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高三生物第一轮复习：第五讲 细胞的呼吸作用及三大营养物质的代谢人教版

【本讲教育信息】
一. 教学内容：
第五讲 细胞的呼吸作用及三大营养物质的代谢

二. 学习内容：
本周复习细胞的呼吸作用，三大营养物质代谢。各类细胞的呼吸作用基本方式，过程，细胞呼吸对生物体的重要意义。糖类、脂类、蛋白质类在体内的代谢过程和相互关系，以及三大营养物质代谢与人体健康的关系。

三. 学习重点：
1. 细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程，呼吸作用的比较
2. 糖类、脂类和蛋白质的代谢。
3. 熟悉糖类、脂类和蛋白质三者之间的转化关系
4. 三大物质代谢的意义
5. 糖代谢的基本过程

四. 学习难点：
1. 三大物质代谢与呼吸作用的衔接
2. 三大物质代谢间的相互关系

五. 学习过程：
植物通过光合作用，把光能转变成化学能贮存在有机物中，但贮于有机物中的能量是不能直接利用的，而植物的生命活动每时每刻都离不开能量，那么，有机物中的能量又怎样被释放出来，供植物进行生命活动呢？这涉及到呼吸作用。

（一）有氧呼吸
有氧呼吸是指植物细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。
这个过程可以通过其总反应式来理解。
1. 总反应式：
C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量
分三个阶段：（强调逐步释放，以下三个反应式不要求记住，但有助于理解过程）
（1） C6H12O6──→ 2丙酮酸+4[H]+2ATP
（2） 2丙酮酸+ 6H2O──→6CO2+20[H]+2ATP
（3） 24[H]+6O2──→12H2O+34ATP
2. 能量：
****1摩尔葡萄糖彻底分解后，放出总能量是2870千焦，其中有1161 千焦的能量贮存于 ATP中（约占40.5%），其他的能量以热的形式散失，用以维持恒定体温。
小结场所：
3.

（二）无氧呼吸
1. 发酵：微生物的无氧呼吸
一般指在无氧气的条件下，通过酶的催化作用，植物细胞把糖类等有机物分解成不彻底氧化产物，同时释放出少量的能量的过程。
不同生物体内无氧呼吸的酶种类有不同，因此其反应式也有不同。
2. 总反应式：
C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量（酿酒及烂苹果有酒味原理）
C6H12O62C3H6O3+能量（制作酸菜）
分为两阶段

提问：人体内有含有的哪种酶？
作物长时间水浸后为什么会烂根？
3. 能量：
第一个阶段与有氧呼吸相同，第二阶段在不同酶的作用下，分解成酒精或乳酸。由于无氧呼吸是分解成不彻底的氧化产物，还有许多能量未释放出来，所以无氧呼吸比有氧呼吸释放的能量要少得多。例如：1摩尔葡萄糖分解成乳酸，只产生196.65千焦的能量，其中60.08千焦的能量贮于ATP中。
绿色植物能通过光合作用转化、固定能量，合成有机物，所以被称之为“自养”。人和动物必须直接或间接地依存于绿色植物才能保证自身的能量供应和物质供应。

（1）营养物质的种类及消化吸收：
七大营养物质：糖类、脂类、蛋白质、水、无机盐、维生素、纤维素（其中，纤维素属于糖类，但不被人和多数动物消化。纤维素对于人体而言可以促进胃肠蠕动，对预防结肠癌等有重要作用，因此，在六大生命必需要素外，纤维素被称为第七营养元素）
消化方式：细胞内消化细胞外消化
（变形虫、水螅） （水螅、高等动物）
说明：<1> 细胞外消化比细胞内消化优越
① 能消化细胞不能吞入的各种食物
② 有专门分泌酶的细胞、酶的种类多
③ 消化腔的容积大
<2> 水螅等低等多细胞动物可能同时具备细胞内消化和细胞外消化两种方式
<3> 人的细胞内消化遗迹

（2）糖类的代谢
<1> 食物中的糖类绝大部分是淀粉，还有少量的庶糖、乳糖等。
<2> 糖的消化吸收

主要发生三种变化
第一：一部分随血液运往全身各处，被氧化分解利用。

第二：一部分被合成糖元物质储存起来。

第二：除以上变化外，多余葡萄糖转变成脂肪和某些氨基酸。
葡萄糖在体内的变化：

（3）脂类代谢：
<1> 食物中的脂类：
主要 脂肪（甘油三脂）
少量 磷脂（卵磷脂，脑磷脂）、胆固醇
<2> 脂肪的消化吸收：
脂肪
吸收形式：甘油、脂肪酸
运输：大部分被吸收后，在肠上皮细胞内重新合成甘油三脂，再被分泌出来进入中央
乳糜管，经淋巴循环，进入静脉，随血液循环到达全身各组织器官中。
<3> 在人体内的变化情况：
第一：以脂肪组织形式储存起来
a. 皮下结缔组织
b. 腹腔大网膜
c. 肠系膜
第二：在肝脏和肌肉等处，再度分解成甘油和脂肪酸
进一步氧化分解，形成，释放出能量或者转变成糖元
<4> 脂类代谢归纳

<5> 血脂：血浆中所含脂类统称为血脂
① 内容：甘油三脂、胆固醇、游离脂肪酸等
② 指标：受膳食、性别等影响大
空腹时血脂含量为指标，是诊断某些疾病的依据如
③ 影响：糖尿病人、血脂含量也会明显升高。
总胆固醇、甘油三脂长时间过高：动脉粥样硬化
（4）蛋白质代谢
<1> 食物中的蛋白：
植物性蛋白：谷类、豆类等
动物性蛋白：肉、蛋、奶等
微生物蛋白：微生物菌体（单细胞蛋白）
<2> 蛋白质的消化吸收

以主动运输的方式，进入上皮细胞，然后进入毛细血管，再由门静脉输送达肝脏，随
血液循环到达全身各组织。
<3> 氨基酸的四种变化：
第一：直接用来合成各种组织蛋白质：
红细胞 血红蛋白
肌肉细胞 肌球蛋白、肌动蛋白
某些蛋白质合成速度快：老鼠肝脏被部分切除，10～20d的恢复
同位素测定法，人肝脏蛋白、血浆蛋白20d更新。
第二：合成有一定生理功能的特殊蛋白质
肝细胞 合成 纤维蛋白 凝血酶原
消化腺上皮细胞 消化酶
胰岛细胞 胰岛素，胰高血糖素
第三：通过氨基转换作用，把氨基转移给其他化合物合成新的氨基酸：

（谷丙转氨酶，在肝脏中含量最高，当肝脏发生病变时，该就大量释放到血液中。医
院常化验空腹条件时血液中的该酶含量，以作为诊断是否患肝炎等疾病的重要指标。即GPT值）
非必需氨基酸：人和动物体内能合成的氨基酸。
必需氨基酸：不能在人和动物体细胞内合成，只能从食物中获得的氨基酸
8种必需氨基酸：
赖氨酸 色氨酸 亮氨酸 异亮氨酸
缬氨酸 苏氨酸 苯丙氨酸 甲硫氨酸
第四：通过脱氨基作用，氨基酸分解成含氮部分，不含氮部分
不含氮部分：
① 彻底氧化分解，生成释放能量
② 合成脂肪和糖类
含氮部分：氨基转变成尿素排出。
<4> 归纳：
（5）三大营养物质代谢的关系：
在同一细胞内，这三类物质代谢是同时进行的；它们之间既相互联系，又相互制约，
共同形成一个协调统一的过程。
<1> 糖类、脂类、蛋白质之间是可以转化的。

<2> 糖类、脂类和蛋白质之间的转化是有条件的
a. 只有糖类供应充足的情况下，糖类才可能大量转化成脂类
b. 各代谢物间转化程度差异明显，脂肪不能大量转化成糖类
<3> 糖类、脂类、蛋白质之间，相互制约着
a. 糖是主要供能者，只有当糖代谢发生障碍 ，引起供能不足时，才由脂肪和蛋白质供
能。
b. 相互制约关系

（6）三大营养物质代谢与体健康
<1> 血糖平衡：血糖含量保持相对平衡，是个动态调节过程。
正常值：80～120mg/ dL 高血糖：>120mg/ dL 低血糖：<50～60mg/dL
<2> 低血糖：
病因：长期饥饿或肝功能衰退
早期病症：头昏、心慌、出汗、面色苍白、四肢无力等
早期恢复：吃含糖较多食物，即可恢复
晚期病症：惊厥、昏迷等
病因：脑组织功能活动所需能量主要来自葡萄糖分解脑组织含糖元极少，需血糖供能，当血糖低于45mg/dL时，脑因能量不足而发生功能障碍。
治疗：及时静脉输入葡萄糖液，可缓解。
<3> 血糖平衡：

<4> 脂肪代谢与健康：
① 肥胖：
a. 遗传性 b. 内分泌失调 c. 供能物质供过于求 糖
② 脂肪肝
正常人：多余脂肪
患者：肝脏功能不好，或磷脂合成减少
↓
脂蛋白合成受阻
↓
脂肪在肝脏中堆积（脂肪肝）
↓
肝细胞坏死，结缔组织增生
↓
肝硬化
预防：合理膳食，适当休息活动，多吃含卵磷脂较多的食物。
<5> 蛋白质与生理健康
① 蛋白质代谢
a. 人体每天必须摄入足够量的蛋白质，保持氮代谢平衡
b. 生长发育时期的少年儿童、孕妇、大病初愈的、食物中应该含多的蛋白
② 蛋白质营养
a. 动物性食物，氨基酸多，种类齐全
b. 植物性食物，有些缺少必需氨基酸
饮食结构单一，易造成营养不良

【模拟试题】
1. 人和动物体的物质代谢只发生在（ ）
A. 消化道内 B. 肝脏内 C. 内环境 D. 细胞内
2. 下列是血糖代谢图解，指出哪项是不正确的（ ）

A. ① B. ② C. ③ D. ④
3. 吃进的马铃薯在人体内分解代谢的最终产物主要是（ ）
A. 淀粉 B. 麦芽糖 C. 葡萄糖 D. 二氧化碳和水
4. 下表表示某种食物中的四种氨基酸的含量和人体蛋白质中这四种氨基酸的平均含量。如果人食用这种食物，在人体内发生下列哪种生理过程，才能使食物中的这四种氨基酸得到充分合理的利用（单位：g/g）（ ）
氨基酸
丙氨酸
精氨酸
谷氨酸
丝氨酸
食物中
0.01
0.10
0.05
0.20
人体蛋白质中
0.2
0.01
0.1
0.04
A. 转氨基作用 B. 脱氨基作用 C. 氧化作用 D. 呼吸作用
5. 细胞内的蛋白质转变为脂肪，必须先经过的生理过程是（ ）
A. 转氨基作用 B. 脱氨基作用 C. 氧化分解作用 D. 缩合或水解作用
6. 早餐空腹喝牛奶，不如喝牛奶时吃些馒头等食品营养利用值高些，其原因是前者被人体吸收的氨基酸主要进行下列哪些作用所致（ ）
A. 合成作用 B. 氨基转换作用 C. 脱氨基作用 D. 以上三种作用
7. 图是哺乳动物体内蛋白质代谢的途径，请据图回答：

（1）a过程是指___________ 。
（2）b是指____________________。
（3）d过程的发生需经过___________作用。
（4）d→尿素的变化主要是在动物的____________器官内进行的。
（5）用氨基酸喂饥饿动物，其肝脏中糖元的含量将___________。
8. 有人用原子示踪法做了一个有趣的实验，给绿色植物施用含有放射性同位素15N的氮
肥；让人吃了这些绿色植物，最后在人尿中检测出15N。请简要分析上述15N的行程。
9. 某人因饥饿而头晕，最好吃下列哪种食物，恢复正常的速度较快（ ）
A. 鸡蛋 B. 花生米 C. 牛肉 D. 面包
10. 吸收到人体内的葡萄糖、氨基酸和脂类物质所不共有的代谢途径是（ ）
A. 合成大分子有机物 B. 分解释放能量
C. 在体内大量储存 D. 转化成其他有机物质
11. 图为动物体内糖类、蛋白质和脂肪三类物质之间的代谢关系。请回答：

（1）完成a和c过程需要通过 ；完成b过程需要通过 。
（2）当 时，g过程加强。
（3）经过c、e形成的脂肪多数储存在皮下，大网膜和肠系膜等处。而氨基酸则不能
在体内 。
（4）氨基酸经过脱氨基后的剩余部分可有哪几个去向？ 。
12. 图表示人体内的物质代谢途径和产物，其中 X 和 Y 为代谢中间产物，→表示反应
方向。

（1）写出图中下列物质名称：A ， B ，E ，F 。
（2）人饥饿时首先使用的贮能物质是 ，当它数量不足时，则动用
和 。
（3）用图中标号依次写出食物中的淀粉转化为脂肪的代谢途径 。
（4）A物质分解过程⑧又称为 作用。人体所必需的A物质有一部分不能由
过程⑦生成，必须从膳食中摄取，这部分物质称为 。
13. 当人体出现低血糖晚期症状时的有效急救措施是（ ）
A. 吃含糖多的食物 B. 喝糖水
C. 静脉注射葡萄糖 D. 静脉注射生理盐水
14. 形成脂肪肝的原因有（ ）
① 肝脏功能不好 ② 磷脂合成减少 ③ 磷脂合成增多
④ 脂蛋白合成受阻 ⑤ 脂肪不能从肝脏顺利运出 ⑥ 喜欢吃肥肉
A. ①②④⑤ B. ①③④⑤ C. ①②⑤⑥ D. ①③⑤⑥
15. 图表示某人因病不能进食，住院期间以葡萄糖静脉注射25天后，原生质中蛋白质、
脂类、糖类的含量曲线。请分析回答：

（1）图中甲、乙代表的物质依次为___________、___________。
（2）图中三大物质变化的原因是______________________________________。

【试题答案】
1. D 2. D 3. D 4. A 5. B 6. B
7.（1）蛋白质的消化和吸收
（2）自身蛋白质的分解
（3）脱氨基
（4）肝脏
（5）增加
8. ① 15N（NH4＋或NO3－）先交换吸附到根细胞表面，再主动运输到细胞内部；
② 光合作用的产物糖与含15N的物质共同转化成植物蛋白；
③ 人吃进植物蛋白，经消化、吸收、血液循环进入组织细胞；
④ 细胞内含15N的氨基酸可以参与组织蛋白合成，有些组织蛋白又要分解成CO2、H2O
和尿素，15N存在于尿素中；
⑤ 肾脏形成的尿液中含有尿素，随尿排出体外。最后可以从尿中检测出15N。
9. D
10. C
11.（1）脱氨基作用；氨基转化
（2）血糖浓度小于0.1%
（3）贮存
（4）氧化分解；转变成C6H12O6；转变为脂肪
12.（1）氨基酸；脂肪；糖原；氧
（2）肝糖元（答糖元不给分）；脂肪；蛋白质
（3）淀粉→ D → X →C和甘油 →B
（4）脱氨基；必需氨基酸
13. C
14. A
15.（1）蛋白；糖类
（2）病人因缺少某些必需的氨基酸的供应，体内蛋白质合成减少，糖类因不断补充含量稳定，且糖类可转化为脂质，故病人脂质也稳定