人体的物质和能量转换（血液循环和泌尿） 一、人体的血液和循环 血液的组成和功能 1. 血液循环系统的组成：血液、血管、心脏。 2. 血液的组成和功能 成分 形态结构 血浆 液态，主要是水 血 红细 液 胞 组 成 血 细 胞 无核，较大，数量最 白细 有核，最大，数量最 胞 少 血小 无核，最小，数量居 板 中 功能 运载血细胞，运输养料和废 物 异常病 / 运输氧和一部分二氧化碳 贫血 吞噬细胞，抗感染 炎症 加速血液凝固 凝血功能降 低 3. 红细胞呈两面凹的圆饼状。它里面有一种红色含铁的蛋白质叫血红蛋白。 它的特点：在氧浓度高的地方，容易与氧结合；在氧浓度低的地方，又容易与氧分离。 4. 红骨髓担任着血细胞的再生任务。 5. 血液的功能：送氧气、二氧化碳（红细胞）、各种营养物质和代谢产物（血浆）、防 御保护、调节体温。 6. 血涂片的制作：用另一快载玻片把血滴推成一层均匀的薄膜，不用盖盖玻片即可在显微 镜下观察。 7. 异常病 （1）白细胞高于正常值，说明有炎症，应消炎治疗。白细胞数量最少，在视野中最难找 到。 （2）红细胞和血红蛋白低于正常值，说明患贫血，应该多吃含铁和蛋白质丰富的食物。 （3）血小板含量偏低，凝血功能障碍；血小板含量偏高，容易得血栓。血小板最小，在 光学显微镜下观察不到。 血管 观察小金鱼尾鳍内的血液流动 （1）为什么选择金鱼尾鳍作为实验材料？ 金鱼尾鳍薄而透明，便于在显微镜下观察。选择得小鱼颜色尽量浅一些，有利于观察。 （2）向湿纱布中不断滴加清水的目的是保证小鱼得正常呼吸。 （3）此实验是在低倍镜下进行观察。 （4）血管种类判断：血液由主干流向分支的是 动脉，血液由分支流向主干的是静脉，红 细胞呈单行通过的是毛细血管。 止血问题 特点 动脉出血 止血措施 特点 静脉出血 止血措施 颜色鲜红，血液喷射而出。 用手指压迫伤口近心端一侧的血管，或用止血带、绷带压 迫止血。 颜色暗红，血液缓慢流出。 用手指压迫伤口远心端一侧的血管，或用止血带、绷带压 迫止血。 总结：静脉出血绑远心端；动脉出血绑近心端。 毒蛇咬伤：咬伤的是静脉，为防止毒液进入心脏，应绑近心端。 抽血问题：抽静脉血，为防止血液流回心脏，应绑近心端。 心脏 心脏有 4 个腔，每个腔都分别与相应的血管相连。左心室与主动脉相连，右心室与肺动脉 相连，左心房与肺静脉相连，右心房与上下腔静脉相连。心房与心室之间有房室瓣，心脏 与动脉之间有动脉瓣，静脉中有静脉瓣，这些瓣膜能防止血液的倒流。 ② 瓣膜： a．房室瓣在心房与心室之间，动脉瓣在心室与动脉之间，静脉瓣在大静脉管腔内，这些 瓣膜能防止血液的倒流。 b．猪心灌水问题：若向静脉里灌水，水最终会从动脉流出。 b．猪心灌水问题：若向动脉灌水，水不会进入心脏，仍从动脉流出。 心动周期 （1）心脏工作情况： ① 心房收缩，心室舒张，房室瓣打开，动脉瓣关闭，血液进入心室； ② 心室收缩，心房舒张，房室瓣关闭，动脉瓣打开，血液进入动脉； ③ 心房、心室都舒张（全心舒张），房室瓣打开，动脉瓣关闭，血液进入回流到心房和心 室。 （2）心房从开始舒张到舒张结束的过程中，心室的收缩情况是：先收缩后舒张。 （3）心房或心室每收缩和舒张一次，构成一个心动周期，一般成年人为 0.8 秒。 成年人心房收缩 1 次约需 0.1 秒，舒张 1 次约需 0.7 秒； 成年人心室收缩 1 次约需 0.3 秒，舒张 1 次约需 0.5 秒。 心脏收缩后能得到充分时间的舒张，有利于血液流回心脏，也有利于心脏持久工作。 血液循环途径（体循环和肺循环同时进行） a．肺循环：静脉血从右心室→肺动脉→肺中的毛细血管网→肺静脉（动脉血）→左心房； b．体循环：动脉血从左心室→主动脉→身体各处的毛细血管网→上下腔静脉（静脉血） →右心房。 动脉血和静脉血 动脉血和静脉血是依据含氧量高低和血液颜色来划分的。 动脉血：含氧量高的血液，呈血红色。 静脉血：含氧量低的血液，呈暗红色。 血液流经各个部位后成分变化 成分 O2 CO2 营养物质 尿素尿酸 肺部 ↑ ↓ ↓ ↑ 组织细胞 ↓ ↑ ↓ ↑ 小肠 ↓ ↑ ↑ ↑ 饭前 ↓ ↑ ↑ ↑ 饭后 ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↑ ↓ ↓ 流经部位 肝脏 肾脏 心率：心脏每分钟跳动的次数。健康成年人安静时心率约为每分钟 75 次。 血压：血液在血管内向前流动时对血管壁产生的压强，可用血压计测定。 当心脏收缩时，动脉血压达到的最高值叫做收缩压。 心脏舒张时，动脉血压下降到的最低值叫做舒张压。 健康成年人的收缩压变动范围为 12-18.7 千帕，舒张压变动范围为 8-12 千帕。高血压是指 一个人的收缩压经常超过 18 千帕或舒张压经常超过 12 千帕。低血压是指一个人的收缩压 经常低于 12 千帕。 血型 是由红细胞上的凝集原的种类决定的，常见的有 ABO 血型系统。 血型 红细胞上的凝集原 血清中的凝集素 A型 A 抗B B型 B 抗A AB 型 A和B 无 O型 无 抗 A 和抗 B 验血 输血 a. 输血前，必须要先检查供血者和受血者。输血时，原则上应输同型血。若异型输血，必 须先进行交叉配血试验，即主要考虑供血者红细胞的凝集原是否会和受血者血清中的凝集 素发生凝集。 b. 大量出血要输同型血，大面积烧伤输血浆。 泌尿系统的结构和功能 1．泌尿系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道四部分组成。 2．肾脏——形成尿液；输尿管——输送尿液；膀胱——暂时贮存尿液；尿道——排出尿液。 肾脏 1．肾脏是人体最主要的排泄器官，由肾实质（肾皮质、肾髓质）和肾盂组成。 2．肾脏的基本结构和功能单位是肾单位，每个肾脏含有 100 多万个肾单位。 3．肾单位由肾小体（肾小球、肾小囊）和肾小管组成。肾小球是由入球小动脉分支形成的 毛细血管网组成的。 4．肾脏血流特点：肾动脉→入球小动脉→肾小球→出球小动脉→肾小管处毛细血管→小静 脉→肾静脉。血液流经肾小球的毛细血管前后都是动脉血，入球小动脉和出球小动脉中流 的都是动脉血。 5．血液流经肾脏后，最大的变化是 CO2 增加、O2 减少、尿素尿酸等代谢废物减少。 6．血液流经肾脏和肺器官后，血液中的代谢废物含量明显降低。 排泄 1．概念：人体内营养物质氧化分解时产生的二氧化碳、尿素尿酸、多余的水和无机盐等代 谢废物排出体外的过程。 2．排泄的三条途径：泌尿系统以尿液的形式排出；皮肤以汗液的形式排出；呼吸系统 以气体（二氧化碳和少量水蒸气）形式排出。 3．排遗和排泄不同，排遗指的是食物消化后的残渣形成的粪便，排出体外的过程。 尿液的形成 尿液的形成过程包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。 1．肾小球的滤过作用：除血细胞和大分子蛋白质外的其他物质都可滤过进入肾小囊，形成 原尿。 2．肾小管的重吸收作用：大部分水、部分无机盐、全部葡萄糖和氨基酸等有用物质被重新 吸收回到血液中，原尿中的其他成分如水、无机盐、尿素尿酸等最终形成尿液。 3．图解如下： 尿液的排出 1．尿液的形成是连续的，而尿液的排出是间歇的（由于膀胱暂时储存尿液）。 2．排尿的意义：排出代谢废物，维持水盐平衡。 3．如果某人的尿液中出现蛋白质和血细胞，可能是肾小球出现了问题。如果某人的尿液中 出现葡萄糖，可能肾小管或胰岛出现了问题。 人工肾 半透膜结构相当于肾小球，新鲜的透析液除了没有尿素外，其他成分与浓度应和 血浆保持 一致。透析时，用插管将病人的血液从动脉引出，经透析后再将净化的血液送回病人的静 脉中，以达到排出尿素等代谢废物的目的。 水盐平衡 1．体内水分平衡 水分增加的三大途径：饮水、进食、细胞的呼吸作用。 水分流失的四大途径：呼吸、流汗、排尿、排粪。 2．排尿可以调节水盐平衡。如果摄入的盐较多，又不多喝水，肾脏会排出盐含量较高的尿 液。但肾脏对水盐浓度的调节能力是有一定限度的，如不能饮用海水。 3．当人严重腹泻、剧烈呕吐时，常要通过输液治疗的主要原因是补充水和无机盐，维持 正常的生理活动。 呼吸作用 1．概念：在活细胞内氧化分解糖类、脂肪、蛋白质等有机物并释放能量的过程。其意义是 为生命活动提供能量。人体每天进行各种生理活动所需的能量大多来源于糖类，一部分来 源于脂肪，极少数来源于蛋白质。 2．呼吸作用根据是否需要氧气，分为有氧呼吸和无氧呼吸。 （1）有氧呼吸：指在氧气的参与下，有机物的分解较为彻底，并释放出较多的能量。 文字表达式：葡萄糖＋氧气 二氧化碳＋水＋能量（大量）。 （2）无氧呼吸：在无氧的条件下，细胞把某些有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放 少量的能量。 人体剧烈运动时的无氧呼吸的文字表达式：葡萄糖 乳酸＋能量（少量）。 高等植物被水淹的无氧呼吸的文字表达式：葡萄糖 酒精+二氧化碳＋能量（少量）。 （3）有氧呼吸和无氧呼吸的异同点： 有氧呼吸 无氧呼吸 条件 氧气、酶 酶 产物 二氧化碳和水 乳酸或酒精和二氧化碳 释放的能量 多 少（有机物分解不彻底） 无氧呼吸是机体对能量需求的一种暂时补充。因为无氧呼吸产生的能量少，产物有一定的 毒害作用，所以大多数动植物都将有氧呼吸作为呼吸作用的主要方式。 （4）微生物的呼吸作用： 微生物的无氧呼吸称为发酵。如乳酸菌的发酵作用生产泡菜、酸奶等食品。 有些微生物在有氧情况下进行有氧呼吸，在无氧情况下进行无氧呼吸。如酵母菌的有氧呼 吸用于制作面包，无氧呼吸用于酿酒。 酿酒过程中先通入氧气，酵母菌进行有氧呼吸，让酵母菌大量繁殖，再密封，酵母菌进行 无氧呼吸，产生酒精。 消化产物和氧化分解产物 消化是把大分子不能吸收的物质分解为小分子可以吸收的物质的过程，人对食物的消化在 消化道内进行；彻底的氧化分解是形成代谢终产物的过程，在组织细胞中进行。 大分子有机物 消化产物 彻底氧化分解产物（代谢产物） 蛋白质 氨基酸 CO2、H2O、尿素等含氮废物 淀粉 葡萄糖 CO2、H2O 脂肪 甘油、脂肪酸 CO2、H2O 新陈代谢 1．新陈代谢概念：生物体与外界环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的 转变过程。 2．新陈代谢包括同化作用和异化作用两个方面。 同化作用 异化作用 物质转变 环境物质→自身物质 自身物质→代谢终产物 能量转变 贮存能量 释放能量 举例 光合作用、食物的消化吸收 呼吸作用、排泄（排遗不是） 关系 同化作用和异化作用是是同时进行的，这两个方面既相互对立又相互 联系，共同组成了人体新旧物质更替的过程。 3．在物质变化的同时，必然伴随着能量的变化。能量的获得