重难01 人体能量供应(重难点突破讲义)八年级生物上学期新教材苏教版
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摘要:
该初中生物学讲义以“人体能量供应”为核心,通过框架图梳理消化系统、呼吸系统、循环系统的组成与功能,用对比表格呈现三大营养物质消化过程、血管类型差异等,构建“结构-功能-协同作用”知识网络,突出小肠吸收、肺泡气体交换等重难点,渗透结构与功能观、物质与能量观。
讲义采用“核心考点+典例解析”模式,设计探究实践题如“唾液消化作用实验”,培养科学思维;综合题整合三大系统流程分析,提升系统观念。分层例题覆盖选择与综合题型,附易错点提示,助力基础薄弱学生掌握方法,优秀学生深化理解,为教师实施精准复习提供有力支持。
内容正文:
重难01 人体能量供应
1.掌握消化系统的组成、食物消化过程及营养吸收的关键部位
2.掌握呼吸系统的结构、呼吸运动原理及气体交换过程
3.掌握循环系统的组成(心脏、血管、血液)、血液循环途径
4.理解三大系统在人体能量供应中的协同作用机制
5.解决三大系统相关的结构功能匹配、过程图解分析等典型问题
一、消化系统 —— 能量的 “供给源头”(消化与吸收)
1. 核心结构及功能
组成部分
具体结构
核心功能
消化道
口腔→咽→食道→胃→小肠→大肠→肛门
食物运输、消化和吸收的通道
消化腺
唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺、肠腺
分泌消化液,含消化酶(肝脏分泌胆汁无酶),分解食物
2. 关键结构的特殊功能(重难点)
口腔:初步消化淀粉(唾液腺分泌唾液,含唾液淀粉酶,将淀粉分解为麦芽糖)
胃:初步消化蛋白质(胃腺分泌胃液,含胃蛋白酶,将蛋白质分解为多肽);暂时储存食物
小肠:消化和吸收的主要场所(核心重点)
消化优势:① 长度长(5-6 米),消化时间充足;② 肠腺分泌肠液,胰腺分泌胰液(含多种消化酶),肝脏分泌胆汁(乳化脂肪,无消化酶),消化液种类齐全
吸收优势:① 小肠内壁有环形皱襞和小肠绒毛,增大吸收面积;② 小肠绒毛内有丰富的毛细血管和毛细淋巴管,壁薄(仅一层上皮细胞),利于物质透过
肝脏:最大的消化腺,分泌胆汁(储存在胆囊),乳化脂肪(物理消化)
胰腺:分泌胰液,含淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,对三大营养物质都有消化作用
3.三大营养物质的消化过程(核心难点)
营养物质
起始消化部位
最终消化产物
参与的消化液
淀粉
口腔
葡萄糖
唾液、胰液、肠液
蛋白质
胃
氨基酸
胃液、胰液、肠液
脂肪
小肠
甘油 + 脂肪酸
胆汁(乳化)、胰液、肠液
4. 吸收特点
小肠吸收:葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、无机盐、维生素(大部分营养物质)
大肠吸收:少量水、无机盐和部分维生素
胃吸收:少量水和酒精
二、呼吸系统 —— 能量的 “氧气泵”(气体交换)
1. 核心结构及功能
组成部分
具体结构
核心功能
呼吸道
鼻→咽→喉→气管→支气管
气体通道;温暖、湿润、清洁空气(鼻腔黏膜:毛细血管温暖,黏液湿润,鼻毛清洁)
肺
肺泡(主要呼吸器官)
气体交换的主要场所
2. 肺的结构与功能适应(重难点)
肺泡数量多(约 3 亿个),增大气体交换面积
肺泡壁薄(仅一层上皮细胞),毛细血管壁薄(仅一层上皮细胞),利于气体扩散
肺泡外缠绕丰富的毛细血管,便于气体运输
3. 呼吸运动与肺通气(核心难点)
概念:肺与外界的气体交换称为肺通气,通过呼吸运动实现
呼吸运动的原理(膈肌和肋间肌的收缩舒张):
状态
肋间肌 / 膈肌
胸廓容积
肺内气压
气体流动
吸气
收缩
扩大
低于外界
外界空气进入肺
呼气
舒张
缩小
高于外界
肺内气体排出体外
4. 气体交换的两个层面
肺泡内的气体交换:肺泡 ↔ 血液(氧气进入血液,二氧化碳排出肺泡,通过扩散作用)
组织里的气体交换:血液 ↔ 组织细胞(氧气进入组织细胞,二氧化碳进入血液,通过扩散作用)
气体交换的动力:气体的浓度差
三、循环系统 —— 能量的 “运输通道”(物质运输)
1. 核心结构及功能
结构类别
主要组成
关键功能
心脏
左心房、左心室、右心房、右心室
血液循环的动力器官,泵血功能
血管
动脉、静脉、毛细血管
血液运输的通道
血液
血浆、红细胞、白细胞、血小板
运输氧气、营养物质、二氧化碳及废物
2. 心脏结构与血流方向(核心难点)
心脏四腔的位置关系:左心房(连肺静脉)、左心室(连主动脉)、右心房(连上、下腔静脉)、右心室(连肺动脉)
瓣膜作用:房室瓣(心房与心室之间,防止血液倒流回心房)、动脉瓣(心室与动脉之间,防止血液倒流回心室)
血流方向:心房 → 心室 → 动脉(绝对不能倒流)
3. 血管的结构与功能对比
血管类型
结构特点
功能
血流速度
动脉
管壁厚、弹性大
从心脏输送血液到全身
快
静脉
管壁薄、弹性小,有静脉瓣
从全身送回心脏
慢
毛细血管
管壁极薄(仅一层上皮细胞)、管腔极细
物质交换(血液与组织细胞)
最慢
4. 血液循环途径(核心重点)
体循环:左心室 → 主动脉 → 各级动脉 → 全身毛细血管 → 各级静脉 → 上、下腔静脉 → 右心房
目的:将氧气和营养物质输送到组织细胞,带走二氧化碳和废物
血液变化:动脉血(含氧多、颜色鲜红)→ 静脉血(含氧少、颜色暗红)
肺循环:右心室 → 肺动脉 → 肺部毛细血管 → 肺静脉 → 左心房
目的:在肺部进行气体交换,获得氧气,排出二氧化碳
血液变化:静脉血 → 动脉血
关键结论:体循环和肺循环同时进行,互不干扰;动脉血一定在动脉中流动(除肺动脉),静脉血一定在静脉中流动(除肺静脉)
5. 血液的组成与功能
血浆:主要成分是水,运输营养物质、废物、激素等
红细胞:含血红蛋白,运输氧气(血红蛋白在氧多的地方结合氧气,氧少的地方释放氧气)
白细胞:防御和保护(吞噬病菌)
血小板:止血和凝血
四、三大系统的协同作用 —— 人体能量供应的整体流程(核心综合点)
1.消化系统:食物 → 消化(淀粉→葡萄糖、蛋白质→氨基酸、脂肪→甘油 + 脂肪酸)→ 小肠吸收 → 营养物质进入血液
2.呼吸系统:外界空气 → 呼吸道 → 肺 → 肺泡内气体交换 → 氧气进入血液
3.循环系统:血液将营养物质和氧气通过体循环运输到全身组织细胞
4.能量释放:组织细胞内,营养物质与氧气结合(呼吸作用:有机物 + 氧气→二氧化碳 + 水 + 能量),释放能量供人体生命活动
5.废物排出:组织细胞产生的二氧化碳通过血液运输到肺,经呼吸系统排出;其他废物通过泌尿系统等排出
题型01消化系统结构与消化吸收过程
核心知识点:
1消化腺与消化液的匹配(如肝脏→胆汁,胰腺→胰液)
2.三大营养物质的消化起点和终产物
3.小肠作为消化吸收主要场所的结构原因
【典例1】学习有关人体消化吸收和合理营养的知识,有助于身体健康。下列叙述错误的是( )
A.人体消化系统由消化道和消化腺组成
B.图示消化道中能同时消化蛋白质、糖类、脂肪的是c小肠
C.图中a能分泌胆汁,b的名称是胃
D.现有四类食材:①谷类,②蔬菜、水果,③鱼、禽、肉、蛋类食物,④食用油。我们生活中食材用量最少的应是①
【答案】D
【分析】题图中,a肝,b胃,c小肠,d大肠。
【详解】A.人体消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化道是食物经过的通道,包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠和肛门等;消化腺能分泌消化液,对食物进行化学性消化,有唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺和肝脏等,A正确。
B.c小肠内有多种消化液,具备同时消化蛋白质、糖类、脂肪的条件,B正确。
C.a是肝脏,能分泌胆汁,胆汁不含消化酶,但能对脂肪起乳化作用。b是胃,胃是消化道中最膨大的部分,呈囊状,具有暂时储存食物和初步消化蛋白质的功能,C正确。
D.根据“平衡膳食宝塔”,生活中食材用量最少的应是④食用油,而不是①谷类,D错误。
故选D。
【典例2】如图曲线分别表示淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化程度,有关叙述不正确的是( )
A.丙表示脂肪的消化过程
B.蛋白质在消化道内消化的终产物是脂肪酸
C.参与淀粉消化的消化液有唾液、肠液和胰液
D.图中D部位是人体消化营养物质的主要场所
【答案】B
【来源】江苏省淮安市涟水县部分学校2025-2026学年八年级上学期12月月考生物试题
【分析】图中A口腔、B咽和食道、C胃、D小肠、E大肠。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的酶,因此,淀粉等糖类物质在小肠内被彻底消化为葡萄糖;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;脂肪的消化开始于小肠,小肠内的胰液和肠液中含有消化脂肪的酶,同时,肝脏分泌的胆汁也进入小肠,胆汁虽然不含消化酶,但胆汁对脂肪有乳化作用,能够促进脂肪的消化,脂肪在这些消化液的作用下被彻底分解为甘油和脂肪酸。
【详解】A.丙的消化从小肠腔开始,所以代表脂肪的消化,A正确。
B.蛋白质最先在C胃内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,B错误。
C.淀粉在消化道的消化过程是: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的酶。因此人体内参与淀粉消化的消化液有唾液、肠液和胰液,C正确。
D.小肠是人体消化和吸收营养物质的主要场所,图中D表示小肠,D正确。
故选B。
【典例3】消化系统能够完成食物的消化和吸收,人体通过消化系统获取营养物质。图1为人体消化系统的部分结构示意图,请根据所学知识回答。
(1)图中的②为 ,其内的消化液中含有消化 的酶。
(2)口腔可以初步消化淀粉。乐乐进行了“探究唾液的消化作用”的实验,实验处理如表。
处理方法
加入淀粉液
加入不同液体后摇匀
相同温度下静置10分钟
冷却后加入碘液
1号
2毫升
2毫升清水
37℃
2~3滴碘液
2号
?
①1号试管加入2毫升清水,2号试管应加入 。
②本实验应在37℃的条件下进行,其目的是 。
③滴加碘液后,可观察到 号试管中的溶液不变蓝,说明 。
(3)小肠是人体消化系统的重要器官,人体小肠的内表面如图2,将其局部放大后,可以看到大量毛茸茸的结构A,该结构为 。对结构A进行显微观察,发现其表面由 层上皮细胞构成,内部分布有丰富的毛细血管,这些结构特点有利于小肠 营养物质。
(4)同学们尝试使用薄毛巾来制作小肠壁结构模型。首先将毛巾折叠后粘在A4纸上(图3),然后将其按照 (甲/乙)的方式卷成筒状,其内部的褶皱就可以很好地模拟图2中的 。
【答案】(1) 胃 蛋白质
(2) 2毫升唾液 保证唾液淀粉酶的活性 2 唾液能分解淀粉
(3) 小肠绒毛 一 吸收
(4) 乙 环形皱襞
【分析】1、图1中①口腔,②胃,③肝脏,④小肠。
2、食物的消化过程是食物在消化道内被分解为可吸收的小分子物质(如淀粉分解为葡萄糖、蛋白质分解为氨基酸、脂肪分解为甘油和脂肪酸)的过程。
【详解】(1)图中②是胃,胃腺能分泌胃液,胃液中含胃蛋白酶,可初步消化蛋白质,将其分解为多肽。
(2)①本实验的变量是唾液,遵循单一变量原则,2号试管应加入与1号试管清水等量的2毫升唾液。
②唾液淀粉酶的活性受温度影响,37℃是人体口腔的正常温度,在该条件下可以保证唾液淀粉酶的活性,能让实验结果更明显。
③1号试管加清水,淀粉未被分解,遇碘变蓝;2号试管加唾液,淀粉被唾液淀粉酶分解为麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝,因此2号试管溶液不变蓝,证明唾液能消化淀粉。
(3)小肠内表面毛茸茸的结构A是小肠绒毛。小肠绒毛的壁仅由一层上皮细胞构成,且内部布满毛细血管,这种薄而通透的结构特点,能增大吸收面积、缩短物质运输距离,有利于小肠高效吸收营养物质。
(4)小肠内壁有许多环形的突起,称为环形皱襞,薄毛巾卷成筒状时,乙方式的褶皱形态与环形皱襞相似,可以模拟其增大小肠内表面积的作用。
题型02呼吸系统结构与呼吸运动
核心考点:
1.肺的结构与气体交换的适应特点
2.呼吸运动中胸廓、肺内气压的变化
3.肺泡与组织细胞的气体交换
【典例1】某班同学制作了人体健康科普海报,部分内容如图所示。据图分析,以下说法不正确的是( )
我是气体交换的主要器官,通过①实现与外界的气体交换。如果我的主人经常参加体育锻炼和体力劳动,可增加我的通气能力,增强自身体质。
A.①为呼吸运动
B.每个肺泡的外面都缠绕着许多毛细血管
C.与吸入气体相比,呼出气体中氧气含量增加
D.肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成
【答案】C
【分析】(1)呼吸系统由呼吸道和肺组成,呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,是气体进出肺的通道,对吸入的气体进行处理,使肺部的气体温暖、湿润、清洁;肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。
(2)呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,通过呼吸运动实现了肺与外界的气体交换。
(3)肺由大量的肺泡组成,肺泡外面包绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,这些特点都有利于肺泡与血液之间进行气体交换。
(4)人体呼出的气体与吸入的气体相比,氧气含量减少,二氧化碳含量增加。
【详解】A.呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,通过呼吸运动实现了肺与外界的气体交换,即图中的①过程,A正确。
B.每个肺泡的外面都缠绕着许多毛细血管,这有利于肺泡与血液之间进行气体交换,B正确。
C.人体呼吸时,从外界吸入空气,呼出的气体与吸入的气体相比较,二氧化碳增多了,氧减少了。其根本原因就是吸入的氧要提供组织细胞进行呼吸作用释放能量供生命活动需要,同时这个过程产生了大量的二氧化碳,二氧化碳又经过一系列的途径被运输到肺,C错误。
D.肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成,这有利于肺泡与血液之间进行气体交换,D正确。
故选C。
【典例2】关于人体的呼吸运动,有关描述错误的是( )
A.吸气时,肋间肌收缩,使肋骨向上、向外运动
B.呼气时,膈肌舒张,膈顶部下降,胸廓容积增大
C.肋间肌的肌腱附着在相邻的两块肋骨上
D.呼吸运动会受到神经系统和激素的调控
【答案】B
【分析】呼吸肌的收缩和舒张而造成胸腔有规律的扩大与缩小,叫呼吸运动,包括吸气和呼气两个过程;呼吸运动的基本意义是实现了肺的通气,即肺内气体与外界气体进行交换。
【详解】A.吸气时,肋间肌收缩,肋骨向上、向外运动,使得胸廓的前后径和左右径都增大;同时,膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓的上下径增大。这样胸廓的容积增大,肺也随之扩张,肺内气压低于外界大气压,外界空气通过呼吸道进入肺,完成吸气动作,A不符合题意。
B.呼气时,肋间肌舒张,肋骨因重力作用而下降,使胸廓的前后径和左右径都缩小;同时,膈肌舒张,膈顶部回升,胸廓的上下径缩小。这样胸廓的容积缩小,肺也随之回缩,肺内气压高于外界大气压,肺内气体通过呼吸道排出体外,完成呼气动作,B符合题意。
C.肌腱是肌肉两端较坚韧的结缔组织,它把肌肉附着在骨上。肋间肌的肌腱就附着在相邻的两块肋骨上,当肋间肌收缩或舒张时,能够牵动肋骨运动,从而改变胸廓的容积,C不符合题意。
D.人体的呼吸运动是一个复杂的生理过程,它受到神经系统和激素的共同调控。神经系统可以通过反射弧来调节呼吸肌的收缩和舒张,从而控制呼吸的频率和深度。例如,当人体在运动时,神经系统会调节呼吸加快加深,以满足身体对氧气的需求。同时,一些激素如肾上腺素等也可以影响呼吸运动,肾上腺素能够使呼吸加快加强,D不符合题意。
故选B。
【典例3】人体细胞获得氧气须经过如图所示的①~③过程,字母a、b代表气体。相关叙述错误的是( )
A.过程①是通过呼吸运动完成的
B.经过过程②后血液中二氧化碳含量增加
C.过程②③都是通过气体的扩散作用实现的
D.组织细胞利用a分解有机物获取能量
【答案】B
【分析】(1)呼吸的全过程包括:肺的通气,即肺与外界之间的气体交换;肺泡内的气体交换,即肺泡与血液之间的气体交换;气体在血液中的运输,指氧气和二氧化碳在血液循环中的运输过程;组织里的气体交换,即血液与组织细胞之间的气体交换,共四个过程。
(2)题图中:①表示肺的通气,②表示肺泡内的气体交换,③表示组织里的气体交换,a表示氧气,b表示二氧化碳。
【详解】A.过程①是肺的通气,是肺与外界的气体交换,是通过呼吸运动实现的。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程,通过呼吸肌的收缩和舒张使胸廓扩大和缩小,从而实现肺与外界的气体交换,A正确。
B.过程②是肺泡内的气体交换,血液流经肺泡周围的毛细血管时,肺泡中氧气浓度高,血液中二氧化碳浓度高,氧气扩散进入血液,二氧化碳扩散进入肺泡,经过此过程后血液中氧气含量增加,二氧化碳含量减少,B错误。
C.过程②肺泡内的气体交换和过程③组织里的气体交换都是通过气体的扩散作用实现的。气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散,直到平衡为止,C正确。
D.组织细胞利用a氧气,在细胞的线粒体中进行呼吸作用,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放出能量,用于各项生命活动,D正确。
故选B。
题型03循环系统结构与血液循环
核心考点:
1.心脏四腔的血流方向与瓣膜作用
2.体循环和肺循环的路径及血液变化
3.血管类型的判断与功能匹配
【典例1】血液在心脏和血管组成的封闭管道内往复不停地循环流动。如图是心脏、血管示意图,其中“→”表示血流方向。下列描述正确的是( )
A.甲图左端血管中一定流静脉血,右端血管中一定流动脉血
B.体循环的血液流动的方向是甲→乙→丁→丙→甲
C.与乙图的血管相比,丙图的血管内血流速度快、血压高
D.若在手背处静脉注射药物运送到扁桃体,所经过的路线最合理是丙→丁→甲→乙→丁
【答案】B
【分析】1、血管分为动脉、静脉和毛细血管三种,从主干流向分支的血管是动脉,由分支流向主干的血管是静脉,红细胞单行通过的是毛细血管。
2、甲图心脏的左端血管是静脉血管,右端是动脉血管,乙是动脉血管,丙是静脉血管,丁是毛细血管。
【详解】A.甲图为心脏,心脏左端是左心房、左心室,连接的血管(肺静脉、主动脉)内流动脉血;右端是右心房、右心室,连接的血管(上下腔静脉、肺动脉)内流静脉血,故A错误。
B.体循环路径为左心室(甲)→主动脉(乙)→全身毛细血管网(丁)→上、下腔静脉(丙)→右心房(甲),与该描述一致,故B正确。
C.乙是动脉血管,管壁厚、弹性大,血流速度快、血压高;丙是静脉血管,管壁薄、弹性小,血流速度慢、血压低,故C错误。
D.手背静脉注射药物的路径为静脉(丙)→心脏(甲)→动脉(乙)→扁桃体处毛细血管(丁),故D错误。
故选B。
【典例2】在人类的胎盘中检出了微塑料,说明尚未出生的胎儿有可能已经接触到了微塑料。那微塑料通过何种途径到达胎儿体内呢?
(1)若孕妇不注意饮食安全,微塑料进入消化道内会在【 】 处毛细血管进入血液,然后通过血管【 】 回到心脏。
(2)来自消化系统的微塑料首次进入心脏,会依次经历的腔室为【 】 、【 】 ,这些微塑料第二次进入心脏,会依次经历的腔室为【 】 、【 】 ,最终由血管【 】 将血液泵到全身各处。
(3)这部分血液通过各级动脉到达腹部子宫,此时血液为 血(填“动脉血”或“静脉血”),营养物质 (填“多”或“少”),同时也含有微塑料,血液中携带的这些物质都会通过 进入胎儿体内。
【答案】(1) 11小肠 3下腔静脉
(2) 2右心房 9右心室 7左心房 8左心室 6主动脉
(3) 动脉血 多 胎盘
【分析】题图中:1肺动脉,2右心房,3下腔静脉,4肝脏,5肺静脉,6主动脉,7左心房,8左心室,9右心室,10胃,11小肠。
【详解】(1)小肠是人体吸收营养物质的主要器官,若孕妇不注意饮食安全,微塑料进入消化道内会在【11】小肠处的毛细血管进入血液,然后通过血管【3】下腔静脉回到心脏。因为小肠绒毛内有丰富的毛细血管,营养物质容易被吸收进入血液,下腔静脉收集下肢及腹部等部位的血液回流到心脏。
(2)来自消化系统的微塑料首次进入心脏,先进入右心房,即【2】右心房,再进入右心室,即【9】右心室,这是因为血液从下腔静脉进入右心房,然后右心房收缩将血液挤入右心室。经过肺循环后,这些微塑料第二次进入心脏,会依次经历【7】左心房、【8】左心室。肺循环中血液由右心室进入肺动脉,在肺部进行气体交换后,通过肺静脉回到左心房,左心房收缩将血液挤入左心室。最终由血管【6】主动脉将血液泵到全身各处,主动脉连接左心室,负责将富含氧气和营养物质的血液输送到全身。
(3)这部分血液通过各级动脉到达腹部子宫,此时血液为动脉血。因为体循环中从心脏出发经主动脉流出的血液富含氧气,为动脉血,且刚从消化道吸收营养物质,所以营养物质多,同时也含有微塑料。血液中携带的这些物质都会通过胎盘进入胎儿体内,胎盘是胎儿与母体进行物质交换的重要结构。
【典例3】如图是人体三种类型血管内血流速度变化示意图。下列叙述正确的是( )
A.血管I为动脉,管内血压最小
B.手背上的“青筋”和中医“切”的脉都是血管Ⅲ
C.血管Ⅱ内血流速度最快,红细胞单行通过
D.受外伤时,血管Ⅲ破裂出血,可按压远心端止血
【答案】D
【分析】血管分为动脉、静脉和毛细血管三种。动脉将血液从心脏输送到全身的血管,其管壁厚、弹性大、血流速度快;静脉是将全身的血液送回心脏的血管,其血流速度较慢;毛细血管管壁薄、血流速度最慢,适于进行物质交换。
图中,Ⅰ是动脉、Ⅱ是毛细血管、Ⅲ是静脉。
【详解】A.图中血管I血流速度最快,所以为动脉血管,由于动脉管壁厚、弹性大,管内血压大,A错误。
B.在我们手背上能看到的“青筋”是一些静脉血管,中医“切脉”时,“脉”指的是桡动脉。图中血管Ⅲ血流速度较慢,是静脉血管,B错误。
C.图中血管Ⅱ内血流速度最慢,所以是毛细血管。毛细血管管腔最细、管径最小,只允许红细胞单行通过,而血流速度最快的是动脉,不是毛细血管,C错误。
D.图中血管Ⅲ内血流速度较慢,是静脉血管。静脉是将全身的血液送回心脏的血管,所以当血管Ⅲ破裂出血时,可按压远心端止血,D正确。
故选D。
题型04三大系统协同作用综合题
核心考点:
1.能量供应的完整流程(消化→吸收→运输→气体交换→能量释放)
2.某一系统异常对整体能量供应的影响
【典例1】人体的各个系统相互协调,共同完成各项生理活动。图一是人体部分生理活动示意图,其中序号①~⑧表示生理过程,甲~丁表示器官、系统或细胞,a~c表示不同的物质;图二是肺内气压随时间变化的曲线图;图三是心脏结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)为了满足身体生长发育的需求,青少年的早餐有馒头、鸡蛋、牛奶和水果等食物。食物中的馒头经过程①最终被分解为物质[a]葡萄糖,②表示物质a被 的过程。
(2)过程③对应图二中的曲线 段(用字母表示),此时胸廓的前后径 (“增大”或“缩小”)。
(3)图一中气体b从肺泡要穿过2层细胞才能进入肺泡周围的毛细血管,然后依次经过图三中心脏的 (填序号)才能被血液运输送到组织细胞。当气体b随血液由心脏泵入动脉时,动脉瓣的状态是 (填“打开”或“关闭”)。
(4)尿素是人体的代谢废物,图一中该物质排出体外的途径有 (用序号表示)。
【答案】(1)吸收
(2) ab、de 增大
(3) 2、4 打开
(4)⑦⑧
【分析】图一中,①消化、②吸收、③吸气、④呼气、⑤肺泡与血液之间的气体交换、⑥排遗、⑦排尿、⑧排汗;a葡萄糖、b氧气、c二氧化碳,甲是肺,乙是肾,丙是皮肤,丁是组织细胞。
图二中,ab和de段,肺内气压小于大气压,则进行的是吸气;bcd段,肺内气压大于大气压,则进行的是呼气。
图三中,1是右心房、2是左心房、3是右心室、4是左心室。
【详解】(1)根据图一及题干信息可知,②表示葡萄糖被吸收的过程,小肠是消化和吸收的主要场所,胃能吸收少量的水、无机盐和酒精,大肠能吸收少量的水、无机盐和部分维生素,而绝大部分营养物质是由小肠吸收的,所以此处物质a(葡萄糖)被吸收的场所主要是小肠,即②表示物质a被吸收的过程。
(2)过程③为吸气过程,根据图二分析可知,ab和de段,肺内气压小于大气压,此时为吸气过程,所以过程③对应图二中的曲线ab、de段,吸气时,肋间肌和膈肌收缩,引起胸腔前后、左右及上下径均增大,胸廓的容积扩大,肺随之扩张,造成肺内气压减小,小于外界大气压,外界气体进入肺内,所以此时胸廓的前后径增大。
(3)图一中气体b为氧气,肺泡中的氧气要穿过肺泡壁和毛细血管壁2层细胞才能进入肺泡周围的毛细血管,氧气进入血液后与血红蛋白结合,随血液循环首先回到左心房(图三中2),再进入左心室(图三中4),然后通过主动脉运输到全身各处,所以依次经过图三中心脏的2(左心房)、4(左心室)。
心脏内有房室瓣和动脉瓣,房室瓣保证血液从心房流向心室,动脉瓣保证血液从心室流向动脉,当氧气随血液由心脏泵入动脉时,此时心室收缩,动脉瓣打开,血液由心室进入动脉,所以当气体b随血液由心脏泵入动脉时,动脉瓣的状态是打开。
(4)人体细胞代谢活动产生的废物,如二氧化碳、水、无机盐、尿素等,它们属于代谢终产物,它们排出体外过程称为排泄,其途径主要有三条:呼吸系统呼出气体(主要排出二氧化碳和少量的水)、泌尿系统排出尿液(主要排出大部分的水、无机盐和尿素)、皮肤排出汗液(主要排出一部分水、无机盐和尿素),所以图一中尿素排出体外的途径有⑦(排尿)和⑧(排汗)。
【典例2】秋高气爽,阳阳和家人一起参加了半程马拉松活动。下图是阳阳参赛过程中体内部分生理活动示意图,其中a~h表示生理过程,①~③表示体内部分器官,请回答下列问题。
(1)比赛开始前,妈妈为阳阳准备了鸡蛋、牛奶、面包等食物作为早餐。面包中的淀粉最终被消化为 。经 (填图中字母)过程进入血液。
(2)比赛过程中阳阳的呼吸频率和呼吸深度增加,血流速度加快,消耗了大量身体中的能量。经过过程a,氧气进入①后,需要依次穿过 壁和 壁进入血液,再由血液中的红细胞进行运输,依次经过Ⅳ中心脏的 (用图中字母和箭头表示)腔,最终送达到组织细胞。氧气进入骨骼肌细胞后,在细胞内的 中参与有机物的氧化分解,为运动提供所需的 。
【答案】(1) 葡萄糖 e
(2) 肺泡 毛细血管 B、D 线粒体 能量
【分析】图中①肺、②肾脏、③皮肤;a吸气、b肺泡内的气体交换、c呼气、d肾小球和肾小囊内壁的滤过作用、e吸收、f排尿、g肾小管的重吸收作用、h排汗;Ⅰ小肠绒毛、Ⅱ肾单位、Ⅲ肺泡、Ⅳ心脏、1主动脉、2肺动脉、3上下腔静脉、4肺静脉、A右心房、B左心房、C右心室、D左心室。
【详解】(1)糖类在口腔内唾液淀粉酶的作用下分解为麦芽糖,麦芽糖在小肠内消化液的作用下分解为葡萄糖。消化的小分子营养物质通过消化道壁进入循环系统的过程叫吸收。因此,比赛开始前,妈妈为阳阳准备了鸡蛋、牛奶、面包等食物作为早餐。面包中的淀粉最终被消化为葡萄糖。经e吸收过程进入血液。
(2)图中a表示吸气,氧气进入肺泡后经过肺泡壁和毛细血管壁进入血液与血红蛋白结合,由肺静脉流回B左心房、D左心室、主动脉、各级动脉,最终送达到组织细胞。呼吸作用是生物体吸收氧气,分解有机物为二氧化碳和水,并释放出能量,呼吸作用的场所是线粒体,所以氧气进入骨骼肌细胞后,在细胞内的线粒体中参与有机物的氧化分解,为运动提供所需的能量。
1.合理营养、平衡膳食,已成为人们的健康生活方式。如图甲是中国居民的“平衡膳食宝塔”,图乙是淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化的程度图。下列说法错误的是( )
A.青少年正处于身体生长发育的关键期,每天需多吃些图甲中③、④层的食物
B.图甲中①层食物在图乙中的A部位开始消化,在D处被消化和吸收
C.图乙中D处有肠液、胰液、胆汁等多种消化液,是消化吸收的主要场所
D.图甲中⑤层食物中的淀粉是人体主要的供能物质,其消化过程可用图乙中Z曲线来表示
【答案】D
【分析】图甲中:在“平衡膳食宝塔”底层的食物需要量多,越往上需要量越少,最顶端需要量最少。糖类是人体主要的供能物质,是人体每天含量最多的食物,在食物金字塔中①层是谷类,含糖类最多,主要给人体提供能量;②层是蔬菜和水果,含大量的维生素、无机盐和膳食纤维;③④层中是动物性食品、豆类制品和奶制品,含有大量的蛋白质;⑤层是油脂类,含大量的脂肪。
图乙中X代表淀粉的消化过程,Y代表蛋白质的消化过程,Z代表脂肪的消化过程,B是咽和食道,C是胃,D是小肠。
【详解】A.③、④层食物富含蛋白质,蛋白质是构成人体细胞的基本物质,是青少年生长发育、组织更新的主要原料,故A正确。
B.①层为谷类,主要成分是淀粉;淀粉的消化从A口腔开始,在D小肠中被彻底分解为葡萄糖并吸收,故B正确。
C.D 是小肠,肝脏分泌的胆汁、胰腺分泌的胰液、肠腺分泌的肠液均进入小肠,多种消化液共同作用,且小肠有皱襞和小肠绒毛,是消化和吸收的主要场所,故C正确。
D.⑤层是油脂类,主要成分是脂肪而非淀粉;人体主要供能物质是①层谷类中的淀粉,且脂肪的消化曲线与淀粉不同,Z代表脂肪的消化过程,故D错误。
故选D。
2.肠道显微胶囊是一种用于诊断胃肠道疾病的可吞咽式小型设备(如图1),它可以短时间捕捉到消化道内的三维图像。下列叙述正确的是( )
A.显微胶囊依次经过的结构是口腔→咽→喉→胃→小肠
B.显微胶囊能检测结构⑥的病变情况
C.显微胶囊可进入结构③,若结构③为小肠,此处是消化和吸收的主要场所
D.若结构③为胰腺中的胰岛病变,其分泌的胰岛素进入消化道的量会减少
【答案】B
【分析】图中①食道(食管)、②肝脏、③大肠、④胃、⑤胰腺、⑥小肠。
【详解】A.消化道的顺序是口腔→咽→食道(食管)→胃→小肠→大肠→肛门,喉属于呼吸道,不属于消化道,显微胶囊不会经过喉,故A错误。
B.结构⑥是小肠,属于消化道的组成部分;肠道显微胶囊可随食物移动,经过小肠并捕捉其内部图像,因此能检测小肠的病变情况,故B正确。
C.③是大肠,而非小肠;大肠的主要功能是吸收水分和无机盐,不是消化和吸收的主要场所,故C错误。
D.结构③是大肠,和胰腺、胰岛无关;且胰岛属于内分泌腺,分泌的胰岛素直接进入血液,不进入消化道,故D错误。
故选B。
3.歌唱家唱歌多采用腹式呼吸,使更多的氧气被运输到人体的组织细胞中,更能满足人体对能量的需求。如图是气体交换的示意图。下列有关描述错误的是( )
A.吸气时膈肌收缩,促进a、d过程
B.呼气时肺内气体可以全部排出体外
C.甲、乙、丙三种血管中,红细胞内血红蛋白与氧气结合率最低的是甲
D.肺泡与血液之间气体交换的原理是扩散作用
【答案】B
【分析】人体的呼吸包括:肺与外界气体的交换→肺泡内的气体交换→气体在血液中的运输→组织细胞内的气体交换几个过程。图中,甲是肺动脉,乙是肺部毛细血管,丙是肺静脉。
【详解】A.吸气时,膈肌收缩加大,促进a吸气和d肺泡内的氧气扩散进入血液,A正确。
B.呼气时,肺内的部分气体排出体外,但肺内始终残留一部分气体,用于维持肺的基本形态和下次吸气的气体交换基础,气体无法全部排出,故B错误。
C.肺泡内的气体交换发生在肺泡与血液之间,肺泡内的氧气扩散进入血液,血液变成含氧气丰富的动脉血。甲血管中流的是静脉血,含氧量最低,图中三种血管中红细胞内血红蛋白与氧气结合率最低的是甲,C正确。
D.气体扩散是气体由气体浓度高的地方向浓度低的地方移动,新鲜空气被吸入肺后,肺泡中的氧气含量高于血液里的氧气含量,氧气由肺泡扩散到血液里;血液里二氧化碳的含量高于肺泡中的二氧化碳的含量,二氧化碳由血液扩散到肺泡里,D正确。
故选B。
4.如图表示某人呼吸过程中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,以下有关说法正确的是( )
A.BC段表示呼气过程 B.BC段,肋间肌处于收缩状态
C.AB段膈肌舒张,胸廓变小 D.AB段膈肌收缩,肺变小
【答案】A
【分析】图示中表示的是一次呼吸过程,曲线AB段表示肺内气压低于外界大气压,此时外界气体进入肺内;曲线BC段表示肺内气压高于外界大气压,此时,肺内气体排出。
【详解】AB.曲线BC段表示肺内气压高于外界大气压,此时,膈肌和肋间肌舒张,胸廓容积缩小,肺缩小,肺内气压升高,肺内气体排出,表示呼气,故A正确,B错误。
C.AB段肺内气压低于外界大气压,是吸气过程;吸气时膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓容积扩大,故C错误。
D.AB段为吸气过程,膈肌收缩时胸廓扩大,肺随之扩张(体积变大),外界气体才能进入肺内,故D错误。
故选A。
5.下图中,甲、乙、丙、丁表示血管,箭头表示血流方向。下列说法中正确的是( )
A.甲内流的一定是动脉血 B.乙是静脉,丙是动脉
C.血液循环中,血液流动的方向是甲→乙→丁→丙 D.血液依次流经丁后静脉血变成动脉血
【答案】C
【分析】(1)血管根据血流方向和结构特点可分为动脉、静脉和毛细血管。
(2)血液循环途径包括体循环和肺循环。体循环: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;经过体循环,血液中的氧气扩散进入组织细胞,血液由动脉血变成了静脉血。肺循环:右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房;经过肺循环,肺泡中的氧气扩散进入血液,血液由静脉血变成了动脉血。
(3)图中甲是流出心脏的血管,为动脉;乙内血液由主干流向分支,是动脉;丙内血液由分支流向主干,是静脉;丁中红细胞单行通过,是毛细血管。
【详解】A.甲是动脉,一般情况下动脉内流动脉血,但肺动脉内流的是从右心室泵出的静脉血,所以甲内流的不一定是动脉血,A错误。
B.乙血管内血液从主干流向分支,属于动脉;丙血管内血液由分支流向主干,属于静脉,B错误。
C.血液循环中,血液流动的方向是心脏→动脉→毛细血管→静脉→心脏。结合图中血管类型及血流方向,血液流动方向是甲(动脉)→乙(动脉)→丁(毛细血管)→丙(静脉),C正确。
D.若该循环是肺循环,乙是肺动脉,血液流经丁(肺部毛细血管)后,静脉血变成动脉血;若该循环是体循环,如乙是肠动脉,血液流经丁(组织处毛细血管)后,动脉血变成静脉血,所以不能简单说血液依次流经丁后静脉血变成动脉血,D错误。
故选C。
下图为人体血液循环的简单示意图,据图完成下面小题:
6.据图分析下列选项错误的是( )
A.图中左心房与左心室间,右心房与右心室间有瓣膜,它的作用是防止血液倒流
B.图中器官A与外界相通,血液流经它时发生气体交换
C.如果B是小肠,则饭后血液流经B后,血液中葡萄糖的含量会减少
D.血液由右心室经A回到左心房这一过程称为肺循环
7.如果体内各细胞产生的尿素主要在C处排出,则器官C的名称是( )
A.肺 B.皮肤 C.肺泡 D.肾脏
【答案】6.C 7.D
【分析】小肠是消化和吸收的主要场所。饭后,食物经消化后产生的葡萄糖等营养物质被小肠吸收进入血液,所以血液流经小肠后,葡萄糖等营养物质含量会增加。
排泄是指人体将二氧化碳、尿素,以及多余的水和无机盐等排出体外的过程。排泄途径主要有三条,一是通过呼吸系统以气体形式排出二氧化碳和少量水,主要器官是肺;二是通过皮肤以汗液形式排出部分水、无机盐和尿素,主要器官是皮肤;三是通过泌尿系统以尿液形式排出大部分水、无机盐和尿素,主要器官是肾脏。
6.A.心脏内的房室瓣可防止血液从心室倒流回心房,保证血液只能从心房流向心室,A正确。
B.器官A是肺,肺与外界相通,血液流经肺时,在肺部毛细血管处与肺泡进行气体交换,B正确。
C.若B是小肠,小肠是吸收葡萄糖等营养物质的主要场所,饭后血液流经小肠后,小肠吸收的葡萄糖进入血液,血液中葡萄糖含量会增加,而不是减少,C错误。
D.血液由右心室经肺动脉流经A肺,再经肺静脉回到左心房,这一过程就是肺循环,D正确。
故选C。
7.A.肺主要排出二氧化碳和少量水,不是排出尿素的主要器官,A不符合题意。
B.皮肤能排出部分尿素,但不是尿素排出的主要部位,B不符合题意。
C.肺泡是肺进行气体交换的基本单位,其功能主要是参与气体交换,不负责排出尿素,C不符合题意。
D.肾脏是形成尿液的器官,体内各细胞产生的尿素大部分通过尿液排出体外,所以肾脏是排出尿素的主要器官,D符合题意。
故选D。
二、综合题
8.跨学科实践活动中,某兴趣小组的同学们自制了人体结构模型。图一是运用塑料网套和一串葡萄制作了一个肺泡模型,图二是利用塑料瓶、试管以及透明软管制作的血液循环模型。据图回答下列问题。
(1)图一中,一粒粒葡萄模拟人体 ,人体吸入的氧气在此处通过气体交换进入血液。套在葡萄外面的塑料网套,模拟的是 ,它的壁很薄,只有 层上皮细胞构成,有利于进行气体交换。
(2)图二中,单向阀门①②模拟了心脏内的 ,外界环境的氧气随血液循环最先到达塑料瓶B,它模拟的是 。
(3)图二中,管道Ⅰ模拟的结构内流动着 (选填“动脉血”或“静脉血”)。
【答案】(1) 肺泡 毛细血管 一
(2) 房室瓣 左心房
(3)静脉血
【分析】(1)呼吸系统由呼吸道和肺组成,呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管、支气管,是气体进出肺的通道,有清洁、湿润、温暖吸入的空气的作用,肺是气体交换的场所。
(2)图中:A右心房,B左心房,C右心室,D左心室,E肺部毛细血管,F身体各部分的毛细血管,G主动脉,H上、下腔静脉,I肺动脉,J肺静脉。
【详解】(1)肺泡是进行气体交换的主要部位,数量多,外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维。图一中一粒粒葡萄模拟人体肺泡,人体吸入的氧气在此处通过气体交换进入血液。套在葡萄外面的塑料网套,模拟的是肺泡外的毛细血管。毛细血管的壁很薄,只由一层上皮细胞构成,这样的结构特点有利于肺泡与血液之间进行气体交换。
(2)在心脏中,心房和心室之间有房室瓣,心室和动脉之间有动脉瓣,这些瓣膜只能朝一个方向开,保证血液只能按一定的方向流动,即心房→心室→动脉,而不能倒流。图二中单向阀门①②模拟了心脏内的房室瓣,其作用是防止血液倒流。外界环境的氧气经呼吸道进入肺泡,在肺泡处进行气体交换,氧气进入血液后,经肺静脉流回心脏的左心房。所以外界环境的氧气随血液循环最先到达塑料瓶B,它模拟的是左心房。
(3)根据血液循环途径可知,血液由右心室流入肺动脉,再流经肺部毛细血管进行气体交换后,由肺静脉流回左心房。图二中管道Ⅰ连接右心室和肺部毛细血管,模拟的是肺动脉,肺动脉内流动的是静脉血。
9.2025年5月25日,长春马拉松赛鸣枪开跑。为探究运动员的生理过程,小明建立如图2的模型示意图,a和c表示血管,b表示人体某结构,箭头表示血流方向,请回答:
(1)运动员早餐摄入的营养物质主要在图1中的[②]小肠进行消化和吸收,其中摄入的蛋白质在 (填序号)中被初步消化。
(2)营养物质吸收进入血液后,至少经过心脏 次才能输送到腿部肌肉细胞。
(3)图2中,若b表示运动员的骨骼肌,则c中的二氧化碳含量 (填“增加”或“减少”),血液变为 血;若b表示肺泡,则运动员a处的氧气浓度 (填“高”或“低”)于c处的氧气浓度,肺泡处的气体交换是通过 作用实现的。
【答案】(1)③
(2)两/二/2
(3) 增加 静脉 低 扩散
【分析】(1)图1为消化系统模式图,消化系统由消化道和消化腺组成,其中:①是肝脏,②是小肠,③是胃,④是胰腺,⑤是大肠。
(2)人体的血液循环途径包括体循环和肺循环,这两条途径同时进行,在心脏处连通在一起。体循环途径是: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;肺循环途径是:右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房。
(3)气体扩散是指某种气体分子通过扩散运动而进入到其它气体里,一种气体总是由多的地方向少的地方扩散,直到平衡为止。
【详解】(1)小肠是消化食物和吸收营养物质的主要场所,因为小肠内有多种消化液,且内表面有环形皱襞和小肠绒毛,增大了消化和吸收的面积。所以,运动员早餐摄入的营养物质主要在图1中的[②]小肠进行消化和吸收。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。因此,摄入的蛋白质在③胃中被初步消化。
(2)营养物质吸收进入血液后,经过小肠处的毛细血管→小肠静脉→下腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→各级动脉→腿部肌肉处的毛细血管→腿部肌肉细胞。可见,营养物质吸收进入血液后,至少经过心脏2次(即右心房、右心室;左心房、左心室)才能输送到腿部肌肉细胞。
(3)若b表示运动员的骨骼肌,骨骼肌细胞进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,所以血液流经骨骼肌后,c中的二氧化碳含量增加,氧气减少,血液由含氧丰富、颜色鲜红的动脉血变为含氧较少、颜色暗红的静脉血。若b表示肺泡,当血液流经肺部毛细血管时,肺泡中氧气的浓度高于血液中氧气的浓度,氧气扩散进入血液,血液中二氧化碳的浓度高于肺泡中二氧化碳的浓度,二氧化碳扩散进入肺泡,完成肺泡与血液之间的气体交换。所以,a处(肺动脉)的氧气浓度低于c处(肺静脉)的氧气浓度,肺泡处的气体交换是通过气体扩散作用实现的,即气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
10.合理膳食,加强运动,可以增强免疫力。如图为人体部分生命活动示意图,图中标号①⑨表示生理过程,请据图分析回答下列问题:
(1)合理膳食,利于健康。过程⑤分泌的消化液能对图中消化道中的 进行化学性消化。过程⑥分泌的物质是 ,该物质能对 起调节作用。
(2)运动所需要的能量来自体内有机物的氧化分解。过程②表示氧气进入肺,此时肺内气压 大气压,是通过 实现的;过程④是通过 实现的。氧气进入循环系统后,最先进入心脏的 (填腔室),然后随血液循环最终到达组织细胞的 (填结构)中,氧化分解有机物并释放能量,供给生命活动需要。
(3)运动过程中,肌肉细胞代谢产生的尿素进入肾单位以后,在尿液中的浓度远远高于原尿,原因是 作用。除排尿外,图中所示的排泄途径还有 (填序号)。
【答案】(1) 糖类、脂肪、蛋白质 胰岛素 糖在体内的吸收、利用和转化(或血糖浓度)
(2) 低于 呼吸运动 扩散作用 左心房 线粒体
(3) 肾小管的重吸收 ①⑦
【分析】图中①是呼气,②是吸气,③是二氧化碳进入肺泡,④是氧气进入血液,⑤是胰腺分泌胰液进入消化道,⑥表示胰岛分泌胰岛素进入血液,⑦表示排汗,⑧表示排尿,⑨表示排出食物残渣(排遗)。
【详解】(1)胰腺包括内分泌部和外分泌部。外分泌部通过过程⑤分泌胰液,胰液内含多种消化酶,可以消化糖类、蛋白质和脂肪等多种营养物质。因此,过程⑤分泌的消化液能对图中消化道中的糖类、脂肪、蛋白质进行化学性消化。
内分泌部是胰岛,胰岛通过过程⑥分泌胰岛素,胰岛素能调节糖在体内的吸收、利用和转化,如促进血糖合成糖原,加速血糖的分解等,从而降低血糖(血液中的葡萄糖)浓度。因此,过程⑥分泌的物质是胰岛素,该物质能对糖在体内的吸收、利用和转化(或血糖浓度)起调节作用。
(2)②表示吸气,吸气时肋间肌和膈肌收缩,胸腔容积增大,肺扩张,此时肺内气压低于外界大气压,气体进入肺。
胸廓有节律地扩大和缩小,从而完成吸气和呼气,这就是呼吸运动。呼吸运动的结果实现了肺(肺泡)与外界的气体交换。图中的①和②可以表示肺与外界的气体交换,因此过程②是通过呼吸运动实现的。
过程③④表示肺泡与血液之间的气体交换,通过气体扩散作用实现。肺泡内氧气浓度高于血液,二氧化碳浓度低于血液,通过③血液中的二氧化碳扩散进入肺泡,通过④肺泡中的氧气扩散进入血液,血液由静脉血变成动脉血。
氧气通过呼吸道进入肺泡,通过肺泡内的气体交换进入肺泡外的毛细血管,然后通过肺静脉最先进入心脏的左心房,氧气进入循环系统,由红细胞运输,最终到达组织细胞的线粒体中,线粒体是进行呼吸作用的主要场所,通过呼吸作用氧化分解有机物释放能量,供给生命活动需要。
(3)当原尿流经肾小管时,其中对人体有用的物质,如全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐被肾小管重吸收进入包绕在肾小管外面的毛细血管中,送回到血液里,而没有被重吸收的物质如一部分水、无机盐和尿素等形成了尿液,因此尿液中的尿素浓度远远高于原尿,原因是肾小管的重吸收作用。
人体细胞代谢活动产生的废物,如二氧化碳、尿素等,以及多余的水和无机盐排出体外的过程称为排泄,其途径主要有三条:呼吸系统呼出气体、泌尿系统排出尿液、皮肤排出汗液。因此,除排尿外,图中所示的排泄途径还有①⑦。
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重难01 人体能量供应
1.掌握消化系统的组成、食物消化过程及营养吸收的关键部位
2.掌握呼吸系统的结构、呼吸运动原理及气体交换过程
3.掌握循环系统的组成(心脏、血管、血液)、血液循环途径
4.理解三大系统在人体能量供应中的协同作用机制
5.解决三大系统相关的结构功能匹配、过程图解分析等典型问题
一、消化系统 —— 能量的 “供给源头”(消化与吸收)
1. 核心结构及功能
组成部分
具体结构
核心功能
消化道
口腔→咽→食道→胃→小肠→大肠→肛门
食物运输、消化和吸收的通道
消化腺
唾液腺、胃腺、肝脏、胰腺、肠腺
分泌消化液,含消化酶(肝脏分泌胆汁无酶),分解食物
2. 关键结构的特殊功能(重难点)
口腔:初步消化淀粉(唾液腺分泌唾液,含唾液淀粉酶,将淀粉分解为麦芽糖)
胃:初步消化蛋白质(胃腺分泌胃液,含胃蛋白酶,将蛋白质分解为多肽);暂时储存食物
小肠:消化和吸收的主要场所(核心重点)
消化优势:① 长度长(5-6 米),消化时间充足;② 肠腺分泌肠液,胰腺分泌胰液(含多种消化酶),肝脏分泌胆汁(乳化脂肪,无消化酶),消化液种类齐全
吸收优势:① 小肠内壁有环形皱襞和小肠绒毛,增大吸收面积;② 小肠绒毛内有丰富的毛细血管和毛细淋巴管,壁薄(仅一层上皮细胞),利于物质透过
肝脏:最大的消化腺,分泌胆汁(储存在胆囊),乳化脂肪(物理消化)
胰腺:分泌胰液,含淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶,对三大营养物质都有消化作用
3.三大营养物质的消化过程(核心难点)
营养物质
起始消化部位
最终消化产物
参与的消化液
淀粉
口腔
葡萄糖
唾液、胰液、肠液
蛋白质
胃
氨基酸
胃液、胰液、肠液
脂肪
小肠
甘油 + 脂肪酸
胆汁(乳化)、胰液、肠液
4. 吸收特点
小肠吸收:葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、无机盐、维生素(大部分营养物质)
大肠吸收:少量水、无机盐和部分维生素
胃吸收:少量水和酒精
二、呼吸系统 —— 能量的 “氧气泵”(气体交换)
1. 核心结构及功能
组成部分
具体结构
核心功能
呼吸道
鼻→咽→喉→气管→支气管
气体通道;温暖、湿润、清洁空气(鼻腔黏膜:毛细血管温暖,黏液湿润,鼻毛清洁)
肺
肺泡(主要呼吸器官)
气体交换的主要场所
2. 肺的结构与功能适应(重难点)
肺泡数量多(约 3 亿个),增大气体交换面积
肺泡壁薄(仅一层上皮细胞),毛细血管壁薄(仅一层上皮细胞),利于气体扩散
肺泡外缠绕丰富的毛细血管,便于气体运输
3. 呼吸运动与肺通气(核心难点)
概念:肺与外界的气体交换称为肺通气,通过呼吸运动实现
呼吸运动的原理(膈肌和肋间肌的收缩舒张):
状态
肋间肌 / 膈肌
胸廓容积
肺内气压
气体流动
吸气
收缩
扩大
低于外界
外界空气进入肺
呼气
舒张
缩小
高于外界
肺内气体排出体外
4. 气体交换的两个层面
肺泡内的气体交换:肺泡 ↔ 血液(氧气进入血液,二氧化碳排出肺泡,通过扩散作用)
组织里的气体交换:血液 ↔ 组织细胞(氧气进入组织细胞,二氧化碳进入血液,通过扩散作用)
气体交换的动力:气体的浓度差
三、循环系统 —— 能量的 “运输通道”(物质运输)
1. 核心结构及功能
结构类别
主要组成
关键功能
心脏
左心房、左心室、右心房、右心室
血液循环的动力器官,泵血功能
血管
动脉、静脉、毛细血管
血液运输的通道
血液
血浆、红细胞、白细胞、血小板
运输氧气、营养物质、二氧化碳及废物
2. 心脏结构与血流方向(核心难点)
心脏四腔的位置关系:左心房(连肺静脉)、左心室(连主动脉)、右心房(连上、下腔静脉)、右心室(连肺动脉)
瓣膜作用:房室瓣(心房与心室之间,防止血液倒流回心房)、动脉瓣(心室与动脉之间,防止血液倒流回心室)
血流方向:心房 → 心室 → 动脉(绝对不能倒流)
3. 血管的结构与功能对比
血管类型
结构特点
功能
血流速度
动脉
管壁厚、弹性大
从心脏输送血液到全身
快
静脉
管壁薄、弹性小,有静脉瓣
从全身送回心脏
慢
毛细血管
管壁极薄(仅一层上皮细胞)、管腔极细
物质交换(血液与组织细胞)
最慢
4. 血液循环途径(核心重点)
体循环:左心室 → 主动脉 → 各级动脉 → 全身毛细血管 → 各级静脉 → 上、下腔静脉 → 右心房
目的:将氧气和营养物质输送到组织细胞,带走二氧化碳和废物
血液变化:动脉血(含氧多、颜色鲜红)→ 静脉血(含氧少、颜色暗红)
肺循环:右心室 → 肺动脉 → 肺部毛细血管 → 肺静脉 → 左心房
目的:在肺部进行气体交换,获得氧气,排出二氧化碳
血液变化:静脉血 → 动脉血
关键结论:体循环和肺循环同时进行,互不干扰;动脉血一定在动脉中流动(除肺动脉),静脉血一定在静脉中流动(除肺静脉)
5. 血液的组成与功能
血浆:主要成分是水,运输营养物质、废物、激素等
红细胞:含血红蛋白,运输氧气(血红蛋白在氧多的地方结合氧气,氧少的地方释放氧气)
白细胞:防御和保护(吞噬病菌)
血小板:止血和凝血
四、三大系统的协同作用 —— 人体能量供应的整体流程(核心综合点)
1.消化系统:食物 → 消化(淀粉→葡萄糖、蛋白质→氨基酸、脂肪→甘油 + 脂肪酸)→ 小肠吸收 → 营养物质进入血液
2.呼吸系统:外界空气 → 呼吸道 → 肺 → 肺泡内气体交换 → 氧气进入血液
3.循环系统:血液将营养物质和氧气通过体循环运输到全身组织细胞
4.能量释放:组织细胞内,营养物质与氧气结合(呼吸作用:有机物 + 氧气→二氧化碳 + 水 + 能量),释放能量供人体生命活动
5.废物排出:组织细胞产生的二氧化碳通过血液运输到肺,经呼吸系统排出;其他废物通过泌尿系统等排出
题型01消化系统结构与消化吸收过程
核心知识点:
1消化腺与消化液的匹配(如肝脏→胆汁,胰腺→胰液)
2.三大营养物质的消化起点和终产物
3.小肠作为消化吸收主要场所的结构原因
【典例1】学习有关人体消化吸收和合理营养的知识,有助于身体健康。下列叙述错误的是( )
A.人体消化系统由消化道和消化腺组成
B.图示消化道中能同时消化蛋白质、糖类、脂肪的是c小肠
C.图中a能分泌胆汁,b的名称是胃
D.现有四类食材:①谷类,②蔬菜、水果,③鱼、禽、肉、蛋类食物,④食用油。我们生活中食材用量最少的应是①
【典例2】如图曲线分别表示淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化程度,有关叙述不正确的是( )
A.丙表示脂肪的消化过程
B.蛋白质在消化道内消化的终产物是脂肪酸
C.参与淀粉消化的消化液有唾液、肠液和胰液
D.图中D部位是人体消化营养物质的主要场所
【典例3】消化系统能够完成食物的消化和吸收,人体通过消化系统获取营养物质。图1为人体消化系统的部分结构示意图,请根据所学知识回答。
(1)图中的②为 ,其内的消化液中含有消化 的酶。
(2)口腔可以初步消化淀粉。乐乐进行了“探究唾液的消化作用”的实验,实验处理如表。
处理方法
加入淀粉液
加入不同液体后摇匀
相同温度下静置10分钟
冷却后加入碘液
1号
2毫升
2毫升清水
37℃
2~3滴碘液
2号
?
①1号试管加入2毫升清水,2号试管应加入 。
②本实验应在37℃的条件下进行,其目的是 。
③滴加碘液后,可观察到 号试管中的溶液不变蓝,说明 。
(3)小肠是人体消化系统的重要器官,人体小肠的内表面如图2,将其局部放大后,可以看到大量毛茸茸的结构A,该结构为 。对结构A进行显微观察,发现其表面由 层上皮细胞构成,内部分布有丰富的毛细血管,这些结构特点有利于小肠 营养物质。
(4)同学们尝试使用薄毛巾来制作小肠壁结构模型。首先将毛巾折叠后粘在A4纸上(图3),然后将其按照 (甲/乙)的方式卷成筒状,其内部的褶皱就可以很好地模拟图2中的 。
题型02呼吸系统结构与呼吸运动
核心考点:
1.肺的结构与气体交换的适应特点
2.呼吸运动中胸廓、肺内气压的变化
3.肺泡与组织细胞的气体交换
【典例1】某班同学制作了人体健康科普海报,部分内容如图所示。据图分析,以下说法不正确的是( )
我是气体交换的主要器官,通过①实现与外界的气体交换。如果我的主人经常参加体育锻炼和体力劳动,可增加我的通气能力,增强自身体质。
A.①为呼吸运动
B.每个肺泡的外面都缠绕着许多毛细血管
C.与吸入气体相比,呼出气体中氧气含量增加
D.肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成
【典例2】关于人体的呼吸运动,有关描述错误的是( )
A.吸气时,肋间肌收缩,使肋骨向上、向外运动
B.呼气时,膈肌舒张,膈顶部下降,胸廓容积增大
C.肋间肌的肌腱附着在相邻的两块肋骨上
D.呼吸运动会受到神经系统和激素的调控
【典例3】人体细胞获得氧气须经过如图所示的①~③过程,字母a、b代表气体。相关叙述错误的是( )
A.过程①是通过呼吸运动完成的
B.经过过程②后血液中二氧化碳含量增加
C.过程②③都是通过气体的扩散作用实现的
D.组织细胞利用a分解有机物获取能量
题型03循环系统结构与血液循环
核心考点:
1.心脏四腔的血流方向与瓣膜作用
2.体循环和肺循环的路径及血液变化
3.血管类型的判断与功能匹配
【典例1】血液在心脏和血管组成的封闭管道内往复不停地循环流动。如图是心脏、血管示意图,其中“→”表示血流方向。下列描述正确的是( )
A.甲图左端血管中一定流静脉血,右端血管中一定流动脉血
B.体循环的血液流动的方向是甲→乙→丁→丙→甲
C.与乙图的血管相比,丙图的血管内血流速度快、血压高
D.若在手背处静脉注射药物运送到扁桃体,所经过的路线最合理是丙→丁→甲→乙→丁
【典例2】在人类的胎盘中检出了微塑料,说明尚未出生的胎儿有可能已经接触到了微塑料。那微塑料通过何种途径到达胎儿体内呢?
(1)若孕妇不注意饮食安全,微塑料进入消化道内会在【 】 处毛细血管进入血液,然后通过血管【 】 回到心脏。
(2)来自消化系统的微塑料首次进入心脏,会依次经历的腔室为【 】 、【 】 ,这些微塑料第二次进入心脏,会依次经历的腔室为【 】 、【 】 ,最终由血管【 】 将血液泵到全身各处。
(3)这部分血液通过各级动脉到达腹部子宫,此时血液为 血(填“动脉血”或“静脉血”),营养物质 (填“多”或“少”),同时也含有微塑料,血液中携带的这些物质都会通过 进入胎儿体内。
【典例3】如图是人体三种类型血管内血流速度变化示意图。下列叙述正确的是( )
A.血管I为动脉,管内血压最小
B.手背上的“青筋”和中医“切”的脉都是血管Ⅲ
C.血管Ⅱ内血流速度最快,红细胞单行通过
D.受外伤时,血管Ⅲ破裂出血,可按压远心端止血
题型04三大系统协同作用综合题
核心考点:
1.能量供应的完整流程(消化→吸收→运输→气体交换→能量释放)
2.某一系统异常对整体能量供应的影响
【典例1】人体的各个系统相互协调,共同完成各项生理活动。图一是人体部分生理活动示意图,其中序号①~⑧表示生理过程,甲~丁表示器官、系统或细胞,a~c表示不同的物质;图二是肺内气压随时间变化的曲线图;图三是心脏结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)为了满足身体生长发育的需求,青少年的早餐有馒头、鸡蛋、牛奶和水果等食物。食物中的馒头经过程①最终被分解为物质[a]葡萄糖,②表示物质a被 的过程。
(2)过程③对应图二中的曲线 段(用字母表示),此时胸廓的前后径 (“增大”或“缩小”)。
(3)图一中气体b从肺泡要穿过2层细胞才能进入肺泡周围的毛细血管,然后依次经过图三中心脏的 (填序号)才能被血液运输送到组织细胞。当气体b随血液由心脏泵入动脉时,动脉瓣的状态是 (填“打开”或“关闭”)。
(4)尿素是人体的代谢废物,图一中该物质排出体外的途径有 (用序号表示)。
【典例2】秋高气爽,阳阳和家人一起参加了半程马拉松活动。下图是阳阳参赛过程中体内部分生理活动示意图,其中a~h表示生理过程,①~③表示体内部分器官,请回答下列问题。
(1)比赛开始前,妈妈为阳阳准备了鸡蛋、牛奶、面包等食物作为早餐。面包中的淀粉最终被消化为 。经 (填图中字母)过程进入血液。
(2)比赛过程中阳阳的呼吸频率和呼吸深度增加,血流速度加快,消耗了大量身体中的能量。经过过程a,氧气进入①后,需要依次穿过 壁和 壁进入血液,再由血液中的红细胞进行运输,依次经过Ⅳ中心脏的 (用图中字母和箭头表示)腔,最终送达到组织细胞。氧气进入骨骼肌细胞后,在细胞内的 中参与有机物的氧化分解,为运动提供所需的 。
1.合理营养、平衡膳食,已成为人们的健康生活方式。如图甲是中国居民的“平衡膳食宝塔”,图乙是淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位被消化的程度图。下列说法错误的是( )
A.青少年正处于身体生长发育的关键期,每天需多吃些图甲中③、④层的食物
B.图甲中①层食物在图乙中的A部位开始消化,在D处被消化和吸收
C.图乙中D处有肠液、胰液、胆汁等多种消化液,是消化吸收的主要场所
D.图甲中⑤层食物中的淀粉是人体主要的供能物质,其消化过程可用图乙中Z曲线来表示
2.肠道显微胶囊是一种用于诊断胃肠道疾病的可吞咽式小型设备(如图1),它可以短时间捕捉到消化道内的三维图像。下列叙述正确的是( )
A.显微胶囊依次经过的结构是口腔→咽→喉→胃→小肠
B.显微胶囊能检测结构⑥的病变情况
C.显微胶囊可进入结构③,若结构③为小肠,此处是消化和吸收的主要场所
D.若结构③为胰腺中的胰岛病变,其分泌的胰岛素进入消化道的量会减少
3.歌唱家唱歌多采用腹式呼吸,使更多的氧气被运输到人体的组织细胞中,更能满足人体对能量的需求。如图是气体交换的示意图。下列有关描述错误的是( )
A.吸气时膈肌收缩,促进a、d过程
B.呼气时肺内气体可以全部排出体外
C.甲、乙、丙三种血管中,红细胞内血红蛋白与氧气结合率最低的是甲
D.肺泡与血液之间气体交换的原理是扩散作用
4.如图表示某人呼吸过程中,肺内气压与外界气压差值的变化曲线,以下有关说法正确的是( )
A.BC段表示呼气过程 B.BC段,肋间肌处于收缩状态
C.AB段膈肌舒张,胸廓变小 D.AB段膈肌收缩,肺变小
5.下图中,甲、乙、丙、丁表示血管,箭头表示血流方向。下列说法中正确的是( )
A.甲内流的一定是动脉血 B.乙是静脉,丙是动脉
C.血液循环中,血液流动的方向是甲→乙→丁→丙 D.血液依次流经丁后静脉血变成动脉血
下图为人体血液循环的简单示意图,据图完成下面小题:
6.据图分析下列选项错误的是( )
A.图中左心房与左心室间,右心房与右心室间有瓣膜,它的作用是防止血液倒流
B.图中器官A与外界相通,血液流经它时发生气体交换
C.如果B是小肠,则饭后血液流经B后,血液中葡萄糖的含量会减少
D.血液由右心室经A回到左心房这一过程称为肺循环
7.如果体内各细胞产生的尿素主要在C处排出,则器官C的名称是( )
A.肺 B.皮肤 C.肺泡 D.肾脏
二、综合题
8.跨学科实践活动中,某兴趣小组的同学们自制了人体结构模型。图一是运用塑料网套和一串葡萄制作了一个肺泡模型,图二是利用塑料瓶、试管以及透明软管制作的血液循环模型。据图回答下列问题。
(1)图一中,一粒粒葡萄模拟人体 ,人体吸入的氧气在此处通过气体交换进入血液。套在葡萄外面的塑料网套,模拟的是 ,它的壁很薄,只有 层上皮细胞构成,有利于进行气体交换。
(2)图二中,单向阀门①②模拟了心脏内的 ,外界环境的氧气随血液循环最先到达塑料瓶B,它模拟的是 。
(3)图二中,管道Ⅰ模拟的结构内流动着 (选填“动脉血”或“静脉血”)。
9.2025年5月25日,长春马拉松赛鸣枪开跑。为探究运动员的生理过程,小明建立如图2的模型示意图,a和c表示血管,b表示人体某结构,箭头表示血流方向,请回答:
(1)运动员早餐摄入的营养物质主要在图1中的[②]小肠进行消化和吸收,其中摄入的蛋白质在 (填序号)中被初步消化。
(2)营养物质吸收进入血液后,至少经过心脏 次才能输送到腿部肌肉细胞。
(3)图2中,若b表示运动员的骨骼肌,则c中的二氧化碳含量 (填“增加”或“减少”),血液变为 血;若b表示肺泡,则运动员a处的氧气浓度 (填“高”或“低”)于c处的氧气浓度,肺泡处的气体交换是通过 作用实现的。
10.合理膳食,加强运动,可以增强免疫力。如图为人体部分生命活动示意图,图中标号①⑨表示生理过程,请据图分析回答下列问题:
(1)合理膳食,利于健康。过程⑤分泌的消化液能对图中消化道中的 进行化学性消化。过程⑥分泌的物质是 ,该物质能对 起调节作用。
(2)运动所需要的能量来自体内有机物的氧化分解。过程②表示氧气进入肺,此时肺内气压 大气压,是通过 实现的;过程④是通过 实现的。氧气进入循环系统后,最先进入心脏的 (填腔室),然后随血液循环最终到达组织细胞的 (填结构)中,氧化分解有机物并释放能量,供给生命活动需要。
(3)运动过程中,肌肉细胞代谢产生的尿素进入肾单位以后,在尿液中的浓度远远高于原尿,原因是 作用。除排尿外,图中所示的排泄途径还有 (填序号)。
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