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.doc
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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。【答案】D 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?!敬鸢浮緼 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。【答案】C 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?!敬鸢浮緾 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。【答案】C 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。【答案】A 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____________________。 (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,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?。一般說(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- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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