量亦下降）。肌細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)，除產(chǎn)生少量的ATP供給肌肉收縮外，還產(chǎn)生乳酸，故肌細(xì)胞中乳酸的含量上升?！敬鸢浮緽 ［例5］（xx年春季高考題）生活污水中含有大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)含氮化合物，這些過(guò)量的含氮化合物會(huì)造成水體污染，危害水生生物生存和人類的健康。脫氮是污水處理的重要內(nèi)容之一。下面是生物脫氮工藝流程示意圖。 （1）在1級(jí)反應(yīng)池內(nèi)，有機(jī)物在細(xì)菌、原生動(dòng)物等作用下會(huì)大量減少。從同化和異化方式看，這些生物的代謝類型主要是_________，這些生物在自然生態(tài)系統(tǒng)中屬于_________者。 （2）在2級(jí)反應(yīng)池內(nèi)，pH為8.0~8.4時(shí)，硝化細(xì)菌大量繁殖，它們能將NH3氧化成NO和NO，并利用這一硝化過(guò)程所釋放的_________合成_________，用于自身的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖。 （3）實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，當(dāng)2級(jí)反應(yīng)池中有機(jī)物含量過(guò)多時(shí)，硝化細(xì)菌難以大量繁殖起來(lái)，原因是____________________________。 （4）在3級(jí)反應(yīng)池內(nèi)加入適量的有機(jī)物（如甲醇），并在低氧或無(wú)氧條件下，反硝化細(xì)菌繁殖起來(lái)，通過(guò)無(wú)氧呼吸把NO和NO還原成N2，無(wú)氧呼吸除釋放能量外，還為還原反應(yīng)提供了_________。 【解析】此題是一個(gè)聯(lián)系實(shí)際的消除生態(tài)系統(tǒng)污染的問(wèn)題。實(shí)際上考查了生物的代謝類型和呼吸作用的過(guò)程。生態(tài)系統(tǒng)的分解者主要的代謝類型是異養(yǎng)需氧型；硝化細(xì)菌是一種化能合成作用的生物，其能量來(lái)自氧化分解NH3，并利用化學(xué)能把二氧化碳等無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物；反應(yīng)池中有機(jī)物含量增多，導(dǎo)致異養(yǎng)生物大量的繁殖，消耗氧氣，抑制了硝化細(xì)菌的繁殖；反硝化細(xì)菌無(wú)氧呼吸過(guò)程中，可以產(chǎn)生還原劑氫。 【答案】（1）異養(yǎng)需氧型 分解（2）能量 有機(jī)物（3）異養(yǎng)生物大量繁殖，抑制硝化細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖（4）氫 【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】 一、選擇題 1．（xx年上海高考題）剛進(jìn)入西藏的上海援藏干部，對(duì)高原缺氧環(huán)境所產(chǎn)生的生理性反應(yīng)是 ①造血功能增強(qiáng)，紅細(xì)胞數(shù)增多 ②呼吸頻率加快 ③細(xì)胞大多以無(wú)氧呼吸獲得能量④心率加快 A．①③ B．①② C．②③ D．②④ 【解析】因剛進(jìn)入缺氧環(huán)境（西藏）紅細(xì)胞不可能立即大量增長(zhǎng)。此時(shí)機(jī)體所需要的能量其來(lái)源有二：主要來(lái)源是有氧呼吸所釋放的能量；部分能量來(lái)自于無(wú)氧呼吸。因血液與外界空氣的交換值下降，故通過(guò)增加呼吸頻率和提高血液循環(huán)速度來(lái)滿足機(jī)體對(duì)氧氣的需求。 【答案】D 2．人體肌細(xì)胞通過(guò)呼吸作用可產(chǎn)生的物質(zhì)有 A．二氧化碳和水 B．二氧化碳、水和乳酸 C．酒精 D．乳酸和酒精 【解析】生物體細(xì)胞無(wú)氧呼吸可產(chǎn)生乳酸，也可產(chǎn)生CO2和酒精，這是由細(xì)胞中所含酶的種類不同決定的，人體肌肉細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的是乳酸，而不是酒精和CO2，植物細(xì)胞的無(wú)氧呼吸主要產(chǎn)物是酒精和CO2，馬鈴薯塊莖和甜菜塊根等少數(shù)植物細(xì)胞無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸。 【答案】B 3．在大小兩個(gè)容器內(nèi)加入等量的乳酸菌和葡萄糖的混合液，然后密封瓶口，過(guò)一段時(shí)間后進(jìn)行定量分析，應(yīng)得到的結(jié)果是 A．小容器的乳酸比大容器的多 B．小容器的乳酸比大容器的少 C．大容器的葡萄糖比小容器的少 D．大容器與小容器內(nèi)乳酸的數(shù)量相等 【解析】乳酸菌是厭氧型的細(xì)菌。根據(jù)厭氧型生物在有氧氣存在時(shí)呼吸作用受到抑制的特點(diǎn)可知，大容器中氧氣多，抑制了乳酸菌的呼吸作用，繁殖得比較慢，小容器中氧氣含量少，乳酸菌繁殖得快，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的乳酸應(yīng)比大容器的多。而葡萄糖的量則相反，即大容器中的葡萄糖比小容器中的多?！敬鸢浮緼 4．在釀酒時(shí)，應(yīng)注意對(duì)原料采取 A．保持空氣流通 B．保持缺氧環(huán)境 C．只通氣、不攪拌 D．一階段通氣，另一階段密封 【解析】酵母菌是兼性呼吸的微生物，既能有氧呼吸也能無(wú)氧呼吸；有氧呼吸時(shí)代謝旺盛，大量繁殖，不產(chǎn)生酒精；無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生酒精。因此應(yīng)先通氣一段時(shí)間后，再密封發(fā)酵，以產(chǎn)生大量的酒精?！敬鸢浮緿 5．在呼吸作用過(guò)程中，有CO2放出時(shí)，可判斷此過(guò)程 A．一定是無(wú)氧呼吸 B．一定是有氧呼吸 C．一定不是酒精發(fā)酵 D．一定不是乳酸發(fā)酵 【解析】該題考查學(xué)生對(duì)有氧呼吸、無(wú)氧呼吸中的酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵過(guò)程。在呼吸作用過(guò)程中有CO2放出時(shí)，不能確定是無(wú)氧呼吸，還是有氧呼吸，這兩種呼吸方式中都有CO2放出，因此有CO2放出時(shí)，既可能是無(wú)氧呼吸又可能是有氧呼吸，所以選項(xiàng)A、B均錯(cuò)。C選項(xiàng)一定不是酒精發(fā)酵，結(jié)論也不對(duì)，在酒精發(fā)酵過(guò)程中，分解1 mol葡萄糖，可釋放2 mol CO2。因此有CO2放出時(shí)，就可能是酒精發(fā)酵。只有乳酸發(fā)酵不產(chǎn)生CO2。 【答案】D 6．人呼氣所呼出的二氧化碳主要產(chǎn)生于 A．肺泡中 B．靜脈血中 C．組織液中 D．細(xì)胞的線粒體中 【解析】從題干中分析，題目要求回答的問(wèn)題是二氧化碳在體內(nèi)的產(chǎn)生部位。人體呼出的二氧化碳（除一部分來(lái)自吸入的氣體，未進(jìn)入血液外），大部分是由線粒體內(nèi)分解有機(jī)物形成的。這些二氧化碳擴(kuò)散入組織液，由組織液進(jìn)入血液，經(jīng)運(yùn)輸至肺部毛細(xì)血管，經(jīng)自由擴(kuò)散進(jìn)入肺泡，由肺泡內(nèi)呼出。 【答案】D 7．在有氧呼吸的下列反應(yīng)階段中，不在線粒體中進(jìn)行的只有 A．［H］傳遞給O2生成水 B．C6H12O6發(fā)酵為丙酮酸和［H］ C．丙酮酸分解為CO2和［H］ D．ADP與磷酸反應(yīng)生ATP 【解析】此題的關(guān)鍵是分清有氧呼吸的全過(guò)程。在有氧呼吸的三個(gè)階段中，第一階段由C6H12O6分解為丙酮酸和［H］的過(guò)程，是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，而A、C、D過(guò)程是在線粒體中進(jìn)行的。 【答案】B 8．貯藏水果和糧食時(shí)，充加CO2或抽取空氣，能延長(zhǎng)貯藏時(shí)間，主要是由于 A．抑制有氧呼吸 B．促進(jìn)有氧呼吸 C．抑制無(wú)氧呼吸 D．促進(jìn)無(wú)氧呼吸 【解析】有氧呼吸分解有機(jī)物產(chǎn)生H2O、CO2和熱量，不利于水果和糧食的貯存。有氧呼吸進(jìn)行得快慢主要與氧的含量、周圍二氧化碳濃度的高低有關(guān)系；氧氣的含量低（抽取空氣），有氧呼吸進(jìn)行得慢，CO2對(duì)呼吸作用有抑制作用。 【答案】A 9．（xx年上海高考題）讓實(shí)驗(yàn)動(dòng)物猴吸入混有18O2的空氣，該猴體內(nèi)最先出現(xiàn)含18O的化合物是 A．CO2 B．H2O C．C2H5OH D．C3H6O3 【解析】在有氧呼吸的過(guò)程中氧的去向是在有氧呼吸的第3階段，吸進(jìn)的氧與前兩個(gè)階段脫下的氫結(jié)合形成水。 【答案】B 10．在營(yíng)養(yǎng)豐富，水分充足，氣溫適宜，黑暗密閉的環(huán)境中，分別培養(yǎng)下列生物，過(guò)一段時(shí)間后，它們中仍能生存的是 A．乳酸菌 B．蘑菇 C．白菜 D．蚯蚓 【解析】該環(huán)境條件的關(guān)鍵是不透空氣和沒(méi)有陽(yáng)光，在這樣的條件下，只有異養(yǎng)、厭氧型的生物才能進(jìn)行正常的生命活動(dòng)。白菜是自養(yǎng)需氧型，蚯蚓和蘑菇是異養(yǎng)需氧型，只有乳酸菌是異養(yǎng)厭氧型。【答案】A 11．硝化細(xì)菌通過(guò)化能合成作用形成有機(jī)物，需要下列哪些環(huán)境條件 A．NH3、缺氧 B．具有NH3和氧 C．具有硝酸和氧 D．具有硝酸和缺氧 【解析】硝化細(xì)菌是通過(guò)氧化周圍環(huán)境中的NH3成亞硝酸或硝酸的過(guò)程中，釋放出的能量來(lái)合成有機(jī)物的，故需要氧氣和環(huán)境中的NH3?！敬鸢浮緽 12．分析下圖，①②③④所代表的生理過(guò)程依次是 A．光合作用、化能合成作用、無(wú)氧呼吸、有氧呼吸 B．化能合成作用、乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵、呼吸作用 C．光合作用、無(wú)氧呼吸、酒精發(fā)酵、有氧呼吸 D．主動(dòng)運(yùn)輸、自由擴(kuò)散、無(wú)氧呼吸、有氧呼吸 【解析】這類題目的分析應(yīng)抓住反應(yīng)物、反應(yīng)條件和生成物三個(gè)要點(diǎn)，圖中①指CO2和H2Ｏ在葉綠體中利用光能合成Ｃ6H12O6的過(guò)程，這是光合作用；②是硝化細(xì)菌利用環(huán)境中NH3氧化產(chǎn)生的能量，把CO2和H2O合成自身Ｃ6H12O6的過(guò)程，是化能合成作用；③是指C6H12O6在無(wú)氧條件下，在酶催化下，生成酒精和CO2的過(guò)程，是無(wú)氧呼吸；④是C6H12O6在酶催化下徹底氧化為CO2和H2O的過(guò)程，屬于有氧呼吸?！敬鸢浮緼 13．在生物生命活動(dòng)中，能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有 A．細(xì)胞核、高爾基體、葉綠體 B．細(xì)胞核、線粒體、核糖體 C．線粒體、高爾基體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) D．線粒體、葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 【解析】植物的光合作用能產(chǎn)生ATP；有氧呼吸的第一階段及無(wú)氧呼吸是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的，能產(chǎn)生少量的ATP；有機(jī)物在線粒體內(nèi)進(jìn)行徹底氧化分解，該階段能產(chǎn)生大量的ATP。 【答案】D 14．人體內(nèi)脂肪和蛋白質(zhì)共同的代謝終產(chǎn)物有 A．二氧化碳和尿素 B．膽固醇和氨 C．尿素和尿酸 D．二氧化碳和水 【解析】從組成元素上看，蛋白質(zhì)除了同脂肪一樣含有C、H、O外，還含有N元素，蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物除二氧化碳和水外還有含氮廢物（尿素）。 【答案】D 15．下圖中能夠說(shuō)明運(yùn)動(dòng)員在中長(zhǎng)跑過(guò)程中和長(zhǎng)跑結(jié)束后血液乳酸濃度變化的曲線是 A．曲線a B．曲線b C．曲線c D．曲線d 【解析】人在跑步時(shí)，呼吸加深加快，但仍滿足不了全身細(xì)胞對(duì)氧氣的需要，此時(shí)，組織細(xì)胞通過(guò)無(wú)氧呼吸來(lái)分解有機(jī)物，產(chǎn)生少量能量，補(bǔ)充人體對(duì)能量的需要，這是一種應(yīng)激性反應(yīng)，此過(guò)程產(chǎn)生乳酸進(jìn)入血液后，使血液中乳酸含量升高，同時(shí)人會(huì)感到肌肉（特別是腿部肌肉）酸痛。當(dāng)跑步結(jié)束后，細(xì)胞無(wú)氧呼吸停止，不再產(chǎn)生乳酸，血液中乳酸逐步分解、轉(zhuǎn)化成其他物質(zhì)等，使其濃度降低。 【答案】C 16．（xx年上海高考題）葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)分解至丙酮酸的過(guò)程中，下列敘述正確的是 A．在線粒體中進(jìn)行的無(wú)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 【解析】葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成2分子丙酮酸和少量的［H］及少量的能量，這一階段也是無(wú)氧呼吸的第一階段，因此不需氧的參與?！敬鸢浮緾 17．用酵母菌通過(guò)發(fā)酵制葡萄酒時(shí)，一般葡萄酒中所含的酒精成分不超過(guò)14%，其原因是 A．因人們喜歡低度酒精而配制的 B．原料中用于發(fā)酵的糖含量過(guò)少 C．一定濃度的酒精妨礙了酵母菌的存活 D．發(fā)酵產(chǎn)生熱造成了酵母菌的死亡 【解析】酵母菌進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，當(dāng)酒精產(chǎn)生達(dá)到一定濃度后，影響了酵母菌的生存，所以其酒精濃度限制在一定的水平。【答案】C 18．在馬拉松長(zhǎng)跑中，運(yùn)動(dòng)員骨胳肌肌纖維所消耗的能量，主要來(lái)自 A．葡萄糖的有氧分解 B．磷酸肌酸的水解 C．葡萄糖的酵解 D．脂肪酸的氧化 【解析】無(wú)氧呼吸（糖酵解）其意義是可以滿足人在特殊情況下（如：劇烈運(yùn)動(dòng)、人從平原到高原的初期、大失血等）人體對(duì)能量的需求；當(dāng)人體內(nèi)的ATP過(guò)分減少時(shí)，磷酸肌酸可以釋放出其能量使ADP形成ATP，但磷酸肌酸等高能化合物所儲(chǔ)存的能量也是有限的，因此，在長(zhǎng)時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)中，雖也有可能少部分的脂肪氧化分解，釋放能量，但與有氧呼吸提供的能量相比還是少量的。事實(shí)上，細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量都主要來(lái)自有氧呼吸?！敬鸢浮緼 19．人在劇烈運(yùn)動(dòng)后，血漿中的pH會(huì)明顯下降，其原因是 A．血漿中碳酸增多 B．血漿中磷酸肌酸增多 C．血漿中乳酸增多 D．血漿中丙酮酸增多 【解析】動(dòng)物的無(wú)氧呼吸產(chǎn)物全部是乳酸。人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，肌肉細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸產(chǎn)生較多的乳酸，導(dǎo)致血漿中的pH下降?！敬鸢浮緾 20．新鮮蔬菜放在冰箱的冷藏室中，能適當(dāng)延長(zhǎng)保鮮時(shí)間的生理原因是 A．呼吸作用減弱 B．呼吸作用加強(qiáng) C．光合作用減弱 D．促進(jìn)了物質(zhì)分解 【解析】新鮮蔬菜的細(xì)胞是活細(xì)胞，活細(xì)胞不斷進(jìn)行著呼吸作用，而呼吸作用又是在酶的作用下進(jìn)行的，溫度能影響呼吸酶的催化效率，故當(dāng)溫度降低時(shí)，能降低酶的活性，使細(xì)胞的呼吸作用減弱，能適當(dāng)延長(zhǎng)蔬菜的保鮮時(shí)間?！敬鸢浮緼 二、非選擇題 21．下圖的橫坐標(biāo)如果代表氧分壓，據(jù)圖回答問(wèn)題： （1）圖中曲線_________表示酵母菌無(wú)氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的變化。 （2）圖中曲線_________表示酵母菌有氧呼吸耗糖速度的變化。 （3）曲線_________表示根吸收礦質(zhì)離子速度的變化。 （4）如果橫坐標(biāo)表示溫度，圖中曲線_________反應(yīng)根吸收離子速度與土壤溫度的關(guān)系。 【解析】根據(jù)氧氣對(duì)厭氧型呼吸和需氧型呼吸的影響，很易確定（1）A（2）B，在一定的溫度條件下，O2分壓增多能促進(jìn)有氧呼吸，從而提高離子的吸收速度，但根對(duì)離子的吸收又要受到載體數(shù)量的限制，故（3）選C?？紤]到氧分壓不變時(shí)，離子吸收速度主要受呼吸酶活性影響，故（4）選D。 【答案】（1）A （2）B （3）C （4）D 22．下圖表示大氣中氧的濃度對(duì)植物組織內(nèi)CO2產(chǎn)生的影響，試據(jù)圖回答： （1）A點(diǎn)表示植物組織釋放的CO2較多，這些CO2是_________的產(chǎn)物。 （2）由A到B，CO2的釋放量急劇減少，其原因是____________________________。 （3）由B到C，CO2的釋放量又不斷增加，其主要原因是____________________________。 （4）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)到圖中的哪一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的濃度？_________。采取這一措施的理由是____________________________。 【解析】植物組織內(nèi)CO2的產(chǎn)生是通過(guò)細(xì)胞的呼吸作用完成的，在氧氣濃度不同的環(huán)境中，植物細(xì)胞呼吸作用的主要方式會(huì)發(fā)生變化。在氧氣濃度較低的環(huán)境中（如A點(diǎn)），植物細(xì)胞主要進(jìn)行無(wú)氧呼吸，在酶的作用下，將葡萄糖分解為不徹底的氧化產(chǎn)物酒精，同時(shí)產(chǎn)生少量CO2。隨著氧氣濃度的增加（如B點(diǎn)），無(wú)氧呼吸受到抑制，有氧呼吸尚未開(kāi)始，此時(shí)通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2會(huì)急劇減少。在一定濃度范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的繼續(xù)升高（如B→C），植物細(xì)胞的無(wú)氧呼吸不再進(jìn)行，有氧呼吸開(kāi)始后其速度逐漸加快，在此過(guò)程中不斷地將葡萄糖等有機(jī)物進(jìn)行徹底氧化分解，產(chǎn)生大量CO2。 生產(chǎn)實(shí)踐中，人們應(yīng)用以上原理，在貯運(yùn)蔬菜、水果等農(nóng)產(chǎn)品的倉(cāng)庫(kù)或車廂內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)和控制其中氧的濃度，使植物細(xì)胞的呼吸作用控制在非常微弱的狀態(tài)，減少貯運(yùn)過(guò)程中有機(jī)物的消耗。當(dāng)然，人們還可以應(yīng)用降低溫度，充填CO2氣體等措施來(lái)達(dá)到以上目的?！敬鸢浮浚?）無(wú)氧呼吸（2）氧氣增加，無(wú)氧呼吸受到抑制（3）氧氣含量增加，有氧呼吸加強(qiáng)，釋放的CO2量增多（4）B點(diǎn) 有氧呼吸非常微弱，同時(shí)又抑制無(wú)氧呼吸，蔬菜、水果內(nèi)有機(jī)物消耗得慢 23．禾谷類種子萌發(fā)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的主要儲(chǔ)能物質(zhì)_________在_________酶的催化下水解成麥芽糖，麥芽糖在酶的催化下進(jìn)一步水解成葡萄糖。部分葡萄糖分解生成的_________進(jìn)入細(xì)胞的_________內(nèi)，經(jīng)有氧呼吸過(guò)程分解釋放能量；能量中的一部分儲(chǔ)藏在_________中，并由它轉(zhuǎn)移，供幼苗生命活動(dòng)所需。 【解析】考查禾谷類種子萌發(fā)時(shí)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的代謝過(guò)程及特點(diǎn)。禾谷類種子如玉米、小麥、水稻等，內(nèi)藏豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。從種子的結(jié)構(gòu)上分析，這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要以胚乳的形式存在，其主要成分是植物淀粉。當(dāng)這些種子在適宜的溫度、濕度條件下萌發(fā)時(shí)，種子細(xì)胞內(nèi)發(fā)生著旺盛的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)變，從而為種子的順利萌發(fā)提供必需的能量。我們知道，淀粉是禾谷類種子細(xì)胞內(nèi)的主要儲(chǔ)能物質(zhì)，但它不能直接被氧化分解，必需先經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)變，即先在淀粉酶作用下水解成麥芽糖，再在麥芽糖酶的作用下水解成葡萄糖，然后才能被種子細(xì)胞加以氧化分解釋放能量。葡萄糖被種子細(xì)胞氧化分解的主要形式是有氧呼吸，第一個(gè)階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)進(jìn)行的，一分子葡萄糖分解成兩分子丙酮酸，同時(shí)產(chǎn)生少量的ATP和少量的［H］，第二、三階段是在線粒體內(nèi)完成的，即兩分子丙酮酸進(jìn)入線粒體后，和水一起被氧化分解成CO2，同時(shí)產(chǎn)生［H］和少量ATP。前兩個(gè)階段產(chǎn)生的［H］和O2結(jié)合生成H2O，同時(shí)生成大量的ATP。這些ATP就是幼苗生命活動(dòng)所需能量的直接來(lái)源。在有氧呼吸過(guò)程中，所釋放的能量中還有一部分以熱能形式散失掉了。 【答案】淀粉 淀粉 丙酮酸 線粒體 ATP 24．（xx年新課程理綜高考題）據(jù)下面的圖解回答： 生物體內(nèi)葡萄糖分解代謝過(guò)程的圖解如下。 （1）反應(yīng)①②③④中，可在人體細(xì)胞中進(jìn)行的是____________________________。 （2）糧食貯藏過(guò)程中，有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，這是因?yàn)開(kāi)____________________。 （3）在微生物體內(nèi)丙酮酸可以轉(zhuǎn)為α－酮戊二酸，該酸在酶的催化下可以轉(zhuǎn)化為谷氨酸，當(dāng)谷氨酸增多并與酶結(jié)合時(shí)，可導(dǎo)致谷氨酸合成減少，其原因是_______________________。 【解析】（1）根據(jù)圖示信息分析：①是呼吸作用的第一步驟，在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中進(jìn)行；②是有氧呼吸的第二階段和第三階段，在線粒體內(nèi)完成；③是無(wú)氧呼吸中的酒精發(fā)酵，在人體細(xì)胞中沒(méi)有此反應(yīng)發(fā)生；④是無(wú)氧呼吸中產(chǎn)生乳酸的過(guò)程，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，但人體劇烈運(yùn)動(dòng)，局部細(xì)胞會(huì)發(fā)生此反應(yīng)，以補(bǔ)充能源的不足。所以在人體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的是①、②和④。（2）糧食貯藏進(jìn)程中有時(shí)會(huì)發(fā)生糧堆濕度增大現(xiàn)象，是由于呼吸過(guò)程中有水的產(chǎn)生。（3）代謝過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)與酶結(jié)合，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，抑制酶的活性，所以導(dǎo)致谷氨酸合成減少。 【答案】（1）①、②和④（2）呼吸作用產(chǎn)生水（3）酶的活性受到抑制 【資料補(bǔ)充】 1．關(guān)于酶的專一性 某酒廠生產(chǎn)的啤酒，放置久了產(chǎn)生了一些沉淀，經(jīng)化驗(yàn)得知沉淀物是蛋白質(zhì)。為解決這一問(wèn)題，提出了兩種方案：甲：在酒中加入少量的蛋白酶；乙：在酒中加入少量的氨基酸氧化酶。請(qǐng)?jiān)u價(jià)這兩種方案： ①_________方案合理，原因是____________________________。 ②_________方案不合理，原因是____________________________。 酶具有高效性和專一性，蛋白酶只能分解蛋白酶成多肽；氨基酸氧化酶氧化分解氨基酸，啤酒中的氨基酸是生物體的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在酒中不沉淀，應(yīng)該保留。蛋白質(zhì)也是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)該也保留，但由于蛋白質(zhì)在啤酒中形成沉淀，影響啤酒的銷售，應(yīng)該除去蛋白質(zhì)，需要蛋白酶。因此，甲方案是合理的，用蛋白酶分解蛋白質(zhì)成多肽，既除去沉淀，又保存養(yǎng)分；乙方案不合理，氨基酸氧化酶不能分解蛋白質(zhì)，不能除去沉淀，還分解氨基酸，降低了啤酒的質(zhì)量。 2．提高光合作用效率的措施 光合作用知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用是復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容。光合速率通常以每小時(shí)每平方分米葉面積吸收二氧化碳毫克數(shù)表示，一般測(cè)定光合速率的方法都沒(méi)有把葉子的呼吸作用考慮在內(nèi)，所以測(cè)定的結(jié)果實(shí)際是光合作用減去呼吸作用的差數(shù)，叫凈光合速率。影響光合作用速率的主要因素有： （1）光照：光照時(shí)間的長(zhǎng)短、光質(zhì)、光照強(qiáng)度的高低都可以影響光合作用速率。①就光照時(shí)間來(lái)講：光照時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的光合產(chǎn)物越多；②光質(zhì)：由于色素吸收可見(jiàn)太陽(yáng)光中的紅光和藍(lán)紫光最多，吸收綠光最少，故不同顏色的光對(duì)光合作用的影響不一樣，建溫室時(shí)，應(yīng)選用無(wú)色透明的玻璃（或塑料膜）做頂棚，能提高光能利用率；③光照強(qiáng)度：在一定光強(qiáng)度范圍內(nèi)，增加光強(qiáng)度可提高光合作用速率，如下圖所示 光補(bǔ)償點(diǎn)：指同一葉子在同一時(shí)間內(nèi)，光合過(guò)程中吸收的二氧化碳和呼吸過(guò)程放出二氧化碳等量時(shí)的光照強(qiáng)度。 光飽合點(diǎn)：指當(dāng)達(dá)到某一光照強(qiáng)度時(shí)，光合速率就不再增加，這時(shí)的光照強(qiáng)度為光飽合點(diǎn)。以光飽合點(diǎn)來(lái)說(shuō)，陽(yáng)生植物的光飽合點(diǎn)是全光照的100%，而陰生植物的則是全光照的10%～50%。 （2）二氧化碳濃度：適當(dāng)增加空氣中二氧化碳的濃度，則會(huì)使植物對(duì)二氧化碳的吸收大大增加，促進(jìn)光合作用的進(jìn)行。如果空氣中二氧化碳濃度低于0.033%（即0.65 mg/L），則光合作用速率會(huì)急劇降低。夏日中午，葉片氣孔關(guān)閉，二氧化碳吸收量減少，光合作用降低，出現(xiàn)午休現(xiàn)象。 （3）溫度：溫度是通過(guò)影響光合作用的酶來(lái)影響光合作用速率的。一般植物可在10℃～ 35℃下正常進(jìn)行光合作用，其中以25℃～30℃最為適宜，35℃以上時(shí)開(kāi)始下降，40℃～50℃即完全停止。高溫時(shí)：一方面高溫破壞葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)，并使葉綠體酶鈍化；另一方面，在高溫時(shí)，呼吸速率大于光合速率。低溫時(shí)，酶促反應(yīng)下降，限制了光合作用的進(jìn)行。 3．內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 也就是細(xì)胞直接生活的環(huán)境。內(nèi)環(huán)境這一概念是19世紀(jì)法國(guó)生理學(xué)家巴貝爾納提出的。他認(rèn)為：高等生物的絕大多數(shù)細(xì)胞，生活在一個(gè)與體外環(huán)境不同的內(nèi)部環(huán)境之中。多種動(dòng)物的細(xì)胞外液，不僅在成分上與身體周圍的水或空氣不同，而且在外環(huán)境成分變動(dòng)時(shí)，或食物等物質(zhì)進(jìn)入體內(nèi)后，仍能保持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)恒定性。內(nèi)環(huán)境的恒定性是生物體自由生存的必要條件。 細(xì)胞由細(xì)胞膜與其周圍環(huán)境隔開(kāi)，細(xì)胞內(nèi)部情況與細(xì)胞周圍液體有很大差別，細(xì)胞與周圍液體不斷進(jìn)行物質(zhì)交換并保持其內(nèi)部的恒定性，這種恒定性的保持就是細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的保持。保持整個(gè)身體穩(wěn)態(tài)，在高等動(dòng)物要靠激素和神經(jīng)系統(tǒng)的整合作用。一方面激素保持身體的穩(wěn)態(tài)，另一方面，身體中又有及時(shí)使激素開(kāi)始和停止分泌的能力，這種能力就是激素所產(chǎn)生的效應(yīng)，也就是激素可以調(diào)節(jié)其本身的分泌作用，這就是激素分泌的穩(wěn)態(tài)的保持。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)依賴于其所接觸的內(nèi)環(huán)境的恒定性和從身體各處來(lái)的傳入神經(jīng)沖動(dòng)的作用。 保持穩(wěn)態(tài)的各種調(diào)節(jié)作用，在細(xì)節(jié)上各有不同，它們之間到底有無(wú)共同的原則，卻是生理學(xué)所關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。20世紀(jì)50年代起，學(xué)者們考慮到生物穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和工程控制系統(tǒng)具有相似之處，生物穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)與工程控制系統(tǒng)的作用中，都包括有負(fù)反饋過(guò)程，生理學(xué)中常把穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)與負(fù)反饋?zhàn)饔寐?lián)系起來(lái)。例如，當(dāng)細(xì)胞外液中的二氧化碳量增加時(shí)，肺通氣量隨之增加，結(jié)果細(xì)胞外液的二氧化碳量就會(huì)減少。在這種調(diào)節(jié)中，終末反應(yīng)與始動(dòng)刺激之間表現(xiàn)反作用的關(guān)系，所以是一種負(fù)反饋過(guò)程。反之，當(dāng)二氧化碳量減少時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)反饋過(guò)程，又可以使細(xì)胞外液的二氧化碳量再行增加。細(xì)胞外液的二氧化碳量由調(diào)節(jié)肺通氣量呼出適量的二氧化碳而保持恒定，是生物穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一種直接調(diào)節(jié)方式。有些因素，例如，細(xì)胞外液的含氧量，是間接被調(diào)節(jié)的。細(xì)胞外液的氧量主要依賴于大氣中氧量和肺通氣量的多少，后者受細(xì)胞外液二氧化碳量的調(diào)節(jié)，這也就是細(xì)胞外液的二氧化碳量可以間接地影響它的氧量。另外，生物系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的保持中，對(duì)某一因素常受反饋過(guò)程的調(diào)節(jié)，例如，動(dòng)脈血壓的調(diào)節(jié)中，包括多種感受器和效應(yīng)器的作用。這也是生物穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)之一。 4．糖類代謝的調(diào)節(jié) 在正常情況下，血糖含量總是保持相對(duì)穩(wěn)定的。當(dāng)機(jī)體的內(nèi)外環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，糖代謝也會(huì)發(fā)生變化以適應(yīng)環(huán)境的變化和整體的需要，這與糖代謝具有的雙重調(diào)節(jié)機(jī)制，即神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)體液調(diào)節(jié)是分不開(kāi)的。 （1）神經(jīng)調(diào)節(jié)：科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)刺激支配肝臟的交感神經(jīng)時(shí)，會(huì)引起肝糖元的減少和血糖含量的增加；刺激支配肝臟的副交感神經(jīng)時(shí)，會(huì)引起血糖含量降低?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，把攝取糖與聲音刺激多次結(jié)合以后，單獨(dú)的聲音刺激就能夠引起幾乎與攝取糖時(shí)同樣的血糖含量增加，這說(shuō)明大腦皮層在糖代謝中具有重要的調(diào)節(jié)作用。 （2）神經(jīng)體液調(diào)節(jié)：腦垂體、腎上腺、甲狀腺和胰島的活動(dòng)對(duì)糖代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用，但是這些內(nèi)分泌腺的活動(dòng)又受著中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。例如，胰島分泌的胰島素能夠促進(jìn)血糖合成糖元，加速血糖的分解，從而降低血糖的含量。但是，胰島的活動(dòng)是受副交感神經(jīng)和更高級(jí)的神經(jīng)中樞所支配的。因此，當(dāng)副交感神經(jīng)興奮時(shí)，胰島的活動(dòng)增強(qiáng)，胰島素的分泌增加，因而血糖含量降低。 5．肝臟在三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝中的作用 肝臟對(duì)于人體的內(nèi)糖類、脂類和蛋白質(zhì)的代謝具有重要作用。肝臟在糖類代謝中占有重要地位。在肝臟中，葡萄糖和糖元可以互相轉(zhuǎn)化；從小腸吸收來(lái)的其他單糖（如果糖、半乳糖等）可以轉(zhuǎn)化為葡萄糖；脂肪和蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的某些非糖物質(zhì)也可以轉(zhuǎn)化成糖。其中特別重要的作用是維持血糖含量的相對(duì)恒定，以保證全身（特別是腦組織）糖的供應(yīng)。血糖的含量通常維持在80~120 mg/dL的范圍內(nèi)。當(dāng)大量的食物經(jīng)過(guò)消化，陸續(xù)吸收到體內(nèi)，血糖含量會(huì)顯著地增加。這時(shí)，肝臟可以把一部分葡萄糖轉(zhuǎn)變成糖元，暫時(shí)儲(chǔ)存起來(lái)，使血糖含量仍然維持在80~120 mg/dL的范圍內(nèi)。由于細(xì)胞進(jìn)行生理活動(dòng)要消耗血糖，血糖的含量會(huì)逐漸降低。這時(shí)，肝臟中的糖元又可以轉(zhuǎn)變成葡萄糖，陸續(xù)釋放到血液中，使血糖的含量仍然維持在80~120 mg/dL的范圍內(nèi)。 肝臟在脂類代謝中也有重要作用。肝細(xì)胞分泌的膽汁可以促進(jìn)脂類的消化和吸收。肝功能障礙時(shí)，膽汁分泌減少，脂肪消化不良，就出現(xiàn)厭油食等癥狀，所以肝病患者要少吃脂肪。此時(shí)，肝臟還是合成磷脂、膽固醇等的重要場(chǎng)所。 肝臟在蛋白質(zhì)的合成和分解的過(guò)程中都起著重要的作用。人體的一般組織細(xì)胞都能合成自己的蛋白質(zhì)，但是肝臟除能合成自己的蛋白質(zhì)以外，還能合成大部分的血漿蛋白質(zhì)（如白蛋白、纖維蛋白原等）。據(jù)估計(jì)，肝臟合成的蛋白質(zhì)占全身合成蛋白質(zhì)問(wèn)題的40%以上。所以患慢性肝炎或嚴(yán)重肝病變的病人，血中的白蛋白含量顯著降低。肝臟中氨基酸代謝比其他組織中的氨基酸代謝活躍，這是因?yàn)楦闻K中含有豐富的催化氨基酸代謝的酶類，谷氨酸—丙酮酸轉(zhuǎn)氨酶（簡(jiǎn)稱GPT）就是其中之一。正常肝細(xì)胞中的GPT很少進(jìn)入血液，只有肝病變時(shí)，由于肝細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增加，或肝細(xì)胞壞死，GPT可以大量進(jìn)入血液。所以，臨床上常用測(cè)定血清中GPT的數(shù)值，作為診斷肝臟疾病的重要指標(biāo)之一。 6．水在植物體內(nèi)的重要生理作用 （1）水是原生質(zhì)的主要成分。原生質(zhì)的含水量一般在80%~90%，這些水使原生質(zhì)呈溶膠狀態(tài)，從而保證了新陳代謝旺盛地進(jìn)行，例如根尖、莖尖就是這樣。如果含水量減少，原生質(zhì)會(huì)由溶膠狀態(tài)變成凝膠狀態(tài)，生命活動(dòng)就大大減弱，例如休眠的種子就是這樣。如果細(xì)胞失水過(guò)多，就可能引起原生質(zhì)破壞而招致細(xì)胞死亡。 （2）水是新陳代謝過(guò)程的反應(yīng)物質(zhì)。在光合作用、呼吸作用、有機(jī)物的合成和分解的過(guò)程中，都必須有水分子參與。 （3）水是植物對(duì)物質(zhì)吸收和運(yùn)輸?shù)娜軇Ｒ话阏f(shuō)來(lái)，植物不能直接吸收固態(tài)的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，這些物質(zhì)只有溶解在水中才能被植物吸收。同樣，各種物質(zhì)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸也必須溶解于水中才能進(jìn)行。 （4）水能保持植物體的固有狀態(tài)。細(xì)胞含有大量水分，能夠維持細(xì)胞的緊張度（即膨脹），植物體的枝葉挺立，便于充分接受光照和交換氣體，同時(shí)也使花朵開(kāi)放，有利于傳粉。 （5）水能維持植物體的正常體溫。水具有很高的汽化熱和比熱，又有較高的導(dǎo)熱性，因此水在植物體內(nèi)的不斷流動(dòng)和葉面蒸騰，能夠順利地散發(fā)葉片所吸收的熱量，保證植物體即使在炎夏強(qiáng)烈的光照下，也不致被陽(yáng)光灼傷。 從上面的簡(jiǎn)要敘述可以知道，植物體內(nèi)的水分狀況涉及許多重要的植物生理活動(dòng)。同時(shí)，水又是植物體與周圍環(huán)境相互聯(lián)系的重要紐帶。水是生命發(fā)生的環(huán)境，也是生命發(fā)展的條件。植物的水分代謝一旦失去平衡，就會(huì)打亂植物體的正常生理活動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)能使植物體死亡。 7．幾種植物必需的元素 植物必需的礦質(zhì)元素有13種，其中N、P、K、S、Ca、Mg屬大量元素；Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl屬微量元素。據(jù)最新版《植物生理學(xué)》（高等教育出版社）介紹，現(xiàn)已證明有16種礦質(zhì)元素為植物生長(zhǎng)所必需，除上述的13種外，還有Si、Na、Ni也被列為植物必需的礦質(zhì)元素，其中Si為大量元素，Na、Ni為微量元素。 作為植物必需的礦質(zhì)元素，必須具備3個(gè)條件：（1）如缺乏該元素，植物發(fā)育發(fā)生障礙，不能完成生活史。（2）除去該元素，則植物表現(xiàn)出專一的缺乏癥，而這種缺乏癥是可以預(yù)防和恢復(fù)的。（3）該元素在植物營(yíng)養(yǎng)生理上應(yīng)表現(xiàn)直接的結(jié)果，決不是因土壤或培養(yǎng)基的物理、化學(xué)、微生物條件的改變而產(chǎn)生的間接效果。 Si、Na、Ni都存在于植物體內(nèi)，但以前由于培養(yǎng)技術(shù)、藥品不純等原因，把它們作為非必需元素，而現(xiàn)在則明確了它們的生理作用，且具備成為必需礦質(zhì)元素的條件。下面介紹這3種元素的生理作用。 Si占植物體干重的0.1%，在水溶液中主要以原硅酸（H4SiO4）的形式存在，并以此形式被植物體吸收和運(yùn)輸。硅主要以非結(jié)晶水化合物的形式沉積在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙中，也可以與多酚類物質(zhì)形成復(fù)合物成為細(xì)胞壁加厚的物質(zhì)，以增加細(xì)胞壁的剛性和彈性。 施用適量的硅可促進(jìn)作物生長(zhǎng)和增加籽粒產(chǎn)量。缺硅時(shí)，蒸騰加快，生長(zhǎng)受阻，植株易倒伏且易被真菌感染而發(fā)病。 Na占植物體干重的0.001%，以離子形式被吸收，是大多數(shù)C4植物和景天科酸代謝植物（例如景天、落地生根、仙人掌等）生長(zhǎng)所必需。它能催化磷酸烯醇式丙酮酸的再生作用。缺鈉時(shí)，這些植物呈現(xiàn)黃化和壞死現(xiàn)象。 另外Na+還能增加C3植物細(xì)胞的膨壓，從而促進(jìn)生長(zhǎng)，部分Na還可以代替K的作用，提高細(xì)胞液的滲透勢(shì)。 Ni占植物體干重的0.0001%，主要吸收形式是Ni2+。鎳是脲酶的金屬成分。而脲酶的作用是催化尿素水解成CO2和NH4+。缺Ni時(shí)，葉尖處積累較多的脲，出現(xiàn)壞死現(xiàn)象。 另外，Ni也是固氮菌脫氫酶的成分。 8．植物缺乏礦質(zhì)元素病癥檢索表 病癥 缺乏元素 A．老葉病癥 B．病癥常遍布整株，基部葉片干焦 C．植株淺綠，基部葉片黃色，干燥時(shí)呈褐色，莖短而細(xì) 氮 C．植株深綠，常呈紅或紫色，基部葉片黃色，干燥時(shí)暗綠，莖短而細(xì) 磷 B．病癥常限于局部，基部葉片不干焦，但雜色或缺綠，葉緣杯狀卷起或卷皺 C．葉雜色或缺綠，有時(shí)呈紅色，有壞死斑點(diǎn)，莖細(xì) 鎂 C．葉雜色或缺綠，在葉脈間或葉尖和葉緣有壞死斑點(diǎn)，小，莖細(xì) 鉀 A．嫩葉病癥 B．頂芽死亡，嫩葉變形和枯壞 C．嫩葉初呈鉤狀，后從葉尖和葉緣向內(nèi)枯死 鈣 C．嫩葉基部淺綠，從葉基起枯死，葉卷曲 硼 B．頂芽仍活，但缺綠或萎蔫 C．嫩葉萎蔫，無(wú)失綠，莖尖弱 銅 C．嫩葉不萎蔫，有失綠 D．壞死斑點(diǎn)小，葉脈仍綠 錳 D．無(wú)壞死斑點(diǎn) E．葉脈仍綠 鐵 E．葉脈失綠 硫 9．相關(guān)網(wǎng)（頁(yè)）站 （1）高中新課程教學(xué)設(shè)計(jì)生物： hrbie/anyoffice/gaozhong/06shengwu.htm （2）科學(xué)（Science）china.sciencemag.org （3）自然（Nature）natureasia （4）木子新聞 dailynews.muzi/tp/Chinese/Biology.Shtml 【知識(shí)拓展】 1．設(shè)計(jì)淀粉分解實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)有裝于試管中的唾液10 mL，1%淀粉液20 mL，裝于滴瓶中的碘液，滴管1支，白瓷板一塊，200 mL的燒杯一個(gè)（內(nèi)裝有少量水），酒精燈、溫度計(jì)和秒表等共9種物品。請(qǐng)嚴(yán)格按照本題所給物品的種類和數(shù)量（不得多用，不得少用），設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明在人體內(nèi)大約需要多少時(shí)間，10 mL唾液才能分解完20 mL 1%淀粉液？ 2．寫(xiě)一篇文章，結(jié)合內(nèi)外環(huán)境，談一下“人體內(nèi)的細(xì)胞是怎樣獲得氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，怎樣排出二氧化碳和廢物及物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的變化情況”，從而加深對(duì)動(dòng)物代謝有關(guān)問(wèn)題的理解與掌握。 3．探究某種植物細(xì)胞液的濃度 結(jié)合研究性學(xué)習(xí)課程，將學(xué)生分成若干小組，各小組分別選取不同的植物，按照教材中質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)的方法，配制一系列不同濃度的蔗糖溶液，測(cè)定植物細(xì)胞液的濃度，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行交流。（提示：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，才能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間？） 4．配制植物不同的培養(yǎng)液，水培法栽培花卉，看植物缺乏某種礦質(zhì)元素離子時(shí)出現(xiàn)何癥狀？是否符合植物缺乏礦質(zhì)元素病癥檢索表中所給出的癥狀？ 某生物科技小組為了證明鎂和鉀都是植物生活所必需的元素，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： （1）配制溶液：①配制完全營(yíng)養(yǎng)液甲。 ②配制無(wú)鎂、鉀的營(yíng)養(yǎng)液乙。 （2）培養(yǎng)植株：將長(zhǎng)勢(shì)相似、數(shù)量相同的兩組玉米幼苗分別種植在兩個(gè)盛有沙土的容器內(nèi)，分別澆灌甲和乙營(yíng)養(yǎng)液。 （3）觀察記錄：定期觀察記錄幼苗生長(zhǎng)狀況。 （4）結(jié)果結(jié)論：①一定時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)澆甲營(yíng)養(yǎng)液的玉米生長(zhǎng)旺盛，澆乙營(yíng)養(yǎng)液的玉米弱小瘦黃。 ②鎂、鉀元素是植物生活必需的礦質(zhì)元素。 （5）問(wèn)題修正： ①該科技小組的實(shí)驗(yàn)方案不夠完善、嚴(yán)謹(jǐn)。請(qǐng)指出秕漏： ②請(qǐng)依據(jù)秕漏加以完善