資源簡介

第4章
代謝與平衡
第1節
食物與營養
食物與能量
食物中的營養素主要有水、無機鹽、糖類、蛋白質、脂肪、維生素和膳食纖維七大類，其中糖類、脂肪和蛋白質等有機物都能為人體提供能量
同等質量的糖類、脂肪和蛋白質在體內完全氧化釋放的能量：脂肪＞蛋白質＝糖類
由于年齡、性別、體質和日?；顒拥募ち页潭炔煌?，人每天所需能量也不同，一般人處于嬰幼兒期和青春期等快速生長期時，需要補充更多的能量
營養素的作用
水
功能：水不提供能量，卻是構成細胞的主要成分，各種生物化學反應只有在水溶液中才能進行，并且體內的養分和廢物都必須溶解在水中才能進行運輸
來源：各種食物與飲水
無機鹽
功能：不提供能量，卻是人體維持正常生理活動所必需的營養物質，如缺鋅會導致兒童味蕾功能下降，食欲減弱；缺碘會引起人體甲狀腺腫大，兒童智力低下
來源：蔬菜、奶類、豆類、瘦肉等
糖類
功能：人體所需能量的主要來源
來源：大米、小麥、馬鈴薯和玉米等
蛋白質
功能：細胞生長及組織修復的主要原料，占人體細胞干重的50%以上。蛋白質也能為人體的生命活動提供能量
來源：肉類、禽蛋、魚、蝦、乳制品和大豆等
脂肪
功能：生物體內儲藏能量的主要物質
來源：植物油、動物油、核桃和花生等
膳食纖維
功能：不能被消化吸收，卻有重要的生理作用
( http: / / www.21cnjy.com )，如刺激消化腺分泌消化液，促進腸道蠕動，有利于及時排便；此外，膳食纖維還可減少大腸癌的發病率，有助于減少腸道對脂肪的吸收，預防心血管疾病的發生
來源：植物性食物
維生素
功能：不提供能量，參與人體內許多重要的生理活動，對保持人的身體健康作用極大
來源：蔬菜、水果、動物肝臟等
平衡膳食
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健康的飲食要求食物種類盡量多謝，數量適當、營養物質之間的比例合理，并且與身體消耗的營養物質保持相對平衡，即所謂的平衡膳食
應用平衡膳食寶塔時，每人每天各類食物攝入量應根據個人的情況作適當調整，三餐食量分配要合理，一般以早、晚餐各30%，中餐占40%為宜
第2節
食物的消化與吸收
消化系統的組成
消化系統的組成
牙
牙是口腔內取食的重要器官，可咬切和磨碎食物
牙的結構
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齲齒的形成：齲齒俗稱蛀牙，是由微生物分解食物中的糖類，產生酸性物質引起的
小腸的結構特點
小腸是消化系統中最長的源，其內表面有許多皺襞，皺襞上有許多小腸絨毛。小腸絨毛大大增加了小腸消化和吸收的面積
小腸絨毛襞只由一層上皮細胞構成，絨毛內分布著豐富的毛細血管和淋巴管，有利于營養物質的吸收和運輸
腸壁上的腸腺能分泌多種消化液，其內的平滑肌層能使小腸蠕動
胃的結構特點
胃的內表面有許多皺襞，其中有許多胃腺，能分
( http: / / www.21cnjy.com )泌胃液。胃液具有殺菌、消化和保護胃壁的作用。胃壁中有發達的平滑肌層，能夠不斷蠕動以促進食物與胃液的混合
肝臟和胰腺
肝臟是人體最大的消化腺，分泌的膽汁流入膽囊濃縮和貯存。胰腺分泌胰液。進食后，膽汁和胰液經膽總管和胰管流入十二指腸幫助消化
食物的消化和吸收
消化
概念：人體將食物中的大分子物質分解成能被身體利用的小分子物質的過程
類型
物理消化：食物經過牙齒的切割、研磨、胃腸的蠕動等被逐漸軟化和細化的過程
化學消化：食物中的大分子物質經各種消化液的作用被分解成能被機體利用的小分子物質的過程
淀粉、蛋白質和脂肪被消化的過程
淀粉
麥芽糖
葡萄糖
蛋白質
初步分解物
氨基酸
脂肪
脂肪微粒
甘油+脂肪酸
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吸收
概念：經消化后的營養物質和一些不需消化的營養物質通過消化道管壁進入循環系統的過程
物質被吸收的部位
由圖可知，小腸吸收營養物質的種類和數量都是最多的，所以說，小腸是人體吸收營養物質的主要器官
消化系統的三大功能
將食物中的大分子物質分解成能被機體利用的小分子化合物
將這些小分子化合物吸收到血液中
將消化后產生的食物殘渣排除體外
酶的催化作用
酶的本質及特點
酶是由生物的體細胞合成的，大多數的酶是蛋白質
酶在參與化學反應前后，其化學性質不變
消化酶的種類：唾液中含有唾液淀粉酶，胃液中含有胃蛋白酶，胰液和腸液中含有消化淀粉酶、脂肪和蛋白質的酶
酶催化作用的特點：高效性、專一性
影響酶催化作用的因素：溫度、酸堿度等
第3節
體內物質的運輸
血液
血漿
特點：透明、淡黃色液體，主要是水，還含有少量蛋白質、葡萄糖等物質
功能：運載血細胞、運輸營養物質和代謝產物
紅細胞
特點：數量最多，呈兩面凹的圓餅狀，成熟后無細胞核，含血紅蛋白
功能：運輸氧和部分二氧化碳
臨床應用：紅細胞數量或血紅蛋白含量少時易患貧血，應多食用含蛋白質和鐵較多的食物
白細胞
特點：有細胞核，比紅細胞大且數量少
功能：抵抗病菌侵入，淋巴細胞還與機體的抗傳染能力有關
臨床應用：機體產生炎癥時，白細胞數量會增多
血小板
特點：個體最小，無細胞核
功能：加速血液凝固、防止傷口大量出血及阻止細菌入侵
臨床應用：血小板數量過多會形成血栓堵塞血管
附：比較血細胞
項目
紅細胞
白細胞
血小板
體積
較小
最大
最小
數量
最多
最少
較少
形狀
兩面凹的圓餅狀
球狀
不規則
有無細胞核
無
有
無
功能
運輸氧氣
吞噬病菌
凝血和止血
心臟和血管
心臟的結構
四個腔
左心房：連肺靜脈，流動脈血
左心室：連主動脈，流動脈血
右心房：連上、下腔靜脈，流靜脈血
右心室：連肺動脈，流靜脈血
瓣膜
房室瓣：位于心室與心房之間，朝心室開
動脈瓣：位于心室與動脈瓣，朝動脈開
心臟壁的特點
心臟壁主要由肌肉組織構成，具有收縮和舒張的功能，能夠推動血液在血管里循環流動
心室壁比心房壁厚，左心室壁比右心室壁厚，這
( http: / / www.21cnjy.com )主要與其功能相適應。心臟壁越厚，收縮舒張越有力，輸送血液距離越遠。心室收縮把血液輸送到全身或肺部，而心房收縮只需要把血液送入心室；左心室收縮把血液輸送到全身，而右心室收縮把血液輸送到肺
血管類型及特點
血管特點
動脈
靜脈
毛細血管
模式圖
管壁
較厚，彈性大
較薄，彈性小
非常薄，由一層扁平上皮細胞構成
管徑
小
大
最小，只允許紅細胞單行通過
瓣膜
無
有靜脈瓣
無
血流速度
快
慢
最慢
血流方向
從心臟輸送到全身各部位
從身體各部位運回心臟
從最小動脈到最小靜脈
血液循環
血液循環途徑
血液循環是血液在由心臟和全部血管組成的封閉管道中，按一定方向周而復始地流動的過程。血液循環分為體循環和肺循環兩部分
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體循環
過程：左心室→主動脈→各級動脈→全身毛細血管網→各級靜脈→上下腔靜脈→右心房
血液變化：含氧量低高、顏色鮮紅的動脈血→含氧量低、暗紅色的靜脈血
肺循環
過程：右心室→肺動脈→肺部毛細血管網→肺靜脈→左心房
血液變化：含氧量低、暗紅色的靜脈血→含氧量高、顏色鮮紅的動脈血
附：比較體循環與肺循環
體循環
肺循環
起點
左心室
右心室
終點
右心房
左心房
血液變化
動脈血變為靜脈血
靜脈血變為動脈血
功能
為組織細胞運來氧氣和養料，把二氧化碳等廢物運走
與肺泡進行氣體交換獲得氧氣，把二氧化碳交給肺泡
聯系
在心臟處匯合成一條完整的循環途徑，承擔物質運輸的功能
心率和脈搏
心臟每分鐘跳動的次數稱為心率。健康成年人安靜時心率約為每分鐘75次
心臟每次收縮都會產生很大的壓力，這個壓力會沿動脈向前推動血液，隨著心臟節律性地收縮和舒張，動脈管壁出現相應的擴張和回縮，形成脈搏
脈搏與心率相同
血壓
血液在血管內向前流動時對血管壁產生的壓強叫血壓，可用血壓計測定
心臟收縮時動脈血壓達到的最高值叫收縮壓，心臟舒張時動脈血壓下降到的最低值是舒張壓
健康成年人收縮壓變動范圍為12～18.7千帕，舒張壓為8～12千帕
血型與輸血
血型
人的紅細胞膜上存在著叫凝集
( http: / / www.21cnjy.com )原的蛋白類物質，而血清中含有與之相對應的特異性蛋白類物質，稱為凝集素。當含有某種凝集原的紅細胞和抗該凝集原的凝集素相遇，就會發生凝集反應，引起紅細胞大量凝集
ABO血型系統中的凝集原與凝集素
血型
紅細胞上的凝集原
血清中的凝集素
A型
A
抗B
B型
B
抗A
AB型
A和B
無
O型
無
抗A和抗B
輸血
輸血時，原則上應輸同型血。若無同型血，進行異型血輸血時，必須先進行交叉配血試驗
獻血
健康成年人每次獻血200～400毫升是不會影響健康的
第4節
能量的獲得
獲得能量的途徑
有氧呼吸
概念：在氧氣的參與下，有機物的分解較為徹底并釋放出較多的能量的呼吸方式
人體所需能量大多來源于糖類，部分來源于脂肪，極少數來源于蛋白質
大多數生物以有氧呼吸作為呼吸作用的主要方式
無氧呼吸
概念：細胞在缺氧的條件下，將糖類等有機物分解成未徹底氧化的產物，并釋放少量能量的過程
多數動物和人的無氧呼吸：動物組織細胞在缺氧的情況下，糖類在相關酶的作用下分解為乳酸，并釋放出少量能量
葡萄糖
乳酸
+
能量（少量）
多數植物的無氧呼吸：高等植物細胞在缺氧的情況下，糖類在相關酶的作用下分解為酒精和二氧化碳，并釋放出少量能量
葡萄糖
酒精
+
二氧化碳
+
能量（少量）
微生物的無氧呼吸：微生物的無氧呼吸稱為發酵，可利用微生物的發酵作用來生產食品
附：有氧呼吸與無氧呼吸的比較
有氧呼吸
無氧呼吸
條件
需要氧氣和相應酶
不需要氧氣，需要相應酶
產物
二氧化碳和水
乳酸或酒精和二氧化碳
釋放能量
釋放能量多
釋放能量少
實質
分解有機物，釋放能量
多樣的呼吸器官
動物名稱
呼吸器官
無脊椎動物
（原生動物）草履蟲
表膜（細胞膜）
（環節動物）蚯蚓
濕潤的體壁
（節肢動物）蝗蟲
氣管
脊椎動物
（魚綱）魚類
鰓
（兩棲類）青蛙
肺和濕潤的皮膚
（爬行綱）蜥蜴
肺
（鳥綱）鳥類
肺，氣囊具有輔助呼吸的作用
（哺乳綱）牛
肺
第5節
體內物質的動態平衡
營養物質的利用
糖類的吸收和利用
脂肪的吸收利用
蛋白質的吸收和利用
體內的能量代謝
糖類、蛋白質和脂肪在人體組織細胞中不斷地進行著合成與分解，新舊物質的不斷更替伴隨著能量的貯存和釋放
獲得的能量
=
消耗的能量
+
貯存的能量
能量的獲得＞能量的消耗→有機物積累（體重增加）
能量的獲得＜能量的消耗→有機物減少（體重減輕）
泌尿系統
排泄
人體將代謝廢物通過一定途徑排出體外的過程稱為排泄
大部分廢物通過泌尿系統以尿的形式排出，其他廢物通過皮膚、呼吸系統排出
泌尿系統的組成及功能
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腎臟的結構
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腎臟位于人腰后部脊柱兩側，左右各一個。每個腎臟由腎實質和腎盂組成，腎實質分為皮質和髓質
腎臟的基本結構和功能單位是腎單位，每個腎臟含100多萬個腎單位
腎單位由腎小體和腎小管組成，腎小體由腎小球和腎小囊組成
尿液的形成
腎小球和腎小囊內壁的過濾作用
當血液流經腎小球時，除了血液中的血細胞
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腎小管的重吸收作用
當原尿流經腎小管時，對人體有用的物
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血尿、蛋白尿和糖尿
血尿：尿中出現血細胞，可能是由于腎小球的過濾作用出現問題
蛋白尿：尿中蛋白質含量過高，可能是由于腎小球的濾過作用出現問題
糖尿：尿中有葡萄糖，可能是由于腎小管的重吸收作用出現問題
水鹽平衡
腎臟是調節水鹽平衡的主要器官，此外皮膚和呼吸系統也承擔了部分功能
水分的平衡
人體通過飲水、進食、細胞呼吸獲得水分，通過呼吸、流汗、排尿、排糞等排除水分，從而調節人體內水分平衡
當體內水分過剩時，腎臟產生很多尿，排除多余水分；當體內水分不足時，腎臟產生少量尿
鹽的平衡
喝多水又不增加鹽分，腎臟會產生鹽含量較低的尿；若攝入鹽較多而喝水少，腎臟就會產生鹽含量較高的尿，把體內多余的鹽排出
代謝多樣性
代謝是生物生存的基本條件，是生命的基本特征。生物的代謝活動包括同化作用和異化作用兩個方面
同化作用與異化作用
同化作用：生物體不斷地從外界吸收營養物質，合成新的自身組成物質，并貯存能量的過程
異化作用：生物體不斷地氧化分解自身組成物質，釋放能量，并不斷排除代謝廢物的過程
附：同化作用與異化作用的比較
同化作用
異化作用
區別
與環境關系
從外界攝取營養物質
向外界排除營養物質
物質代謝
合成自身新物質
分解自身物質
能量代謝
貯存能量
釋放能量
聯系
兩者是在活細胞內同時進行的，物質代謝過程中伴隨著能量代謝，同化作用為異化作用提供物質基礎，異化作用為同化作用提供能量
按同化作用的方式不同，可將生物的營養方式分為自養和異養
自養：植物通過光合作用，將無機物直接制造成有機物并貯存能量的營養方式。進行自養生活的生物有植物和光合細菌等
異養：人和動物等需要通過攝取現成的有機物來獲得營養，不能直接把無機物合成有機物的營養方式
人和多數動物以捕食方式攝取營養
多數真菌和細菌等為腐生生物，從已死的、腐爛的生物體中或的營養
病毒、蛔蟲、結核桿菌等為寄生生物，生活與另一種生物體內或體表并從其體內獲得營養
消化系統
消化道：口腔→咽→食道→胃→小腸→肛門
（進行食物的消化吸收）
消化腺
分布于消化道外：唾液腺、肝臟、胰腺
分布于消化道壁上：胃腺、胰腺
分泌消化液，
參與食物的消化
牙
牙本質：組成牙的主體結構
牙髓：由小血管和神經組成
牙釉質：位于牙的最外側，人體最堅硬的結構
腸液、胰液
小腸
唾液
口腔
腸液、胰液
小腸
胃液
胃
腸液、胰液
小腸
膽汁
小腸
酶
酶
食物的消化吸收
肝糖元的分解
脂肪、蛋白質的轉化
血糖
（0.1%）
吸收
氧化分解供能
合成糖元貯存
轉變為脂肪貯存
利用
食物的消化吸收
血糖轉化
體內脂肪分解
甘油和
脂肪酸
吸收
合成脂肪，貯存能量
氧化分解供能
轉化為血糖
利用
食物的消化吸收
體內蛋白質的分解
氨基酸
吸收
合成人體所特有的蛋白質
氧化分解供能
合成糖類和脂肪
利用

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