专题01 人体的新陈代谢（解析版）

专题01人体的新陈代谢【思维导图】【例题精析】一、消化系统1．食物中的大分子物质需要经过消化才能被吸收，如图甲表示温度对淀粉酶活性的影响；如图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中错误的是（）A．图甲中，从Ta→To，随着温度的升高，淀粉酶的活性逐渐增强 B．图乙中，在Ta→To，随着温度的升高，麦芽糖的积累量逐渐增多 C．图乙中To到Tb的曲线表明，随温度的升高，麦芽糖含量不再上升，表明酶的活性已达到最大 D．图乙中A点对应的温度为图甲中的To，因为麦芽糖含量增量最快【解答】解：A、酶的催化需要适宜的温度，在最适温度时，酶的催化效率最高，甲图中T0表示淀粉酶催化反应的最适温度，从Ta→To，随着温度的升高，淀粉酶的活性逐渐增强，A正确。B、图乙中，在Ta→To，随着温度的升高，麦芽糖的积累量逐渐增多，正确；C、图乙中To到Tb的曲线表明，表明随温度的升高，麦芽糖量不再上升，说明淀粉已完全分解而不能说明酶的活性最大，C错误。D、图乙中A点位于时间段的中间，跟甲图T0也是中间位置相对应，酶的催化效率最高，麦芽糖含量增量最快。D正确。故选：C。2．如图为人体消化、吸收的过程示意图，1～5分别表示不同的消化液，纵向箭头表示消化液对相应营养物质的消化作用，a、b、c分别表示淀粉、蛋白质和脂肪的最终消化产物。下列有关生物圈叙述正确的是（）A．X是大肠，只吸收a、b、c，不吸收维生素 B．④和⑤中的消化酶主要作用于小肠，但不水解蛋白质 C．①为唾液腺分泌的唾液，能将淀粉水解为麦芽糖 D．③内含有消化酶，对脂肪有乳化作用【解答】解：A、X表示小肠，小肠是吸收营养物质的主要场所，A错误；B、④胰液和⑤肠液都通过导管进入十二指肠后，对三大营养物质进行消化，因此它们发挥作用的场所是小肠，B错误；C、①为唾液腺分泌的唾液，能将淀粉水解为麦芽糖，C正确；D、③是胆汁，不含消化酶，但对脂肪有乳化作用，能促进脂肪的消化，D错误。故选：C。3．图甲是唾液淀粉酶的催化效率受pH影响的曲线，图乙表示在最适温度下，pH＝b时一定量的淀粉在少量唾液淀粉酶的催化下分解产生的麦芽糖量随时间变化的曲线。若图乙描述的反应过程中，在保证酶具有催化作用的前提下改变某一初始条件，则图乙中e点（产生麦芽糖量是最大量）或d点（产生麦芽糖最大量时的时间）的位置可能会发生移动。下列叙述中，错误的是（）A．淀粉量增加时，e点上移 B．pH＝a时，e点下移 C．温度升高时，d点右移 D．酶的量减少时，d点右移【解答】解：A、淀粉量增加时，产生的麦芽糖量增加，e点上移，A正确。B、pH为a时，酶的活性较低，酶促反应速率较慢，e点不变，d点右移，B错误。C、当温度升高时，酶促反应速率变慢，d点右移，产物量不变，e点不变，C正确。D、酶的量减少时，消化分解时间延长，d点右移，D正确；故选：B。4．唾液淀粉酶活性的大小受多方面因素的影响，其中温度是影响酶活性的重要因素之一。如表是某同学设计的实验方案及观察到的实验现象。编号唾液（滴）环境温度（℃）时间（min）2%淀粉（滴）碘液（滴）实验现象15371551无色25601551浅蓝色3501551蓝色如图能恰当表示实验现象与温度之间关系的是（）A． B． C． D．【解答】解：消化酶具有生物活性，其受外部环境（温度，湿度，酸碱度）影响很大，温度在一定的范围内波动的话淀粉酶都可以消化淀粉酶，37℃时唾液淀粉酶的活性最强，如果温度过高会使得淀粉酶变性失活，就是死了，从而失去作用如果温度过低会使淀粉酶活性过低失去作用。故选：D。5．如图中的曲线表示淀粉、蛋白质、脂肪在消化道中被消化的程度。下列叙述错误的是（）A．曲线Ⅰ代表淀粉的消化程度 B．a、c分别代表的器官是口腔和胃 C．蛋白质化学性消化的起始部位是b D．脂肪在器官d中最终被消化成甘油和脂肪酸【解答】解：A、淀粉的消化从口腔开始，口腔中的唾液淀粉酶能够将部分淀粉分解为麦芽糖，当淀粉和麦芽糖进入小肠后，由于小肠中的胰液和肠液中含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶，因此，淀粉等糖类物质在小肠内被彻底消化为葡萄糖；所以曲线I表示淀粉的消化过程，正确。B、由分析可知图中ac分别代表的是口腔和胃，正确；C、蛋白质的消化是从胃开始的，当食物中的蛋白质进入胃以后，在胃液的作用下进行初步消化后进入小肠，小肠里的胰液和肠液含有消化糖类、脂肪和蛋白质的酶，在这些酶的作用下，蛋白质被彻底消化为氨基酸；所以曲线II表示蛋白质的消化过程，蛋白质开始于c胃，结束于d小肠，错误；D、脂肪的消化开始于小肠，在胆汁的乳化作用下，变成脂肪微粒，然后在肠液和胰液的作用下消化成甘油和脂肪酸，图中d是小肠，正确。故选：C。6．酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关，还与离子种类有关，如氯离子（Cl﹣）能提高唾液淀粉酶的催化效率，铜离子（Cu2+）能降低唾液淀粉酶的催化效率，钠离子（Na+）对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子（SO42−第1步：取2支洁净的试管，按下表中从左到右的顺序将药品加入到相应的试管中。第2步：在2支试管中各加入1毫升稀释唾液，然后摇匀。第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热，观察并记录现象。试管号1%淀粉溶液1%稀硫酸蒸馏水碘液12mL01mL2滴22mL1mL02滴（1）请你帮小明补充完成实验步骤中第3步。（2）实验过程中是通过观察碘液的褪色程度来比较酶的催化效率的。（3）教师评价小明的实验还不能确定硫酸根离子（SO42−）能否提高唾液淀粉酶的催化效率，请你帮小明分析不合理的原因：加入硫酸，含有氢离子，氢离子可能对其具有催化效果，所以不能确定是硫酸根离子的催化效率，可以将硫酸改为硫酸钠【解答】解：（1）实验步骤第3步是酶催化实验的水浴加热步骤，人体温度37℃酶的活性是最强的，所以加热必须是37℃温度下完成。（2）实验步骤第1步就是表格中，先在试管加了淀粉和碘液，淀粉变蓝，后来加入硫酸根和清水，实验现象可以看蓝色的消退情况即可证明对酶的催化影响。（3）表格中加入了1%的硫酸H2SO4，分解后有氢离子H+和硫酸根离子SO42﹣，有两个变量，所以很难下结论证明只有硫酸根的作用。故答案为：第3步：将2支试管同时进行37℃的水浴加热（2）碘液的褪色程度（3）加入硫酸，含有氢离子，氢离子可能对其具有催化效果，所以不能确定是硫酸根离子的催化效率，可以将硫酸改为硫酸钠二、血液循环系统7．随着科技的不断发展，人工器官应用更加广泛，人工心肺机就是其中一种，它主要由“电动泵”、“氧合器”、“热交换器”三部分构成。如图为人工心肺机救治病人示意图，请判断下列说法错误的是（）A．“电动泵”的功能相当于人的心脏，可以推动血液循环 B．“氧合器”的功能相当于人的肺，可以对血液供氧，排出二氧化碳，完成血液与外界气体的交换 C．“热交换器”用于提供热量，调节体温。人体的体温调节中枢位于脑干 D．图中的“流回血液”是静脉血【解答】解：A、“电动泵”的功能相当于人的心脏，可以推动血液循环。A正确；B、人工心肺机可以辅助承担气体交换任务，其中氧合器模拟了肺与血液的气体交换，可以对血液供氧，排出二氧化碳，完成血液与外界气体的交换，血液流经氧合器后成分的主要变化是：二氧化碳减少，氧气增多。B正确；C、“热交换器”用于提供热量，调节体温。人体的体温调节中枢位于脑干；C正确。D、由于氧合器模拟了肺泡（肺）与血液的气体交换，吸收了氧气，排出二氧化碳，血液中的含氧量增加，变成了动脉血。D错误。故选：D。8．随着生活水平的提高，现代人患心血管疾病也比以前增多了。为了提高生活质量，延长人的寿命，掌握心血管健康活动的常识就显得十分重要。心脏在人的一生中之所以能够不停地跳动而不疲倦，其原因之一在于它的活动具有节律性。如图是心脏每跳动一次，心房和心室的舒张、收缩时间的情况：（1）从图分析，心脏在人的一生中不停地跳动，心脏舒张时间时间比收缩时间长，可使得心脏得到充分休息，故不觉得疲倦。（2）如果有人心率为75次/min，血液每搏的输出量为70ml，则每分钟输出量为5250mL，一般情况下，长跑运动员与正常人相比，心率较慢，但每搏输出量较多，所以能满足运动员的供血。（3）如果有人心率为75次/min，则心脏每跳动一次所需的时间是0.8s（4）若某人的心脏每分钟跳动75次，心脏收缩压为135mmHg（lmmHg＝133.322Pa）收缩一次输出血量平均为70mL，那么心脏收缩时的平均功率为1.6W。【解答】解：（2）每分钟输出量＝75×70ml＝5250ml。因为人相同时间内血液循环需要的量差不多相同，经常参加体育锻炼的人，心肌发达，搏动有力，每搏输出量比一般人的要大，所以心率较慢。（3）如果有人心率为75次/min，则心跳的瞬间间隔＝60s/75＝0.8s；（4）压力做功为W＝FL＝psxL＝P△V，其中F表示力，L表示力矩，p表示lmmHg的压强，s表示心脏收缩压，△V表示平均速度。心脏收缩一次做功：W＝P△F＝p△V＝133.322Pa×135×70×10m＝126（J），每分钟心脏做功W＝75×1.26J＝94.5J，心脏收缩时平均功率为P＝W/t＝94.5÷60＝1.6（W）故答案为：（2）5250；每搏输出量；（3）0.8s；（4）1.6W9．如图为人体某部位的血管结构和血流方向示意图，a、b、c表示血管。则下列说法错误的是（）A．若该结构位于肺部，则c内氧合血红蛋白的含量明显比a内少 B．若c血管受到损伤，为防止流血太多，应在伤口的远心端结扎 C．若该结构位于肾脏，则c内氧合血红蛋白和含氮废物含量都比a少 D．若该结构位于小肠，则c内营养物质到达右心室的途径是：c→下腔静脉→右心房→右心室【解答】解：A、若b表示肺部毛细血管，则a是肺动脉，内流静脉血，c是肺静脉，内流动脉血，则c内氧合血红蛋白的含量明显比a内多，A错误；B、c为静脉血管，静脉的血液流动的方向是由静脉流回心脏。因此，大静脉受伤出血时，正确的急救方法是采用指压法（或止血带）远心端按压或绑扎止血，B正确；C、若该结构位于肾脏，则c肾静脉内含静脉血，氧合血红蛋白少，含氮废物明显减少，C正确；D、若b为小肠绒毛处的毛细血管，由小肠吸收的营养物质运输的途径：小肠绒毛处的毛细血管下腔静脉→右心房→右心室，D正确。故选：A。10．根据心脏局部结构与主动脉弹性作用示意图和各类血管结构示意图回答问题：（1）由图甲可知，左心室收缩时，①房室瓣（填结构名称）关闭，②动脉瓣打开，血液的流动途径是左心室→主动脉→各级动脉→毛细血管，与组织细胞进行物质交换。（2）由图甲可知，左心室舒张时，②动脉瓣关闭，但血液还在连续流动，是因为血管A中暂时储存着部分血液，此时血管A弹性回缩，使暂存的血液继续流向组织细胞。由血管A的功能可推断它的结构及所含成分，图乙中表示血管A的是③（选填相应的序号）。【解答】解：（1）体循环的路线为：左心室→主动脉→全身各级动脉→全身各处毛细血管→全身各级静脉→上、下腔静脉→右心房。血液的变化：血液流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管时，把氧气输送给细胞，把细胞产生的二氧化碳等废物带走，血液由动脉血变成静脉血。由图甲可知，左心室收缩时，①房室瓣关闭，②动脉瓣打开；左心室舒张时，①房室瓣打开，②动脉瓣关闭。（2）把心脏中的血液输送到全身各处的血管是动脉，因此血管A是主动脉；据图乙可见：③管壁最厚，弹性纤维的相对值较高，表示主动脉。主动脉的关闭弹性回缩使暂存的血液继续流向组织细胞，保证了血液的连续流动。故答案为：（1）房室瓣；主动脉；物质交换；（2）③11．2014年12月31日发生的上海外滩的踩踏事故随已过去六十多天，但不少人仍在唏嘘生命的脆弱。事故中某重伤患者抢救时急需大量AB型的血液，下表为四名志愿者的血型鉴定结果，其中符合要求的是（）志愿者①②③④A型标准血清无凝集现象有凝集现象无凝集现象有凝集现象B型标准血清有凝集现象无凝集现象无凝集现象有凝集现象A．① B．② C．③ D．④【解答】解：每个人的血清中都不含有与他自身红细胞凝集原相对抗的凝集素。因此，A型人的血清中只含有抗B凝集素；B型人的血清中只含抗A凝集素；AB型人的血清中两种凝集素都没有；而O型人的血清中则两种凝集素全有。输血时，同型血之间输血一般不会发生凝集反应，所以输血以输入同型血为原则。由题意可知，要抢救急需大量AB型的血液，其中符合要求的是④。故选：D。三、泌尿系统12．图中的曲线示意血液流经身体某器官时某种物质（氧气、二氧化碳或尿素）含量的变化，OC表示器官中相连接的三种血管。下列说法中正确的是（）A．如果该曲线表示二氧化碳含量的变化，则BC为连通心室的血管 B．如果OC表示脑部的血管，则该曲线表示二氧化碳的变化 C．如果OC表示脑部的血管，则OA段血管是静脉 D．如果该曲线表示尿素含量的变化，则BC血管中的血液流入心脏的右心房【解答】解：A、血液流经肺部毛细血管时，与肺泡进行气体交换，肺泡里的氧气进入血液，血液中的二氧化碳进入肺泡进而通过呼吸道排出体外；因此二氧化碳浓度逐渐降低，观察该图，如果该曲线表示二氧化碳含量的变化，则OC段应为肺内的血管，BC段是肺静脉连通左心房。不符合题意；B、C当血液流经脑部时，血液与组织细胞进行物质交换：将运来的营养物质和氧气供给脑细胞利用，将脑细胞产生的二氧化碳等废物带走；这样，血液由含氧丰富的动脉血变成了含氧较少的静脉血；因此如果OC表示脑部的血管，则该曲线表示的是氧气含量的变化，OA段血管是脑动脉，AB段是脑部的毛细血管，BC段是脑静脉。不符合题意；D、当血液流经肾小球时，除了血细胞和大分子的蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以经过肾小球滤过到肾小囊内，形成原尿；当原尿流经肾小管时，其中对人体有用的物质，包括大部分水、全部葡萄糖和部分无机盐，被肾小管重新吸收，并且进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，重新回到血液里；原尿中剩下的其他废物，如尿素、一部分水和无机盐等由肾小管流出，形成尿液。因此当血液流经肾脏后，血液内的尿素等废物会明显减少；如果图示中的曲线表示尿素含量的变化，则OC为肾脏内的血管，BC段血管为肾静脉，其内的血液通过下腔静脉流入心脏的右心房。符合题意。故选：D。13．如图1是某同学为自己爷爷设计的午餐食谱，图2表示人体部分系统之间的联系，其中的a表示物质，A、B表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示肾单位的两种结构，请分析回答：液体种类部分成分含量（克/100ml）葡萄糖尿素蛋白质X0.100.030.03Y0.001.800.00Z0.100.038.00（1）请你从健康角度对该食谱的成分（图1）做出恰当评价a：食物盐分含量过高；b：缺少新鲜蔬菜水果（答出你认为不合理的两个方面）。（2）食物被摄取后会发生一系列变化，这些变化涉及到人体的多个系统（如图2）。①若a为米饭中淀粉的消化终产物，则a为葡萄糖；a从消化道进入血液的过程叫吸收；物质a进入血液后，被运至组织细胞利用，整个过程中经过心脏2次。当a被运输到组织细胞后，最终会在线粒体中被分解为二氧化碳和水，同时释放能量供生命活动利用，这一过程一般会在氧气的参与下完成。而外界空气中的氧气通过肺泡进入血液至少需要穿过4层细胞膜？②爷爷体检时，检查结果显示其尿液中含有蛋白质，可能的原因是肾单位的肾小球（填某结构）处发生病变。当正常人一次摄入很多的糖时，Ⅱ末端流出的液体会暂时变为糖尿，这说明生理过程B（用字母表示）是有一定限度的。（3）若取该同学肾动脉、肾小囊和输尿管中的液体进行分析，得到如表所示数据，则可以分析推断：X液体应来自图2中Ⅰ所示的结构。【解答】解：（1）图1中，蒸米饭的主要成分是淀粉，鸡蛋汤、盐泽腊肉、油炸咸鱼的主要成分是蛋白质，而且含有较高的盐分，缺少维生素。因此从健康角度对该食谱的成分（图1）做出恰当评价a：食物盐分含量过高；b：缺少新鲜蔬菜水果（答出你认为不合理的两个方面）。（2）①“若a为米饭中淀粉的消化终产物”，则a为葡萄糖；a从消化道进入血液的过程叫吸收；物质a进入血液后，经小肠静脉→肝静脉→下腔静脉→右心房、右心室（心脏）→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房、左心室（心脏）→主动脉→体动脉→毛细血管→组织细胞，因此物质a被运至组织细胞利用，整个过程中经过心脏2次。当a被运输到组织细胞后，最终会在线粒体中被分解为二氧化碳和水，“同时释放能量供生命活动利用，这一过程一般会在氧气的参与下完成”。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞构成，因此而外界空气中的氧气通过肺泡进入血液至少需要穿过4层细胞膜。②正常情况下肾小球不能过滤血细胞和大分子蛋白质，若肾小球病变，肾小球的通透性增大。原本不能过滤的血细胞和大分子蛋白质进入了原尿。而肾小管又不重吸收血细胞和大分子蛋白质，因此尿液中会出现血细胞和大分子蛋白质。所以“爷爷体检时，检查结果显示其尿液中含有蛋白质”，可能的原因是肾单位的肾小球（填某结构）处发生病变。“当正常人一次摄入很多的糖时，Ⅱ末端流出的液体会暂时变为糖尿”，这说明生理过程肾小管的重吸收作用即B（用字母表示）是有一定限度的。（3）“若取该同学肾动脉、肾小囊和输尿管中的液体进行分析，得到如表所示数据”，表格中X液体含有葡萄糖和微量的蛋白质，因此X液体是原尿，则可以分析推断：X液体应来自图2中Ⅰ所示的结构（肾小囊）。故答案为：（1）食物盐分含量过高；缺少新鲜蔬菜水果；（2）①葡萄糖；吸收；2；线粒体；4；②肾小球；B（3）Ⅰ；14．为探究单纯服用中药汤剂和中药汤剂辅以针灸这两种方法治疗肾病的效果，科研人员进行了相关实验，实验情况见下表。实验对象处理方法检测甲组选择80名年龄、病情、身体状况相似的志愿者，平分为甲乙组。_____检测患者24h内尿样中红细胞和蛋白质的含量。乙组口服中药汤剂请分析回答下列问题：（1）某肾病患者尿检后，发现尿液中有红细胞和蛋白质，则该患者发生病变的部位可能是肾单位中的肾小球。（2）表中甲组的处理方法是中药汤剂辅以针灸。（3）对甲乙两组治疗前、后的尿样进行检测，结果如图：分析实验结果，得出的结论是中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。【解答】解：（1）尿的形成包括：肾小球和肾小囊内壁的过滤和肾小管的重吸收作用。当血液流经肾小球的和肾小囊内壁时，除大分子的蛋白质和血细胞不能被过滤外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质都可以过滤到肾小囊腔中形成原尿；当原尿流经肾小管时，原尿中大部分的水、全部的葡萄糖、部分无机盐被肾小管外包绕的毛细血管重新吸收回血液，而剩下的水、尿素和无机盐等就形成了尿液。据以上知识判断：正常的尿液中不会有蛋白质和红细胞，若出现了，可能是肾小球有炎症通透性增强使本来不能过滤的红细胞、蛋白质被过滤到原尿内，而肾小管对红细胞、蛋白质没有重吸收作用导致的。（2）该实验是探究单纯服用中药汤剂和中药汤剂辅以针灸这两种方法治疗肾病的效果，除实验变量外，其他条件都相同，所以参与该实验研究的80名志愿者在年龄、病情、身体状况等方面应该一致。甲组中药汤剂辅以针灸，乙组单纯服用中药汤剂。治疗一段时间检测患者尿样中蛋白质和红细胞的含量。（3）据柱状图可见：甲组尿液中红细胞、蛋白质含量在治疗前后下降率最显著。由此可见：中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。故答案为：（1）肾小球（2）中药汤剂辅以针灸；（3）中药汤剂辅以针灸这种方法治疗肾病的效果较好。15．人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。其主体结构如图所示。此运用是基于科研人员对肾脏重要性的研究基础上建立的。表中是“研究切除肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响”的一次实验记录，科研人员在8：00时切除某哺乳动物的肝脏，测量了7：00～20：00时此动物血液中尿素的浓度。当日时间（时）07：0008：0011：0014：0017：0020：00血液中尿素（mg/100mL）7.07.03.62.62.01.6（1）尿素[化学式：CO（NH2）2]是哺乳动物体内蛋白质的代谢终产物之一，它的含氮量为46.7%（精确到0.1%）。（2）分析表中数据，能得到的结论是肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大。（3）人工肾的主要功能相当于人体肾脏中的肾小球和肾小囊内壁的滤过作用。（4）透析液应该呈碱性，以便于透析时能中和病人血液中过多的酸性物质。【解答】解：（1）CO（NH2）2中含氮量为14×212+16+(14+2)×2（2）通过分析表中数据，能得到的结论是肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大。（3）人工肾是一种替代肾功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症，目的是过滤血液中的尿素，所以人工肾的原理是代替人体肾脏内肾小球和肾小囊内壁的滤过作用。（4）透析液应该呈碱性，以便于透析时能中和病人血液中过多的酸性物质。故答案为：（1）46.7%（2）肝脏对哺乳动物血液中尿素浓度的影响很大（3）肾小球和肾小囊内壁的滤过作用（4）碱16．新陈代谢是生物的最基本特征．请回答下列有关人体新陈代谢相关的问题：（1）人体生命活动离不开水，人体所需的水除来自于饮食外，还可由自身呼吸作用产生；为保持水平衡，体内多余水分要排出体外．冬季，人体排水主要有呼吸和泌尿两条途径．（2）人体组织器官需要的营养物质，是通过