新浙教版科学九年级上第四章知识点

本章聚焦于生物体的新陈代谢过程，特别是人体的物质与能量代谢，以及如何维持内环境的稳定与平衡。这是理解生命活动本质的核心内容，也是后续学习更高层次生命调节的基础。一、食物与营养生命活动的正常进行离不开持续的物质和能量供应，而食物正是这些物质和能量的主要来源。1.食物中的营养素及其作用人体需要从食物中摄取多种营养素，主要包括：*糖类：主要的供能物质，为人体各项生理活动提供大部分能量。淀粉、葡萄糖、蔗糖等都属于糖类。*蛋白质：构成人体细胞的基本物质，是生长发育、组织更新和修复的重要原料，也能为人体提供能量。*脂肪：重要的储能物质，当糖类供应不足时，脂肪会分解供能。同时，脂肪还具有保温、缓冲和保护内脏器官的作用。*水：细胞的主要组成成分，参与人体的各种生理活动，是物质运输的载体，调节体温等。*无机盐：虽然需要量很少，但对维持人体正常生理功能至关重要。例如，钙是构成骨骼和牙齿的主要成分，铁是合成血红蛋白的原料，碘是合成甲状腺激素的原料。*维生素：种类繁多，多数不能在人体内合成，需要从食物中摄取。它们参与调节人体的新陈代谢，维持身体健康。例如，维生素A与视觉有关，维生素C能增强抵抗力，维生素D能促进钙的吸收。*膳食纤维：主要来自植物性食物，虽然不能被人体消化吸收，但能促进肠道蠕动，帮助排便，维持消化系统健康。2.消化系统的组成与功能食物中的大分子营养素（如淀粉、蛋白质、脂肪）需要经过消化才能被人体吸收利用。消化系统就是负责完成这一过程的结构。*消化系统的组成：由消化道和消化腺两部分组成。*消化道：包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门。是食物经过和消化吸收的通道。*消化腺：分为两类，一类是位于消化道外的大消化腺，如唾液腺、肝脏、胰腺；另一类是分布在消化道壁内的小消化腺，如胃腺、肠腺。消化腺能分泌消化液，消化液中含有消化酶，对食物起消化作用。*食物的消化与吸收：*消化：食物在消化道内被分解成可吸收的小分子物质的过程。包括物理性消化（如牙齿的咀嚼、舌的搅拌、胃肠的蠕动）和化学性消化（通过消化酶的作用，将食物中的大分子物质分解为小分子物质）。*淀粉的消化：开始于口腔，在唾液淀粉酶的作用下部分淀粉被分解为麦芽糖；最终在小肠内，在胰液和肠液中淀粉酶的作用下，被彻底分解为葡萄糖。*蛋白质的消化：开始于胃，在胃蛋白酶的作用下被初步分解；最终在小肠内，在胰液和肠液中蛋白酶的作用下，被彻底分解为氨基酸。*脂肪的消化：主要在小肠内进行。肝脏分泌的胆汁（不含消化酶，但能乳化脂肪，增大脂肪与消化酶的接触面积）先对脂肪进行乳化，然后在胰液和肠液中脂肪酶的作用下，被分解为甘油和脂肪酸。*吸收：食物经过消化后，小分子营养物质通过消化道壁进入血液或淋巴液的过程。小肠是人体吸收营养物质的主要场所，这与其结构特点密切相关：小肠很长；内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛，大大增加了吸收面积；小肠绒毛内有丰富的毛细血管和毛细淋巴管，且绒毛壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，有利于营养物质的吸收。胃能吸收少量的水、无机盐和酒精。大肠能吸收少量的水、无机盐和部分维生素。二、物质的运输消化吸收后的营养物质、氧气以及体内产生的废物等，都需要通过循环系统在体内进行运输。1.血液的组成与功能血液是一种结缔组织，在心血管系统内循环流动，具有运输、防御和保护等功能。*血液的组成：由血浆和血细胞组成。*血浆：淡黄色半透明液体，主要成分是水，还含有蛋白质、葡萄糖、无机盐、尿素等。功能是运载血细胞，运输养料和废物。*血细胞：包括红细胞、白细胞和血小板。*红细胞：数量最多，呈两面凹的圆饼状，成熟的红细胞没有细胞核，富含血红蛋白。血红蛋白是一种含铁的蛋白质，它在氧含量高的地方容易与氧结合，在氧含量低的地方容易与氧分离。因此，红细胞的主要功能是运输氧气，也能运输部分二氧化碳。*白细胞：有细胞核，体积比红细胞大，数量较少。能作变形运动，穿过毛细血管壁，吞噬侵入人体的病菌，对人体有防御和保护作用。*血小板：个体最小，形状不规则，没有细胞核。在伤口处聚集，释放与血液凝固有关的物质，有止血和加速凝血的作用。2.血管的种类与功能血液在血管中流动，血管分为动脉、静脉和毛细血管三种类型。*动脉：将血液从心脏输送到身体各部分去的血管。管壁厚，弹性大，血流速度快。*静脉：将血液从身体各部分送回心脏的血管。管壁较薄，弹性小，管内血流速度慢。四肢静脉的内表面通常具有防止血液倒流的静脉瓣。*毛细血管：连通于最小的动脉与静脉之间的血管。数量最多，分布最广，管壁极薄（仅由一层上皮细胞构成），管内径极小（只允许红细胞单行通过），血流速度最慢。这些特点有利于血液与组织细胞充分地进行物质交换。3.心脏的结构与功能心脏是血液循环的动力器官，位于胸腔中部偏左下方。*心脏的结构：心脏主要由心肌构成，有四个腔：左心房、左心室、右心房、右心室。心房在上，心室在下。同侧的心房和心室相通，左右心房和左右心室之间被房室瓣和动脉瓣隔开，互不相通。*房室瓣：位于心房和心室之间，只能朝向心室开，保证血液只能从心房流向心室。*动脉瓣：位于心室和动脉之间，只能朝向动脉开，保证血液只能从心室流向动脉。*心脏的功能：心肌有节律地收缩和舒张，推动血液在血管中循环流动。左心室收缩将血液泵入主动脉，送往全身各处；右心室收缩将血液泵入肺动脉，送往肺部；左心房接收从肺静脉回流的含氧丰富的血液；右心房接收从上、下腔静脉回流的含氧较少的血液。4.血液循环血液在心脏和全部血管所组成的管道中进行的循环流动，称为血液循环。根据循环途径的不同，分为体循环和肺循环两部分。*体循环：血液由左心室进入主动脉，再流经全身的各级动脉、毛细血管网、各级静脉，最后汇集到上、下腔静脉，流回到右心房。在体循环中，血液把氧气和养料输送给组织细胞，同时把组织细胞产生的二氧化碳等废物带走。血液由含氧丰富、颜色鲜红的动脉血，变成含氧较少、颜色暗红的静脉血。*肺循环：血液由右心室进入肺动脉，流经肺部的毛细血管网，再由肺静脉流回左心房。在肺循环中，血液中的二氧化碳进入肺泡，肺泡中的氧气进入血液。血液由含氧较少、颜色暗红的静脉血，变成含氧丰富、颜色鲜红的动脉血。体循环和肺循环是同时进行的，并且在心脏处汇合在一起，组成一条完整的循环途径，为人体各个组织细胞不断地运来养料和氧，又不断地运走二氧化碳等废物。三、能量的获得生物体的生命活动需要能量，这些能量来自于食物中储存的化学能。能量的释放主要通过呼吸作用完成。1.呼吸作用呼吸作用是生物体细胞内葡萄糖等有机物氧化分解，释放能量的过程。*有氧呼吸：是绝大多数生物进行呼吸作用的主要形式，指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。其表达式可简单表示为：葡萄糖+氧气→二氧化碳+水+能量（主要）。*无氧呼吸：在无氧条件下，细胞也能分解有机物，释放少量能量，这种呼吸方式叫做无氧呼吸。例如，人体在剧烈运动时，肌肉细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，使肌肉酸痛。其表达式可简单表示为：葡萄糖→乳酸+能量（少量）。2.人体的呼吸系统人体通过呼吸系统与外界进行气体交换，获得氧气，排出二氧化碳。*呼吸系统的组成：由呼吸道和肺组成。*呼吸道：包括鼻、咽、喉、气管、支气管。是气体进出肺的通道。呼吸道对吸入的气体有温暖、湿润和清洁的作用（如鼻腔内有鼻毛可阻挡灰尘，鼻黏膜能分泌黏液湿润空气，黏膜内的毛细血管能温暖空气）。*肺：是呼吸系统的主要器官，是气体交换的场所。肺由许多肺泡构成，肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都很薄，只由一层上皮细胞构成，这些特点都有利于肺泡与血液之间进行气体交换。*呼吸运动与肺通气：肺与外界的气体交换（肺通气）是通过呼吸运动实现的。呼吸运动包括吸气和呼气两个过程。*吸气：肋间外肌和膈肌收缩→胸腔容积扩大→肺扩张→肺内气压低于外界大气压→外界气体进入肺。*呼气：肋间外肌和膈肌舒张→胸腔容积缩小→肺回缩→肺内气压高于外界大气压→肺内气体排出体外。*肺泡内的气体交换：肺泡与血液之间的气体交换。由于肺泡内氧的含量高于血液中氧的含量，二氧化碳的含量低于血液中二氧化碳的含量，因此，氧由肺泡扩散进入血液，二氧化碳由血液扩散进入肺泡。经过肺泡内的气体交换，血液由静脉血变成动脉血。*组织里的气体交换：血液与组织细胞之间的气体交换。由于组织细胞不断进行呼吸作用消耗氧，产生二氧化碳，因此组织细胞内氧的含量低于血液中氧的含量，二氧化碳的含量高于血液中二氧化碳的含量。氧由血液扩散进入组织细胞，二氧化碳由组织细胞扩散进入血液。经过组织里的气体交换，血液由动脉血变成静脉血。四、体内物质的动态平衡人体通过消化、呼吸、循环等系统的协调配合，不断地从外界获取物质和能量，并将体内产生的废物排出体外，以维持内环境的相对稳定，即体内物质的动态平衡。1.泌尿系统的组成与尿的形成人体细胞代谢产生的废物，如尿素、多余的水和无机盐等，主要通过泌尿系统排出体外。*泌尿系统的组成：包括肾脏、输尿管、膀胱和尿道。肾脏是形成尿液的器官，输尿管将肾脏形成的尿液输送到膀胱，膀胱暂时贮存尿液，尿道是尿液排出体外的通道。*肾脏的结构：肾脏的基本结构和功能单位是肾单位。每个肾单位包括肾小体和肾小管两部分。肾小体由肾小球和肾小囊组成。肾小球是一个毛细血管球，肾小囊套在肾小球的外面，下接肾小管。*尿的形成过程：尿的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。*肾小球的滤过作用：当血液流经肾小球时，除血细胞和大分子蛋白质外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质，都可以经过肾小球滤过到肾小囊中，形成原尿。*肾小管的重吸收作用：当原尿流经肾小管时，原尿中的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐等被肾小管重新吸收，进入包绕在肾小管外面的毛细血管中，送回到血液里。剩下的水、无机盐和尿素等就形成了尿液。2.皮肤的排泄作用皮肤也具有排泄功能，通过汗腺分泌汗液，排出部分水、无机盐和尿素等废物。同时，汗液的蒸发还能带走热量，调节体温。3.维持水和无机盐的平衡水和无机盐的平衡对于维持人体正常的生理功能至关重要。人体通过饮水、食物获得水和无机盐，通过排尿、排汗等方式排出。肾脏在调节水和无机盐平衡方面起着关键作用。4.代谢废物的排出途径人体代谢产生的废物排出体外的过程称为排泄。排泄的途径主要有三条：*通过泌尿系统以尿液的形式排出大量的水、无机盐、尿素等。*通过呼吸系统以气体的形式排出二氧化碳和少量的水。*通过皮肤以汗液的形式排出部分水、无机盐和尿素。五、代谢的调节人体的新陈代谢过程是一个复杂的动态过程，需要神经系统和内分泌系统的共同调节，以维持其协调和稳定。1.激素调节激素是由内分泌腺分泌的，对人体的生长发育、新陈代谢和生殖等生命活动起着重要的调节作用。激素直接进入腺体内的毛细血管，随血液循环输送到全身各处。*人体主要的内分泌腺：垂体、甲状腺、胰岛、肾上腺、性腺等。*生长激素：由垂体分泌，能促进人体的生长发育。幼年时期生长激素分泌不足，会患侏儒症；分泌过多，则会患巨人症。*甲状腺激素：由甲状腺分泌，能促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性。幼年时期甲状腺激素分泌不足，会患呆小症；成年人甲状腺激素分泌过多，会患甲亢。碘是合成甲状腺激素的重要原料，饮食中缺碘易患地方性甲状腺肿（大脖子病）。*胰岛素：由胰岛分泌，能调节糖在体内的吸收、利用和转化等，降低血糖浓度。胰岛素分泌不足，会导致血糖浓度过高，一部分葡萄糖随尿液排出体外，形成糖尿，即糖尿病。2.神经系统的调节神经系统通过反射等方式，对人体