第4节 生物是怎样呼吸的

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第4节 生物是怎样呼吸的
联想情景导入
你知道吗 在日本的相扑学校每年都会举行一场别开生面的要儿啼哭大赛。比赛的组织者认为，哪位婴儿的啼哭声越大，哪个小宝宝的健康就越好，这名小宝宝也就最有力气。你知道小宝宝的啼哭声与健康状况和力气大小有什么关系吗
数一数，在平静的时候，我们每分钟呼吸的次数；到操场上跑一圈，回到教室后，马上数一数，每分钟呼吸的次数，为什么经过运动后我们每分钟呼吸的次数要增加，而且呼吸的深度也要增强
有资料显示：生活在城市里，每平方千米的面积上，空气每年落下的灰尘可达300～700吨。在我们天天打扫的房间里，每立方厘米空气中含有200多万个尘埃颗粒。既然我们生活的环境有待改善，那么我们的肺为什么还能够顺利地完成呼吸功能呢？
在呼吸过程中用手触摸你的胸腔，你是否感到你的肋骨会有上下移动的现象，人体在呼吸的过程中为什么会引起肋骨的上下移动呢
以上这些现象都与人体的呼吸有关，那就让我们了解一下人体的呼吸吧!
将刚刚收割的小麦、稻谷、青草堆放在一起，一段时间后用手插入草堆中触摸，会感到有发烫的感觉。这些热量从哪里来的呢 原来植物都能进行呼吸作用，在呼吸作用的过程中都有热量放出。
在房间里摆放花草可以增添许多生活的情趣，如果在摆放大量花草的房间里休息，你的睡眠质量就不会很好，甚至会有不舒服的感觉，你知道这是什么原因吗？原来是植物的呼吸作用引起的。
重点知识详解
一、人体呼吸系统的结构和气体交换
1．呼出气体与吸人气体的比较。
气体成分 吸人气 呼出气 呼、吸比较
氧气 21％ 16％ 少了
二氧化碳 0.03％ 4％ 多了
氮气 78％ 78％ 基本不变
稀有气体 0.94％ 1％ 基本不变
水汽 较少 较多 多了
2．人体的呼吸系统。
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鼻：阻挡和粘住灰尘、细菌，还能温暖、湿润空气，感受气味刺激。
咽：是空气和食物的共同通道。
呼吸道 喉：由软骨做支架，保持气体畅通。
气管：由C形软骨环做支架的环状结构。
支气管：管壁覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液，粘住灰尘和细菌。
肺：树状分枝、分布有很多肺泡，布满毛细血管和弹性纤维，有利于气体交换和使肺具有良好的弹性。
二、气体交换
1．呼吸运动：吸气和呼气两个动作合起来就是呼吸运动。
2．隔的升降与呼吸：
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膈肌 横膈 外肋间肌 内肋间肌 肋 骨 胸腔体积 胸腔内压力 气流
吸气 收缩 变得扁平 收缩 放松 向上升及向外移 增大 减小 进入肺部
呼气 放松 恢复拱形 放松 收缩 向下降及向内移 减小 增大 离开肺部
3．气体交换。
由于吸入肺泡内的空气中，氧的含量比静脉血中的多，而二氧化碳的含量比静脉血中的少。因此，静脉血流经肺泡外的毛细血管时，如图所示，氧便由肺泡扩散到血液里；同时，静脉血里的二氧化碳扩散到肺泡中。经过这样的气体交换，静脉血就变成了含氧丰富的动脉血。氧从肺泡进入血液以后，绝大部分与红细胞中的血红蛋白结合。通过体循环。将氧输送到全身各处的编织重。
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三、动物的呼吸
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在上图所示的装置中，A装置试管中红色水滴指标与橡皮塞的距离逐渐减小，B装置试管中红色水滴指标与橡皮塞的距离不变。以上实验说明，动物和人一样，也要呼吸，吸人氧气，呼出二氧化碳。
四、植物的呼吸
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证明植物进行呼吸的实验
按上图所示，把吸干外表水的豆芽装入塑料袋中，用夹子夹住橡皮管，不使外界空气进入，在暗处放置一个晚上。塑料袋内壁有许多水珠出现。把夹子移去，让塑料袋中的空气通人澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。打开塑料袋用温度计测量豆芽温度，豆芽温度升高。另取一大口塑料瓶，装入豆芽，盖紧瓶盖，在暗处放置一个晚上，然后打开瓶盖。将点燃的蜡烛放入瓶内。蜡烛火焰微弱。
实验结论：虽然植物不像大部分动物一样，有明显的呼气和吸气过程。但植物和空气之间也有气体交换(吸收氧气，放出二氧化碳)。植物也会呼吸。
精典例题解析
[例1]下图表示人的呼吸运动模型，据图回答下列问题：
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(1)气球、橡皮膜、钟罩分别相当于人体的 、 、 。
(2)A图表示在 ，B图表示在 。
(3)吸气时，肋骨问的肌肉和膈肌 ，使胸腔容积 ，肺随着 ，肺内的气体压力相应 ，气体便被吸入。
(4)呼气时，肋骨间的肌肉和膈肌 。使胸腔容积 ，肺随着 ，肺内的气体压力相应 ，气体便被排出。
(5)模型中1、2、3、4、5、6，直接与呼吸运动有关的应当是 和 。
[解析]对照人体呼吸系统组成，我们可以看出这一模型中玻璃管、玻璃管的分支、气球，橡皮膜、钟罩分别相当于人体的气管、支气管、肺、膈、胸廓。比较A、B可以发现：A中膈肌收缩，膈膜下降，肺处于扩张状态。此时胸腔内的气压要比外界小。气体由外界进入肺部，根据吸气和呼气时膈肌和肺的特点。以及气流流动方向可以确定B为呼气状态，A为吸气状态。吸气时，肺问肌和膈肌收缩。使胸腔容积增大，肺随着扩张，肺内的气压相应变小，气体便被吸入。相反，呼气时，肋阎肌、膈肌放松，使胸腔容积缩小，肺借助弹性恢复原来的体积。肺内的气体压力相应变大，气体被排出。
[答案](1)肺膈胸廓 (2)吸气呼气 (3)收缩增大扩张减小 (4)舒张减小回缩增大
(5)5 6
[例2] 小明为了探究植物也能呼吸，做了以下实验：
把装有吸千外表水的黄豆芽的塑料瓶A放在暗处24小时；导管T处用夹子夹住，不让外界空气进入；24小时后．观察塑料瓶壁；把T处夹子打开，用力压A瓶，让瓶内气体通入到右侧烧杯内。观察现象。
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请回答下列问题：
(1)为什么要把A放在暗处24小时处理 。
(2)24小时后，塑料瓶壁上有什么现象 。
(3)把T处夹子打开，用力压瓶A，让气体进入烧杯．可观察到什么现象？
。
(4)若用温度计测量豆芽温度，可发现温度计的读数 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(5)该实验说明了什么 。
[解析]豆芽内叶绿素含量较低，本身不易进行光合作用，但有较强的呼吸作用，在暗处放置的目的是避免进行光合作用吸收CO2，产生O2，从而干扰实验，具体的实验现象有：
①塑料瓶壁内有明显的水珠生成(说明植物呼吸作用会产生水)；
②将瓶内的气体通人到澄清的石灰水中，可观察到澄清的石灰水变浑浊(能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，说明植物的呼吸作用会产生二氧化碳)；
③用温度计测量豆芽温度，可发现温度计的读数略有升高(说明植物的呼吸作用会释放热量)。
[答案](1)避免豆芽进行光合作用吸收CO2，产生氧气 (2)塑料瓶壁上有明显的水珠生成 (3)澄清石灰水变浑浊 (4)升高 (5)该实验说明植物在暗处也能进行呼吸作用，产生CO2和水，同时释放热量
[例3]下图是呼吸系统的模式图。按要求回答：
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(1)填出图中各结构的名称：
① ② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(2)组成呼吸道的器官依次是(写序号) 。
(3)呼吸系统的主要器官是 。它位于 内。其功能是 。
[解析]该题是考查同学们对人体呼吸系统的组成。呼吸道的组成器官，肺的位置及功能的掌握情况，是一道综合性较强的识图作答题。人的呼吸系统包括呼吸道和肺两部分，呼吸道是由鼻腔、咽、喉、气管、支气管组成，支气管又分为通向右肺的右支气管和通向左肺的左支气管。呼吸道是气体进出肺的通道。还有清洁、温暖吸入的冷空气的作用。肺位于胸腔内，分为左肺和右肺两部分。肺是人体与外界进行气体交换的场所。值得一提的是，图的位置与你处的方向正好相反，所以，你的左侧的肺和支气管正好是右肺和右支气管。
[答案](1)鼻腔 咽喉 气管 左支气管 右支气管 左肺 右肺 (2)①②③④⑤⑥
(3)肺 胸腔 气体交换的场所
考点应试必备
1．清晨，没有晒干的种子堆有时会有雾气，使水蒸发的热量来自 ( )
A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．阳光照射
2．人体完成呼吸动作的主要呼吸肌是 ( )
A．胸大肌 B．腹部肌肉 C．背部肌肉 D．肋间肌和膈肌
3．呼吸的全过程包括下面四个环节，其正确顺序是 ( )
①肺泡内的气体交换；②组织里的气体交换；③肺的通气；④气体在血液中的运输。
A．①→②→③→④ B．③→④→①→②
C．③→①→④→② D．③→①→②→④
4．肺吸气时，肺容积及气压的变化是 ( )
A．肺容积增大．气压增大 B．肺容积缩小，气压升高
C．肺容积增大，气压下降 D．肺容积缩小，气压下降
5．鼻腔不具有的功能是 ( )
A．温暖．湿润进入鼻腔的空气 B．气体交换的场所
C．清洁进入鼻腔的空气 D．气体进出的通道
6．下图为验证植物呼吸作用产生二氧化碳的实验示意图。为使实验获得好的效果。实验中选用的塑料袋颜色最好是 ( )
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A．白色 B．黑色 C．红色 D．无色
7．下列关于平静状态时，吸气过程的叙述中正确的是 ( )
A．胸部扩大，肺扩张，肺内气压下降，外界气体经呼吸道进入肺
B．胸部扩大，肺扩张，肺内气压上升，外界气体经呼吸道进入肺
C．胸部回缩，肺缩小，肺内气压下降。外界气体经呼吸道进入肺
D．胸部回缩，肺缩小，肺内气压上升，外界气体经呼吸道进入肺
8．请据图回答，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现的情况是(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度的影响)
A．A处上升，B处下降 B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升 D．A、B两处都不变
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9．人体细胞要获得氧气，排出二氧化碳．必须经过如下①②③等过程来完成：外界空气肺泡血液组织细胞。在这些过程中，发生气体交换的有( )
① ② ③
A．① B．②③ C．①② D．①⑦
10．以下对肺的特点的描述不正确的是 ( )
A．肺泡数目多 B．肺泡表面积大
C．肺泡壁薄，由一层上皮细胞构成 D．肺泡壁有很多肌肉，能节律性地收缩
11．如下图是人在平静呼吸时胸廓变化示意图，其中处于呼气状态的图是 。
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12．呼吸系统由 和 组成，其中 是呼吸系统的主要器官，食物和空气的共同通道是 。肺的功能是进行 的场所。
13．如图是一个人体气体交换示意图，据图回答：
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(1)甲图表示的过程为 。
(2)血管8内血液的pH值 血管D内的血液的pH值。(填“>“<”“=”)
(3)甲、乙两处的气体交换主要通过 ( )
A．呼吸作用 B．渗透作用
C．扩散作用 D．交换作用
(4)在下列各项中二氧化碳含量最高的是 ( )
A．肺泡 B．组织细胞 C．血液 D．组织液
14．分析下面所示实验和下表中的数据：
气体成分 环境中的气体(%) 呼出的气体(%)
氮气 78 78
氧气 21 16
二氧化碳 0.O3 4
水 0.07 1.1
其他气体 0.9 0.9
图中所示的实验，甲、乙两个瓶中都装有澄清的石灰水。在吸人气体时，左手捏紧橡皮管，右手松开。在呼出气体时，右手捏紧橡皮管，左手松开。结果，乙瓶中的石灰水明显变浑浊。
(1)甲瓶在这个实验中起 作用。
(2)甲瓶中的浑浊程度 。说明空气中 的含量较少。乙瓶中的浑浊程度 ，说明呼出的气体中 的含量较多。
(3)人体呼出的气体和环境中的气体有什么差别 。
15．平静呼吸时，一般成人每次吸入和呼出的气体量相等，约为500毫升，在平静呼吸之末，肺内尚存有气体2400毫升。气体成分的测定和分析还表明，吸入气、呼出气和肺泡气之间，各种气体成分的含量差别很大，如下表所示。
成分类别 氧气的含量 二氧化碳的含量
吸入气 20.96 0.04
呼出气 16.20 4.5
肺泡气 14.0 5.6
试问：呼出气中氧气含量高于肺泡气，而二氧化碳含量低于肺泡气，这说明了什么？这一事实又表明了什么
参考答案：
第四节 生物是怎样呼吸的
1.B 2.D 3.C 4.C 5.B 6.B 7.A 8.C 9.B 10.D 11.B
12．呼吸道 肺 肺 咽 气体交换
13．(1)肺泡内的气体交换 (2)> (3)C (4)B
14．(1)对照 (2)小 二氧化碳 大 二氧化碳 (3)人体呼出的气体，二氧化碳含盈较多，氧气含最较少
15．这说明了呼出气是部分吸入气和部分肺泡气的混合状态；这一窜实表明臃换气只能更新肺泡肉的一小部分气体。
呼
吸
系
统
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
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