内容正文:
专题一 生物的呼吸和排泄(必备清单)
考点01 呼吸系统的组成及功能
考点02 发生在人体内的气体交换
考点03 绿色植物的呼吸作用
考点04 不同生物的呼吸方式
考点05 代谢废物的排出途径
考点06 尿液的形成和排出
考点07 汗液的分泌和排出
▉考点01 呼吸系统的组成及功能
一、人呼出的气体与吸入的空气成分有差异。
人体在生命活动过程中吸入了氧气,产生了二氧化碳。
二、呼吸系统的组成
人体气体交换的过程是通过呼吸系统完成的。呼吸系统包括呼吸道和肺。
(一)呼吸道呼吸系统结构图
1.呼吸道是气体进出的通道,由①鼻、②咽、③喉、④气管、⑤支气管组成。
2.鼻是呼吸道的起点。鼻腔前部生有鼻毛,可以阻挡灰尘,具有清洁空气的功能。鼻腔内表面的黏膜可以分泌黏液,具有湿润和清洁空气的功能。黏膜中还分布着丰富的毛细血管,具有温暖空气的功能。
鼻腔上部的黏膜中分布着接受气味刺激的嗅细胞。
当鼻腔黏膜受到刺激时,人就会打喷嚏。
3.咽位于鼻腔下方,是气体和食物的共同通道。
4.喉位于咽的下方,由软骨和声带组成。有会厌软骨,可以盖住喉的入口处,防止食物进入喉和气管。
5.气管和支气管
气管由许多环状软骨(C型软骨)组成,使气管具有弹性,保持气管畅通。气管的内壁上有黏膜,能够分泌黏液粘住灰尘和细菌,形成痰。内壁表面还有纤毛,其摆动能把痰送到喉部,通过咳嗽排出体外。
思考:为什么不能随地吐痰?痰液中含有大量的细菌和病毒,水分散失后,细菌和病毒就会随空气传播。
(2) 肺
1.肺是气体交换的场所,也是是呼吸系统的主要器官。
2.肺内有大量空气,密度小,可以飘在水面上。
3.肺位于胸腔内,左右各一个,由细支气管的树状分枝和其末端突起形成的肺泡组成。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管,是气体交换的主要部位。肺泡壁和毛细血管壁都是只有一层扁平的上皮细胞,有利于气体的透过。
4.肺适于进行气体交换的结构:
①肺泡数目多,扩大了肺部气体交换的表面积。
②肺泡外包绕着丰富的毛细血管。
③肺泡壁和毛细血管壁很薄,都是只有一层扁平上皮细胞构成。
▉考点02 发生在人体内的气体交换
一、人与外界的气体交换——肺通气
(一)肺通气
1.人体内从外界吸入空气,呼出肺泡内的气体,实现外界与肺泡内的气体交换这个过程称为肺通气。也就是我们平时所说的呼吸。胸骨
胸椎
肋骨
肋间肌
膈肌
2.肺通气是通过呼吸运动实现的。
(二)呼吸运动
1.呼吸运动是指人体胸廓有节律地扩大和缩小的运动,包括吸气过程和呼气过程。
2.胸廓由脊椎(胸椎)、肋骨和胸骨围成,还包括肋间肌和膈肌等肌肉组成。
3.吸气和呼气过程
①吸气: ②呼气:
肋间肌收缩 膈肌收缩 肋间肌舒张 膈肌舒张
胸骨上升 膈顶下降, 胸骨下降 膈顶上升
胸廓横径增大 胸廓纵径增大 胸廓横径减少 胸廓纵径减少
胸腔容积扩大,肺扩张 胸腔容积缩小,肺缩小
肺内气压减小 肺内气压增大
吸气 呼气
肺与外界进行气体交换,主要是通过改变肺内气压的大小来完成的。当肺内气压小于大气压时就吸气,当肺内气压大于大气压时就呼气。
4.“模拟呼吸运动时胸腔容积的变化”的实验
A
C
D
B
图2
E
图1
解释图1和图2中序号所代表的结构名称。
图1: 1.脊椎(胸椎);2.胸骨;3.肋间肌;4.肋骨。
图2:A.气管;B.支气管;C.肺;D.胸腔;E.膈肌。
甲表示呼气过程;乙表示吸气过程。
(三)肺活量
1.尽力吸气后再尽力呼出的气体量叫做肺活量,它反映一次呼吸运动最大的通气能力。成年人的肺活量一般在2500—4000毫升。
2.期进行科学的体育锻炼,必然会提高肺活量,改善和加强呼吸功能。体育锻炼还能增强呼吸系统对气温骤变的适应能力,减少呼吸道传染病的发生。
二、人体内的气体交换
1.人体内的气体交换是通过气体扩散(扩散作用)完成的。这种作用的原理是:一种气体总是从浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到平衡为止。
2.人体内气体交换的过程:
(1)肺泡内的气体交换:发生在肺泡与毛细血管之间。空气进入肺泡后,由于肺泡中的氧高于血液中的氧含量,血液中二氧化碳的含量高于肺泡中二氧化碳的含量,所以肺泡中的氧气扩散进入血液,血液中的二氧化碳扩散进入肺泡。血液中的氧气增多,二氧化碳含量减少。
(2)组织里的气体交换:发生在毛细血管和组织细胞之间的气体交换。组织细胞不停地进行呼吸作用,消耗氧并产生二氧化碳,因而组织细胞处氧的含量低于血液中氧的含量,二氧化碳却高于血液中二氧化碳的含量,氧气就由血液扩散进入组织细胞,而组织细胞内的二氧化碳扩散进入血液。血液中的二氧化碳增多,氧气减少,组织细胞获得氧,排出二氧化碳。
(3)氧气浓度:肺泡>血液>组织细胞。
二氧化碳浓度:组织细胞>血液>肺泡。
▉考点03 绿色植物的呼吸作用
一、绿色植物的呼吸相关实验
探究目的
实验设计
现象
结论
验证萌发的种子呼吸时释放热量
装有萌发种子的保温瓶内温度升高,装有煮熟种子的保温瓶内温度不变 。
萌发的种子呼吸时释放热量
萌发的种子呼吸时放出了二氧化碳
萌发的种子产生的气体能使 澄清的石灰水变浑浊
萌发的种子呼吸时放出了二氧化碳
萌发的种子呼吸时吸收氧气
甲瓶中的蜡烛 熄灭 ,乙瓶中的蜡烛正常燃烧。
萌发的种子呼吸时吸收氧气
二、呼吸作用
1.生物体利用氧气将细胞内的有机物分解为二氧化碳和水、同时释放出有机物中储存能量的过程称为呼吸作用。
2.呼吸作用反应式:
3.主要部位:所有的活细胞。
4.实质:分解有机物,释放能量。
5.意义:细胞通过呼吸作用分解有机物,释放能量,供给各项生命活动的需要。
6.影响植物呼吸作用的因素:温度、水分、氧气浓度、二氧化碳浓度。
7.呼吸作用的应用
(1)蔬菜、水果的保鲜(抑制呼吸作用):
①保持低温;
②用保鲜膜密封;
③降低含氧量(如充加氮气);
④充加二氧化碳。
(2)粮食贮藏(抑制呼吸作用):
①保持低温;
②入仓前要晒干。
(3)农业大棚(抑制呼吸作用):夜晚适当降低温度,可降低呼吸作用,减少有机物的消耗,增加大棚作物产量。
(4)田间松土、及时排涝等(促进呼吸作用):增加土壤中氧气含量,促进根部的呼吸作用,从而促进植物生长。
▉考点04 不同生物的呼吸方式
1.单细胞生物通过体表(细胞膜)直接与外界环境进行气体交换。
2.鱼类生活在水中,用鳃呼吸。
3.两栖类幼体生活在水中,用鳃呼吸;成体水陆两栖,用肺呼吸,皮肤辅助呼吸。
4.鸟类的双重呼吸依赖于肺和气囊。
(1)肺是气体交换的场所,气囊只储存气体。
(2)双重呼吸:在吸气和呼气时,肺均能进行气体交换的现象。
▉考点05 代谢废物的排出途径
1.人体将生命活动中产生的二氧化碳、尿酸、尿素,以及多余的水和无机盐等代谢废物排出体外的过程称为排泄。
2.排泄的途径
排泄途径
排泄器官
排出形式
排出废物
排尿
肾脏
尿液
大量水、无机盐、尿酸、尿素
呼气
肺
气体
少量水、二氧化碳
排汗
皮肤(汗腺)
汗液
部分水、少量尿素和无机盐
①水分排出体外有呼气、排尿和排汗三种途径。
②尿素和无机盐排出体外有排尿和排汗两种途径,其中排尿是主要的排泄途径。
③呼吸系统主要排出二氧化碳,且二氧化碳排出体外只有呼气一种途径。
④排汗可以排出一部分代谢废物,汗液的蒸发能带走身体一部分热量,因此汗腺还具有调节体温的作用。
疑问:排出粪便是不是排泄呢?不是
3.排遗:未被消化的食物残渣及其他物质(如水)在大肠中形成粪便,由肛门排出体外的过程。
排遗不属于(属于、不属于)排泄。
4.排泄对生物体的意义:
①排泄不仅可以将生物体内的有害废物排出体外,
②还可以调节生物体内水和无机盐的平衡, 维持细胞生存环境的稳定性。
③排泄在维持体温相对稳定方面也有重要的作用。
▉考点06 尿液的形成和排出
一、泌尿系统的组成
1.泌尿系统由①肾脏(形成尿液的器官)、②输尿管(输送尿液)、③膀胱(暂时贮存尿液)、④尿道(排出尿液)组成。
2.肾脏是泌尿系统的主要器官,是形成尿液的场所。
(1)肾脏可分为肾盂和肾实质两部分。肾实质又包括肾髓质和肾实质两部分。肾单位结构示意图
(2)肾脏形成尿液的基本结构是肾单位。
(3)肾单位由肾小球、肾小囊、肾小管组成。
①肾小球:是毛细血管球,由入球小动脉分出的许多毛细血管相互缠绕而成,具有一定的通透性,最终汇集成出球小动脉。
②肾小囊:套在肾小球的外面,下接肾小管。
③肾小管:细长而曲折,周围缠绕着大量的毛细血管。
二、尿液的形成与排出
1.尿液是血液流经肾单位时形成的,尿的形成包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。
(1)肾小球的滤过作用:血液流经肾小球时,除血细胞和大分子蛋白质外,血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖、尿素等物质,经肾小球过滤到肾小囊中,形成原尿。
(2)肾小管的重吸收作用:当原尿流经肾小管时,全部葡萄糖、大部分的水、部分无机盐等被肾 小管重新吸收。重吸收的物质进入肾小管周围毛细血管回到血液中,剩下的水、无机盐、尿素就形成了尿液。
(3)原尿与血浆相比成分上的缺少:蛋白质;
尿液(终尿)与原尿相比成分上缺少:葡萄糖。
尿液(终尿)与血浆相比成分上缺少:蛋白质和葡萄糖。
2.尿形成过程中血液成分的变化
①肾小球两端都连动脉,而且流的都是动脉血。
②肾单位中有两个毛细血管网:肾小球毛细血管网完成过滤作用,形成原尿;肾小管外的毛细血管网在重吸收过程中完成物质交换,为肾单位提供氧气和营养物质,并运走废物。
③血液流经肾小管外的毛细血管时进行气体交换,故肾静脉中流静脉血,是人体中尿素等含量最少的血管。
3.血尿、蛋白尿、糖尿的区别
病名
病症
病因
血尿
尿液中有红细胞,重者颜色呈现红色
肾小球因炎症而通透性增大
蛋白尿
尿中蛋白质含量过高
肾小球病变,通透性增大
糖尿
尿中含有葡萄糖
肾小管病变,使自身重吸收作用减弱;或胰岛素分泌不足
4.尿液的排出:肾脏→输尿管→膀胱→尿道→体外。
(1)尿的形成是连续的,而尿的排出是间歇的,这是因为膀胱有贮尿作用。
(2)尿的排出受神经系统的支配,当膀胱储存的尿液达到一定量时,膀胱壁就会受到刺激,使人产生尿意。
5.排尿的意义:(1)排出废物;(2)调节体内水和无机盐的含量;(3)维持组织细胞的正常生理功能。
▉考点07 汗液的分泌和排出
一、皮肤的结构
1.表皮
(1)位置:位于皮肤的表面。
(2)构成:由上皮组织构成,无血管分布。
(3)结构
①角质层细胞排列紧密(阻挡体外的细菌和异物侵入、防止体内水分直接散失)。
②生发层细胞具有很强的分裂能力。
2.真皮
(1)位置:位于表皮下面。
(2)构成:主要由结缔组织构成。
(3)真皮层分布着丰富的血管和神经末梢,含有大量的弹性纤维和胶原纤维,使皮肤具有定的弹性和韧性。
3.附属结构:毛发、皮脂腺、汗腺、指(趾)甲等。
二、汗液的形成和排出
1.汗腺包括分泌部和导管两部分。
2.汗液来自于血液。
当环境温度较高时,汗腺周围的毛细血管扩张,血流量增多,汗腺分泌部细胞从血管中吸收的水、无机盐和尿素等物质形成了汗液。
3.汗液通过汗腺的导管排出体外。
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