生物奥赛普通生物学课件之七.ppt

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1、1普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换第六章第六章气体交换气体交换 呼呼 吸吸2普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 呼吸进行的条件呼吸进行的条件 气体必须溶于水水，才能被吸收 一、陆生植物的气体交换一、陆生植物的气体交换 二、动物的气体交换二、动物的气体交换 呼吸呼吸 3普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换一、陆生植物的气体交换一、陆生植物的气体交换气孔、皮孔，气体交换面在体内，保持气孔、皮孔，气体交换面在体内，保持湿润湿润。( (一一) )叶和气孔叶和气孔 （气体交换的细胞表面积叶表面积）（气体交换的细胞表面积叶表面积） 蒸腾作用蒸腾作用（tran

2、spirationtranspiration） 作用：湿润、散热作用：湿润、散热( (二二) )茎和根的气体交换茎和根的气体交换 茎：幼茎茎：幼茎气孔；老茎气孔；老茎皮孔。皮孔。 根：无特化气体通道。根：无特化气体通道。 根毛和幼根表皮，根毛和幼根表皮， 体内间隙。体内间隙。4普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换二、动物的气体交换二、动物的气体交换 呼吸呼吸（一）水生动物（一）水生动物（二）陆生动物（二）陆生动物（三）鸟类的呼吸系统（三）鸟类的呼吸系统（四）人的呼吸系统（四）人的呼吸系统5普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换（一）水生动物（一）水生动物 1. 无专门

3、呼吸器官无专门呼吸器官 2. 体表体表（皮肤）呼吸呼吸 3. 鳃呼吸鳃呼吸 4. 其他形式呼吸器官其他形式呼吸器官 1. 无专门的呼吸器官无专门的呼吸器官 单细胞动物单细胞动物（原生动物） 整个细胞的表面； 小型多细胞动物小型多细胞动物（海绵、水螅等） 身体 两层细胞； 每个细胞 直接与水接触6普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换2. 体表（皮肤）呼吸体表（皮肤）呼吸 蜗虫、水生蚯蚓等； 沙蚕 皮肤；皮肤； 肉足肉足（疣足疣足） P291 图图12 - 14 起源：起源：体壁（皮肤）外伸物； 功能：功能：运动、呼吸（血管鳃血管鳃）7普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交

4、换3. 鳃呼吸鳃呼吸 河蚌 P140, 图图6 - 3、鱼 P139，图图6 - 2 鳃的起源：鳃的起源：体壁（皮肤）外伸物； 鳃的特点鳃的特点 表面积大表面积大 血管丰富血管丰富（血管鳃血管鳃） 壁薄壁薄（仅1-2层细胞） 制造水流：水流：口、鳃盖的张闭（鱼）； 鳃表纤毛摆动（河蚌） 逆流交换：逆流交换：水流、血流方向相反8普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换4. 其他形式（自学）其他形式（自学） 体壁皮肤 内陷、分化的产物； 消化道 内陷、分化的产物； 其他形式 呼吸树：呼吸树：海参（直肠泄殖腔）（直肠泄殖腔） （P140 图图6 - 3） 直肠鳃：直肠鳃：蜻蜓幼虫（稚虫稚虫

5、）（气管鳃气管鳃） 尾鳃：尾鳃：豆娘幼虫（稚虫）（气管鳃） （接下页）9普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 水生昆虫：水生昆虫：气管气管 直接从空气中获得氧气直接从空气中获得氧气 到水面上呼吸；到水面上呼吸； 呼吸管：呼吸管：伸出水面呼吸 物理鳃：物理鳃：从水中获得溶解氧溶解氧 构造：构造：绒毛（翅下、体背面、整个体表） 机制：机制：呼吸 气泡内氧分压下降 水中溶解氧 进入气泡； 生活环境：生活环境：水温低、含氧量高（湍急山溪）10普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换（二）（二）陆生动物陆生动物 无专门的呼吸器官无专门的呼吸器官 陆涡虫、蚯蚓等 皮肤呼吸皮肤呼吸

6、潮湿环境潮湿环境 保持皮肤湿润湿润 专门的呼吸器官专门的呼吸器官 陆生动物陆生动物呼吸时面临的问题呼吸时面临的问题 空气干燥干燥 呼吸器官失水失水 解决办法：解决办法： 专门的呼吸器官呼吸器官; 呼吸器官深藏体内深藏体内; 足够的面积面积; 气体的运输运输11普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 陆生动物的呼吸器官陆生动物的呼吸器官 1. 书肺（自学）；书肺（自学）； 2. 气管；气管； 3. 肺肺1（自学） 蜘蛛 P142，图图6 - 4 1- 2对 腹部腹面囊状内陷 与书鳃书鳃（鲎）同源； 书叶状 故名； 书肺孔 保水12普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换2.

7、 气管气管 P 142, 图图 6 - 5，A & B 陆生节肢动物（马陆、蜈蚣、蜘蛛、昆虫等） 起源：起源：体壁皮肤内陷 气管系统：气管系统：气孔、气管、支气管、微气管 几丁质环纹 支持 气孔开闭的调节气孔开闭的调节 气温、运动、生理状况 瓣膜 控制开闭； 交替开闭； 开放的对数、频率、时间长短 (接下页) 13普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 蝗虫：蝗虫： 气孔：10对（胸2、腹8） 前4对 进气；后6对 排气 交替开放 跳蚤：跳蚤：8对气孔 平时：仅第1、8对开放 间隔时间长（ 5-10秒/次） 高温、运动时 频率 快 开放时间 长 开放气孔 多 雌性吸血后（卵巢发育）

8、：全部开放 14普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 昆虫气体运输的昆虫气体运输的特点特点 微气管微气管 直接送到组织、细胞 血液不运输气体血液不运输气体 优点：优点：高度适应陆生干燥环境 缺点：缺点：不适用于大型动物15普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换3. 肺：肺： (1) 陆生蜗牛陆生蜗牛（自学） (2) 脊椎动物脊椎动物(1) 陆生蜗牛陆生蜗牛 “肺（囊）” P142, 图图 6 - 5 血管丰富 不是真正的肺 外套膜（体壁）的一部分； 与脊椎动物的肺不是同源器官同源器官16普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换(2) 脊椎动物脊椎动物 肺鱼、

9、总鳍鱼；肺鱼、总鳍鱼； 有尾两栖类有尾两栖类（蝾螈）（自学）； 无尾两栖类无尾两栖类（蛙、蟾蜍）； 爬行类爬行类（龟、鳖、蜥蜴、蛇）； 鸟类、哺乳类鸟类、哺乳类17普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 肺鱼、总鳍鱼肺鱼、总鳍鱼 呼吸器官呼吸器官 鳃鳃 主要呼吸器官 “肺肺”（鳔）：干旱、陆上迁徙时 外鼻孔 鼻腔 内鼻孔内鼻孔 口腔 食道 鳔管 鳔 过渡类型：过渡类型：水生 陆生； 鳔：鳔：陆生动物肺肺的前身（同源器官）（同源器官）18普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 有尾两栖类有尾两栖类（蝾螈）（自学） 肺肺 成体、简单（无分隔）； 皮肤；皮肤； 鳃鳃 幼体有，

10、成体有或无 无尾两栖类无尾两栖类（蛙、蟾蜍） 幼体：鳃鳃（成体无）； 成体：肺肺 分隔简单、空泡状； 皮肤皮肤 湿润 失水；19普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 爬行类爬行类（龟、鳖、蜥蜴、蛇） 肺肺 发达（海绵状） 鸟类、哺乳类鸟类、哺乳类 肺肺 高度发达（海绵状）； 高代谢率，恒温恒温20普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换（三）鸟类的呼吸系统（三）鸟类的呼吸系统 鼻 咽 喉 气管 （鸣管鸣管） 支气管 肺 1. 鸣管；鸣管； 2. 肺；肺； 3. 气囊；气囊； 4. 呼吸过程；呼吸过程； 5. 呼吸特点呼吸特点21普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章

11、气体交换1. 鸣管鸣管 P. 143, 图图6 - 6 特点特点 不同于哺乳类 位置：位置：气管下方、气管与支气管之间 哺乳类 喉喉 气管上方； 构造：构造： 鸣膜鸣膜 1对； 鸣肌鸣肌 气管外； 哺乳类 声带声带 喉内； 发声发声：呼、吸气时均能发声； 哺乳类 呼气时才能发声22普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换2. 肺肺 特点特点（不同于哺乳动物） 无肺泡无肺泡 网状微气管组成 微气管微气管 网状网状（两端均与支气管相通） （肺泡 泡状盲端） 气流在微气管中单向流动单向流动 支气管 微气管 支气管23普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换3. 气囊气囊 P144

12、, 图图 6 - 7, A 分布：分布：身体各处，包括骨骼 功能功能 减轻比重减轻比重 利于飞翔； 冷却降温系统冷却降温系统 剧烈飞行运动 大量的热； 帮助呼吸：帮助呼吸：储存新鲜空气（见下页）24普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换4. 呼吸过程呼吸过程 P144, 图图 6 - 7, B 吸气吸气 前、后气囊 扩张； 肺内废气 前气囊（储存）； 外界空气 气管 肺（第一次气体交换） 后气囊（储存） 呼气呼气 前气囊压缩 囊内废气 支气管 体外； 后气囊压缩 囊内新鲜空气 肺（第二次气体体交换）25普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换5. 呼吸特点呼吸特点 气体在

13、肺内单向流动单向流动 P144, 图图 6 - 7, B 双重呼气：双重呼气：呼吸一次，进行两次气体交换 呼、吸气时均有新鲜空气进入肺， 各进行一次气体交换 逆流交换流交换 P144, 图图 6 - 7, B 高效率：高效率：适应高代谢率26普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换（四）人的呼吸系统（四）人的呼吸系统 P145, 图图 6 - 8 1. 呼吸道及气体交换呼吸道及气体交换 2. 呼吸动作呼吸动作（略讲） 3. 肺活量肺活量（自学） 4. 窒息窒息（略讲） 5. 高空飞行高空飞行（略讲） 6. 潜水潜水 7. 潜水海兽潜水海兽（略讲）（人的呼吸系统！） 8. 请勿吸烟请勿

14、吸烟27 普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换1. 呼吸道及气体交换呼吸道及气体交换 鼻腔、鼻腔、咽、喉、气管、支气管、咽、喉、气管、支气管、肺肺 鼻腔鼻腔（略讲） 原始功能：原始功能：嗅觉 次生功能次生功能 呼吸通道； 加温、湿润空气； 保护（防止外物、细菌入侵） （接下页）28普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 进化途径进化途径（见前述） 产生的问题：产生的问题：呼吸与进食的矛盾 解决办法解决办法（见前述） 内鼻孔内鼻孔后移 分隔呼吸道、食物道； 硬腭、软腭硬腭、软腭出现 分隔呼吸道、食物道； 吞咽反射吞咽反射 防止食物进入气管 后遗问题后遗问题（见前述） 偶

15、尔食物呛入气管29普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 肺：肺：左、右1对，海绵状 组成： 小气管； 微气管； 肺泡 大量、海绵状； 肺泡肺泡 高效气体交换器官 表面积极大（100m2 皮肤面积）； 壁薄 1层细胞 ； 密布微血管 ； 气体交换方式气体交换方式 扩散（被动运输） 取决于O2、CO2 分压（浓度）30普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换2. 呼吸动作呼吸动作（略讲） 肺壁：肺壁：无横纹肌 无主动扩张、收缩能力 胸廓的扩张与收缩胸廓的扩张与收缩 横隔膜横隔膜 升、降 胸腔上下径变化； 肋间机肋间机 舒张、收缩 胸腔前后、左右径变化 （接下页）31普通生物

16、学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 吸气运动吸气运动 主动吸入 横隔膜横隔膜 收缩 下降 胸腔上下径扩大； 肋间外肌肋间外肌收缩、肋间内肌肋间内肌舒张 肋骨前端上举 胸骨推向前方 胸腔前后径、左右径扩大； 共同作用共同作用 胸腔扩大 负压 外界空气被吸入 呼气运动：呼气运动：气体被动压出 横隔膜横隔膜 舒张 隆起 胸腔上下径恢复（变小） 肋间外肌肋间外肌舒张、肋间内肌肋间内肌收缩 肋骨、胸骨复位 胸腔前后径、左右径恢复（变小） 共同结果：共同结果：胸腔缩小 肺被压缩 正压 肺内气体（CO2）呼出32普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 呼吸方式呼吸方式 胸式呼吸：胸式呼吸

17、：肋间肌肋间肌运动形成的呼吸运动； 腹式呼吸：腹式呼吸：横隔膜横隔膜运动形成的呼吸运动； 混合呼吸：混合呼吸：胸式呼吸 + 腹式呼吸； 平静时 75% 腹式呼吸； 25% 胸式呼吸； 负压呼吸：负压呼吸：哺乳类、鸟类的呼吸； 正压正压（吞咽式）呼吸：蛙类 吞（压）气入肺；33普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换3. 肺活量肺活量（自学） 潮气：潮气：平静呼吸时， 一次吸入（或呼出）的空气量 补吸补吸（呼）气：气： 平静吸（呼）气后，再深吸（呼）气， 吸入（或呼出）的空气量 肺活量：肺活量：潮气 + 补吸气 + 补呼气 残气：残气：深呼气后，肺内残留的气量； 哺乳类哺乳类特点 鸟类

18、如何？鸟类如何？34普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换4. 窒息窒息（略讲） 供氧障碍 细胞缺氧 细胞呼吸受阻 溺水：溺水：肺泡充水 肺炎：肺炎：肺泡充满组织液 CO中毒：中毒：CO与血红蛋白结合 氰化物中毒：氰化物中毒：细胞色素氧化酶失活 电子传递受阻35普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换5. 高空飞行高空飞行（略讲） 高空缺氧高空缺氧 高度 气压（包括氧分压） 肺泡内气体交换量 血液中含氧量 耐受极限耐受极限 高度7000m 动脉血含氧量 正常值的50%； 超过耐受极限 昏迷 加压密封舱加压密封舱36普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换6. 潜

19、水潜水 呼吸困难：呼吸困难：水下高压 肺泡难以张开； 压缩空气：长时间吸入 氮麻醉氮麻醉（迟钝、思睡、昏迷） 氮麻醉氮麻醉 成人体内氮气氮气 1L（海平面上）： 脂肪吸收：脂肪吸收：0.5L - 不可能再增加； 溶于体液：溶于体液：0.5L； 潜水：压缩空气 体液含氮量体液含氮量 100m深，11L氮氮 （接下页）37普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 危害危害 迟钝、思睡、昏迷； 迅速上升 突然减压 体液中氮逸出 气泡 痛苦、失去知觉； 阻塞中枢神经传导通路 不治的麻痹症麻痹症 解决办法：解决办法： 控制潜水时间； 缓慢上升； 加压舱 逐渐减压38普通生物学 第二部分 个体生

20、物学 第六章 气体交换7. 潜水海兽潜水海兽（略讲） 形态、行为、生理的适应性适应性 体内含氧量高体内含氧量高 每千克体重比人多2倍 肺小肺小（形态）：利于潜水; 含氧量小（占含氧总量5%）（人 36%） 血液含氧量高血液含氧量高（生理） 占全身含氧量70%（人 51%） 脾脏大脾脏大（形态）： 储存的血液量大 供潜水用 （比非潜水动物多2-3倍） 肌肉含氧量高肌肉含氧量高 肌红蛋白含量高肌红蛋白含量高（生理） 结合大量的氧 （接下页）39普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 潜水时供血情况潜水时供血情况（生理） 对一些器官减少、停止供血减少、停止供血 皮肤：减少 还可降低体表热

21、量损失； 消化系统等：减少； 肌肉：供血很少、甚至停止 肌肉自身储氧很多 缺氧时：糖酵解糖酵解 ATP 集中供血集中供血给对缺氧最敏感的器官 脑、脊髓、心脏等 （接下页）40普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换 潜水时心跳潜水时心跳（生理） 全身耗氧量 可耐受高氮含量可耐受高氮含量 潜水前先呼气潜水前先呼气（行为） 肺缩小 利于潜水； 排出部分氮 预先降低血氮含量 减少上升时产生气泡的危险 肌肉可吸收大量的氮肌肉可吸收大量的氮（生理） 控制血氮含量41普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换8. 请勿吸烟请勿吸烟（略讲） 多种有害物质：有害物质：尼古丁、碳氢化合物等 危害危害 慢性支气管炎：慢性支气管炎：痰多、咳嗽； 哮喘：哮喘：长期刺激 气管收缩 心跳、呼吸加快 哮喘 肺原性心脏病：肺原性心脏病：致死 肺泡失去弹性 肺气肿 氧供应不足 右心室补偿性膨大 肺原性心脏病 致癌作用致癌作用42 普通生物学 第二部分 个体生物学 第六章 气体交换END