【正文】 還原成氨，供植物利用。其總反應(yīng)式為N2＋8e－＋8H＋＋16ATP2NH3＋H2＋16ADP＋16Pi四、礦質(zhì)元素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸和利用吸收到根內(nèi)的礦質(zhì)元素，多數(shù)同化為有機(jī)物，有一些仍呈離子狀態(tài)。它們進(jìn)入導(dǎo)管后，隨蒸騰作用流經(jīng)木質(zhì)部一起上升到地上各部，有些物質(zhì)可從木質(zhì)部橫向運(yùn)輸?shù)巾g皮部。在植物體內(nèi)，參與循環(huán)的元素大多分布于代謝較旺盛的幼嫩部分，Ca、Fe等不參與循環(huán)的礦質(zhì)元素在越老的器官含量越多。第六節(jié) 高等動(dòng)物和人體內(nèi)的主要代謝系統(tǒng)【知識(shí)概要】一、消化系統(tǒng)1．消化系統(tǒng)的組成高等動(dòng)物和人體的消化系統(tǒng)分為消化管和消化腺兩部分。消化管一般分為口腔、咽、食道、胃、小腸（十二指腸、空腸和回腸）、大腸（盲腸、結(jié)腸和直腸）和肛門(mén)。小腸是消化和吸收的主要場(chǎng)所，是消化管中最長(zhǎng)的部分。消化腺分為兩類，一類是位于消化道外的大消化腺，如唾液腺、肝、胰；一類是位于消化道壁、粘膜層的大量小消化腺，如胃腺、腸腺。消化腺分泌的消化液里含多種消化酶。肝臟是體內(nèi)最大的消化腺，具有分泌膽汁、物質(zhì)代謝、參與血細(xì)胞生成和破壞、解毒、產(chǎn)生體熱等作用。2．食物的營(yíng)養(yǎng)成分組成食物的營(yíng)養(yǎng)成分分為糖類、脂類、蛋白質(zhì)、維生素、無(wú)機(jī)鹽和水六大類。其中蛋白質(zhì)、水、脂類等是構(gòu)成機(jī)體的重要原料；糖類、脂類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物是機(jī)體生命活動(dòng)的能源物質(zhì)；維生素和無(wú)機(jī)鹽對(duì)生命活動(dòng)起調(diào)節(jié)作用。3．食物的消化消化是指食物通過(guò)消化管的運(yùn)動(dòng)和其在消化液的作用下被分解為可吸收成分的過(guò)程。消化的方式有細(xì)胞內(nèi)消化和細(xì)胞外消化兩種。消化的過(guò)程分為機(jī)械性消化和化學(xué)性消化。機(jī)械性消化是通過(guò)牙齒的咀嚼和胃腸的蠕動(dòng)，將食物磨碎、攪拌和消化液混合、輸送排出殘?jiān)纫幌盗邢艿倪\(yùn)動(dòng)機(jī)能?；瘜W(xué)性消化是在生物體內(nèi)把蛋白質(zhì)、脂類和糖類等高分子物質(zhì)分解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能被吸收的小分子物質(zhì)的過(guò)程，它是依靠消化液中各種消化酶來(lái)完成的。4．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化產(chǎn)物以及水、無(wú)機(jī)鹽和維生素等，通過(guò)消化管壁粘膜上皮細(xì)胞進(jìn)入血液和淋巴的過(guò)程叫做吸收。小腸是吸收的主要部位，胃只能吸收少量酒精和水分，大腦能吸收水、無(wú)機(jī)鹽和部分維生素，小腸上皮細(xì)胞吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)，水、甘油、膽固醇等是通過(guò)滲透、擴(kuò)散等作用來(lái)吸收的，葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽離子等是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸來(lái)吸收的。甘油和脂肪酸被吸收到小腸上皮細(xì)胞后重新合成脂肪、再外包卵磷脂和蛋白質(zhì)形成的膜，形成乳糜微粒。脂肪的主要轉(zhuǎn)運(yùn)途徑是淋巴，經(jīng)淋巴轉(zhuǎn)入血液，其余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑是通過(guò)血液循環(huán)。二、循環(huán)系統(tǒng)1．循環(huán)系統(tǒng)的組成循環(huán)系統(tǒng)包括心血管系統(tǒng)和淋巴系統(tǒng)兩部分。血液循環(huán)是在由心臟和血管組成的密閉的心血管系統(tǒng)中進(jìn)行的。其中，心臟是血液循環(huán)的動(dòng)力器官，血管是血液循環(huán)的管道，瓣膜是使血液向一定方向流動(dòng)的特殊結(jié)構(gòu)。2．血液循環(huán)途徑血液循環(huán)分為體循環(huán)和肺循環(huán)。體循環(huán)和肺循環(huán)的大體途徑歸納如下。3．血液血液由血漿和血細(xì)胞組成。血漿是血液的液體部分，有運(yùn)輸血細(xì)胞、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的作用。血細(xì)胞包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板三種。紅細(xì)胞有運(yùn)輸O2和CO2的功能，白細(xì)胞起防御和免疫作用，血小板能促進(jìn)止血和加速凝血。4．心臟心臟為一中空的肌性器官。哺乳類和人的心臟有左、右心房和左、右心室四腔室，由中隔分為不相通的兩半。同側(cè)心房和心室之間有房室口相通，左房室四有二尖瓣，右房室口有三尖瓣，它們都朝心室方向開(kāi)放，使血液只能從心房流入心室。右心房與上、下腔靜脈相連通，右心室與肺動(dòng)脈相連通，左心房與四條肺靜脈相連通，左心室與主動(dòng)脈相連通。在肺動(dòng)脈和主動(dòng)脈起始部位的里面，各有三個(gè)半月形的瓣膜，分別稱為肺動(dòng)脈辯和主動(dòng)脈瓣，它們都朝動(dòng)脈方向開(kāi)啟，能阻止血液由動(dòng)脈返回心室。心臟有一套傳導(dǎo)系統(tǒng)，能自動(dòng)地、節(jié)律地發(fā)生興奮。心臟有心動(dòng)周期，心搏頻率和心輸出量等生理指標(biāo)。5．血管根據(jù)結(jié)構(gòu)、功能和血流方向不同，血管分為動(dòng)脈、靜脈和毛細(xì)血管。動(dòng)脈是把血液從心臟輸送到身體各部分去的血管，動(dòng)脈的管壁厚。彈性大、管內(nèi)血流的速度快，心臟搏動(dòng)所引起的主動(dòng)脈管壁發(fā)生搏動(dòng)，這搏動(dòng)沿動(dòng)脈管壁向外周傳遞，就是脈搏。靜脈是把血液從身體各部分送回心臟的血管，與伴行的動(dòng)脈相比，靜脈管壁薄，彈性小，管腔大，管內(nèi)血流的速度慢。四肢靜脈的內(nèi)表面通常有防止血液倒流的靜脈瓣。毛細(xì)血管是連通于最小的動(dòng)脈與最小的靜脈之間的血管，毛細(xì)血管數(shù)量大，分布廣，管壁由一層扁平細(xì)胞構(gòu)成，管內(nèi)血流的速度極慢，是血液和組織液進(jìn)行物質(zhì)交換的部位。6．淋巴系統(tǒng)淋巴系統(tǒng)是心血管系統(tǒng)的輔助部分。它由淋巴管、淋巴結(jié)、脾等組成。淋巴循環(huán)是未被毛細(xì)血管吸收的、可流動(dòng)的少量組織液進(jìn)入組織間隙的毛細(xì)淋巴管成為淋巴，逐級(jí)匯合進(jìn)入較大的淋巴管，通過(guò)淋巴結(jié)，最后經(jīng)左側(cè)胸導(dǎo)管和右側(cè)淋巴管進(jìn)入左、右鎖骨下靜脈的過(guò)程。7．循環(huán)系統(tǒng)的作用循環(huán)系統(tǒng)能運(yùn)輸代謝原料和代謝廢物，保證機(jī)體新陳代謝的進(jìn)行；把內(nèi)分泌腺分泌的激素運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體各部，執(zhí)行體液調(diào)節(jié)作用；運(yùn)輸白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，有免疫功能；維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的恒定，為生命活動(dòng)提供最適宜的條件。三、呼吸系統(tǒng)1．呼吸系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)呼吸系統(tǒng)由輸送空氣的呼吸道和進(jìn)行氣體交換的肺組成。呼吸道包括鼻、咽、喉、氣管和支氣管，通常把鼻、咽、喉劃為上呼吸道，氣管、支氣管劃為下呼吸道。鼻腔分成嗅部和呼吸部；喉是呼吸道的一部分，也是發(fā)聲器官；氣管反復(fù)分支為各級(jí)支氣管和細(xì)支氣管，再由終末細(xì)支氣管分支為呼吸性細(xì)支氣管，后者再經(jīng)分支連接肺泡管、肺泡囊和肺泡。肺是呼吸系統(tǒng)的主要器官，是氣體交換的場(chǎng)所，肺內(nèi)最小的呼吸單位是肺泡，肺泡由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成，被毛細(xì)血管網(wǎng)包繞，保證了肺泡內(nèi)充分的氣體交換，肺泡外有豐富的彈性纖維，有助于吸氣后肺泡的彈性回縮。2．呼吸的過(guò)程與原理呼吸過(guò)程包括三個(gè)連續(xù)的環(huán)節(jié)：（1）外呼吸（肺呼吸），指外界環(huán)境的氣體在肺部和體內(nèi)的氣體交換，包括肺的通氣和肺泡內(nèi)的氣體交換；（2）氣體在血液中的運(yùn)輸，氧由肺經(jīng)過(guò)血液循環(huán)運(yùn)送到組織，同時(shí)二氧化碳由組織運(yùn)輸?shù)椒危唬?）內(nèi)呼吸（組織呼吸），指血液與組織細(xì)胞之間的氣體交換。肺的通氣與呼吸運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。胸部有節(jié)律地?cái)U(kuò)大與縮小稱為呼吸運(yùn)動(dòng)。它包括吸氣和呼氣兩個(gè)過(guò)程。呼吸運(yùn)動(dòng)是由呼吸肌的舒縮活動(dòng)引起的，人體主要的呼吸肌有隔肌和肋間肌。由于呼吸運(yùn)動(dòng)形成了肺內(nèi)氣壓與大氣壓之間的壓力差，才使氣體能夠進(jìn)出肺泡，實(shí)現(xiàn)肺的通氣。肺泡內(nèi)的氣體交換和組織里的氣體交換都通過(guò)擴(kuò)散作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。氣體交換的動(dòng)力是氣體壓力差，肺泡氣、動(dòng)脈血、靜脈血液、組織內(nèi)的氧氣分壓和二氧化碳分壓各不相同，彼此存在分壓差。于是氣體就從分壓高處向分壓低處擴(kuò)散?？傊窝h(huán)中毛細(xì)血管的血液不斷從肺泡獲得氧氣，放出二氧化碳；而體循環(huán)中毛細(xì)血管的血液則供給組織氧氣和接受來(lái)自組織的二氧化碳，從而不斷滿足細(xì)胞新陳代謝的需要。四、泌尿系統(tǒng)1．排泄的概念與途徑人和動(dòng)物把新陳代謝的最終產(chǎn)物，多余的水和無(wú)機(jī)鹽，以及其他機(jī)體不需要或?qū)C(jī)體有害的物質(zhì)排出體外的過(guò)程，叫做排泄。人體的主要排泄器官是腎臟，此外還有皮膚的汗腺、肺和大腸。尿在腎臟里形成，經(jīng)輸尿管到達(dá)貯尿的膀就，最后由尿道排出體外。腎、輸尿管、膀胱和尿道組成泌尿系統(tǒng)。2．腎臟的結(jié)構(gòu)腎臟是泌尿系統(tǒng)的主要器官。從腎臟的縱剖面看，腎實(shí)質(zhì)可以分為皮質(zhì)和髓質(zhì)兩部分。髓質(zhì)與漏斗狀的腎盂相連通。每個(gè)腎約由一百多萬(wàn)個(gè)腎單位以及集合管和少量結(jié)締組織組成。腎單位是腎臟的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，腎單位的組成與分布?xì)w納如下。腎單位包括腎小體、腎小管；腎小體位于皮質(zhì)，由腎小球、腎小囊組成；腎小管位于皮質(zhì)和髓質(zhì)，由近曲小管、髓袢細(xì)段、遠(yuǎn)曲小管組成。腎小管最終通入集合管，后者伸入腎盂，再由腎盂連接輸尿管。3．尿的形成尿是由流經(jīng)腎單位的血液形成的，它包括三個(gè)步驟：（1）腎小球的濾過(guò)作用。血液流經(jīng)腎小球時(shí)，血液里除血細(xì)胞和大分子蛋白質(zhì)外，其余成分都能夠?yàn)V過(guò)到腎小囊腔中，生成原尿。（2）腎小管和集合管的重吸收作用。原尿中的葡萄糖、氨基酸、小分子蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎被全部主動(dòng)重吸收，水和Na＋、Cl－、Ca2＋等大部分被重吸收，少量尿素也隨之被重吸收，肌酐則完全不被重吸收。（3）腎小管和集合管的分泌和排泄作用。腎小管上皮細(xì)胞可以把代謝產(chǎn)物的某些物質(zhì)如H＋、NH3等分泌到管腔中，或把血液中某些物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到腎小管管腔中去。通過(guò)上述三個(gè)過(guò)程，最終形成終尿。五、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)人體內(nèi)含有的大量液體，稱為體液。體液分為細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。人體內(nèi)的細(xì)胞外液構(gòu)成了人體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境，這個(gè)液體環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。人體內(nèi)的細(xì)胞可以通過(guò)內(nèi)環(huán)境，與外界環(huán)境之間間接地進(jìn)行物質(zhì)交換。循環(huán)、消化、呼吸和泌尿系統(tǒng)與體內(nèi)細(xì)胞的物質(zhì)交換有密切的關(guān)系，神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)則起著重要的調(diào)節(jié)作用。生理學(xué)家把正常機(jī)體在神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)下，通過(guò)各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，叫做內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。第七節(jié) 人和動(dòng)物體內(nèi)有機(jī)物的代謝【知識(shí)概要】一、糖類代謝糖類是動(dòng)物和人生命活動(dòng)的主要能源。食物中的糖類主要是淀粉。淀粉經(jīng)過(guò)消化分解成葡萄糖，被小腸吸收進(jìn)人血液循環(huán)，運(yùn)輸?shù)饺砀鱾€(gè)器官和組織中。糖類在體內(nèi)主要有三個(gè)變化：氧化分解、合成糖元和轉(zhuǎn)變成脂肪等。1．氧化分解氧氣供給不足時(shí)，葡萄糖通過(guò)酵解生成乳酸；在充分供給氧氣的條件下，葡萄糖經(jīng)過(guò)三核酸循環(huán)和呼吸鏈等途徑，徹底分解成二氧化碳和水。葡萄糖的有氧氧化是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生能量最主要的方式，它比無(wú)氧酵解過(guò)程釋放的能量多，但后者為組織細(xì)胞在氧氣供應(yīng)不足時(shí)提供機(jī)體急需的能量。2．合成糖元血液中的葡萄糖除了供細(xì)胞利用外，多余的部分在肝臟或肌肉等組織細(xì)胞中合成糖元貯備起來(lái)。肝糖元是能量的暫時(shí)貯備，當(dāng)血糖含量降低時(shí)，又可以分解成葡萄糖釋放到血糖中，使血糖含量得以維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。3．轉(zhuǎn)變成脂肪若經(jīng)上述變化后，還有多余的葡萄糖，則可以轉(zhuǎn)變成脂肪，作為能源物質(zhì)貯備起來(lái)。另外，葡萄糖代謝的中間產(chǎn)物如丙酮酸、a–酮戊二酸、草酸乙酸經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用可以產(chǎn)生相應(yīng)的丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。二、脂類代謝食物中的脂類主要是脂肪，還有少量的磷脂和膽固醇。脂肪消化的產(chǎn)物是甘油和脂肪酸，它們被吸收到小腸上皮細(xì)胞以后，大部分重新合成脂肪，經(jīng)淋巴循環(huán)進(jìn)入血液循環(huán)被運(yùn)送到脂肪組織貯存起來(lái)。脂肪也可以再水解成甘油和脂肪酸，甘油經(jīng)轉(zhuǎn)化后，通過(guò)酵解途徑進(jìn)入三羧酸循環(huán)而徹底氧化；脂肪酸經(jīng)β–氧化作用逐步氧化，釋放出的乙酰輔酶A通過(guò)三核酸循環(huán)徹底氧化。所以脂肪的主要功能是貯存和供給能量。此外，脂肪還有緩沖機(jī)械沖擊，保護(hù)和固定內(nèi)臟器官，以及保持體溫的作用。磷脂主要參與構(gòu)成機(jī)體的組織，也可以氧化分解，釋放能量，或轉(zhuǎn)變成脂肪。膽固醇主要是構(gòu)成機(jī)體的組織，也可以轉(zhuǎn)變成一些重要的化合物，如某些類固醇激素和膽汁酸等。三、蛋白質(zhì)代謝食物中的蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)被消化分解成氨基酸，氨基酸被小腸吸收后，通過(guò)血液循環(huán)輸送到全身各器官組織，主要發(fā)生四方面變化1．合成各種組織蛋白質(zhì)，如血紅蛋白、肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等。2．合成具有一定生理功能的特殊蛋白質(zhì)，如蛋白質(zhì)類激素等。3．氨基轉(zhuǎn)換作用，也稱轉(zhuǎn)氨基作用在轉(zhuǎn)氨酶作用下，氨基酸上的氨基轉(zhuǎn)移到a一酮酸上，使后者變成相應(yīng)的氨基酸，原來(lái)的氨基酸失去氨基變?yōu)橄鄳?yīng)的酮酸?？捎孟率奖硎荆海? 氨基酸 α–酮酸 酮酸 氨基酸 在人和動(dòng)物體內(nèi)能夠合成的氨基酸，稱為非必需氨基酸，如丙氨酸、甘氨酸、谷氨酸等十幾種。不能在人和動(dòng)物體的細(xì)胞內(nèi)合成，必須從食物中獲得的氨基酸，稱為必需氨基酸，人體的必需氨基酸有8種：甲硫氨酸、賴氨酸、色氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸。4．脫氨基作用氨基酸在氨基酸氧化酶的作用下，進(jìn)行氧化脫氨作用生成酮酸（不含氮部分）和氨（含氮部分）。氨在肝臟中經(jīng)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)轉(zhuǎn)變成尿素而排出體外，酮酸經(jīng)三核酸循環(huán)氧化分解為二氧化碳和水，釋放能量，也可以合成糖類和脂肪。四、三大有機(jī)物代謝的關(guān)系糖類可以轉(zhuǎn)變成非必需氨基酸，氨基酸都可以轉(zhuǎn)變成糖類和脂肪，糖類和脂肪可以互相轉(zhuǎn)化。關(guān)于糖類、蛋白質(zhì)和脂肪在動(dòng)物體內(nèi)的轉(zhuǎn)化關(guān)系可以概括如下：表示精尖轉(zhuǎn)彎成非必需氨某酸第八節(jié) 生物的呼吸作用【知識(shí)概要】一、呼吸作用的概念、類型和生理意義生物的呼吸包括外呼吸和內(nèi)呼吸兩個(gè)步驟。外呼吸是指機(jī)體與外界環(huán)境之間的氣體交換。動(dòng)物通過(guò)呼吸器官、植物通過(guò)葉的氣孔與外界進(jìn)行氣體交換。內(nèi)呼吸是指細(xì)胞的呼吸，即呼吸作用。生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳和水或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的過(guò)程叫做呼吸作用。生物的呼吸作用包括有氧呼吸和無(wú)氧呼吸兩種類型，有氧呼吸是由無(wú)氧呼吸進(jìn)化而來(lái)的。有氧呼吸是高等動(dòng)植物進(jìn)行呼吸作用的主要形式。呼吸作用的生理意義主要表現(xiàn)在：呼吸作用為生物體的生命活動(dòng)提供能量，還為體內(nèi)其他化合物的合成提供原料。二、呼吸作用的過(guò)程1．有氧呼吸的過(guò)程有氧呼吸最常利用的物質(zhì)是葡萄糖。有氧呼吸的反應(yīng)式：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量 有氧呼吸的全過(guò)程分為三個(gè)階段：（1）糖酵解，葡萄糖在無(wú)氧條件下分解為丙酮酸的過(guò)程。該階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，可概括如下：C6H12O6＋2NAD＋2ADP＋2Pi2CH3COCOOH＋2NADH2＋2ATP（2）三羧酸循環(huán)，在有氧條件丙酮酸徹底分解的過(guò)程。該階段在線粒體中進(jìn)行。三羧酸循環(huán)是糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸及其他物質(zhì)的共同代謝過(guò)程?？偸娇筛爬椋海?）呼吸鏈和氧化磷酸化（生物氧化），前兩階段脫下的氫經(jīng)呼吸鏈的一系列電子傳遞體和氫傳遞體而逐步氧化，最后氫被氧接受，形成水。同時(shí)，呼吸鏈上氧化作用釋放的能量和ADP的磷酸化作用偶聯(lián)起來(lái)，形成大量ATP。該階段也在線粒體中進(jìn)行，和概括為：2．無(wú)氧呼吸的過(guò)程細(xì)胞無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。無(wú)氧呼吸全過(guò)程分為兩個(gè)階段：（1）與有氧呼吸的第一階段相同。（2）在缺氧條件下，丙酮酸在不同酶的催化作用下，或脫羧形成乙醛，再被還原成乙醇；或直接被還原生成乳酸?？偡磻?yīng)式為：C6H12O6＋2ADP＋2Pi→2C2H5OH＋2CO2＋2ATPC6H12O6＋2ADP＋2Pi→2