高三生物动物的新陈代谢及其调节专题

动物的新陈代谢及其调节专题

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●知识联系框架

甲状腺激素用单细胞动物的物质交换

胰岛素内环境与内环境的稳态

性激素

生长激素食物的消化与营养物质的吸收

反射物质代谢过程

反射弧

能量代谢

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●重点知识联系与剖析

一、动物的新陈代谢

1.单细胞动物的物质交换

单细胞动物体内与外界环境只相隔一层细胞膜，因而体内与外界直接通过体表进行物质交换。2.内环境与内环境的稳态

内环境是指人体内(高等的多细胞动物体内)的细胞外液体，是人体细胞赖依生存的液体环境。

内环境就是细胞外液,主要包括淋巴、血浆和组织液,它们之间的关系是：血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁互相渗透，组织液可以渗入毛细淋巴管成为淋巴，淋巴只有通过淋巴循环再回到血浆。

可用如下关系式表示:

在研究内环境时,要搞清楚消化道的地位,消化道是动物在进化过程中形成的被围在体内的专门用于消化食物的特殊的外界环境。消化腺分泌的消化液已经脱离子内环境,不属于体液，也不属于细胞外液。

内环境是体内细胞生存的直接环境。由于细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换,因此细胞的代谢活动和外界环境的不断变化,必然会影响内环境的理化性质,如pH 值、渗透压、温度等,但内环境通过机体的调节活动能够维持相对的稳定。

下面以pH值为例作一说明:

人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸；人的食物(如蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如碳酸钠)。这些酸性和碱性的物质进入血液，就会使血液的pH值发生变化。

但是在血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成，如H２CO3/NａHCＯ３、NaH2ＰO4/Na2HPＯ4等。

当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质,并且进入血液。乳酸进入血液后，就与血液中的NaHＣO3发生作用,生成乳酸钠和H2CＯ3,H２CO3是一种弱酸，而且不稳定,易分解成CO2和Ｈ

2O,所以对血液的pＨ值影响不大。血液中增加的Ｃ０2会刺激呼吸活动的神经中枢,增强呼吸运动，增加通气量，从而将ＣO2排出体外。当Nａ２CO3进入血液后。就与血液中的H２CＯ３发生作用,生成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的pH 值不会发生大的变化,通常稳定在7．35～7．45之间。

激素调节

神经调节

动

物

的

新

陈

代

谢

及

其

调

节

物质代谢

内环境的其他理化性质，如温度、渗透压、各种化学物质的含量等,在神经系统和体液的调节之下，通过各个器官、系统的协调活动，也都能维持在一个相对稳定的状态。

生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节之下，通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态，称为内环境的稳态。

3．物质代谢

(１)营养物质的消化吸收

食物中的营养成分：在植物性食物和动物性食物中,都含有蛋白质、糖类、脂类、水、无机盐和维生素等人及其他动物所必需的营养成分。每种成分对人体都有一定的作用。

在食物中除了上述六大营养要素外，还有第七营养要素，主要包括纤维素、半纤维素、木质素、果胶、琼脂等。这些物质不能被体内的消化酶所分解，也不能被机体吸收利用,但对于维护身体健康,具有其他营养素所不能代替的作用。这第七营养要素称为膳食纤维。

（２)消化和吸收

在食物的营养成分中：

蛋白质、淀粉和脂肪是不溶于水的大分子有机物，必须经过消化,转变成能溶于水的小分子有机物才能被吸收。

水、无机盐和维生素（脂溶性维生素如ＶＤ、ＶA等也不经消化就能被直接吸收）这三类营养物质是都能溶于水的小分子有机物,不经过消化就可被直接吸收。

动物的消化方式有细胞内消化和细胞外消化两种:

单细胞动物的消化方式是细胞内消化;

低等的多细胞动物兼有两种消化方式,如水螅、海蜇、海葵、珊瑚等腔肠动物;

高等的多细胞动物消化方式只有细胞外消化，但还保留着细胞内消化方式，如白细胞吞噬细菌,这种方式的生理意义是免疫，对保护机体的健康是非常有利的。

高等动物的细胞外消化有两种形式:

物理性消化和化学性消化。

物理性消化是指牙齿的咀嚼、舌头的搅拌、胃肠的蠕动等,物理性消化只改变食物的形态,但不改变食物的分子结构;

化学性消化是指在消化酶的作用下，将大分子的不溶于水的脂肪、蛋白质和淀粉,分解成为能溶于水的小分子有机物的过程,化学性消化改变了食物的分子结构。

营养物质吸收的主要场所是小肠:

小肠几乎能吸收所有经过消化后的营养物质。

胃和大肠也具有一定的吸收功能，但对葡萄糖、氨基酸及甘油和脂肪酸是不能吸收的。

(3）物质代谢过程

物质代谢包括糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪的代谢。这三类营养物质的代谢枢纽是呼吸作用，主要是通过呼吸作用的中间产物，如丙酮酸、乙酰辅酶A、柠檬酸等中间产物。

糖类转变成蛋白质必须通过转氨基作用,将氨基转移给糖代谢的中间产物就能产生新的氨基酸，如将氨基转给丙酮酸即为丙氨酸。

蛋白质转变成糖类必须经过脱氨基作用，形成的不含氮部分才能转变成糖类。

糖类转变成脂肪必须通过乙酰辅酶A。

脂肪转变成乙酰辅酶A后才能进入呼吸作用，继而再转变成糖类和蛋白质。

在蛋白质代谢过程中,氨基酸经脱氨基作用形成的含N部分是NH３，NH３对人体是有毒的,但在肝脏中通过肝脏的解毒作用转变成尿素，尿素基本对人体无害,再通过循环系统运至肾脏,以尿液的形成排出体外,或运至皮肤的汗腺以汗液的形式排出体外。

4.能量代谢

(1）气体交换的过程