4.4 能量的獲得（原卷版）

4.4能量的獲得學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄模塊一知己知彼 1模塊二知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、獲得能量的途徑 1知識(shí)點(diǎn)二、多樣的呼吸器官 4模塊三鞏固提高 6知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知己知彼學(xué)習(xí)目標(biāo)目標(biāo)解讀1.知道呼吸作用的含義，理解有機(jī)物的氧化分解是生命活動(dòng)所需能量的來(lái)源。2.列舉人體及植物進(jìn)行無(wú)氧呼吸的實(shí)例，比較其與有氧呼吸的異同點(diǎn)，了解人類應(yīng)用微生物發(fā)酵進(jìn)行生產(chǎn)的例子。3.了解常見(jiàn)生物的呼吸器官并舉例說(shuō)明在不同環(huán)境中生活的動(dòng)物獲得氧氣的方式不同。解讀1:描述人體呼吸時(shí)氣體交換的場(chǎng)所和過(guò)程,知道呼吸作用為人體內(nèi)能量的供應(yīng)提供了必要的條件，常見(jiàn)題型為選擇題，難度較小。解讀2:在不同環(huán)境中生活的動(dòng)物獲得能量的方式與具有的呼吸器官，常見(jiàn)題型為選擇題，難度較小。模塊二知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、獲得能量的途徑食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)消化吸收空氣中的氧氣經(jīng)呼吸，通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)到達(dá)體細(xì)胞。這些物質(zhì)最終要在體細(xì)胞內(nèi)經(jīng)歷復(fù)雜的呼吸作用，才能實(shí)現(xiàn)為人體各項(xiàng)生命活動(dòng)提供能量。（一）有氧呼吸(1)呼吸作用:指在細(xì)胞內(nèi)氧化分解糖類、蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物，并釋放出能量的過(guò)程。(2)有氧呼吸:指在氧氣的參與下，有機(jī)物的分解較為徹底，并釋放出較多能量的呼吸作用方式。有氧呼吸是自然界中大多數(shù)生物進(jìn)行呼吸作用的主要方式，通常所說(shuō)的呼吸作用就是指有氧呼吸。(3)在一般情況下，人體每天進(jìn)行各種生命活動(dòng)所需的能量大多來(lái)源于，也有一部分來(lái)源于脂肪，極少數(shù)來(lái)源于蛋白質(zhì)。

（二）無(wú)氧呼吸(1)概念:細(xì)胞在缺氧的條件下，將糖類等有機(jī)物分解成未徹底氧化的產(chǎn)物，釋放出能量的過(guò)程稱為無(wú)氧呼吸。(2)動(dòng)物(包括人)的無(wú)氧呼吸:動(dòng)物組織細(xì)胞在缺氧的情況下，糖類會(huì)在相關(guān)酶的作用下分解為，并釋放出的能量。當(dāng)大量的乳酸在肌肉組織里堆積時(shí)，就會(huì)有肌肉酸痛的感覺(jué)。文字表達(dá)式為:葡萄類eq\o(→,\s\up7(酶))(3)高等植物的無(wú)氧呼吸:高等植物在缺氧(如水淹)的情況下，也能進(jìn)行短時(shí)間的無(wú)氧呼吸，糖類被分解為酒精和二氧化碳，并釋放出少量的能量。文字表達(dá)式為:葡萄類eq\o(→,\s\up7(酶))(4)微生物的無(wú)氧呼吸:有些微生物能長(zhǎng)期進(jìn)行無(wú)氧呼吸，微生物的無(wú)氧呼吸稱為。人們可以利用微生物的發(fā)酵作用來(lái)生產(chǎn)食品?！灸芰ν卣埂竣儆商穷?、脂肪和蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物可推知:糖類和脂肪所含的元素相同，兩者都是由C、H、O三種元素組成的，而蛋白質(zhì)中除含有C、H、0三種元素以外，還含有N等元素。②三種供能物質(zhì)供能的順序?yàn)樘穷悺⒅?、蛋白質(zhì)，即人體一般先利用糖類氧化供能，在糖類相對(duì)不足的情況下會(huì)消耗脂肪，在脂肪相對(duì)不足的情況下會(huì)消耗蛋白質(zhì)。無(wú)氧呼吸(1)無(wú)氧呼吸是對(duì)機(jī)體能量需求的一種暫時(shí)性補(bǔ)充。(2)一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行無(wú)氧呼吸的生物中，動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生乳酸，植物體內(nèi)產(chǎn)生酒精，但是也有特例，如馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、胡蘿卜葉和玉米胚等在進(jìn)行無(wú)氧呼吸時(shí)產(chǎn)生乳酸。(3)微生物進(jìn)行的無(wú)氧呼吸又叫做發(fā)酵，根據(jù)無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物不同，微生物的發(fā)酵方式也不同。如無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精的發(fā)酵稱為酒精發(fā)酵，無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸的發(fā)酵稱為乳酸發(fā)酵。（2022?杭州）豌豆在播種前，要先進(jìn)行松土。主要目的是有利于（）A．土壤中的水分蒸發(fā)，保持土壤干燥，促進(jìn)種子萌發(fā) B．空氣進(jìn)入土壤，促進(jìn)種子的有氧呼吸 C．陽(yáng)光透過(guò)土壤間隙照到種子，促進(jìn)種子光合作用 D．明顯降低土壤溫度，減少種子呼吸作用對(duì)有機(jī)物的消耗（2021秋?上虞區(qū)期末）校運(yùn)動(dòng)會(huì)上，小利參加完長(zhǎng)跑比賽，感到大腿肌肉酸脹，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A．有氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳和水 B．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乳酸 C．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精 D．有氧呼吸產(chǎn)生乳酸（2020秋?長(zhǎng)興縣期末）某同學(xué)參加校運(yùn)會(huì)的百米賽跑項(xiàng)目，起跑后他拼盡全力向前奔跑，在以下三個(gè)釋放能量的式子中，能表示供給該同學(xué)奔跑所需能量的式子是（）①葡萄糖→酶②葡萄糖→酶③葡萄糖+氧氣→酶A．① B．③ C．①③ D．①②③（2021秋?普陀區(qū)期末）為了探究溫度對(duì)蟑螂呼吸快慢的影響，小明提出了自己的假設(shè)并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。方案：把一只健壯的蟑螂放入30℃的密閉容器內(nèi)（如圖甲），利用傳感器測(cè)定10分鐘內(nèi)容器中溫度值和氧氣含量的變化情況；10分鐘后，將冰袋放置在容器兩側(cè)，使容器內(nèi)的溫度逐漸降低，并測(cè)定隨后20分鐘內(nèi)各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)。多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)。（1）小明對(duì)該實(shí)驗(yàn)提出的假設(shè)：。（2）該實(shí)驗(yàn)通過(guò)反映蟑螂呼吸的快慢。（3）根據(jù)乙圖所得數(shù)據(jù)，小明得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：。（2022春?樂(lè)清市期末）為探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化的影響因素，某研究性學(xué)習(xí)小組按下表完成了有關(guān)實(shí)驗(yàn)，并定期對(duì)培養(yǎng)液中的酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)，繪制出酵母菌細(xì)胞數(shù)目變化曲線圖。試管編號(hào)培養(yǎng)液/mL蒸餾水/mL酵母菌母液/mL溫度/℃A10﹣128B10﹣15C﹣10128（注：﹣表示不加）（1）此實(shí)驗(yàn)所需的測(cè)量工具有。（2）實(shí)驗(yàn)前兩天，A試管中酵母菌數(shù)量增長(zhǎng)明顯快于B試管，其原因是。（3）圖中缺少C組酵母菌的數(shù)目變化曲線，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙相應(yīng)的圖中補(bǔ)充畫出該曲線。知識(shí)點(diǎn)二、多樣的呼吸器官動(dòng)物要依靠食物和氧氣來(lái)維持生命。在不同環(huán)境中生活的動(dòng)物，它們的呼吸系統(tǒng)不同,獲取氧氣的方式也不同。（一）低等無(wú)脊椎動(dòng)物大多沒(méi)有專門的呼吸器官，它們只靠體表與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。如草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等。（二）較高等的無(wú)脊椎動(dòng)物已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)專門的呼吸器官，如蝗蟲(chóng)用氣管呼吸、對(duì)蝦用鰓呼吸等。（三）水生脊椎動(dòng)物魚(yú)類是用鰓呼吸的。魚(yú)的鰓位于咽的兩側(cè)，鰓蓋關(guān)閉時(shí)，水從張開(kāi)的口流人咽，接著口關(guān)閉，口腔收縮，壓迫水流通過(guò)鰓并從立即張開(kāi)的鰓蓋后緣流出。雖然水中的氧氣含量很低，但由于水流不斷通過(guò)布滿血管的鰓，魚(yú)類還是能獲得足夠的氧氣的。（四）陸生脊椎動(dòng)物已經(jīng)有專門的呼吸器官一肺。不過(guò)不同的陸生脊椎動(dòng)物的肺的結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度不同。(1)兩棲動(dòng)物:肺比較簡(jiǎn)單，如青蛙的肺僅是一層薄壁的囊，呼吸功能較差，還需要通過(guò)皮膚的輔助才能獲得足夠的氧氣。(2)爬行類、鳥(niǎo)類和哺乳類動(dòng)物:已經(jīng)真正地適應(yīng)了陸地生活，肺的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，肺中出現(xiàn)了肺泡,這在很大程度上增加了氣體交換的面積。由于鳥(niǎo)類的肺結(jié)構(gòu)十分致密，并與特殊的氣囊相通，使鳥(niǎo)類能夠進(jìn)行雙重呼吸，為其飛行提供了充足的氧氣?！灸芰ν卣埂侩p重呼吸鳥(niǎo)類在呼吸時(shí)，空氣進(jìn)入肺,在肺內(nèi)進(jìn)行一次氣體交換，同時(shí)一部分空氣進(jìn)入氣囊暫時(shí)貯存，呼氣時(shí)，氣囊中的氣體被擠出，再次經(jīng)過(guò)肺，又進(jìn)行了一次氣體交換，經(jīng)過(guò)兩次氣體交換后，鳥(niǎo)類能獲得更多的氧氣，以滿足其對(duì)氧氣的需求。這就是雙重呼吸。

（2021秋?仙居縣期末）動(dòng)物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了多種不同的呼吸方式和呼吸器官，下列有關(guān)動(dòng)物呼吸器官敘述正確的是（）A．魚(yú)的呼吸器官是肺 B．青蛙的呼吸器官是鰓 C．鳥(niǎo)的呼吸器官是皮膚 D．狗的呼吸器官是肺模塊三鞏固提高（2020秋?婺城區(qū)期末）人體在劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，下列情況不可能發(fā)生的是（）A．血液中的酒精含量增加 B．體內(nèi)貯存的糖原減少 C．肌肉中的乳酸積累增加 D．呼吸、心跳頻率加快（2020秋?義烏市期末）在參加完體育測(cè)試后，有同學(xué)感到肌肉酸疼，其主要原因是（）A．有氧呼吸產(chǎn)生了乳酸 B．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了乳酸 C．有氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳 D．無(wú)氧呼吸產(chǎn)生了二氧化碳（2020秋?拱墅區(qū)校級(jí)月考）如圖所示為高等植物在室內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w濃度與氧氣濃度之間的關(guān)系圖像，下列關(guān)于有氧呼吸作用、無(wú)氧呼吸作用的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．有氧呼吸氧化分解有機(jī)物較徹底、釋放能量較多，是主要的呼吸作用方式 B．無(wú)氧呼吸時(shí)，無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度隨氧氣濃度的增加而增強(qiáng) C．有氧呼吸、無(wú)氧呼吸都需要酶的參與 D．在細(xì)胞內(nèi)無(wú)氧氣或氧氣較少（即氧氣少于一定臨界值）時(shí)才會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸（2020秋?樂(lè)清市校級(jí)月考）接力賽上，部分運(yùn)動(dòng)員因某些肌肉細(xì)胞進(jìn)行無(wú)氧呼吸感到腰酸腿疼，關(guān)于這一過(guò)程的以下說(shuō)法中，正確的是（）A．此時(shí)無(wú)氧呼吸是機(jī)體所需能量的主要來(lái)源 B．此時(shí)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的酒精對(duì)組織細(xì)胞有毒害作用 C．此時(shí)無(wú)氧呼吸所釋放的能量大部分以熱的形式散失 D．此時(shí)肌肉細(xì)胞活動(dòng)所需的能量由乳酸直接供給（2020秋?溫嶺市期中）2019年，11月22﹣24日，2019中國(guó)山地自行車公開(kāi)賽總決賽在浙江常山舉行。此賽事激發(fā)了小科同學(xué)研究自行車的興趣，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)了很多有趣的現(xiàn)象：自行車車架都要進(jìn)行噴漆處理；當(dāng)經(jīng)過(guò)很陡峭的上坡時(shí)，采用“S”路線比直線要省力的多；但是下坡時(shí)即使腳停止蹬腳踏板，車速也會(huì)越來(lái)越快；騎車強(qiáng)度要適度，如果強(qiáng)度過(guò)大，大腿肌肉會(huì)酸疼的厲害。請(qǐng)你解釋上述現(xiàn)象所涉及的科學(xué)道理。（2020秋?江干區(qū)期末）小金同學(xué)研究酵母菌的呼吸作用方式，及其代謝產(chǎn)物，設(shè)計(jì)圖甲和乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在35℃時(shí)，將酵母菌和一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的葡萄糖溶液混合后，加入B和D裝置中。據(jù)此回答下列問(wèn)題。（1）小金同學(xué)通過(guò)C和E裝置的澄清石灰水是否變渾濁，來(lái)判斷酵母菌是進(jìn)行有氧呼吸還是無(wú)氧呼吸。該判斷依據(jù)是否合理，說(shuō)明理由。（2）小金認(rèn)為C瓶澄清石灰水變渾濁不足以確定B瓶產(chǎn)生了CO2，需要如何改進(jìn)。（3）利用傳感器測(cè)定并記錄裝置D中酵母菌數(shù)量、葡萄糖濃度和酒精濃度繪制圖丙曲線。解釋在溫度為35℃時(shí)，圖丙中酒精含量變化的原因是。（2020秋?永康市校級(jí)期末）某研究小組準(zhǔn)備探究微生物的呼吸作用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下：關(guān)閉活栓后根據(jù)U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)將右管液面高度調(diào)至參考點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中定時(shí)記錄右管液面高度相對(duì)于參考點(diǎn)的變化。（忽略其他原因引起的容積變化，碳酸氫鈉飽和溶液不吸收二氧化碳?xì)怏w）（1）若觀察到甲組右管液面上升，可判斷微生物有氧呼吸時(shí)（填“氧氣的消耗量”或“二氧化碳的產(chǎn)生量”）。（2）若觀察到甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中右管液面都不變，該微生物可能是（填“酵母菌”或“乳酸菌”）進(jìn)行無(wú)氧呼吸。（2022?拱墅區(qū)三模）小樂(lè)用下列裝置探究酵母菌的呼吸方式，回答問(wèn)題：（1）酵母菌與人類生活關(guān)系密切。下列有關(guān)酵母菌說(shuō)法正確的是（選填序號(hào)）。①單細(xì)胞生物；②細(xì)胞中沒(méi)有成形的細(xì)胞核；③營(yíng)養(yǎng)方式為寄生；④只能孢子生殖（2）小樂(lè)選用A、B、C裝置探