第２章 生命を維持するはたらき（教p90～） １ 呼吸 ヒトの器官のうち、体外とのガス交換をおこなうのは 肺である （やってみよう）肺が空気を出し入れしているしくみを 考えてみよう（教p91） ○方法 ①教科書の写真にあるように肺のモデル装置を作る ②ペットボトルの底の風船を手で引いたり、戻したりし たときの内部の風船の様子を観察する ③ペットボトルの側面を押しつぶしたり、戻したりした ときの内部の風船の様子を観察する ○結果 風船を引いたとき →内部の風船は 風船を戻したとき →内部の風船は ペットボトルを押したとき →内部の風船は ペットボトルを戻したとき →内部の風船は （便覧40-2B） ○考察 肺には筋肉がないので、自ら運動することができない ペットボトルの底につけた風船は にあたり、 ペットボトル自体は にあたる 息を吸うときは、ろっ骨が筋肉によっ ろっ骨が て 、横隔膜が縮んで →肺が 空気が 横隔膜が 息を吐くときは、筋肉が ろっ骨 ろっ骨が は元の位置に戻り、横隔膜は →肺は ので、 空気が 横隔膜が （便覧40-2） ヒトの呼吸器官の構造 気管支 気管 気管支 肺動脈 肺胞 肺静脈 肺胞 毛細血管 横隔膜 ※肺胞は直径0.3mmほどの小さな袋で、気管支の 先端に位置する。ヒト（成人）ではその数は2～3億個 ※肺胞のつくり といわれる ※毛細血管は非常に細い血管で、肺胞を包み込んで いる。気体は血管壁を ※肺胞と毛細血管との物質交換 ○取り込まれた空気の流れ 口や鼻 →気管 →肺（気管支） →肺（肺胞） →空気中の酸素は血液中の （血液（血しょう）中の二酸化炭素は肺胞の中へ） 気体 酸素 窒素 酸素 水蒸気 赤血球 二酸化炭素 吸気 78.42% 20.19% 呼気 74.34% 15.76% 0.75% 0.04% 6.18% 4.21% 二酸化炭素 ※肺が無数の肺胞からつくられている理由 肺の ため → が大きいと、効率よくガス交換を行うこ とができる ※肺のはたらき動画1 ※肺のはたらき動画2 ※肺のはたらき動画3 いろいろな呼吸器官 ○肺呼吸：肺を用いるガス交換 （例） ○えら呼吸：えらという器官を通して、水中でおこなうガス ※魚のえら 交換 ※外鰓 （例） ○皮ふ呼吸：体表を使って行うガス交換 （例） ２ 血液とその循環（教p93～） 血管 からだの隅々まで血液を運ぶ管 （便覧38-1C） 血管 動脈：心臓から血液が 血管壁は厚く、弁はない →圧力がかかるため 血管 静脈：心臓に血液が 血管壁は薄く、弁がある →逆流を防ぐため 毛細血管と組織液およびリンパ管とリンパ液 （便覧39-3） 毛細血管：動脈の末端と静脈の末端をつなぐ細い血管 血管壁が薄いので、血液の液体成分が浸み 出し、細胞を浸す（→ ） ※組織液 リンパ液 ：組織液が全身にはりめぐらされたリンパ管 に入ったもの。 で血管に戻る 血液 赤血球 組織液 リンパ液 リンパ球 ※リンパ球は異物を排除する機構（ ）に関与して いる 観察３（メダカの尾びれの毛細血管を観察しよう）（別紙） メダカの尾びれの毛細血管に見られた粒は と 呼ばれる血液の成分である 血液の成分 赤血球 ：ヘモグロビン（Hb）という鉄 （便覧39-2） を含む色素をもち、酸素を運 ※赤血球の働き 搬する細胞 固形成分 Hbは、O2が 、CO2が ときほど酸素と結合しやすい 白血球：体内に進入した細菌や異 血液 物を排除する細胞（ ） ※血液の成分 ※血液と血球 ※白血球の食作用 血小板：けがをしたとき血液を ※血液凝固動画 ※血小板 させる 液体成分・・・血しょう ：栄養分・老廃物（CO2）・熱 ※血しょうの働き などの運搬 心臓と血液の循環 心筋と呼ばれる筋肉からなり、全身に血液を送り出す器官 心房（静脈が戻ってくる部屋）と心室（動脈を送り出す部 屋）からなる 肺 全身の組織 逆流を防ぐ弁 厚い 薄い （ヒトの心臓を正面から見た図） ○拍動 ※心臓内の血液の流れ 心房と心室が交互に収縮・し緩を繰り返すこと。1日に10 万回にもなる ①心房がし緩し、 血液が静脈から 心房へ ②心房が収縮、 心室がし緩し、 血液が心室に 流入 ③心室に血液が 溜まる ④房室弁が閉じ、 心室が収縮し、血 液が動脈へ ※体循環 ※肺循環 ○血液の循環 （便覧38-1A） ：酸素を多く含み、二酸化炭素の乏しい血液 ：二酸化炭素を多く含み、酸素の乏しい血液 血液は二つの経路を通って全身を循環している ：心臓 →肺動脈 →肺 →肺静脈 →心臓 （ 脈血） （ 脈血） ：心臓 →大動脈 →全身の組織 →大静脈→心臓 （ 脈血） （ 脈血） ※肺動脈には ことに注意 が、肺静脈には が流れる （確認） 右図はヒトの血液循 環の道筋を模式的に 示したものである 血液の流れを矢印で 表すと共に、各部の 名称を記入せよ ただし、動脈血、静脈 血の流れる血管をそ れぞれ赤、青の矢印 で表すこと 肝臓 門脈 腎臓 小腸 ○いろいろな心臓のつくり 魚類 全身への血流が は虫類 不完全だが隔壁が生じ、 心室で血液が （教p99図22） 両生類 心室で動脈血と静脈血 が混合 鳥類 哺乳類 心室での混合なし ３ 消化と吸収（教p100～） 食物 ※食物に含まれる養分 ：生物のからだを構成するもののうち、炭素を含 む化合物 ：からだの調子を整えるためなどに必要な成分 ビタミン・食塩・カルシウムなど これらのからだを構成する物質はどこから来るのか？ （有機物の例） （便覧36-1D） ○炭水化物 ： ・ ・ からなる糖で、主要なエネ ルギー源である パン・ご飯などの食品に含まれる （例） 、 など ○タンパク質： ・ ・ ・ ・ からなり、から だをつくる成分になるほか、エネルギー源に もなる 肉・魚・牛乳などの食品に含まれる と呼ばれる物質が結合してできて いる （例）コラーゲン、ケラチンなど ○脂肪 ：炭素・水素・酸素からなる物質で、エネルギー源 として貯蔵される 油・バターなどの食品に含まれる と が結合してできている 消化 消化：食物に含まれている有機物などの養分を吸収さ れやすい形に変化させる過程 （実験１）デンプンに対するだ液のはたらきを調べよう のはたらきによって、 ＜結果１＞ デンプンは （ ）や （ ）などに変 化した → によって変化した ＜結果２＞ だ液のはたらき具合は → （ ）で最もよくはたらいた ○消化器官 食物から必要な養分を 体に取り入れるはたらき※食道のはたらき動画 をしている器官 ○消化管 （便覧36-1A） ※胃のはたらきアニメーション ※胃のはたらき動画 口から始まり、食道、胃、 小腸、大腸を通ってこう門 に終わる一本の長い管 ※食べ物の通り道アニメーション （問）右図の（ ）に名称を ※小腸のは 記入し、消化管を赤で塗りま たらき動画 しょう ※消化管以外の消化器系(ナレーション付) ※消化管を通る食物の様子 ※大腸のはたらき アニメーション ○消化液 消化器官から出される性質の異なる液 消化液 作られる場所 はたらく場所 だ液 胃液 たん汁 すい液 腸液 ※十二指腸 胃と小腸をつなぐ消化管。約25cm（指12本分）の幅 であることからこのように呼ばれる ※十二指腸のはたらきアニメーション ○消化酵素 消化液に含まれ、食物の養分を大きい分子から小さ い分子に変えるはたらきをもつ でできており、ある決まった相手にしか はたらかない 消化酵素自体は ので、 はたらくことができる 付近の温度で最もよくはたらく （消化酵素の具体例） 炭水化物を分解する消化酵素 ※デンプンの消化 大きい分子 → アミラーゼ デンプン → マルターゼ マルトース → 酵素名 小さい分子 ※グルコース＝ マルトース＝ タンパク質を分解する消化酵素 ※タンパク質の消化 酵素名 大きい分子 → 小さい分子 → ペプシン タンパク質 → タンパク質 トリプシン ペプチダーゼ （ポリ）ペプチド → ※アミノ酸がいくつか（50個未満）結合したものをペプチド といい、それ以上多く結合したものをポリペプチドという （タンパク質はポリペプチドのうち機能的にはたらくもの） 脂肪を分解する消化酵素 ※脂肪の消化 → 酵素名 大きい分子 小さい分子 リパーゼ 脂肪 → ○消化の過程 消化管 消化液 炭水化物 だ液 口腔 胃液 胃 たん汁 十二指腸 すい液 小腸 （便覧36-1B） タンパク質 脂肪 ※ 腸液 最終物質 吸収場所 小腸の 小腸の ※たん汁には消化酵素は含まれないが、たん汁に含ま れる は脂肪の消化を助ける作用がある （やってみよう）デンプンとブドウ糖の分子の大きさを比 べてみよう 右図のような操作を行い、セロ ファン内の液体とビーカー内の 液体をそれぞれヨウ素液とベ ネジクト液で検査した。結果は どのようになると考えられるか。 ヨウ素液 セロファン内 ビーカー内 ベネジクト液 ○草食動物と肉食動物の歯の違い（教p106トピック） 具体例 肉食動物 ライオン 草食動物 シマウマ 骨格 発達している歯 腸の長さ 比較的 比較的 ※肉食動物と草食動物の消化管 ○草食動物はなぜ植物だけを食べて生きていけるのか （教p106トピック） 草食動物の胃には微小な生物がおり、動物が消化でき ない炭水化物を分解してくれる また、それらの微小生物も栄養源として吸収するため 吸収と利用 消化された養分はどうなるのだろうか？ →消化された養分は消化管から体内に吸収される 有機物は小腸の壁から吸収される （便覧37-2A） （小腸の表面） 毛細血管 リンパ管 ※小腸の壁のつくり 小腸の壁には多数のひだがあり、小さな突起（ ）で 覆われている → を大きくし、効率よく吸収するため ※小腸の表面積 （便覧37-1B） ○養分のゆくえ グルコースやアミノ酸 →柔毛の → →肝臓 →心臓 ※小腸の血管 →全身の細胞へ 脂肪酸やモノグリセリド →柔毛の （柔毛で脂肪に再合成） → →心臓 ※小腸のリンパ管 →全身の細胞へ 水分や無機塩類 →大腸の → （一部はそのまま静脈へ） →肝臓 →心臓 →全身の細胞へ これらの養分は全身の細胞で細胞呼吸に用いられる ※ヒトの消化器 ○肝臓のはたらき（教p109トピック） ※ヒトの肝臓 ① をつくる ②養分を蓄える グルコースからグリコーゲンをつくる ③解毒作用 有害な物質を無害な物質にする （例）アンモニアから をつくる 排出 細胞でできた不要な物質を体外に出すはたらきのこと 細胞（の）呼吸の結果生じる物質 →水・二酸化炭素・老廃物 ※老廃物 ：飲食物が利用されたあと、体内に不要となっ た物のこと 最終的には便や尿、汗などになる この水や老廃物の排出には、腎臓や肝臓などがかか わっている ○腎臓 （便覧41-1） 腹部左右に一対存在する 血液をろ過し、不要な物質をこしとる →不要な物質とこしとられた水はぼうこうに貯められ、 尿として排出される 腎臓は多数の腎単位（ネフロン）からなる 髄質 皮質 ※腎臓のしくみ ※腎臓のはたらき 拡大 ろ過 腎う 皮質 腎臓 ぼうこうへ 髄質 ※ブドウ糖などの栄養分も 一旦ろ過されるが、水と共 に毛細血管に される 腎うへ 毛細血管 集合管 （復習） それぞれどんな元素から構成されていたか？ 炭水化物・脂肪 ：炭素・酸素・水素 →よって、呼吸によって生じるのは と タンパク質 ：炭素・酸素・水素・窒素・硫黄 →よって、呼吸によって生じるのは と と （と ） ※アンモニア（毒性 ）は肝臓で尿素（毒性 変えられて排出される ）に
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