資源簡(jiǎn)介 第四章《代謝與平衡》知識(shí)梳理第1節(jié) 食物與營(yíng)養(yǎng)一.食物與能量1.七大營(yíng)養(yǎng)素:水,無(wú)機(jī)鹽,糖類,蛋白質(zhì),脂肪,維生素以及膳食纖維2.供能的營(yíng)養(yǎng)素:糖類,脂肪,蛋白質(zhì)3.探究不同食物所含能量多少①分別燃燒等質(zhì)量的干燥花生仁,牛肉干,大米②試管中加入等質(zhì)量等溫度的水,注意擋風(fēng)比較水溫升高多少③結(jié)論:花生仁、大米、牛肉干分別富含脂肪、糖類和蛋白質(zhì)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,富含脂肪的花生仁所含的能量最多。有機(jī)物的氧化:糖類在體內(nèi)完全氧化和在體外完全燃燒釋放的熱量是一樣的,1克糖類可釋放16.8千焦的熱量,同理的脂肪和蛋白質(zhì)體內(nèi)氧化和體外完全燃燒也相同,但是等質(zhì)量的脂肪完全氧化分解釋放的熱量更多由于不同食物所含的營(yíng)養(yǎng)素種類和比例不同,它們所含的能量往往不同。二.營(yíng)養(yǎng)素的作用1.水:水雖然不能提供能量,但它是人體不可缺少的重要物質(zhì)。水是構(gòu)成細(xì)胞的主要成分,各種生物化學(xué)反應(yīng)只有在水溶液中才能進(jìn)行,并且體內(nèi)的養(yǎng)分和廢物必須溶解在水中才能進(jìn)行運(yùn)輸。2.無(wú)機(jī)鹽:食物中含有很多種無(wú)機(jī)鹽,其中包括鈣、鐵、碘、鈉和磷等元素。他們不能提供能量,卻是人體維持正常生理活動(dòng)所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。成分 作用 缺乏癥狀 食物來(lái)源鈣 構(gòu)成骨骼和牙齒的重要成分 佝僂病、骨質(zhì)疏松癥 蔬菜、奶類、豆類磷 構(gòu)成骨骼和牙齒的重要成分 厭食、貧血、肌無(wú)力等 瘦肉、魚(yú)、奶類、豆類等鐵 構(gòu)成血紅蛋白的重要原料 缺鐵性貧血 動(dòng)物肝臟、瘦肉、蛋黃等碘 甲狀腺激素的重要組成成分 地方性甲狀腺腫、幼兒呆小癥 海產(chǎn)品、菠菜、芹菜等鋅 體內(nèi)多種酶的組成成分 生長(zhǎng)發(fā)育不良、味覺(jué)發(fā)生障礙 肉類、魚(yú)、蛋等3.糖類:包括淀粉、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖等,在大米、小麥、馬鈴薯和玉米食物中含量較多,是人體所需能量的主要來(lái)源4.蛋白質(zhì):是細(xì)胞生長(zhǎng)及組織修復(fù)的主要原料,占人體干重的50%與,蛋白質(zhì)是構(gòu)成人體細(xì)胞的基本物質(zhì),可以說(shuō)沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命.5.脂肪:是生物體內(nèi)貯藏能量的主要物質(zhì)。只有當(dāng)人體內(nèi)的糖類氧化分解不足以提供人體必需的能量時(shí),才會(huì)分解脂肪提供能量,在植物油、動(dòng)物油、核桃和花生等食物中,脂肪含量較高。6.膳食纖維:主要是由纖維素組成,是一類不能被人體消化吸收的物質(zhì)主要來(lái)自于植物性食物。7.維生素:種類很多,除維生素D以外,其他維生素都不能自己合成,必須從食物中獲取。維生素不能提供能量,但他參與人體內(nèi)許多重要的生理活動(dòng),對(duì)保持人的健康作用極大。常見(jiàn)的維生素種類 作用 缺乏癥狀 食物來(lái)源維生素A 促進(jìn)人體的正常發(fā)育,增強(qiáng)抵抗力,維持人的正常視覺(jué) 皮膚干燥、夜盲癥、干眼癥等 肝臟、魚(yú)肝油、胡蘿卜、玉米等維生素B1 維持人體正常的新陳代謝和神經(jīng)系統(tǒng)正常的生理功能 神經(jīng)炎、腳氣病、消化不良、食欲不振等 谷物的種皮、動(dòng)物的腎臟等維生素C 維持正常的新陳代謝,增強(qiáng)抵抗力 壞血病、抵抗力下降等 新鮮蔬菜、水果等維生素D 促進(jìn)鈣、磷的吸收和骨骼的發(fā)育 佝僂病、骨質(zhì)疏松癥等 魚(yú)肝油、蛋黃、肝臟等第2節(jié) 食物的消化與吸收一.消化系統(tǒng)的組成:1.人體要通過(guò)消化系統(tǒng)才能利用食物中的各種營(yíng)養(yǎng)素。人體的消化系統(tǒng)是由消化道和消化腺組成。2.消化道:是一條中通的管道,從上到下有口腔、咽、食管、胃、小腸、大腸和肛門(mén),主要是能進(jìn)行食物的消化和吸收。消 化 道 口腔 牙齒咀嚼食物,舌攪拌食物咽 食物的通路食道 能蠕動(dòng),將食物推入胃里胃 通過(guò)蠕動(dòng)攪磨食物,使食物和胃液充分混合小腸 通過(guò)蠕動(dòng),促進(jìn)消化、吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并將剩余物質(zhì)推入大腸大腸 通過(guò)蠕動(dòng),將食物殘?jiān)葡蚋亻T(mén),糞便通過(guò)肛門(mén)排出體外3.消化腺:消化道外的唾液腺、肝臟、胰腺和消化道壁上的胃腺和腸腺,主要功能是分泌消化液,參與食物的消化。4.牙:牙是人體口腔內(nèi)取食和消化的重要器官,可咬切和磨碎食物。5.牙的結(jié)構(gòu):牙本質(zhì)組成了牙的主體結(jié)構(gòu),牙本質(zhì)內(nèi)部有一腔隙,內(nèi)含牙髓,牙髓由小血管和神經(jīng)組成。牙本質(zhì)的外側(cè)被牙釉質(zhì)包饒,牙釉質(zhì)是人體最堅(jiān)硬的結(jié)構(gòu).6.齲齒:俗稱蛀牙,形成過(guò)程是:食物殘留在牙面上,牙釉質(zhì)受到破壞,隨后牙本質(zhì)受到破壞,最后是牙髓受到破壞,它是青少年中發(fā)病率很高的牙病。消化道與消化腺的結(jié)構(gòu)與功能:①胃是消化道中最膨大的部分,胃的內(nèi)表面有許多皺襞,其中有許多胃腺,能夠分泌胃液。胃液具有殺菌、消化和保護(hù)胃壁的作用。②小腸長(zhǎng)約5-6米,是消化系統(tǒng)中最長(zhǎng)的部分,小腸的起始部分是十二指腸,小腸內(nèi)表面有許多皺襞,有微小凸起叫小腸絨毛,小腸絨毛壁只有一層上皮細(xì)胞③肝臟是人體最大消化腺,分泌的膽汁流入膽囊濃縮和貯存。成年人每天分泌的膽汁約有一升。胰腺分泌胰液幫助消化,進(jìn)食后,膽汁和胰液經(jīng)膽總管和胰管流入十二指腸幫助消化二.食物的消化與吸收:1.消化的定義:人體將食物的大分子物質(zhì)分解成能夠被人體吸收的小分子物質(zhì)的過(guò)程2.物理消化:物理消化過(guò)程中食物被軟化和細(xì)化,如口腔中被切割、研磨成小碎塊,胃腸的蠕動(dòng)等。3.化學(xué)消化:食物中的大分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)消化液作用后分解成能被機(jī)體吸收利用的小分子物質(zhì),即營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)4.淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的消化過(guò)程:5.小腸適于消化吸收的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)人體消化道最長(zhǎng)部分,小腸長(zhǎng)5~6米。(2)皺襞和絨毛大大增加了小腸內(nèi)表面積。(3)小腸中有多種消化液。(4)豐富的毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管且它們的管壁很薄,只由一層細(xì)胞構(gòu)成,有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收。6.營(yíng)養(yǎng)吸收的位置:五.酶的催化作用:1.酶:由生物體細(xì)胞合成,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。消化液中含有的酶叫消化酶,消化酶的種類有很多,一般根據(jù)其來(lái)源和催化的物質(zhì)所命名。2.探究饅頭在口腔中的變化實(shí)驗(yàn)3.酶的性質(zhì):不同的酶催化體內(nèi)不同的化學(xué)反應(yīng)。酶具有高效性:可以使體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)迅速進(jìn)行,保證各項(xiàng)生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。酶具有專一性:一種酶只能催化某種或者某一類化學(xué)反應(yīng)。4.消化液中的消化酶及作用:(1)唾液:唾液淀粉酶,初步分解淀粉變成麥芽糖(2)胃液:胃蛋白酶,初步消化蛋白質(zhì)變成多肽(3)膽汁:不含消化酶,乳化脂肪使其變成小分子脂肪微粒(4)胰液與腸液:含有多種消化酶,徹底分解淀粉,脂肪,蛋白質(zhì)第3節(jié) 體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸一.血液的成分:1.血液的功能:經(jīng)消化系統(tǒng)吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是通過(guò)血液和淋巴循環(huán)流向全身。成年人的血液總量約為體重的7%~8%。2.血液的組成:如果在裝有新鮮血液的試管中加入抗凝血?jiǎng)?,并靜置一段時(shí)間,血液就會(huì)分層上下兩層:上層是透明、淡黃色的液體,叫做血漿,下層則是呈暗紅色的血細(xì)胞。3.血漿:①形態(tài):淡黃色半透明液體。②組成:水、蛋白質(zhì)、葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽等。③功能:運(yùn)載血細(xì)胞,運(yùn)輸養(yǎng)料和體內(nèi)代謝出的廢物。4.血細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn):二.血型與輸血:1.輸血的前提:人的血量必須保持相對(duì)穩(wěn)定,才能保證機(jī)體生理活動(dòng)的正常進(jìn)行。一個(gè)人大量失血時(shí),就需要通過(guò)輸血來(lái)補(bǔ)充血量。但輸血前必須先檢驗(yàn)獻(xiàn)血者和受血者的血型。如果他們血型不相符,紅細(xì)胞可能會(huì)凝集到一起。2.凝集原和凝集素:紅細(xì)胞膜上存在著叫凝集原的蛋白質(zhì)類物質(zhì)(決定血型的物質(zhì)),而血清中含有與之對(duì)應(yīng)的特異性蛋白質(zhì)類物質(zhì),稱為凝集素(可與對(duì)應(yīng)的凝集原發(fā)生凝集)【不同血型與血清的凝集狀態(tài)】3.輸血原則:原則上應(yīng)輸同型血,若無(wú)同型血,不得已要進(jìn)行異型血輸血時(shí),必須先進(jìn)行交叉配血實(shí)驗(yàn),觀察供血者血細(xì)胞與受血者血漿是否會(huì)發(fā)生凝集,根據(jù)上述原則,可依據(jù)下表進(jìn)行輸血,但必須少而慢4.無(wú)償獻(xiàn)血:我國(guó)實(shí)行無(wú)償獻(xiàn)血制度,提倡18~55周歲的健康公民自愿獻(xiàn)血。健康成年人每次獻(xiàn)血200~300毫升是不會(huì)影響健康的,作為一個(gè)健康的公民,應(yīng)當(dāng)積極參加無(wú)償獻(xiàn)血,為挽救他人的生命奉獻(xiàn)愛(ài)心。三.血管與動(dòng)靜脈血:1.人的血管分為動(dòng)脈、靜脈、毛細(xì)血管三種。動(dòng)脈分流,靜脈合流2.動(dòng)脈:把血液運(yùn)送到全身各處的血管(1)特點(diǎn):管壁較厚、彈性大,管內(nèi)血流速度快。(2)分布:一般分布較深處,也有較淺處。如頸部與腕部的動(dòng)脈。3.靜脈:把血液運(yùn)回心臟的血管(1)特點(diǎn):管壁較薄 、彈性小 ,管內(nèi)血流速度慢。分布有較深處、也有較淺處。(2)作用:將血液送回心臟的血管。通常靜脈內(nèi)含有防止血液倒流的靜脈瓣。4.毛細(xì)血管:連通于最小的動(dòng)脈與靜脈之間的血管,數(shù)量最大,分布最廣,管壁非常薄,管腔最小,血流速度最慢。紅細(xì)胞單行通過(guò)毛細(xì)血管。血液通過(guò)毛細(xì)血管與組織細(xì)胞之間進(jìn)行物質(zhì)交換。5.動(dòng)靜脈血:含氧量高的為動(dòng)脈血,含氧量低的為靜脈血四.心臟及其結(jié)構(gòu):1.整體結(jié)構(gòu):上房下室,左右互倒心室:將血液從心臟泵出心房:血液從身體回流回的地方,血液可流向心臟主動(dòng)脈:連接左心室,將血液泵到全身各處肺動(dòng)脈:連接右心室,將血液泵到肺部上腔和下腔靜脈:將全身的血液回流至心臟(肺部除外)肺靜脈:將肺部的血液回流至心臟(7)房室瓣:位于心房和心室之間的瓣膜(只能向心室開(kāi))(8)動(dòng)脈瓣:位于心室與動(dòng)脈之間的瓣膜(只能向動(dòng)脈開(kāi))2.心臟的工作原理3.心臟收縮舒張一次的時(shí)間是不同的,這樣有充分的時(shí)間舒張,有利于血液流回心臟,也有利于心臟持久的工作。五.血液循環(huán):1.定義:血液在由心臟和全部血管組成的封閉管道中,按一定方向周而復(fù)始地流動(dòng),叫做血液循環(huán)。血液在一次完整的循環(huán)過(guò)程中要流經(jīng)心臟兩次,分為體循環(huán)和肺循環(huán)兩部分2.體循環(huán)路徑:左心室→主動(dòng)脈→各級(jí)動(dòng)脈→全身毛細(xì)血管網(wǎng)→各級(jí)靜脈→上、下腔靜脈→右心房。影響:動(dòng)脈血變成了靜脈血(含氧較少顏色暗紅)。3.肺循環(huán)路徑:右心室→肺動(dòng)脈→肺部的毛細(xì)血管網(wǎng)→肺靜脈→左心房。影響:靜脈血變成了動(dòng)脈血(含氧較多顏色鮮紅)。第4節(jié) 能量的獲得一.有氧呼吸:1.呼吸作用:細(xì)胞內(nèi)氧化分解糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物,并釋放出能量的過(guò)程。2.有氧呼吸:在氧氣的參與下,有機(jī)物的分解較為徹底,并釋放出較多的能量的呼吸作用方式,大多數(shù)生物均以有氧呼吸作為呼吸作用的主要方式,無(wú)氧呼吸只是作為一種暫時(shí)補(bǔ)充,它釋放的能量比有氧呼吸要少得多。3.呼吸運(yùn)動(dòng)與呼吸作用:4.有氧呼吸文字表達(dá)式 :葡萄糖 + 氧氣 二氧化碳 + 水 + 能量(大量)5.糖類是人體最主要的能量來(lái)源:在一般情況下,人體每天進(jìn)行各種生理活動(dòng)所需的能量大多來(lái)源于糖類,也有一部分來(lái)源于脂肪,極少數(shù)來(lái)源于蛋白質(zhì)。二.無(wú)氧呼吸:1.無(wú)氧呼吸:指在無(wú)氧條件下,通過(guò)酶的作用,細(xì)胞把糖類等有機(jī)物分解為不徹底的氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放少量能量的過(guò)程。2.劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),肌肉細(xì)胞急需大量的能量,但僅靠呼吸運(yùn)動(dòng)和血液循環(huán)不能滿足肌肉組織對(duì)氧的需求,所以細(xì)胞就會(huì)進(jìn)行無(wú)氧呼吸。3.動(dòng)物無(wú)氧呼吸文字表達(dá)式 :葡萄糖乳酸 + 能量(少量)4.植物無(wú)氧呼吸文字表達(dá)式 :葡萄糖酒精 + 二氧化碳+能量(少量)4.微生物獲得能量的方式:微生物獲得的能量有有氧呼吸、無(wú)氧呼吸兩種呼吸類型。其中微生物的無(wú)氧呼吸被稱為發(fā)酵(如下圖)。如酵母菌在有氧的情況下進(jìn)行有氧呼吸,在無(wú)氧的情況下則進(jìn)行無(wú)氧呼吸。三.多樣的呼吸器官:1.低等無(wú)脊椎動(dòng)物如草履蟲(chóng)、變形蟲(chóng)等,大多數(shù)沒(méi)有專門(mén)的呼吸器官,它們只靠體表與外界環(huán)境進(jìn)行氣體交換。2.較為高等的無(wú)脊椎動(dòng)物開(kāi)始,已經(jīng)出現(xiàn)了專門(mén)用于呼吸的器官,如對(duì)蝦用腮呼吸,蝗蟲(chóng)用氣管 呼吸3.魚(yú)類使用腮進(jìn)行呼吸4.兩棲動(dòng)物使用肺呼吸,皮膚輔助呼吸5.爬行類、鳥(niǎo)類和哺乳類使用肺呼吸,鳥(niǎo)類使用氣囊輔助呼吸四.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用:1.糖類的代謝:吸收到體內(nèi)的葡萄糖,一部分直接被組織細(xì)胞用以氧化供能,多余的部分會(huì)在肝臟或肌肉等組織細(xì)胞中合成糖元或在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹?,作為能源物質(zhì)儲(chǔ)備著。(如圖是血糖的轉(zhuǎn)化)2.糖元:是由多個(gè)葡萄糖分子結(jié) 合在一起形成的 多糖化合物。3.血糖:血漿中的葡萄糖,血糖含量通常情況下保持相對(duì)穩(wěn)定,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%。4.糖類的代謝終產(chǎn)物:二氧化碳和水。5.脂肪的代謝終產(chǎn)物:二氧化碳和水。6.蛋白質(zhì)的代謝終產(chǎn)物:二氧化碳和水以及含氮廢物(比如尿素)。7.糖類、脂肪、蛋白質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化:8.人體每天都需要大量氧氣來(lái)氧化分解各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),以產(chǎn)生足夠的能量,維持生命活動(dòng): 獲得的能量 = 消耗的能量 + 貯存的能量第5節(jié) 體內(nèi)物質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡一、泌尿系統(tǒng):1.排泄:人體將體內(nèi)所產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物排出體外的過(guò)程。2.排泄的三種方式:(1)排尿:排出絕大部分代謝終產(chǎn)物包括尿素、尿酸和多余的水、無(wú)機(jī)鹽;(2)排汗:排出一部分水、少量無(wú)機(jī)鹽、尿素;(3)呼吸:排出二氧化碳和少量水分。【注意】排便的過(guò)程屬于排異,食物殘?jiān)恢痹谙纼?nèi),屬于體外。3.泌尿系統(tǒng)(1)組成:由腎臟、輸尿管、膀胱和尿道組成。(2)功能:腎臟——形成尿液; 輸尿管——輸送尿液;膀胱——暫時(shí)貯存尿液; 尿道——排出尿液。4.腎臟:腎臟是人體最主要的排泄器官,位于人腰后部脊柱兩側(cè),左右各一個(gè)。每個(gè)腎臟由腎實(shí)質(zhì)和腎盂組成。腎實(shí)質(zhì)由外到內(nèi)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)。腎臟的基本結(jié)構(gòu)和功能單位是腎單位,每個(gè)腎大約有100萬(wàn)以上個(gè)腎單位。腎單位主要由腎小體和腎小管組成,其中腎小體是由腎小球和腎小囊組成。5.尿液的形成:腎臟就像一部過(guò)濾機(jī),當(dāng)血液流經(jīng)腎臟時(shí),通過(guò)一個(gè)個(gè)微小的 “過(guò)濾器”——腎單位進(jìn)行工作。血液流經(jīng)腎單位,通過(guò)腎小球的濾過(guò)作用,在腎小囊腔形成原尿;原尿流經(jīng)腎小管時(shí)通過(guò)重吸收作用,形成尿液,由收集管收集進(jìn)入腎盂。原尿與血漿相比,除缺少大分子的蛋白質(zhì)外,其余的成分如水、葡萄糖、無(wú)機(jī)鹽、尿素等物質(zhì)完全相同;尿液與原尿相比,除缺少葡萄糖和小分子的蛋白質(zhì)外,水、無(wú)機(jī)鹽、尿素所含比例增多。6.人工腎(1)當(dāng)人的腎功能發(fā)生某些障礙,不能及時(shí)將溶于水中的尿素等代謝廢物排出時(shí),人體就會(huì)中毒,甚至死亡。人工腎是一種替代腎臟功能的機(jī)器,其主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)透析器。血液透析時(shí),用插管將病人的血液引入透析器,經(jīng)透析后,再將凈化的血液送回病人的靜脈中,達(dá)到幫助人體排出尿素等廢物的目的。二、水鹽平衡:1.原因:人體細(xì)胞周?chē)囊后w--細(xì)胞外液,含有一定量的無(wú)機(jī)鹽,而且它們的含量必須保持相對(duì)穩(wěn)定,細(xì)胞才能正常生活。1.如何維持水鹽平衡:鹽濃度低可以多排水少排鹽,鹽濃度高可以多排鹽少排水(1)水的獲?。簛?lái)自飲水;來(lái)自食物;來(lái)自物質(zhì)代謝。(2)水的排出:由肺排出(呼吸);由皮膚排出(排汗);由腎排出(排尿);由大腸排出(排便)。鹽的獲?。簛?lái)自食物(4)鹽的排出:由皮膚排出(排汗);主要是由腎排出(排尿);(5)排泄的三種途徑:①皮膚以汗液的形式排出一部分水、少量尿素和少量無(wú)機(jī)鹽;②呼吸系統(tǒng)以氣體的形式排出二氧化碳和少量的水;③泌尿系統(tǒng)以尿液的形式排出大部分的水、無(wú)機(jī)鹽及尿素、尿酸。三、代謝的多樣性:1.代謝:人體與外界環(huán)境物質(zhì)和能量的交換。2.代謝的類型:(1)同化作用:指的是生物會(huì)不斷的從外界吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),合成新的自身組成的物質(zhì),并貯存能量的過(guò)程,例如植物的光合作用,人體對(duì)食物的消化和吸收的過(guò)程都是同化作用。(2)異化作用:指的是生物體不斷的氧化分解自身組成物質(zhì),釋放能量,不斷排出代謝廢物的過(guò)程。如呼吸作用是生物異化作用的主要方式。(3)自養(yǎng)和異養(yǎng):按照同化方式的不同分為兩種,自養(yǎng):可自身利用無(wú)機(jī)物合成制造有機(jī)物來(lái)獲得營(yíng)養(yǎng)的生物(如光合作用的植物)異養(yǎng):需要通過(guò)攝取現(xiàn)成的有機(jī)物獲得營(yíng)養(yǎng),不能直接把無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物 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