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人教版生物七年级下册第四单元第三章第二节《发生在肺内的气体交换》知识点
展开第二节 发生在肺内的气体交换
外界的空气经过呼吸道的处理进入肺,在肺里与血液进行气体交换。
两部分:肺与外界的气体交换—呼吸运动➕肺泡与血液的气体交换—气体扩散
一、 肺与外界的气体交换—原理:呼吸运动
包括吸气➕呼气
a肺:呼吸系统的主要器官,位于胸腔内,左右各一。左肺两叶,右肺三叶。吸气➕呼气,一分钟16次。
胸廓是由脊柱、胸骨、肋骨和肋骨之间肌肉构成的骨形笼状支架。在肺和胸廓内壁之间有一个封闭的胸膜腔。胸膜腔内没有空气,只有很薄的一层浆液。
b呼吸运动
⚠️呼吸运动的实现是由于呼吸肌(肋间肌/膈肌)的收缩和舒张,使胸廓有节律地扩张和收缩,从而使肺内容积增大或减小,导致肺内气压降低或升高。
①呼吸时胸廓的变化
左图吸气
右图呼气
②模拟膈肌和肺运动的过程
该实验只模拟了膈肌收缩或舒张导致胸廓容积的变化。此图只能膈肌上下径变化。不足之处:他无法模拟胸廓(前后左右/横向)径的变化
吸气:大降收负吸。 呼气:与吸气相反
胸廓/肺容积:扩大/扩张 胸廓/肺容积:减小/缩小
胸廓前后、左右径、上下径:增大。 胸廓前后、左右、上下径:缩小
肋骨:向上、向外运动。 肋骨:向下、向内运动
膈顶部:下降。 膈顶部:上升
肋间肌/膈肌:收缩。 肋间肌/膈肌:舒张
外界大气压高于肺内气压。 外界大气压低于肺内气压
肺内气压减小,气体进入 肺内气压增大,气体排出(急救方法)
⚠️气体总是由大气压强大的地方向压强小的地方移动。外界压强等于肺内压强时,就是吸气、呼气结束的一瞬间。
③吸入气体和呼出气体的比较
人体吸入的气体中,氧气含量较多,二氧化碳含量较少。
人体呼出的气体中,氧气的含量减少,而二氧化碳的含量明显增多。
⚠️如果溺水,最先影响肺与外界的气体交换。
【拓展:此处用一道题说明膈肌的类型图)
下列图示中,图甲表示气管a、胸腔b、肺c三者的组合示意图:图乙表示胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态。当图乙中的膈肌从①状态向②状态转化时,图甲a、b、c三部位的气压由小到大的顺序是( )
①➡️②膈顶部下降,根据口诀得知此时吸气状态。气体从外界进入肺,外界大气压大于肺内气压。
故气压关系a大于c大于b
如果②➡️①,一切相反。气压a小于c小于b
只看图乙:吸气完成/呼气开始瞬间膈肌在②,呼气完成/吸气开始瞬间膈肌在①
呼吸作用:
发生场所:细胞中的线粒体
吸入:氧气;呼出:二氧化碳
⚠️氧气浓度:肺泡最高 ;二氧化碳浓度最高:组织细胞】
二、 肺泡与血液的气体交换—原理:气体的扩散作用
肺是呼吸系统的主要器官,主要作用是气体交换。肺泡是肺结构和功能的基本单位。
肺泡:支气管最细的分支末端
a肺泡适于气体交换的特点
①肺泡数量多,约有3亿个,肺泡总面积大
②肺泡外包绕着丰富的毛细血管
③肺泡壁和毛细血管壁都很薄,只由一层扁平的上皮细胞构成
b肺泡与血液的气体交换
体现出生物学(结构和功能相统一)的观点
①原理:
气体的扩散作用,即一种气体总是由含量高的地方向含量低的地方扩散,直到平衡为止。
②过程:
氧气:吸入新鲜空气后,肺泡中的氧含量高于血液里的氧含量,氧气由肺泡扩散进入肺泡周围的毛细血管。
二氧化碳:流经肺泡的血液中的二氧化碳含量高于肺泡内的二氧化碳的含量,二氧化碳由血液扩散进入肺泡。
⚠️肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液,可与红细胞中的血红蛋白结合;同时血液中的二氧化碳也通过这些毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,然后排出体外。血液中氧气含量:增加;肺泡中二氧化碳含量增加
⚠️氧最后是在细胞中的什么部位被利用的??线粒体
⚠️人体的组织细胞内二氧化碳的相对含量最高,其次是静脉血(氧气含量较低),再次是动脉血(氧气含量更高),肺泡中二氧化碳的相对含量最低,因此,二氧化碳通过扩散作用排出体外。而氧气的相对含量恰恰相反,因此,组织细胞能源源不断地获得充足的氧气。
【本处插入一到题拓展血液循环和动静脉血这个知识】
【
如图是人体呼吸的示意图,其中①表示肺泡与外界的气体交换,原理是:呼吸运动。②表示肺泡与血液的气体交换,原理是气体的扩散作用③表示气体在血液中的运输,原理是血液循环④表示组织间气体交换。原理是气体的扩散作用
(1)在过程①中,与吸入的气体相比,呼出的气体中含有较___多___的二氧化碳.
(2)通过过程②,可把含氧较少的____静脉__血变为含氧丰富的____动脉__血.
(3)血液中运输氧的血细胞是_____红细胞_,氧气由这种细胞携带,经过程___③___(填序号)运输到组织间,通过过程____4__(填序号)进入组织细胞,供组织细胞进行__呼吸____作用,分解__有机物____,释放能量.】
③结果:
通过肺泡与血液之间的气体交换,血液中的氧含量增加,二氧化碳含量减少。
中间是肺泡 四周是毛细血管
A是二氧化碳。B是氧气
Ⅰ代表吸气。 Ⅱ代表呼气。
肺泡中氧气进入血液需穿过2层上皮细胞(4层细胞膜)
三、组织处的气体交换—原理:气体扩散
①过程:
含氧气多的血液流经各组织处的毛细血管时,血液中的氧气进入组织细胞,细胞里的二氧化碳进入血液中,这个过程可简单表示:
②结果
在组织细胞内的线粒体中,细胞中的有机物在氧的参与下分解产生水和二氧化碳,同时释放能量。二氧化碳排出体外,能量供给人体进行各项生命活动。
总结:
⚠️通过呼吸系统和血液循环系统等的合作,实现了外界与组织细胞之间的气体交换。
⚠️呼出气体二氧化碳增加的根本原因:组织细胞的呼吸作用,产生二氧化碳。
习题题型:
1。下图是某人在一次平静呼吸中肺内气压与外界气压差的变化曲线
左图和右图一样分析。
A点表示本次呼吸中吸气的开始
BB段 肺内气压与外界气压差小于0,所以肺内气压小于外界大气压,处于吸气状态,应用口诀:大降收负吸。AB段处于吸气状态,胸廓/肺容积:扩大/扩张;胸廓前后、左右径、上下径:增大;肋骨:向上、向外运动;膈顶部:下降;肋间肌/膈肌:收缩;外界大气压高于肺内气压;肺内气压减小,气体进入
B点表示肺内气压与外界气压相等,本次吸气结束,呼气开始
CCC段 肺内气压与外界气压差大于0,所以肺内气压大于外界大气压,处于呼气状态。所有变化与吸气状态相反。
C点表示本次呼吸中呼气的结束
甲:吸气 乙:呼气
ab肺内压小于大气压,吸气。
b点吸气结束。
bcd段肺内压大于大气压,呼气。d点呼气结束。
de同理,吸气
A平静状态。 动力来自肋间肌和膈肌的收缩和舒张。 B运动状态(如慢跑)
A,20秒进行了6次呼吸,B,20秒进行了9次呼吸。
呼吸频率较快的是B,说明其呼吸更深更强。耗氧量更大。
ab段肺容量减少,表示呼气,
b表示呼气结束一瞬间,外界气压等于肺内气压
bc段肺容积增加,表示吸气,
c表示吸气结束一瞬间,外界气压等于肺内气压
bcd表示一次呼吸全过程
探究人体呼出的气体成分的实验装置示意图
对照组:甲 作用:作为对照
实验组:乙
实验变量:二氧化碳
吸气、呼气完成后澄清石灰水明显变浑浊的是:乙
实验结论:人呼出的气体中含有较多的二氧化碳
二氧化碳是由组织细胞内(线粒体)产生的,通过(血液循环)到达肺部毛细血管,从血液中进入(肺泡),然后随呼气过程排出体外。
人体内的气体交换包括[A]和[B]两个过程(括号内填字母)A肺泡与血液的气体交换. B组织处的气体交换
(2)图中①表示氧气的扩散过程,②表示二氧化碳的扩散过程.
(3)图中的血管属于毛细血管.判断的依据是红细胞单行通过.
(4)由于肺泡壁和上图血管壁都只由一层上皮细胞构成,因此肺泡中的氧气进入红细胞需穿过5层细胞膜.在血管内,①氧气是由红细胞运送的.
甲 肺泡与血液的气体交换
乙组织处的气体交换
经过气体交换,图甲中血液变化是 静脉 血变为动脉 血.甲图:氧气含量增加,二氧化碳含量减少。乙图:氧气含量减少,二氧化碳含量增加
氧气含量最高:肺泡内
二氧化碳含量最高:组织细胞内
人体的气体交换包括肺泡内的气体交换和组织处的气体交换,它们是通过扩散作用实现的。肺泡有利于进行气体交换的特点:肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成