高中生物 第3章 人和动物的代谢 全套导学案 新人教版必修1

用心 爱心 专心 1 人和动物的代谢人和动物的代谢 本章知识框架 疑难精讲 1 弄清人和动物体内三大营养物质的代谢及其关系 对于三大营养物质的代谢 我们可以从两个方面进行理解 归纳 一是来源 糖类 脂类和 蛋白质是不溶于水的有机高分子物质 不能被动物直接吸收 动物只有在消化酶的作用下 将其水解成小分子 溶于水的物质才能被吸收 消化过程为 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 脂肪 脂肪酸 甘油 蛋白质 多肽 氨基酸 二是去向 进入体内的营养物质 在细胞内产生 一系列的变化 其中 三大营养物质共有的途径是氧化分解释放出所含有的能量 供生命活 动需要 不共有的途径是在体内贮存起来 即糖类和脂类在体内可以贮存 蛋白质在体内不 能贮存 三大营养物质具体的代谢过程 从来源和去路两种情况可以比较如下 1 糖类代谢 葡萄糖在体内的变化 用心 爱心 专心 2 2 蛋白质代谢 氨基酸在体内的变化 3 脂类代谢 脂类在体内的变化 用心 爱心 专心 3 2 三大营养物质代谢的关系 三大营养物质代谢的关系 实质上是介绍了糖类 脂类和蛋白质在人体内的相互转化情况 科学实验证明了三大营养物质 在体内可以进行相互转化 这一过程是通过呼吸作用过程中 产生的中间产物 如丙酮酸等 完成的 由于三大营养物质代谢的中间产物基本相同 故这 些中间产物构成了三大营养物质联系的桥梁 对植物来讲 糖 脂肪 蛋白质之间可以相互 转化 而对人来讲 糖类和脂类之间可以进行相互转化 多余的蛋白质可以转化成糖类或脂 肪 但糖类和脂肪只能转化为组成人体的 12 种氨基酸 另有 8 种氨基酸不能转化 只能靠 从食物中摄取 因此 这 8 种氨基酸叫人体必需氨基酸 对于糖类 脂肪 氨基酸 蛋白质 之间的关系 可通过设例分析理解 例如 北京鸭在育 肥阶段用含糖类很多的谷类食物饲养 经过一段时间 鸭就变肥了 这说明糖类在动物体内 可以转变成脂肪 又如 把酵母菌放在含糖培养基中培养 它的细胞内就能合成各种脂类 某些动物在冬眠后发现脂肪层变薄 糖类可以转变成非必需的氨基酸 但在人体内不能合成 必需氨基酸 用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗 则有 50 以上的食物蛋白质可以转变成葡萄 糖 同时用蛋白质饲料喂动物 发现动物逐渐肥胖等 这些实验表明了三者之间可以实现转 化 研究发现三者的关系如下图所示 3 三大营养物质代谢与人体健康 1 糖代谢与人体健康 血糖浓度的相对稳定 正常人空腹时血糖浓度是相当恒定的 每 100mL 血液含葡萄糖 80 120mg 进食后 由于大量葡萄糖吸收入血 血糖浓度暂时升高 但不久即恢复正常 在 短时间内空腹 没有糖吸收入体内时 肝糖元再分解成葡萄糖而进入血循环 血糖的去路有 四条 一是氧化分解 二是合成肝糖元或肌糖元而贮存 三是合成非糖物质 如脂肪 某些 用心 爱心 专心 4 氨基酸等 四是随尿排出 血糖从尿中排出是一种不正常的去路 但在某些情况下 血糖含 量升高 如超过 160mg dL 超过了肾小管的重吸收能力 此时部分糖从尿中排出 血糖的来 源及去路概括如下图所示 血糖浓度平衡的原因 上述血糖的来源与去路在机体内保持着动态平衡 这种平衡状态是 在神经 激素及某些器官的功能调节作用下来完成的 血糖浓度过低或过高对人健康的影响 人在长期饥饿或肝功能减退情况下 血糖浓度低于 50mg dL 就会出现头昏 心慌 出冷汗 面色苍白 四肢无力等低血糖早期症状 当血糖 含量低于 45mg dL 时 脑组织就会因得不到足够的能量供应而发生功能性障碍 出现惊厥和 昏迷等低血糖晚期症状 这时应及时给患者静脉注射葡萄糖溶液 当人体内胰岛素分泌过少时 可使血糖浓度升高 一部分血糖随尿液排出 称糖尿病 此病 主要由于胰岛素分泌不足引起的 所以注射胰岛素可使症状消失 但不能根治 胰岛素是一 种蛋白质 口服时容易被胃肠内的蛋白酶分解而失效 所以不能口服 2 脂类代谢与人体健康 肥胖的原因 一般情况下的肥胖 是人多食少动 使得摄入的供能物质多于消耗的供能物 质 由食物中吸收来的过量脂肪和糖类 蛋白质可转变成脂肪储存在体内 导致肥胖 肝硬化的原因 肝脏是脂肪运输的枢纽 消化吸收后的一部分脂肪先进入肝脏 以后再转 变成体内脂肪而贮存 饥饿时 贮存的体内脂肪先被运到肝脏 然后再进行分解 脂肪在血 液中是以脂蛋白的形式运输的 如果肝脏功能不好 或者缺乏合成脂蛋白的原料之一 磷 脂 脂蛋白的合成受阻 脂肪不能顺利地从肝脏中运出去 因而造成脂肪在肝脏中积累 形 成脂肪肝 这种情况会影响肝细胞的功能 长期发展下去 可使肝细胞坏死 结缔组织增生 最终导致肝硬化 合理膳食 适当地休息和活动 并注意吃一些富含卵磷脂的食物 能防治 脂肪肝 3 蛋白质代谢与人体健康 在生命活动过程中 组成组织和器官的蛋白质 经常不断地进行新陈代谢 因此机体必须经 常从外界摄取蛋白质 作为体内新生蛋白质的原料 以维持体内蛋白质的平衡 我们日常生 活中食入的蛋白质都是混合蛋白质 各种不同来源的蛋白质含有不同成分和比例的必需氨基 酸 所以混合食物中蛋白质可以互相补充所缺少的必需氨基酸 而使它们的成分和比例更接 近于机体蛋白质中必需氨基酸的成分和比例 故同时吃几种不同来源的蛋白质可取长补短 使营养价值不高的蛋白质 可以更合理地高度利用 学法指导 本部分知识可以安排 2 3 课时完成 充分利用知识网络图解学习人和高等动物的三大物质代谢 重点是糖的代谢与健康 明确血 糖的来源和代谢去路 氨基酸的代谢去路等 明确三大物质代谢的关系 可以联系胰岛素 胰高血糖素对糖代谢的调节来掌握该部分知识 形成知识体系 对于三大营养物质代谢与人体健康 重点分析糖代谢与人体的健康 联系现实生活中的一些 病例 如糖尿病 低血糖症 脂肪肝 肥胖症等分析物质代谢与人体健康问题 然后结合练 用心 爱心 专心 5 习题记住有关问题 典型例题精讲 例 1 2003 年上海春季高考题 在将鲜牛奶制成酸奶的实验中 盛鲜奶的容器必须密封 的主要原因是防止 A 空气进入容器 B 产生的乳酸分解 C 水分过度蒸发 D 灰尘掉入容器 解析 酸奶的形成 必须在乳酸菌的作用下 产生乳酸 才能使奶变酸 乳酸菌的代谢方 式是异养厌氧型 所以只有在无氧气的条件下 生长繁殖才能更快更好 产生较多地乳酸 在有氧的条件下 反而受到抑制 答案 A 例 2 2002 年全国高考题 下列各类人群中 一段时期内人体摄入和排出的氮量基本相 等的是 A 健康儿童 B 重创伤恢复期病人 C 健康成年男子 D 禁食期病人 解析 此题表面上是考查氮代谢的过程 实际上就是考查蛋白质的代谢问题 因为人体内 蛋白质代谢过程中产生含氮的废物 人在不同年龄段以及健康与患病时的物质代谢的速度是 不同的 健康儿童正处在生长旺盛的时期 其同化作用大于异化作用 因此一段时间内 摄 入物质的量大于分解物质的量 生病的人和禁食的人 一段时间内摄入物质的量少于排出物 质的量 只有健康的成年人 其同化作用等于异化作用 因此在一段时间内摄入和排出的物 质的量基本相等 答案 C 例 3 人体内脂肪和蛋白质共同的代谢终产物有 A 二氧化碳和尿素 B 胆固醇和氨 C 尿素和尿酸 D 二氧化碳和水 解析 脂肪在人体内氧化分解中的代谢终产物是二氧化碳和水 蛋白质在氧化分解中 首 先通过脱氨基作用脱下氨基形成尿素 不含氮部分分解成二氧化碳和水 答案 D 例 4 动物在饥饿状况下 组织内首先可能降低含量的物质是 A 糖元B 氨基酸 C 血糖D 脂肪 解析 动物在饥饿状况下 得不到食物的补充 而生命活动的能源物质主要是糖类 因此 动物体内的氧化分解仍在进行 为生命活动提供能量 氧化分解的物质主要是血液中的葡萄 糖 因此 组织内首先降低含量的是血糖 答案 C 例 5 不吃早餐的学生 往往在上第二节课时 出现头昏 心慌 四肢无力等现象 出现 上述现象的原因是 A 血糖低于 160 mg dL 用心 爱心 专心 6 B 体内缺少必需的氨基酸 C 血脂浓度过高 D 脑组织得不到足够的能量供应 解析 脑组织中含糖元极少 需要随时从血液中吸收血糖 来氧化分解释放能量 不吃早 餐的学生 到第二节课时 体内缺少能源物质糖类 导致血液中缺少葡萄糖 从而使脑组织 中缺少能量供应而出现上述症状 答案 D 例 6 2000 年上海高考题 下图表示人体的物质代谢途径和产物 其中和为代谢中 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 当它的数量不足时 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 又称为 作用 人体所必需的 A 物质有一部分不能由过程 生成 必须从膳食中摄取 这部分物质称为 解析 1 蛋白质可以分解成氨基酸 而分解成甘油与 C 脂肪酸 的是脂肪 淀粉可以 分解成葡萄糖 进入血液的葡萄糖可以合成糖元 在肝脏中合成肝糖元 在肌肉中合成肌糖 元 当有机物氧化分解成 CO2 和 H2O 时 需要吸进 O2 2 饥饿时 肝糖元会分解成葡萄 糖进入血液 当肝糖元不足时 糖类 脂肪 蛋白质也会分解释放能量 供给生命活动需要 3 食物中的淀粉分解成 D 葡萄糖 形成 x 代谢中间产物 再转化成甘油和脂肪酸 然后再合成脂肪 这是淀粉转化成脂肪的大致过程 4 A 氨基酸 分解成 Y 的过程 称 为脱氨基作用 对于人来说 有 8 种必需氨基酸不能通过体内的其他物质转化而成 必需从 食物中摄取 本题将三大有机物代谢综合考查 题目中出现了一系列数字 符号 这就要求在平日的学习 过程中 对基础知识一定要学扎实 牢固 并能进行分析 综合 应用 答案 1 氨基酸 脂肪 糖元 氧 用心 爱心 专心 7 达标训练 一 选择题 1 下列对血糖浓度相对稳定起重要作用的一组是 A 胰岛 肝脏 肾小管 B 胰岛 肝脏 肠腺 C 胰岛 胆囊 肾小管 D 胰岛 胆囊 肠腺 解析 胰岛分泌的胰岛素具有促进血糖合成糖元 加速血糖分解的作用 正常人进食后由 于消化和吸收 血糖浓度在 0 5 小时左右达到最高峰 在胰岛素的作用下 部分血糖在流经 肝脏和肌肉时 分别形成了肝糖元和肌糖元 作为能量的暂时贮备 肾小管对原尿中的葡萄 糖有重吸收作用 正常情况下 能将原尿中的全部葡萄糖重吸收回血液 但当血糖浓度大于 160 mg dL 时 肾小管亦不能将原尿中的葡萄糖全部重吸收 故在尿液中有葡萄糖 答案 A 2 在人体内糖类代谢过程不会发生的是 解析 在糖类代谢过程中 血糖和肝糖元可以互相转变 当血糖浓度高于 80 120mg dL 时 血糖则合成肝糖元贮存起来 以此来降低血糖浓度 反之 肝糖元则转变成葡萄糖 陆续释 放入血液中 以供给各组织需用 在无氧呼吸时 葡萄糖可以形成乳酸同时释放能量 同时 在糖类代谢过程中 一部分糖类还可以转变成脂肪 所以糖类物质摄入量过多 也会发胖就 是这个道理 而血糖和肌糖元之间则不能互相转变 肌糖元则是作为能源物质 为肌肉活动 提供能量 答案 C 3 2003 年上海高考题 糖 脂肪和蛋白质在人体代谢过程中 都可出现的是 可在体内储存 在体内可相互转化 分解后释放能量 能生成水 CO2 和尿素 A B C D 解析 葡萄糖在人体内可被氧化分解 合成糖元 转变为非糖类物质 脂肪在体内储存或 氧化分解或转变为糖元等 氨基酸在人体内合成自身组织蛋白 酶或激素等 也可以通过转 氨基作用合成新的氨基酸 还可以通过脱氨基作用进行氧化分解或合成糖类 脂肪 答案 B 4 由肠道吸收到体内的氨基酸可能有的各种变化是 氨基酸 合成 组织蛋白质 氨基酸 氨基转换 新的氨基酸 氨基酸 合成脱氨基 糖类 脂肪 用心 爱心 专心 8 氨基酸 分解脱氨基 尿素 二氧化碳和水 A B C D 解析 肠道吸收人体内的氨基酸主要有以下几种变化 一是直接用来合成组织蛋白质等 二是通过氨基转换作用形成新的氨基酸 三是通过脱氨基作用形成含氮部分和不含氮部分 含氮部分可以在肝脏内形成尿素 不含氮部分可以氧化分解成二氧化碳和水 也可以转变成 糖类或脂肪 答案 D 5 体内过多的碳酸氢盐排出体外 主要依靠 A 呼吸系统B 泌尿系统 C 消化系统D 循环系统 解析 碳酸氢盐属于体内的无机盐离子排出的途径主要通过泌尿系统 答案 B 6 临床通过检测尿液中一定时间的含氮量 可粗略地估算下列哪一营养物质在该段时间内 的氧化分解量 A 蛋白质B 脂肪 C 糖类D 维生素 D 解析 氮是蛋白质和核酸特有的组成元素 其代谢产生的废物分别是尿素和尿酸 所以检 测尿液中的含氮量 可以推测体内的蛋白质和核酸代谢情况 但题目中只提供了蛋白质这一 选项 所以应选 A 答案 A 7 人体内合成糖元的主要部位是 A 肝脏和小肠B 胰腺和小肠 C 肝脏和骨骼肌D 胰腺和肝脏 解析 人体内的糖元包括肝糖元和肌糖元 肝糖元在肝脏内合成 肌糖元主要在骨骼肌中 合成 答案 C 8 下列氨基酸中 人体能合成的是 A 赖氨酸B 丙氨酸 C 甲硫氨酸D 缬氨酸 解析 构成人体的 20 种氨基酸分为必需氨基酸 8 种 和非必需氨基酸 必需氨基酸只能 从食物中获得 而非必需氨基酸可以在人体内合成 A C D 代表的氨基酸都是必需氨基酸 只有丙氨酸是非必需氨基酸 可以在人体内合成 答案 B 9 下列关于三大营养物质的叙述 其中正确的是 A 人和动物所需要的能量都是由糖类供给的 B 人体的肝脏和肌肉能够合成糖元 C 人体内的脂肪完全是来自食物中的脂肪 D 在一般情况下 糖类可以大量转化成脂肪 同样 脂肪也可以大量转化成糖类 解析 三大营养物质中 糖类是人和动物的主要能源物质 蛋白质和脂肪也能提供能量 因此 A 答案错误 人体内的脂肪一部分从食物中吸收 主要是在人体内合成的 一般情况 下 过多的糖类比较容易转化成脂肪 但脂肪并不容易转化为糖类 正常情况下 过多的血 糖可以在肌肉内合成肌糖元 在肝脏内合成肝糖元 用心 爱心 专心 9 答案 B 10 导致某人肥胖是由于其摄入的供能物质多 而消耗的供能物质少 这些供能物质包括 A 糖类B 脂肪 C 蛋白质D A B C 三项 解析 人体内的主要供能物质是糖类 但是脂肪和蛋白质也能提供能量 答案 D 11 下列哪项不是蛋白质在人体内的生理功能 A 细胞成分的更新物质 B 酶的主要成分 C 组织修复的原料 D 能量的主要来源 解析 蛋白质在人体内主要用来构成组织 细胞或组织更新的原料 大多数酶是蛋白质 生命活动的主要能源物质是糖类 蛋白质不是主要的供能物质 答案 D 12 有人长期食用一种食物 会出现蛋白质营养不良 其原因是 A 缺乏各种糖类 脂类 B 缺乏必需的氨基酸 C 缺乏动物性蛋白质 D 缺乏各 种氨基酸 解析 人类需要的必需氨基酸不能在体内合成 只能从食物中获得 长期食用一种食物 就会导致蛋白质营养不良 答案 B 13 苏氨酸 丁酮酸 氨基 谷氨酸 丙酮酸 酮戊二酸 丙氨酸 上述两个反应分别属 于 A 氨基转换作用和脱氨基作用 B 氨基转换作用和综合作用 C 脱氨基作用和氨基转换作用 D 分解作用和聚合作用 解析 上述的第一个反应是把氨基酸分解成丁酮酸和含氮的氨基 属于脱氨基作用 上述 的第二个反应是一种氨基酸转化成另一种氨基酸 属于氨基转换 答案 C 14 血钙过高会引起 A 骨软化病B 骨质生长障碍 C 佝偻病D 肌无力症 答案 D 15 主要由小肠绒毛内毛细淋巴管吸收的物质 可被内分泌腺用来合成 A 胰岛素B 维生素 D C 性激素 D 生长激素 解析 由小肠绒毛内的毛细淋巴管吸收的营养成分是脂类 在题目给出的选项中 性激素 属于脂类物质 答案 C 16 一个健康的人若进食较多的糖和食盐 那么他排出的尿液中的葡萄糖和盐分的量是 A 两者均增多 B 两者均未增多 C 糖增多 盐未增多或没有 D 盐增多 糖 未增多或没有 解析 当一个人食用较多的糖 被吸收进人体内后 根据糖代谢的情况 可有三种去向 正常人尿液中不会出现糖 食用糖过多 导致血糖浓度过分升高时 肾小管不能将原尿中的 全部血糖吸收 故尿中可出现葡萄糖 当摄入较多的无机盐后 由于无机盐不能在体内贮 存 尿液中的无机盐含量增多 这是因为人体通过排尿可以调节体内无机盐的平衡 答 案 D 17 血糖转化成脂肪主要发生在 A 人体所有细胞 B 肝细胞 C 肌细胞D 脂肪细胞 解析 肝脏是人体内非常重要的器官 具有解毒和合成作用 人体内过多的葡萄糖可以转 用心 爱心 专心 10 化成肝糖元暂时储存起来 还可以转变成脂肪 然后运输到相应的部位储存起来 肝脏是人 体内合成脂肪的主要器官 答案 B 二 非选择题 18 下图是正常人的糖代谢途径及其调节的示意图 请据图回答 1 图中 a 代表肠 胰 酶和 酶以及唾液淀粉酶 2 人在饥饿的情况下 促使 e 过程进行的激素是 3 图中 b 过程的产物是 4 图中 d 代表 5 一次大量吃糖以后 图中 c 表示 的过程 解析 人体内糖代谢的途径主要是从血糖的来源和去路两个方面加以分析 饭后食物中的 淀粉 在唾液及肠胰淀粉酶和肠胰麦芽糖酶的作用下 最终在小肠内被水解成葡萄糖 葡萄 糖被小肠绒毛吸收入血液而成为血糖 血糖浓度在饭后一段时间内会超过正常水平 80 120 mg dL 左右 再分析血糖的去路 由于血糖浓度的升高 此时胰岛的分泌功能加强 分泌较 多的胰岛素释放到血液中 在胰岛素的作用下 一部分血糖被组织细胞氧化分解 产生 CO2 和 H2O 同时为人体的各项生命活动提供能量 一部分被肝脏和骨骼肌合成糖元 作为能量 的暂时贮备 另外还有一部分血糖转变为脂肪贮存起来 也作为能量的暂时贮备 人在饥饿状态下 血糖浓度降低 这时胰高血糖素分泌量就会增加 促使肝糖元分解成葡萄 糖进入血液 以提高血糖水平 使血糖浓度维持在 80 120 mg dL 左右 正常人一次吃糖过 多时 会出现血糖浓度过高 肾小管不能将过滤到原尿中的葡萄糖全部重吸收回血糖 使一 部分葡萄糖随尿排出 形成 糖尿 人体在剧烈运动时 骨骼肌急需大量的能量 尽管当时的呼吸运动和血液循环都大大地加强 了 但是仍然不能满足肌肉组织对氧的需要 以致使肌肉细胞处于暂时相对缺氧的状态 于 是肌肉细胞在酶的作用下 通过无氧呼吸将糖类分解成乳酸并合成少量 ATP 暂时满足肌肉 剧烈活动所急需的能量 答案 1 淀粉 肠 胰麦芽糖 2 胰高血糖素 3 乳酸和少量 ATP 4 脂肪 5 随 尿排出体外 19 下图是人体内蛋白质代谢过程示意图 请据图回答 1 食物蛋白质必须先被分解为 A 物质后才能被吸收 此 A 物质是指 完成这一 过程所需的消化酶有 用心 爱心 专心 11 2 小肠上皮细胞吸收 A 物质的方式是 A 物质被小肠上皮细胞吸收后进入小肠 绒毛内的 3 图中完成 过程的细胞器是 完成 过程的细胞器是 4 写出图中各字母所表示的物质 B C D 解析 此题考查人体内蛋白质代谢的过程 人体内蛋白质的代谢过程可以从体内氨基酸的 来源和去路两方面加以分析 来源 主要是从食物中的蛋白质消化吸收而来的 食物中的蛋白质在胃内经过胃蛋白酶的作 用 一部分被水解成多肽 进入小肠后 在胰蛋白酶的作用下 所有蛋白质都被水解成多肽 多肽再在肠肽酶的作用下最后水解成氨基酸 氨基酸由小肠绒毛上皮细胞通过主动运输方式 吸收进入小肠绒毛内的毛细血管中 随血液循环运输到全身各组织细胞 去路 到达各组织细胞中的氨基酸 主要在核糖体内通过缩合作用合成各种组织蛋白 也有 一部分被腺体细胞合成各种酶或某些激素 通过高尔基体分泌到细胞外 调节人体的新陈代 谢等生命活动 还有一些氨基酸在细胞内通过脱氨基作用先分解成含氮部分 氨基 和不含 氮部分 其中的含氮部分被转化成尿素排出体外 不含氮部分被氧化分解成 CO