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一、体内细胞的物质代谢
【学习目标】
1、单细胞动物的物质交换
2、高等动物体内细胞与内环境的物质交换
3、内环境的成分及其之间的关系
4、体内细胞一外界环境的物质交换
【重点、难点、知识点讲解】
一、单细胞动物的物质交换
单细胞动物的新陈代谢是在一个细胞内完成的，从外界吸入氧气、摄取现成的有机物，将废物再直接排到外界环境。
二、高等多细胞动物由许多个细胞构成，而绝大多数细胞都没有与外界环境直接接触，因此不能与外界环境直接进行物质交换，而是通过内环境借助于各种器官系统的合作间接地与外界环境进行交换，其过程如下图。本部分知识是本节的重点内容。
注意：①内环境的三种成分是血浆、组织液、淋巴（重要考点之一）。内环境这一概念的理解与运用是掌握本部分知识的一个关键，我们在学习知识和解题的过程中，要注意同一概念的不同表述，尤其是要注意在不同的情况下和不同的角度看同一问题的区别，如：内环境的“内”和“外”是相对的，从细胞的角度看就是细胞外液，从人体的角度看就是内环境，细胞外液与内环境说的是同一概念，具有相同的内涵和外延。而人的呼吸道、肺泡腔、消化道则属于人体的外界环境。
②人体内环境三种成分之间的关系是重要的考点。内环境是细胞外液构成的体内细胞赖以生活的液体环境。体内细胞和内环境之间可以进行物质交换。血浆中的水分和一切能够透过毛细血管壁的物质都可以通过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液，绝大部分组织液可以通过毛细血管壁又渗透到血液中，小部分组织液可以渗入毛细淋巴管形成淋巴；淋巴液经淋巴循环到达左右锁骨下静脉回到血液中。可见组织液来自血浆，淋巴来自组织液。三种成分之间的关系如下：
③人体内大多数细胞都生活在内环境中，直接与内环境进行物质交换和气体交换，内环境必须保持相对的稳定，组织细胞才能进行正常的生理活动，如果成分发生改变，就会出现一系列的疾病，如组织液中水分过多，会出现组织水肿；尿素、无机盐等废物过多会出现尿毒症等。
④与新陈代谢直接有关的四个系统是循环、消化、呼吸、泌尿系统（重要考点）。但其它各种器官、系统与新陈代谢也都有一定的关系。例如内分泌、神经系统对新陈代谢起着调节作用。
【本节小结】
高等多细胞动物的细胞不能与外界环境直接进行物质交换，而是通过内环境借助于各种器官、系统的合作，才能与外界环境进行物质交换。人体内的液体统统称为体液，体液包括细胞内液和细胞外液，其中细胞外液构成了人体细胞的内环境，其成分包括血浆、组织液和淋巴。
二、物质代谢
【学习目标】
1、食物消化的概念
2、食物的消化方式及其进化
3、淀粉、脂肪、蛋白质三大物质的消化过程
4、营养物质吸收的概念
5、营养物质在消化道的吸收部位
6、小肠适应吸收的结构特点
7、营养物质吸收的方式和途径
8、糖类、蛋白质的人谢过程
【重点、难点、知识点讲解】
一、食物的消化方式及其进化
外界食物要成为被人体利用的物质，就必须通过细胞膜进入细胞内。食物中的营养成分除水、无机盐和维生素外，大分子有机物淀粉、脂肪、蛋白质等不能被直接吸收利用，必须分解成小分子物质才能通过细胞膜进入细腻内，也就是大分子有机物必须经过消化。
单细胞动物主要进行细胞内消化（如变形虫），低等的多细胞动物（如水螅）可进行细胞内和细胞外消化，而高等多细胞动物（如人）主要进行细胞外消化，因此消化方式由细胞内消化向细胞外消化进化，也就是细胞内消化比较低等，而细胞外消化比较高等。
注意：细胞内消化不能摄取体积较大的食物，摄食范围小，耗能比较多，因此细胞内消化比较低等。但在人或高等动物中仍存在细胞内消化，如人的白细胞吞食病菌、异物等。
二、食物的消化过程
食物的消化是由消化系统来完成的。其中口腔、胃、小肠是消化食物的场所，而小肠是主要场所。消化腺分泌的消化液中的酶是食物消化的关键物质。糖类（淀粉）、脂肪、蛋白质的消化过程（重要考点之一）如下：
注意：①胆汁中不含消化酶，但对脂肪的消化具有乳化作用，因此胆汁属于消化液。
②胰液和肠液中酶的种类比较多，胰液中的酶包括胰淀粉酶、胰麦芽糖酶、胰脂肪酶和胰蛋白酶。肠液中不含蛋白酶，但有肠肽酶，因此肠液中的酶包括肠淀粉酶、肠麦芽糖酶、肠脂肪酶和肠肽酶等。
③酶的命名是由产生该酶的器官或消化腺的名称（放在前面）和该物质的作用名称（放在后面）组成。例如同胰腺分泌的、分解蛋白质的酶叫胰蛋白酶等。
三、营养物质的吸收
动物所需要的营养物质（包括水、无机盐等），通过消化道上皮细胞进入血液和淋巴的过程，称为营养物质的吸收。消化道中有吸收功能的部位包括胃、小肠和大肠，其中小肠是吸收营养物质的主要场所（重要考点）。
注意：①营养物质包括水、无机盐、维生素和三大类有机物，但水、无机盐、维生素，不需消化即可吸收。
②小肠与其吸收功能相适应的特点，首先从结构上看：第一，小肠是消化道中最长的一段，成人达5--6m，因此营养物质在其中有较长的停留时间。第二，小肠粘膜上有许多皱襞和大量的肠绒毛。第三，小肠绒毛壁上的柱状上皮细胞的游离面上有许多微绒毛。小肠结构的三个层次大大增加了小肠吸收的面积，可达200m2。第四，小肠粘膜里分布有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。其次，绝大多数营养物质，在各种酶的作用下，在小肠中分解成可被吸收的小分子物质。由于小肠吸收面积大，营养物质停留时间长，而且已被充分消化，吸收后转运及时，这些形态结构和功能特点决定了小肠是吸收的主要场所。
③营养物质吸收过程分为两个阶段：第一是营养物质进入小肠粘膜上皮细胞，除少数物质靠渗透、扩散作用进入细胞外，大部分物质通过主动运输进入上皮细胞。第二阶段是营养物质进入血液，除一部分脂类物质进入毛细淋巴管后，再进入血液外，其余物质均进入毛细血管。
四、物质代谢的过程
动物的物质代谢是合成代谢和分解代谢同量进行、相互交叉的一个复杂过程。三类物质代谢过程 中，蛋白质代谢即是重点又是难点，因为氨基酸是体内含氮物质的主要来源，它与蛋白质、酶和体内许多物质的代谢有关。糖类代谢也是本部分知识的重点。因此本部分知识出考题较多。
注意：①糖类代谢中，体内直接利用的糖类是血中的葡萄糖，称为血糖，通常维持在0.1%左右。血糖的来源主要有三途径，第一，食物中糖类被消化吸收提供的。第二，血糖浓度低于0.1%时，由肝糖果元分解产生。第三，由其它物质（如甘油、氨基酸、乳酸等）在代谢中转化而来。血糖果的去路也有三条，一是进入细胞氧化分解提供能量；二是血糖浓度高于0.1%时，在肝脏或肌肉中合成糖元；三是在代谢中转化成其它物质，如脂肪。糖类代谢概括如下图：
②蛋白质代谢中，一方面要弄清楚氨基酸的来源和去向；另一方面要注意脱氨基作用和转氨基作用的异同点。氨基酸的来源一是食物获得，二是自身蛋白质分解产生，三是转氨基作用产生新的氨基酸。氨基酸的去向一是合成各种组织蛋白和酶，二是转氨基作用产生新的氨基酸，三是通过脱氨基作用分解。其变化过程概括如下图：
脱氨基作用是指氨基酸中的氨基脱下来，成为NH3的过程，以后氨在肝脏中再进一步形成尿素、尿酸等，排出体外。而转氨基作用是氨基酸的氨基转移到其它化合物上，形成新的氨基酸，这样能使食物中含量较多的氨基酸变成食物中含量较少的氨基酸。因此，两个作用是动物体对氨基酸的两种利用情况。但经过脱氨基作用或转氨基作用以后，剩下的都是不含氮化合物，它们的去路相同，都可以转化成糖类或脂肪，也可分解成CO2和H2O并释放能量。
③糖类、脂肪、氨基酸（蛋白质）之间的关系。本部分知识的考点主要是设例分析。例如北京鸭在育肥阶段用含糖类很多的谷类食物饲养，经过一段时间，鸭就变肥了，这说明糖类在动物体内可以转变成脂肪。又如，把酵母菌放在含糖培养基中培养，它的细胞内就能合成各种脂类。某些动物的冬眠后发现肥厚脂肪层变薄；糖类可以转变成非必需的氨基酸，但在人体内不能合成必需氨基酸，用蛋白质饲养患人工糖尿病的狗，则有50%以上的食物蛋白质可以转变成葡萄糖，同时用蛋白质饲料喂动物，发现动物逐渐肥胖等，这些实验表明了三者之间可以实现转化，研究发现三者之间的关系如下：
④动物的物质代谢有以下三个特点：第一，代谢的复杂性。从代谢的结果看，分合成代谢和分解代谢，但由于合成代谢与分解代谢是同时交叉进行的，例如有氧呼吸过程中有20多步生化反应，其中一些中间产物可参与合成代谢或转化成其它物质。有些物质在酶的作用下往往有几种分解和合成途径。第二，酶的催化作用。由于代谢的复杂性和酶的特性，动物体内酶的种类非常多。代谢的一切生化反应都城有在各种酶的催化下进行的。第三，代谢旺盛。在体内特定条件下，代谢高速有序地进行，从而使机体自我更新速度很快，这是与动物旺盛的生命活动相适应的。
【本节小结】
动物体内的物质代谢过程是非常复杂而迅速的，物质代谢的前提是食物的消化和营养物质的吸收。动物的消化方式有细胞内消化和细胞外消化。食物中的淀粉、脂肪、蛋白质等大分子物质在消化道（主要是小肠）中借助于消化酶的作用被分解成小分子物质才能被消化道吸收，吸收的主要场所是小肠。营养物质以不同的方式和途径被吸收后，运送到细胞中去，被细胞利用。糖类代谢和蛋白质代谢中即有物质的合成又有物质的分解过程，二者有同时进行的。
三、体内细胞的能量代谢
【学习目标】
1、单细胞动物的气体交换过程
2、高等动物的气体交换全过程
3、外呼吸和内呼吸的概念
4、能量释放、转移和利用
5、能量释放的特点
6、人和高等动物的能量供应
【重点、难点、知识点讲解】
一、高等动物的气体交换
高等多细胞动物的气体交换是通过呼吸系统、循环系统和内环境完成的，其全过程包括外呼吸、气体在血液中的运输、内呼吸三个阶段（重要考点之一），其过程如下图：
注意：外呼吸与内呼吸（重要考点），外呼吸实际上是指外界气体跟血液内气体的交换，所以肺泡里的气体(来自外界)跟肺泡毛细血管里的气体交换叫呼吸，不能把外界气体通过呼吸道跟肺泡内的气体交换，当作外呼吸。内呼吸实际上是体内全部细胞从内环境获得O2和排出CO2，以及氧的细胞内的利用过程。不要把内呼吸仅仅理解为细胞与内环境的气体交换，关键是细胞内的氧化分解过程。
二、能量的释放
能量的释放(考点之一)是指贮存于有机物中的能量，随着有机物的氧化分解而释放出来的过程。糖类是主要的能源物质，而能源物质中的能量主要通过呼吸作用(以有氧呼吸为主)释放出来。
注意：体内氧化分解现体外燃烧异同点(考点之一)，其两者的共同点是：都需要氧气，反应结果都产生二氧化碳，释放能量。由于是彻底氧化分解，所以释放的能量一样多。两者的不同点是：体内氧化分解，是在酶的作用下，经过许多步化学反应，逐步释放能量，一部分以热能形式散失(约占56%)，一部分转移到ATP中。体外燃烧，能量是瞬间释放出来，并且全部以热能的形式散失。
三、能量的转移
能量的转移，是指ADP在有机物氧化分解中得到能量，形成ATP的过程。有机物氧化分解释放的能量(部分能量)转移到高能化合物中，才能供给生物体生命活动利用。生物体内的高能化合物主要指ATP，因为生命活动所需能量大部分由它转移供给。
注意：动物体内的高能化合物除ATP外，还有另一种高能化合物磷酸肌酸，它主要存在动物的肌肉细胞中。尽管ATP普遍存在于动物和人体的细胞中，但含量不大，当能量由于大量消耗而使ATP含量过分减少时，磷酸肌酸水解释放能量，使ADP转变成ATP，维持细胞内ATP的数量，保证生命活动进行，该过程反应式表示为C～P(磷酸肌酸)+ADP ATP+C(肌酸)。因此磷酸肌酸实际上是ATP的能量间接“储存体”。另一方面，当动物体内有机物氧化分解大量释放能量时，ATP大量形成，但由于ADP在细胞内数量有限，使ATP在形成后，一部分又将能量转移至磷酸肌酸中贮存。其反应式为：ATP+C(肌酸)C～(磷酸肌酸)+ADP，这样ADP可以继续接受有机物释放的能量，形成ATP。
四、能量的利用
能量的利用是指ATP在酶的作用下，水解成ADP，释放能量供生命活动所需要。动物的肌肉收缩，神经兴奋的传导、腺体分泌、主动运输等生命活动的能量都只能从ATP中直接得到。
五、能量代谢过程
能量代谢主要指能量的释放、转移和利用的过程，本部分知识既是重点又是难点。根据前面的综述，能量代谢全过程如下：
六、高等动物缺氧情况下的能量供应
高等动物的能量释放主要通过有氧呼吸，如果组织细胞缺氧时，细胞只能进行无氧呼吸形成ATP提供能量，可暂时满足生命活动对能量的要求。本知识往往和具体事例联系在一起作为重要考点。例如剧烈活动时，由于肌肉大量消耗能量，有氧呼吸加强造成氧气供应不足，暂时缺氧环境为无氧呼吸创造条件，同量产生了大量的乳酸，引起肌肉酸胀。再如由平原初到高原时，肌体会局部进行无氧呼吸，以适应缺氧的环境条件。
注意：无氧呼吸只能发生在局部或某些组织、器官，因为机体全身缺氧，会引起气闷、窒息甚至死亡；另一方面，无氧呼吸只能是暂时现象，人和其它动物无氧呼吸的产物是乳酸而不能产生酒精。
【本节小结】
动物的生存是以物质代谢为基础，以能量代谢为动力，动物的一切生命活动，从本质上来说是一个获取转移和消耗能量的过程。本节知识主要介绍了能量释放、转移和利用过程。而能量的释放主要靠有氧呼吸过程来完成，而气体交换则是动物获得氧的途径。当然特殊情况下，也可以通过无氧呼吸获得少量能量，来满足生命活动的需要。
四、新陈代谢的类型
【学习目标】
1、同化作用的两种类型：自养型和异养型
2、化能合成作用及其生物
3、光合作用和化能合成作用的异同点
4、异化作用的两种类型：需氧型和厌氧型
5、厌氧型生物的特征
【重点、难点、知识点讲解】
一、同化作用的类型
按照生物体同化作用的方式不同，生物的新陈代谢类型分为自养型和异养型两种，自养型生物有进行光合作用的绿色植物，也有进行化能合成作用的生物，其共同点是：都能直接把无机物合成有机物。
注意：①自养生物和异养生物的区别是能否直接利用无机物合成自身的有机物。如果能，就是自养生物；如果不能，那只能摄取现成的有机物，再转变成自身物质，这就是异养生物。
②自养生物中有的是进行光合作用的，有的是进行化能合成作用的，其主要区别是能量的来源不同。光合作用是利用光能，而化能合成作用则是利用周围环境中的无机物氧放出来的化学能一合成自身的有机物(考点之一)。
③化能合成作用是一些生物利用化学能(体外环境物质氧化，释放的能量)把CO2和H2O合成贮藏能量的有机物的过程。从同化作用的角度考虑，能进行化能合成作用的生物是自养生物，简称化能自养生物。这类生物多为细菌，如硝化细菌、硫细菌、铁细菌等，它们分别能使还原态的氮、硫、铁氧化，并利用氧化反应中释放的化学能合成有机物，贮存能量。如硝化细菌主要有两类：一类是亚硝化细菌，可将氨氧化成亚硝酸，另一类是硝化细菌，可以把亚硝酸氧化成硝酸，两者放出的能量都能把无机物合成有机物，具体反应式如下:
二、异化作用的类型
按照异化作用方式的不同，生物的新陈代谢的基本类型可以分为需氧型(有氧呼吸型)和厌氧型(无氧呼吸型)两种。两类生物的共同点是：都必须不断分解自身的有机物，释放能量，供生命活动的需要。其不同点是在于分解有机物的过程中是否必须有氧的参与(考点之一)。
注意：①在前面学习的人或高等植物的局部组织缺氧时，进行无氧呼吸，这些是在特定情况下发生的，而它们本身不是厌氧型的生物。而动物体内的寄生虫，乳酸菌等则属厌氧型生物。酵母菌是兼性厌氧微生物，它在有氧的条件下，进行有氧呼吸，产物是CO2和H2O和能量，在无氧的条件下，进行无氧呼吸，产物是酒精、二氧化碳和能量。
②厌氧型生物的特征是：在有氧存在时，发酵作用就会受到抑制(考点之一)。
③正确理解新陈代谢的基本类型。每种生物的新陈代谢都包括同化作用和异化作用两个方面。按照同化作用和异化作用分别来分化谢类型只是为了突出各类生物化谢的某一重要特点。例如把绿色植物放在同化作用类型中讨论是因为绿色植物同化作用的特点是能进行光合作用，属于自养型生物，如果从异化作用角度考虑的话，绿色植物又属于需氧型生物。因此要避免将同化作用和异化作用类型割裂开来看。
【本节小结】
生物在长期的进化发展过程中，逐渐在化谢方式上形成了不同的类型，以适应不同的外界环境。新陈代谢的类型包括同化作用的类型和异化作用的类型。同化作用的类型分为自养型和异养型。其主要区别是能否将无机物直接合成有机物；异化作用的类型按照是否需要氧气分为需氧型和厌氧型两种，厌氧型生物的主要特征是，在有氧存在时，发酵作用就会受到抑制。
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