内容正文:
专题六 人体的新陈代谢
一、食物与能量
人的生活离不开食物,食物中的各种营养素能维持人体的各项生理活动。
(一)七大类营养素
食物中的营养素主要有 七大类。
(二)探究不同食物中所含的能量
(1)实验原理: 三种营养素都属于有机物,贮存着化学能,它们在生物体内通过氧化分解释放能量,供生命活动所需。将它们放在体外燃烧,可以快速释放其中的能量,释放能量的多少与其在体内氧化分解释放的能量相等。将等质量的糖类、蛋白质和脂肪充分燃烧,释放出来的热量用于加热相同的液体,比较 就能知道哪种营养素中贮存的能量多。
(2)实验过程
①用天平分别称取干燥的花生仁、大米、牛肉干各1克,并用小刀尽量切碎。
②在试管内加人5毫升水,在带孔的橡皮塞上插入温度计,再将试管口塞紧。
③将试管固定在铁架台上
④测量最初水温并记录在下表中。
⑤将花生仁放在燃烧匙上,然后在酒精灯上加热,直至花生仁开始燃烧,马上放于试管下方。
⑥观察并记录试管里水的最高温度,将结果记录在表中。
⑦分别用大米和牛肉干重复以上步骤,将结果记录在表中。
样品
水温(℃)
水温变化(℃)
比较释放的热量
燃烧前
燃烧后
花生仁
大米
牛肉干
(3)实验结果:用大米和牛肉干进行实验时水的最高温度相同(或相近),而用花生仁进行实验时水的最高温度要高些。
(4)实验结论:同等质量的糖类与蛋白质完全氧化所释放的能量相同,而同等质量的脂肪完全氧化所释放的能量要比蛋白质和糖类 。
(5)注意事项
①控制变量:花生仁(主要含脂肪)、大米(主要含糖类)和牛肉干(主要含蛋白质)的 要相等;试管要一样(用大试管效果更好),试管中水的质量(或体积)、初温要相同;要使用同样的温度计和同样的燃烧匙等。
②为使这三种物质得到充分燃烧,火焰熄灭后要立即重新点燃,直到全部燃尽。为防止燃烧中断,可在点燃前将这些物质切成小颗粒。
③燃烧过程中要注意挡风,防止热量过多散失;注意要用酒精灯火焰的外焰加热等。
④温度计不能接触试管内壁或底部,以免产生误差。食物燃烧殆尽后还有余热,一定要耐心观察,等到试管内液体温度不再上升时再读数。
二、营养素的作用
食物中的营养素除了能提供能量外,还能为我们提供生长发育和修复受损组织等生理活动所必需的物质。各种营养素具有不同的作用。
(一)水
水是维持生命活动的基本要素之-,也是构成细胞的主要成分。各种生物化学反应只有在水溶液中才能进行,体内的养分和废物都必须溶解在水中才能进行运输。
(二)无机盐
(1)种类:食物中含有多种无机盐,其中包括钙、铁、碘、钠和磷等元素。
(2)作用:无机盐不能提供能量,却是人体维持正常生理活动所必需的营养物质。
(3)各种无机盐缺乏时的症状及其主要食物来源如下表所示。
无机盐的种类
缺乏时的症状
主要食物来源
含钙的无机盐
儿童缺钙易患佝偻病(鸡胸、X型腿或 0型腿);中老年人特别是妇女缺钙,易患骨质疏松症
奶类、绿叶蔬菜、豆类、虾皮等
含磷的无机盐
厌食贫血、肌无力、骨痛等
瘦肉、鱼类、奶类、蛋类、豆类等
含铁的无机盐
缺铁性贫血(乏力、头晕等)
动物血液、肝脏、瘦肉、鱼类、奶类、蛋类、水果等
含碘的无机盐
地方性甲状腺肿,儿童智力和体格发育出现障碍
海带、紫菜、虾、海盐等
含锌的无机盐
味蕾功能下降,食欲减弱,生长发育不良
肉类、鱼类、蛋类等
(三)糖类
(1)种类:包括淀粉葡萄糖蔗糖、麦芽糖等。
(2)主要食物来源:大米小麦、马铃薯和玉米等食物。
(3)生理功能: 是人体进行生命活动的主要能量来源。人体正常生命活动所消耗的能量有一半以上来自糖类。
(四)蛋白质
(1)生理功能:
①蛋白质是细胞生长及组织修复的主要原料,占人体细胞千重的50%以上。
②蛋白质是构成人体细胞的基本物质,可以说没有蛋白质就没有生命。
③蛋白质也能为人体的生命活动提供能量。
(2)主要食物来源:肉类、禽蛋、鱼、虾、乳制品和大豆等食物。
(五)脂肪
(1)生理功能:脂肪是生物体内贮藏能量的主要物质,是重要的备用能源物质。当人体内的糖类氧化分解不足以提供人体所必需的能量时,才会分解脂肪提供能量。
(2)主要食物来源:植物油、动物油、核桃和花生等食物。
(六)膳食纤维
(1)组成:膳食纤维主要由纤维素组成。
(2)生理功能:
①膳食纤维可刺激消化腺分泌消化液。
②膳食纤维可促进肠道的蠕动,有利于及时排便。
③适量摄取膳食纤维可以减少大肠癌的发病率。
④适量摄取膳食纤维有助于减少肠道对脂肪的吸收,预防心血管疾病的发生。
(七)维生素
(1)特点:维生素的种类很多,除维生素D外,其他维生素人体内都不能合成,必须从食物中获得。
(2)生理功能:维生素不能提供能量,但它参与人体内许多重要的生理活动,对保持人的身体健康作用极大。
(3)几种常见维生素的功能、缺乏时的症状和食物来源如下表所示。
维生素的种类
功能
缺乏时的症状
食物来源
维生素A
促进人体的正常发育,增强抵抗力, 维持人的正常视觉
皮肤干燥、 夜盲症(夜晚看不清东西 )、干眼症等
动物肝脏、鱼肝油、黄色玉米、胡萝卜等
维生素B1
维持人体的正常新陈代谢和神经系统的正常生理功能
神经炎、消化不良、食欲不振、脚气病等
动物肾脏、稻麦等谷类的外皮、胚芽等
维生素C
维持人体的正常新陈代谢,维持骨骼、肌肉等的正常生理作用,增强抵抗力
坏血病(皮下、牙龈的血管出血)、抵抗力下降等
新鲜的蔬菜和水果等
维生素D
促进钙、磷的吸收和骨骼的发育
佝偻病(如鸡胸、X型腿或O型腿等)、骨质疏松症等
动物肝脏、蛋黄等
三、消化系统的组成
人体摄入的糖类、脂肪和蛋白质等营养素要经过消化和吸收后才能被人体利用,营养素的消化和吸收是在人体消化系统内完成的。
(一)消化系统的组成及功能
人体的消化系统是由 组成的,人体的消化道、消化腺的组成及其其功能如图所示。
消化系统:
1、消化道:从上到下有 、 、 、 、 、 、 ,主要功能是进行食物的 和
2、消化腺:
①分布于消化道外:唾液腺、肝脏、胰腺
②分布于消化道壁上:胃腺、肠腺
(二)牙
(1)作用:牙是人体口腔内取食和消化的重要器官,可咬切和磨碎食物。
(2)分类:按出牙的时间,牙分为乳牙和恒牙。幼儿时长出的一组牙称为乳牙,共20颗。约6岁起,乳牙逐渐脱落,换上恒牙,共32颗,一般恒牙脱落后就不会再长出来。
(3)结构
①牙釉质:包裹在牙本质外侧,它表面光滑而坚硬,是人体最坚硬的结构。
②牙本质:它是牙的主体结构,内部有一腔隙,内含牙髓。当牙本质暴露后,就能感受外界冷、热、酸、甜等刺激,从而引起疼痛。
③牙髓:位于由牙本质围成的牙髓腔中,由小血管和神经组成。
(4)龋齿:龋齿俗称蛀牙,是青少年中发生率很高的牙病。
①形成原因:微生物分解食物中的糖类,产生酸性物质,从而引起龋齿。
②形成过程:牙齿上残留的食物(主要是糖类)-微生物发酵一产生酸性物质-腐蚀牙釉质(出现黑斑)-一破坏牙本质牙髓受病菌感染而发炎疼痛。
(三)消化道
(1)口腔:口腔是消化道的起始部位,内有牙、舌和唾液腺等附属器官。牙齿有咬切、撕裂和磨碎食物的作用;舌具有搅拌食物、使食物与唾液充分混合的作用;唾液腺能分泌唾液,经导管流入口腔,唾液中的唾液淀粉酶能初步消化淀粉,使其转化为麦芽糖。
(2)咽和食管:咽是食物和气体进入人体的共同通道;食管是由肌肉构成的管道,能通过蠕动将食物推入胃中。咽和食管基本上无消化和吸收功能。
(3)胃:胃位于上腹部,呈囊状,是消化道中最膨大的部分。它的主要功能是 ,能通过蠕动使食物与胃腺分泌的胃液充分混合,对食物中的 具有 作用。胃壁的肌肉是平滑肌,具有较大的伸缩性。胃的内表面有许多皱襞,其中有许多胃腺,能分泌 。
(4)小肠:小肠盘曲在腹腔中,长5~6米,是消化系统中最长的一段。小肠起始的一段是十二指肠,其长度约有十二个手指宽度那么长,它的内侧壁有胆总管和胰管的开口。肠壁有平滑肌,能使小肠蠕动。 是消化和吸收的主要场所,它与消化和吸收功能相适应的结构特点可总结如下。
① :小肠长5~6米,食物在此处滞留的时间长,有充分的时间进行消化和吸收。
② :小肠内表面有许多皱襞,皱襞上有许多小肠绒毛,这就大大 ,有利于营养素的消化和吸收。
③ :小肠内有多种消化液,肝脏分泌的胆汁、胰腺分泌的胰液、肠腺分泌的肠液均流入小肠,其中含有多种消化酶,能帮助消化食物。
④ :小肠绒毛襞仅由 构成,绒毛内分布着丰富的毛细血管和淋巴管,这有利于营养物质的吸收和运输。
(5)大肠:大肠位于腹腔的下部,能暂时贮存食物残渣(粪便)。它的起始部位叫盲肠,盲肠的末端有细小突起叫阑尾,当病菌或食物残渣进入阑尾时会引起阑尾炎,阑尾炎患者腹部右下方会疼痛。大肠基本无消化作用,可吸收少量 等营养素。
(四)消化腺
人体共有五大消化腺,分别为 。可将它们分为大消化腺、小消化腺两种,大消化腺是独立存在于消化道以外的消化腺,包括唾液腺、肝脏和胰腺,它们分泌的消化液通过开口于消化道的导管流入消化道;小消化腺分布在消化道内壁,包括胃腺和肠腺,它们数量众多,都直接开口于消化道。
(1)唾液腺:唾液腺能分泌唾液。唾液能湿润口腔和食物,便于吞咽,唾液中含有的唾液淀粉酶能使一部分淀粉分解成麦芽糖:唾液中含有的溶菌酶有一定的杀菌作用。
(2)肝脏:肝脏是人体内最大的消化腺,它位于腹腔的右上部,具有解毒功能。肝脏能分泌胆汁,胆汁流入胆囊浓缩和贮存。胆汁中没有消化酶,但能对脂肪起乳化作用,将脂肪乳化成细小的微粒,有利于胰脂肪酶和肠脂肪酶对脂肪的消化。
(3)胃腺:胃腺是由胃壁内黏膜上皮凹陷而形成的。胃腺开口在胃壁的内表面,能分泌胃液,胃液直接流入胃里。胃液呈酸性,主要成分是胃蛋白酶、胃酸和黏液。
(4)胰腺:胰腺能分泌胰液。胰蛋白酶作用于蛋白质,蛋白质就被分解为多肽和少量的氨基酸;胰液中的胰淀粉酶和胰麦芽糖酶又可以促使淀粉和麦芽糖分解为葡萄糖;胰脂肪酶在胆汁的协同作用下,促使脂肪分解为甘油和脂肪酸。
(5)肠腺:肠腺是小肠黏膜中的微小腺体,开口于相邻的两个小肠绒毛之间。肠腺能分泌肠液,肠液中含有多种消化酶,如淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酶等。通过这些酶的作用,进一步分解糖类、蛋白质和脂肪,使其成为可以被吸收的物质。
四、食物的消化与吸收
(一)食物的消化
(1)概念:人体将食物中的大分子物质分解成能被身体利用的小分子物质的过程叫做消化。
(2)类型
①物理消化:食物逐渐被软化和细化,只改变食物的形状、大小,不改变食物的分子结构。如牙齿的切割研磨(咀嚼),舌的搅拌,胃肠的蠕动,胆汁对脂肪的乳化作用等。
②化学消化:食物中的大分子物质经各种消化液的作用被分解成能被机体利用的小分子物质,即营养物质,此过程改变了食物的分子结构。
(3)淀粉、蛋白质和脂肪的消化
(二 )食物的消化和营养物质的吸收过程
(1)口腔内的消化:食物在口腔内经牙的咀嚼、舌的搅拌,并与唾液腺分泌的唾液混合形成食团,可进行对淀粉的初步分解。食团经咽、食管的蠕动进入胃。平时吃饭要做到细嚼慢咽,可减轻胃、肠的消化负担
(2)胃内的消化吸收
①当食物由食管进入胃,可在胃里进行暂时贮藏。胃壁可进行有节律地收缩,并使食物与胃液充分混合,形成食糜。胃腺分泌的胃液能初步消化蛋白质。
②胃对营养物质的吸收很少,只吸收少量水分、酒精和无机盐。
(3)小肠内的消化吸收
①食糜进入小肠后进行更充分的消化和吸收。小肠的长度长,用于消化和吸收的内表面积大,流入小肠的消化液种类多,淀粉、蛋白质和脂肪等大分子物质可在小肠内得到充分的消化,分别形成 等小分子营养物质。
②人体可吸收的大多数营养物质是通过小肠壁被吸收的。
(4)大肠内的吸收:未被小肠消化和吸收的食物残渣最后进入大肠,人类的大肠没有重要的消化功能,主要是吸收少量的水分、无机盐和维生素,最后形成粪便经肛门排出体外。
(三)消化系统的主要功能
人体消化系统的主要功能包括以下三个方面:
(1)消化:将食物中的大分子物质分解成能被机体利用的小分子物质。
(2)吸收:将小分子物质吸收到循环系统中。
(3)排遗:将消化后产生的食物残渣排出体外。
五、酶的催化作用
(一)酶
(1)概述:酶是由生物的体细胞合成的,大多数的酶是 。酶在参与化学反应前后,其 性质不变,被称为生物催化剂。
(2)命名和分类:消化液中含有的酶叫做消化酶,消化酶的种类很多,一般根据其来源和所催化的物质进行命名。如唾液中含有能将淀粉分解成麦芽糖的唾液淀粉酶;胰液中存在分别能分解淀粉、脂肪和蛋白质的胰淀粉酶胰脂肪酶、胰蛋白酶。
(二)探究酶的催化特点
(1)收集唾液:用清水漱口,然后用舌尖抵住上颌或下颌齿根后,微低头,将试管口紧靠下嘴唇,让唾液流入试管中,收集2毫升左右,用蒸馏水按1:1的体积比,稀释唾液。
(2)制备淀粉溶液:称取可溶性淀粉1克,放入烧杯中,加入99毫升蒸馏水,搅拌,缓慢加热,溶解,制成质量分数为1%的淀粉溶液。
(3)将3支试管分别编号为A、B、C,在3支试管中分别加入质量分数为1%的淀粉溶液2毫升。
(4)向A试管内加入2毫升唾液溶液,轻轻振荡;向B试管内加入2毫升蒸馏水,轻轻振荡;向C试管内先加入1毫升质量分数为5%的盐酸溶液,再加入2毫升唾液,轻轻振荡。
(5)同时将3支试管放入盛有37度水的烧杯里,进行水浴(用酒精灯加热以保持温度在37度左右)。
(6)经5~10分钟,取出试管,分别往3支试管内滴加1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液,观察溶液颜色变化。A试管内蓝色消失(淀粉已经被分解);B试管内无变化(仍然为蓝色,因为蒸馏水对淀粉不起作用,淀粉仍然存在);C试管内无变化(盐酸使唾液中的唾液淀粉酶失去活性)。
注意:由以上实验可知:唾液中的唾液淀粉酶能消化淀粉,且酸碱度对唾液淀粉酶的催化作用也有影响。
(三)酶催化作用的特点
(1)高效性:酶能使人体细胞内的化学反应迅速进行,保证各项生命活动的正常进行。
(2)专-性:一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。
(3)多样性:人体内有很多种酶,不同的酶催化体内不同的化学反应。
(四)影响酶催化作用的因素
酶的催化作用易受到温度、酸碱度等外界因素的影响,而且不同的酶所需的最适外界条件往往有所不同。
(1)温度:酶有发挥催化作用的最适温度,人体内的酶发挥催化作用的最适温度是37度。不同生物的体温不同,其体内的酶发挥催化作用的最适温度一般不同。
(2)酸碱度:不同的酶发挥催化作用的最适pH不同,如胃蛋白酶的最适pH是1.8,而唾液淀粉酶的最适pH接近7。
六、血液
经消化系统吸收的营养物质主要是通过血液循环流向全身的。
(一)血液的成分
血液属于 组织,由 组成。向新鲜的血液中加入抗凝血剂,静置一段时间后 ,会出现明显的分层现象。上层透明淡黄色的液体是血浆,血浆的主要成分是 (91%~92%),其次是蛋白质(7%左右)、无机盐(0.9%)、葡萄糖(0.1%)等;下层暗红色的物质就是血细胞。
(二)血量
成年人的血液总量为体重的7%~8%。血浆约占人体血液的55%,血细胞的量约占人体血液的45%。
(三)血浆的作用
血浆是血细胞生活的液体环境,主要具有 等作用。血浆中含血清和纤维蛋白原,血清不会凝固,有免疫、维持酸碱平衡和渗透压的功能,含抗体的血清可以预防和治疗疾病。
(四)观察血细胞
血涂片制作步骤:
(1)实验室准备少量新鲜的猪血,存放在试管或小烧杯中。
(2)用吸管吸1滴猪血滴在清洁的载玻片略偏右一侧。
(3)用左手拿着滴有血液的载玻片的两端,用右手拿住另一载玻片的一端,在左手拿着的载玻片上由左向右移动接触血滴,使两个载玻片约呈45°夹角,轻轻移动,使血滴呈一直线,然后由右向左推成一层均匀的薄膜。这样操作既不会形成大的气泡,也不会损伤血细胞。
观察:通过显微镜可以观察到三种血细胞,其中呈两面凹的圆饼状的血细胞数量最多,体积最大的血细胞数量最少。
(五)血细胞
(1)各种血细胞的类型和特点。
血细胞
数量
形状
大小
有无细胞核
功能
红细胞
最多
呈两面凹的圆饼状
较大
成熟的红细胞无细胞核
运输氧和部分二氧化碳
白细胞
最少
多呈球形,形态多样
最大
有
吞噬病菌,对人体有防御和保护作用
血小板
较少
不规则
最小
无
加速血液凝固和防止伤口大量出血及阻止细菌入侵
(2)血红蛋白
①概述:红细胞里有一种红色含 的蛋白质,称为血红蛋白,它使血液呈现红色
②特点:在氧浓度 的地方容易与氧结合,在氧浓度 的地方又容易与氧分离。
③功能:红细胞运输功能与血红蛋白有关。血红蛋白既能帮助红细胞运输氧,也能运输一部分二氧化碳。
(3)血细胞的产生:人体内的血细胞每时每刻都在经历着衰老死亡和再生的过程,具有造血功能的红骨髓担负着血细胞的再生任务。
(4)血液常规检查报告单的说明:正常成年人在健康状况下,血液中的血细胞含量基本稳定。当人的年龄、生活条件等发生改变或患病时,各种血细胞的含量会发生变化。
(六)血液的功能
血液具有输送氧气、二氧化碳、各种营养物质及代谢产物的功能,还能起到防御保护和调节体温等作用。
七、心脏和血管
(一)心脏
(1)位置和形态:心脏位于胸腔内(中部偏左下方),在两肺之间,外形像桃子,大小与本人的拳头相似。
(2)功能:心脏主要由心肌构成,工作起来就像一台水泵,通过不停地搏动,推动血液在心脏和血管中沿着一定的方向不间断地流动。
(3)结构
(4)心脏中的瓣膜:心房和心室之间的瓣膜叫 ,心室与动脉之间的瓣膜叫 。它们的功能都是控制血液向同一个方向流动,防止血液倒流。房室瓣控制血液从心房流向心室,动脉瓣控制血液从心室流向动脉,血流总的方向是 。
规律总结:
(1)四腔四管两瓣膜:心脏有四个腔,每个腔连有一种血管,有房室瓣、动脉瓣两种瓣膜。
(2)室连动,房连静:心室和动脉相连,心房和静脉相连。
(3)房房不通,室室不通:心房和心房不通,心室和心室不通。
(4)室房同侧通:只有同侧的心室和心房相通。
(5)静脉进,动脉出:血液从静脉流进心脏,从动脉流出心脏。
(二)血管
(1)血管的分类:人体内的血管分为 三种。小动脉分支形成了毛细血管网,而毛细血管网又逐渐汇聚成了小静脉,毛细血管是连接小动脉与小静脉的血管,血液的流动方向是小动脉→毛细血管→小静脉。
(2)毛细血管处的物质交换:毛细血管管壁很薄,血液流动速度缓慢,血液中的氧气和营养物质能经过细胞间隙进人组织细胞中,供组织细胞的生命活动所需;而组织细胞产生的代谢废物如二氧化碳、尿素等也能经过细胞间隙进人血液中,从而完成血液与组织细胞之间的物质交换。
【说明】氧气和二氧化碳的交换是通过 实现的,扩散的原因是存在浓度差,扩散的方向是从浓度 的地方向浓度 的地方扩散。血液流经组织细胞时,血液中氧气浓度高,氧气从 向 扩散,组织细胞中二氧化碳浓度高,二氧化碳从 向 扩散。
八、血液循环
(一)血液循环的概念
血液在由心脏和全部血管组成的封闭管道中,按一定方向周而复始地流动,叫做血液循环。
(二)血液循环系统的组成
血液循环系统包括 。血波循环系统是人体循环系统的一部分(循环系统包括血液循环系统和淋巴循环系统)。
(三)血液循环的途径
血液在一次完整的循环过程中要流经心脏 次,血液循环可分为 两部分。
(四)动脉血与静脉血的比较
(1)在体循环中,动脉中流着动脉血,静脉中流着静脉血;在肺循环中,动脉中流着静脉血,静脉中流着动脉血。心脏结构中,左侧流动脉血,右侧流静脉血。
(2)判断动脉血与静脉血的主要依据是血液的含氧量及血液的颜色,不能以含营养物质的多少来判断,如从小肠流向肝脏的静脉血中含有丰富的营养物质;也不能以血管的名称来判断,如肺静脉里流动的是动脉血,而肺动脉里流动的是静脉血。
九、心率、脉搏和血压
(一)心率
(1)概念:心脏每分钟跳动的次数称为心率。
(2)正常范围:一个健康的成年人安静时的心率约为75次/分钟,正常范围是60~100次/分钟。
(二)脉搏
(1)概念:心脏每次收缩都会产生很大的压力,这个压力会沿动脉向前推动血液,随着心脏节律性地收缩和舒张,动脉管壁出现相应的扩张和回缩,形成脉搏。同一个人的脉搏次数与其心率是相同的。
(2)测脉搏的方法:把手指按放在腕部的桡动脉处触摸脉搏。
(3)应用:中医在诊断疾病时常通过“切脉”,根据“脉相”来诊断疾病。
(三)血压
(1)概念:血液在血管内向前流动时对血管壁产生的压强叫血压。
(2)测量及单位:血压可用血压计在上臂肱动脉处测定,单位用千帕或毫米汞柱表示。
(3)收缩压和舒张压
①收缩压:当心脏收缩时,动脉血压达到的最高值叫做收缩压。健康成年人的收缩压变动范围为12~ 18.7 千帕。若个人的收缩 压经常低于12千帕,则认为是低血压。
②舒张压:当心脏舒张时,动脉血压下降到的最低值叫做舒张压。健康成年人的舒张压变动范围为8~ 12千帕。若一个人的收缩压经常超过18.7千帕或舒张压经常超过12千帕,则可能是高血压。若一个人的收缩压经常低于12千帕,则认为是低血压。
(4)血压的表示方法:一般用分式表示,如16/10.7千帕,表示收缩压是16千帕,舒张压是10.7千帕。
十、血型与输血
(一)血型
(1)凝集原和凝集素
在人的红细胞膜上存在着叫凝集原的蛋白质类物质,而血清中含有与之相应的特异性蛋白质类物质,称为凝集素。人类的红细胞含有两种凝集原,分别称为 ;人类血清中则含有与它们相对抗的两种凝集素,分别称为 。当含有某种凝集原的红细胞和抗该凝集原的凝集素相遇,就会发生凝集反应,从而引起红细胞大量凝集,如A凝集原与抗A凝集素、B凝集原与抗B凝集素。
(2)血型的决定和分类:
按照红细胞所含A、B凝集原的不同,可以把人类血液分为四种类型。红细胞上只含有A凝集原的叫做A型血;只含有B凝集原的叫做B型血;A、B两种凝集原都含有的叫做AB型血;A、B两种凝集原都不含有的叫做O型血,这就是ABO血型系统。
(3)ABO血型系统中的凝集原和凝集素
每个人的血清中都不含有与他自身红细胞上凝集原相对抗的凝集素。因此,血型为A型的人的血清中只含有抗B凝集素,血型为B型的人的血清中只含有抗A凝集素,血型为AB型的人的血清中两种凝集素都没有,血型为0型的人的血清中两种凝集素都含有,具体如下表所示。
(二)输血
当一个人因大量失血而危及生命时,最有效的抢救方法是输血。
(1)原则:输血的时候应以输同型血为原则。
(2)异型血输血:在没有同型血而不得已进行异型血输血时,必须先进行交叉配血试验。交叉配血试验主要考虑供血者的红细胞上凝集原是否会和受血者血清中的凝集素发生凝集作用。异型血输血时要少而慢。
(3)举例:任何血型的人都可以输人少量的0型血; AB型血的人,除可输入AB型血外,也可输人少量的0型血、A型血或B型血(如下表)。但在大量输血时,仍需遵循输同型血的原则。
(三)无偿献血
我国实行无偿献血制度,提倡18~55周岁的健康公民自愿献血。健康成年人每次献血200 ~ 400毫升,不会影响健康。作为一个健康公民,应当积极参加无偿献血,为挽救他人的生命奉献爱心。
十一、获得能量的途径
食物中的营养物质经消化吸收空气中的氧气经呼吸,通过循环系统到达体细胞。这些物质最终要在体细胞内经历复杂的呼吸作用,才能实现为人体各项生命活动提供能量。
(一)有氧呼吸
(1)呼吸作用:指在细胞内氧化分解糖类、蛋白质和脂肪等有机物,并释放出能量的过程。
(2)有氧呼吸:指在氧气的参与下,有机物的分解较为彻底,并释放出较多能量的呼吸作用方式。有氧呼吸是自然界中大多数生物进行呼吸作用的主要方式,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。
(3)在一般情况下,人体每天进行各种生命活动所需的能量大多来源于 ,也有一部分来源于脂肪,极少数来源于蛋白质。
(二)无氧呼吸
(1)概念:细胞在缺氧的条件下,将糖类等有机物分解成未彻底氧化的产物,释放出 能量的过程称为无氧呼吸。
(2)动物(包括人)的无氧呼吸:动物组织细胞在缺氧的情况下,糖类会在相关酶的作用下分解为 ,并释放出 的能量。当大量的乳酸在肌肉组织里堆积时 ,就会有肌肉酸痛的感觉。文字表达式为:
葡萄类
(3)高等植物的无氧呼吸:高等植物在缺氧(如水淹)的情况下,也能进行短时间的无氧呼吸,糖类被分解为酒精和二氧化碳,并释放出少量的能量。文字表达式为:
葡萄类
(4)微生物的无氧呼吸:有些微生物能长期进行无氧呼吸,微生物的无氧呼吸称为 。人们可以利用微生物的发酵作用来生产食品。
十二、多样的呼吸器官
动物要依靠食物和氧气来维持生命。在不同环境中生活的动物,它们的呼吸系统不同,获取氧气的方式也不同。
(一)低等无脊椎动物
大多没有专门的呼吸器官,它们只靠体表与外界环境进行气体交换。如草履虫、变形虫等。
(二)较高等的无脊椎动物
已经开始出现专门的呼吸器官,如蝗虫用气管呼吸、对虾用鳃呼吸等。
(三)水生脊椎动物
鱼类是用鳃呼吸的。鱼的鳃位于咽的两侧,鳃盖关闭时,水从张开的口流人咽,接着口关闭,口腔收缩,压迫水流通过鳃并从立即张开的鳃盖后缘流出。虽然水中的氧气含量很低,但由于水流不断通过布满血管的鳃,鱼类还是能获得足够的氧气的。
(四)陆生脊椎动物
已经有专门的呼吸器官一肺。不过不同的陆生脊椎动物的肺的结构和复杂程度不同。
(1)两栖动物:肺比较简单,如青蛙的肺仅是一层薄壁的囊,呼吸功能较差,还需要通过皮肤的辅助才能获得足够的氧气。
(2)爬行类、鸟类和哺乳类动物:已经真正地适应了陆地生活,肺的结构复杂化,肺中出现了肺泡,这在很大程度上增加了气体交换的面积。由于鸟类的肺结构十分致密,并与特殊的气囊相通,使鸟类能够进行双重呼吸,为其飞行提供了充足的氧气。
十三、营养物质的利用
各种营养物质进入体内后,会通过各种途径而被利用,从食物中获得的营养物质除用来氧化供能外,还用来构成我们的身体。
(一)糖类的吸收和利用(糖类代谢)
(1)吸收:摄人人体的糖类(主要是淀粉)在 被消化成为 后,被小肠吸收进入循环系统。血液中的葡萄糖称为血糖。
(2)利用:①血糖一部分被组织细胞氧化分解为 ,并释放 供组织细胞进行生命活动;②一部分在肝脏与肌肉等组织细胞中以 的形式贮存起来;③还有部分多余的血糖转变为 贮存起来。
(二)脂肪的吸收和利用(脂肪代谢)
(1)吸收:食物中的脂肪在 内被消化成为 后,被吸收进入循环系统。
(2)利用:①部分可直接被组织细胞利用,分解成为 ,释放 ;
②另一部分脂肪贮存起来备用,当人体中的糖类供能不足时,贮存的脂肪可以被分解释放能量,供细胞利用。
(三)蛋白质的吸收和利用(蛋白质代谢)
(1)吸收:食物中的蛋白质在 内被消化成为 后,被吸收进入循环系统。
(2)利用:①在各种组织细胞中,可重新合成人体所特有的蛋白质;
②可以在组织细胞内氧化分解供能,同时产生二氧化碳、水和含氮废物,如尿素等;
③可以合成 。
(四)体内的能量代谢
糖类、脂肪和蛋白质在人体组织细胞中不断地进行着合成与分解,新旧物质的不断更替,伴随着能量的贮存和释放。因为能量贮存在有机物内,所以人体内物质的增减与能量的变化密切相关,可用下列式子表示:获得的能量 = 消耗的能量+贮存的能量
能量的获得 > 能量的消耗→有机物积累增加(人的体重增加)
能量的获得 < 能量的消耗、有机物贮存减少(人的体重减少)
十四、泌尿系统
(一)排泄
(1)概念:人体的代谢废物通过一定途径排出体外的过程,称为排泄。
(2)代谢废物:是指人体细胞在新陈代谢过程中,氧化分解有机物时产生的对人体有害或多余的物质,包括二氧化碳、尿素、尿酸和多余的水、无机盐等。
(3)排泄的途径
排泄途径
排出的废物
废物排出的形式
呼吸系统
二氧化碳和少量的水(水蒸气)
气体
皮肤
一小部分水无机盐和尿素
汗液
泌尿系统
绝大部分水、无机盐、尿素、尿酸等
尿液
(二)泌尿系统的组成
泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成。其中 是形成尿液的场所,是泌尿系统的主要器官;输尿管是运送尿液到膀胱的通道;膀胱具有暂时贮存尿液的作用;尿道是将尿液排出体外的通道。
(1)肾脏的结构
包括三个部分,自外向内依次是肾皮质(颜色较深)、肾髓质(颜色较浅)以及肾髓质里呈漏斗状的部分肾盂(与输尿管连通)。肾脏的外面连着三根管道:肾动脉、肾静脉和输尿管。
(2)肾单位
是肾脏结构和功能的基本单位,每个肾脏含有100多万个肾单位。肾单位主要由肾小体和肾小管组成,其中肾小体是由肾小球和肾小囊组成的。
①肾小球是由入球小动脉分出的毛细血管弯曲盘绕而成的,这些毛细血管最后汇成出球小动脉。
②肾小囊是一种双层壁的囊 ,肾小囊腔与肾小管相连。
③肾小管细长曲折,分布在肾皮质和肾髓质中,周围缠绕着大量的毛细血管。入球小动脉和出球小动脉里流动的都是动脉血,出球小动脉比入球小动脉细,一方面由于入球小动脉中的血液部分转化成原尿,血液量减少;另一方面可以增大肾小球内的压力,有利于肾小球的滤过作用。
(三)尿液的形成
(1)肾小球的 作用形成原尿
肾小球是由毛细血管网组成的血管球,通透性较强,当血液由入球小动脉进入肾小球时,除 外,其他物质(如水、无机盐、尿素、尿酸等)都能通过滤过作用进入肾小囊,形成原尿。
(2)肾小管的 作用形成尿液
肾小囊中的原尿流经肾小管时,其中对人体有用的物质,如 等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管周围的毛细血管重新回到血液中,而原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸等最终形成尿液。
注意:血液流经肾小球时,没有发生物质交换,只是血浆中的一些物质转移了位置,因此,入球小动脉、肾小球和出球小动脉里流动的都是动脉血;血液流经肾小管外的毛细血管时发生物质交换,血液也就由动脉血变成了静脉血。
(四)血浆、原尿和尿液成分的区别
成分
血浆
原尿
尿液
大分子蛋白质
有
没有
没有
葡萄糖
有
有
没有
氨基酸
有
有
没有
无机盐
有
有
有
尿素
有
有
有
(五)尿液的排出
尿液先进入肾盂汇集,再经输尿管运送到膀胱暂时贮存,最后通过尿道排出体外。
十六、水盐平衡
水盐平衡是人体生命活动自我调节的重要方面,对于维持人体的健康有着重要意义。
(一)水的平衡
(1)途径:人体通过饮水进食、细胞的呼吸作用等方式获得水分,通过呼吸、流汗、排尿、排粪等途径排出水分,从而调节人体内水分的平衡。调节水分平衡的主要器官是肾脏。
(2)水分平衡的调节:当体内水分过剩时,肾脏就会产生大量的尿液将体内多余的水分排出;当体内水分不足时,肾脏只产生少量的尿液。肾脏就是这样来调节体内水分平衡的。
(二)盐的平衡
(1)必要性:人体细胞周围的液体细胞外液, 含有一定量的无机盐,而且它们的含量必须保持相对稳定,细胞才能正常生活。
(2)过程:如果我们喝很多水,又不增加盐分,肾脏会产生盐含量较低的尿液。如果我们摄人的盐较多,又不多喝水,肾脏就会产生盐含量较高的尿液,把体内多余的盐分排出。肾脏就是这样来调节体内的水盐平衡,保持水和盐的相对稳定的。
(3)途径:除了肾脏对水盐平衡起到的重要作用外,皮肤和呼吸系统也承担了部分功能。
(三)肾脏对水盐平衡的调节能力
肾脏虽然对体内的水和盐的浓度具有一定的调节能力,但这种调节能力是有一定限度的。如果超出了肾脏的调节能力,人体内水盐平衡就会失调,甚至导致人体死亡。
十七、代谢的多样性
活的生物体时时刻刻都在进行着代谢,一旦代谢停止,生命便告终结,因此代谢是生物体最基本的特征。在代谢的基础上,生物体才能表现出生长发育、繁殖、遗传和变异等其他生命特征,因此代谢是生物生存的基本条件。
(一)概念:代谢是生物体生命活动中全部有序的化学变化的总称。
(二)同化作用和异化作用
(1)同化作用
同化作用是指生物体会不断地从外界吸收营养物质,合成新的自身组成物质,并贮存能量的过程。同化作用为异化作用打下了物质基础。按同化作用的方式不同,可将生物的营养方式分为 。
①自养:各种植物能通过 ,将无机物直接制造成有机物并贮存能量,这种营养方式叫自养。光合细菌等也可以进行自养生活。
②异养:人和动物等通过摄取 来获得营养,不能直接把无机物合成有机物,这种营养方式叫异养。不同生物获得营养的方式不同:
a.人和多数动物以捕食方式摄取营养。
b.多数真菌和细菌等都可以从已死亡的、腐烂的生物体中获得营养,这类生物为腐生生物,这种生活方式叫腐生。
c.蛔虫、病毒和结核杆菌等生活于另一种生物的体内或体表,并从其体内或体表获得营养,这类生物为寄生生物,这种生活方式叫寄生。
(2)异化作用
异化作用是指生物体不断地氧化分解自身组成物质,释放能量,并不断排出代谢废物的过程。如呼吸作用是生物异化作用的主要过程。异化作用为同化作用提供了能量,也为其他生命活动提供了能量。
(3)同化作用和异化作用的区别与联系
项目
同化作用
异化作用
区别
与环境的关系
从外界摄取营养物质
向外界排出废物
物质代谢
合成自身新物质
分解自身物质
能量代谢
贮存能量
释放能量
联系
两者在活细胞内同时进行,物质代谢过程中伴随着能量代谢,同化作用为异化作用提供了物质基础,异化作用为同化作用提供了能量
(4)同化作用和异化作用之间的相对强度变化
一段时间内, 如果同化作用大于异化作用,身体就会生长或长胖;相反,如果异化作用大于同化作用,身体就会逐渐消瘦。
正常情况下,青少年的同化作用大于异化作用,身体迅速生长;老年人的异化作用大于同化作用,身体逐渐消瘦。但同化作用与异化作用强度的大小是建立在一定的物质基础之上的,因此,青少年要想健康成长,必须摄入一定量的营养物质 。
1. (2023•椒江区一模)如图所示,图甲为某人的心房、心室舒缩时间的关系图,图乙为某一瞬间心脏内瓣膜的状态图。据图回答,下列描述正确的是( )
A.图乙中的①为主动脉
B.图乙中的动脉瓣处于打开状态
C.此人当时的心率为80次/分钟
D.图乙状态发生在图甲中的0~0.1秒时段
2. (2023•杭州模拟)如图是人体内部分系统的代谢关系简易示意图,图中①、②、③、④分别表示( )
A.泌尿系统、消化系统,循环系统、呼吸系统
B.循环系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统
C.消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统
D.消化系统、循环系统、泌尿系统、呼吸系统
3. (2023•苍南县模拟)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。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.图中的“流回血液”是静脉血
D.“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下丘脑
4. (2024•江干区校级三模)心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心能对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上,我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率),同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60次/min。则我们可得出的结论是:
(1)坐标纸的走纸速度为 。
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s,乙的心率为 次/min。
5. (2024•黄岩区二模)人体的各器官系统相互联系、相互协调,共同完成各项生命活动。图中①﹣③代表人体内相关生理过程,请据图回答问题:
(1)小黄早餐食用了鸡蛋、牛奶和面包,其中蛋白质在消化道内最终被分解为 。
(2)若尿检发现尿液中有葡萄糖,可能是图中[ ](填序号)出现异常。
(3)血液具有运输功能,人体细胞所需要的氧气由血液中的 运输。
6. (2023秋•下城区校级月考)鱼依靠鳃(图甲)呼吸,因此鱼鳃中分布着许多毛细血管。当鱼活着时,鳃鲜红,死亡一段时间后,鳃呈紫黑色。鳃鲜红原因是其血液中含血红蛋白丰富。图乙是观察小鱼尾鳍内血流流动情况,图中属毛细血管的是 (填序号)。
如图所示为小乐绘制的A型血和B型血的模型图。据此推测,O型血的模型图是 (选填ABCD)。
7. (2023秋•余杭区校级期中)资料表明,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶),果胶酶只能对果胶的分解起催化作用。这为果汁生产厂家提高出汁率提供了科学依据。某科学兴趣为此设计如下实验,探究“影响果胶酶活性的因素”
①分别取一定量果胶酶和苹果泥分装于两支相同的试管中,在10℃同一水浴中恒温处理10分钟,如图A;
②将果胶酶与苹果泥充分混合,再次在10℃水溶液中恒温处理10分钟,如图B;
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测出果汁量(体积),如图C;
④再取等量的果胶酶与苹果泥,在不同温度条件下重复以上实验,记录果汁量如表:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
果汁量/mL
8
12
16
25
15
11
10
6
请回答下列问题:
(1)实验结果显示,当温度为 ℃左右时,果胶酶的活性较高。你可以得出的实验结论: 。
(2)图A中两试管的处理目的是 。
(3)“果胶酶只能对果胶的分解起催化作用”体现了酶的 性。
1. (2024•杭州二模)近日某权威机构的一项新研究表明,进入人体的微塑料会在动脉内积聚,可能增加心脏病、中风等疾病的风险。微塑料可以通过消化系统和呼吸系统进入人体内,且进入人体后难以排出体外。下列有关说法正确的是( )
A.微塑料在消化道内被吸收后,通过血液首先进入心脏的左心房
B.动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落,首先堵住小静脉
C.部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出,属于排出代谢终产物
D.人体无法消化和氧化分解微塑料,是因为身体中缺少相应的酶
2. (2024•浙江模拟)人体是一个统一的整体,各个器官、系统之间存在着密切的联系。关于人体的消化吸收、呼吸、循环、排泄等生理活动,下列说法正确的是( )
A.人体摄入的蛋白质在图甲中的②内彻底消化成氨基酸后,被吸收进入血液
B.图乙中肺泡慢慢鼓起时,在血管AB之间,氧气浓度降低
C.上肢输液时,药物最先进入图丙中的c,到达脚趾处的毛细血管时需经过心脏2次
D.图丁①④⑤中,尿素浓度最高的部位为①
3. (2023秋•拱墅区期末)如图所示为血液流经某器官M的示意图,其中a、b、c表示血管,箭头表示血流方向。下列相关分析错误的是( )
A.若M是肾脏,则血液中尿素含量c<a
B.若M是小肠,则血液中营养物质含量c>a
C.若M是肺,则血液中氧气含量c<a
D.若M是大脑,则血液中二氧化碳含量c>a
4. (2023秋•浙江月考)甲、乙、丙分别代表三种营养物质,如图是它们在消化道(ABCDE)各部位被消化的情况,则乙的消化终产物是( )
A.葡萄糖
B.氨基酸
C.甘油和脂肪酸
D.水、二氧化碳、尿素和尿酸
5. (2023•西湖区模拟)如图中a、b、c、d表示心脏的四个腔,A、B表示人体身上的两个器官,则以下说法中正确的是( )
A.若A是肾脏,则血管②中的血液与血管①中相比尿素含量增加
B.若A是小肠,则血管②中的血液与血管①中相比营养物质较丰富
C.器官B是肺,血管③中流静脉血,血管④中流动脉血
D.器官B是肺,血管③连接右心房,血管④连接左心室
6. (2024秋•拱墅区校级月考)如图所示为小乐制作的血液循环演示模型,其中软管模拟与心脏相连的血管单向阀模拟瓣膜,装置内的红墨水模拟血液,箭头表示液体流动方向。据图回答问题:
演示过程:
1.同时挤压两个橡皮球,红墨水从橡皮球经红色软管流出进入烧杯。
2.同时松开两个橡皮球,红墨水从烧杯经蓝色软管流入橡皮球。
(1)模型中的橡皮球弹性较大,能很好地模拟心脏的收缩和舒张过程。若蓝色软管①模拟肺静脉,则红色软管②模拟 。
(2)在演示过程中,同时松开两个橡皮球,单向阀A打开,单向阀B (选填“打开”或“关闭”),模拟血液由静脉回流入心脏。
(3)小乐反思:该模型中的心脏结构不完整,可进一步完善。该模型中缺少的心脏结构是 。
7. (2024秋•拱墅区校级月考)山山为探究唾液淀粉酶经pH影响活性下降后是否可恢复,他先查阅资料获得pH对唾液淀粉酶的活性影响如图。再按照如下步骤进行实验,并记录实验数据如表。
步骤一:取5支试管编号,各加入1ml唾液淀粉酶溶液,将pH调节为特定值。
步骤二:静置5分钟后,再将5支试管内液体的pH调至X,使实验现象最明显。
步骤三:往每支试管中滴加质量相同被稀释过的淀粉溶液并各滴加一滴碘液,使试管中液体呈蓝色。
步骤四:再次调节试管内液体pH至X。
步骤五:37℃水浴后,记录 。
试管编号
①
②
③
④
⑤
pH值
4.0
5.0
5.8
6.8
7.4
时间
无法褪去
358s
241s
248s
354s
(1)步骤2中X的值最合理的是 。
(2)请补充步骤五。
(3)根据上表数据山山认为该实验无法确定唾液淀粉酶活性会恢复,你认为他的理由是 。
8. (2024•青田县模拟)小明在研究温度对唾液淀粉酶活性的影响实验时,发现在70℃水浴条件下,进行正常实验操作后,溶液不变蓝。小明提出了三种可能原因:
猜想一:高温条件下唾液淀粉酶可能还有活性。
猜想二:高温条件可能对淀粉产生影响。
猜想三:高温条件可能对 产生影响。
依据猜想,小明设计了如下实验:
(1)完成猜想三 。
(2)表格中能支持猜想二的证据是 。
试管编号
1
2
3
4
5
2mL1%淀粉溶液
37℃
√
√
√
√
70℃
√
1mL唾液淀粉酶溶液
37℃
√
70℃
√
1滴碘液
37℃
√
√
√
√
70℃
√
观察结果
变蓝
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
(3)小明认为高温使淀粉发生分解,小红则认为高温使淀粉微观结构发生改变,恢复常温后,淀粉仍具有原来性质。为此,请再补充一组实验进行探究 。
9. (2024•莲都区二模)果汁生产厂家常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶)来提高出汁率。为探究温度对果胶酶活性的影响,小莲设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,_____。
②将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水中恒温处理10分钟,如图。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,用量筒测出果汁量。
④再取等量的果胶酶与苹果泥,分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃重复以上实验并记录果汁量。
请回答下列问题:
(1)果胶酶只能对果胶的分解起到催化作用,体现了酶的 。
(2)补充步骤①中的内容 。
(3)为使实验结果更直观,通常会用表格对实验数据进行记录,请根据题意,设计一张表格。
10. (2023•滨江区二模)为了探究唾液淀粉酶的活性与温度的关系,小滨进行了如图甲实验。请分析回答:
步骤1:取10支试管,分为5组。每组2支试管中分别加入1mL唾液淀粉酶溶液和2mL浓度为2%的淀粉溶液。
步骤2:将每组唾液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5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。
反应过程中,每隔1min从各支试管中取出一滴反应液,滴在多孔瓷板上,加1滴碘液显色。已知碘液的颜色为棕黄色。
(1)小滨认为该实验过程有一个错误,应在步骤2前 (填操作过程)。
(2)纠正该实验错误步骤后,进行正确操作。第1min时,1—5号试管取出的反应液与碘液混合后均呈蓝色,其原因是 。
(3)多次取样观察,记录各组实验试管中的反应物与碘液混合物开始呈棕黄色所需要的时间,结果如图乙所示。分析上述实验结果,从中可以得到的结论是 。
(4)随食物进入人体胃、肠中的唾液淀粉酶最终转变成氨基酸,并被小肠吸收进入血液循环。这个过程属于新陈代谢中的 作用(选填“同化”或“异化”)。
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专题六 人体的新陈代谢
一、食物与能量
人的生活离不开食物,食物中的各种营养素能维持人体的各项生理活动。
(一)七大类营养素
食物中的营养素主要有水、无机盐、糖类、蛋白质、脂肪、维生素和膳食纤维七大类。
(二)探究不同食物中所含的能量
(1)实验原理:糖类、蛋白质和脂肪三种营养素都属于有机物,贮存着化学能,它们在生物体内通过氧化分解释放能量,供生命活动所需。将它们放在体外燃烧,可以快速释放其中的能量,释放能量的多少与其在体内氧化分解释放的能量相等。将等质量的糖类、蛋白质和脂肪充分燃烧,释放出来的热量用于加热相同的液体,比较液体温度升高的多少就能知道哪种营养素中贮存的能量多。
(2)实验过程
①用天平分别称取干燥的花生仁、大米、牛肉干各1克,并用小刀尽量切碎。
②在试管内加人5毫升水,在带孔的橡皮塞上插入温度计,再将试管口塞紧。
③将试管固定在铁架台上
④测量最初水温并记录在下表中。
⑤将花生仁放在燃烧匙上,然后在酒精灯上加热,直至花生仁开始燃烧,马上放于试管下方。
⑥观察并记录试管里水的最高温度,将结果记录在表中。
⑦分别用大米和牛肉干重复以上步骤,将结果记录在表中。
样品
水温(℃)
水温变化(℃)
比较释放的热量
燃烧前
燃烧后
花生仁
大米
牛肉干
(3)实验结果:用大米和牛肉干进行实验时水的最高温度相同(或相近),而用花生仁进行实验时水的最高温度要高些。
(4)实验结论:同等质量的糖类与蛋白质完全氧化所释放的能量相同,而同等质量的脂肪完全氧化所释放的能量要比蛋白质和糖类高。
(5)注意事项
①控制变量:花生仁(主要含脂肪)、大米(主要含糖类)和牛肉干(主要含蛋白质)的质量要相等;试管要一样(用大试管效果更好),试管中水的质量(或体积)、初温要相同;要使用同样的温度计和同样的燃烧匙等。
②为使这三种物质得到充分燃烧,火焰熄灭后要立即重新点燃,直到全部燃尽。为防止燃烧中断,可在点燃前将这些物质切成小颗粒。
③燃烧过程中要注意挡风,防止热量过多散失;注意要用酒精灯火焰的外焰加热等。
④温度计不能接触试管内壁或底部,以免产生误差。食物燃烧殆尽后还有余热,一定要耐心观察,等到试管内液体温度不再上升时再读数。
二、营养素的作用
食物中的营养素除了能提供能量外,还能为我们提供生长发育和修复受损组织等生理活动所必需的物质。各种营养素具有不同的作用。
(一)水
水是维持生命活动的基本要素之-,也是构成细胞的主要成分。各种生物化学反应只有在水溶液中才能进行,体内的养分和废物都必须溶解在水中才能进行运输。
(二)无机盐
(1)种类:食物中含有多种无机盐,其中包括钙、铁、碘、钠和磷等元素。
(2)作用:无机盐不能提供能量,却是人体维持正常生理活动所必需的营养物质。
(3)各种无机盐缺乏时的症状及其主要食物来源如下表所示。
无机盐的种类
缺乏时的症状
主要食物来源
含钙的无机盐
儿童缺钙易患佝偻病(鸡胸、X型腿或 0型腿);中老年人特别是妇女缺钙,易患骨质疏松症
奶类、绿叶蔬菜、豆类、虾皮等
含磷的无机盐
厌食贫血、肌无力、骨痛等
瘦肉、鱼类、奶类、蛋类、豆类等
含铁的无机盐
缺铁性贫血(乏力、头晕等)
动物血液、肝脏、瘦肉、鱼类、奶类、蛋类、水果等
含碘的无机盐
地方性甲状腺肿,儿童智力和体格发育出现障碍
海带、紫菜、虾、海盐等
含锌的无机盐
味蕾功能下降,食欲减弱,生长发育不良
肉类、鱼类、蛋类等
(三)糖类
(1)种类:包括淀粉葡萄糖蔗糖、麦芽糖等。
(2)主要食物来源:大米小麦、马铃薯和玉米等食物。
(3)生理功能:糖类是人体进行生命活动的主要能量来源。人体正常生命活动所消耗的能量有一半以上来自糖类。
(四)蛋白质
(1)生理功能:
①蛋白质是细胞生长及组织修复的主要原料,占人体细胞千重的50%以上。
②蛋白质是构成人体细胞的基本物质,可以说没有蛋白质就没有生命。
③蛋白质也能为人体的生命活动提供能量。
(2)主要食物来源:肉类、禽蛋、鱼、虾、乳制品和大豆等食物。
(五)脂肪
(1)生理功能:脂肪是生物体内贮藏能量的主要物质,是重要的备用能源物质。当人体内的糖类氧化分解不足以提供人体所必需的能量时,才会分解脂肪提供能量。
(2)主要食物来源:植物油、动物油、核桃和花生等食物。
(六)膳食纤维
(1)组成:膳食纤维主要由纤维素组成。
(2)生理功能:
①膳食纤维可刺激消化腺分泌消化液。
②膳食纤维可促进肠道的蠕动,有利于及时排便。
③适量摄取膳食纤维可以减少大肠癌的发病率。
④适量摄取膳食纤维有助于减少肠道对脂肪的吸收,预防心血管疾病的发生。
(七)维生素
(1)特点:维生素的种类很多,除维生素D外,其他维生素人体内都不能合成,必须从食物中获得。
(2)生理功能:维生素不能提供能量,但它参与人体内许多重要的生理活动,对保持人的身体健康作用极大。
(3)几种常见维生素的功能、缺乏时的症状和食物来源如下表所示。
维生素的种类
功能
缺乏时的症状
食物来源
维生素A
促进人体的正常发育,增强抵抗力, 维持人的正常视觉
皮肤干燥、 夜盲症(夜晚看不清东西 )、干眼症等
动物肝脏、鱼肝油、黄色玉米、胡萝卜等
维生素B1
维持人体的正常新陈代谢和神经系统的正常生理功能
神经炎、消化不良、食欲不振、脚气病等
动物肾脏、稻麦等谷类的外皮、胚芽等
维生素C
维持人体的正常新陈代谢,维持骨骼、肌肉等的正常生理作用,增强抵抗力
坏血病(皮下、牙龈的血管出血)、抵抗力下降等
新鲜的蔬菜和水果等
维生素D
促进钙、磷的吸收和骨骼的发育
佝偻病(如鸡胸、X型腿或O型腿等)、骨质疏松症等
动物肝脏、蛋黄等
三、消化系统的组成
人体摄入的糖类、脂肪和蛋白质等营养素要经过消化和吸收后才能被人体利用,营养素的消化和吸收是在人体消化系统内完成的。
(一)消化系统的组成及功能
人体的消化系统是由消化道和消化腺组成的,人体的消化道、消化腺的组成及其其功能如图所示。
消化系统:
1、消化道:从上到下有口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、肛门,主要功能是进行食物的消化和吸收
2、消化腺:
①分布于消化道外:唾液腺、肝脏、胰腺
②分布于消化道壁上:胃腺、肠腺
(二)牙
(1)作用:牙是人体口腔内取食和消化的重要器官,可咬切和磨碎食物。
(2)分类:按出牙的时间,牙分为乳牙和恒牙。幼儿时长出的一组牙称为乳牙,共20颗。约6岁起,乳牙逐渐脱落,换上恒牙,共32颗,一般恒牙脱落后就不会再长出来。
(3)结构
①牙釉质:包裹在牙本质外侧,它表面光滑而坚硬,是人体最坚硬的结构。
②牙本质:它是牙的主体结构,内部有一腔隙,内含牙髓。当牙本质暴露后,就能感受外界冷、热、酸、甜等刺激,从而引起疼痛。
③牙髓:位于由牙本质围成的牙髓腔中,由小血管和神经组成。
(4)龋齿:龋齿俗称蛀牙,是青少年中发生率很高的牙病。
①形成原因:微生物分解食物中的糖类,产生酸性物质,从而引起龋齿。
②形成过程:牙齿上残留的食物(主要是糖类)-微生物发酵一产生酸性物质-腐蚀牙釉质(出现黑斑)-一破坏牙本质牙髓受病菌感染而发炎疼痛。
(三)消化道
(1)口腔:口腔是消化道的起始部位,内有牙、舌和唾液腺等附属器官。牙齿有咬切、撕裂和磨碎食物的作用;舌具有搅拌食物、使食物与唾液充分混合的作用;唾液腺能分泌唾液,经导管流入口腔,唾液中的唾液淀粉酶能初步消化淀粉,使其转化为麦芽糖。
(2)咽和食管:咽是食物和气体进入人体的共同通道;食管是由肌肉构成的管道,能通过蠕动将食物推入胃中。咽和食管基本上无消化和吸收功能。
(3)胃:胃位于上腹部,呈囊状,是消化道中最膨大的部分。它的主要功能是暂时贮存食物,能通过蠕动使食物与胃腺分泌的胃液充分混合,对食物中的蛋白质具有初步消化作用。胃壁的肌肉是平滑肌,具有较大的伸缩性。胃的内表面有许多皱襞,其中有许多胃腺,能分泌胃液。
(4)小肠:小肠盘曲在腹腔中,长5~6米,是消化系统中最长的一段。小肠起始的一段是十二指肠,其长度约有十二个手指宽度那么长,它的内侧壁有胆总管和胰管的开口。肠壁有平滑肌,能使小肠蠕动。小肠是消化和吸收的主要场所,它与消化和吸收功能相适应的结构特点可总结如下。
①长:小肠长5~6米,食物在此处滞留的时间长,有充分的时间进行消化和吸收。
②大:小肠内表面有许多皱襞,皱襞上有许多小肠绒毛,这就大大增加了小肠的内表面积,有利于营养素的消化和吸收。
③多:小肠内有多种消化液,肝脏分泌的胆汁、胰腺分泌的胰液、肠腺分泌的肠液均流入小肠,其中含有多种消化酶,能帮助消化食物。
④薄:小肠绒毛襞仅由一层上皮细胞构成,绒毛内分布着丰富的毛细血管和淋巴管,这有利于营养物质的吸收和运输。
(5)大肠:大肠位于腹腔的下部,能暂时贮存食物残渣(粪便)。它的起始部位叫盲肠,盲肠的末端有细小突起叫阑尾,当病菌或食物残渣进入阑尾时会引起阑尾炎,阑尾炎患者腹部右下方会疼痛。大肠基本无消化作用,可吸收少量水、无机盐和维生素等营养素。
(四)消化腺
人体共有五大消化腺,分别为唾液腺、胃腺、肠腺胰腺和肝脏。可将它们分为大消化腺、小消化腺两种,大消化腺是独立存在于消化道以外的消化腺,包括唾液腺、肝脏和胰腺,它们分泌的消化液通过开口于消化道的导管流入消化道;小消化腺分布在消化道内壁,包括胃腺和肠腺,它们数量众多,都直接开口于消化道。
(1)唾液腺:唾液腺能分泌唾液。唾液能湿润口腔和食物,便于吞咽,唾液中含有的唾液淀粉酶能使一部分淀粉分解成麦芽糖:唾液中含有的溶菌酶有一定的杀菌作用。
(2)肝脏:肝脏是人体内最大的消化腺,它位于腹腔的右上部,具有解毒功能。肝脏能分泌胆汁,胆汁流入胆囊浓缩和贮存。胆汁中没有消化酶,但能对脂肪起乳化作用,将脂肪乳化成细小的微粒,有利于胰脂肪酶和肠脂肪酶对脂肪的消化。
(3)胃腺:胃腺是由胃壁内黏膜上皮凹陷而形成的。胃腺开口在胃壁的内表面,能分泌胃液,胃液直接流入胃里。胃液呈酸性,主要成分是胃蛋白酶、胃酸和黏液。
(4)胰腺:胰腺能分泌胰液。胰蛋白酶作用于蛋白质,蛋白质就被分解为多肽和少量的氨基酸;胰液中的胰淀粉酶和胰麦芽糖酶又可以促使淀粉和麦芽糖分解为葡萄糖;胰脂肪酶在胆汁的协同作用下,促使脂肪分解为甘油和脂肪酸。
(5)肠腺:肠腺是小肠黏膜中的微小腺体,开口于相邻的两个小肠绒毛之间。肠腺能分泌肠液,肠液中含有多种消化酶,如淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酶等。通过这些酶的作用,进一步分解糖类、蛋白质和脂肪,使其成为可以被吸收的物质。
四、食物的消化与吸收
(一)食物的消化
(1)概念:人体将食物中的大分子物质分解成能被身体利用的小分子物质的过程叫做消化。
(2)类型
①物理消化:食物逐渐被软化和细化,只改变食物的形状、大小,不改变食物的分子结构。如牙齿的切割研磨(咀嚼),舌的搅拌,胃肠的蠕动,胆汁对脂肪的乳化作用等。
②化学消化:食物中的大分子物质经各种消化液的作用被分解成能被机体利用的小分子物质,即营养物质,此过程改变了食物的分子结构。
(3)淀粉、蛋白质和脂肪的消化
(二 )食物的消化和营养物质的吸收过程
(1)口腔内的消化:食物在口腔内经牙的咀嚼、舌的搅拌,并与唾液腺分泌的唾液混合形成食团,可进行对淀粉的初步分解。食团经咽、食管的蠕动进入胃。平时吃饭要做到细嚼慢咽,可减轻胃、肠的消化负担
(2)胃内的消化吸收
①当食物由食管进入胃,可在胃里进行暂时贮藏。胃壁可进行有节律地收缩,并使食物与胃液充分混合,形成食糜。胃腺分泌的胃液能初步消化蛋白质。
②胃对营养物质的吸收很少,只吸收少量水分、酒精和无机盐。
(3)小肠内的消化吸收
①食糜进入小肠后进行更充分的消化和吸收。小肠的长度长,用于消化和吸收的内表面积大,流入小肠的消化液种类多,淀粉、蛋白质和脂肪等大分子物质可在小肠内得到充分的消化,分别形成葡萄糖、氨基酸及甘油和脂肪酸等小分子营养物质。
②人体可吸收的大多数营养物质是通过小肠壁被吸收的。
(4)大肠内的吸收:未被小肠消化和吸收的食物残渣最后进入大肠,人类的大肠没有重要的消化功能,主要是吸收少量的水分、无机盐和维生素,最后形成粪便经肛门排出体外。
(三)消化系统的主要功能
人体消化系统的主要功能包括以下三个方面:
(1)消化:将食物中的大分子物质分解成能被机体利用的小分子物质。
(2)吸收:将小分子物质吸收到循环系统中。
(3)排遗:将消化后产生的食物残渣排出体外。
五、酶的催化作用
(一)酶
(1)概述:酶是由生物的体细胞合成的,大多数的酶是蛋白质。酶在参与化学反应前后,其化学性质不变,被称为生物催化剂。
(2)命名和分类:消化液中含有的酶叫做消化酶,消化酶的种类很多,一般根据其来源和所催化的物质进行命名。如唾液中含有能将淀粉分解成麦芽糖的唾液淀粉酶;胰液中存在分别能分解淀粉、脂肪和蛋白质的胰淀粉酶胰脂肪酶、胰蛋白酶。
(二)探究酶的催化特点
(1)收集唾液:用清水漱口,然后用舌尖抵住上颌或下颌齿根后,微低头,将试管口紧靠下嘴唇,让唾液流入试管中,收集2毫升左右,用蒸馏水按1:1的体积比,稀释唾液。
(2)制备淀粉溶液:称取可溶性淀粉1克,放入烧杯中,加入99毫升蒸馏水,搅拌,缓慢加热,溶解,制成质量分数为1%的淀粉溶液。
(3)将3支试管分别编号为A、B、C,在3支试管中分别加入质量分数为1%的淀粉溶液2毫升。
(4)向A试管内加入2毫升唾液溶液,轻轻振荡;向B试管内加入2毫升蒸馏水,轻轻振荡;向C试管内先加入1毫升质量分数为5%的盐酸溶液,再加入2毫升唾液,轻轻振荡。
(5)同时将3支试管放入盛有37度水的烧杯里,进行水浴(用酒精灯加热以保持温度在37度左右)。
(6)经5~10分钟,取出试管,分别往3支试管内滴加1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液,观察溶液颜色变化。A试管内蓝色消失(淀粉已经被分解);B试管内无变化(仍然为蓝色,因为蒸馏水对淀粉不起作用,淀粉仍然存在);C试管内无变化(盐酸使唾液中的唾液淀粉酶失去活性)。
注意:由以上实验可知:唾液中的唾液淀粉酶能消化淀粉,且酸碱度对唾液淀粉酶的催化作用也有影响。
(三)酶催化作用的特点
(1)高效性:酶能使人体细胞内的化学反应迅速进行,保证各项生命活动的正常进行。
(2)专-性:一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。
(3)多样性:人体内有很多种酶,不同的酶催化体内不同的化学反应。
(四)影响酶催化作用的因素
酶的催化作用易受到温度、酸碱度等外界因素的影响,而且不同的酶所需的最适外界条件往往有所不同。
(1)温度:酶有发挥催化作用的最适温度,人体内的酶发挥催化作用的最适温度是37度。不同生物的体温不同,其体内的酶发挥催化作用的最适温度一般不同。
(2)酸碱度:不同的酶发挥催化作用的最适pH不同,如胃蛋白酶的最适pH是1.8,而唾液淀粉酶的最适pH接近7。
六、血液
经消化系统吸收的营养物质主要是通过血液循环流向全身的。
(一)血液的成分
血液属于结缔组织,由血浆和血细胞组成。向新鲜的血液中加入抗凝血剂,静置一段时间后 ,会出现明显的分层现象。上层透明淡黄色的液体是血浆,血浆的主要成分是水(91%~92%),其次是蛋白质(7%左右)、无机盐(0.9%)、葡萄糖(0.1%)等;下层暗红色的物质就是血细胞。
(二)血量
成年人的血液总量为体重的7%~8%。血浆约占人体血液的55%,血细胞的量约占人体血液的45%。
(三)血浆的作用
血浆是血细胞生活的液体环境,主要具有运载血细胞、运输营养物质和代谢产物等作用。血浆中含血清和纤维蛋白原,血清不会凝固,有免疫、维持酸碱平衡和渗透压的功能,含抗体的血清可以预防和治疗疾病。
(四)观察血细胞
血涂片制作步骤:
(1)实验室准备少量新鲜的猪血,存放在试管或小烧杯中。
(2)用吸管吸1滴猪血滴在清洁的载玻片略偏右一侧。
(3)用左手拿着滴有血液的载玻片的两端,用右手拿住另一载玻片的一端,在左手拿着的载玻片上由左向右移动接触血滴,使两个载玻片约呈45°夹角,轻轻移动,使血滴呈一直线,然后由右向左推成一层均匀的薄膜。这样操作既不会形成大的气泡,也不会损伤血细胞。
观察:通过显微镜可以观察到三种血细胞,其中呈两面凹的圆饼状的血细胞数量最多,体积最大的血细胞数量最少。
(五)血细胞
(1)各种血细胞的类型和特点。
血细胞
数量
形状
大小
有无细胞核
功能
红细胞
最多
呈两面凹的圆饼状
较大
成熟的红细胞无细胞核
运输氧和部分二氧化碳
白细胞
最少
多呈球形,形态多样
最大
有
吞噬病菌,对人体有防御和保护作用
血小板
较少
不规则
最小
无
加速血液凝固和防止伤口大量出血及阻止细菌入侵
(2)血红蛋白
①概述:红细胞里有一种红色含铁的蛋白质,称为血红蛋白,它使血液呈现红色
②特点:在氧浓度高的地方容易与氧结合,在氧浓度低的地方又容易与氧分离。
③功能:红细胞运输功能与血红蛋白有关。血红蛋白既能帮助红细胞运输氧,也能运输一部分二氧化碳。
(3)血细胞的产生:人体内的血细胞每时每刻都在经历着衰老死亡和再生的过程,具有造血功能的红骨髓担负着血细胞的再生任务。
(4)血液常规检查报告单的说明:正常成年人在健康状况下,血液中的血细胞含量基本稳定。当人的年龄、生活条件等发生改变或患病时,各种血细胞的含量会发生变化。
(六)血液的功能
血液具有输送氧气、二氧化碳、各种营养物质及代谢产物的功能,还能起到防御保护和调节体温等作用。
七、心脏和血管
(一)心脏
(1)位置和形态:心脏位于胸腔内(中部偏左下方),在两肺之间,外形像桃子,大小与本人的拳头相似。
(2)功能:心脏主要由心肌构成,工作起来就像一台水泵,通过不停地搏动,推动血液在心脏和血管中沿着一定的方向不间断地流动。
(3)结构
(4)心脏中的瓣膜:心房和心室之间的瓣膜叫房室瓣,心室与动脉之间的瓣膜叫动脉瓣。它们的功能都是控制血液向同一个方向流动,防止血液倒流。房室瓣控制血液从心房流向心室,动脉瓣控制血液从心室流向动脉,血流总的方向是心房→心室→动脉。
规律总结:
(1)四腔四管两瓣膜:心脏有四个腔,每个腔连有一种血管,有房室瓣、动脉瓣两种瓣膜。
(2)室连动,房连静:心室和动脉相连,心房和静脉相连。
(3)房房不通,室室不通:心房和心房不通,心室和心室不通。
(4)室房同侧通:只有同侧的心室和心房相通。
(5)静脉进,动脉出:血液从静脉流进心脏,从动脉流出心脏。
(二)血管
(1)血管的分类:人体内的血管分为动脉、静脉和毛细血管三种。小动脉分支形成了毛细血管网,而毛细血管网又逐渐汇聚成了小静脉,毛细血管是连接小动脉与小静脉的血管,血液的流动方向是小动脉→毛细血管→小静脉。
(2)毛细血管处的物质交换:毛细血管管壁很薄,血液流动速度缓慢,血液中的氧气和营养物质能经过细胞间隙进人组织细胞中,供组织细胞的生命活动所需;而组织细胞产生的代谢废物如二氧化碳、尿素等也能经过细胞间隙进人血液中,从而完成血液与组织细胞之间的物质交换。
【说明】氧气和二氧化碳的交换是通过气体的扩散作用实现的,扩散的原因是存在浓度差,扩散的方向是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散。血液流经组织细胞时,血液中氧气浓度高,氧气从血液向组织细胞扩散,组织细胞中二氧化碳浓度高,二氧化碳从组织细胞向血液扩散。
八、血液循环
(一)血液循环的概念
血液在由心脏和全部血管组成的封闭管道中,按一定方向周而复始地流动,叫做血液循环。
(二)血液循环系统的组成
血液循环系统包括血管、血液和心脏。血波循环系统是人体循环系统的一部分(循环系统包括血液循环系统和淋巴循环系统)。
(三)血液循环的途径
血液在一次完整的循环过程中要流经心脏两次,血液循环可分为体循环和肺循环两部分。
(四)动脉血与静脉血的比较
(1)在体循环中,动脉中流着动脉血,静脉中流着静脉血;在肺循环中,动脉中流着静脉血,静脉中流着动脉血。心脏结构中,左侧流动脉血,右侧流静脉血。
(2)判断动脉血与静脉血的主要依据是血液的含氧量及血液的颜色,不能以含营养物质的多少来判断,如从小肠流向肝脏的静脉血中含有丰富的营养物质;也不能以血管的名称来判断,如肺静脉里流动的是动脉血,而肺动脉里流动的是静脉血。
九、心率、脉搏和血压
(一)心率
(1)概念:心脏每分钟跳动的次数称为心率。
(2)正常范围:一个健康的成年人安静时的心率约为75次/分钟,正常范围是60~100次/分钟。
(二)脉搏
(1)概念:心脏每次收缩都会产生很大的压力,这个压力会沿动脉向前推动血液,随着心脏节律性地收缩和舒张,动脉管壁出现相应的扩张和回缩,形成脉搏。同一个人的脉搏次数与其心率是相同的。
(2)测脉搏的方法:把手指按放在腕部的桡动脉处触摸脉搏。
(3)应用:中医在诊断疾病时常通过“切脉”,根据“脉相”来诊断疾病。
(三)血压
(1)概念:血液在血管内向前流动时对血管壁产生的压强叫血压。
(2)测量及单位:血压可用血压计在上臂肱动脉处测定,单位用千帕或毫米汞柱表示。
(3)收缩压和舒张压
①收缩压:当心脏收缩时,动脉血压达到的最高值叫做收缩压。健康成年人的收缩压变动范围为12~ 18.7 千帕。若个人的收缩 压经常低于12千帕,则认为是低血压。
②舒张压:当心脏舒张时,动脉血压下降到的最低值叫做舒张压。健康成年人的舒张压变动范围为8~ 12千帕。若一个人的收缩压经常超过18.7千帕或舒张压经常超过12千帕,则可能是高血压。若一个人的收缩压经常低于12千帕,则认为是低血压。
(4)血压的表示方法:一般用分式表示,如16/10.7千帕,表示收缩压是16千帕,舒张压是10.7千帕。
十、血型与输血
(一)血型
(1)凝集原和凝集素
在人的红细胞膜上存在着叫凝集原的蛋白质类物质,而血清中含有与之相应的特异性蛋白质类物质,称为凝集素。人类的红细胞含有两种凝集原,分别称为A凝集原和B凝集原;人类血清中则含有与它们相对抗的两种凝集素,分别称为抗A凝集素和抗B凝集素。当含有某种凝集原的红细胞和抗该凝集原的凝集素相遇,就会发生凝集反应,从而引起红细胞大量凝集,如A凝集原与抗A凝集素、B凝集原与抗B凝集素。
(2)血型的决定和分类:
按照红细胞所含A、B凝集原的不同,可以把人类血液分为四种类型。红细胞上只含有A凝集原的叫做A型血;只含有B凝集原的叫做B型血;A、B两种凝集原都含有的叫做AB型血;A、B两种凝集原都不含有的叫做O型血,这就是ABO血型系统。
(3)ABO血型系统中的凝集原和凝集素
每个人的血清中都不含有与他自身红细胞上凝集原相对抗的凝集素。因此,血型为A型的人的血清中只含有抗B凝集素,血型为B型的人的血清中只含有抗A凝集素,血型为AB型的人的血清中两种凝集素都没有,血型为0型的人的血清中两种凝集素都含有,具体如下表所示。
(二)输血
当一个人因大量失血而危及生命时,最有效的抢救方法是输血。
(1)原则:输血的时候应以输同型血为原则。
(2)异型血输血:在没有同型血而不得已进行异型血输血时,必须先进行交叉配血试验。交叉配血试验主要考虑供血者的红细胞上凝集原是否会和受血者血清中的凝集素发生凝集作用。异型血输血时要少而慢。
(3)举例:任何血型的人都可以输人少量的0型血; AB型血的人,除可输入AB型血外,也可输人少量的0型血、A型血或B型血(如下表)。但在大量输血时,仍需遵循输同型血的原则。
(三)无偿献血
我国实行无偿献血制度,提倡18~55周岁的健康公民自愿献血。健康成年人每次献血200 ~ 400毫升,不会影响健康。作为一个健康公民,应当积极参加无偿献血,为挽救他人的生命奉献爱心。
十一、获得能量的途径
食物中的营养物质经消化吸收空气中的氧气经呼吸,通过循环系统到达体细胞。这些物质最终要在体细胞内经历复杂的呼吸作用,才能实现为人体各项生命活动提供能量。
(一)有氧呼吸
(1)呼吸作用:指在细胞内氧化分解糖类、蛋白质和脂肪等有机物,并释放出能量的过程。
(2)有氧呼吸:指在氧气的参与下,有机物的分解较为彻底,并释放出较多能量的呼吸作用方式。有氧呼吸是自然界中大多数生物进行呼吸作用的主要方式,通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。
(3)在一般情况下,人体每天进行各种生命活动所需的能量大多来源于糖类,也有一部分来源于脂肪,极少数来源于蛋白质。
(二)无氧呼吸
(1)概念:细胞在缺氧的条件下,将糖类等有机物分解成未彻底氧化的产物,释放出少量能量的过程称为无氧呼吸。
(2)动物(包括人)的无氧呼吸:动物组织细胞在缺氧的情况下,糖类会在相关酶的作用下分解为乳酸,并释放出少量的能量。当大量的乳酸在肌肉组织里堆积时 ,就会有肌肉酸痛的感觉。文字表达式为:
葡萄类 乳酸+能量(少量)
(3)高等植物的无氧呼吸:高等植物在缺氧(如水淹)的情况下,也能进行短时间的无氧呼吸,糖类被分解为酒精和二氧化碳,并释放出少量的能量。文字表达式为:
葡萄类 酒精+二氧化碳+能量(少量)
(4)微生物的无氧呼吸:有些微生物能长期进行无氧呼吸,微生物的无氧呼吸称为发酵。人们可以利用微生物的发酵作用来生产食品。
十二、多样的呼吸器官
动物要依靠食物和氧气来维持生命。在不同环境中生活的动物,它们的呼吸系统不同,获取氧气的方式也不同。
(一)低等无脊椎动物
大多没有专门的呼吸器官,它们只靠体表与外界环境进行气体交换。如草履虫、变形虫等。
(二)较高等的无脊椎动物
已经开始出现专门的呼吸器官,如蝗虫用气管呼吸、对虾用鳃呼吸等。
(三)水生脊椎动物
鱼类是用鳃呼吸的。鱼的鳃位于咽的两侧,鳃盖关闭时,水从张开的口流人咽,接着口关闭,口腔收缩,压迫水流通过鳃并从立即张开的鳃盖后缘流出。虽然水中的氧气含量很低,但由于水流不断通过布满血管的鳃,鱼类还是能获得足够的氧气的。
(四)陆生脊椎动物
已经有专门的呼吸器官一肺。不过不同的陆生脊椎动物的肺的结构和复杂程度不同。
(1)两栖动物:肺比较简单,如青蛙的肺仅是一层薄壁的囊,呼吸功能较差,还需要通过皮肤的辅助才能获得足够的氧气。
(2)爬行类、鸟类和哺乳类动物:已经真正地适应了陆地生活,肺的结构复杂化,肺中出现了肺泡,这在很大程度上增加了气体交换的面积。由于鸟类的肺结构十分致密,并与特殊的气囊相通,使鸟类能够进行双重呼吸,为其飞行提供了充足的氧气。
十三、营养物质的利用
各种营养物质进入体内后,会通过各种途径而被利用,从食物中获得的营养物质除用来氧化供能外,还用来构成我们的身体。
(一)糖类的吸收和利用(糖类代谢)
(1)吸收:摄人人体的糖类(主要是淀粉)在小肠内被消化成为葡萄糖后,被小肠吸收进入循环系统。血液中的葡萄糖称为血糖。
(2)利用:①血糖一部分被组织细胞氧化分解为二氧化碳和水,并释放能量供组织细胞进行生命活动;②一部分在肝脏与肌肉等组织细胞中以糖元的形式贮存起来;③还有部分多余的血糖转变为脂肪贮存起来。
(二)脂肪的吸收和利用(脂肪代谢)
(1)吸收:食物中的脂肪在小肠内被消化成为甘油和脂肪酸后,被吸收进入循环系统。
(2)利用:①部分可直接被组织细胞利用,分解成为二氧化碳和水,释放能量;
②另一部分脂肪贮存起来备用,当人体中的糖类供能不足时,贮存的脂肪可以被分解释放能量,供细胞利用。
(三)蛋白质的吸收和利用(蛋白质代谢)
(1)吸收:食物中的蛋白质在小肠内被消化成为氨基酸后,被吸收进入循环系统。
(2)利用:①在各种组织细胞中,可重新合成人体所特有的蛋白质;
②可以在组织细胞内氧化分解供能,同时产生二氧化碳、水和含氮废物,如尿素等;
③可以合成糖类和脂肪。
(四)体内的能量代谢
糖类、脂肪和蛋白质在人体组织细胞中不断地进行着合成与分解,新旧物质的不断更替,伴随着能量的贮存和释放。因为能量贮存在有机物内,所以人体内物质的增减与能量的变化密切相关,可用下列式子表示:获得的能量 = 消耗的能量+贮存的能量
能量的获得 > 能量的消耗→有机物积累增加(人的体重增加)
能量的获得 < 能量的消耗、有机物贮存减少(人的体重减少)
十四、泌尿系统
(一)排泄
(1)概念:人体的代谢废物通过一定途径排出体外的过程,称为排泄。
(2)代谢废物:是指人体细胞在新陈代谢过程中,氧化分解有机物时产生的对人体有害或多余的物质,包括二氧化碳、尿素、尿酸和多余的水、无机盐等。
(3)排泄的途径
排泄途径
排出的废物
废物排出的形式
呼吸系统
二氧化碳和少量的水(水蒸气)
气体
皮肤
一小部分水无机盐和尿素
汗液
泌尿系统
绝大部分水、无机盐、尿素、尿酸等
尿液
(二)泌尿系统的组成
泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成。其中肾脏是形成尿液的场所,是泌尿系统的主要器官;输尿管是运送尿液到膀胱的通道;膀胱具有暂时贮存尿液的作用;尿道是将尿液排出体外的通道。
(1)肾脏的结构
包括三个部分,自外向内依次是肾皮质(颜色较深)、肾髓质(颜色较浅)以及肾髓质里呈漏斗状的部分肾盂(与输尿管连通)。肾脏的外面连着三根管道:肾动脉、肾静脉和输尿管。
(2)肾单位
肾单位是肾脏结构和功能的基本单位,每个肾脏含有100多万个肾单位。肾单位主要由肾小体和肾小管组成,其中肾小体是由肾小球和肾小囊组成的。
①肾小球是由入球小动脉分出的毛细血管弯曲盘绕而成的,这些毛细血管最后汇成出球小动脉。
②肾小囊是一种双层壁的囊 ,肾小囊腔与肾小管相连。
③肾小管细长曲折,分布在肾皮质和肾髓质中,周围缠绕着大量的毛细血管。入球小动脉和出球小动脉里流动的都是动脉血,出球小动脉比入球小动脉细,一方面由于入球小动脉中的血液部分转化成原尿,血液量减少;另一方面可以增大肾小球内的压力,有利于肾小球的滤过作用。
(三)尿液的形成
(1)肾小球的滤过作用形成原尿
肾小球是由毛细血管网组成的血管球,通透性较强,当血液由入球小动脉进入肾小球时,除血细胞和大分子蛋白质外,其他物质(如水、无机盐、尿素、尿酸等)都能通过滤过作用进入肾小囊,形成原尿。
(2)肾小管的重吸收作用形成尿液
肾小囊中的原尿流经肾小管时,其中对人体有用的物质,如大部分水、部分无机盐、全部葡萄糖和氨基酸等,经肾小管的重吸收作用进入肾小管周围的毛细血管重新回到血液中,而原尿中的其余成分如水、无机盐、尿素和尿酸等最终形成尿液。
注意:血液流经肾小球时,没有发生物质交换,只是血浆中的一些物质转移了位置,因此,入球小动脉、肾小球和出球小动脉里流动的都是动脉血;血液流经肾小管外的毛细血管时发生物质交换,血液也就由动脉血变成了静脉血。
(四)血浆、原尿和尿液成分的区别
成分
血浆
原尿
尿液
大分子蛋白质
有
没有
没有
葡萄糖
有
有
没有
氨基酸
有
有
没有
无机盐
有
有
有
尿素
有
有
有
(五)尿液的排出
尿液先进入肾盂汇集,再经输尿管运送到膀胱暂时贮存,最后通过尿道排出体外。
十六、水盐平衡
水盐平衡是人体生命活动自我调节的重要方面,对于维持人体的健康有着重要意义。
(一)水的平衡
(1)途径:人体通过饮水进食、细胞的呼吸作用等方式获得水分,通过呼吸、流汗、排尿、排粪等途径排出水分,从而调节人体内水分的平衡。调节水分平衡的主要器官是肾脏。
(2)水分平衡的调节:当体内水分过剩时,肾脏就会产生大量的尿液将体内多余的水分排出;当体内水分不足时,肾脏只产生少量的尿液。肾脏就是这样来调节体内水分平衡的。
(二)盐的平衡
(1)必要性:人体细胞周围的液体细胞外液, 含有一定量的无机盐,而且它们的含量必须保持相对稳定,细胞才能正常生活。
(2)过程:如果我们喝很多水,又不增加盐分,肾脏会产生盐含量较低的尿液。如果我们摄人的盐较多,又不多喝水,肾脏就会产生盐含量较高的尿液,把体内多余的盐分排出。肾脏就是这样来调节体内的水盐平衡,保持水和盐的相对稳定的。
(3)途径:除了肾脏对水盐平衡起到的重要作用外,皮肤和呼吸系统也承担了部分功能。
(三)肾脏对水盐平衡的调节能力
肾脏虽然对体内的水和盐的浓度具有一定的调节能力,但这种调节能力是有一定限度的。如果超出了肾脏的调节能力,人体内水盐平衡就会失调,甚至导致人体死亡。
十七、代谢的多样性
活的生物体时时刻刻都在进行着代谢,一旦代谢停止,生命便告终结,因此代谢是生物体最基本的特征。在代谢的基础上,生物体才能表现出生长发育、繁殖、遗传和变异等其他生命特征,因此代谢是生物生存的基本条件。
(一)概念:代谢是生物体生命活动中全部有序的化学变化的总称。
(二)同化作用和异化作用
(1)同化作用
同化作用是指生物体会不断地从外界吸收营养物质,合成新的自身组成物质,并贮存能量的过程。同化作用为异化作用打下了物质基础。按同化作用的方式不同,可将生物的营养方式分为自养和异养。
①自养:各种植物能通过光合作用,将无机物直接制造成有机物并贮存能量,这种营养方式叫自养。光合细菌等也可以进行自养生活。
②异养:人和动物等通过摄取现成的有机物来获得营养,不能直接把无机物合成有机物,这种营养方式叫异养。不同生物获得营养的方式不同:
a.人和多数动物以捕食方式摄取营养。
b.多数真菌和细菌等都可以从已死亡的、腐烂的生物体中获得营养,这类生物为腐生生物,这种生活方式叫腐生。
c.蛔虫、病毒和结核杆菌等生活于另一种生物的体内或体表,并从其体内或体表获得营养,这类生物为寄生生物,这种生活方式叫寄生。
(2)异化作用
异化作用是指生物体不断地氧化分解自身组成物质,释放能量,并不断排出代谢废物的过程。如呼吸作用是生物异化作用的主要过程。异化作用为同化作用提供了能量,也为其他生命活动提供了能量。
(3)同化作用和异化作用的区别与联系
项目
同化作用
异化作用
区别
与环境的关系
从外界摄取营养物质
向外界排出废物
物质代谢
合成自身新物质
分解自身物质
能量代谢
贮存能量
释放能量
联系
两者在活细胞内同时进行,物质代谢过程中伴随着能量代谢,同化作用为异化作用提供了物质基础,异化作用为同化作用提供了能量
(4)同化作用和异化作用之间的相对强度变化
一段时间内, 如果同化作用大于异化作用,身体就会生长或长胖;相反,如果异化作用大于同化作用,身体就会逐渐消瘦。
正常情况下,青少年的同化作用大于异化作用,身体迅速生长;老年人的异化作用大于同化作用,身体逐渐消瘦。但同化作用与异化作用强度的大小是建立在一定的物质基础之上的,因此,青少年要想健康成长,必须摄入一定量的营养物质 。
1. (2023•椒江区一模)如图所示,图甲为某人的心房、心室舒缩时间的关系图,图乙为某一瞬间心脏内瓣膜的状态图。据图回答,下列描述正确的是( )
A.图乙中的①为主动脉
B.图乙中的动脉瓣处于打开状态
C.此人当时的心率为80次/分钟
D.图乙状态发生在图甲中的0~0.1秒时段
【解答】解:A、图乙中的①连接心脏的右心室为肺动脉,②连接心脏的左心室为主动脉,A错误。
B、图乙表示心脏左右心室收缩,动脉瓣处于打开状态,B正确。
C、该人的心动周期是0.8秒,所以该人的心率是60÷0.8=75次/分钟,C错误。
D、图乙表示心脏左右心室收缩,左右心房舒张,图乙状态发生在图甲中的0.1~0.4秒时段,D错误。
故选:B。
2. (2023•杭州模拟)如图是人体内部分系统的代谢关系简易示意图,图中①、②、③、④分别表示( )
A.泌尿系统、消化系统,循环系统、呼吸系统
B.循环系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统
C.消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统
D.消化系统、循环系统、泌尿系统、呼吸系统
【解答】解:如图是人体内部分系统的代谢关系简易示意图,其中①③都是单向箭头,④是双向箭头,②在中央,把其它系统联系起来。分析可知,①的箭头指向体内,人体通过①从外界获得营养物质,应该是消化系统。营养物质进入到②循环系统,由血液循环运到人体的其它部位,供细胞利用。③的箭头指向体外,表示人体内的新陈代谢废物由②循环系统运到③泌尿系统排出。④是双向箭头,表示人体通过呼吸系统进行吸气和呼气,获得的氧气由②循环系统运到运到其它部位,供细胞利用,产生的废气排出体外。因此①、②、③、④分别表示消化系统、循环系统、泌尿系统、呼吸系统。
故选:D。
3. (2023•苍南县模拟)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。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.图中的“流回血液”是静脉血
D.“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下丘脑
【解答】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、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。C错误。
D、“热交换器”用于提供热量,能调节体温,下丘脑是人体的体温调节中枢,D正确。
故选:C。
4. (2024•江干区校级三模)心电图仪通过一系列的传感手段,将与人心能对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上,我们根据测量相邻两波峰的时间间隔,便可计算出1min内心脏跳动的次数(即心率),同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图如图所示。若甲的心率为60次/min。则我们可得出的结论是:
(1)坐标纸的走纸速度为 。
(2)甲的每次心跳时间间隔为 s,乙的心率为 次/min。
【解答】解:(1)根据题意可知,甲的心率为60次/min,即1min心脏跳动60次,所以甲的每次心跳的时间间隔为1s;
由图甲可知,心脏跳动,坐标纸通过的路程s=25mm,
则坐标纸的走纸速度:v25mm/s;
(2)由图乙可知,乙心跳一次坐标纸通过的路程s′=20mm,
由v可知,乙心脏跳动一次的时间间隔:t′0.8s,
则乙的心脏1min跳动的此时:n75,
即乙的心率为75次/min。
故答案为:(1)25mm/s;(2)1;75。
5. (2024•黄岩区二模)人体的各器官系统相互联系、相互协调,共同完成各项生命活动。图中①﹣③代表人体内相关生理过程,请据图回答问题:
(1)小黄早餐食用了鸡蛋、牛奶和面包,其中蛋白质在消化道内最终被分解为 。
(2)若尿检发现尿液中有葡萄糖,可能是图中[ ](填序号)出现异常。
(3)血液具有运输功能,人体细胞所需要的氧气由血液中的 运输。
【解答】解:(1)蛋白质的消化开始于胃,在胃中胃液对蛋白质进行初步消化,进入小肠后被肠液和胰液彻底分解成氨基酸。所以小黄早餐食用了鸡蛋、牛奶和面包,其中蛋白质在消化道内最终被分解为氨基酸。
(2)原尿流经肾小管时,其中对人体有用的物质会被肾小管重新吸收,包括全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等。这些物质进入肾小管周围的毛细血管,被送回血液。所以若尿检发现尿液中有葡萄糖,可能是图中③肾小管出现异常。
(3)血液中的红细胞的主要功能是运输氧气。血液具有运输功能,人体细胞所需要的氧气由血液中的红细胞运输。
故答案为:(1)氨基酸
(2)③
(3)红细胞
6. (2023秋•下城区校级月考)鱼依靠鳃(图甲)呼吸,因此鱼鳃中分布着许多毛细血管。当鱼活着时,鳃鲜红,死亡一段时间后,鳃呈紫黑色。鳃鲜红原因是其血液中含血红蛋白丰富。图乙是观察小鱼尾鳍内血流流动情况,图中属毛细血管的是 (填序号)。
如图所示为小乐绘制的A型血和B型血的模型图。据此推测,O型血的模型图是 (选填ABCD)。
【解答】解:图乙是观察小鱼尾鳍内血流流动情况,图中①从主干流向分支的血管是动脉,血流速度最快,③由分支汇集而成的血管是静脉,血流速度最快较慢,②红细胞单行通过的是毛细血管,血流速度最慢。
A型血红细胞上含A凝集原,血清中含抗B凝集素;B型血红细胞上含B凝集原,血清中含抗A凝集素;AB型血红细胞上含A、B两种凝集原,血清中则不含抗A及抗B凝集素;O型血红细胞上则没有A、B凝集原,血清中含抗A及抗 B凝集素。根据模型可以看出,O型血液中红细胞上应该没有凝集原,其血浆中有两种凝集素,故A模型图为O型血。故选:A。
故答案为:②;A。
7. (2023秋•余杭区校级期中)资料表明,果胶酶可破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶),果胶酶只能对果胶的分解起催化作用。这为果汁生产厂家提高出汁率提供了科学依据。某科学兴趣为此设计如下实验,探究“影响果胶酶活性的因素”
①分别取一定量果胶酶和苹果泥分装于两支相同的试管中,在10℃同一水浴中恒温处理10分钟,如图A;
②将果胶酶与苹果泥充分混合,再次在10℃水溶液中恒温处理10分钟,如图B;
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,测出果汁量(体积),如图C;
④再取等量的果胶酶与苹果泥,在不同温度条件下重复以上实验,记录果汁量如表:
温度/℃
10
20
30
40
50
60
70
80
果汁量/mL
8
12
16
25
15
11
10
6
请回答下列问题:
(1)实验结果显示,当温度为 ℃左右时,果胶酶的活性较高。你可以得出的实验结论: 。
(2)图A中两试管的处理目的是 。
(3)“果胶酶只能对果胶的分解起催化作用”体现了酶的 性。
【解答】解:(1)对照实验要求变量唯一,在此实验中除了温度,其余条件都相同,分析表中数据可以发现:当温度在40℃左右时,果胶酶的活性较高,果汁量最高。由此可以得出结论:温度会影响酶的活性。
(2)图中AB两个试管起到对照作用,形成了对照实验,变量是温度,其余条件都相同,证明了温度影响酶的活性。
(3)酶是生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点;果胶酶只能对果胶的分解起到催化作用,体现了酶的专一性。
故答案为:(1)40℃;温度会影响酶的活性;
(2)形成对照;
(3)专一。
1. (2024•杭州二模)近日某权威机构的一项新研究表明,进入人体的微塑料会在动脉内积聚,可能增加心脏病、中风等疾病的风险。微塑料可以通过消化系统和呼吸系统进入人体内,且进入人体后难以排出体外。下列有关说法正确的是( )
A.微塑料在消化道内被吸收后,通过血液首先进入心脏的左心房
B.动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落,首先堵住小静脉
C.部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出,属于排出代谢终产物
D.人体无法消化和氧化分解微塑料,是因为身体中缺少相应的酶
【解答】解:A.微塑料在消化道内被吸收后,通过血液首先进入心脏的右心房,因为参与的是体循环,A错误;
B.动脉血管中微塑料聚集形成的血栓一旦脱落,首先堵住小动脉,B错误;
C.部分未被吸收的微塑料由人体肛门排出,属于排遗,代谢废物的排出属于排泄,包括了呼吸,排汗,排尿,C错误;
D.人体无法消化和氧化分解微塑料,是因为身体中缺少相应的酶,酶具有专一性,D正确。
故选:D。
2. (2024•浙江模拟)人体是一个统一的整体,各个器官、系统之间存在着密切的联系。关于人体的消化吸收、呼吸、循环、排泄等生理活动,下列说法正确的是( )
A.人体摄入的蛋白质在图甲中的②内彻底消化成氨基酸后,被吸收进入血液
B.图乙中肺泡慢慢鼓起时,在血管AB之间,氧气浓度降低
C.上肢输液时,药物最先进入图丙中的c,到达脚趾处的毛细血管时需经过心脏2次
D.图丁①④⑤中,尿素浓度最高的部位为①
【解答】解:A、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,被小肠吸收进入血液,A错误;
B、当肺泡慢慢鼓起时,气体进入肺,此时膈肌收缩;气体进入肺,肺泡中氧气的含量比血液中的多,而二氧化碳的含量比血液中的少,所以“图乙中肺泡慢慢鼓起时,血液由A流向B后静脉血变成动脉血,B错误;
C、上肢静脉注射药物,则药物到达患者部位所流经的路线是:手背静脉→上腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管网→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→各级动脉→脚趾毛细血管→脚趾组织细胞。可见,药物到达病灶需要经过心脏2次,最先到心脏的右心房,C正确;
D、尿的形成过程是:当血液通过入球小动脉流经肾小球时,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,因此尿液中尿素浓度最高,D错误。
故选:C。
3. (2023秋•拱墅区期末)如图所示为血液流经某器官M的示意图,其中a、b、c表示血管,箭头表示血流方向。下列相关分析错误的是( )
A.若M是肾脏,则血液中尿素含量c<a
B.若M是小肠,则血液中营养物质含量c>a
C.若M是肺,则血液中氧气含量c<a
D.若M是大脑,则血液中二氧化碳含量c>a
【解答】解:A.人体产生的尿素随着尿液排出了体外,因此,若M是肾脏,则血液中尿素含量c<a,正确;
B.小肠是消化和吸收的主要场所,若M是小肠,则血液中营养物质含量c>a,正确;
C.肺是气体交换的主要场所,能吸进氧气,呼出二氧化碳,若M是肺,血液中的二氧化碳进入肺泡,肺泡中的氧气进入血液,因此,血液中氧气含量c>a,错误;
D.若M是大脑,血液流经大脑时,血液中的氧气和营养物质进入脑,脑产生的二氧化碳等废物进入血液,因此,血液中二氧化碳含量c>a,正确。
故选:C。
4. (2023秋•浙江月考)甲、乙、丙分别代表三种营养物质,如图是它们在消化道(ABCDE)各部位被消化的情况,则乙的消化终产物是( )
A.葡萄糖
B.氨基酸
C.甘油和脂肪酸
D.水、二氧化碳、尿素和尿酸
【解答】解:蛋白质的消化开始于胃,在胃中胃液对蛋白质进行初步消化,进入小肠后被肠液和胰液彻底分解成氨基酸,乙蛋白质的消化曲线。B正确。
故选:B。
5. (2023•西湖区模拟)如图中a、b、c、d表示心脏的四个腔,A、B表示人体身上的两个器官,则以下说法中正确的是( )
A.若A是肾脏,则血管②中的血液与血管①中相比尿素含量增加
B.若A是小肠,则血管②中的血液与血管①中相比营养物质较丰富
C.器官B是肺,血管③中流静脉血,血管④中流动脉血
D.器官B是肺,血管③连接右心房,血管④连接左心室
【解答】解:A、若A是肾脏,血液流经肾脏时,血液中的代谢废物经过肾脏的滤过作用,尿素和无机盐量会减少,血管②中的血液与血管①中相比不是不存在无机盐,A错误。
B、若A是小肠,小肠是消化和吸收的主要场所,当血液流经小肠时吸收了丰富的营养物质,所以血管②中的血液与血管①中相比营养物质较丰富。B正确。
C、器官B是肺,在肺循环中血液经过肺泡内的气体交换,静脉血会变成动脉血,故③中流动脉血,血管④中流静脉血。C错误。
D、肺循环的路线是:血管③将动脉血送回左心房,血管④将静脉血从右心室送往肺。D错误。
故选:B。
6. (2024秋•拱墅区校级月考)如图所示为小乐制作的血液循环演示模型,其中软管模拟与心脏相连的血管单向阀模拟瓣膜,装置内的红墨水模拟血液,箭头表示液体流动方向。据图回答问题:
演示过程:
1.同时挤压两个橡皮球,红墨水从橡皮球经红色软管流出进入烧杯。
2.同时松开两个橡皮球,红墨水从烧杯经蓝色软管流入橡皮球。
(1)模型中的橡皮球弹性较大,能很好地模拟心脏的收缩和舒张过程。若蓝色软管①模拟肺静脉,则红色软管②模拟 。
(2)在演示过程中,同时松开两个橡皮球,单向阀A打开,单向阀B (选填“打开”或“关闭”),模拟血液由静脉回流入心脏。
(3)小乐反思:该模型中的心脏结构不完整,可进一步完善。该模型中缺少的心脏结构是 。
【解答】解:(1)模型中的橡皮球弹性较大,能很好地模拟心脏的收缩和舒张过程。观血液循环途径图可知:若蓝色软管1模拟肺静脉,则红色软管2模拟主动脉。
(2)在演示过程中,同时松开两个橡皮球,表示心脏舒张,血液由静脉流回心房,这时,房室瓣打开,动脉瓣关闭。因此,单向阀A打开,单向阀B 关闭,模拟血液由静脉回流入心脏。
(3)心脏由心房和心室组成,该模型只模拟了心室,因此,模型中应蓝色软管和单向阀A之间,加上心房。
故答案为:(1)主动脉;
(2)关闭;
(3)心房。
7. (2024秋•拱墅区校级月考)山山为探究唾液淀粉酶经pH影响活性下降后是否可恢复,他先查阅资料获得pH对唾液淀粉酶的活性影响如图。再按照如下步骤进行实验,并记录实验数据如表。
步骤一:取5支试管编号,各加入1ml唾液淀粉酶溶液,将pH调节为特定值。
步骤二:静置5分钟后,再将5支试管内液体的pH调至X,使实验现象最明显。
步骤三:往每支试管中滴加质量相同被稀释过的淀粉溶液并各滴加一滴碘液,使试管中液体呈蓝色。
步骤四:再次调节试管内液体pH至X。
步骤五:37℃水浴后,记录 。
试管编号
①
②
③
④
⑤
pH值
4.0
5.0
5.8
6.8
7.4
时间
无法褪去
358s
241s
248s
354s
(1)步骤2中X的值最合理的是 。
(2)请补充步骤五。
(3)根据上表数据山山认为该实验无法确定唾液淀粉酶活性会恢复,你认为他的理由是 。
【解答】解:(1)根据坐标曲线图分析可知,唾液淀粉酶活性最强时的pH是6.2,所以步骤二中X最合理的值应该是6.2。
(2)步骤三的具体操作应该是:向五支试管中分别加入适量淀粉溶液,并滴加几滴碘液,使试管中液体呈蓝色。所以步骤五是37℃水浴后,记录每支试管蓝色褪去所需要的时间。
(3)赞同山山的观点,因为缺少与各试管中pH相同的对照组或缺少始终以较适宜的pH进行实验的对照组。
8. (2024•青田县模拟)小明在研究温度对唾液淀粉酶活性的影响实验时,发现在70℃水浴条件下,进行正常实验操作后,溶液不变蓝。小明提出了三种可能原因:
猜想一:高温条件下唾液淀粉酶可能还有活性。
猜想二:高温条件可能对淀粉产生影响。
猜想三:高温条件可能对 产生影响。
依据猜想,小明设计了如下实验:
(1)完成猜想三 。
(2)表格中能支持猜想二的证据是 。
试管编号
1
2
3
4
5
2mL1%淀粉溶液
37℃
√
√
√
√
70℃
√
1mL唾液淀粉酶溶液
37℃
√
70℃
√
1滴碘液
37℃
√
√
√
√
70℃
√
观察结果
变蓝
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
(3)小明认为高温使淀粉发生分解,小红则认为高温使淀粉微观结构发生改变,恢复常温后,淀粉仍具有原来性质。为此,请再补充一组实验进行探究 。
【解答】解:(1)根据表格中实验分析可知:1号试管和2号试管形成对照,变量是碘液的温度,所以猜想三:高温条件可能对碘液产生影响。
(2)根据表格中实验分析可知:①1号试管和2号试管形成对照,变量是碘液的温度,可以用来探究猜想三:高温条件可能对碘液产生影响;②1号试管和5号试管形成对照,变量是淀粉的温度,可以用来探究猜想二:高温条件可能对淀粉产生影响;③3号试管和4号试管可以形成对照,变量是唾液淀粉酶的温度,可以用来探究猜想一:高温条件下唾液淀粉酶可能还有活性;表格中最能支持猜想二的证据是1号试管溶液变蓝,5号试管不变蓝。
(3)小红认为高温是淀粉微观结构发生改变,恢复常温后,淀粉仍具有原来的性质。为了验证此猜想,需要在原来5号实验是基础再增设一组实验组,将70℃的2mL1%淀粉溶液冷却至37℃后放入6号试管中,再滴入37℃的1滴碘液,观察结果。
故答案为:
(1)高温条件可能对碘液产生影响
(2)1号试管溶液变蓝,5号试管不变蓝
(3)将70℃的2mL1%淀粉溶液冷却至37℃后放入6号试管中,再滴入37℃的1滴碘液,观察结果
9. (2024•莲都区二模)果汁生产厂家常利用果胶酶破除果肉细胞的细胞壁(内含果胶)来提高出汁率。为探究温度对果胶酶活性的影响,小莲设计了如下实验:
①将果胶酶与苹果泥分装于不同试管,_____。
②将果胶酶与苹果泥混合,再次在10℃水中恒温处理10分钟,如图。
③将步骤②处理后的混合物过滤,收集滤液,用量筒测出果汁量。
④再取等量的果胶酶与苹果泥,分别在20℃、30℃、40℃、50℃、60℃重复以上实验并记录果汁量。
请回答下列问题:
(1)果胶酶只能对果胶的分解起到催化作用,体现了酶的 。
(2)补充步骤①中的内容 。
(3)为使实验结果更直观,通常会用表格对实验数据进行记录,请根据题意,设计一张表格。
【解答】解:(1)酶是生物催化剂,具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点,果胶酶只能对果胶的分解起到催化作用,体现了酶的专一性。
(2)在进行实验②前先将两支试管在10℃水浴中恒温处理10分钟,其目的是保证实验温度的准确性,因为如果果胶酶与苹果泥温度不同,二者混合后温度会发生变化,从而导致实验结果不准确。
(3)实验中,小莲将果胶酶与苹果泥在不同温度下混合,并恒温处理10分钟,以模拟果汁生产过程中的酶催化作用。
通过过滤处理后的混合物并测量果汁量,可以比较不同温度下果胶酶活性对出汁率的影响。表格用于记录每个温度条件下的果汁量,从而直观展示温度变化对果胶酶活性的影响。实验结果将显示在不同温度下,果胶酶活性如何影响果汁的产量,从而帮助果汁生产厂家优化生产过程。以下是根据题意设计的表格示例:
10. (2023•滨江区二模)为了探究唾液淀粉酶的活性与温度的关系,小滨进行了如图甲实验。请分析回答:
步骤1:取10支试管,分为5组。每组2支试管中分别加入1mL唾液淀粉酶溶液和2mL浓度为2%的淀粉溶液。
步骤2:将每组唾液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5支试管(编号1、2、3、4、5)分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃水浴中。
反应过程中,每隔1min从各支试管中取出一滴反应液,滴在多孔瓷板上,加1滴碘液显色。已知碘液的颜色为棕黄色。
(1)小滨认为该实验过程有一个错误,应在步骤2前 (填操作过程)。
(2)纠正该实验错误步骤后,进行正确操作。第1min时,1—5号试管取出的反应液与碘液混合后均呈蓝色,其原因是 。
(3)多次取样观察,记录各组实验试管中的反应物与碘液混合物开始呈棕黄色所需要的时间,结果如图乙所示。分析上述实验结果,从中可以得到的结论是 。
(4)随食物进入人体胃、肠中的唾液淀粉酶最终转变成氨基酸,并被小肠吸收进入血液循环。这个过程属于新陈代谢中的 作用(选填“同化”或“异化”)。
【解答】解:(1)本实验是为了探究唾液淀粉酶的活性与温度的关系,应以温度为变量设置一组对照实验。该实验过程有一个错误,应在步骤2前将5组的试管分别置于15℃、25℃、35℃、45℃、55℃、水浴中一段时间,保证每组的唾液淀粉酶溶液和淀粉溶液都处于同样的温度下,然后在将每组唾液淀粉酶溶液和淀粉溶液混合并振荡,避免偶然性。
(2)在唾液淀粉酶的作用下,淀粉被分解成麦芽糖需要一定的时间,如果时间太短,淀粉没有被完全消化。所以,第1min时,1~5号试管取出的反应液与碘液混合后均呈蓝色,其原因是淀粉酶的催化时间较短,部分未催化分解的淀粉遇碘变蓝色。
(3)多次取样观察,记录各组实验试管中的反应物与碘液混合物开始呈棕黄色所需要的时间,结果如图乙所示。柱形图中,时间越短,说明该温度条件下,唾液淀粉酶的活性越高。分析上述实验结果,从中可以得到的结论是:在15℃~55℃之间,唾液淀粉酶的活性随着温度的升高先增大后减小。
(4)同化作用(又叫做合成代谢)是指生物体把从外界环境中获取的营养物质转变成自身的组成物质,并且储存能量的变化过程。异化作用(又叫做分解代谢)是指生物体能够把自身的一部分组成物质加以分解,释放出其中的能量,并且把分解的终产物排出体外的变化过程。可见,食物进入人体胃、肠中的唾液淀粉酶最终转变成氨基酸,并被小肠吸收进入血液循环。这个过程属于新陈代谢中的同化作用。
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