专题02 动物的新陈代谢探究（原卷版）

决胜2020年中考科学压轴题全揭秘专题02动物的新陈代谢探究【考点1】呼吸作用【例1-1】在学习了呼吸系统的知识后，某科学兴趣小组的同学为了证明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳，根据“二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性”设计了以下实验：材料用具：澄清石灰水、试管2支、气球2个、打气泵1个、凡士林、细线若干条。设计方案：步骤一：把气球A吹到一定大小，并用细线扎紧气球口，接着用打气泵向气球B打入空气，使其与气球A一样大，也扎紧气球口。步骤二：向甲、乙两支试管中分别加入3毫升澄清石灰水。步骤三：在甲、乙试管外壁涂上凡士林，减少实验时气体外泄。步骤四：把气球A和B分别套在试管甲和乙上(如图所示)，解开气球，将球内气体通入试管，并轻轻振荡。步骤五：观察甲、乙试管内石灰水的变化。根据以上实验设计，回答下列问题。（1）设计方案中设计的试管乙是为了与试管甲形成________作用。（2）预测实验结果：预测一：假设甲、乙试管中的石灰水都________

，则不能说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。预测二：如果试管甲中的石灰水变浑浊，另一试管中的石灰水没有变化，则说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。【变式1-1】.如图是检验呼出气体的实验装置，请根据你所学的知识和实践经验回答下列问题。（1）在“呼吸处”缓慢地吸气和呼气，吸气时，用夹子夹紧B管的橡皮管；呼气时，用夹子夹紧A管的橡皮管。进行多次后，________

(填“A”或“B”)试管内的石灰水变浑浊了。证明呼出的气体中含________。（2）在实验中设置A试管的目的是________。（3）人体内呼出的二氧化碳产生的部位是

。A.

血液

B.

肺泡

C.

细胞

D.

气管（4）在呼吸时，由于肋间外肌和膈肌收缩，胸廓扩大，气体就被________；当________和________舒张，胸廓变小时，气体就被呼出。【例1-2】.小乐用下列装置探究酵母菌的呼吸方式，回答问题：（1）酵母菌与人类生活关系密切。下列有关酵母菌说法正确的是________(选填序号)。①单细胞生物；②细胞中没有成形的细胞核；③营养方式为寄生；

④只能孢子生殖（2）小乐选用A、B、C装置探究酵母菌的有氧呼吸方式，则装置连接的顺序是：空气→________(用字母和箭头表示)；若装置连接正确，并在适宜环境中培养8～10h，能证明酵母菌有氧呼吸产生CO2的现象是________。（3）小乐选用A、D装置探究酵母菌的无氧呼吸是否产生CO2，当D装置刚装配好后，立即连接A装置，判断此做法是否正确，并说明理由。________。【变式1-2】如图是研究酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产物差异的实验：步骤一：取2克高活性干酵母放于烧杯中，加入200毫升的32℃的质量分数为5%的葡萄糖溶液，搅拌使其均匀混合。步骤二：取两支相同的注射器，编号为A和B，在注射器内分别抽取30毫升酵母菌培养液，B号注射器再抽取30毫升空气，振荡几次；步骤三：用橡胶管分别连接注射器和装有BTB试剂的试管，5分钟后观察实验现象。步骤四：将注射器内的酵母菌培养液分别倒入烧杯中，加入酸性重铬酸钾溶液，观察实验现象。查阅资料：①BTB试剂在中性环境中呈淡蓝色，在酸性环境中呈黄色；酸性重铬酸钾溶液呈橙色，遇酒精变成灰绿色。②有氧呼吸：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量③无氧呼吸：葡萄糖→二氧化碳+酒精+少量能量（1）实验用32℃的质量分数为5%的葡萄糖溶液的目的是________。（2）若A、B两组试管中若出现________现象，说明相同条件下，无氧呼吸产生的二氧化碳比有氧呼吸少。（3）实验结束后，发现两个烧杯中的酸性重铬酸钾溶液均变为灰绿色，试分析其原因________。【考点2】酶的作用【例2-1】为了探究某种淀粉酶催化分解淀粉的最适温度，小明进行了如图实验设计和操作，请分析回答：【实验设计】步骤1：取10支试管，分为五组。每组两支试管中分别加入1mL某种淀粉酶溶液和2mL5%淀粉溶液。步骤2：将每组淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡。步骤3：将装有混合溶液的五支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃的水中水浴。反应过程中，每隔1分钟从各支试管中取出一滴反应物，滴在点滴板上，加1滴碘液显色。此实验设计存在一个明显的不足，在进行步骤2之前，应________。【实验操作】纠正该实验错误步骤后，进行操作。一段时间后，当第3组试管中的反应物与碘液混合开始呈棕黄色时，各组实验现象如表(“+”表示蓝色程度)：组别12345处理温度/℃1525354555实验现象+++棕黄色+++【实验结果】可以得出该淀粉酶的适宜温度在________之间。【拓展探究】为进一步确定最适温度，需要________（简述后续实验操作）。【变式2-1】新鲜菠萝果肉中的菠萝蛋白酶能分解口腔黏膜和舌头表面的蛋白质，引起口腔麻木刺痛感。若菠萝用盐水浸泡后再食用，不适感会减轻。小科猜测可能是盐水影响了菠萝蛋白酶的活性。为研究盐水对菠萝蛋白酶活性的影响，小科取6支相同的试管，编号1-6，各加入5mL鲜榨的含菠萝蛋白酶的菠萝汁，再按下表分别添加物质，置于37℃的温水中保温。20min后测定蛋白酶活性，并计算其相对活性。数据如下：编号123456试管中所添加的物质★5mL1%NaCl溶液5mL3%NaCl溶液5mL5%NaCl溶液5ml7%NaCl溶液5mL9%NaCl溶液蛋白酶相对活性100%88%69%94%88%80%根据上述实验，回答下列问题：（1）为了形成对照，表格中“★”处的内容是________。（2）实验表明，不同浓度的NaCl溶液都能抑制菠萝蛋白酶的活性。上述实验中，抑制作用最强的NaCl溶液浓度为________。（3）因为酶的活性与________有关，小科认为菠萝用热水浸泡后食用，不适感也可能减轻。【考点3】激素的作用【例3-1】糖尿病是当今世界上危害人体健康的常见病之一，常见症状有多饮、多食、多尿以及消瘦等。糖尿病的主要危害在于它的并发症，会对人体多种系统造成损害。目前，糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗?为探究这一问题，某科技小组设计了如下方案：步骤一：将大小、健康状况相同的甲、乙两其小鼠的胰岛破坏。步骤二：甲鼠定时喂全营养饲料，每次喂食前注射适量的胰岛素；乙鼠定时喂与甲鼠等量的全营养饲料.每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛索。步骤三：重复步骤二的操作，几天后，采集两鼠的尿液，检测其葡萄楮含量，分析得出结论请根据实验方案回答问题：（1）你对该实验作出的假设是________。（2）在探究实验中.起对照作用的小鼠是________。（3）假如按照上述方案进行实验，最终仪在乙鼠的尿液中检测到了葡萄糖，由此可以得出的结论是________。（4）该实验方案在设计上存在一处严重缺陷，请指出________。【变式3-1】铁皮石斛是多年生草本植物，其提取液具有降低血糖的作用。为了进一步研究提取液对糖尿病大鼠降低血糖的效果，某研究小组进行了如下实验。组别数量实验开始(mg/dL)灌喂四周后(mg/dL)甲组10只68.470.2乙组10只334.8338.4丙组10只349.2185.4材料用具：生理状况相同的健康大鼠30只、石斛提取液、血糖测定仪、蒸馏水、灌喂装置等。

实验步骤：从大鼠中随机取10只作为甲组；把另20只制备成实验性的糖尿病大鼠，并随机分成乙组和丙组；灌喂四周，获取数据。（要求：提取液浓度适宜；过程中大鼠全部存活。）

实验结果：如下表所示。根据以上材料回答下列问题：（1）从表中可推本实验需设置三个组别：①选取正常大鼠灌喂蒸馏水作空白对照组；

②选取________作条件对照组；

③选取糖尿病大鼠灌喂提取液作实验组。（2）实验前后需要测定各组大鼠血糖的浓度，表中“68.4mg/dL”这一数据是如何获得的________；（3）健康大鼠体内的血糖主要通过消化器官________从食物中获得。【例3-2】某学习小组为了解甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响，进行如下实验：取几个相同的玻璃缸分别贴上标签A、B。实验步骤A缸B缸步骤一500毫升池塘水500毫升池塘水步骤二水温25℃水温25℃步骤三分别加入同期孵化出的蝌蚪各1只步骤四加入10克蝌蚪饲料加入10克蝌蚪饲料步骤五加入少许甲状腺激素不加甲状腺激素步骤六每天记录蝌蚪生长发育的情况（1）从实验设计可知，本实验探究的问题是：甲状腺激素对蝌蚪的生长发育有影响吗？在这个实验设计中，有一个步骤不够严谨，请你提出改进建议：________。（2）实验设计改进后，A缸和B缸是一组对照实验，其变量是________

。本实验应重复进行3—5次，求几次的平均值，目的是________，提高实验的可信度。（3）实验按修改后的方案进行，出现的实验结果是：A缸蝌蚪比B缸蝌蚪发育快，则该实验得出的结论是：________。（4）在养殖业中，有人为了获得高产，将动物激素添加到家畜、家禽的饲料中。你认为以下观点正确的是________（填字母）。A．添加激素，提高产量，利国利民B．随意添加激素危害人体健康C．经常食用这些家禽及家畜的肉、蛋、奶，可以强身健体D．有些婴幼儿出现性早熟现象，可能和食用这些家禽及家畜的肉、蛋、奶有关1.（2017·宁波）用右图实验装置研究甲状腺激素对小白鼠的新陈代谢是否有促进作用，装置可以满足实验所需的条件。实验步骤如下：①将数只生理状况相同、健康的小白鼠平均分为甲、乙两组，分别放人两个装置中饲养。②甲组喂食普通饲料，乙组喂食等量的添加甲状腺激素的同种饲料，一段时间后测量并记录两装置中红色液柱的移动距离。​（1）两个实验装置中红色液柱都向________

(填“左”或“右”)移动，移动的原因是________

。（2）装有乙组小白鼠的装置中红色液柱的移动距离较大，由此得出初步结论：________

。2.在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计了如图装置来研究昆虫是否进行呼吸作用。O点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值会随之改变，闭合开关后小灯泡发光(碱石灰可以吸收二氧化碳)。实验预测与分析：（1）如果昆虫进行呼吸作用，活塞最终将停留在a的________位置(选填“原来”、

“偏左”或“偏右”)。（2）随着昆虫不断地呼吸，小灯泡的亮度将________。（3）装置中指针设计成AO段比OB段短，这对实验现象起到了________作用。3.兴趣小组为了探究酵母菌在有氧和无氧条件下分解葡萄糖的快慢，设计了如下实验。①在葡萄糖溶液中加入酵母菌，混匀，制成酵母葡萄糖酸，慢步适宜温度下水浴加热一段时间后，测定葡萄糖初始浓度值为44.1克·升¯¹。②取12支试管，等分成A、B两组，在A组试管中各加入5毫升酵母葡萄糖液，同时，在两组试管中________，将两组试管同置适宜温度下水浴加热。③15分钟后测定葡萄糖浓度值，求平均值，再分别计算有氧、无氧条件下分解葡萄糖的速率，数据记录如下表。葡萄糖浓度/克·升¯¹葡萄糖分解速率/克·（升·分钟）¯¹A组33.60.7B组38.1__________（1）②中空白处的步骤为________。（2）表中空白格的数值为________。（3）分析表中的数据，可以得出的结论是________。（4）实验中置于适宜温度下水浴加热的目的是________。4.图甲曲线A表示某人进行强度较高运动及其前后的实际耗氧量，折线B是根据其运动量的大小计算出的耗氧量理论值，图乙为其运动前、运动中和运动后血糖和血液中游离脂肪酸浓度的测定结果。请根据图回答：（1）人从运动初期到接下来的持续不断的运动过程中，血液中的脂肪酸浓度变化原因是什么？（2）通过对曲线A和折线B的变化情况的分析，运动过程中人体能量的供应主要来自于________和体内储存的高能物质的分解等生理过程。（3）通过检测尿中的尿素量，还可以了解人在运动中________代谢的情况。5.为探究植酸酶对鲈鱼生长的影响，某科研小组设计并进行了如下实验：实验步骤具体操作①饲料配制在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将加酶饲料和普通饲料分别制成大小相同的颗粒，在不高于某一温度下烘干后储存。②鲈鱼饲养挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼苗，在两个相同的海水鱼池中各随机放养600尾鲈鱼苗。给一个鱼池的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给另一个鱼池的鲈鱼同时投喂等量的(

)。③结果记录8周后，从每个鱼池中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为759.3%、947.2%。请根据以上实验，回答：（1）在烘干加酶饲料时，要在不高于某一温度下进行，若温度过高，会导致________。（2）步骤②空白处应填写________。步骤②选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是________。（3）根据实验的记录结果，你能得出的结论是________。6.小刚同学在学习了酶的知识后了解到了酶的催化作用要受到温度、酸碱度（pH）的影响。联系到前面学习的知识，小刚同学又提出了自己的一个猜想：酶的催化作用可能会受到重金属离子的影响。结合猜想小刚进行了如下探究：【查阅资料】重金属指密度大于5克/厘米3的金属（一般指密度大于4.5克/厘米3的金属）。【设计实验】取试管4支，编号，按表分别加入试剂，摇匀，迅速置于37℃的水浴中，10分钟后取出，冷却后分别加入碘液3滴，观察其颜色变化。编号0.25%淀粉溶液（ml）蒸馏水（ml）0.3%NaCl溶液（ml）1%CuSO4溶液（ml）唾液溶液（ml）加入碘液3滴后现象132———变蓝色231——1不变蓝33—1—1不变蓝43——11变蓝色【实验结论】酶的催化作用要受到重金属离子的影响。根据小刚同学的探究过程回答下列问题：⑴小刚同学提出猜想的依据是：酶是一种蛋白质，遇到重金属离子会变性，从而丧失活性。⑵比较上述实验中的1号和2号试管及观察到的现象，你可得出的结论是：________。⑶在看了小刚的设计及实验后，同桌的小王认为凭上述实验还不足以证明小刚的猜想。小王提出应该将实验中的CuSO4溶液更换成CuCl2溶液才更有说服力。如果你也同小王一起探究，你还可以建议小刚作怎样的更换？________。⑷在生活中重金属盐类通常也被作为消毒杀菌的药物来使用，图示为硝酸银滴眼液的药品说明书的一部分，其中有一条注意事项，你能用所学的科学知识解释：为什么可以用0.9%的生理盐水来减轻硝酸银的腐蚀性？（用化学方程式表示）________。7.图中甲、乙、丙三条曲线分别表示食物中三种营养物质在消化道中的变化情况，读图并填空：（1）图甲中曲线乙表示________的消化．（2）从图甲中可以看出，淀粉最终在________中彻底消化分解成葡萄糖．（3）葡萄糖被吸收进入血！液后，导致血糖超过正常含量，刺激体内的感受器，引起激素调节，________的分泌增加，使血糖含量下降，维持在正常水平．（4）某同学为了进一步研究淀粉的消化，用图乙中A、B两支试管分别装入2mL淀粉糊，再分别加入不同物质，如图乙所示．比较A、B两支试管，可以证明淀粉酶能________．（5）像淀粉酶这样的生物酶在人体内还有很多，它们具有高效性、________和多样性的特点．8.某兴趣小组为探究铜离子对酶的催化作用的影响，按实验方案加入试剂，摇匀，迅速置于37℃的水浴中，10分钟取出后，冷却后分别加入碘液3滴，观察并记录于下表：编号0.25%淀粉溶液(ml)蒸馏水(ml)1%NaCl溶液(ml)1%CuSO4溶液(ml)唾液溶液(ml)加入碘液3滴后现象13?000变蓝色231001不变蓝330101不变蓝430011?（1）1号试管中的蒸馏水应取________mL。（2）若酶遇到铜离子会失去活性，则4号试管加入碘液3滴后的现象是________。（3）比较上述实验中的1号和2号试管及观察到的现象，可得出的结论是________

。（4）上述实验还不足以证明一定是铜离子对酶的催化有影响，若要证明，可将1%的CuSO4溶液换为________溶液。9.酶是由活细胞产生的具有催化作用的特殊有机物，下列是有关酶特性的探究。（1）如图是某种酶的活性与PH的关系的曲线，请回答：当pH从5上升到7，酶活性的变化过程是________。（2）小麦种子萌发时会产生淀粉酶可将种子内的淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等，为种子萌发提供能量。某小组为探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”。设计实验步骤如下：①培养萌发种子。②制备小麦淀粉酶滤液：依次取等量萌发1～5天的种子分别放入研钵中，经过研磨并分别过滤，收集滤液，分别放入5支试管内并编号为1～5。③取6支洁净试管，编号为A、B、C、D、E、F。向每支试管加入2mL淀粉液，向A中加________，向B～F中分别加入1～5号滤液各1mL。④振荡6支试管，并将6支试管的下半部浸在35

℃温水中，保温5分钟。⑤分别向A～F6支试管中加入一滴碘液并对比颜色。若实验结果是：A中蓝色最深，B～F5支试管中________，则说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性逐渐减弱。10.肾上腺素和药物“心得安”都可以影响心理的活动，从而影响动物的代谢水平，学习小组用肾上腺素和“心得安”进行了如下实验。【实验目的】探究心得安和肾上腺素对小白鼠代谢水平（耗氧量）的影响。【实验材料】小白鼠若干只，肾上腺素，心得安，生理盐水，注射器，检测耗氧量的装置。【实验步骤】①用生理盐水配制一定浓度的肾上腺素和心得安剂；②选出大小、生长状况相同的小白鼠20只，平均分成4组，A、B、C组小白鼠按如表所示注射等量药剂（用+表示），而D组作为对照组应注射________

；③将每只小白鼠分别置入检测耗氧量的装置中，将装置放在相同环境中，10分钟后记录每只小白鼠的耗氧量并求出各组的平均值，结果如表所示。【结果分析】⑴为了直观比较各组小白鼠的耗氧量，甲、乙同学用了两种不同的图标来表示，你认为合理的是________

；⑵实验表明，肾上腺素对动物代谢水平有________作用，而心得安具有________作用，因此心得安对肾上腺素和甲状腺功能亢进的患者都有很好的疗效。11.如图表示人体内血糖浓度调节的部分过程，请分析回答：（1）由图调节机制可知，正常人的血糖浓度能保持相对稳定是________协调作用的结果。（2）如果胰岛素分泌功能障碍，血糖浓度超过正常水平，就可能形成糖尿病。目前，糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗？为探究这一问题，某科技小组设计了如下方案：步骤甲鼠乙鼠A将完全相同的甲、乙两只小鼠的胰岛破坏B定时喂适量全营养饲料，每次喂食前口服适量胰岛素定时喂与甲相同的全营养饲料，每次喂食前注射与甲等量的胰岛素C重复b步骤几天后，采集两鼠的尿液，检测其葡萄糖含量，分析得出结论①在该探究方案中，起对照组作用的小鼠是________。②a步骤中将两只小鼠的胰岛破坏，目的是________。③为避免偶然性，保证实验结果更准确，请你找出方案中不合理的地方并优化。________。④假如按照优化后的方案进行实验，请你预测实验结果。________。12.设计实验探究胰岛素对金鱼生命活动的影响：实验原理：血糖含量的相对稳定对保证动物进行正常生理活动的主要条件动物体内血糖的调节主要是通过胰岛素来完成的．胰岛素的分泌增加可以促进血糖合成糖元，加速血糖的分解，降低血糖的浓度．一旦机体内含量太低，动物可能出现惊厥、昏迷等现象。实验目的：通过本实验理解胰岛素对动物血糖的影响．材料用具：活金鱼5条，胰岛素（G2单位/毫升），10%葡萄糖溶液，500毫升烧杯两个（分别标有A和B），500毫升量筒1个，请你设计本实验的方法步骤来探究．方法步骤：①烧杯A中加入0.5毫升胰岛素和200毫升水，烧杯B中加入10%葡萄糖溶液200毫升；②

；③

。（1）请补充完成上述实验步骤；（2）在这个实验中，为什么要用两个烧杯？其中A和B分别起什么作用？；（3）为什么要用5条金鱼？每个烧杯中只放入一条行吗？；（4）分析步骤②和③分别可能是什么结果？。13.如果胰岛素分泌功能障碍，血糖浓度超过正常水平，就易形成糖尿病。糖尿病是当今世界上危害人体健康的常见病之一，常见症状有多饮、多食以及消瘦等，糖尿病的主要危害在于它的并发症，会对人体多种系统造成损害。目前，糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗？为探究这一问题，某生物兴趣小组设计了如下步骤：步骤甲鼠乙鼠A将完全相同的甲、乙两只小鼠的胰岛破坏B定时喂全营养饲料，每次喂食前注射适量的胰岛素定时喂与甲鼠等量的全营养饲料，每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛素C重复B步骤几天后，