第10章 人体的能量供应
自测目标:
1、描述人体呼吸系统的组成;
2、概述发生在肺部及组织细胞处的气体交换过程;
3、验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳;
4、说明能量来自细胞中有机物的氧化分解;
5、探究几种食物热价的差异。
食物中能量的释放
1.食物热价: 每克食物在体外充分燃烧时所释放的能量。
公式:
食物热价=
释放能量(KJ)
食物质量(g)
反映出质量为一克的某种食物
储存能量的多少。
3.
2.探究食物中储存的能量
人体生命活动所需要的能量主要来自糖类,其次是脂肪,脂肪还是储备的能源物质。
食物中的能量在体外可以通过( )方式释放出来。
燃烧
(1).将燃着的蜡烛分别放入A和C瓶中,记录蜡烛燃烧时间的长短。
现象:燃烧的蜡烛放入( )瓶中更快地熄灭。
结论:人呼出气体和空气相比,氧气含量( )。
C
变少
4.检验人体呼出气体成分的变化
现象:( )瓶中石灰水出现浑浊。
结论:人呼出气体和空气相比,二氧化碳含量( )。
(2).分别向B和D瓶中倒入50mL澄清的石灰水,比较两瓶中液体的浑浊程度。
D
变多
呼吸作用消耗氧气
呼吸作用产生二氧化碳
呼出气体中氧气含量高于二氧化碳含量
有机物
(葡萄糖)
+ 氧气
二氧化碳
+ 水
+ 能量
线粒体
酶
5.呼吸作用
定义:生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解并释放能量的过程。
实质:分解有机物,释放能量。
表达式:
意义:呼吸作用为生命活动提供动力。
有机物+氧气 二氧化碳+水+能量
食物
消化系统
氧气
呼吸系统
细胞
循环系统
思考:空气中的氧气如何到达组织细胞中?
线粒体
考点二 呼吸系统
鼻
咽
喉
气管
肺
呼吸道
支气管
呼吸系统
气体进出的通道
气体交换的场所
1.呼吸系统的组成
1.鼻——呼吸道的起点
(1)鼻腔内有鼻毛能够过滤尘埃,鼻黏膜内有丰富的毛细血管和黏液腺,分泌黏液:温暖、湿润、清洁空气,减少对肺的刺激。
(2)鼻黏膜上有嗅觉细胞:感知气味。
2.咽是食物和空气进入体内的共同通道,吞咽时会厌软骨会盖住喉的
入口处,防止食物入喉。
3.气管、支气管
(1)管壁“C”形软骨保证气流畅通;
(2)黏液腺分泌黏液:湿润、清洁空气;
(3)管壁内表面纤毛摆动,通过咳嗽排除灰粒、病菌和黏液(痰)。
3.肺由许多肺泡组成,是呼吸系统主要的呼吸器官,是完成气体交换的场所。
①数量多(3亿),面积大(100平方米);
③外表面缠绕丰富的毛细血管和弹性纤维。
肺泡适合气体交换的特点:
②管壁薄:由单层细胞构成;
外
界
气
体
呼吸道
肺部毛细血 管
肺
官毛细血 管
全身各个器
血液循环
组织细胞
组织气体交换
气体在血液中的运输
氧气
氧气
二氧化碳
二氧化碳
肺的换气
肺通气
考点三 人体呼吸的全过程
1.定义:外界和肺泡之间的气体交换
实现:通过呼吸运动完成的。
2.呼吸运动是呼吸肌(肋间外肌、膈肌)
引起胸廓的扩大和缩小的运动。
肋骨
肋间肌
气管
肺
胸廓
膈肌
一、肺通气
演示实验:膈运动引起胸廓容积的改变
气管
胸廓
肺
膈
3.呼吸运动与肺通气
胸廓体积
胸廓内气体压力
气体进出方向
肋间肌、
膈肌收缩
肋间肌、
膈肌舒张
提升胸、肋骨
肋骨外展
膈顶下降
增
大
下降胸、肋骨
肋骨内收
膈顶上升
缩
小
减小
增大
吸气
呼气
呼吸运动原理:
肺泡内气体压力 <外界气体压力,空气被吸入;
肺泡内气体压力 >外界气体压力,空气被呼出。
深吸气时,胸廓会有什么变化?
深呼气时,胸廓会有什么变化?
体验活动:
用双手轻触自己胸侧的肋骨处,做深呼吸动作。
肋骨向上向外运动,胸廓扩大。
肋骨向下向内运动,胸廓缩小。
人体是怎样将气体吸入、呼出的?
思考:
是由于胸廓扩大导致吸气,还是因为吸气后使胸廓扩大?
2.胸廓的变化与肺扩大和缩小有什么关系?
胸廓容积扩大,肺容积扩张,外界气体吸进肺;
胸廓容积缩小,肺容积缩小,肺内气体呼出体外。
胸廓扩大导致吸气。
C
下图为模拟人体膈肌运动的示意图,与图示表述相符合的是( )
A.A图演示吸气,膈肌收缩
B.B图演示吸气,膈肌舒张
C.A图演示呼气,膈肌舒张
D.B图演示呼气,膈肌收缩
如图是某人在一次平静呼吸过程中肺内气压的变化曲线。下列有关叙述中,不正确的是( )
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
A. 在AB段,膈肌收缩,胸廓的上下径增大
B. 在AB段,肋骨间的肌肉收缩,胸廓扩张
C. 在BC段,膈肌舒张,膈肌下降
D. 在BC段,肋骨间的肌肉舒张,胸腔的容积缩小
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
C
二 、肺泡与血液的气体交换(肺换气)
气体交换原理
:扩散作用
小资料:
物质(包括气体)总是从高浓度
向低浓度的地方扩散,
直到平衡为止,这叫扩散作用。
思考:能否解释肺泡与血液气体交换的原因?
肺泡与血液的气体交换(肺换气)
气体交换过程
肺泡氧气浓度>肺泡周围毛细血管内氧气浓度
肺泡二氧化碳浓度<肺泡周围毛细血管内二氧化碳浓度
肺泡周围
毛细血管
氧气
二氧化碳
肺泡
肺动脉
肺静脉
肺部
毛细血管网
静脉血
动脉血
O2
CO2
:静脉血 动脉血
肺泡与血液的气体交换(肺换气)
气体交换的结果
1.定义:是指肺泡与血液之间进行氧气和二氧化碳的交换。
二、肺的换气
2.实现:通过气体扩散来完成。
气体扩散:气体可以从浓度高的地方向浓度低的地方运动。
血液
肺泡
氧气
二氧化碳
静脉血→动脉血
3.过程:
4.结果:
肺动脉
肺静脉
肺部毛细
血管网
静脉血
动脉血
O2
CO2
三、气体在血液中的运输
思考:血液运输氧气的载体是什么?
血液运输二氧化碳的载体是什么?
1.氧气与红细胞中的血红蛋白结合。
2.二氧化碳主要通过血浆运输。
三、气体在血液中的运输
1.氧气与红细胞中的血红蛋白结合,以氧合血红蛋白形式运输。
2.二氧化碳主要通过血浆运输。
四、组织换气
1.定义:组织细胞与血液之间的二氧化碳和氧气的交换。
3. 过程:
2.实现:通过气体扩散来完成
组织细胞
血液
氧气
二氧化碳
4. 结果:动脉血→静脉血
静脉血
动脉血
CO2
O2
静脉
动脉
组织细胞周围的毛细血管网
静脉血
动脉血
CO2
O2
静脉
动脉
组织细胞周围的毛细血管网
四、组织气体交换
气体交换结果:
动脉血 静脉血
1.有同学说,是吸气导致胸廓扩大,你同意这种说法吗?
2.胸廓的变化与肺扩大和缩小有什么关系?
3.游泳刚下水时,如果水超过胸部,你会感到呼吸有些吃力,为什么?
4.某些女性为了保持苗条的身材,胸腰部束得很紧,这样做科学吗?为什么?
胸廓容积扩大,肺容积扩张,外界气体吸进肺;
胸廓容积缩小,肺容积缩小,肺内气体呼出体外。
胸廓扩大导致吸气。
5.下列说法正确的是( )
A、人体呼吸时,呼出的气体全部是二氧化碳
B、肋间肌和膈肌收缩时呼气
C、血液中的氧通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里
D、只有深呼吸时,才能把肺泡内的气体全部排出
6.(1)A表示的是人体呼吸的______过程,在这一过程中人体将体内产生的二氧化碳排出体外.
(2)在B表示的生理活动中,人体的膈肌处于______状态,使得胸腔的容积______.
(3)C、D分别表示某人不同状态下的呼吸频率,与D状态相比,C状态的呼吸频率比较______(快或慢),说明此时人体处于______状态(安静或运动).
快
呼气
收缩
扩大
运动
7、人体内氧与血红蛋白分离的场所是(? )
A.肺泡外毛细血管
B.肺动脉和肺静脉内
C.组织细胞间毛细血管
D.各种组织细胞内
8、某同学用嘴往气球里吹气,吹一段时间后感到头晕,其原因是(? )
A.呼吸肌运动过于强烈,使呼吸中枢疲劳
B.呼吸肌运动过于强烈,使呼吸中枢兴奋
C.吹气过长,吸气短促,呼出的二氧化碳少,使体内二氧化碳增加,抑止呼吸中枢
D.吹气过长,吸气短促,吸入的新鲜空气少,使脑供氧不足