内容正文:
4.3 体内物质的运输
浙教版九年级科学上册
第四章 代谢与平衡
人体消化和吸收得到的营养物质、呼吸得到的氧气及体内细胞的一些代谢产物,主要通过血液循环系统实现其在各器官组织间的运输,从而保证体内细胞的正常生命活动。
一、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。
(1)血液的成分血液是一种结缔组织,由血浆和血细胞组成。向新鲜的血液中加入抗凝剂,静置一段时间后,会出现明显的分层现象。上层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(如图)。
一、血液
(2)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的作用。
(3)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%。
一、血液
(4)血细胞
①各种血细胞的类型和特点见下表。
一、血液
②血红蛋白
a.概念: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。
b.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。
c.功能:红细胞的运输功能与血红蛋白有关。血红蛋白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。
一、血液
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(如下表)。
一、血液
②血红蛋白
a.概念: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。
b.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。
c.功能:红细胞的运输功能与血红蛋白有关。血红蛋白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。
一、血液
(5)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。
例1.图是在显微镜下观察到的人血涂片示意图。下列是某同学对图中的血细胞所作的描述,你认为最恰当的是( )
A.在人受伤时,细胞①会释放使血液凝固的物质,形成凝血块而止血
B.细胞②没有细胞核,数量过多时,人体可能有炎症
C.细胞③是数量最多的血细胞,因含丰富血红蛋白而使血液呈现红色
D.细胞①能够运输氧气,生活在平原地区的人进入高原的初期,该细胞数目会增多
【答案】D
【解析】血液包括血浆和血细胞,血细胞又包括红细胞、白细胞和血小板,图中①是红细胞,②是白细胞,③是血小板。图中③血小板个体最小,有止血和加速凝血的作用;②白细胞个体最大,能够吞噬病菌,有细胞核,细胞②的数量高于正常值,可能是身体有了炎症;①红细胞是数量最多的血细胞,因含丰富血红蛋白而使血液呈现红色,血红蛋白能够运输氧气,同平原地区相比,高原地区空气中氧的含量比较少,生活在平原地区的人进入高原的初期,红细胞数目会增加。
二、心脏和血管
(1)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。
二、心脏和血管
③结构
心脏四个腔的比较见下表.
二、心脏和血管
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一个方向流动,防止倒流。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。
①四腔四管两瓣膜一-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,室室不连-心房和心房不通,心室和心室不通。
④室房同侧通一只有同侧的心室和心房相通。
⑤静脉进,动脉出一血液从静脉进心脏,从动脉出心脏。
例2.某实验小组解剖并观察了猪的心脏(如图4-3-6)后,总结出心脏的结构与功能的对应关系如下所示,你不认同的是( )
A.①和③、②和④不相通,使动脉血、静脉血完全分隔开
B.④的壁最厚,为长距离输送血液提供动力
C. ①和②之间有瓣膜,使血液从①流向②
D.②与肺静脉之间有瓣膜,可防止血液倒流
【答案】D
【解析】心脏有四个腔:[③]左心房、[①]右心房、[④]左心室、[②]右心室。只有同侧的心房与心室是相通的,心脏的左、右是不相通的,使动脉血、静脉血完全分隔开。左心房连通肺静脉,右心房连通上、下腔静脉,左心室连通主动脉,右心室连通肺动脉。左心室是体循环的起点,体循环路线最长,与此相适应的是在心脏四个腔中左心室壁最厚;心脏内有保证血液按一定方向流动的瓣膜,可防止血液倒流。综上所述,只有选项D的说法错误。
二、心脏和血管
(2)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。
②动脉、静脉和毛细血管的比较见下表。
二、心脏和血管
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,氧气从血液进入组织液,而组织液中二氧化碳浓度高(二氧化碳浓度最高的地方是组织细胞内),二氧化碳从组织液向血液扩散。
例3.下列有关血管的叙述中,正确的是( )
A.动脉管壁厚,弹性大,管内血流速度快
B.静脉内都有静脉瓣,动脉内有动脉瓣
C.毛细血管内红细胞快速、单行通过
D.无偿献血或病人打“点滴”时,针头刺入动脉
【答案】A
【解析】解析:动脉的功能是从心脏运送血液到全身各处,具有管壁厚、弹性大、管内血流速度快的特点,故A项正确。静脉的功能是从全身各处运送血液回心脏,具有管壁薄、弹性小、管内血流速度慢的特点,四肢较大的静脉内都有静脉瓣,可以防止血液倒流,动脉内无瓣膜,故B项错误。毛细血管管壁最薄,只由一层上皮细胞构成,管腔非常细,只允许红细胞排成单行通过,血流速度非常慢,故C项错误。动脉位于体内较深处,血压大,不容易止血,静脉一般都位于浅表部位,且压力小,容易止血,所以无偿献血或病人打“点滴”时,针头应刺入静脉,故D项错误。答案:A
三、血液循环
(1)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。
(2)组成:血液循环系统包括血管、血液和心脏。血液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
(3)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。
三、血液循环
(4)体循环和肺循环的比较如下表。
例4.图是人体血液循环和气体交换示意图。A、B、C、D表示心脏的4个腔,E、F、G、H表示血管。下列有关叙述错误的是( )
A.人体血液循环可以分为体循环和肺循环
B.在E、A、B、F内流动的血液是含氧丰富的动脉血
C.体循环可表示为 B→F→组织处毛细血管网→H→CD.肺循环可表示为C→D→G→肺部毛细血管网→E→A
【答案】D
【解析】人体血液循环可以分为体循环和肺循环,体循环的路线是:左心室→生动脉→各级动脉→身体各部分的毛细血管网→各级静脉→上、下腔静脉→右心房,血液由含氧丰富的动脉血变成含氧少的静脉血;肺循环的路线是:右心室→肺动脉→肺部毛细血管网→肺静脉→左心房,血液由含氧少的静脉血变成含氧丰富的动脉血。图中,A左心房、B左心室、C右心房、D右心室、E肺静脉、F主动脉、G肺动脉、H上、下腔静脉。因此体循环可表示为 B→F→组织处毛细血管→H→C,肺循环可表示为D→G→肺部毛细血管网→E→A。
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三、血液循环
(6)血液循环的功能
血液循环的主要功能是不断地将氧气、营养物质和激素等运送到全身各个组织器官,将各个组织器官产生的二氧化碳和其他代谢废物运送到肾脏等排泄器官并排出体外,以保证机体各项生理活动的正常进行。概括起来就是运输氧气、营养物质、激素、二氧化碳和其他代谢废物。
例6.下列结构中都流动脉血的是( )
A.左心室、肺动脉 B.左心室、肺静脉
C.右心室、肺动脉 D.左心房、右心房
【答案】B
【解析】解析:血液在心脏和血管组成的管道系统中循环流动时,成分会发生变化,经过体循环,血液由含氧丰富的动脉血变成含氧较少的静脉血;经过肺循环,血液由含氧较少的静脉血变成含氧丰富的动脉血。因此,在心脏四个腔及相连的血管中,流动脉血的是肺静脉、左心房、左心室、主动脉。答案:B
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四、心率、脉搏和血压
(1)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。
四、心率、脉搏和血压
(2)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”,即根据“脉相”来诊断疾病。
四、心率、脉搏和血压
(3)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:当心脏收缩时,动脉血压达到的最高值称为收缩压。健康成年人的收缩压变动范围为12~18.7千帕。若一个人的收缩压经常低于12 千帕,则认为是低血压。
④舒张压:当心脏舒张时,动脉血压下降到的最低值称为舒张压。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,则可能为高血压。
⑤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。
⑥影响血压的因素:人的血压值与年龄和性别有关。一般男性血压高于女性;年龄越大,血压越高。高血压与低血压对人体都是有害的。
五、血型与输血
(1)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。若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。
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。
五、血型与输血
③ABO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,具体见下表。
五、血型与输血
(2)输血当一个人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异型输血:在没有同型血而不得已进行异型输血时,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。异型输血时要少而慢。
③举例:任何血型的人都可以输入少量的O型血;AB型血的人,除可输入AB型血外,也可输入少量的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。
例7.已知甲、乙、丙、丁四人的ABO血型各不相同,将上述四人的血分别滴入B型血的血清中,结果只有丙、丁的红细胞会发生凝集,又知在紧急情况下,丙只能接受少量乙的血。下列推测正确的是( )
A.丙和丁的红细胞上都有B凝集原
B.丙的血滴入乙的血清中不会发生凝集反应
C.乙的血滴入丙的血清中会发生凝集反应
D.甲的血清中只有抗A凝集素
【答案】D
【解析】由题干分析可知,甲是B型血,乙是O型血,丙是A型血,丁是AB型血。丙和丁的红细胞上都有A凝集原,A项错误;乙为0型血,血清中两种凝集素都有,所以丙的血滴入乙的血清中会发生凝集反应,B项错误;乙的红细胞上没有凝集原,和丙血清中的抗B凝集素不会发生凝集反应,C项错误;甲是B型血,血清中只有抗A凝集素,D项正确。
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某人因负伤失血过多,医生给他输入了大量的B型血,据此推断该人的血型最可能是( )
A.О型或A型 B.AB型 C.A型 D.B型
课堂小练习
【答案】D
【解析】解:由分析可知,输血以输同型血为原则。但在紧急情况下,AB血型的人可以接受任何血型,O型血可以少量输给任何血型的人。如果异血型者之间输血输得太快太多,输进来的凝集素来不及稀释,也可能引起凝集反应。因此,输血时应该以输入同型血为原则。异血型者之间输血,只有在紧急情况下,不得已才采用。因此某人因负伤失血过多医生给他输入了大量的B型血,据此推断他的血型可能是B型血。故D符合题意。
故选:D。
如表中有关血液循环系统的器官与组织,其结构特点与其功能正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.心脏左心室的肌肉最厚,左心室强有力的收缩将血液输送到全身各处,A错误;B.毛细血管管壁极薄,只由一层上皮细胞构成,有利于血液与组织间的物质交换,B正确;C.主动脉是连接左心室的血管,其基部的动脉瓣主要是防止血液倒流回心室,B错误;D.血液中红细胞数量最多,有利于为人体的生命活动运输大量氧气,D错误。故选:B。
课堂小练习
选项 器官与组织 结构特点 功能
A 心脏 右心室壁的肌肉最厚 使血液获得的动力越大,向前流动越远
B 毛细血管 管壁有单层细胞构成 有利于血液与组织间的物质交换
C 主动脉 血管内有动脉瓣 可防止血液倒流回心房
D 血液 含有白细胞的数量最多 有利于为人体的生命活动运输大量氧气
如图是人体的血液循环,下列说法正确的是( )
A.当血液流经①时,血红蛋白与氧分离
B.若②为肾脏,则血液流经②后,尿素和氧气明显减少
C.若②为小肠,则血液流经②后,营养物质减少
D.图中实线为体循环路径,血液由静脉血变成动脉血
课堂小练习
【答案】B
【解析】A、由图可知①为肺部毛细血管网,血液流经此处时,氧气与血红蛋白结合,A错误;B、②为体循环中全身各处毛细血管网,血液流经此处后,氧气进入组织细胞,组织细胞产生的二氧化碳进入血液,所以血液由鲜红的动脉血变成暗红的静脉血,B正确;C、若②为小肠,小肠吸收的营养物质经小肠绒毛内的毛细血管进入血液,所以血液流经②后,营养物质变多,C错误;D、图中虚线由右心室出发,终止于左心房为肺循环路线,实线为体循环路径,D错误;故选:B。
课堂小练习
【答案】B
【解析】A:血管②是毛细血管,正确。 B:血管①动脉中流动的血液是动脉血,错误。 C:小鱼尾鳍内含色素,颜色深,视野较暗,因此观察小鱼尾鳍内的血液流动应该用低倍的显微镜,低倍镜比高倍镜的视野亮,正确。 D:小鱼生活在水中,用鳃呼吸,来获得水中的溶解氧,因此在观察小鱼尾鳍内血液的流动的实验过程中,要用浸湿的棉絮,并经常滴加清水,将小鱼的头部的鳃盖和躯干包裹起来,目的是保持小鱼正常的呼吸,正确。故选B。
在观察“小金鱼尾鳍的血液流动”实验时,同学绘制相关图像,有关实验及图像描述错误的是( )
A.血管②是毛细血管
B.血管①中流动的血液是静脉血
C.用低倍镜观察鱼尾鳍血管内血液流动情况
D.湿纱布包裹鱼鳃盖有利于鱼的正常呼吸
课堂小练习
【答案】D
【解析】人类的红细胞的细胞膜上含有两种凝集原,分别叫做A凝集原和B凝集原,按照红细胞所含凝集原的不同,把人类血液分为四型:凡红细胞只含有A凝集原的,就叫做A型;只含B凝集原的叫做B型;A、B两种凝集原都含有的,叫做AB型;两种凝集原都不含有的,叫做O型。美国医学科研小组用一种特殊的“内切酶”,切割红细胞表面的凝集原,实现血型的转化,切除A凝集原,可以使A型血变为O型血或AB型血变为B型血;切除B凝集原,可以使B型血变为O型血或AB型血变为A型血。所以D符合题意,ACD不符合题意。故答案为:D。
美国医学科研小组采用遗传工程的方法,用一种特殊的“内切酶”,可以全部或部分切割红细胞表面的凝集原,从而实现血型的转化。下列说法正确的是( )
A.A型血可以转化为AB型血 B.B型血可以转化为A型血
C.O型血可以转化为AB型血 D.AB型血可以转化为B型血
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