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第5节 人体生命活动过程中物质和能量的转化
A基础知识
1.人体与外界环境之间的物质和能量的交换,以及人体内物质和能量的转变过程,称为 ,简称 。
2.新陈代谢过程中,既有 作用,又有 作用,包括物质代谢和与之伴随的 代谢。
3.人体从外界摄取各种营养物质,经过一系列的化学变化,转变成自己身体的一部分,并且储存了能量,这种变化称为 或合成代谢。
4.构成身体的一部分物质不断分解,同时释放能量,并且把分解所产生的废物排出体外,这种变化称为 或分解代谢。
5.新陈代谢一旦停止,生命也就完结。其他生物也都一样,因此,新陈代谢是人和其他生物维持 的基础。在新陈代谢的基础上,人和其他生物才能表现出生长、发育、生殖、遗传和变异等其他的生命基本特征。
B基础练习
【考点一】同化作用和异化作用
1.人体利用从食物中吸收来的氨基酸,再合成人体的蛋白质的生理过程属于( )
A.消化作用 B.吸收作用 C.同化作用 D.异化作用
2.从新陈代谢的角度看,驱体的长高长壮是由于( )
A.同化作用大于异化作用 B.只进行同化作用
C.异化作用大于同化作用 D.只进行异化作用
3.关于同化作用和异化作用的说法中正确的( )
A.人体总是先进行同化作用,再进行异化作用
B.呼吸作用属于同化作用
C.健康成年人的同化作用总是等于异化作用
D.青少年一般同化作用会大于异化作用
4.生物体通过新陈代谢不断进行自我更新,下列有关人体代谢的叙述错误的是( )
A.食物中的淀粉通过人体消化、吸收以及血液的运输,在肝细胞内转变成肝糖元的过程属
于同化作用
B.人体尿液的形成和排出是维持水盐平衡的重要途径
C.植物在白天进行同化作用,晚上进行异化作用
D.剧烈运动时,人体肌肉细胞内的有机物分解,为肌细胞收缩提供能量,这一过程属于异化作用
【考点二】新陈代谢的意义
5.关于新陈代谢的叙述错误的是( )
A.新陈代谢一且停止,生命也就结束
B.新陈代谢是生物生存的基本条件
C.新陈代谢是先合成身体的组成部分,然后再分解身体的部分物质
D.每一个活着的人时时刻刻都在进行着新陈代谢
C能力提升
6.代谢终产物指①水,②蛋白质,③无机盐,④葡萄糖,⑤尿素,⑥类便( )
A.②③⑤ B.①③⑤ C.①⑤⑥ D.③⑤⑥
7.呼吸作用的实质是( )
A.合成有机物,释放能量 B.合成有机物,贮存能量
C.分解有机物,释放能量 D.分解有机物,贮存能量
8.下列各项中,不属于人体产生的代谢废物的是( )
A.二氧化碳 B.尿素 C.氧气 D.多余的水与无机盐
9.如图是人体内部分系统的代谢关系简易示意图,图中①、②、③、④分别表示( )
A.泌尿系统、呼吸系统、循环系统、消化系统
B.循环系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统
C.泌尿系统、循环系统、消化系统、呼吸系统
D.消化系统、循环系统、泌尿系统、呼吸系统
10.下列有关新陈代谢的说法不正确的是( )
A.人在睡觉时新陈代谢暂时停止
B.把物质分解产生的废物排出体外的过程属于异化作用
C.新陈代谢是在神经系统和激素的调节控制下进行的
D.同化作用和异化作用是同时进行的,使细胞内的物质不断更新
11.下列与人体细胞获取能量无直接关系的是系统是( )
A.消化系统 B.循环系统 C.呼吸系统 D.内分泌系统
12.下列关于新陈代谢的叙述,不正确的是( )
A.新陈代谢是体内物质和能量的转变过程
B.新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面
C.同化作用在先,异化作用在后
D.同化作用和异化作用是既矛盾又联系的过程
13.下列有关新陈代谢的叙述,不正确的是( )
A.适宜的运动有利于体内有机物的消耗 B.细胞内的异化作用可以释放能量
C.神经、内分泌系统可以调节新陈代谢 D.运动和生殖系统与新陈代谢无关
14.如图所示,A、B、C、D、E表示与人体新陈代谢直接相关的生理过程。下列说法错误的是( )
A.完成A过程的主要器官是小肠 B.经过B过程血液由动脉血变为静脉血
C.C过程可以表示组织内气体交换 D.完成D、E过程的结构单位是肾单位
15.青少年时期新陈代谢的特点是( )
A.同化作用和异化作用相对平衡 B.同化作用占优势
C.异化作用占优势 D.只有同化作用
16.下列有关人体新陈代谢的说法中,正确的是( )
A.细胞的呼吸作用是动脉血变为静脉血的根本原因
B.蛋白质在不同消化酶的作用下都能分解成氨基酸
C.肾小囊内原尿中的尿素浓度大大高于血浆
D.胃是人体吸收营养物质的主要场所
17.如图为新陈代谢相关概念图,A、B、C、D为人体的系统,b、c为代谢废物,根据要求回答下列问题。
(1)写出相应的结构名称:A ,C ,D 。
(2)D产生b要经过两个过程即: 和 。
(3)物质由B到A的生理过程叫 。
18.如图是人体新陈代谢过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)构成a、b、c的基本结构单位是 。
(2)循环系统与a、b、c进行物质交换都是在 血管处完成的。
(3)b呼出气体和c排出尿液的过程都可称为 。
(4)a系统吸收的营养物质中, 是人体最重要的供能物质,这种物质是在 (器官)中被吸收的。
(5)a中具有与吸收食物营养成分相适应的结构,b中具有与气体交换相适应的结构,与其功能相适应,这两种结构都是由 构成。
(6)流入b、c的血液中所含气体有何不同? 。
(7)由于 和激素的共同调节作用,人体的各种器官、系统能够相互协调,密切配合,人体成为一个统一的整体。
19.人体的呼吸、消化、排泄等代谢活动都与循环系统密切相关,它们之间的联系如图甲(A、B、C表示相关结构,①②③表示相关生理过程),请分析回答:
甲
乙
(1)完成过程①的主要器官与其功能项适应的特点是: 。(至少答两点)
(2)若B表示肺泡,则②表示的生理过程是 。如图乙是人体在平静呼吸时肺内气体容量的变化曲线,当肺容量如bc段变化时,助间肌和隔肌的状态是 。
(3)若甲和乙代表含有尿素的代谢废物,则乙的形成主要经历 两个生理过程。
(4)图中共有 条排泄途径。
20.如图表示人体糖代谢的过程,请回答:
(1)A是指淀粉的消化过程,在消化道各段中,对淀粉进行化学性消化的部位是 。
(2)正常人体内含有适量调节C过程的激素,其产生部位是 ,主要作用部位是 (填器官名称),身体内含有该激素的部位是 (填“全身血液”或“某器官处血液”)。
(3)A、B、D、E、F中,属于异化作用过程的是 。
(4)偏食糖类的人容易发胖,是因为 。
21.如图,这是人体新陈代谢图,其中A、B、C、D表示不同的系统:a、b、c、d、e表示不同的物质;①②表示不同的生理过程。
(1)图中[A]表示 ;
(2)物质[b]进入[B]是依靠 作用完成的;物质[a]的产生是组织细胞进行 作用的结果;
(3)①过程是通过呼吸运动实现的,排出体外的气体中体积分数最大的是 ;
(4)当正常人血糖浓度过高时,[e]会暂时变为糖尿,这说明 作用有局限性。
D拓展提高
22.小科的爸爸最近中年发福了,体重达到了80千克。小科建议爸爸每周末爬北门山来减肥北门山的垂直高度约为100米。
资料:脂肪的化学式为(CH2)52(COO)3,相对分子质量为860。通常情况下,脂肪分解的化学方程式为:(CH2)52(COO)3+78O2→55CO2+52H2O,消耗860克脂肪释放的能量为3.2×107焦;而人体能量转化率为25%,即肌肉能将100份化学能转化为25份机械能,其余则以内能的形式散发。假设能量消耗全部由脂肪提供。
从新陈代谢角度分析,爬山能减肥变瘦的原因是 。
参考答案
A基础知识
1.新陈代谢;代谢 2.同化;异化;能量
3.同化作用 4.异化作用
5.生命活动
B基础练习
1.C 2.A 3.D 4.C 5.C
C综合提升
6.B【解析】排泄是细胞代谢终产物排出体外的过程,细胞新陈代谢的产物有水、无机盐和尿素、二氧化碳等。食物经消化吸收后形成的食物残渣、粪便不属于新陈代谢的产物,其排出体外的过程叫排遗。蛋白质、葡萄糖属于营养物质,不是代谢的废物。
7.C【解析】呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量、供生物生命活动的需要的过程,呼吸作用进行的场所为线粒体,表达式为:有机物+氧→二氧化碳+水+能量。因此呼吸作用的实质都是有机物分解,释放能量。
8.C【解析】ABD.通过分析可知,二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐,都属于人体产生的代谢废物,ABD正确;C.人体内的氧气是从外界获得的不是人体产生的代谢废物,C不正确。
9.C【解析】如图是人体内部分系统的代谢关系简易示意图,其中①③都是单向箭头,④是双向箭头,②在中央,把其它系统联系起来。分析可知,③的箭头指向体内,人体通过④外界获得营养物质,应该是消化系统。营养物质进入到②循环系统,由血液循环运到人体的其它部位,供细胞利用。①的箭头指向体外,表示人体内的新陈代谢废物由②循环系统运到①泌尿系统排出。④是双向箭头,表示人体通过呼吸系统进行吸气和呼气,获得的氧气由②循环系统运到运到其它部位,供细胞利用,产生的废气排出体外。因此①、②、③、④分别表示泌尿系统、循环系统、消化系统、呼吸系统。
10.A 【解析】A.人体各种生命活动都需要消耗能量,人体在睡眠过程中也需要消耗能量,只是消耗能量较少;因此人在睡眠时也要进行新陈代谢。叙述A错误;B.同化作用指的是合成有机物、贮藏能量;异化作用指的是分解有机物、排除代谢终产物、释放能量。B叙述正确;C.人体的各项生理活动都是在神经和激素的调节控制下进行,包括新陈代谢;C叙述正确;D.同化作用合成有机物,储存能量;异化作用分解有机物,排出废物,释放能量。两者同时进行。使细胞内的物质不断更新。D叙述正确。
11.D【解析】A.动物通过消化系统主要是把不能吸收的大分子的物质消化成小分子的物质,进而吸收进入循环系统,再运输到身体的其他部位,在氧的参与下被分解释放能量,A不符合题意;B.氧气和营养物质的运输都由循环系统来完成,B不符合题意。C.有机物要在氧的参与下被分解释放能量,氧气是由呼吸系统吸入体内的,C不符合题意;D.内分泌系统由内分泌腺构成,内分泌腺的分泌物直接进入腺体内的毛细血管里,随着血液循环输送到全身各处。内分泌腺的分泌物是激素。它在血液中含量极少,但是对人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动,却起着重要的调节作用,与人体能量的供给无直接关系,D符合题意。
12.C【解析】A.人体与外界环境之间的物质和能量的交换,以及人体内物质和能量的转变过程叫做新陈代谢。A正确。B.新陈代谢包括同化作用和异化作用两个同时进行的过程,B正确。C.同化作用和异化作用同时进行,C错误;D.同化作用和异化作用是两个相反的过程,但两者是相互依存的。D正确。
13.D【解析】A.运动需要消耗能量,而能量来自于体内有机物的氧化分解,因此适宜的运动有利于体内有机物的消耗。故不符合题意。B.异化作用是指构成身体的一部分物质不断地分解,同时释放出能量、并把分解有机物所产生的废物排出体外的过程,因此细胞内的异化作用可以释放能量;故不符合题意。C.人体的新陈代谢是在神经系统和内分泌系统的调节和控制下进行的,其中神经调节起着主导作用,故不符合题意。D.新陈代谢是人体一切生命活动的基础,运动和生殖活动都离不开新陈代谢。故符合题意。
14.B【解析】A.在消化道内将食物分解成可以吸收的营养物质的过程叫做消化,营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程叫做吸收;分析图示可知:过程A表示营养物质的吸收,小肠是消化食物和吸收营养物质的主要场所,A正确。B.B表示肺泡与血液的气体交换,经过B过程,血液中的二氧化碳扩散到肺泡,肺泡中的氧气扩散到血液,血液由静脉血变为动脉血,B错误。C.C过程可以表示组织内气体交换,当血液流经全身的毛细血管的时,由于组织细胞中氧的浓度比血液中氧浓度低,血红蛋白与氧迅速分离扩散进入组织细胞,组织细胞中的二氧化碳扩散进入血液。因此通过组织的气体交换,血液由动脉血变为静脉血,C正确。D.肾单位是肾脏的结构和功能的基本单位,由肾小球、肾小囊和肾小管组成。D表示肾小球和肾小囊壁过滤作用,E表示肾小管的重吸收过程,因此完成D、E过程的结构单位是肾单位,D正确。
15.B【解析】同化作用是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程;异化作用是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。青少年的身体之所以能够不断的生长,就是因为他们的同化作用大于异化作用。就是说青少年时期同化作用占优势。
16.A【解析】A.呼吸作用在细胞的线粒体内进行,消耗了氧,产生了二氧化碳,使组织细胞中氧的浓度比血液中氧浓度低,血红蛋白与氧迅速分离扩散进入组织细胞,细胞中的二氧化碳扩散进入血液。通过组织的气体交换,血液由动脉血变为静脉血。符合题意;B.蛋白质在胃蛋白酶的作用下分解成多肽,在肠液、胰液作用下分解成氨基酸。不符合题意;C.尿素、尿酸和无机盐为小分子物质,被肾小球完全滤过回原尿,所以在血浆和原尿中浓度相等;到达肾小管时,由于大部分的水被重新吸收回血液,溶质不变溶剂变小,所以尿素、尿酸和无机盐的浓度变大了。不符合题意;D.小肠是人体吸收营养物质的主要场所。不符合题意。
17.(1)循环系统;呼吸系统;泌尿系统;(2)肾小球和肾小囊内壁的滤过作用;肾小管的重吸收作用;(3)吸收
【解析】(1)食物中营养物质的消化和吸收,通过消化系统完成的,营养物质通过消化道壁进入循环系统。人体的呼吸系统有呼吸道和肺组成,
①代表的是氧气,②是二氧化碳。氧气和营养物质进入血液后,通过血液循环系统运输到组织细胞,在线粒体中氧化分解有机物,为细胞生命活动提供能量。人体内物质分解时产生的二氧化碳、尿素和多余的水等废物排出体外的过程叫做排泄;排泄的途径主要有三条:一部分水和少量的无机盐、尿素以汗液的形式由皮肤排出;二氧化碳和少量的水以气体的形式通过呼吸系统排出;绝大部分水、无机盐、尿素等废物以尿的形式通过泌尿系统排出。(2)D为泌尿系统,主要结构是肾脏,每个肾脏是由100多万个肾单位构成的,肾单位是肾脏的基本的结构和功能单位,是形成尿液的基本单位,肾单位有肾小体和肾小管构成,肾小体又由肾小球和肾小囊组成,尿的形成过程包括肾小球和肾小囊内壁的滤过作用和肾小管的重吸收作用。(3)食物中糖类、蛋白质、脂肪最终在小肠内被消化和吸收,营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程叫做吸收。
18.(1)细胞;(2)毛细;(3)排泄;(4)糖类;小肠;(5)一层上皮细胞;
(6)流入c的血液比流入b的血液氧气含量较多,二氧化碳含量较少;(7)神经系统【解析】(1)如图是人体的消化、呼吸、循环、排泄等过程的综合图,a为消化系统,b为呼吸系统,c为泌尿系统,各系统结构和功能的基本单位是细胞。(2)循环系统与a消化系统、b呼吸系统、c泌尿系统进行物质交换都是在毛细血管处完成的,因为毛细血管壁很薄,只有一层上皮细胞构成,其内血流速度最慢,利于进行物质交换。(3)b呼吸系统呼出的水蒸气、二氧化碳以及c泌尿系统排出的尿液(含水、无机盐、尿素等)都是细胞新陈代谢的废物,其排出体外的过程叫排泄。(4)人体通过a消化系统获得的营养物质中,糖类是人体主要的供能物质,能为人体提供能量,糖类主要在小肠中被吸收。
(5)a消化系统中与吸收营养成分相适应的结构和b呼吸系统中与气体交换相适应的结构都是毛细血管,毛细血管壁只有一层上皮细胞构成,利于进行物质交换。(6)流入b呼吸系统的血液中含人体细胞产生的大量的二氧化碳,通过呼吸系统呼出体外,并交换来氧气;流入c泌尿系统的血液中含丰富的氧气,供泌尿系统利用。因此,流入c的血液比流入b的血液氧气含量较多,二氧化碳含量较少。(7)人体具有八大系统,它们在神经系统和激素的调节下能够相互协调,密切配合,形成一个统一的人体,并完成人体的各项生命活动。
19.(1)小肠长度达5~6米;内表面有大量的皱襞和小肠绒毛;小肠绒毛壁只由一层上皮细胞构成(答对两点即可);(2)肺与外界的气体交换;舒张;(3)肾小球和肾小囊内壁的滤过、肾小管的重吸收;(4)3【解析】(1)完成过程①的主器官是小肠,这是因为:小肠很长,约5~6m,小肠内具有肠液、胰液和胆汁等多种消化液;小肠内壁有环形皱襞,皱襞上有小肠绒毛,增大了消化和吸收的面积;小肠绒毛内有毛细血管和毛细淋巴管,绒毛壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁都是由一层上皮细胞构成的,有利于营养物质被吸收。(2)若B表示肺泡,则②表示肺与外界的气体交换。曲线图中,曲线 be段表示肺内气体容量由大变小,表示呼气,是呼气时肺内容量的变化,当肋间肌舒张时,肋骨因重力回落向下运动,使胸廓的前后径和左右径都变小,同时膈肌舒张,膈顶部上升,使胸廓的上下径变小,这样胸廓的容积就变小,肺也随之回缩,肺内气压高于外界大气压,肺内气体通过呼吸道排出体外,完成呼气。(3)C是指通过泌尿系统把体内代谢废物以及多余的水和无机盐排出体外,这一生理过程叫排泄。尿是在泌尿系统中形成的,尿的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。(4)运动过程中组织细胞会产生大量的代谢废物,这些代谢废物排出体外的过程叫排泄,图中所示人体共有3条,即呼气,排尿,排汗。
20.(1)口腔和小肠;(2)胰腺(岛);肝脏;某器官处血液;(3)E;(4)
糖类可以转变成脂肪【解析】(1)淀粉在口腔中在唾液淀粉酶的作用下被初步分解成麦芽糖,通过食道和胃进入小肠,在多种酶的作用下最终被分解成可以被小肠吸收的葡萄糖。(2)胰岛素是由胰岛分泌的,它的主要作用是调节糖在体内的吸收、利用和转化等,具体说,它能促进血糖合成糖元,加速血糖分解,从而降低血糖浓度,胰岛素主要作用在肝脏、肌肉及脂肪组织,控制着蛋白质、糖、脂肪三大营养物质的代谢和贮存。(3)
A.指淀粉的消化过程,B.指营养物质的吸收,D.糖类转化为脂肪,E.指血糖的氧化分解,而异化作用是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程,故选E。(4)据三大营养物质的转化可知,人体内多余的糖类可以转化为脂肪,故偏食糖类的人容易发胖。
21.(1)消化系统;(2)气体扩散;呼吸;(3)氮气;(4)肾小管的重吸收【解析】(1)通过分析可知:循环系统把消化系统、呼吸系统、泌尿系统以及组织细胞、皮肤连接起来,因此B是循环系统。A系统能够消化和吸收食物,属于消化系统,C表示呼吸系统,D表示皮肤,E表示泌尿系统,F表示组织细胞。(2)物质【b】氧气进入【B】循环系统的过程是肺泡处的气体交换,原理是气体的扩散作用;组织细胞进行有机物的氧化分解即进行呼吸作用,消耗氧气,产生二氧化碳。因此物质【a】的产生是组织细胞进行呼吸作用的结果。(3)人体呼出的气体与吸入的气体(外界环境中的气体)主要成分如表:
①过程是通过呼吸运动实现的,排出体外的气体中体积分数最大的是氮气,占78%。(4)原尿流经肾小管时,把原尿中的葡萄糖(0.1%)全部重吸收,当正常人血糖的浓度大于或等于0.16%时,【e】会暂时变为糖尿,这说明肾小管的重吸收作用功能是有限度的。
D拓展提高
22.爬山过程中,身体的新陈代谢加速,需要消耗更多的能量,因而,需大量消耗脂肪以补充所耗能量,进而达到减脂减肥的目的【解析】在运动过程中,身体的新陈代谢是加速的,加速的代谢需要消耗更多的能量,人体的能量是通过身体内的糖、蛋白质和脂肪分解代谢得来的。如能量消耗全部由脂肪提供,则爬山能减肥变瘦的原因是:爬山过程中,需大量消耗脂肪以便及时补充所消耗的能量。
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