气体交换与呼吸作用讲的是:空气如何进入肺、氧气和二氧化碳如何穿过肺泡壁,以及细胞如何利用这些氧气释放能量。这个专题与物质运输、运动、发酵和许多实验数据题都有关联。
考试范围的准确措辞,请在 Cambridge 官网查看你所考年份的科目页面。本页给出学习路线,各课提供细节。
开始之前需要先懂什么?
你需要理解扩散(diffusion)和浓度梯度,所以跨膜运输是很好的基础。了解血液如何运送物质也有帮助,见血液循环与血液。这里很看重机制答案的措辞,疾病与防御概念专题也在训练这个习惯。
导入例子
一位学生跑去赶巴士。她的呼吸变得又快又深,停下来后腿觉得沉重。
呼吸变快是通气:肌肉改变胸腔体积,空气随之进入。氧气接着扩散穿过很薄的肺泡壁进入血液,二氧化碳则朝相反方向扩散。
在肌肉细胞中,呼吸作用用氧气从葡萄糖中释放能量。如果氧气供应跟不上,一部分呼吸作用就变成无氧,并产生乳酸。
一个简短的故事里出现了四个概念。这个专题就是要学会把它们分开。
各课应该按什么顺序学?
- 用压力与体积解释通气:给出空气移动的因果链。
- 把肺泡结构与扩散联系起来:解释交换表面为什么这样构造。
- 区分气体交换与呼吸作用:解决本专题最常见的混淆。
- 比较有氧与无氧模型:给出方程式,以及每个过程释放什么。
- 根据数据解读呼吸作用实验:把概念变成速率和结论。
常见的陷阱有哪些?
- 题目问的是呼吸,却写成”呼吸作用”,或者反过来。
- 写成肺”吸入”空气,而不是解释体积和压力。
- 写成氧气在肺泡”被用掉”,其实那里只发生扩散。
- 写成无氧呼吸不释放能量,而不是释放较少的能量。
- 把呼吸测定仪里的气体体积变化当作二氧化碳的产生,却没注意到吸收剂。
练习题该怎么用?
学完各课后,在纸上用完整句子做综合练习。按类型标记每个错误,回到对应的课,几天后再做一道新题。
下一个专题排泄与体内平衡建立在这里的血液和气体概念之上。