新陈代谢的有关知识

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1、中学综合学科资源库代谢【阅读材料】 从能量代谢的角度来考虑，人体不能直接利用太阳所提供的光能，也不能利用外部 供给的电能、机械能等；人体唯一能够利用的是摄入体内的特定物质分子结构中固有的 能量，也就是食物中所蕴藏的化学能。机体经常摄取的营养物包括糖、脂肪、蛋白质、无机盐类、水与维生素等。其中前 三种，既是构筑机体结构，实现组织自我更新及其他一些重要生理功能所不可短缺的物 质，又是机体能量的主要来源。1糖 糖是机体重要的能源，我国人所摄取的食物中，糖的比例最大。一般说来，机体所 需能量的 70以上是由食物中的糖提供的。2脂肪 机体中的脂质分为组织脂质和储存脂质两大部分。组织脂质主要是类脂质，这是

2、组 织细胞的组成成分，在人体饥饿时也不减少，不能成为能源。储存脂质主要是脂肪。在 全部储存脂质中，脂肪约占 98；其中不仅有来自食物的、还有糖和氨基酸在体内转变 成的。所以，脂肪是体内各种能源物质储存的主要形式。3蛋白质 蛋白质主要是由氨基酸构成的，氨基酸也可以作为机体的能源物质，但这是它的次 要功能。机体所需要的能，究其根底，均来源于食物中的糖，脂肪和蛋白质。这些能源物质 分子结构中的碳氢键蕴藏着化学能，在氧化过程中碳氢健断裂，生成CO2和h2o,同时 释放出所蕴藏的能。各种能源物质在体内氧化时所释放的能，其总量的 50以上迅速转化为热能，其余 不足 50是可以自由作功的“自由能”。测定整个

3、机体在单位时间内发散的总热量通常有两种方法：直接测热法与间接测热 法。直接测热法就是将机体在一定时间内发散出来的总热量收集起来并加以测量的方 法。但是，此类装置结构复杂、操作较难，所以一般常用间接测热法。在一般化学反应中，反应物的量与产物的量之间呈一定比例关系，间接测热法的基 本原理就是利用这种关系。通常要通过测定机体耗氧量和CO2产量，然后测算出机体所 释放出的热量。耗氧量与CO2产量的测定方法有两种：闭合式测定法和开放式测定法。 （1）闭合式测定法。在动物实验中，将受试动物置于一个密闭的吸热的装置中。通过气泵，不断将定量的氧气送入装置。受试动物不断地摄取氧，可根据装置中氧量的 减少，算出该

4、动物在单位时间内的耗氧量。动物呼出的CO2，则由装在气体回路中的CO2 吸收剂来吸收。然后根据实验前后 CO2 吸收剂的重量差，算出单位时间内的 CO2 产量。通常使用代谢率测定器（如图），同上述 闭合装置相比，差别是这种测定器只用来测 定受试者一定时间内的耗氧量，实际工作中 使用比较方便。该装置的气体容器中装满氧气，容器的 上盖密封且可无摩擦移动，滑轮与绳间也无 摩擦。受试者通过呼吸口瓣将氧气作为吸入 气吸入呼吸器官，此时气体容器上盖随吸气 过程下降，并由连于上盖的描记笔记在纸上， 记录纸绕在记纹鼓上随鼓匀速转动而展开。受试者的呼出气则通过吸收容器（呼出气中 的 CO2 和水可被除掉）呼入气

5、体容器中，于是气体容器的上盖又升高，描记笔也随之移 动。（2）开放式测定法。它是在机体呼吸空气的条件下测定耗氧量和CO2产量的方法， 所以称为开放式，其原理是，采取受试者一定期间内的出气，测定呼出气量并分析呼出 气中氧和CO2的容积百分比。由于吸入气就是空气，所以其中的氧和CO2的容积百分比 不必另测。根据吸入气和呼出气中氧和CO2的容积百分比的差数，就可以算出该时间内 的耗氧量和CO2的排出量。气体分析方法很多，最简便而又广泛应用的方法，是将受试者一定时间内呼出气采 集于袋中，通过气量计测定呼气量。然后用气体分析器分析呼出气的组成成分，进而计 算耗氧量和 CO2 产量。进而可以计算出混合呼吸

6、商（生理学将一定时间内机体呼出的 CO2量与摄入的02即耗氧量的比值称为呼吸商）。【基本训练】一糖类是机体重要的能源物质，一般 说来，机体所需能量的 70以上是由食物中 的糖类提供的，请根据右图回答有关问题：1体内将淀粉消化为葡萄糖的酶主要有和2. 小肠上皮细胞从小肠腔中吸收葡萄糖属于方式，血浆中的葡萄糖以的方式进入红细胞。3. 图中A和B表示的物质都是，它的主要功能是4. 正常人的血糖水平总是处于80120mg%范围之内，图中D过程表示5图中C过程表示，它发生的部位是细胞内的中。 C过程分为三个阶段：第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸并形成少量的和；第二阶段丙酮酸分解为，；第三阶段产生的能量最其主要

7、过程是 人体骨骼肌处于相对缺氧状态时，存在一条不需要氧的供能途径，写出其反应式该途径与C过程相比较相同点与不同点分别 关于乳酸的化学性质，正确的是.能与NaHCO3反应生成CO2b 能与Na2CO3反应生成CO2c. 能与乙醇发生酯化反应d. 在NaOH水溶液中发生消去反应e. 乳酸溶液能使紫色石蕊试液变红色A abcd B acde C abce D abde.缺氧和低血糖都可能引起昏迷，试分析原因。7. 在基础条件下，一个中等身材的成年男子每天需要消耗5858kJ的热量。并且已知葡萄糖的热量价(人体基础代谢时，每克葡萄糖释放出来的可供人体利用的能量)是 17.15kJ/g。若某中等身材的成

8、年男子，由于某种疾病不能进食，只能靠输液维持，则在 24h内至少需输10%的葡萄糖溶y A.约 6800mLB 约 3400mL C 约 l700mL D 无法估计8. 当含有下列结构片断的蛋白质在胃液中水解时不可能产生的氨基酸NHCH(CH3)CONHCH2CH2CONHCH(CH3)CONHCH(CH2SH)CONHC H2CO AB H NCH COOH Cd h、 门】Ml.【参考答案】1 .唾液、胰、肠淀粉酶胰、肠麦芽糖酶2. 主动运输协助扩散 该题涉及的内容可分别在细胞中有关物质出入细胞膜的方式和新陈代谢中有关营养物质消化吸收中叙述过。在平时的学习中，如果能对有关知识进行仔细的归纳

9、和比较， 在做题时就不难找出正确的答案。3. 肝糖元维持血糖水平的相对稳定4. 当血糖浓度超过160mg%，大量葡萄糖将经过肾脏随尿流失5. 有氧呼吸过程(或葡萄糖氧化分解过程)线粒体 HATP二氧化碳最多前两步产生的H与氧结合形成H2O并释放出大量的能量。 反应方程式略相同点：从葡萄糖f丙酮酸不同点：有氧的条件下，丙酮酸彻底氧化分解形成CO2和h20释放的能量较多， 无氧的条件下，分解不彻底，形成乳酸，释放的能量较少。 C6. 脑组织消耗能量较多，在通常的生理情况下，脑组织所消耗的能量均来自糖的 有氧氧化，因而脑组织对缺氧非常敏感。加之脑组织细胞中糖原的储存量极少，代谢消 耗的糖主要依靠摄取

10、血糖来补给，所以脑的功能对血糖水平有较大的依赖性，血糖水平 过低，可引起昏迷甚至抽搐。7. B根据热量价的概念，lg葡萄糖可以释放出可供人体利用的热量为17.15kJ，要提供 5858kJ的基础代谢能量需要葡萄糖质量为340g,即需10%的葡萄糖溶液的质量为 3400g，约合 3400mL。8C二阅读闭合式测定法后回答：1. 受试者呼气和吸气时，描记笔分别随之和移动。（填“向上”或“向下”）2吸入和呼出交替进行下去，气体容器中气量* A保持不变 B逐渐减少C逐渐增多D无法确定3. 吸收容器中存放的吸收剂应该选用下列哪种物质？A碱石灰 B硅胶 C五氧化二磷D无水氯化钙4描记笔记录的图线为A逐渐上

11、升的直线B 逐渐下降的直线C 上下往复的曲线且峰值高度逐渐上升D 上下往复的曲线且峰值高度逐渐下降 5画出此装置记录下的呼吸曲线示意图。并说明横、纵坐标的意义。6某人一次深呼吸吸进 400mL 的氧气，试估计吸进氧气分子总数。（取 1 位有效 数字）。【参考答案】1 向上 向下2B因为呼出气中的co2在通过吸收容器中吸收剂时被吸收，所以气体容器中气体总量 减少。3A碱石灰可吸收水也可除去 CO24D因为随着受试者的吸入呼出，气体容器的上盖下降升高，则描记笔也随之上下往复。又因为气体容器中的气量是逐渐减少的，所以描记笔在上升时 不能回到原来高度即记录下逐渐下降的曲线。5图线如右图。图线横坐标为时

12、间，纵坐标为呼吸容积。根据上题分析可知，如果受试者吸（呼）的气体越多，描 记笔上下的幅度越大，所以纵坐标可表示呼吸的容积。6. 1 X 1022 因为是估算，所以可以近似看成吸气时处于标准状态下。而标准状态下， 1mol 的 气体体积为22.4L分子数为6.02 X 1023个。.阅读开放式测定法后回答：将某健康成人安静状态下的呼出气作气体分析，结果为O2= 16.26%； CO2=4.14%。 呼出气量为5.2L/min （通常将呼出气量换算为不含水蒸气的标准状态值）。空气的组成 是：O2 = 20.96%； C02=0.04%； N2=79.00%。求受试者安静状态下混合膳食代谢的 呼吸商

13、。【参考答案】0.872【综合练习】一. 下列关于新陈代谢的叙述中正确的 A新陈代谢过程是生物自我更新的过程，因此只存在物质，不涉及能量的转化B 新陈代谢过程遵循质量守恒定律C 新陈代谢过程遵循能量的转化和守恒定律D 新陈代谢过程中物质变化的同时，伴随着能量的变化【参考答案】B、C、D 因为自然界的一切变化都必须遵循“质量守恒定律”和“能量的转化和守恒定律”， 新陈代谢也不例外。本题综合生物、物理、化学知识，以新陈代谢”作问题的切入点，主要考查学生综 合分析问题的能力。二. 某举重运动员在一次试举时，将180kg的杠铃从地面举高到2m高处，设能量 全部来自体内葡萄糖的有氧代谢：C6H12O6

14、（固） +6。2 （气） 一 6CO2 （气） +6H2O（液）+2870kJ 估算上述过程中，运动员所消耗的葡萄糖的质量。【参考答案】0.226g三. A是常见的有机物，能发生银镜反应。一分子A在催化剂甲作用下生成两分 子B，B能自身缩聚成高分子化合物C；一分子A在催化剂乙作用下生成两分子D和 两分子H2。D不能发生银镜反应，但能在一定条件下被H2还原为B；一分子A在催 化剂丙作用下生成两分子E和两分子F，F的相对分子质量为D的一半，且F能使澄清 石灰水变浑浊，E和B、D都能发生酯化反应。1 .分子的电子式为2. 与D分子具有相同分子式量的有机物中属于一元醇的同分异构体 种（不 含其他含氧基

15、团）。3. A的工业名称是C、D的结构简式为CD4. A发生银镜反应的离子方程式。【参考答案】1. ：B：c：。：；2. 8；3.葡萄糖；CHC 士； CH3COCOOH4. CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2+20H-CH2OH(CHOH)4COO-+NH4+ + 3NH3+H2O+2Ag ；按问题顺序通过分子量推理，本题以生物中葡萄糖的代谢为背景。四右图所示为人体在某项生理过程中所发 生的化学反应示意图。1. 图中标有字母的物质中，代表酶，其化学本质是，基本组成单位2. 如果B代表蔗糖，则C和D各代表3下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是A它们的分子式不同，但化学元素组成相同B 蔗糖能水解，葡萄糖却不能C 它们是同分异构体D 葡萄糖是单糖、蔗糖是二糖【参考答案】1. 可以看出A在反应前后分子结构并未发生改变，而在反应过程中起了促进B转 化成C和D的作用，故A代表酶，酶的化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸；2. 蔗糖属于二糖，它是由1分