第四章代謝與平衡知識點-2024-2025學年浙教版九年級上冊科學

第四章代謝與平衡第一節(jié)食物與營養(yǎng)食物與能量食物中的營養(yǎng)素主要有：水、無機鹽、糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和膳食纖維等七大類。人體每天需要攝入一定量的食物來滿足機體堆能量的需要，維持體溫和神經(jīng)、循環(huán)、呼吸等系統(tǒng)的基本生理活動。由于人的年齡、性別、體質(zhì)和日常活動的激烈程度存在差異，每天所需的能量也有差異。營養(yǎng)素的作用食物中的營養(yǎng)素除了能提供能量外，還能為我們提供生長發(fā)育和修復受損阻值等生理活動所必須的物質(zhì)。水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(nèi)的養(yǎng)分和廢物都必須溶解在水中才能進行運輸。食物中的無機鹽不能提供能量，但它們是維持人正常生理活動必需的營養(yǎng)物質(zhì)。糖類是人體所需能量的主要來源。蛋白質(zhì)是細胞生長以及組織修復的主要原料，是構成人體細胞的基本物質(zhì)。蛋白質(zhì)也能為人體生命活動提供能量脂肪是生物體貯藏能量的主要物質(zhì)。只有當人體內(nèi)的糖類氧化分解不足以提供人體所必需的能量時，才會分解脂肪提供能量。膳食纖維主要由纖維素組成，是一類不能被人體消化吸收的物質(zhì)，主要來源于植物學食物。膳食纖維可以刺激消化腺分泌消化液促進腸道蠕動有助于減少腸道對脂肪的吸收預防心血管疾病發(fā)生維生素不能提供能量，但它參與人體內(nèi)許多重要的生理活動，對保持人的身體健康作用極大。第二節(jié)食物的消化與吸收消化系統(tǒng)的組成消化系統(tǒng)由消化道和消化腺組成。消化道是一條中通的管道，從上到下有口腔、咽、胃、小腸、大腸和肛門，主要功能是進行食物的消化和吸收。消化腺包括分布于消化道外的唾液腺、肝臟、胰腺和消化壁上的胃腺和腸腺，其主要功能是分泌消化液，參與口腔的消化。牙是人體口腔內(nèi)取食和消化的重要器官，可咬碎和磨碎食物。人在一生中一共有兩組牙。幼兒時長出的一組牙為乳牙。約六歲起，乳牙逐漸脫落，換上恒牙。一般上恒牙脫落就不會再長出來。從結構上看，牙本質(zhì)組成了牙的主體結構，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)包繞，牙釉質(zhì)是人體最堅硬的結構。齲齒俗稱蛀牙，是微生物分解食物中的糖類，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，從而引起齲齒。胃是消化道中最膨大的部分，位于上腹部。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、消化和保護胃壁的作用。胃中有發(fā)達的平滑肌層，能夠不斷蠕動以促進食物與胃液的混合。小腸盤曲在腹腔中，長約56米，是消化系統(tǒng)中最長的一段。小腸起始的一段是十二指腸，其長度約有十二個手指寬度那么長，因此被叫做十二指腸，它的內(nèi)側(cè)壁有膽總管和胰管的開口。腸內(nèi)表面有許多皺襞，皺襞上有許多微小的指狀突起，叫做小腸絨毛。小腸絨毛的存在使得小腸內(nèi)表面積增加了約600倍，可達到200米2，從而使小腸大幅度地增加了消化和吸收的面積。小腸絨毛襞只由一層上皮細胞構成，絨毛內(nèi)分布著豐富的毛細血管和淋巴管，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和運輸。小腸壁上還有豐富的腸腺，能分泌多種消化液。腸壁含有平滑肌層，能使小腸蠕動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。進食后，膽汁和胰液經(jīng)膽總管和胰管流入十二指腸幫助消化。食物的消化與吸收消化：人體將食物中的大分子物質(zhì)分解成能被身體利用的小分子物質(zhì)的過程叫做消化。消化有兩種類型，即物理消化和化學消化。物理消化：在物理消化過程中，食物會逐漸被軟化和細化，如食物在口腔中被牙切割、研磨成小碎塊，胃腸的蠕動等；化學消化：在化學消化過程中，食物中的大分子物質(zhì)經(jīng)各種消化液的作用被分解成能被機體利用的小分子物質(zhì)，即營養(yǎng)物質(zhì)。吸收：經(jīng)消化后的營養(yǎng)物質(zhì)和一些不需消化的營養(yǎng)物質(zhì)（如水、無機鹽和維生素等）通過消化道管壁進入循環(huán)系統(tǒng)的過程叫做吸收。淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)的消化：消化過程：食物在口腔內(nèi)經(jīng)牙的咀嚼、舌的攪拌，并與唾液腺分泌的唾液混合形成食團，可進行對淀粉的初步分解；食團經(jīng)咽、食管的蠕動進入胃。平時吃飯要做到細嚼慢咽，可減輕胃、腸的消化負擔；當食物由食管進入胃，可在胃里進行暫時貯藏。胃壁可進行有節(jié)律地收縮，并使食物與胃液充分混合，形成食糜，胃腺分泌的胃液能初步消化蛋白質(zhì)。（胃對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收很少，只吸收少量水分、酒精和無機鹽）食糜進入小腸后進行更充分的消化和吸收。流入小腸的消化液種類多，淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等大分子物質(zhì)可在小腸內(nèi)得到充分的消化，分別形成葡萄糖、氨基酸及甘油和脂肪酸等小分子營養(yǎng)物質(zhì)。人體可吸收的大多數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)也是通過小腸壁被吸收的；未被小腸消化和吸收的食物殘渣最后進入大腸，人類的大腸沒有重要的消化功能。主要是吸收少量的水分、無機鹽和維生素，最后形成糞便經(jīng)肛門排出體外。人體消化系統(tǒng)主要具有三大功能：將食物中的大分子物質(zhì)分解成能被機體利用的小分子物質(zhì)；將這些小分子物質(zhì)吸收到血液中；將消化后產(chǎn)生的食物殘渣排出體外。酶的催化作用生物體內(nèi)的大多數(shù)化學反應都要依賴酶的作用。酶在參與化學反應前后，其化學性質(zhì)不變，因此，酶被稱為生物催化劑。酶是由生物的體細胞合成的，大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)。酶的特性：酶具有高效性，它可以使人體細胞內(nèi)的各種反應迅速進行，保證各項生命活動的正常進行；酶又具有專一性，一種酶只能催化某一種或某一類化學反應；酶的催化作用易受到溫度、酸堿度等外界因素的影響，而且不同的酶所需的最適外界條件往往有所不同。第三節(jié)體內(nèi)物質(zhì)的運輸血液經(jīng)消化系統(tǒng)吸收的營養(yǎng)物質(zhì)是通過血液和淋巴的循環(huán)流向全身的。血液就是由血漿和各種血細胞組成的。血漿是血細胞生活的液體環(huán)境，主要具有運載血細胞、運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物等的作用。紅細胞是數(shù)量最多的血細胞，呈兩面凹的圓餅狀，成熟后沒有細胞核。紅細胞里有一種紅色含鐵的蛋白質(zhì)，叫血紅蛋白，它使血液呈現(xiàn)紅色。血紅蛋白在氧濃度高的地方容易與氧結合，在氧濃度低的地方又容易跟氧分離。所以，血紅蛋白能幫助紅細胞運輸氧，也能運輸一部分二氧化碳。白細胞有細胞核，比紅細胞大且數(shù)量少。人體內(nèi)有多種白細胞，能抵抗病菌的侵入。血細胞中的血小板有加速血液凝固和防止傷口大量出血及阻止細菌入侵的作用。血小板是最小的血細胞，沒有細胞核。人體內(nèi)的血細胞每時每刻都在經(jīng)歷著衰老、死亡和再生。如血液中的紅細胞，每秒要更新200多萬個。人體內(nèi)具有造血功能的紅骨髓擔負著血細胞的再生任務。正常成年人在健康狀況下，血液中的血細胞含量基本穩(wěn)定。血液具有輸送氧氣、二氧化碳、各種營養(yǎng)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物的功能，還能起到防御保護和調(diào)節(jié)體溫等作用。心臟和血管心臟心臟主要由心肌構成，工作起來就像一臺水泵，通過不停地搏動，推動血液在心臟和血管中沿著一定的方向不間斷地流動。心臟的結構：與左心房相連的血管是肺靜脈與左心室相連的血管是主動脈與右心房相連的血管是上、下腔靜脈與右心室相連的血管是肺動脈心臟的工作流程：當左、右心房收縮，左、右心室舒張時，會將心房的血液壓入心室，而心房和心室間的瓣膜（房室瓣）會防止血液倒流回心房。當左、右心室收縮，左、右心房舒張時，左心室便會把血液壓入主動脈輸送到身體各部分，右心室則將血液壓入肺動脈送往肺部，心室與動脈間的瓣膜（動脈瓣）會防止血液倒流回心室。人體的血管分為動脈、靜脈和毛細血管3種：動脈是從心臟運送血液到全身各器官的血管，它的管壁較厚，彈性大；靜脈是從全身各器官運送血液回到心臟的血管，它的管壁較薄，彈性小，大靜脈管腔內(nèi)有靜脈瓣，可防止血液倒流；毛細血管則是連接小動脈和小靜脈的血管，它的管壁極薄，管徑較細，一般只允許紅細胞排成單行通過。當血液流經(jīng)毛細血管時，便會與細胞進行物質(zhì)交換。靜脈出血時，應在遠心端進行壓迫止血，因為人體血液循環(huán)是從左心室泵出血液，經(jīng)主動脈及其他分支到達全身各處，再經(jīng)各級靜脈流回右心房。動脈出血應該按壓近心端，動脈血流的流向，為從心臟流向人體周邊，當動脈血管破裂時，由于心臟的源源不斷供血，會有血液從近心端源源不斷地流出。血液循環(huán)：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，叫做血液循環(huán)血液在一次完整的循環(huán)過程中要流經(jīng)心臟兩次，可分為體循環(huán)和肺循環(huán)兩部分。含氧量高的血呈鮮紅色，稱為動脈血；含氧量較低的血呈暗紅色，稱為靜脈血。血液循環(huán)的主要功能是不斷地將氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)和激素等運送到全身各個組織器官，并將各個組織器官產(chǎn)生的二氧化碳和其他代謝廢物運送到腎臟等排泄器官并排出體外，以保證機體各項生理活動的正常進行。心臟每分鐘跳動的次數(shù)稱為心率。一個健康成年人安靜時的心率約為每分鐘75次。心臟每次收縮都會產(chǎn)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(jié)律性地收縮和舒張，動脈管壁出現(xiàn)相應的擴張和回縮，形成脈搏。血液在血管內(nèi)向前流動時對血管壁產(chǎn)生的壓強叫血壓。人的血壓是在不斷變化的，當心臟收縮時，動脈血壓達到的最高值叫做收縮壓；心臟舒張時，動脈血壓下降到的最低值叫做舒張壓。血型和輸血人的血量必須保持相對穩(wěn)定，才能保證機體生理活動的正常進行。血型不相符，紅細胞可能會凝集在一起。因為在人的紅細胞膜上存在著叫凝集原的蛋白質(zhì)類物質(zhì)，而血清中含有與之相應的特異性蛋白質(zhì)類物質(zhì)，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(fā)生凝集反應，從而引起紅細胞大量凝集。血清是指血液凝固后，在血漿中除去纖維蛋白原后分離出的淡黃色透明液體。O型血可輸給A型、B型和AB型等不同血型的人。輸血時還應做到少而慢。第四節(jié)能量的獲得有氧呼吸呼吸作用是指在細胞內(nèi)氧化分解糖類、蛋白質(zhì)和脂肪等有機物，并釋放出能量的過程。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，這種呼吸作用方式叫做有氧呼吸。肌肉處于暫時相對缺氧的狀態(tài)，細胞就會進行無氧呼吸。產(chǎn)生乳酸，并產(chǎn)生少量的能量。在一般情況下，人體每天進行各種生理活動所需的能量大多來源于糖類，也有一部分來源于脂肪，極少數(shù)來源于蛋白質(zhì)。高等植物在被水淹的情況下，也可進行短時間的無氧呼吸，產(chǎn)生酒精和二氧化碳，并產(chǎn)生少量的能量。但酒精在植物細胞內(nèi)的過多積累會對細胞產(chǎn)生毒害作用。微生物的無氧呼吸被稱為發(fā)酵。多樣的呼吸器官低等無脊椎動物大多數(shù)都沒有專門的呼吸器官。它們只靠體表與外界環(huán)境進行氣體交換。高等的無脊椎動物開始，已經(jīng)出現(xiàn)了專門具有呼吸功能的器官。魚類在水中是用鰓進行呼吸的。陸生脊椎動物用肺呼吸。第五節(jié)體內(nèi)物質(zhì)的動態(tài)平衡營養(yǎng)物質(zhì)的利用各種營養(yǎng)物質(zhì)進入體內(nèi)后，會通過各種途徑而被利用。從食物中獲得的營養(yǎng)物質(zhì)除用來氧化供能外，還用來構成我們的身體。吸收到體內(nèi)的葡萄糖，一部分直接被組織細胞用以氧化供能，多余的部分會在肝臟或肌肉等組織細胞中合成糖元或在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，作為能源物質(zhì)儲備著。脂肪消化吸收后可被組織細胞利用，也可由血液運輸?shù)街窘M織貯存起來。當需要時，貯存的脂肪也可進行分解，釋放出能量供細胞利用。蛋白質(zhì)被消化吸收后，在各種組織細胞中又會重新合成人體所特有的蛋白質(zhì)，或氧化分解供能，也可以合成糖類和脂肪。蛋白質(zhì)分解后，會產(chǎn)生二氧化碳、水和含氮廢物，如尿素等。當一個人的能量獲得大于消耗時，能量就會被貯存起來，使體內(nèi)有機物積累增加；反之，當能量獲得小于消耗時，則會分解體內(nèi)原有的有機物，使體內(nèi)有機物貯存減少。泌尿系統(tǒng)人體內(nèi)產(chǎn)生的廢物通過一定途徑排出體外的過程，稱為排泄。大部分廢物是通過泌尿系統(tǒng)以尿的形式排出的，其他廢物可通過皮膚、呼吸系統(tǒng)等排出體外。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。每個腎臟由腎實質(zhì)和腎盂組成。腎實質(zhì)由外到內(nèi)分為皮質(zhì)和髓質(zhì)；腎臟的基本結構和功能單位是腎單位。腎單位主要由腎小體和腎小管組成。腎小體是由腎小球和腎小囊組成；腎小球是由入球小動脈分支形成的毛細血管網(wǎng)組成的。血液流經(jīng)腎小球時，除血細胞和大分子蛋白質(zhì)外的其他物質(zhì)均可通過濾過作用進入腎小囊形成原尿；原尿經(jīng)過腎小管時，其中對人體有用的物質(zhì)，經(jīng)腎小管的重吸收作用進入腎小管外的毛細血管重新回到血液中，而原尿中的其余成分最終形成尿液。尿液先進入腎盂匯集，再經(jīng)輸尿管、膀胱和尿道排出體外。當人的腎功能發(fā)生某些障礙，不能及時將溶于水中的尿素等代謝廢物排出時，人體就會中毒，甚至死亡。水鹽平衡人體細胞周圍的液體—細胞外液，含有一定量的無機鹽，而且它們的含量必須保持相對穩(wěn)定，細胞才能正常生活。當體內(nèi)水分過剩時，腎臟會產(chǎn)生很多的尿，將多余水分排出；相反，如果體內(nèi)水分不足，腎臟就只產(chǎn)生少量的尿。腎臟雖然對體內(nèi)的水和鹽的濃度具有一定的調(diào)節(jié)能力，但這種調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。代謝的多樣性生物體內(nèi)時時刻刻都在進行著物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換，即進行著代謝。代謝是生物的主要特征之一。代謝停止，生命也就結束了。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