## 第四单元
## 生物圈中的人
“地球, 我的母亲,/我过去, 现在, 末来,/ 食的是你, 衣的是你, 住的是你, /我要怎么样才能够报答你的深恩?”（郭沬若，1919）这深情而富含哲理的诗句, 让人感动, 更启迪我们对人和地球关系的思考。
人的生长发育和生理活动都依赖于生物圈的环境和资源；人类的活动也影响和改变着生物圈。在学习本单元时, 我们既要了解人体的结构和生理, 也要关注人和生物圈的关系。
## 第一章
人的由来
“我从哪里来?”这是你孩提时代就会问爸爸妈妈的问题。现在你长大了, 通过学习, 你将了解人的生殖和发育的奥秘。
“人类从哪里来?” 尽管历史悠远，扑朔迷离， 但科学的发展, 正在为此勾画出日益清晰的轮廓。
19世纪时, 进化论的建立者达小文 ( Charles R. Darwin, 1809-1882)，在仔细比较了人和现代类人猿的相似之处后, 提出人类和类人猿的共同祖先是一类古猿。从那时起, 曾经流行于世的人是神创造的观点, 就受到了猛烈的冲击。
现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿
现代类人猿是人类的近亲, 对它们的研究, 为解开人类起源之谜提供了重要的线索。
## 观察与思考
请你观察右图所示的四种类人媴,并结合生活经验和知识, 尝试回答下列问题。
1 这些类人猿今天分布在哪些地方?它们的生活方式有什么共同点?
2 类人猿在形态结构上确实与人有许多相似之处，但究竟在哪些方面与人有根本的区别呢?
3 随着人类数量的不断增加, 类人猿的数量却日益減少, 为什么会这样呢?
现代类人猿生活在热带或亚热带丛林中，适于树栖生活。它们虽然能下地, 但不能真正直立行走, 手也远不如人类的灵巧, 大脑和智力还远逊于人类。现代类人猿和人类的共同祖先是森林古猿。 在距今1200多万年前, 森林古猿曾广泛分布于非洲、亚洲、欧洲地区, 尤其是非洲的热带丛林 (图 4-1) 。
图 4-1 森林古猿生活场景想象图
森林古猿在热带丛林过着以树栖为主的生活, 这和现代类人猿一样。森林古猿的一支, 由于特殊的原因, 走向了演化为人类的艰难历程, 在这个过程中逐渐产生了与猿不同的特征, 并且创造了辉煌的文明。从猿到人的进化, 究竟是怎样发生的呢?
## 从猿到人的进化
地质学家的研究告诉我们, 1千万至2千万年前, 地壳运动剧烈, 地球上相继出现了喜㝍拉雅山、阿尔卑斯山等山脉, 在东非则形成了全长 6000 多千米的大裂谷。当时的气候也发生剧烈变化。在地形和气候的巨大变化的影响下, 东非大裂谷地区原先的热带从林, 有一部分变成了稀树草原。多数古人类学家认为, 人类就是起源于这一地区。
在东非大裂谷地带, 古人类学家发现了许多早期古人类化石（fossil）, 也就是石化了的遗体、遗物、遗迹。其中有距今 300 万年前的少女霝西 (Lucy) 的骨骼化石（图 4-2) 。从化石可以看出，路西的䯔冝较宽阔，上肢骨和下肢骨在形态上已经发生了变化, 下肢骨更粗壮，有利于直立行走。根据这些化石资料和其他有关证据, 科学家认为, 在东非大裂谷地区, 由于森林大量消失, 一部分森林古猿不得不下地生活。下到地面上生活的那部分森林古猿, 由于环境的改变和自身形态结构的变化, 一代一代地向直立行走的方向发展, 前肢则解放出来, 能够使用树枝、石块等来获取食物、防御敌害, 臂和手逐渐变得灵巧。比露西生活年代更晩近一些的化石证据还表明, 后来的古人类能够使用工具, 如石器 (图4-3) 。这相当于使自己的四肢得以延伸，捕猎和御敌能力都大大增强。
分森林古猿不得不下地生活。下到地面上生活的那部分森林古猿, 由于环境的改变和自身形态结构的变化, 一代一代地向直立行走的方向发展, 前肢则解放出来, 能够使用树枝、石块等来获取食物、防御敌害, 臂和手逐渐变得灵巧。比露西生活年代更晩近一些的化石证据还表明, 后来的古人类能够使用工具, 如石器 (图4-3) 。这相当于使自己的四肢得以延伸，捕猎和御敌能力都大大增强。
图4-3 距今175万年前的古人类遗物__石器
又经过若干万年, 古人类制造的工具越来越复杂, 并且能够用火, 大脑也越来越发达, 在群体生活中产生了语言。用火烧烤食物，改善了身体的营养, 有利于脑的发育; 复杂而精巧的工具的制造和使用, 又促进了脑的发达, 使他们能够想出各种办法来解决困难; 大脑中主管语言的区域日益完善, 丰富的语言, 使相互之间能更好地交流与合作。就这样, 在同猛兽环伺、风雨无常的大自然的斗争中, 人类变得越来越强大。经过漫长的岁月, 人类从自然界的弱者逐渐变成了强者 (图4-4)。人类现在已经强大到能够改变生物圈的面貌。人类是否应当更加理智地发展和运用改造自然的能力呢?
图4-4 人类起源与发展示意图
## 技能训练
## 区分事实和观点
科学家的观点往往是根据事实提出的。对同一个问题, 科学家因为研究的方法和手段不同, 可能会发现不同的事实, 提出不同的观点。 对于同一个事实, 科学家可能会有不同的观点。因此, 在科学探究过程中，注意区分事实和观点是十分必要的。
请阅读下面的短文。
我们人类源自何方? 为了破解这个难题, 世界各国的科学家作出了种种推断和论证。
20世纪70年代之前, 国际上普遍认为古人类起源于亚洲, 因为中国等亚洲国家发现了大量古人类化石，如“北京猿人”化石等。1974年， 科学家在非洲发现了 300 万年前的古人类化石露西, 其后又在这一地域发掘出 200 万 300 万年前的古人类化石，而其他地区一直没有发现这么古老的古人类化石。由此, 1987年国际学术界形成了比较普遍的看法, 即人类的始祖在非洲，亚洲的直立人是从非洲迁徙过来的。
近年来, 随着新的古人类化石的发现和研究, 以及对古人类和现代人群基因的比较研究, 对人类的起源又有不少争论。有人对非洲起源说提出质疑，但多数人仍然赞同人类起源于非洲的观点。
根据上面的短文, 判断下列陈述中哪些是事实, 哪些是观点。
（1） 古人类露西的化石是在非洲发现的。
（2）露西生活在 300 万年前。
（3）其他地区没有发现 200 万 300 万年前的古人类化石。
（4） 其他地区没有 200 万 300万年前的古人类化石。
（5）亚洲的直立人是从非洲迁徒过来的。
地壳剧烈运动和气候剧烈变化, 会对生活在东非大裂谷地区的森林古獟的生活产生什么影响?
地壳剧烈运动和气候剧烈变化, 会对生活在东非大裂谷地区的森林古獟的生活产生什么影响?
通封本节学习, 你将知道：
- 人类起源于那一类动物?
- 从猿道人的进化过程大致是怎样的？
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “√” ，错误的画 “× ”。
(1) 森林大量消失与部分森林古猿向直立行走方向发展没有直接关系。（）
（2）古人类的化石，是研究人类起源问题的直接证据。（）
（3）古人类用火把食物烤熟，改善了身体的营养，促进了脑的发育。（）
2. 在哺乳动物中, 与人类亲缘关系最近的可能是:（）
A. 黑猩猩;
B. 长臂猿;
C. 猕猴;
D. 狒狒。
3. 用你所知道的关于人类起源和发展的知识, 简要说明环境影响生物, 生物能适应环境也能改变环境。
4. 请你查阅资料, 并和老师、同学进行交流：除了化石证据外, 研究人类的起源和发展, 还有什么方法? 科学家形成了哪些新的观点?
5. 曹植有首诗, 批评哥哥曹丕对他的迫害：“其在釜下燃, 豆在釜中泣。本是同根生, 相煎何太急!” 人猿同祖, 人类应当怎样对待珍稀、濒危的现存猿类呢?
## 科学家的故事
## 我国科学家与北京猿人
我国的古人类化石非常丰富, 中国科学家在研究人类的起源和发展方面, 作出了重要的贡献。著北京㹤人头盖骨化石名的北京猿人化石，发现于北京西部周口店的龙骨山。1927年，我国的地质学家李捷和古生物学家杨钟健、裴文中、贾兰坡等参加发掘工作。 1929年，裴文中第一个发现了北京猿人头盖骨化石。到1937年，共发现代表 40 多个不同个体的北京猿人的骨化石, 以及石器、骨器, 还有用火的多种痕迹。他们是生活在大约距今 50 万至 20 万年前的直立人。很不幸，其中的头盖骨化石在日本侵华战争中丢失了。
新中国建立后, 我国科学家在周口店继续发掘, 又获得了一些化石。贾兰坡先生毕生坚持发掘和研究，他在晩年被誉为“龙骨山的守望者”。贾兰坡先生于 2001 年病逝, 遵照他的遗愿, 他的一半骨灰埋葬于龙骨山，相伴远古的祖先长眠于地下。
周口店遗址是亚洲大陆远古时期人类发展历史的重要遗存，对它的研究表明，在人类历史的 “黎明”时代, 的确有过 “直立人” 阶段，他们是 “南方古猿” 的后代, 也是以后出现的 “智人” 的祖先。1987年，周口店遗址被联合国教科文组织列为 “世界文化遗产”。现在, 我国已在周口店建立了遗址博物馆，并在周边进一步发掘古人类化石。
北京㧼人头部复原像
## 第二节 人的生殖
## 想一想，议一议
在人的生殖过程中，许许多多的精子竞相向卵细胞游动, 最终只有一个精子能进入卵细胞并与卵细胞结合形成受精卵。受精卵最终会在女性体内什么地方发育成胎儿? 你还能提出其他问题吗?
人类是由森林占猿进化而来的那么，我们每
个人又是怎样来到世上的呢？人类新个体的产生，要经历雌雄生殖细胞的结合，在母体内完成胚胎发育，再由母体产出的过程。这一过程主要是靠生殖系统（reproduetive system)完成的
## 生殖系统
男性和女性的生殖系统不一样，这是男人与女人在身体结构上最大的差别。
## 现賩与思烤
仔细观察男女生殖系统的结构模式图4-5、图4-7, 并分别在图4-6 和图4-8上指示线末端处标出各生殖器官的名称。
讨论
(1) 男女生殖系统中, 产生和输送生殖细胞的器官分别是什么?
(2)子宫的名称和它的功能有关时? 为什么?
男性的主要生殖器官是睪丸。睪丸的功能是产生精子, 并且分泌雄性激素。附睾是贮存精子的器官。精子从附梓通过输精管输送到尿道, 通过尿道排出体外。
女性的主要生殖器官是卵巢。卵巢的功能是产生卵细胞, 并且分泌雌性激素。卵细胞从卵巢中排出后会沿着输卵管向子宫方向移动。子宫是胚胎发育的场所。
图4-5 男性生殖系统示意图 (正面) 分泌雄性潡素)
图4-6 男性生殖系统示意图 (侧面)
图4-7 女性生殖系统示意图 (正面)
图4-8 女性生殖系统示意图 (側面)
## 小资料
激素是身体内产 生的调节身体生长 发育和生理活动的 一类物质，详见第6 章第4节。
## 生殖过程
睾丸产生的精子 ( sperm) 和卵巢产生的卵细胞 (egg cell ) , 都是生殖细胞, 它们分别含有男性和女性的遗传物质。含有精子的精液进人阴道后, 精子游动进人子宫, 进而进人输卵管内与卵细胞相遇。众多的精子中, 只有一个能够进人卵细胞并与卵细胞结合形成受精卵（fertilized egg）。
受精卵不断进行细胞分裂，逐渐发育成胚泡。 胚泡缓慢地移动到子宫中, 最终附着在子宫内膜上, 就好比一粒种子落到了土壤中（图4-9）。
图4-9 排卵、受精和胚泡发育示意图
在子宫内膜上, 胚泡中的细胞继续进行分裂和分化, 逐渐发育成胚胎, 在 8 周左右时发育成胎儿一已经呈现出人的形态 (图4-10）。
图4-10 发育5周、7周的胚胎和新生儿
5 周的胚胎
7周的胚胎
新生儿
胎儿生活在子宫内半透明的液体一一羊水中, 通过胎盘、脐带从母体获得所需要的营养物质和氧; 胎儿产生的二氧化碳等废物, 通过胎盘经母体排出（图4-11）。
图4-11  子宫内的胎儿、脐带和胎盘关系的示意图
胎盘呈扁圆形, 是胎儿和母体交换物质的器官。胎盘靠近胎儿的一面附有脐带, 脐带与胎儿相连。胎盘靠近母体的一面与母体的子宫内膜相连。 胎盘内有许多䇝毛, 伐毛内有毛细血管, 这些毛细血管与脐带内的血管相通, 伐毛与伐毛之间充满了母体的血液。胎儿和母体通过胎盘上的伐毛进行物质交换。 一般来说，从形成受精卵开始到第 38 周 ( 266 天 ）时，胎儿就发育成熟了。成熟的胎儿和胎盘从母体的阴道产出, 这个过程叫做分娩（图4-12）。 分娩意味着新生儿的诞生。
图4-12 分娩的大致过程
从图上看, 分娩似乎并不复杂。但是对于母亲来说, 分娩却常常伴随着剧烈的阵痛。母亲的生育不容易，父母把子女养育成人更不容易，这是我们每一个人都应当铭记的。
通过本节学习，你将知道：
- 男性和女性生殖系统各有那些主要结构? 它们各有什么功能?
- 受精的过程是怎样的?
- 胚胎发育的大致过程是怎样的?
人类是由森林古猿进化而来的。那么, 我们每个人又是怎样来到世上的呢? 人类新个体的产生, 要经历雌雄生殖细胞的结合, 在母体内完成胚胎发育, 再由母体产出的过程。这一过程主要是靠生殖系统 ( reproductive system) 完成的。
## 练习
1. 男性产生生殖细胞的器官是：（）
A. 密丸;
B. 阴茎；
C. 输精管;
D．阴囊。
2. 女性产生生殖细胞的器官是：（）
A. 子宫;
B. 卵巢；
C. 输卵管;
D. 阴道。
3. 胚胎在母体内发育的场所是：（）
A. 卵巢;
B. 输卵管;
C. 子宫;
D. 腹腔。
4. 胎儿与母体进行物质交换的结构是：（）
A. 子宫内膜;
B. 输卵管;
C. 羊水;
D. 胎盘
5. 一位孛妇在怀㚺期间体重增加了14千克。这位养妇身体的各部分增重的情况如下表所示。分析这个表中的数据，说说你对母亲怀孕有什么新的认识。
| $\begin{array}{c}\text { 各组成 } \\ \text { 部分 }\end{array}$ | 胎儿 | 胎盘 | 羊水 | 子宫 | 乳腺 | 增多的血液 | $\begin{array}{c}\text { 母体奶藏的 } \\ \text { 营养物质 }\end{array}$ | 其他物质 |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| $\begin{array}{c}\text { 质量 } \\ \text { (千克) }\end{array}$ | 4 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2.5 | 1.5 |
## 科学家的故事
## “试管樱儿之父”荣获诺贝尔奖
罗伯特・爱德华兹
2010年10月4日，从瑞典斯德哥尔摩传出消息：85岁高龄的剑桥大学荣举教授罗伯特·爱德华兹（Robert G. Edwards），因发明了体外受精技术而获得这一年度的诺贝尔生理学或医学奖。
早在20世纪 50 年代，爱德华兹便开始研究体外受精技术。后来，他与帕特里克·斯特普托（1988年逝世）共同研究出“试管婴儿”技术。什么是“试管婴儿” 呢? “试管嬰儿”是指利用人工方法, 让卵细胞和精子在体外受精, 受精卵在体外形成早期肧胎后再植入子宫，胚胎在子宫内完成发育。
爱德华兹和斯特普托在英国剑桥创办了世界上第一个体外受精诊所。这种矢学千预人类生殖过程的做法曾遭遇来自教会、政府和新闻媒体的巨大阻力, 还受到科学界一些同仁的强烈怀疑。在这种情况下, 爱德华兹和斯特普托仍然坚持科学真理, 勇于实践。1978年7月 25 日, 在该诊所诞生了世界上第一个“试管婴儿”一一英国的路易斯·布朗。这是不巭不育治疗方面的一场革命。从那以后，世界上诞生了数百万的“试管婴儿”，其中包括1988年诞生于北京医科大学 (现北京大学医学部) 第三附属医院的我国大陆第一个“试管婴儿”。
这项技术适用于因输卵管堵塞阻碍受精而不孕的好女，也适用于因精子数量少，或精子活动能力弱而需在体外用单精子注射完成受精的男性。
诺贝尔生理学或医学奖评委会的表彰书说：“约有 400 万人的诞生得益于体外受精技术。如今，罗伯特·爱德华兹的设想变成了现实, 给全世界的不孧不育者带来福音。”消息传到已经自然受孨当了妈妈的世界上第一个“试管樱儿” 路易斯·布朗那里, 她感动地说：“正是这位具有开创精神的科学家，我才得以来到这个世界上! ”
将精子直接注入卵细胞
## 第三节 青春期
想一想，议一议
在什么年龄容易长青春痘? 在这个年龄, 身体上还有哪些变化呢?
你和你的同龄人都在步人一个重要的发育时期—一青春期, 这是一个生长发育发生重要变化的时期。你近来从自己和同学身上感受和观察到某些变化了吗？怎样才能健康地度过青春期呢?
青春期的身体变化
## 资料分析
某地男女生身高增长速度曲线
崒丸和卵巢的发育趋势
讨论
(1) 男孩和女孩开始身高突增的年龄有没有差别?
(2) 你和本组同学的身高变化与图中数据完全一致吗？如果有出入, 请分梊原因。
(3)男孩和女孩体形的变化与隹丸和卵樂的发育有关吗？你是怎样得出结论的？
(4)男孩和女孩在青春期的身体变化还有哪些?
男孩和女孩的体形
身高突增是青春期的一个显著特点。男孩和女孩的体形开始发生变化, 区别也越来越明显, 这和睪丸分泌的雄性激素，卵巢分泌的雌性激素有关。 另外, 神经系统以及心脏和肺等器官的功能也明显增强。青春期是一生中身体发育和智力发展的黄金时期。
进人青春期后, 男生和女生的性器官都迅速发育，男孩和女孩还会发生一些 “羞于启齿” 的生理现象：男孩出现遗精（图4-13），女孩会来月经 （图4-14) 。其实, 这都是正常的生理现象, 男女同学都应当了解。
图4-13 遗精及其原因
月经初湖的年玲一㱽为 $12 \sim 18$ 岁, 极少数早于 10 岁或䢔于 18 岁。
月经来潮与卵巢和子宫内膜的周期性变化有关。从青春期开始、卵巢内的卵细胞继续发育成熟并排出，与此同时，卵巢分泌雄激素和孕激素，促使子宫内䐅增早和血管潧生, 为肧胎在子宫内发育创造条件。排出的卵如果没有受精，卵巢的雄激素和孕激素的分泌会很快减少, 引起子宫内膜组织坏死脱落, 血管破裂出血。脱落的子宫内膜砟片连同血液一起由阴道排出，这就是月经。
在月经初潮时, 卵巢重量仅为成熟时的 $40 \%$ 。以后卵㭮继续发育长大。由于卵巢的功能不稳定, 在月经初潮后的半年到一年时间内, 月经不一定按规律每月来湖。以后会逐月按时来潮。每次月经出血持续 5 天左右。一般每次月经量为 $10 \sim 100$ 毫升, 平均为 50 吏升。 行经期间由于盆腔充血，有时会出现轻微腹湧、腤酸等，这属于正常现象。
图4-14 月经来潮的原因月经期间
月经期间应当注意什么?
图4-15 月经期的卫生
1.每天要用温水清洗外阴部, 使用的毛巾和盆葽清洁
2.要使用清洁的卫生巾
3.避免着涼。
4.要做到心请䂛炀, 情绪稳定.
5.要有足㿟的畽眠和你息
6.进行适当的运动, 但要避免剧烈运动。
女性在月经期间, 子宫内膜自然脱落, 子宫口稍稍张开，如果不注意卫生, 就会造成子宫腔感染。另外, 来月经时多数伴有轻微的疼痛或不适感, 要避免剧烈活动。疼痛严重时, 应当请医生诊治。月经期间要注意哪些方面的卫生呢（图4-15）？
## 青春期的心理变化及其卫生
青春期的男孩和女孩, 心理上也发生着明显的变化，生活中常常会有较多的心理矛盾。
图4-16 青春期心理特点的一些表现内心世界逐渐复杂，有的事情不想跟家长交流。有了强烈的独立意识, 遇到挫折又有依赖性, 渴望得到家长和老师的关怀。
观看图4-16, 想一想, 你有过类似的情况吗? 应当怎样正确处理呢?
进人青春期后, 随着身体的发育, 性意识也开始萌动, 常表现为从初期的与异性疏远, 到逐渐愿意与异性接近, 或对异性产生朦胧的依恋, 这些都是正常的心理变化。应当注意的是, 青春期正是学知识、长才干、树立远大理想、圭造美好心灵的关键时期。因此, 应当集中精力, 努力学习, 积极参加各种文体活动和社会活动, 同学间相互帮助, 与师长密切交流，健康地度过人生的金色年华。
## 小资料
男性和女性除了性器官方面的差异外，还有一些各自特有的征象，即第二性征。男性第二性征主要表现为胡须、脑毛等的生长, 喉结突出, 声音变粗，声调较低等。女性第二性征主要表现为骨益宽大，乳房增大，声调较高等
## 练习
1. 下表是青春期各项发育指标的出现顺序。这个表是科学家分析研究了许多人之后归纳出来的。对于每个男孩或女孩来说, 与表中各项指标相比, 可能存在一些差异。只要差异不大, 都可以认为是正常的。请你对照这个表, 分析自己的发育情况。如果有疑问, 可以请教家长、老师或医生。
| 年龄（岁） | 女孩 | 男孩 |
| :---: | :---: | :---: |
| $8 \sim 9$ | 身高突增开始 |  |
| $10 \sim 11$ | $\begin{array}{l}\text { 乳房发育开始, 身高突增高峰, 出现 } \\ \text { 阴毛 }\end{array}$ | 身高突增开始，睪丸、阴茎开始增长 |
| 12 | 乳房继续增大 | 身高突增高峰, 出现喉结 |
| 13 | 月经初潮出现, 出现腋毛 | 出现阴毛, 莘丸、阴茎继续增大 |
| 14 | 乳房显著增大 | 变声, 出现腋毛 |
| 15 | 皮下脂肪增多，体态趋丰满 | 首次遗精, 出现胡须 |
| 16 | 月经有规律 | 莘丸、阴茎已达成人大小 |
| $17 \sim 18$ | 骨髀愈合，生长基本停止 | 体毛接近成人水平 |
| 19以后 || 骨䯈愈合, 生长基本停止 |
2. 通过查阅报纸、刊物、书籍和互联网等, 了解除了课文已经讲述的之外, 青春期的卫生保健还应当注意的事项。
3. 如果你是男生, 当你发现有的女生因为月经而发生情绪变化, 甚至还影响体育锻炼或劳动时, 你应当怎样对待她们?
## 第二章
## 人体的营养
我们吃的粮食、蔬菜和水果来自植物, 肉、 蛋、奶来自动物。随着全球经济的一体化, 食物的来源日益广泛。有的食物可能来自异国他乡, 有的食物可能来自遥远的海洋深处。总之, 主要是生物圈中的其他生物给人类提供营养物质（nutrient substance ) 。
## 第一节 食物中的营养物质
## 想一想，议一议
航天员飞向太空, 在飞船中进行各种科学实验, 甚至还要出舱活动, 这都需要消耗大量的脑力和体力。为保证航天员的健康, 航天员的一日三餐必须科学合理。给航天员带到太空的食物中，至少应该含有哪些成分? 为什么需要这些成分呢?
和航天员一样, 我们也要有科学合理的营养。 那么, 我们吃的食物中含有哪些营养物质? 这些营养物质各有什么用途呢?
## 资料分析
每位同学挑选 1 2种常吃的食物, 参考教科书第38~ 39顶 “常见的食物成分表”，查阅这些食物中各含有哪些菅养物质。
## 讨论
(1)不同食物所含营养物质的种类和数量是否相同? 这对你选择食物的种类有哪些启示?
(2) 细胞的生活离不开物质和能量。那么食物中的营养物质与人体细胞所含物质和所需能量有什么关系?
食物中含有糖类、脂肪、蛋白质、水、无机盐和维生素等六类营养物质。
## 糖类、脂肪、蛋白质的作用
糖类、脂肪和蛋白质都是组成细胞的主要有机物，并且能为生命活动提供能量。
病人不能正常进食时, 往往需要静脉注射葡蒛糖液, 这是因为人体生命活动所需要的能量, 主要是由糖类提供的。葡萄糖、蔗糖、淀粉都属于糖类 ( carbohydrate)。图4-17 中是几种富含糖类的食物。在你常吃的食物中, 还有哪些食物糖类含量比较高? 请在图旁写出。
图4-17 糖类含量较多的食物
图4-18 脂㕫含量较多的食物
肥肉、大豆、花生等食物 (图4-18) 中含有较多的脂肪 ( fat)。贮存在人体内的脂肪是重要的备用能源物质。你可能有这样的体会, 病人几天吃不下食物，身体就会明显消瘦。这是因为贮存在体内的脂肪等物质消耗多而补充少。还有哪些食物脂肪含量比较高? 请在图旁写出。
图4-19 蛋白质含量较多的食物
儿童、青少年以及伤病员为什么需要多吃一些奶、蛋、鱼、肉等食物呢? 因为这些食物中含有丰富的蛋白质（protein)（图 4-19）。蛋白质是建造和修复身体的重要原料, 人体的生长发育以及受损细胞的修复和更新, 都离不开蛋白质。此外, 蛋白质也能被分解, 为人体的生命活动提供能量。在你常吃的食物中, 还有哪些食物蛋白质含量比较高? 请在图旁写出。
食物中含有能量, 这一结论是仅仅靠推测得出的吗? 能不能通过实验来测定呢?
## 探究
## 测定某种食物中的能量
## 科学方法
## 作出假设
作出假设需要根据已有的知识和经验来进行。针对不同的问题作出的假设是不同的。有的问题可能不需要作出假设，比如测种子的发芽率，在测定之前，不需要对种子发芽率提出假定的数值。
## 提示
- 可以通过测量食物燃烧放出热能的多少来测定食物中的能量。
- 选用的食物应该是容易燃烧的，如花生种子、核桃种子等。
- 1 毫升水每升高 $1{ }^{\circ} \mathrm{C}$, 需要吸收4.2焦的热量（焦是能量的单位）。
## 制订计划
你可以参考下面的实验装置和实验步骤， 根据自己或小组确定的探究课题，制订探究计划。
(1)  取一只锥形瓶（50毫升），注入 30 毫升水, 再将它固定在铁架台上。
(2)  在锥形瓶里放入一支温度计（温度计的下端要浸入水中，但不要接触雉形瓶的瓶底）。
(3)  门参照右图安装好实验装置，并测定水温。
(4)  称出一粒干燥花生种子的质量，将这粒种子放到火焰上点燃。
(5)  将刚刚燃烧的花生种子尽快放到锥形瓶底部。待这粒花生种子完全燃烧后，测量水温。
## 讨论和完善计划
自己制订出探究计划后, 通过小组讨论, 检查并完善自己的计划。 想一想：怎样做才能尽量减少花生种子燃烧中热量的散失?
## 实施计划
按照修改后的探究计划进行实验, 并及时统计和分析数据。
## 得出结论
## 科学方法
## 设置重复组
实验测得的数据往往存在误差，因此需要设置重复组，也就是同一个实验在相同的条件下要重复做几次。如果重复组的实验数据十分相近, 则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响。 实验结果应当取各重复组的平均值。
## 水和无机盐的作用
水是人体细胞的主要成分之一, 约占体重的 $60 \% \sim 70 \%$ 。人体的各项生命活动, 离开水都无法进行。人体内的营养物质以及尿素等废物, 只有溶解在水中才能运输。
无机盐的作用多种多样。例如, 含钘的无机盐是骨骼和牙齿的重要组成成分。其他无机盐也各有作用。表 1 简要介绍了人体缺乏几种无机盐时的主要症状。请你通过查阅有关资料, 将富含这几种无机盐的食物名称填写在表中 “食物来源”一栏。 表1几种无机盐的缺乏症状和食物来源
| 无机盐的种类 | 缺乏时的症状 | 食物来源 |
| :---: | :---: | :---: |
| 含锠的无机盐 | $\begin{array}{l}\text { 儿童缺钲易患佝偻病（鸡胸、X形或O形腿）；中老年 } \\ \text { 人特别是妇女缺䥻，易患骨质疏松症 }\end{array}$ |  |
| 含磔的无机盐 | 㡳食、贫血、肌无力、骨痛等 |  |
| 含铁的无机盐 | 缺铁性贫血（之力、头晕等） |  |
| $\begin{array}{l}\text { 含磧的无机盐 } \\ \text { (微量) }\end{array}$ | 地方性甲状腺肿, 儿童的智力和体格发育出现障碍 |  |
| $\begin{array}{l}\text { 含铰的无机盐 } \\ \text { (微量) }\end{array}$ | 生长发育不良, 味觉发生障碍 |  |
## 维生素的作用
阅读下面的故事，想一想说明了什么问题。
几百年前的欧洲, 长期在海上航行的水手经常遭受坏血病的折磨, 患者常常牙跟出血, 严重的会出现皮肤淤血和渗血, 甚至死亡。人们一直查不出病因。奇怪的是, 只要船只靠岸, 水手上岸生活一段时间, 这种疾病就不治而愈了。水手们为什么会得坏血病呢?
一位随船医生通过细心观察发现, 水手在航海时很难吃到新鲜的水果和蔬菜。这位医生试着让水手天天吃一些新鲜的柑橘, 奇迹出现了一坏血病很快就痊愈了。那么, 柑橘为什么会有如此神奇的本领呢? 经过长期研究, 科学家从新鲜的水果和蔬菜中提取出维生素C (又叫抗坏血酸)， 并证实坏血病就是维生素C缺乏症。维生素 ( vitamin) 是一类比较简单的有机物, 种类很多, 其中大多数是人体自身不能制造的, 只能从食物中摄取。维生素不是构成细胞的主要原料, 不为人体提供能量, 人体每日对它们的需要量也很小, 但是它们对人体的重要作用是其他营养物质所不能代替的。人体一旦缺乏维生素, 生长发育就会受到影响, 甚至患病。表2简要介绍了几种维生素缺乏时的症状。请你查阅有关资料, 将富含这几种维生素的食物名称填写在表 2 中 “食物来源” 一栏。
表2几种维生素的缺乏症状和食物来源
| 维生素的种类 | 缺乏时的症状 | 食物来源 |
| :---: | :--- | :---: |
| 维生素A | $\begin{array}{l}\text { 皮肤干燥、夜盲症(夜晩看不清东西) } \\ \text { 干眼症等 }\end{array}$ |  |
| 维生素 $\mathrm{B}_{1}$ | 神经炎、消化不良、食欲不振等 |  |
| 维生萦C | 坏血病、抵抗力下降等 |  |
| 维生索D | 佝偻病、骨质疏松症等 |  |
注：植物性食物不含维生素A，但绿色蔬菜、瓜果和胡萝卜等食物中含有胡萝卜素，胡萝卜在人体内可以转化成维生素A。
通过本节学习, 你将知道：
-人体需要那些菅养物质?
-不同营养物质各自的主要作用是什么?
## 练习
1. 下表列出了A、B、C、D、E 5 种食物（各 100 克）中除水和无机盐以外的主要成分:
| 食物 | $\begin{array}{c}\text { 糖类 } \\ \text { (克) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 脂肪 } \\ \text { (克) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 蛋白质 } \\ \text { (克) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 维生素 } \mathrm{A} \\ \text { (亳克) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 维生素 } \mathrm{C} \\ \text { (毫克) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 维生素D } \\ \text { (毫克) }\end{array}$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| A | 0.4 | 90 | 6 | 4 | 7 | 40 |
| $B$ | 48.2 | 7 | 38 | 40 | 12 | 0 |
| C | 8.8 | 9.5 | 65 | 7 | 10 | 14 |
| $D$ | 52 | 0.1 | 2.5 | 0 | 1 | 0 |
| $E$ | 18 | 2 | 6 | 3 | 220 | 0 |
(1）根据上表可以知道，食物—(  )有助于防治夜盲症; 食物(  )能提供较多的能量; 食物(  )适合坏血病患者食用。
（2）长期将食物 $\mathrm{D}$ 作为主要食物会有哪些弊病?
2. 下面是人体所需的六种营养物质及它们在人体内的作用, 请用线将它们连起来。
蛋白质：人体对它的需要量很小, 却是人体必需从食物摄取的有机物
水：人体主要的供能物质
无机盐： 人体如果缺少这类物质, 就可能会患佝偻病、缺铁性贫血等疾病
糖类： 建造和修复身体的重要原料, 也可以为人体提供能量
维生素： 人体内含量最多的物质
脂肪： 人体内的备用能源物质
## 科学・技术・社会
## “第七类营养素”一膳食纤维
你只要细心观察就会发现，芹苸、柑橘、玉米、甘薯等食物中含有许多细丝。这些细丝就是一种謄食纤维。滕食纤维是指除淀粉外的复杂糖类, 包括纤维素、果胶等。那么, 纤维素和果胶是哪里来的呢? 原来它们是植物细胞的细胞壁的主要成分。謄食纤维大量存在于蔬莱、水果、海藻和桹食（特别是粗粮）等植物性食物中。
我们知道, 牛羊能够靠吃草生存, 这是因为牛羊的肠道里有专门消化纤维素的微生物。人的肠道里没有这样的微生物, 所以人是无法消化纤维素的。对于人体来说, 纤维素是肠道里的勿匈过客, 最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。
那么, 人吃进去的纤维素是不是对人没有益处呢? 不是的。纤维素等㬺食纤维能够促进胃肠的蝡动和排空。所以, 多吃一些富含謄食纤维的食物，排便就会通物，并且减少患大肠癌的机会。多吃一些富含膳食纤维的食物，还有利于降低人体内过高的血脂和血糖等, 从而有利于维护心脑血管的健康，有利于预防糖尿病，有利于维持正常体重。由于㬺食纤维具有如此重要的保健作用，因此，一些科学家把它称作人体的 “第七类营养素”。
富含膳食纤维的食物
## 第二节 消化和吸收
食物中的营养物质怎样才能进人人体细胞内呢? 水、无机盐、维生素等小分子物质能够直接通过细胞膜被细胞吸收，而淀粉、蛋白质和脂肪等大分子有机物, 必须先分解成小分子的有机物, 才能被细胞吸收。食物在消化道内分解成可以被细胞吸收的物质的过程叫做消化 ( digestion)。
图4-20 舌和哧液腺
## 食物的消化
食物的消化是靠消化系统来完成的。人体的消化系统是由消化道和消化腺组成的。消化道包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门等器官, 消化腺包括唾液腺、肝、胰等器官以及分布在消化道壁内的小腺体。食物在消化道的不同部位分别发生怎样的变化? 各种消化腺又有什么作用呢? 让我们从食物消化的第一站一口腔开始探讨。
口腔里面有牙齿、舌和唾液腺导管的开口（图 4-20）。唾液腺分泌的唾液，通过导管流人口腔。 吃东西的时候, 牙齿将食物切断、磨碎; 唾液腺大量分泌唾液; 舌一方面配合牙齿的咀嚼，一方面通过搅拌将食物与唾液充分混合。对食物的消化来说, 牙齿的咀嚼、舌的搅拌和唾液腺分泌唾液是不是都很重要呢?
## 探究
## 馒头在口腔中的变化
取一块槾头放到嘴里纸细咀嚼，慢慢地你能感觉到甜味。
## 问题
馒头变甜是否与牙的咀爝、舌的搅拌以及唾液都有关系呢? 如果是这样, 它们各起什么作用? 馒头为什么会变甜呢?
## 提示
(1) 可以设计一组实验来探究。其中, 有的只探究牙的咀嚼和舌的搅拌作用, 有的只探究堹液的消化作用, 有的则探究牙的咀嚼、舌的搅拌和唾液共同的作用。
(2) 淀粉是馒头的主要成分。淀粉没有甜味, 但淀粉分解形成的麦芽糖有甜味。淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。
(3) 牙的咀嚼、舌的搅拌和唾液的混合都是在口腔里进行的。口腔的温度大约是 $37^{\circ} \mathrm{C}$
## 制订计划
可以参考下面的方案制订自已的探究计划。
(1) 取新鲜的馒头，切成大小相同的 $\mathrm{A} 、 \mathrm{~B} 、 \mathrm{C}$ 三小块。将 $\mathrm{A}$ 块和 $\mathrm{B}$ 块分别用刀细细地切碎（模拟牙的咀嚼）；C块不做处理。
(2) 用凉开水将口漱干净，再在口肉含一块消毒棉絮。约1分钟后，用干净的镊子取出棉絮，将棉絮中的㕵液挤压到小烧杯中。
(1)
(2)
(3)
(3)取3支洁净的试管, 分别埨为(1)(2)(3)号, 然后做如
下处理：将 A 馒头碎屑放入(1)号试管中，注入2毫升唾液并充分搅拌;将B 馒头碎屑放入(2)号试管中，注入2毫升清水并充分搅拌; 将C 馒头放入(3)号试管中，注入2亳升唾液, 不搅拌。将这3支试管一起放到 $37^{\circ} \mathrm{C}$ 的温水中；5~10分钟后取出这3支试管，各滴加 2 滴碘液, 摇匀; 观察并记录各试管中的颜色变化。
## 讨论和完善计划
完善方案时，要进一步考虑以下问题：多大的䀠头块做实验合适? 怎样才能既方便又快速地获得大量的唾液? 实验装置在 $37^{\circ} \mathrm{C}$ 的温水中保持多长时间后再滴加磺液合适? 等等。
## 分工操作, 观察和记录
你们小组观察到的现象是:
## 分析结果，得出结论
哪个试管内的淀粉发生了分解?
你们小组得出的结论是:
## 讨论
(1) 牙齿、舌和唾液的作用, 有什么区别和联系?
(2) 口腔中有什么物质使淀粉发生了分解?
## 小资料
酶是活细胞产生的促进物质发生变化的有机物
图4-21 淀馚分解成麦芽糖示意图
上面的探究实验表明, 馒头变甜与唾液的分泌, 以及牙齿的咀㩊和舌的搅拌都有关系。通过牙齿的咀㩊和舌的搅拌, 馒头中的淀粉才能与唾液充分混匀, 堹液中的唾液淀粉酶才能充分发挥作用, 可以使淀粉分解为麦芽糖（图4-21）。
在口腔中, 食物中的淀粉只有一小部分被分解为麦芽糖，还末变成可吸收的葡萄糖。蛋白质和脂肪则没有分解。口腔里的食物通过吞咽, 进人食道, 再到胃里。胃里有胃腺分泌的大量胃液。胃不停地收缩和蠕动, 使食物与胃液混合, 变成像黏稠的糔糊一样的食塺，胃液中的蛋白酶对蛋白质进行初步分解。随着胃的蠕动，食糜下行，分批进人小肠。小肠中有胰腺和肠腺分泌的大量的消化液，其中有消化糖类、蛋白质和脂肪的酶。在多种消化酶的作用下，淀粉、脂肪和蛋白质分解为可以被细胞直接吸收的小分子有机物。例如，淀粉最终分解为葡萄糖，蛋白质最终分解为氨基酸。由此可见，食物的消化是在消化系统中逐渐完成的（图4-22）。
肝、胆、胰、十二指肠的逐渐完成的（图4-22）。 相互关系示意图
食物的消化过程包括两个方面 : 一是将食物切断、磨碎、与消化液充分混合, 二是食物中的大分子有机物在消化酶的作用下分解为能被细胞吸收的小分子有机物。
## 营养物质的吸收
食物在小肠中完成消化后, 随着小肠的蠕动继续下行，进人大肠。那么，食物消化后形成的葡萄糖、氨基酸等物质, 究竟是在小肠中还是在大肠中被吸收的呢?
## 资料分析
分析以下图文次料。
成人小肠的长度一般为 $5 \sim 6$ 米, 它的内表面有许多环形突起, 称为皱襞。皱襞表面有许多线毛状的突起一小肠线毛。 如果把一个人小肠里所有的小肠线毛都展开铺平, 它的面积接近半个笄球场大小。
大肠的长度一般为 1.5 米, 它的内表面也有环形波襞, 但是没有线毛状突起。
## 讨论
请你推测，吸收营养物质最多的是大肠还是小肠? 为什么?
## 小资料
肝胿分怭的胆汁中没有消化酶, 但它能使脂肪变成微小的颗粒，从而增加脂肪酶与脂肪的接触面积, 起到促进脂肪分解的作用。脂肪最终被分解为甘油和脂肪酸。
小肠的长度和内壁结构特点，使它具有巨大的表面积来吸收营养物质。小肠是人体吸收营养物质的主要器官。葡萄糖、氨基酸以及大量的水和无机盐等物质，被构成小肠狘毛壁的一层上皮细胞所吸收, 然后转运到小肠线毛腔内的毛细血管中, 随着血. 液运往全身各处。那些末被小肠消化和吸收的物质下行到大肠, 其中一部分水、无机盐和维生素被大肠吸收, 剩余的残渣形成粪便, 通过肛门排出体外。
类便中往往含有病菌、虫卵和其他一些对身体有害的物质, 如果排出后不加以处理就可能会污染土壤、水源, 甚至传播疾病; 如果通过高温堆肥、 沼气发酵等方式进行无害化处理, 就可以 “变废为宝”，成为农业生产上的有机肥。
## 小资料
小肠吸收的营养物质大多数会经血液汇集到肝戺。肝住可以将暂时不用的萳萄糖合成为糖原欦存起来，以备需要时利用。肝脏还可以将一些有毒物质转化为无毒物质。
## 技能训练
## 解读曲线图
右图中的曲线分别表示淀粉、脂肪和蛋白质在消化道中各部位 (依次用 A、B、C、D、E表示）被消化的程度。
(1) 图中哪一条曲线表示脂肪的消化过程?
(2) 淀粉、脂㕫和蛋白质各在消化道的哪个部位开始被消化?
(3) D中含有哪些消化酶?
## 练习
1. 请你设计一个表格, 在表格中依次列出人体消化系统各结构的名称, 以及这些结构各有哪些功能。
2. 分析下面的数据, 指出哪一部分消化道中的消化液最多。
在每天摄入 800 克食物和 1200 毫升水的情况下, 消化腺大致分泌以下数量的消化液： 1500 毫升唾液，2000毫升胃液，1500毫升肠液， 500 毫升胆汁, 1500 毫升胰液。
3. 一位同学吃西瓜时, 不小心将一粒西瓜子咽了下去。这粒西瓜子在他的体内会有什么样的经历呢？请你以 “西瓜子历险记”为题，写一篇科普小文章。
## 第三节 合理营养与食品安全
## 想一想，议一议
方便面, 即泡即食, 确实方便。旅行中便于携带, 救灾中便于运输, 可以解燃眉之急。 方便面能经常代替正餐吗? 为什么?
经常以方便面一类的速食食品替代正餐，不符合合理荣养的基本要求, 影响健康。
## 合理营养
合理营养（rational nutrition）是指全面而平衡的营养。“全面” 是指摄取的营养素（六类营养物质和膳食纤维) 种类要齐全; “平衡”是指摄取的各种营养素的量要合适（不少也不多, 比例适当），与身体的需要保持平衡。
请你分析下面一组图片（图4-23），然后与其他同学讨论图片所示的做法是否正确, 并说出科学道理。
图4-23 饮食与健康的关系
为了做到合理营养, 我国的营养学家将食物分为五类, 并形象地设计成 “平衡膳食宝塔” (图4-24), 提倡城乡居民每天均衡地吃这五类食物，以避免营养不良或营养过剩。 营养学家还指出, 为了保持身体健康, 必须保证每日三餐、按时进食; 在每日摄人的总能量中, 早、中、晩餐的能量应当分别占 $30 \% 、 40 \%$ 和 $30 \%$ 左右。
为了给居民提供最基本、科学的健康膳食信息, 中国营养学会制订了 《中国居民膳食指南》 （2007），基本原则
图4-24 中国居民的 “平衡樯食宝塔” (从 “塔基” 到 “塔顶” 表示五类食物的大致比例)
有十条: (1)食物多样, 谷类为主, 粗细搭配; (2)多吃蔬菜水果和薯类；(3)每天吃奶类、大豆或其制品；(4)常吃适量鱼、禽、蛋和瘦肉；(5)减少享调油用量，吃清淡少盐膳食；(6)食不过量，天天运动, 保持健康体重; (7)三餐分配要合理, 零食要适当;(8)每天足量饮水, 合理选择饮料; (9)如饮酒应限量；(10)吃新鲜卫生的食物。
根据上面所学习的知识, 请你设计一份营养合理的午餐食谱。
## 设计
## 为家长设计一份午餐食谱
## 目的要求
尝试运用有关合理营养的知识, 给家长设计一份营养合理的午餐食谱, 关心长辈的饮食。
## 提示
- 设计的午餐食谱只要求含有五类食物并且比例合适, 不要求计算其中能量的多少以及各类营养物质的量。
- 设计时应考虑当地常吃的食物种类、营养成分、价格, 以及中老年人的健康状况和饮食习惯等。
- 设计出的午餐食谱, 可在小组内交流, 然后进行修改和完善。小组内可以讨论以下问题：1.一份营养合理的午餐食谱，为什么应当包括五类食物? 2. 组内哪些午餐食谱基本做到了营养合理、经济实惠?
- 根据自己设计的食谱, 亲自在家中烹调, 请家长品尝, 并给家长讲明你设计的食谱中的科学道理, 听取家长对食谱的意见。
## 食品安全
食品安全问题，关乎公民的生命安全和身体健康, 国家以相应的法律和各种法规来规范和管理。 食品安全应贯穿于生产、运输、加工、储存、烹饪等全过程。图4-25和下页资料分析, 提到了生活中常遇到的一些食品安全问题及对策, 对此我们应当特别关注。
购买食品时㚻注意是否有食品生产许可证编号
发芽的马铃䕉
买肉时一定要看是否是检疫合格的
蔬菜和水果难免喷酒过农药，通过清水浸泡、冲洗，或者削去外皮，就可以減少农药残笪物。
㕌房和炊具只有经常保持干净，才不会沄染食品。
图4-25 食品安全
## 资料分析
课前收集 2 ~ 3种食品的包装袋或包装盒, 带到教室。仔细阅读包装袋上的文字。
## 讨论
(1) 应当关注食品包装上的哪些内容?
(2)怎样判断包装食品是否过了保质期?
(3)购买蔬菜、鱼肉等非包装食品时, 应当注意哪些问题?
## 小资料
在我国，产自良好生态环境，无污染、 安全、优质的食品, 统称为淥色食品。淥色食品分为 $\mathrm{A}$ 级和 $\mathrm{AA}$ 级两类, 它们的标志相似但略有区别。
A级 AA级
为保证食品安全, 保障公众身体健康和生命安全, 我国自2009年开始施行 《中华人民共和国食品安全法》) (该法于2015年进行了修订，以下简称《食品安全法》)。《食品安全法》规定, 在我国境内从事食品生产经营者, 应当依照法律、 法规和食品安全标准从事生产经营活动; 任何组织或者个人有权举报食品安全违法行为, 依法向有关部门了解食品安全信息, 对食品安全监督管理工作提出意见和建议。 《食品安全法》还规定了违法从事食品生产经营者应负的法律责任。
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “ $\vee$ ”，错误的画 “ $\times$ ”
（1）每种食物都含有六类营养物质。( )
（2）如果早餐吃得较少, 可以通讨多吃午餐来弥补。( )
（3）到快餐店购买快餐时, 应注意店面是否卫生, 有无卫生许可证。( )
（4）不能常吃含有苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠等防腐剂的食品。( )
2. 要制订一份合理的食谱, 用量最多的食物应是：( )
A.鱼类;
B.蔬菜类；
C.淀粉、谷物类；
D.肉类o
3. 有人说有 “虫眼” 的蔬菜和水果农药含量少。请你对这种说法做出科学评价。
4. 能用发霉、变质的残倸剩饭或饲料畩养家禽家畜吗? 为什么?
## 与生物学有关的职业
## 营养师
在医院、食品厂、运劫员训练基地和生产配餐的企业等单位，往往有营养师在辛勤地工作着。营养师是学过医学和党养学专门知识的专业人才。他们的任务是根据不同人群的㗬养需要, 负责为服务对象检测营养状况、设计食谱及食品的】生鉴定等工作。医院里的营养师既要懂得医学知识, 又要了解患者的病情和营养颥要。例如，针对肥胖症患者、冠心病患者以及糖尿病患者, 需要设计出不同的食谱, 以满足他们对能量和各种营牛物质的需要, 并有利于疾病的治疗。 对-千那些患有营养薷要上相互矛盾的疾病（如同时患有结核病和糖尿病）的患者，他们会更加精心地计算和科学安排。运动队中的营养师,在为运动员进行膳食配制时, 既要考虑运动员篅要能量多的特点, 还要考虑不同运动项自的特点及运动员个体的差异。你知道吗, 我国运动员在奧运会上摘金李银，其中就有宫养师的功劳。
你想当一名技艺高超的营养师吗？营养师不仅要有丰富的医学和营养学知识,更要有对人的一片爱心。
食物都有营养, 关键是如何搭配。
## 第三章
人体的呼吸
当你降生到这个世界时, 你的第一声啼哭就标志着开始从空气中获取氧气, 并排出体内的二氧化碳。从此, 你的生活就离不开空气, 你的身体每时每刻都在通过呼吸系统 (respiratory system) 与周围的空气进行气体交换, 空气质量直接影响着你的健康。
## 第一节 呼吸道对空气的处理
## 想一想, 议一议
长跑时, 体育老师总是建议我们用鼻子吸气、用嘴呼气，必要时可以用觜辅助吸气，但不要张大嘴巴吸气和呼气。你知道其中的道理吗?
通过本节学习，你将知道： ,呼吸系统是由那些器官组成的?
一呼吸道的作用是什么? 人体的呼吸系统是由呼吸道 (respiratory tract) 和肺 (lung) 组成的。呼吸系统具有适合与外界进行气体交换的结构。
呼吸系统的组成
观察图4-26, 说一说呼吸系统是由哪些器官组成的。
呼吸道的作用
呼吸系统中的鼻、咽、喉、气管、支气管, 是气体进出肺的通道, 叫做呼吸道。想一想, 呼吸道仅仅是气体的通道吗?
## 资料分析
分析下面的图片和文字资料。
(1)呼吸道都有骨或软骨做支架。
(2)人体内的温度一般恒定在 37.5 ° 左右，但外界环境的温度变化不定。体温的相对恒定对于生命活动是非常重要的。
(3)鼻腔前部生有䶊毛; 鼻腔内表面的黏膜可以分泌秥液，秥膜中还分布着丰富的毛细血管。
气管(局部)
(4)气管和支气管的结构如下页图所示。
(5)哮喘是支气管感染或者过敏引起的一种疾病, 常由于吸入花粉、灰尘等物质引起。患哮喘时, 由于气体进出肺的通道变窄, 会出现呼吸困难。
气管(局部)
气管和支气管 (部分)
气管下端分成左右支气管，分别通向左、右肺心支气管在肺叶中一再分支，成为各级支气管，趗分越昍，越分管壁越薄
气管壁纵切纤毛向咽喉方向不停地摆动, 把外来的尘鋅、细菌等和黏液一起送到咽部， 通过咳嫰排出体外, 这就是痰。
腺细胞分泌秥液, 使气管内湿润；膝液中含有能抵抗细菌和病毒的物质。
(6)肺炎是一种由细菌、病毒等感染弘起的严重疾病, 常表现为发烧、胸部疼痛、咳唓、呼吸刍促等。
(7)尘肺是长期在粉尘比较多的场所工作的人容易患的一种职业病。这些疾病发展到一定程度时，患者会出现胸闷、呼吸困难等症状, 目前还没有令人满意的疗法。
(8)当发生沙尘暴时, 人们往往要戴口笪以减少尘埃的吸入。在一此存在剧毒气体的环境中，人们还要佩戴防毒面具。
## 讨论
(1) 呼吸道有什么结构能保证气流通畅?
(2)呼吸道除了保证气流的通畅外，㳅有哪些作用? 这些作用是如何实现的?
(3)有了呼吸道对空气的处理, 人体就能完全避免空气中有害物质的危害吗?
(4) 痰是怎样产生的? 为什么不要随地吐痰?
(5)北欧的冬天非常寒冷, 在那里生活的人和在赤道附近生活的人相比, 䶊子的形状可能有什么特点? 为什么?
呼吸道不仅能保证气体顺畅通过, 而且还能对吸入的气体进行处理, 使到达肺部的气体温暖、湿润、清洁。不过, 呼吸道对气体的处理能力是有限的, 因此, 保持环境中的空气新鲜、清洁是非常重要的。
人们吃进去的食物和吸人的空气都要经过咽。 然后, 空气通过喉进人气管, 而食物进人食道。呼吸时, 喉口开放, 空气畅通无阻; 吞咽时, 会犬软骨像盖子一样盖住喉口, 以免食物进人气管（图 4-27 ) 。
图4-27 会厌软骨与吞咽和哹吸的关系
有的人边吃饭边说笑, 吞咽时会厌软骨来不及盖住喉口, 食物进人气管, 就会引起剧烈咳嗽, 因此, 吃饭时不要大声说笑（图4-28）。
动动嘴唇, 张张口, 我们就能说、能笑, 这是嘴巴的功劳吗？事实上，声音是由喉部的声带发出的。呼吸时，两条声带是分开的，当两条声带拉紧, 中间的空隙缩小时, 从肺部呼出的气流振动了声带，就发出了声音。
## 小资料
青少年在变声期声带有显著的变化， 如长度、宽度、厚度明显增加，充血、肿胀等，很容易受伤。 为了保护声带，应避免大声喊㗅，避免长时间大声说话，不吸烟、不噶酒。
声带拉䋈（左）和松开(右)
## 练习
1. 完成下列呼吸系统组成的图表。
2. 在对溺水者进行人工呼吸前, 为什么要先清除他（她）口、鼻内的污物?
3. 在患重感冒时, 往往要用嘴呼吸。早上醒来时会有什么样的感觉? 为什么?
4. 由细菌、病毒引起的急性支气管炎、肺炎是怎样传播的? 说一说这些致病的微生物从外界到达发病部位的 “旅程”，以及它们在 “旅途” 中的 “遭遇”。
5. 日常生活中, 似乎总有一些 “条条框框” 约束着同学们的行为, 比如不要随地吐瘄、吃饭时不要大声说笑、不要高声喊叫或尖叫。请利用本节课所学的知识, 分析为什么要这样要求。
## 第二节 发生在肺内的气体交换
想一想, 议一议
仔细阅读下表中的数据, 分析呼出的气体成分发生了什么变化。含量增加的气体成分是哪里来的, 含量减少的气体成分到哪里去了？
| 气体成分 | 氮气 | 氧气 | 二氧化碳 | 水 | 其他气体 |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 在大气中的含量 $(\%)$ | 78 | 21 | 0.03 | 0.07 | 0.9 |
| 在呼出气体中的含量 $(\%)$ | 78 | 16 | 4 | 1.1 | 0.9 |
外界的空气经过呼吸道的处理进人肺, 在肺里与血液进行气体交换。
## 肺与外界的气体交换
肺是呼吸系统的主要器官, 它位于胸腔内, 左右各一个, 左肺有两叶, 右肺有三叶。在你不知不觉中, 你的肺在有节奏地呼气和吸气, 一分钟大约呼吸16次。
用手按在胸部两侧, 深深地吸气, 你可以感觉到肋骨在向上向外运动, 胸廓扩大; 再深深地呼气, 你可以感觉到肋骨在向下向内运动, 胸廓缩小。你所感觉到的胸廓的扩张和收缩, 是肋骨间的肌肉收缩和舒张的结果。
胸廓容积的扩大和缩小, 还与膈的运动有关。 膈位于胸腔的底部 ( 即腹腔的顶部), 是将胸腔和腹腔分隔开的结构, 主要由肌肉组织构成。在吸气时, 膈肌收缩, 膈顶部下降, 使胸廓的上下径增大; 呼气时正好相反, 膈肌舒张, 膈顶部回升, 胸胸廓的变化与呼吸有什么关系呢? 是由于胸廓扩大导致吸气, 还是因为吸气后使胸廓扩大? 我们可以通过以下模拟实验来探究。
图4-29 膈肌的运动
孡的上下径缩小（图4-29）。
## (三) 小资料
肺位于胸廊内在肺和胸斾内壁之间有一个封闭的胸膜腔。胸膜胺内没有空气，只有很薄的一层装液。
通过本节学习，你将知道：
=肺与外界的气体交换是怎样进行的?
一肢泡与血液的气体交换是怎样进行的?
## 演示实验
右侧的装置，玻璃棹模拟胸廓，玻璃管模拟气管、支气管，气球模拟肺，橡皮膜模拟膈。
一手拿着图示的模型, 另一只手向上推橡皮膜, 再放松橡皮膜, 观察里面气球体积的变化和橡皮膜位置变化的关系。
讨论
(1) 气球在什么情况下胀大? 在什么情况下回缩?
(2) 如果气球破损䨕气，或者啅口密封不严，结果会怎样?
肺富有弹性, 当肋骨间的肌肉和膈肌收缩使得胸腔容积扩大时, 肺便扩张, 肺内的气体压力相应降低, 于是外界气体就被吸人。当肋骨间的肌肉和膈肌舒张使得胸腔容积缩小时, 肺便收缩, 肺内的气体压力相应增大, 于是气体就被呼出。这就是肺与外界的气体交换。
## 肺泡与血液的气体交换
通过本节 “想一想, 议一议” 活动, 你已经了解了呼出的气体和吸人的空气有明显的不同：呼出的气体中, 氧气的含量减少, 二氧化碳的含量增加。这种变化是怎样发生的呢?
吸人的气体, 顺着支气管在肺里的各级分支, 到达支气管最细的分支末端形成的肺泡（图 4-30）。肺泡外面包绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都是一层扁平的上皮细胞, 当你吸气时, 许许多多肺泡都像小气球似地鼓了起来, 肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液; 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, 然后随着呼气的过程排出体外。进人血. 液中的氧, 通过血液循环输送到全身各处的组织细胞里。
图4-30 肺泡与血液之间的气体交换示意图
想一想，氧最后是在细胞中的什么部位被利用的?
## 技能训练
## 测量和计算
肺活量是人尽力吸气后再尽力呼气所能呼出的气体量。测肺活量需要有专门的仪器, 不过, 我们可以借助其他手段进行大致的测量。
提示
-可供选择的用品有：圆气球、软尺。
- 如果用C代表圆气球的最大周长, 则圆气球的体积 $=1 / 6 \times \mathrm{C}^{3} / 3.14^{2}$ 。
- 如果周长以厘米为单位, 上述公式算出来的体积单位正好是毫升。请根据以上提示，测量并算出自己的肺活量。
## 练习
1. 利用下表中的信息回答问题。
| 活动 | 打篮球 | 僈跑 | 坐 | 睡 | 踢足球 | 游泳 | 散步 |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 每小时耗氧量 (升) | 90 | 120 | 25 | 14 | 115 | 120 | 60 |
(1) 在上述活动中, 在相同的时间内, 哪项活动可能需要的能量最少? 哪些活动需要的能量较多? 你的依据是什么?
（2）为什么慢跑比打篮球耗氧量大? 请查阅资料并回答这个问题。
2. 下面两愊由线图表示一个人在两种状态下的呼吸情况。
（1）这两幅图的曲线所反映的呼吸频率、呼吸深度有什么差别?
（2）这两种状态可能各是什么状态?
## 科学・技术・社会
## “森林浴”、有氧运动和高压氧治疗
“森林浴”就是“沐浴”森林里的新鲜空气。氧气不充足的、污浊的空气容易引发呼吸道疾病, 还会加重心脏负担。森林中的空气清洁、湿润、氧气充足。某些树木散发出的挥发性物质，具有刺激大脑皮层、消除精神紧张等诸多益处。有的树木, 如松、柏、柠㭬和桉树等, 还可以分泌能杀死细菌的物质。有人还提出，对人体健康有益的负氧离子, 在森林中的含量要比室内高得多。上午, 阳光充汶, 森林含氧量高, 尘埃少, 是进行 “森林浴”的好时机。
对人体健康来说, 科学有效的运动方式之一是有氧运动。它的特点是：强度较低、持续时间较长、节奏较缓。那些在高强度和短的间内完成的运动, 人体吸入的氧气量远不能满足机体的消耗, 体内的氧气处于入不敷出的状态。而在有氧运动过程中, 身体所消耗的氧气量大致等于吸入的氧气量, 这样可使身体的肌肉细胞在运动过程中不致缺氧, 从而起到更好的增进健康的作用。常见的有氧运动有散步、慢跑、做操等。
高压氧治疗是一种新兴的、特殊的治疗手段， 临床应用较广，特别是对有害气体中毒的治疗非常有效。患者在高压环境下吸入氧气, 可以改变体内缺氧的状况、促进机体的自我更新、增强细胞活力。对于一氧化碳中毒、氨气中毒, 以及脑栓塞等疾病患者（上：外观; 下：内部) 来说, 在采取其他治疗方式的同时, 采用高压氧治疗, 能能较快地恢复健康。
## 第四章
## 人体内物质的运输
对于一个城市来说, 交通是其命脉。在我们的身体内, 也有着一个繁忙的运输系统, 它们将来自消化道的营养物质、来自肺部的氧, 迅速运往身体各处, 同时将细胞产生的二氧化碳等废物及时运走。这个运输系统就是遍布全身的大大小小的血管 （blood vessel），血管里流动着血液（blood）。
## 第一节 流动的组织一一血液
## 想一想，议一伩
当我们去体检或去医院看病的时候，常常需要抽血做血常规的检查。为什么血液化验可以作为判断是否健康、诊断疾病的重要依据呢?
为什么失血过多会导致死亡? 对失血多的病人, 为什么要及时输血而不是输液? 这都与血液的组成成分和功能有关。
## 资料分質
分析下面的资料。
(1) 将一定量的人的血液放入装有抗凝剂的试管中, 用离心机离心或者静置一段时间后， 可以观察到血液有明显的分层现象（见右图 )。
(2) 下面是某人去医院看病做血常规检查时的一张化验单（示部分内容）。请重点阅读 “项目”和“测定值”这两栏。
## 血液分层图
注：这里只摘录了报告单的一部分内容。报告单中的RBC、WBC、 $\mathrm{Hb} 、$ PLT 分别是红昍胞、白细胞、 血红蛋白和血小板的英文缩写
## 讨论
(1) 含有抗凝剂的血液, 离心或静置一段时问后分成了几层? 为什么会出现这种分层现象？
(2) 综合上面的资料, 你认为血液可能是由哪几个部分组成的？常规化验单上所列的血液成分, 应分别位于哪一层?
(3) 为什么把血液称为 “流动的组织”?
在上述血液分层图中，可以看出血液有明显的分层现象。上层淡黄色半透明的液体是血浆 (blood plasma ），约占血液总量的 $55 \%$; 下层红色的部分是红细胞（red blood cell ）。两层的交界面还有很薄的一层白色物质, 这是白细胞 (white blood cell) 与血小板（platelet）。血液就是由血浆和血细胞 （包括红细胞、白细胞、血小板）构成的。
图4-31 血浆成分示意图
## 血浆
血浆是血液中的液态部分。血浆的 $90 \%$ 是水, 其余是溶解在血浆中的各种物质，包括通过消化道吸收来的各种营养成分, 细胞排出的代谢废物, 此外血浆中还含有许多与凝血、抵御疾病等相关的血浆蛋白（图4-31）。血浆的主要作用是运载血细胞, 运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的废物。
血细胞
血细胞包括红细胞、白细胞和血小板。
在你做血常规化验时, 医生会从你的手指上取一滴血, 然后将血滴在载玻片上做成涂片放在显微镜下观察。在这张涂片上, 医生看到了什么呢?
## 实验
用显微镜观察人血的永久涂片
## 目的要求
认识红细胞和白细胞。
材料用具
人血的永久涂片，显微镜。
显微镧下的血细胞
## 方法步聚
(1) 将人血的永久涂片, 放在低倍显微镜下进行观察。
(2) 对照上图, 认识红细胞、白细胞, 比较它们的形态和数量。
## 讨论
(1) 你所观察的人血永久涂片中数量最多的是哪种细胞?
(2) 你是怎样区别红细胞和白细胞的?
红细胞在显微镜下可以看到, 血细胞中数量最多的就是红细胞。红细胞呈两面凹的圆盘状 (图 4-32）。成熟的红细胞没有细胞核, 因此它的寿命不会很长, 一般只能生存 120 天左右。不过, 你不必担心你血液中的红细胞的数量因此减少, 因为你的骨髓能不断地产生新的红细胞来补充。
红细胞呈红色, 那是因为红细胞富含血红蛋白。 血红蛋白含铁, 它在含氧量高的地方容易与氧结合, 在含氧量低的地方又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧的功能红细胞在肺部获取氧，然后随血液流动，在全身各处的毛细血管将氧释放，供细胞利用想一想，如果体内的红细胞或血红蛋白低于正常值，会对健康造成什么影响呢？
白细胞在显微镜下可以看到，血细胞中体积比较大、数量比较少的细胞是白细胞白细胞具有
细胞核
白细胞是人体与疾病斗争的“卫士”当病菌侵人人体内时，白细胞能通过变形而穿过毛细血管壁，集中到病菌入侵部位，将病菌包围、吞噬（图4-33）如果体内的白细胞的数量高于正常值，很可能是身体有了炎症。
图4-32 电镜下的红细胞
## 小资料
正常成年男子红细胞的数目为 $4.0 \times 10^{12} \sim 5.5 \times 10^{12}$ 个/升，女子为 $3.5 \times 10^{12} \sim 5.0 \times 10^{12}$ 个/升。正营成人血液中的白细胞数目为 $4.0 \times 10^{9} \sim 10 \times 10^{9}$ 个/升。血小板的数目为 $1 \times 10^{11} \sim 3 \times 10^{11}$ 个/升 4-33）。如果体内的白细胞的数量高于正常值, 很可能是身体有了炎症。
白细胞接近细茵
白细胞开始吞管细菌
白细胞已将细苗吞䇥
图4-33 白细胞吞噬细菌的过程
通封本节学习，你将知道：
1.什么是合理营养? 怎样做到合理营养?
2.日常生活中怎样关注食品安全?
血小板血小板是最小的血细胞, 没有细胞核, 形状不规则（图 4-34 )。当人受伤时, 有时伤口会流血, 但如果伤得不严重, 一会儿就止血了, 这其实就是血小板的功劳。
原来血小板会在伤口处聚集, 释放与血液凝固有关的物质, 形成凝血块堵塞伤口而止血。想一想：如果血液中血小板过少，会有什么危害?
由此可见, 血液不仅具有运输作用, 而且还具有防御和保护作用。
图4-34 电镜下的血小板和白细胞
染成紫色的是血小板, 其他较大的细肔是白纸胞。
## 练习
1. 填写下表中血液成分的主要功能。
| 血液成分 |  | 主要功能 |
| :---: | :---: | :---: |
| 血浆 |  |  |
| 血细胞 | 红细胞 |  |
|  | 白细胞 |  |
|  | 血小板 |  |
2. 人在大量出汗或严重腹泻的情况下, 血液中主要丢失了什么成分? 通常采用什么方法来补充血液丢失的这些成分?
3. 生活在平原地区的人, 进入高原的初期, 血液中的红细胞数目会增加, 你认为这有什么意义?
4. 某病人在做血常规检查时, 发现白细胞数目明显偏高, 你认为可能是什么原因?
## 科学・技术・社会
## 干细胞和造血干细胞研究
5岁的男孩希希, 不幸患上了神经母细胞瘤。这种肿瘤恶性度高, 早期不易发现, 进展快, 容易转移。幸好, 希希有机会在医院接受了脐带血造血个细胞移植。两个月后，希希在家人的陪伴下高兴地出院了。 脐带血成了希希的 “救命血”。
为什么脐带血能成为 “救命血”呢? 这是因为随新生儿呱呱落地而残留在脐带和胎盘中的血液, 富含造血干细胞。利用脐带血中的造血干细胞, 可以治疗淋巴瘤、白血病、地中海贫血症等多种疾病。
神奇的干细胞到底是什么样的细胞?
干细胞的“千”字，译自英文“stem”，是“树千”和“起源” 的意思。树干可以萌生新芽, 新芽可以发育成新叶、新枝, 乃至开花结果。在动物和人体内, 千细胞将分化为各种各样的细胞, 进而形成不同的组织和器官。人体许多疾病或意外伤害, 都是组织或器官的损伤。如果保存和培养各种干细胞用于治疗, 那么, 受到损伤的组织或器官就有修复的可能, 患者就有了康复的希望。
干细胞有多种类型。就造血干细胞来说，除了脐带血含有外，主要存在于骨䯝中。骨髓中的造血干细胞能分化为红细胞、 白细胞和血小板。通过医学检查、配型，骨骹移植能够治疗白血病等。这是因为健康人的骨䯙 中具有造血干细胞，健康人的造血干细胞植入患者体内后，能给患者不断补充血细胞。
干细胞的研究和应用是当前世界上最重要的研究领域之一。 我国科学家在这一领域也作出了很大贡献。
红细胞
迠血干细胞的分化示意图
## 第二节 血流的管道一血管
## 想一想，议一议
人体因创伤出血时，有时血液只是少量地渗出, 有时是缓慢地流出暗红色的血液, 最为严重的则是喷射出鲜红色的血液。为什么会有不同的出血情况呢?
不同的创伤，伤及的血管不同，出血状况也不同。这与不同血管中血流状况不同有关。我们可以通过下面的实验，观察不同的血管及其中血流的情况。
## 实验
## 观察小鱼尾鲭内血液的流动
## 目的要求
(1) 观察血液在血管内的流动。
(2) 尝试分辩血管的种类以及血液在不同的血管内的流动情况。
## 材料用具
尾然色素少的活的小鱼，显微镜，培养血，淌管，棉絮（护布），蕺玻片
## 方法步骤
(1)用浸湿的楴絮将小鱼头部的鳃盖和躯干部包袞起来, 露出口和尾部。
(2)将小色平放在培养直中，使尾鯺平贴在培养皿上。
注意：金在培养三中会跳动，应等鱼安定后，冉将载玻片盖在尾络上
(3)将培养皿放在载物台上, 用低倍显微镜观察尾㽪血管内血液的流动情况。
(4)找到管径最小的血管，注意观察血液在这种血管中的流动情况（如右图）。
(5)注意观察管径最小的血管是由什么血管分支而来的, 它最终又汇入什么血管中。
红吅胞栄行通过毛㳱血管管中。
注意: 观察过程中, 应时常用滴管往棉䋈上滴水以保持湿润, 尽量使小鱼少受伤害。实验结束后，将小鱼放回鱼䍂。
## 讨论
(1)你观察到了几种血管？这些血管中血流速度一样吗?
(2)在你看到的毛细血管中, 红细胞是旺单行移动的吗马? 这说明毛细血管具有什么特点?
通过观察, 我们可以看到三种不同的血管: 动脉、静脉和毛细血管。
## 动脉
血管中的血液主要是在心脏 ( heart) 的驱动下流动的。把血液从心脏送到身体各部分去的血管叫做动脉 ( artery)。动脉的管壁较厚 (图4-35)， 弹性大, 管内血流速度快。动脉一般分布较深，多数看不到也摸不着, 但也有些分布较浅, 比如颈部及腕部内侧能够摸到搏动的血管就是分布较浅的动脉。与心脏相连的动脉较粗，远离心脏后动脉不断分支变细，管径也由大变小，最小的小动脉再分支成毛细血管（图4-36）
## 小资料
由于动脉血管中血流速度快，因此， 如采动脉血管受到损伤, 应该尽快救治。 如果是大的动昹血管的损伤, 更是一刻都不能耽搁的。
图4-35 动脉和静脉横切面
图4-36 三种血管关系示意图
## 毛细血管
毛细血管 ( capillary ) 是连通于最小的动脉与静脉之间的血管。它数量最多, 分布最广, 遍布全身各处组织中; 它的内径很小, 只允许红细胞单行通过; 管壁非常薄, 只由一层扁平上皮细胞构成; 管内血流的速度最慢。毛细血管的这些特点, 便于血液与组织细胞充分地进行物质交换。血液中的营养物质与氧, 可穿过毛细血管壁到达组织细胞, 最后被细胞利用; 组织细胞产生的二氧化碳与其他废物, 可穿过毛细血管壁而进人血液被运走（图4-37）。
图4-37 血液与组织细胞之间的物质交换示意图
## 静脉
静脉 (vein) 是将血液从身体各部分送回心脏的血管。血液流经毛细血管后， 接着进人小的静脉, 然后逐级汇集到较大的静脉, 再送回心脏。静脉的管壁较薄, 弹性较小, 且血液经过毛细血管汇人静脉时压力较低, 因此管内的血流速度较慢。 静脉有些分布较深, 也有些分布较浅, 我们看到的手臂上的 “青筋” 就是分布较浅的静脉。在四肢静脉的内表面, 通常具有防止血液倒流的静脉瓣（图4-38）。
图4-38 静栐垢活动示意图 静脉血管壁由多层细胞组成，为方便起见，本图只绘制了一层细胞。
如果静脉瓡膜老化失去功能, 血流变慢, 血液 在静脉中滞留, 静脉就会膨胀, 这种情形叫静脉曲张。静脉由张多出现于老年人的腿部。中青年人长期从事重体力劳动，长时间站立或久坐不动，也可能出现静脉曲张
动脉、静脉与毛细血管三种结构、功能各具特点的血管，共同构成了人体内血液流通的管道。
通过本节学习,你将知道：
- 人体内的血管有哪几种类型?
- 不同的血管有什么特点与功能？
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “ $、$ ” ，错误的画 “ $\times$ ”
(1) 动脉比静脉粗大。    （  ）
（2）最小的动脉与静脉之间靠毛细血管连通。 （  ）
2. 填写下表, 比较动脉、静脉和毛细血管的结构特点与功能。
| 血管 | 结构特点 | 功能 |
| :---: | :---: | :---: |
| 动脉 |  |  |
| 静脉 |  |  |
| 毛细血管 |  |  |
3. 在输血或输液时, 你知道这时针刺入的是什么血管吗? 为什么要将针刺入部位的上方（近心端）先用胶皮管㧢扎起来？请解释这样做的理由。
## 第三节 输送血液的百一心脏
想一想，议一议
跳绳结束时，萌萌感到心脏狂跳不止, 呼吸也非常急促。剧烈运动时心跳加快，其意义是什么呢? 为什么运动员平时心跳比较慢?
将你的手按住胸部的左侧, 你能够摸到心脏的搏动。心脏位于胸腔的中央偏左下方, 在两肺之间, 大小与自己的拳头差不多。心脏的结构是怎样的呢?
## 心脏的结构和功能
## 观察与思考
观察人的心脏模型。由于猪或羊的心脏与人的心脏结构基本相同，因此，可以通过观察猪或羊的心脏，来了解人的心脏的结构。
(1) 将一个猪或羊的新鲜心脏, 按照右图所示放在解剖盘中，先观察心脏的外形，再用手捏心房壁与心室壁，比较心房壁与心室壁的厚薄。
(2)对照下页图，观察已解剖好的心脏的内部结构。观察心脏的四个腔, 注意两个心房与心脏外形图室之间是否相通，两个心室之间是否相通。担一担心脏四个腔壁的厚薄, 注意它们之间有没有区别。辩认与心胿各腔相连的血管, 观察心房与心室之问，心脏各柼与血管之间有没有瓣膜。
心脏外形图
心脏是一个主要由肌肉组成的中空的器官, 内部有一道厚厚的肌肉壁将心脏分隔成左右不相通的两个部分。每一部分各有两个腔, 上面的空腔叫心房, 下面的空腔叫心室。心脏的四个腔分别有血管心住中的血液为什么能按一定的方向流动, 而不出现倒流?右右心房收缩与它相连通, 与左心室相连的是主动脉, 与右心室相连的是肺动脉, 与左心房相连的是肺静脉, 与右心房相连的是上腔静脉和下腔静脉。心房与心室之间、心室与动脉之间都具有能开闭的瓣膜 （valve），这些瓣膜只能朝一个方向开，能够防止血液的倒流。
心脏其实是由左右两个 “石” 同时协同工作的。一次心跳包括了心脏的收缩与舒张过程。当心房收缩时, 血液被压出心房, 穿过瓣膜进人心室。 接着心室收缩, 心房与心室间的瓣膜关闭, 左心室的血液从主动脉泵出流向全身各处, 右心室的血液从肺动脉泵出流向肺部。然后动脉瓣关闭, 心房和心室均舒张, 肺部的血液经肺静脉回流人左心房; 全身各处的血液经上腔静脉、下腔静脉回流人右心房（图4-39）。
左右心房收缩
左右心室收缩
心房和心室均舒张血液循环的途径
图4-39 心䏠工作示意图
## 血液循环的途径
你已经知道, 心脏收缩时, 左、右心室的血液是同时石出心脏的, 血液离开心脏后经过了哪些路径, 发生了哪些变化, 又是如何流回心脏的呢?
## 观䱞与思考
观察下图，回答后面的问题。
身体上部的毛细血管
## 讨论
(1)设想一个红细胞从左心室出发, 经血液循环回到心脏时, 它经历了哪些路径? 当它耳次从心脏右心室出发, 经血液循环重新回到心脏时, 它又经历了哪些路径?
(2)在上面的两条循环路径中, 血液的成分分别发生了什么变化? 这有什么意义?
图4-40 动脉血 (左) 和静脉血 (右)
有人说, 动脉中流的是动脉血, 静脉中流的是静脉血。这种说法对吗？为什么?
体循环 血液由左心室进入主动脉, 再经过全身的各级动脉、毛细血管网、各级静脉, 最后汇集到上腔、下腔静脉, 流回到右心房, 这一循环途径称为体循环。在体循环中, 当血液流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管网时, 不仅把运输来的营养物质供给组织细胞利用, 把细胞产生的二羍化碳等废物带走, 而且红细胞中的血红䖵白把它所结合的氧释放出来, 供细胞利用。这样, 血液就由含氧丰富、颜色鲜红的动脉血, 变成了含氧较少、颜色暗红的静脉血（图4-40）。
肺循环血液从右心室进入肺动脉, 经过肺部的毛细血管网, 再由肺静脉流回左心房, 这一循环途径称为肺循环。血液流经肺部的毛细血管网时, 血液中的二氧化碳进人肺泡, 肺泡中的氧进人血液, 与红细胞中的血红蛋白结合。这样, 血液就由含氧较少、颜色暗红的静脉血，变成了含氧丰富、 颜色鲜红的动脉血。
由此可知, 体循环是血液从心脏左侧出发回到右侧, 肺循环是血液从心脏右侧出发回到左侧，这样就形成了一个完整的血液循环 (blood circulation) 途径。
冠脉循环虽然心脏里充满了血液, 但是心肌所需要的营养物质和氧却不能直接依靠心腔中的血液供应, 而是要通过冠脉循环。冠脉循环是指血液由主动脉基部的冠状动脉流向心肌内部的毛细血管网，再由静脉流回右心房的循环。冠脉循环是给心腥自身输送氧和营养物质并运走废物的。如果冠状动脉发生病变 (如动脉硬化、管腔变窄等) 致使心肌缺血, 就会引起冠心病。如果冠状动脉发生梗塞，就会危及生命。
冠状功脉示意图
（不同颜色表示冠状动脉分支到达的不同区域）
技能训练
## 设计表格, 记录数据
对于不同条件下获得的实验数据, 往往需要采用表格的形式记录下来, 这样既方便记录, 又便于分析。下面请你设计表格, 记录你和同学在不同状态下的心率, 探究心率与运动的关系。
## 提示
心率是指每分钟心脏跳动的次数。脉搏是随心腥节律性的收缩和捨张, 动脉血管壁出现相应的扩张与回缩, 在体表浅动脉 (如腕部内侧）上可触到的搏动。脉搏是因心脏跳动而产生的, 一分钟内脉搏的次数与心率是一致的, 因此可以通过测量人在不同运动状态和安静状态下的脉搏, 来研究心率与运动的关系。
记录表应当包括以下内容：你和两位同学在运动前、运动后1分钟内、运动结束10分钟后的心率。
三人一组进行这项活动。测量一人的心率时, 另外两位同学一人用表格记录, 一人用完整的陈述性语言记录（如赵明在跳绳刚结束时心率为 140 次/分）。
完成记录后, 分析记录结果, 想一想能得出什么结论, 能否提出进一步探究的问题。
比较一下, 哪种记录方式更便于分析。
通过本节学习，你将知道：
一心住的结构和功能是怎样的?
一血液是怎样循环流动的?
## 练习
1. 在下面的示意图上，写出心脏的腔室名称，以及与心脏相连的血管名称。
2. 在血液循环中, 静脉血经过什么途径, 以什么方式变成动脉血? 动脉血又是怎样变成静脉血的?
3. 人在参加劳动或体育活动时, 心跳会加快, 这样可以保证心脏输出的血量能够满足机体的需要。但是, 缺乏铎栋的人, 在进行较长时间的剧烈运动时，心跳会特别快，并出现不舒服，甚至军倒的现象。这是为什么?
## 课外实践
## 为你的家人量血压
血压是指皿液对血管壁的侧压力，可以用血压计在上臂胠动脉处测得。
心脏收缩时，动脉血压所达到的最高数值叫做收缩压; 心脏舒张时, 动脉血压下降到的最低数值叫做舒张压。医生常用“收缩压/舒张压”的形式来表示血压。健康成人的收缩压为 $12 \sim 18.6$ 千帕, 舒张压为 $8 \sim 11.9$ 千帕。血压达到或高于 $18.7 / 12$ 千帕的是高血压, 低于 $12 / 6.7$ 千帕的是低血压，这两种情况都会危害人体健康。
学会测量血压的方法, 你就可以像医生那样为你的家人测量血压。
如果他们的血压数据值超出了正常范围，你可以提醒他们及时去医院诊断治疗。测量血压的方法如下。
(1)需要准备一个血压计和一个听诊器。下面介绍的是水银式血压计，你也可以使用其他形式的血压计。
(2) 被测者取坐姿, 霝出左上臂（或右上臂）。
(3)测量者先将水银式血压计的袖带缚在被测者的上辟, 再戴好听诊器, 将听诊器的胸媔放在被测者肘窝的动脉搏动处。
(4)握住血压计气球, 不断打气, 使市压计汖柱上升, 直到听不到动脉搏动声。然后放气降压, 使皿压计永柱缓缓下降。当听到“嘭一嘭”声晿，记下汞柱高度的数值， 这是收缩压。继续放气，当听到突然变成“扑一扑”声时,记下求柱傐度的数值, 这是舒张压。 有条件的话, 还可以使用电子血压计测亘血压，这样操作就更为简单（见右图）。
## 科学家的故事
## 血液循环的发现
早在两千多年前, 我国的医学名著《黄帝内经》中就有“诸血皆归千心”, “经脉流行不止, 环周不休”等论述, 说明我国古代人民对血液循环已有一定的认识。
公元2世纪, 古罗恜医生盖仑 (Claudius Galen, 约129-200) 通过解剖动物, 发现动脉中充满了血液。他认为人体心室中隔上有小孔, 右心室的血液可由小子进入左心室；血液由肝脏合成, 与“生命灵气”混合后, 在血管中潮张潮落般地往复运动, 㫮成奇妙的生命现象。他的 “生命灵气”的说法符合基督教的需要，因而被教会所推崇。
16世纪, 科学家杼过研究发现：人体心室的中暔上并没有小孔;右心室的血液是经过肺到达左心室（即肺循环)；静脉中有能够防止血液倒流的瓣膜; 不存在什么“生命灵气”。这些发现指出了盖个学说的错误, 促进了血液循环理论的建立, 但触犯了宗教。这些科学家因此遭到 $了$ 了教会的残酷迫害。
17 世纪, 英国医生哈维（William Harvey, 1578-1657) 在前人研
究的基础上, 做了大量离体心脏的实验研究, 指出血液在体内是循环流动的。首先, 他通过实验发现，如果心室容纳的血液为 56.8 克，心跳每分钟 72 次, 则一小时由心脏压出的血液应为 245.4 千克，这相当于人体重的三四倍, 这样大的血量决不可能是同一时间内由消化道吸收营养物质变成的, 也不可能是同一时间内静脉能储存的, 由此断定血液在体内必定是循环的。其次， 他用㧢扎手臂的实验证明, 血液是从心脏经动脉流到静脉再流回心脏的。此外, 他通过解剖和活体观察发现, 动物心脏就像水石, 收缩时把血液压出来, 舒张时又充满了血液，指出血液循环的动力就在于心胿的机械作用。
虽然给维发现了血液循环, 但限于当时的条件, 他并不清楚血液是怎样由动脉流到静脉的。1661年, 意大利解剖学家马尔比基 (Marcello Malpighi, 1628-1694) 将改进了的显微镜用于解剖学研究, 结果发现了毛细血管。随后, 列文虎克 (Antonie van Leeuwenhoek, 1632-1723) 又证实了毛细血管连接着动脉和静脉, 从而使血液循环的理论进一步完善
哈维的血液循环理论, 彻底否定了盖仑的错误学说。哈维的工作开创了把实验方法引入生理学的先河, 为近代生理学和医学的发展茵定了基础。
读了这篇文字，你对科学的历史有什么新的认识?
## 第四节 输血与血型
17世纪时, 医生为抢救大出血的病人, 就曾尝试将动物的血输入病人的血管, 但是都没有成功。 后来, 又尝试给病人输人血, 结果有的病人输入了别人的血液后 “起死回生” , 多数病人输血后却产生严重的反应甚至死亡。这是为什么呢?
血量与输血
成年人体内的血量大致相当于本人体重的 $7 \% \sim 8 \%$ 。体内血量的稳定, 对于维持人体生命活动的正常进行具有重要意义。医学研究表明, 对于一个健康的成年人来说, 少量失血时,所丧失的血浆成分和血细胞，可以在短时间内得到补充而恢复正常。但如果一次失血超过 800 ～ 1000 毫升，就会出现头晕、心跳加快、眼前发黑和出冷汗等症状; 如果一次失血超过 $1200 \sim 1500$ 毫升, 就会发生生命危险, 需要及时输血。输血时必须首先知道献血者与受血者的血型。
血型
早期的输血大多数都失败了, 人们一直不知道什么原因。1900年, 奥地利科学家卡尔 • 兰德斯坦纳 (Karl Landsteiner, 1868-1943) 在实验中发现, 一个人的红细胞, 在遇到某些人的血浆时, 这些红细胞会䵑结在一起，也就是发生㠜集（图4-41 ); 遇到另一些人的血浆时, 却不会发生凝集。为什么会有这样的不同呢? 经过进一步的研究, 他发现血液有不同的类型，他将它们分为 $A$ 型、 $B$ 型、 $A B$ 型和 $O$ 型，这就是 $A B O$ 血型。自从 $\mathrm{ABO}$ 血型发现以后, 输血就成为临床上实际可行的重要措施。
图4-41 红细胞疑集
有人说 “ $\mathrm{O}$ 型血的人是万能输血者” ，你认为有道理吗?
## 安全输血
输血本来是为了抢救病人, 但如果处置不当, 却很可能给病人带来更大的灾难, 因此, 安全输血. 非常重要。安全输血应以输同型血为原则。在没有同型血可输而且情况紧急时, 任何血型的人都可以缓慢地输人少量的 $\mathrm{O}$ 型血; $\mathrm{AB}$ 型血的人，除可输人少量 $O$ 型血外, 也可缓慢地输人少量的 $\mathrm{A}$ 型或 $B$ 型血 （表3）。大量输血时, 仍需实行同型输血。
表3 输血关系表
| 某人的血型 | $A$ | $B$ | $A B$ | 0 |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 可接受的血型 | $A 、 O$ | ,$O$ | $A B 、 A 、 B 、 O$ | $D$ |
| 可输给的血型 | $A B A B$ | $B 、 A B$ | $A B$ | $B 、 A 、 B 、 A B$ |
## 小资料
人类的血型除了 $\mathrm{ABO}$ 蒩型外, 还有其他血型系统 $\mathrm{Rh}$ 血型就是常见的人类血型系统之一。
临床上, 某些病人只是因为血液中缺乏某些成分而需要输血, 如血小板减少的病人只需要输人血小板, 而不需要输人全血, 这就是成分输血。成分输血可根据病人的需要, 以 “缺什么补什么”的原则, 选择性地输人某一成分, 从而大大提高了病人输血治疗的效果, 降低了输血不良反应的发生率, 也避免了大量的血液浪费。
## 倡导无偿献血
图4-42 流动献血车.
献血能够拯救某些病人的生命。 从1998年起, 我国实行无偿献血制度，提倡18 55周岁的健康公民自愿献血（图4-42）。对于健康成年人来说, 一次失血不超过 400 毫升, 所丧失的血浆成分与血细胞，可以在短时间内得到补充而恢复正常。可见，健康成年人每次献血 200 300毫升是不会影响健康的。作为一个健康的公民，应当积极参
加无偿献血, 为挽救他人的生命奉献爱心。
通过本节学习，你将知道：
- 什么是血型?
- 安全输血的原则是什么?
## 练习
1. 输血时应以输入____为原则。在紧急情况下, 任何血型的人都可以输入少量的____血; $\mathrm{AB}$ 血型的人，还可输入少量____型血。
2. 我国实行的是无偿献血制度。你认为无偿献血有什么好处? 健康成年人适量献血为什么不会影响自己的身体健康?
3. 临床上常根据病人病情的需要, 有针对性地选用不同的血液成分输入病人体内。对于严重贫血者，你认为应该输入什么血液成分? 为什么?
## 与生物学有关的职业
## 心血管病与心血管医生
你知道什么是心血管病时?
心血管病是心脏病和血管病合在一起的简称，其中以心脏病最为常见。心血管病对人的健康危害极大，轻则使人丧失或部分丧失劳动能力，重则危及人的生命。有关统计资料显示，心血管病已成为我国城乡居民的主要死亡原因之一。生活中常见的心血管病有冠心病、 高血压、先天性心腥病等。
医院内科和心血管病专科医院有专门诊治外科医生在进行心䏞手术心血管病的医生。当心血管病患者到医院看病时, 医生会对患者做各种检查, 根据检查结果作出诊断, 然后确定治疗方案。这些患者中有些必须进行手术治疗。由于心脏对于生命极其重要, 结构又精细复杂, 因此手术难度很大。心脏外科手术发展非常迅速, 现在还可以植入心脏起搏器, 植入动脉支架, 人工心脏的研制扡正在进行之中。
你喜欢心血管病医生这个职业吗? 有关人体的知识是医学的重要基础, 只要你努力学习, 争取到医学院校深造, 将来就有可能成为一位造福千万患者及其家庭的心血管病医生。
## 第五章
## 人体内废物的排出
## 想一想, 议一议
水对人体非常重要, 而排尿时却会排出很多的水。那么，人体为什么还要排尿吅?
你做过尿常规化验吗? 这项检查能反映人体什么系统的健康状况呢? 人体生命活动中会产生许多废物, 如二氧化碳、尿紧等。这些废物必须及时通过各种途径排出体外。人体将二氧化碳、尿素, 以及多余的水和无机盐等排出体外的过程叫做排泄 (excretion)
人体产生的废物中, 尿奚、多余的水和无机盐主要是通过泌尿系统 ( urinary system) 排出的。
## 泌尿系统的组成
## 观察与思考
观察图4-43，或泌尿系统模型、挂图、猪（羊）的肾脏。
## 讨论
(1)由图示可以看出, 泌尿系统是由哪些器官组成的?
(2)注意观察标注的饹动脉和胉静脉以及饹的彥绝，根据你所学过的知识, 推测一下血液是怎样进出肾脏的?
(3)你认为汬液的形成与血液循环有什么关系?
图4-43 泌尿系统的组成示意图
尿的形成和排出
肾脏 (kidney) 是形成尿液的器官 （图4-44) 。每个肾脏包括大约 100 万个结构和功能单位, 叫做肾单位。每个肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管等部分组成。肾小球是血管球, 由人球小动脉分出的许多毛细血管相互缠绕而成, 这些毛细血管汇集成出球小动脉。肾小囊套在肾小球的外面, 下接肾小管。肾小管细长而曲折, 周围缠绕着大量的毛细血管。肾小囊和肾小管组成的结构，就像一个 “小漏斗”。
血液在流经一个肾单位的过程中, 会发生什么变化呢?
图4-44 肾的内部结构尔意图
## 资料分析
取某健康人肾动脉中的血浆、肾小霢中的液体和尿液进行分析比较, 得到如下数据。请分析这些数据。
| 主要成分 | $\begin{array}{c}\text { 血浆中 } \\ \text { (克/100毫升) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 肾小襄中 } \\ \text { (克/100毫升) }\end{array}$ | $\begin{array}{c}\text { 尿液中 } \\ \text { (克/100毫升) }\end{array}$ |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| 水 | 90 | 98 | 96 |
| 蛋白质 | 8 | 0.03 | 0 |
| 葡萄糖 | 0.1 | 0.1 | 0 |
| 无机盐 | 0.72 | 0.72 | 1.1 |
| 尿萦 | 0.03 | 0.03 | 1.8 |
讨论
(1)尿液和血浆的成分有什么不同? 你认为排尿主要排出哪些物质?
(2)血浆和肾小霢中液体成分的变化, 说明肾小球和肾小襄壁的作用有什么特点?
(3)在肾小嚷中出现葡蒛糖而在尿液中并没有, 这说明寂小管有什么作用?
## 小资料
如果尿液中溶解的某些物质在怿胿内部形成沉淀，就有可能形成肾结石。
通过以上分析可以知道, 尿的形成主要与肾单位有关 (冬 4-45)。肾单位中的肾小球和紧贴着它的肾小囊内壁起过滤作用。当血液流经肾小球时, 除血细胞和大分子的疍白质以外，血浆中的一部分水、无机盐、葡萄煻和尿奚等物质, 都可以经过肾小球过滤到肾小囊中。肾小露中的液体称为原尿。 人体每天形成的原尿大约有 180 手。
当原尿流经肾小管时, 全部葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被肾小管重新吸收。这些被重新吸收的物质进人包绕在肾小管外面的毛细血管中, 送回到血液里，而剩下的水和无机盐、尿素等就形成了尿液。人体每天排出的尿液约 1.5 升, 比原尿少了许多。
肾脏中形成的尿液, 经输尿管流人膀胱暂时储存。当膀胱内的尿液储存到一定量时, 人就产生尿意。排尿时, 尿液经尿道排出体外。
人体排尿，不仅起到排出废物的作用, 而且对调节体内水和无机盐的平衡, 维持组织细胞的正常生理功能, 也有重要的作用。
图4-45 尿的形成过程示意图
## 其他排泄途径
尿素、多余的水分和无机盐, 除了通过肾脏形成的尿液排出外, 也能通过皮肤中的汗腺分泌汗液排出。汗液的主要成分是水, 还有少量的尿素和无机盐 (如氯化钠) 等物质。
## 小资料
汗液的蒸发能带走身体一部分热量, 因此汘腺还具有调节体温的作用。
图4-46 汗腺结构示意图
汗腺分布于人的全身皮肤，在腋窝、掌心、足底等处分布较多。汗腺分为分泌部和导管（图4-46），分泌部位于真皮或皮下组织内，产生的汗液经导管排到皮肤的表面。
人体细胞在生命活动中不断产生各种废物，其中二氧化碳由呼吸系统排出体外; 产生的尿素等废物主要由泌尿系统形成尿液排出体外，还有一部分尿素由皮肤通过汗腺排出体外。
通过本章学习，你将知道：
- 人体产生的废物有哪些排出体外的途径?
- 泌氶系统由哪些结构组成?
- 尿是如何形成和排出的?
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “V” ，错误的画 “ $\times$ ”。
(1) 膀胱是形成尿的主要器官。   (  )
（2）进入肾小球的血管为小动脉, 出肾小球的血管为小静脉。(  )
（3）肾小球和肾小囊具有过滤作用, 肾小管具有重吸收作用。(  )
2. 某人在环境和进食相同的条件下，测定完全休息和运动情况下，通过不同途径所散失的水分（毫升），结果如下表。
|  | 汗液 | 尿液 | 呼出气体 |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| 体息 $(一天)$ | 100 | 1800 | 300 |
| 运动 $($ 另一天) | 2000 | 500 | 600 |
(1) 这两天的失水量有什么不同? 这告诉我们运动时应该怎样做?
（2）运动时汗液显著增多有什么意义? 尿液为什么减少了呢?
（3）运动时通过呼气散失的水量为什么增加了?
## 科学・技术・社会
## 血液透析和肾移植
肾是人体非常重要的器官, 当胉衰朅而无法正常工作时, 体内的废物就不能排除，人就会因中毒而死立。
肾功能衰竭的人可以使用人工肾脏。人工肾脏是根据肾脏的工作原理而制成的一种医疗仪器, 它可以模拟肾脏的工作, 过滤人的血液, 进行血液透析。患者通常每周进行2 3次血液㴡析, 以便时排出体内的发物。有没有比血液诱析更好的办法呢？如果能装上一个健康的肾脏不是更好吗?
血液透析示意图
为某些患者进行器官移植, 很久以来就是人们的美好原望, 但是由于患者身体对植入器官的排斥, 不少的尝试都失败了。1954年, 美国医学家默里（Joseph E. Murray, 1919-2012）首次成功地完成了第一例肾移植手术, 这地是世界上第一例成功的器官移植手介。默里因此获得了诺贝尔生理学或医学奖。
现在，除肾移植外，心脏、肝等器官的移植也取得了一定的进展。 许多患者通过他人捐献的器官获得了新生。
肾移植及其他器官移植所需要的正常器官往往来源不足，为了救治更多的病人，不少人立下迭嘱，自原在身后捐献有用的器官。
# 第六章
## 人体生命活动的调节
设想你走在放学回家的路上, 突然间狂风大作, 电肉雷鸣, 这时你会急忙寻找避雨地点, 并迅速跑过去。你是靠什么器官发现天气突然变化的? 你是怎样作出天要下雨的判断的? 你对天气骤变的一系列反应, 是通过身体的哪些器官和系统作出的?
同所有生物一样, 人生活在不断变化的环境中。只有灵敏地感知环境的变化并对自身的生命活动进行调节，才能维持自身的生存。
## 第一节 人体对外界环境的感知
## 想一想, 议一议
这是我们每个人都熟悉的吃饭情景。假如是你在用餐，你会看到饭蔯的形状和硕色, 闻到饭莠的气味, 尝到饭萎的味道, 手指感觉到馒头的温热, 当然, 你还会听到同学的谈话。 你能说出上述五种感觉分别来自身体的哪个部位吗? 这些感觉对你完成就餐有什么意义?
人体的各种感觉是靠分布在身体不同部位的感受器 (感受外界刺激的结构) 获取的。有些感受器比较简单, 比如皮肤里的感觉神经末梢。有些感受器带有附属结构, 通常称它们为感觉器官, 如眼是视觉器官, 耳是听觉器官。据科学家统计, 在我们从外界获得的信息中, 大多是来自视觉。
## 眼和视觉
视觉让你发现从远处疾驶而来的汽车, 从而及早避让; 视觉让你能够读书、看报、看电视、看电影。视觉是怎样形成的呢? 让我们首先看看眼球的结构。
人的眼球近似球体, 由眼球壁和眼球的内容物构成, 其基本结构和功能如图4-47所示。
图4-47 眼球的基本结构和功能示意图
假如一只黄蜂朝你迎面飞来，你是如何看到它的呢? 它身上反射来的光线进人你的眼睛, 依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体, 经过晶状体等的折射，落在视网膜上形成一个物像 (图4-48) 。当视网膜上对光线敏感的细胞获得图像信息时, 会通过视觉神经将信息传给大脑的特定区域, 大脑立即处理有关信息，形成视觉。这时，你才 “看” 到了黄蜂。
## 视神经
图4-48 外界物体在视网摸上成像示意图
你可能还有过这样的经历：如果看电影迟到了, 刚进电影院时, 你会不由自主地净大眼睛去寻找座位。当你刚走出电影院时，你又会感觉外面太亮了, 不由得眯起双眼。你知道这是为什么吗? 图 4-49所示的是猫在明亮和黑暗环境中瞳孔的变化。 猫能通过调节瞳孔的大小使自己在明处和暗处都能看清物体。人的瞳孔也能这样吗?
图4-49 猫在明亮 (左) 和黑暗 (右) 环境中竝孔的变化
## 近视及其预防
你的眼睛近视时？ 近视会给人造成许多不便， 也影响你对周围环境的观察, 影响你的学习和生活。近视是怎样形成的呢?
分析图4-50，在配戴近视镜前后，眼球的成像情况各有什么特点?
图4-50 近视眼配戴眼镜前后眼球的成像情况对比
物像只有落到视网膜上, 人才能够清晰地看到这个物体, 这就需要眼球内晶状体等结构具有灵敏的调节功能。如果眼球的前后径过长, 或者晶状体曲度过大且不易恢复原大小, 远处物体反射来的光线通过晶状体等折射所形成的物像, 就会落到视网膜的前方, 这样看到的是一个模糊不清的物像。这种看不清远处物体的眼, 叫做近视眼。近视眼可以通过配戴近视镜一山透镜加以矫正。
中小学生连续看书、看电视、玩游戏机和操作电脑的时间越长, 眼与书本、电视、电脑屏幕的距离越近, 发生近视的可能性就越大。为了保护视力, 预防近视, 应该做到 “三要” “四不要” (图 4-51) 。
## 小资料
透锫是用透明物质（如玻瓋、水晶等）制成的镜片。根据鿏面中央和边缘的厚落不同，一般分为凸逶锐和凹透镜口马透镜的中央比边缘原，对光有会聚作用，如远视眼镜的镋片。凹透锐对光有发散作用, 如近视眼镜的镜片。
读写努势要正确, 眼与书的距离要在33厓米左右。
看书、看电视或使用电脑1小时后要倲息一会儿, 要远眺几分钟
要定期检枼柢见力，认真做眼保健操
不要在直射的强光下看书。
不受在光线暗的地方看书
不要䠺卧看书
不要走路看书
图4-51 预昀近视要做到 “三要” 柏 “四不要”
## 耳和听觉
人从外界接受的各种信息中, 听觉信息的数量仅次于视觉信息。
## 观察与思考
观察下列图片。
小烡里，驶来的汽年鸣起喇叭，行人迅速㧶避。
电话铃声响了，小丽趏快跑去按电话
课上, 同学们正在分组讨论, 踊跃发言。
同学们随着音乐节拍做广播操，动作整齐划一。
## 讨论
(1)假如人失去听觉，图中这四个场面各会出现什么情况?
(2) 请列举几个说明耳和听觉重要性的其他实例。
你是怎样听到声音的? 请仔细分析图4-52, 想一想，耳的哪些结构受到损伤，有可能导致耳聋?
图4-52 耳的基本结构示意图
## 试一试
把自己说话或唱歌的声音录下来, 再回放给自己听, 对比一下平时听自己说话的声音，是否相同? 为什么?
听觉的形成过程大致是：外界的声波经过外耳道传到鼓膜, 吱膜的振动通过听小冎传到内耳, 刺激了耳蜗内对声波脢感的感觉细胞, 这些细胞就将声音信息通㝴听觉神经传给大脑的一定区域, 人就产生了听觉。
外界环境中的声音并非都是和谐悦耳的。那些影响人们学习、工作和休息的声音, 叫做噪声。噪声会影响人的情绪。长期生活在噪声环境中的人, 听觉会受到影响。如果突然拲露在极强的噪声下, 鼓膜会破裂，甚至会因此失去听觉。
保护好耳和听觉, 除㺂少和消除噪声外, 还应当注意：不要用尖锐的东西挖耳朵, 以免倠伤外耳道或鼓膜; 遇到巨大声响时, 迅速张开口, 使咽鼓管张开，或闭嘴、堵耳，以保持鼓膜两侧大气压力平衡; 鼻咽部有炎症时, 要及时治疗, 避免引起中耳炎；不让脏水进人外耳道，避免外耳道感染。
人体除了眼和耳外, 还有鼻、舌等感觉器官。 鼻腔上端的黏膜中有许多对气味十分敏感的细胞。 舌的上表面和两侧有许多对味道十分敏感的突起, 能够辨别酸、甜、苦、咸。此外, 皮肤具有感受外界冷、热、痛、触、压等刺激的功能。这些感觉功能使你全面、准确、迅速地感知环境的变化，及时作出判断和反应。
## 小资料
不用往书包里看, 你的手就能准确地找到里面的铅笔盅，这时主要依告悲的就是手指皮肤的触觉盲人就是靠触觉来“阅读”的。
## 技能训练
## 观察和测量
观察图中的两个红色线段, 你认为它们的长度一样吗? 用尺子量一下它们的长度, 结果与你的观察一致吗？ 跟同学讨论一下观察与测量的区别, 为什么在很多情况下，用工具进行测量是必要的？
通过本节学习,你将知道：
- 人眼球的基本结构及其功能是怎样的?
- 視営是怎样形成的?
- 耳的基本结构及其功能是怎样的?
- 听觉是怎样形成的?
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “V” , 错误的画 “ $\times$ ”
（1）产生视觉的部位是视网膜     (   )
（2）为了充分利用时间，可以边走路边看书。 (   )
2. 从外界的声波到听觉形成需经过：外耳道 $\rightarrow$      $\rightarrow$ 听小骨→ 内的听觉感受器 $\rightarrow$ 中的一定区域。
3. 自己有哪些做法不符合眼和耳的卫生保健? 准备怎样改正?
4. 你们班近视的同学多吗? 调查一下本班同学的近视率（近视的人数占全班人数的百分比）, 跟同学一起分析患近视的原因, 讨论保护视力的措施。
5. 下面的两幅照片各表示的是什么? 它们各有什么用处?
## 科学・技术・社会
## 角膜移植、角膜捐献和人造角膜
如果把眼晴比喻成心灵的窗户，那么, 角膜就是窗户上那明亮的玻璃。有些人因外伤或疾病损坏了角膜而失明。据统计, 我国因外伤和各种角膜疾病而致斍的患者（双眼或单眼）就有数百万人之多, 其中, 青壮年约占 $70 \%$ 。对于这些患者, 一旦把损坏的角膜切除, 换上健康的角膜，他们就会重见光明。这种手术叫做角膜移植术。
角膜移植术临床效果很好。然而, 由于角膜来源缺乏, 我国每年只有少数患者能够进行角膜移植。现在, 红十字会已经在我国许多地区成立了眼库, 志愿捐献角膜者可以在当地眼库办理角膜捐献手续。这样, 志愿捐献角膜者一旦去世, 直系亲属就可以马上与眼库联系, 使志愿捐献角膜者关爱盲人的愿望得以实现。
据报道, 经过多年的科研攻关, 2010年, 科学家已经能用恵者本人的组织培育出类似角膜的胶状物体。将这个胶状物体植入患者眼部后, 它能与眼球的其他部分融合并起到角寞作用, 从而帮助患者恢复视力。 不过，这种人造角膜尚需进行更多试验才可能付诸应用。人造角膜的出现, 将对缓解捐献角膜的不足、满足患者需求起到重要作用。
## 第二节 神经系统的组成
## 想一想，议一议
一位老人突患脑血栓，致使脑的局部血液供应不足。尽管她的四肢没有任何损伤, 却出现了一侧肢体不能活动的症状。这是为什么呢?
上课铃声响起，你快步回到教室, 在自己的位置上坐下，然后迅速找到课本，手指灵巧地将书翻到上节课学的内容 $\cdots \cdots$ 从听到铃声开始, 这一连串的活动是如此协调有序, 主要靠的是神经系统 （nervous system）的调节作用。
## 神经系统的组成
下面的事例会帮助你进一步认识神经系统的各个组成部分及其功能
## 资料分析
一位妇女脑颅内长了肿瘤。肿瘤压迫大脑形成视觉的区域，结果造成了这位妇女失明。
一位运动员在跳马比赛中，不幸捽伤腰部，腰部脊䯠因此受到了严重损害。尽管及时进行了治疗，并且该运动员的下肢没有任何损伤，但是，该运动员还是形成了截痽：下肢丧失运动功能，大小便失禁。
一位小伙子在劳动中不慎将腰部扭伤, 致使由腰部脊骬通向右下肢的神经一一右侧坐骨神经受到了压迫。这位小伙子的右下肢没有任何损伤，却出现了麻木和疼痛等症状。
## 讨论
(1) 读了上述资料，你产生了哪些疑问？
(2) 就上述资料提出问题并与同学交流，尝试对问题做出解释。
上述资料介绍的病例, 分别涉及脑 (brain)、 脊髄 (spinal cord) 或神经 (nerve) 的损伤, 说明感觉、肢体的运动、内脏器官的活动都与神经系统有关。神经系统是由脑、脊髓和它们发出的神经组成的（图4-53）。
图4-53 神经系统的组成和功能
概括地说, 脑和脊髓是神经系统的中枢部分, 脑神经和脊神经是神经系统的周围部分。
## 神经元
人的神经系统非常复杂, 包含有数以百亿甚至千亿计的神经元 (neuron)。神经元又叫神经细胞 ( nerve cell), 是神经系统结构和功能的基本单位, 包括细胞体和突起两部分（图 4-54, 图 4-55）。神经细胞生有许多突起, 这是它与其他细胞的明显差别。神经细胞的突起, 有的很长, 有些则较短。长的突起外表大都套有一层鞘, 组成神经纤维。神经纤维集结成束, 外面包有膜, 构成一条神经。神经纤维末端的细小分支叫做神经末梢，它们分布在全身各处。
## 小资料
一个神经元一般都有多个短的突起， 即树突，它的主要功能是接受信息; 一般只有一个长的突起, 即轴突，它的主要功能能传出信息
图4-54 神经元
在神经系统中除了神经元之外, 还有数量庞大的神经胶质细胞。图中神经元旁边那些深色的小点就是胶质细胞的细胞核，它们给神经元提供营养和支持等。
图4-55 神经元的结构及神经元之间的相互联系示意图
人体内各个神经元的突起末端都与多个神经元的突起相接触, 形成非常复杂的网络。这个复杂的网络就是人体内信息传递和处理的结构基础。
通过本节学习，你将知道：
- 神经系统是由哪几部分组成的?
- 大脑、小脑、脑干、脊椎各自的主要功能是什么？
- 什么是神经元?
- 神经元、神经纤维和神经这三者的关系是怎样的?
## 练习
1. 与人体的其他细胞相比，神经元的形态结构有什么特点? 这些特点有什么意义?
2. 请你设计一个简明的表格或表解, 分类记录神经系统的组成和各自的主要功能
3. 有些人的神经系统由于受到过严重的损伤, 致使其中的一部分处于死亡或抑制状态, 他们有心跳、有呼吸, 但不能自主活动、没有意识或者意识豚胧, 被称做植物人。植物人的神经系统可能没有受到损伤的部位是：（）
A.大脑;
B.脑干；
C.小脑；
D.脊髓。
4. 在日常生活中, 哪些情况容易造成中枢神经系统的损伤? 对此, 你能否提出一些安全建议?
## 第三节 神经调节的基本方式
## 想一想，议一议
如果手指偶然被某个尖锐的物体扎了一下，或不小心被涢了一下，你是先感觉到疼还是先把手缩回来？为什么会这样呢？
## 反射
你会骑自行车吗? 开始学时, 总是东倒西正, 身体似乎总跟大脑佩别扭, 经过多次练习才能掌握平衡。有的活动却是天生就会的，比如孩子生下来就会吮吸母乳。无论是简单的还是复杂的活动, 都是主要靠神经系统来调节的。神经调节的基本方式是反射 ( reflex)。什么是反射?
## 实验
## 膝跳反射
## 目的要求
尝试做膝跳反射实验，举例说出什么是反射。
## 方法步骤
每两位同学一组，两人轮换进行实验。
一位同学作为受试者坐在椅子上, 一条榐着地, 另一条朖自然地搭在这条腿上。另一位同学用手掌内侧的边缘, 迅速吅击一下受试同学上面那条腿膝盖下面的㓞带，同时观察这条垠有什么反应。
讨论
(1) 叩击㓞带时，小腿有什么反应？想一想，这种反应是生来就有的，还是在生活中逐渐获得的?
(2) 膝跳反射受大脑控制吗？为什么？
婴儿为什么不能像正常成年人一样控制排尿呢？
快速叩击一下膝盖下面的㓞带, 大腿的一些肌肉就会迅速收缩, 从而使小腿突然抬起。医生常用这个方法来检测人体神经系统对刺激发生反应的状况。类似膝跳反射这样的例子还有许多, 比如物体在眼前突然出现时你会眨眼, 婴儿膀胱里尿液多了就会立刻排尿, 等等。像这样, 人体通过神经系统, 对外界或内部的各种刺激所发生的有规律的反应, 就叫反射。
为什么有的反射可以不受大脑控制呢? 要弄清这个问题, 需要研究反射的结构基础一一反射弧 ( reflex arc)。
## 反射弧
下图所示是一位同学突然抓起一个鿄手的馒头后, 来不及思考就迅速松手的反射过程 (图 4-56)。
在完成这个反射的同时, 脊髄中通向大脑的神经元, 还会将冲动传到大脑, 使人感觉到烫。不过由于传向大脑的路径较长, 在大脑作出判断之前, 手指已经缩回了。
分析这个实例可以看出, 反射是通过一定的神经结构一反射弧完成的。人体能完成许许多多的反射, 具有许许多多的反射弧。这些反射弧有着共同的结构模式（图4-57）。
图4-57 反射弧的结构模式图
想一想，这样的反射有什么意义?
缩手反射、眨眼反射、排尿反射和膝跳反射等, 都是人生来就有的反射。就这类反射来说, 只要出现刺激, 正常的人体都会作出相应的反应, 而不需要先经过大脑的分析和判断, 是一类简单的反射。除了上述这类简单的反射外, 人通过长期生活经验的积累, 还能形成复杂的反射。例如, 同学们听到上课铃声，就会迅速走进教室; 行人听到身后汽车喇口声, 就会迅速躲避，等等。对于某些语言刺激, 也能形成复杂的反射。“望梅止渴”就是一个典型的例子 ( 图4-58) 。
梅子是酸的, 吃时能够刺激唾液腺分泌唾液, 这是一种人生来就有的简单的反射。凡是吃过梅子的人, 再见到梅子时, 也能出现分泌唾液的反射。这是通过经验积累形成的较复杂的反射。谈论梅子时也分泌唾液, 这与大脑皮层中特定的神经中枢有关。与语言文字有关的反射是最复杂的, 也是人类所特有的。除 “望梅止渴” 外, 你还能举出其他实例吗?
人体通过各种简单或复杂的反射, 从而能够对体内外的刺激迅速做出适当的反应，来调节自身的生命活动和适应各种环境变化。
魄武行役, 失汲道, 三军皆渴, 乃令日 “前有大梅林， 饶子，甘酸，可以解渴。 士卒闸之，口皆出水。乘此得及前源。
《世说新语・假抒》
图4-58 望梅止渴
# 探究
## 测定反应速度
一位同学掷来一个萻果, 你不假思索地一把抓住了。你的同学说:
“嘿！反应真快。”你的反应真的比别人快吗？反应快慢跟身体状况有关吗？ 跟注意力是否集中有关吗？你还能提出其他需要探究的问题吗?
## 提出问题
你要探究的问题是：
## 作出假设
针对你要探究的问题, 根据自己的生活经验作出假设：
测试者
## 制订计划
怎样测一个人的反应速度呢? 这里推荐一种具体方法，你可以用这种方法来探究你所提出的问题。
$2 \sim 3$ 人一组。让你的同学手担一把尺子上刻度值大的一端。你将拇指和食指对准这把尺子上刻度值为 0 的一端, 拇指与食指之间的距离保持在 1 厘米左右。 你的眼睛要盯着同学的这只手, 一旦该同学松开手, 你要尽快用拇指和食指夹住这把尺子。记录下你夹住尺子处的刻度。这样, 刻度值的大小就可以反映你的被试者反应速度了。
自己制订出初步的探究计划后, 跟同组同学讨论和完善计划。你和同学在制订计划时是否考虑到以下问题?
1 测一个人在一种状态下的反应速度时, 有没有必要重复测几次? 如果有必要, 测一个人在不同状态下的反应速度, 或比较不同人的反应速度时, 重复的次数要一样多吗?
2 抓住尺子时, 手指与尺子接触的部分大约 1 厘米长, 你准备怎样读取尺子上的刻度值? 每次测量时, 读取数值的方法应当一样吗?
3 记录结果是否需要设计表格? 你准备怎样设计表格?
## 实施计划，得出结论
实施你们小组的探究计划, 注意同学间的密切配合, 认真记录。 分析结果，得出结论:
## 讨论
(1)你们小组得出的结论与假设一致吗？如果不一致, 请分析原因。
(2)做同一项运动时，反应速度会不会随着练习次数的增加而提高?
(3)接尺子的活动是否属于反射?
通过本节学习，你将知道：
- 什么是反射?
- 反射弧由哪些基本结构组成?
- 反射与反射弧的关系是怎样的?
## 练习
1. 下列各项中，不属于反射的是：（）
A.小狗听到主人呼唤就去吃食物;
B.海豚顶球表演；
C.小刚㧶开树上掉下来的树枝;
D.草履虫游向食物
2. 下列反射中，属于人所特有的是：（）
A.排尿反射;
B.泛眼反射;
C.膝跳反射；
D.谈虎色变。
3. 新生儿的嘴唇第一次接触奶头, 就会有吮吸动作。这是简单的反射, 还是复杂的反射? 这有什么意义?
4. 骑马或赶马车时，如果对着马喊一声 “驾”，马就会前进; 如果喊 “吁”，马就会停止不前。根据本章学习的知识, 解释一下发生这种现象的原因。
## 第四节 激素调节
## 想一想，议一议
在学校的运动会上, 一百米赛跑是扣人心弦的项目。回想一下, 当你在起跑线上等待发令枪响的时刻，你是否心跳加速、呼吸加快？这时你的大脑精神高度集中，在等待发令枪响，并没有 “下令”要加快心跳和呼吸频率, 为什么还会出现这种现象呢?
人体的生命活动并不仅仅是靠神经系统调节的, 而是既有神经调节的作用, 又与激素的调节作用密不可分。
## 内分泌腺分泌激素
在《人的生殖》一节, 我们已经学习过有关性激素的内容, 知道了性激素是由睪丸、卵巢等分泌的。睪丸和卵巢都是内分泌腺。与唾液腺、汗腺不同, 内分泌腺没有导管，它们的分泌物一一激素 ( hormone ), 直接进入腺体内的毛细血管, 并随着血液循环输送到全身各处。
人体主要的内分泌腺有垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛和性腺 (睪丸、卵巢) 等，它们共同组成人体的内分泌系统 (endocrine system)，分泌许多种激素（图4-59）。
在内分泌系统中，垂体具有重要的作用。它位于脑的下方, 因此也叫脑下垂体。成人的垂体虽然体积只有琔豆般大小, 质量也只有 0.6 克左右, 但是, 它能分泌多种激素, 其中有的激素还能调节其他内分泌腺 (如性腺、甲状腺) 的活动, 进而影响其他激素的分泌。
人体内多种多样的激素, 都对生命活动起着重要的调节作用。下面重点探讨几种激素的主要功能。
图4-59 人体主要内分泌腺及其分泌的激素
## 资料分析
分析下列资料。
(1) 侏儒症和巨人症患者。
倮儒症患者的症状是生长迟缓, 身材矮小，病因是患者幼年时生长激素分泌不足。
巨人症患者（图中右侧）的症状是过分生长,身材过高, 病因是患者纫年时生长激素分泌过多。
(2)科学家为了䂰究甲状腺的功能, 破坏了科蚪的甲状腺, 发现嵙蚪停止了发育, 不能发育成蛙。科学家在饲夰理的水中放入甲状腺激素, 发现破坏了甲状腺的蝌蚪义发育成蛙。在挏养正常蝌蚪的水中放入甲状腺激素，则蚪蚪提前变成蛙，但蛙只有苍蛇大小。
(3)科学家发现, 狗被切除肢腺后, 尿液中出现了葡萄糖, 并出现糖尿病病人的一些症状。科学家将正常狗的肢管结扎，发现胯腺大都㭟缩了,只有内部一团团的细胞一胰岛活着, 这时, 狗的尿液中没有出现葡萄糖。科学家推测, 胰岛分泌一种能够调节葡蒛糖的吸收和利用的物质, 它直接进入血液中, 送达身体的各个细胞。后来, 加拿大科学家玨廷 (Frederick G. Banting, 1891-1941) 从猫的胰岛中提取出了这种物质, 称为膜岛素。用胰岛素治疗患糖尿病的狗并获得成功, 为有效治疗人糖尿病打开了一扇大门。班廷因此获得了诺贝尔生理学或迤学奖。
讨论
(1)上述三种激素分别是由什么内分泌腺分泌的? 它们各具有什么作用?
(2)以胰岛素的分泌为例, 说说分分泌腺的分泌有什么特点。
人体内的激素含量少, 作用大。每 100 毫升血液中, 只有几微克 (1微克等于千分之一毫克) 激素, 却对生长发育和生殖等生命活动起着重要的调节作用。例如, 年幼的侏儒症患者只需每周注射很少的生长激素, 生长发育速度就会明显加快。又如, 甲状腺激素可以促进代谢, 促进生长发育, 提高神经系统的兴奋性。如果体内甲状腺激素过多, 人就会消瘦, 且情绪容易激动。再如, 胰岛素的主要功能是调节糖类在体内的吸收、利用和转化等。 当人体内胰岛素分泌不足时, 细胞吸收和利用血糖 (血液中的葡蒛糖) 的能力就会减弱, 从而导致血糖浓度超过正常水平, 一部分血糖就会进人尿液, 形成糖尿。糖尿是糖尿病的症状之一。糖尿病患者可以通过注射胰岛素进行治疗（图4-60）。
图4-60 注射用的胰岛素
近些年来, 随着饮食和生活方式的改变, 我国糖尿病患者的数量呈上升趋势。患者的典型表现是多尿、多饮、多食等。控制饮食和适当体育锻炼等, 可以预防糖尿病的发生和发展。
在我国的一些山区和内陆地区, 以前能够看到患有地方性甲状腺肿 (俗称大脖子病) 的人。患者脖子肿大, 呼吸困难, 劳动时心跳快、气短等。原来, 这些地区的土壤、饮水和食物中缺少碘, 而碘是甲状腺激素的重要成分, 患者因缺磺而造成体内甲状腺激素分泌不足, 从而导致甲状腺补偿性增生。食用加磺食盐可以防治这种疾病。此外, 常吃海带、紫菜等含磺丰富的海产品, 对于防治这种疾病也有很好的效果。
甲状腺肿患者
## 激素调节与神经调节的关系
如果你是一个足球迷, 看一场重要比赛时, 看到自己喜欢的球队进球, 你会欢呼雀跃，对方进球则让你捶胸顿足。尽管你意识不到, 你此时已经面与神经调节相比, 激素调节有什么不同的特点? 红耳赤、心跳加快、血压升高。为什么会这样呢? 原来, 当你情绪激动时, 你的大脑皮层就会特别兴奋, 因而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素等。这些激素能够促使心跳加快、血压升高, 使皮肤血管扩张, 因而显得面红耳赤。在紧急情况下, 肾上腺素的分泌增加, 可以增加中枢神经系统的兴奋性, 使人体反应灵敏, 还能充分调动人体的潜力, 以应对紧急情况。
通过这则实例可以看出，在神经系统的调节控制下, 激素参与调节人体的生命活动。概括地说, 人体的生命活动主要受到神经系统的调节, 但也受到激素调节的影响。
通过本节学习，你将知道：
- 人体有哪些主要的内分泌腺?
- 生长激素、甲状腺激素、 胜臬絭等激素分别起什么作用？
- 激素调节和神经调节的关系是怎样的?
## 技能训练
## 设计对照实验
甲状腺激素具有促进科蚪发育的作用。假如给你提供几只幼小的蚪蚪和甲状腺激素, 你能设计一个对照实验来证明甲状腺激素的作用吗?
请你跟同学讨论一下：这个实验的变量是什么? 应当给蝌蚪提供什么样的生活条件? 实验组和对照组的蚪蚪, 喂的饵料应当相同吗? 水质和水温应当相同吗? 除此之外，还应当注意哪些问题?
写出你的探究计划, 在班内交流。有条件的话, 不妨亲自做一做这个实验。
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “ $V$ ” , 错误的画 “ $\times$ ”。
（1）胰腺和胰岛都是内分泌腺。(   )
（2）人体内的腺体都能分泌激素。(   )
（3）激素调节既受神经调节的控制，也能对神经调节产生影响。(   )
2. 将下列疾病名称与可能的病因用线连接起来。
侏儒症                  幼年时期生长激素分泌不足
糖尿病                  幼年时期生长激素分泌过多
巨人症                  胰岛素分泌过少
3. 了解一下, 你的亲属中是否有人患糖尿病。如果有的话, 他们在控制饮食、避免过度紧张和疲劳、适当铳炼身体、坚持药物治疗以及定期检测血糖等方面做得如何?
4. 有人为了获得高产, 竟将动物激素添加到家畜、家禽的饲料中。请你通过查阅报刊、书籍、互联网等，了解人吃了这样的肉、蛋、奶后，身体可能会受到什么样的影响。
## 科学家的故事
## 王应睐组织我国科学家率先合成结晶牛胰岛素
1965 年, 中国科学院上海生物化学研究所在所长王应睐的组织领导下, 与北京大学和中国科学院上海有机化学研究所的科学家通力合作, 在经历了多次失败后，终于在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的蛋白质一一结晶牛肢岛素。人工牛腮岛素的合成，标志着人类在认识生命、探索生命奧秘的征途上迈出了重要的一步。这一重大科研成果轰动了当时的国际学术界, 为祖国嬴得了巨大的荣誉。面对功绩和荣誉, 作为学术带头人的王应睐，想到的是集体和他人，甚至没有在科研报
人I合成的结晶牛脄岛素告中署上自已的名字。
虽然如此, 王应睐对生物科学的巨大贡献仍是国内外所公认的。著名英国学者李约瑟 (Joseph Needham, 1900-1995) 就将王应睐称为 “中国生物化学的奠基人之一”。
## 第七章
## 人类活动对生物圈的影响
同样是生物，人类对生物圈的影响远远超过了其他生物, 这是为什么呢? 同样是人类, 现代人类对生物圈的影响远远超过了远古的人类, 这又是为什么呢? 人类活动对环境产生怎样的影响? 怎样才能实现人与自然的和谐相处? 这是本章要探讨的问题。
## 第一节 分析人类活动对生态环境的影响
## 想一想, 议一伩
有人把地球比作一艘 “太空船” , 人类是其中的乘客。你觉得这一比喻贴切吗？
坐轮船时, 当你觉得客舱内空气污浊时, 可以到甲板上呼吸新鲜空气; 船上的垃圾可以在船靠岸后送到专门的地方处理; 船上的乘客不会越来越多以至人满为患 $\cdots \cdots \cdot$ 在地球这艘 “太空船” 上也是如此吗? 由此你还能想到什么?
## 探讨人口增长及其对环境的影响
人类出现后很长一段时期里, 由于人口数量少, 人类对环境的影响很有限。19世纪初, 世界人口总数达到了10亿; 到 1930 年时增加到20亿。从 20 世纪中期开始至今, 世界人口更是快速增长, 到 2005年时达到65亿，2011年已突破70亿。
我国的人口增长趋势又是怎样的呢?
## 资料分析
阅读下面我国不同年代人口数量的一组数挂，绘制我国人口增长柱形图。
| 年份(公元) | 人口数 (亿) | 年份(公元) | 人口数(亿) |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| 2 | 0.55 | 1949 | 5.42 |
| 740 | 0.48 | 1959 | 6.72 |
| 1393 | 0.60 | 1969 | 8.07 |
| 1578 | 0.60 | 1979 | 9.75 |
| 1764 | 2.00 | 1989 | 11.27 |
| 1849 | 4.10 | 1999 | 12.58 |
| 1928 | 4.70 | 2009 | 13.35 |
讨论
(1) 什么时候我国人口数量增长明显加快? 可能的原因是什么?
(2) 20世纪中期以后, 我国的人口增长率, 在什么时候基本稳定在一个较低水平? 为什么?
(3) 你生活的地方人口增长的实际情况是怎样的? 结合当地人口增长实际情况, 分析人口数量对环境、社会和个人生活的影响。
人口的增长会对资源、环境和社会产生巨大的影响。为了保护包括人类在内的所有生物共同的家园一一生物圈，为了人类的可持续发展，人类必须控制人口的增长。我国是世界第一人口大国，人口问题非常突出。为了控制人口数量和提高人口素质，我国已经把计划生育列为一项基本国策。
## 小资料
关于我国历年的总人口数据, 可以登录国家统计局网站查阅。
图4-61 人类活动影响生态环境的几个事例
##  分析人类活动影响生态环境的事例
人类活动会对生态环境产生哪些影响呢? 图 4-61所提到的，是人类影响生态环境的众多事例中的几个。请结合这些事例，思考和讨论相关问题。
问题 1
滥伐森林会对当地的自然环境造成什么影响? 对生物圈有什么影㕷?
问题 2
有些工厂将大量烟雾直接排到大气中，这会对环境造成哪些影响?
## 问题 3
近些年来，我国不少湖泊发生严重的污染现象，导致蕰菜等大量滋生，形成水华, 一部分湖水变臭, 鱼虾难以生存造成这种状况的原因有哪些? 采取哪些措汸才能使这些湖泊恢复清撤秀美的原貌?
## 问题 4
不法分子还用哪些手段捕杀鸟类? 如果鸟类日益墭少, 自然环境将会发生哪些变化?
## 问题 5
有些人认为，植树造林是为了获取大量木材。你赞同赞同这种看法吗？近几十年来。我国植树造林取得了哪些重要成果？
## 问题 6
对受伤的野鸟进行救治和噮养, 待鸟康复后, 将它放归大自然这样做有什么意义?
## 问题 7
你知道哪些自然保护区呢？建立这些自然保护区的主要目的是什么？
关于人类活动对环境的影响, 你还知道哪些事例, 不妨说出来与同学们交流。
人类活动既有可能破坏环境, 也可以改善环境。当前, 人类活动使环境恶化的问题特别需要我们关注。不少地方的森林被砍伐，那里的环境正在恶化; 不少河湖爆发水华, 水质恶化变臭; 许多地区空气中可吸人颗粒物和有害气体在增加，还不时降落酸雨; “垃圾围城”正在不少城市上演。
面对这些问题，我们是无能为力，还是可以有所作为? 作为一个负责任的公民，应该对自己提出怎样的要求呢?
## 练习
1. 判断下列说法是否正确。正确的画 “V” , 错误的画 “ $\times$ ”
(1) 资源和环境问题都是由于人口增长过快造成的。(  )
（2）人类活动对环境造成的破坏都是无法修复的。 (  )
2. 有人说 “粮食问题是当今世界面临的重大问题之一。如果粮食问题解决了，人口增长就可以不受限制了。”你是怎样看待这种说法的?
3. 在你生活的地方有哪些破坏环境的事例? 你认为应当怎样改变这些现状?
## 科学・技术・社会
## 生物入侵及其危害
看了这个标题，你也许会问：不是要保护生物吗?生物怎么又成了入侵者呢?请看下面的事例。
100 多年前，有人将20多只英国的家兔带到澳大利亚饲养。在一次火灾中兔舍被毁, 幸存的兔流穴到了荒野。由于澳大利亚的气候适于兔的生存, 再加上那里缺少兔的天敌, 这些幸存者就以惊人的速度繁殖起来，成了野兔。它们与绵羊争夺食物，破坏草原植被，给畜牧业造成很大损失。
20世纪90年代, 在我国南方某些沿海地区, 一种原产南美洲的叫做薇甘䔉的 “植物杀手” 悄悄地登陆了, 在气候温暖、雨量充沛的条件下迅速蔓延开来。没过多久, 荕枝柎、香蕉园, 以及花木扶疏的美丽丘陵和原野，很快就长满了薇甘菊，这些入侵者茂密的藤蔓缠绕或覆盖住当地植物, 夺走本应属于当地植物的阳光和养料, 使当地植被受到严重破坏。
我国出入境检疫人员已多次从国外旅客推带入境的水果中查获了一种国内没有的蝇一一地中海实蝇。地中海实蝇看似美丽, 却是专门危害水果和蔬莱的害虫, 已经蔓延到许多国家和地区。我国政府早就明令禁止从地中海实踳疫区进口水果, 并禁止各地旅客携带任何新鲜水果和蔬菜入地中海实㙂 境。正是由于严加防范, 地中海实蹋至今没有侵入我国。
科学家把生物随着商品贸易和人员往来迁移到新的环境中并对环境造成严重危害的现象, 叫做生物入侵。生物入侵不受时间和国界的限制, 并且随着全球贸易的迅速发展和世界各地人们的频繁交往而迅速传播开来。因此, 应当提高对生物入侵危害的认识, 在确实需要引进外来物种时, 必须有严格的科学论证和申报审批手续。出入境部门要加强对有害生物的检查。
迅速蔓延开来的詐甘菊
## 第二节 探究环境污染对生物的影响
## 想一想，议一议
2011年3月，日本东部发生特大地震。地震造成福岛核电站放射性物质泄漏, 由此引发严重的核污染。生活在核电站周边几十公里内的居民被疏散, 留守处理核泄漏问题的抢险人员被称作 “敢死队员”，可见核污染会对生物造成严重危害。你还能说出哪些环境污染对生物造成危害的实例呢?
抢险队员进入核电站机组
关于环境污染 (environmental pollution) 对生物的影响, 相信你能说出不少。下面的探究项目, 可以加深你对这个问题的认识。
## 模拟探究
## 酸雨对生物的影响
春雨潇潇, 滋润万物。然而有些雨水, 却能腐蚀建筑物和户外雕塑，使植物枯萎，甚至能伤害人的皮胅和黏膜。为什么呢? 因为这样的雨水具有较强的酸性, 叫做酸雨（acid rain）。雨水是否具有较强的酸性，可以用酸碱度（ $\mathrm{pH})$ 来表示。任何溶液都有一定的 $\mathrm{pH}$ ，常温下其范围在 $0 \sim 14$ 之间。 $\mathrm{pH}$ 等于 7 的溶液旺中性, $\mathrm{pH}$ 小 7 的溶液旺酸性。正常雨水的 $\mathrm{pH}$ 不小于 $5.6, \mathrm{pH} 于 5.6$ 的雨水则是酸雨。酸雨主要是人为地向大气中排放大量的酸性物质造成的。在我国, 有些地区也存在酸雨污染, 酸雨污染的范围和程度引起人们的密切关注。
酸雨真的对生物有不利的影响吗? 在实验室条件下, 怎样模拟探究酸雨对生物的影响呢? 根据下面的提示, 你能设计一个探究方案吗? 有了方案，再尝试完成它。
酸雨的形成
提示
(1) 可以按照老师所介绍的配制比例, 用食醋和清水配制供实验用的模拟酸雨。
(2) 可以测定酸雨条件下种子的发芽率或幼苗的生长状况, 作为判断酸雨是否对植物有影响的指标。
(3) 是否需要设计对照实验? 如果需要的话, 应当怎样设计?
(4) 本实验需要进行数量统计吗?
(5) 只做一组实验, 实验结果可靠吗? 要怎样做, 实验结果才可靠?
(6) 可以设计一个表格, 记录实验现象和实验结果。
## 讨论
(1) 查找资料, 了解酸雨含有什么成分, 说一说模拟的酸雨和真实的酸雨有什么差别。
(2) 酸雨一定是由本地区的有害排放物造成的吗?
## 试一试
收集当地的雨水, 用 pH试纸测定它的 $\mathrm{pH}$, 看看是否是酸雨。如果是酸雨，你能试着分析其成因吗?
酸雨对生物有极大的危害。例如，酸雨可以使土壤中的养分发生化学变化, 从而不能被植物吸收利用; 酸雨可以使河流和湖泊酸化, 从而影响鱼虾等水生生物的生长发育, 甚至造成水生生物死亡;
酸雨可以引起水源酸化, 影响饮用, 威胁人们的健
康; 酸雳直接危害植物的芽和叶，严重时使成片的植物死亡（图4-62) 。控制酸雨的根本措施, 是通 䞗诤化装置，减少燃烧煤、石油等燃料时污染物的排放。
图4-62 酸雨致死的树木
和酸雨一样, 其他的环境污染也会对包括人类在内的生物造成危害。例如，排人水中的有毒有害物质接觤人体, 可能会增加基因突变概率, 诱发癌症；水中、土壤中很多重金属污染物，如永、镉、 砷, 还会通过食物链积累, 最终危害人体健康。有报告指出, 发展中国家每年有约 300 八死于与水污染有关的疾病。我国的水污染情况也比较严重, 河湖受污染而危害周边居民健康的事故时有发生。 为防治水污染, 我国于 2008 年颁布了《中华人民共和国水污染防治法》。水污染防治应当坚持预防为主、防治结合、综合治理的原则，优先保护饮用水水源，严格控制各种汌染物进人河流湖泊。
人类活动造成的环境污染还有很多, 如大气污染、固体废弃物污染等。环境污染不仅影响其他生物的生存，也会影响人类自身的健康。
想了解更多有关我国环境污染及其防治的资料，可登录国家生态环境部网站。
通过本节学习，你将知道 :
- 酸雨等污染对生物有哪些危害?
- 应该怎样防治水污染?
## 练习
1. 下列关于酸雨的叙述, 不正确的是：( )
A. 酸雨不仅影响植物的生长，还腐蚀建筑物;
B. 酸雨主要发生在工厂林立的城市及近郊;
C. 酸雨可以使河流和湖泊酸化，威胁人们的健康；
D. 酸雨是工厂排放的烟雾造成的, 与机动车排放尾气无关。
2. 有人说造成环境污染的污染物其实是放错了地方的资源, 你同意这种说法吗？为什么?
## 科学・技术・社会
## 温室效应增强和全球气候变暖
全球性环境问题除了酸雨以外，还包括温室效应增强等。
地球大气中的二氧化碳等气体, 既能使太阳光烦昜地透射到大地, 又能截留利吸收地表放㪚出的热量，起着温室上的玻璃一样的作用，这就是温室效应。正是有了温室效应, 地球才保持了相对稳定的气温，从而利千生命繁衍生息。近几十年来, 由于化石燃料的大量开采和使用, 二蚌化碳等气体的排放量不断增加,因此导致温室效应增强, 引发地球平均气温不柈上升, 全球气候变暖。全球气候变暖后, 冰川会加速融化, 海平面会逐渐上升, 一些地区的台风暴雨更加频繁, 还有一些地区则更加干旱，最终造成世界各地农作物的減产和多种生物的生存危机。 目前，世界各国正在积极研究控制和減少温室气体排放量的措施。
有些科学家根据对地球环境变化周期性的研究成果提出: 近些年来出现的全球气候变暖, 只不过是因为处于地球周期性变化的升温㠹段, 在今后一段时期, 全球气候可能会结束升温而逐漸变冷。这种观点垨有一定证据支持。
末来全球气候会怎样变化？是仅仅拭目以待，还是末丽绸缪?
## 第三节 拟定保护生态环境的计划
## 想一想，议一议
“树绕村庄, 水满陂塘a倚东风, 豪兴徜徉。小园几许, 收尽春光。有桃花红, 李花白，菜花黄。”（宋・秦观《行香子》)）词中所描绘的村庄美如图画, 让无数人向往。你自己现在所生活的地方也是这样优美吗? 为把自己的家园建设得更加美好，你能做些什么呢？
优美的环境愉悦人的心情, 良好的生态环境是人类社会可持续发展的保证。建设和维护良好的生态环境，与每一个人息息相关，没有人可以置身事外。
如何保护当地的生态环境呢? 请你试着拟定计划，并付诸行动。
## 拟定计划
## 拟定保护当地生态环境的计划
## 目的要求
(1) 调查当地生态环境现状, 分析调查结果, 讨论拟定保护当地生态环境的计划。
(2) 认同每位公民在保护生态环境方面都有自已的责任。
## 材料用具
笔记本、笔。
## 方法步骤
(1) 分组, 每组 $6 \sim 8$ 人, 调查校园周围或家庭所在社区的生态环境状况。 可以进行实地调查, 或到当地环境保护部门咨咰, 也可以通垨图书馆、报社杂志社、电视台或互联网站收集资料。
(2) 每组至少选择一个当地存在的问题（如森林面积减少、水土流失, 或大气污染、水污染等），实地调查或查阅资料，并写出调查报告。
(3) 结合当地近年来人口数量变化、资源开发利用情况和经济发展状况等, 分析在生态环境方面出现问题的原因, 指出有关部门和公民在保护当地生态环境方面应当如何做, 并写出保护当地生态环境的计划。
(4) 每个小组推选两名代表, 分别向全班同学汇报本组的调查报告和保护当地生态环境的计划。评价全班哪些调查报告反映的问题最准确, 哪些行动计划切实可行。最后, 经全班讨论, 决定是否将全班汇总后的报告和计划向当地有关部门汇报。
## 注意事项
实地调查时要注意安全。调查时全组同学要集体行动, 做到分工明确、团结合作。
在居民小区抾放着不同彥色、击有不同标志的垃圾桶，以便垃圾分类处理，这样做对于保护环境、回收资源都是很有盅处的
## 课外实践
## 用废旧纸张制作再生纸
将一张旧报纸或用过的作业纸剪成碎屑, 并浸在清水中。将浸泡过的纸屑与清水和淀粉一起放入容器内并搅拌成泺糊状的纸浆。将带框的窗纱网浸入纸浆中, 然后轻轻地抄起纱网, 使一层纸浆均匀地铺在纱网上，并将纸浆中的水浙干。
将纱网上的纸浆片摊在一张旧纸上, 上面覆盖一张旧纸, 并用幹面杖将纸浆片中的水分尽量潮尽, 然后将纸浆片晾干。这样, 一张再生纸就制成了。
## 练习
1. 为了保护环境, 在购买下列生活用品时, 你将优先选择哪些（在括号内画“V”）?
A. 纸质贺卡  （ ）
B. 节能苂光灯 ( ）
C. 含磷洗衣粉（ ）
D. 一次性䇦子（ ）
E. 可充电电池（ ）
F. 电子贺卡   ( ）
G. 无磷洗衣粉（ ）
H. 塑料包装袋（ ）
I. 纸质包装袋（ ）
2. 自己和家人在日常生活中有没有不符合环境保护要求的行为? 如果有，应该如何改进?
## 科学・技术・社会
## 退耕还林还草
你见过或者听说过水土流失、土㚂沙化和沙尘暴吧！在我国, 它们是西部地区最为突出的生态环境问题。造成这些问题的重要原因, 就是毁林毁草开荒和陡坡种粮。你知道吗，目前全国70\%以上的坡耕地都集中在西北地区, 每年流失到长江、黄河中的大量泥沙, 有 $2 / 3$ 以上来自这些坡耕地。看来，不实施退耕还林还草，我国西部地区水土流失等生态环境恶化问题就不可能得到根本解决, 并将进一步加剧北方地区的干旱和长江、黄河中下游地区的水患。
实施退耕还林还草, 就是从保护和改善生态环境出发, 将容易造成水土流失的坡耕地, 有计划、有步骤地停止耕种, 本着宜乔 (木) 则乔、宜灌（木）则灌、宜草则草、乔灌草结合的原则, 结合各地的具体情况植树种草，恢复植被。
退耕还林还草，改善生态环境，将造福当代，荫及子孙。
我国山西省右玉县䢙朩还林之后变成塞上绿洲
## 单元小结
自人类在地球上出现以后, 其生存和发展一直与自然资源和环境紧紧相依。由于人口的增长和科学技术的发展等原因, 人类对生物圈的影响与日倶增, 有许多负面影响已经对人类的生存和发展构成严重的威胁, 迫使我们不得不高度重视人与自然的和谐发展问题, 因为这是人类社会可持续发展的基础。
认识自身、了解人体的结构和生理, 是健康生活的基础。人体科学的发展促进了医学的进步, 其发展历程也充满了艰辛和由折, 凝聚着一代又一代科学家的心血。它还在不断发展着, 至今仍然有许多谜团尚待破解。
了解人体的结构和生理, 也需要科学的态度和方法。科学态度的养成和科学方法的掌握, 都需要通过亲身参与科学探究活动来实现。通过本单元的观察、测量、实验、调查和资料分析等活动, 在提出问题、作出假设、制订并实施探究计划、记录和分析探究结果等方面的收获, 有助于科学探究能力的进一步发展。
通过本单元的学习，对以下重要概念加深了理解。
- 人类起源于森林古猿。人类的起源和发展有越来越多的证据。
- 作为个体的人, 都是由一个受精卵发育而成的。男性和女性生殖系统有很大差别, 但共同担负着生殖的功能。
- 人的生活离不开营养物质和氧气, 同时还要排出体内产生的废物。从人体与环境的关系来说, 营养物质和氧来自生物圈, 体内的废物也要排放到周围环境中。从人体自身结构和生理来说, 人体靠消化系统吸收营养, 靠呼吸系统吸入氧气、排出二氧化碳, 靠排泄系统排出尿素等废物, 靠循环系统在体内运送这些物质。这些系统都有与各自的功能相适应的结构。
- 人处于复杂多变的环境中, 需要对外界刺激及时作出适当的反应; 人体内部各个器官系统的活动也需要统一协调。这些都有赖于神经系统和内分泌系统的调节作用。
- 人类对环境的影响不仅仅是由于自身的生理活动, 社会生活和生产活动对环境的影响更为显著, 甚至影响到整个生物圈。应当保护生态环境，保护生物圈。


# 第一单元 美术的主要表现手段
# 第1课 造型的表现力
导学：艺术家在创作美术作品时, 除了运用一定的物质材料, 还要运用多种艺术手段来表现。造型作为创造形象的重要手段, 具有丰富的表现力。本课我们将了解造型的基本要素及它在艺术创作中的作用，感受其表现力。
## 线条
线条是美术创作基本的造型手段之一，它在绘画、设计、建筑、雕塑中的重要作用是不可忽视的。
## 明暗
欧洲文艺复兴时期，西方画家发现自然光线照射所引起的物体表面的明暗变化，可以用明暗色调进行模拟。自此，西方逐步发展了运用明暗色调再现光影效果，从而在画面背景上凸显物象的绘画形式。
## 体量
体量指一建筑物或雕塑作品等实物的物质体积。体量的差异可以产生不同的视觉效果和心理感受。
## 空间
建筑、雕塑以实体空间关系体现不同的视觉效果，而绘画作品则是在二维的平面上虚拟性地表现出空间感。
朝元仙仗图卷 (局部 中国画) [宋代] 武宗元
作品用单线白描来刻画人物。线的疏密、虚实变化丰富而凝练，画面充满了节奏与韵律之美。对人物体态结构的精确刻画，凸显了人物的活力和神采。
西班牙毕尔巴鄂古根海姆博物馆（建筑 ) [现代]弗兰克・盖里 [美国]
反常的设计风格，区别于经典建筑美学原则，自由的线条勾勒出变幻奇异的造型。
菩萨立像 (石雕 ) [唐代]
立像残躯身材颀长, 披肩斜下的线条、扎束裙带的横向线条, 与长裙下垂的衣纹线条产生了对比, 加强了躯体的美感。
从宴罢（红绘式装饰画） 约公元前 490 年 [古希腊]
作品绘于陶酒碗上, 描绘了女子手托呕吐男子头部的情景。线条典雅精美, 疏密有致, 富有美感。
缠枝牡丹纹梅瓶（瓷器） [宋代]
瓶体造型修长, 器身布满缠枝牡丹纹饰。磁州窑黑白相间的纹饰, 表现出宋代民窑瓷器的特点。
## 活动
欣赏与体会:
结合具体作品进行欣赏评述，体会各种表现手段在艺术作品造型中的作用。
自画像（素描）  16世纪初    达·芬奇 [意大利]
像烟雾一样的明暗变化，出色地表现出了画家所树立的明暗造型原理。
塔吉克新娘 (油画) [现代] 靳尚谊
色调从明到暗逐渐过渡, 微妙的明暗变化与美丽的五官结构自然地融为一体, 不仅符合视觉真实, 而且反映了人物微妙的表情。
上海世博会沙特馆（建筑） [现代]
简洁、饱满的碗状造型设计, 具有持续的空间延展性以及视觉上的扩张力。
阿尔让特伊的大道（油画）[近代]    西斯莱 [法国]
画家运用焦点透视法则表现空间关系，在画面中营造了一种虚拟的“三维真实”。
双环（雕塑）[现代]  亨利·摩尔 [英国]
作品运用虚实空间对比的手法，把形体大胆而自由地整合为有韵律、有节奏的空间形态。
# 第2课 色彩的感染力
导学：色彩是诉诸视觉最具感染力的艺术语言, 而绘画则是最能体现色彩感染力的载体。本课我们将通过对绘画作品的欣赏, 了解不同风格流派对色彩感染力的诠释。
色彩是美术作品的重要表现因素。色彩不仅能真实地再现表现对象的色彩关系, 而且由于色彩所具有的感情特征, 对于触动人的心理和情感具有很强的感染力。
千里江山图（局部 中国画） [北宋] 王希孟
作品为大青绿设色绢本, 间以觰石配色。画面色彩匀净明丽, 富于装饰性。壮丽秀美的山水,仿佛将人带入了一个超乎物象之外的精神的世界。
出水芙蓉图（中国画) [南宋] 佚名
作品为了表现荷花“出淤泥而不染”的纯洁、娇艳的姿容与品格，分几十次层层渲染进行赋色，达到了柔和润泽而又美艳动人的艺术境界。
千草垛（油画） 1891 莫奈 [法国]
看似平凡的草垛光彩夺目，与天空和远处的树丛交相辉映, 构成一曲色与光的交响。
静物 (油画) [现代] 马蒂斯 [法国]
野兽派画家马蒂斯追求一种简洁明快的色彩效果, 这幅暖色调为主的作品, 明确地表达出了一种温暖、柔和、安适的气氛与情调。
玉兰黄鹂 (中国画) [现代] 于非闇
画面以石青为底色来烘托玉兰花和黄鹂鸟, 强烈的色彩对比, 生动地表现出了一派晴空万里、鸟语花香的大好春光景象。典雅华贵的色彩令人赏心悦目, 充分地显示出工笔重彩画对色彩的精彩运用。
无题（油画）[现代] 德・库宁 [美国]
画中的色彩随着纵横交错、不同力度的笔触恣意挥洒, 没有明晰的界限和秩序, 是抽象表现主义的杰作。
土地 (油画) [现代] 罗尔纯
作品中的色彩饱满、响亮, 与富有韵律的线条结合在一起，在给人以视觉冲击的同时, 也抒发了作者强烈的情感。
乌鸦群飞的麦田（油画） 1890 凡・高 [荷兰]
后印象主义画家凡・高对黄色的热爱炽烈而持久。色彩对比鲜明而明亮的麦田, 燃烧着画家激情的火焰, 倾注着他内心激荡的情感。
## 活动
探究与思考:
你认为哪件美术作品在色彩表现上最有感染力, 为什么?
## 知识点
人类早期绘画的色彩表达具有很强的装饰性。19世纪的印象主义画家着力于光色关系与色彩变化规律的探索。 20 世纪以后, 随着现代艺术思潮的出现, 许多画家开始尝试以强烈、自由而主观的色彩来造型和表现, 这种色彩被称为“表现性色彩”。
# 第3课 构图的作用
导学：在造型艺术中, 各个形象之间的结构和联系需遵循一定的章法，构图就是这种章法的体现。本课通过欣赏不同构图的作品, 来学习领悟构图在组织画面时的重要作用。
单独的造型要素只有经过合乎规律的组合，才能构成有审美价值的艺术形象。美术作品作为整体的审美对象, 有着不同形式的整体结构，体现在绘画中就是构图形式。
构图的形式法则体现着人类对于形式美规律的认识与运用。它对于造型艺术的作用, 犹如章法之于文章、结构之于戏剧一样重要。
构图的方式有很多种, 好的构图能完美地体现创作意图, 并借助形象贴切地诠释所要表现的主题，令作品的表现力和感染力更加强烈。
初踏黄金路（版画）[现代]  李焕民
画面中的人物、动物形象形成了视觉上一连串的连续的点，S形的构图在使画面结构丰满的同时，又具有一种独特的节奏美、韵律美。
露气（中国画) [现代] 潘天寿
画家非常注重画面的疏密、虚实对比与布局。如果我们用横、竖黄金分割线来分割画面，就会发现，其左下部是密，右上部是疏；这两部分如果是实，右下和左上两部分则是虚。完美的分割法则令作品具有了清爽、舒适的形式美感。
吉祥蒙古（油画）[现代] 韦尔申
画家采用垂直构图的形式, 将画面中的人物形象分割开来, 表现出一种宁静、平和而自然的气息。
阳关三叠（油画）［现代］  王宏剑
画家基本是在一条水平的直线上安排众多人物形象, 这种形式的构图最适合表现稳定、安静、沉寂的场面。
舞蹈（油画）[现代] 马蒂斯 [法国]
画家采用圆形构图来安排作品中的人物形象，因而使画面看上去更加活泼和富有动感。
自由引导人民（油画） 1830 德拉克洛瓦 [法国]
此画是三角形构图的典范。画中的旗帜位于等腰三角形的顶点, 主体人物处在横向黄金分割线处, 人群的头部大多位于纵向黄金分割线的位置。如此人物众多的战斗场面，被画家组织在了一个井然有序的画面构图之中。
以上几种构图形式分别对应本课的哪幅作品？
## 知识点
构图：一般指美术创作时在平面的物质空间上, 安排和处理形象的位置和关系, 把个别或局部的形象组成整体的艺术作品, 以表现构思中预想的形象与审美效果。在中国传统绘画中称为章法或布局。
黄金分割：又称黄金比,是造型艺术中的一种分割法则。广泛应用于造型艺术中, 被认为是最美、最协调的比例，其比值约为 1:0.618。
## 活动
评价与总结:
寻找其他作品进行分析研究, 看看采用了哪种构图形式, 并谈谈这些作品的构图在表达作品主题方面有什么作用。
## 单元评价
选择题:
一、请在以下你认为正确的选项处打 $\sqrt{ }$ 。
1. 线条是绘画造型的基础。( )
2. 色彩是绘画的强有力的语言。( )
3. 体量和空间的意思相同。( )
4. 绘画构图要体现形式美法则。( )
二、关于美术作品中的线, 下列说法正确的是:
1. 线是构成视觉艺术形象的唯一元素。( )
2. 线可以分为平面作品中的线、立体作品中的线。( )
小提示
通过美术课的学习可以提升美术素养，提高观察、想象、 认知、表现、创造、审美判断等方面的能力。让我们上好每节美术课!
# 第二单元 读书、爱书的情结
# 第1课 书林漫步
导学：书籍是人类智慧的结晶, 是人类进步的阶梯。作为知识的载体, 古今中外的书籍形态万千。让我们漫步其中, 探寻书籍设计的沿革变迁。
## 中国的古籍设计
造纸术与印刷术的发明使纸质书籍的出现成为可能, 极大地推动了人类文明的传播。中国古代的劳动者施展智慧与技艺，创造了丰富多彩的书籍设计形态。
## 活动一
欣赏与思考:
了解书籍设计的不同形式, 然后说说自己喜欢的书籍采用了哪些设计形式和方法。
梵夹装
隋唐时期, 受一种狭长的印度梵文贝叶经中间打孔穿绳的形式影响，古人发明了“梵夹装”。
卷轴装
书写后依轴而卷, 称为 “卷轴装”。为了方便检索, 有时在轴头上挂上一个写明书名和卷数的 “签” 。
简册
在竹片或木片上书写文字, 并用皮条或绳索连缀起来, 称为“简册”, 可自左向右卷起存放。
叶子
将一张张纸摞叠起来, 上下夹以木板或厚纸, 再以绳子捆扎，称为 “叶子”, 后演变成册页的形式。
经折装
一张纸经左右反复折合, 呈长方形的折子形式。在最前面和最后面的书页上，糊以尺寸相等的硬纸板或木板作为封面和封底, 以防止损坏。
旋风装
旋风装有两种形式，一是在经折装的基础上，将外封纸对折, 形成前后相连的整体, 如同套筒。二是卷轴装的变形，把书页按顺序逐次相错粘在事先备好的卷子上。风吹过时，书页翻飞犹如旋风，故称 “旋风装”, 也称“龙鳞装”，曾在唐代短暂流行。
蝴蝶装
蝴蝶装始于唐末五代, 盛行于宋元, 与雕版印刷的发展密切相关。将印有文字的纸页沿相对应的鱼尾纹中缝对折, 再依顺序摞叠成方形, 将对齐的折缝处粘在包脊纸上，书遂完成。翻阅时，书页如蝴蝶展翅。
包背装
元代的包背装与蝴蝶装正相反，是将书页有文字的一面朝外，以折叠的中线作为书口。在近书背处打孔， 以纸捻穿订。最后，以一整张纸绕书背黏合，作为书籍的封面和封底。
线装
明朝中叶，包背装被线装形式所取代。常见的是四针眼订法，也有六针眼或八针眼的。它形式美观，不易散落, 是古代书籍装帧发展成熟的标志。
书函、书盒
由于书籍柔软易破损，多用书函加以保护。书函一般从书的封面、封底、书口和书脊四面折叠包袠成函。 也有六面全包严的 “四合套”。此外，还有用木匣或夹板做成的精美考究的书盒。
## 国外的书籍设计
国外的文字记录，经历了使用纸莎草纸、羊皮纸等初始阶段。 13 世纪左右, 中国造纸术传入欧洲, 以及后来金属活字版印刷术的发明，成为书籍发展史上的里程碑。
19世纪末, 威廉·莫里斯的设计理念影响深远, 使欧洲迎来了20世纪书籍设计艺术的高潮。
20 世纪是书籍设计试验的世纪。设计家们打破传统的束缚, 把书籍视作可塑的对象进行自由造型。多种材料、方法、 技术的运用, 塑造了形态各异的现代书籍。 20 世纪末又出现了 “数码读物”, 随着多媒体时代的到来，一个更为丰富多彩的书籍世界已经呈现在我们面前。
## 知识点
书籍设计：旧称“书籍装帧设计”，广义的书籍设计是指从书的外观到内芯的一系列设计，以创造出书籍的整体视觉形象。狭义的是指书籍的开本、封面、护封和装订形式等属于书籍外观形象的设计，有时仅指封面设计。
纸莎草纸书
公元前 3000 年，埃及人发明了象形文字, 并用修剪过的芦苇笔在纸莎草制造的纸上书写、描绘，呈卷轴形态。
卷轴羊皮书
公元前2世纪，小亚细亚的帕珈马人用小羊皮或小牛皮研发出了皮纸。它比纸莎草纸要薄且结实得多， 并可两面书写，既可做成卷轴，也可折叠成册籍。
欧洲中世纪书籍（局部）
欧洲早期的书籍几乎仅限于在宗教机构中完成, 一般装帧华丽, 设计精美。封面多用皮革、黄金、宝石等贵重材料,从而很早就确立了坚实、 华丽的“精装”书传统。
中国的造纸术传入欧洲后，促进了新的印刷技术的诞生。德国人古登堡使用金属活字版印刷，促进了印刷技术的发展。
从乔叟著作集
英国的威廉·莫里斯被誉为现代书籍艺术的开拓者。他倡导“书籍之美”,强调艺术与手工相结合, 艺术与生活相融合的设计理念, 主张书籍的整体设计而不仅限于装帧。
俄罗斯构成主义书籍设计
20 世纪的书籍设计师们力求以独特的书籍语言创造出个性鲜明的作品。其中引人注目的是德国的表现主义、意大利的末来派、具有实验性设计的俄罗斯构成主义、瑞士的达达主义, 以及超现实主义等。
德国包豪斯杂志设计
包豪斯的新设计教育运动, 强调简洁、明快的艺术取向, 主题鲜明并富有时代感, 影响巨大。
书籍的结构示意图
## 走向世界的中国书籍设计
20 世纪初，五四新文化运动使中国的书籍设计进人了一个新的时期。一大批设计艺术家, 打破了封建时代沉闷的局面, 丰富了书籍的设计语言, 使那时出版的书籍颇具艺术感染力。
新中国成立后, 特别是改革开放以来, 出版行业的发展与繁荣, 使书籍设计艺术翻开了全新的一页, 为当代中国书籍艺术的创新奠定了基础。
进人 21 世纪，中国设计师们在观念和方法论上得到了最具实质意义的进步。中国的书籍设计作品自 2003 年以来, 已连续多年获得莱比锡 “世界最美的书” 奖项，为世界展现了中国书籍艺术的全新风貌。
## 活动二
搜集与整理：
1. 搜集各种装帧设计独特的书籍图片或实物，并将它们按形式分类。
2. 查阅相关资料，说说“世界最美的书”美在哪里。
呐喊（书籍设计）[近代] 鲁迅
鲁迅是我国现代书籍设计艺术的开拓者和倡导者, 他特别重视装帧艺术的研究, 并亲自设计自己的著作。
# 第2课 手工书设计
导学：古今中外的书籍装帧形式在带给我们审美感受的同时, 也启迪着我们的智慧与创意。用纯手工的方式制作书籍, 并加以装饰、美化, 有别于机器制作的书籍, 更多地体现着个人的思考与创意。
手工书可以在吸收和借鉴前人发明的书籍装帧形式的基础上， 在造型和装饰上加以改变与创新, 从而形成丰富多彩、个性独特的装帧形式。
卡片书
盒子书
立体造型书
## 手工书制作方法:
以图片、文字结合综合材料，用剪贴、涂鸦及立体页面等方式来表现。书的造型取自風南古厝的侧影，当本书完全打开时， 就是一座完整的闽南古民居的轮廓。封面及内页的装帧采用了一些当地的文化元素，如拓印的树叶、电线上的小鸟、古厝红砖墙、 镂空窗花、老戏台等, 完全是旧时记忆中的模样。为了更好地烘托怀旧气氛, 采用四针眼订线装书的方法。色彩采用赭红为主调, 每个页面里再以其他颜色点缀，统一而有变化。
## 知识点
书籍设计的全部内涵与内容有：书籍造型设计、封面设计、 护封设计、环祇设计、扉页设计、插图设计、开本设计、版式设计， 以及相关的纸张材料的应用、印装方法的确定等。
## 学习提示
想让你的手工书更有特色吗? 那不妨在封面和内页添加一些装饰或采用镂空等形式。装饰一般可采用绘画、粘贴、拓印、剪刻等手法, 并可考虑卡纸、塑料、布等多种材料的使用, 除了这些还要考虑色彩的搭配。
## 活动
思考与实践:
1. 选择一本自己喜欢的书， 根据书籍的内容, 思考采用哪种造型与装订形式进行重新设计。
2. 把自己的日记、照片进行整理，使用卡纸、彩纸等材料, 尝试制作一本有创意的书。
学生作品
使用刀具时, 请注意安全!
# 第3课 方寸钤记―藏书印
导学：藏书印始于唐代, 后经历代的沿革与发展, 传承至今。 本课我们通过欣赏并尝试刻制中国传统的藏书印, 初步了解我国篆刻艺术的要点, 体会传统篆刻艺术的审美特点, 并学习其刻制方法，提升自己的修养和情趣。
藏书印又称藏书章, 是我国特有的一种传统艺术, 是藏书者专门将其钤印于书本图册等的扉页, 借以表明图书所有权和表达其个人性情志趣的一种印迹。
藏书印是书法、章法、刀法三者完美结合的艺术。一方藏书印中, 既有豪壮飘逸的书法笔意, 又有优美悦目的布局构图, 并有刀法生动的雕刻神韵, 更有藏书者的情致与个性。可谓“方寸之间，气象万千”。
## 知识点
一般来讲, 藏书印所选用的文字多是籇体, 印中往往有 “藏书” “收藏” 珍藏” “珍秘” 等字样。
藏书印一般分朱文、白文两种。印章的文字镌刻成凸状称朱文或阳文, 印章的文字镌刻成凹状称白文或阴文。
印章文字的布局往往以增减、屈伸、挪让、呼应等方法来处理，达到 “疏可走马” “密不透风”“计白当黑”等效果。此外, 还可利用笔画的粗细肥瘦、边框栏格的安排以及击边的方法使其有残缺趣味, 丰富变化效果。
## 学习提示
刻朱文印需用双刀法, 也就是从笔画的两侧下刀, 把笔画周围的石面剔除, 使笔画显现出来, 再把边栏处理好即可。刻白文印有双刀法和单刀法。
## 活动一
欣赏与研究:
1. 了解藏书印的发展沿革与我国书法、䉨刻艺术的关系。
2. 尝试从书法、章法、刀法的角度评鉴一枚藏书印。
宋版六经图 [明代]
## 藏书印的刻制常用以下两种刀法:
1. 冲刀法：将刀内角人石, 刀柄内倾, 外角仰起, 向前冲进, 谓之冲刀。其刻出的线条流畅劲挺。
2. 切刀法：将刻刀的外角刀锋人石, 慢慢由外向内切下, 直至内角处人石, 称为切刀。 其所刻线条有古朴、含蓄之美。
篆刻刀是主要工具，一般都用平口刀。磨印石一般可备粗、细水砂纸各一张。用材有印石、印泥、笔墨、纸张等。
执刀如同执笔, 一般是无定法的。如同执拿钢笔方式即可。
使用刀具时，请注意安全!
冲刀法
切刀法
## 藏书印制作方法:
第一，设计印稿：设计章法布局，将所要刻的字的结构、位置和笔画的粗细按印面进行规划。
第二，写稿上石：一种方法是将印稿反写在石面上，另一种方法则是写在纸上后反拓上石。第三，刻制修整：选用适合的刀法进行刻制。第四，蘸泥 印：均匀地将印泥蘸满印面，盖于纸上。
## 活动
尝试与刻制:
学习藏书印的制作方法，查阅篆书字典，为自己设计并尝试刻制一枚藏书印，并 印于自己所收藏的图书扉页。
学生作品
# 第4课 书间精灵一藏书票
导学：书籍伴随着我们成长, 读书与藏书更彰显一个国家、民族和个人的文明程度和修养品位。起源于欧洲的藏书票艺术能给我们的藏书爱好增加文化色彩, 本课我们主要学习藏书票的种类、题材及制作方法。
在我国，读书、爱书、藏书被视为传统美德。藏书票是指读书人在自己所藏书籍的扉页上贴的一幅小装饰画, 作为书籍收藏者的印记。
藏书票表现题材广泛, 有人物、动物、植物、风景、抽象图案等。藏书票制作方法一般依据个人喜好。画面内容可采用象征、 寓意的手法，通过一定形象，表达思想内涵，给人以 “方寸之间可容大千世界”之感。
贴在书籍扉页上的藏书票
刺猬藏书票（木刻）[德国]
世界上最早的藏书票是由德国人制作的, 画面是一只刺猬衔着一枝野花, 脚踩落叶, 票面上方有一行德文。
从关祖章藏书票 1910 关祖章
据考证, 中国最早使用藏书票大约在20世纪初, 已发现的最早的藏书票是“关祖章藏书”。
木版藏书票（凸版) [现代] 李华
石版藏书票（平版） 2003 苏察内克 [捷克]
铜版藏书票（凹版） 2004 杨忠义
丝网版藏书票（漏版） 2000 刘硕海
藏书票的画面构成
## 活动一
讨论与探究:
1. 思考并讨论藏书票的画面内容与藏书有何关系？
2. 了解藏书票的制作方法, 及其不同的审美效果。
## 知识点
藏书票由图像和文字 (票主名、拉丁文EXLIBRIS) 两部分构成，它小而精，因此被誉为“书上宝石”“版画珍珠” “EXLIBRIS” 意为 “我的藏书”。藏书票通常用版画方法制作, 画面边长一般不超过 15 厘米。
## 知识链接
版画种类主要有凸版、凹版、平版、漏版等。版画在制版材料上较广泛, 常见的有木版、铜版、 石版、丝网版、纸版、石膏版、 塑料版等。不同的材料效果不同, 变化丰富。
## 漏版藏书票的制作方法:
采用透明卡片刻制(漏版), 图形要概括简洁,按色彩不同刻制三块版 (浅灰色、黑色、红色各刻一块版)。印制时先印浅色, 后印深色。首先设计画稿, 然后用刻刀在透明卡片纸上将图案刻好, 再用海绵均匀施浅色，然后用海绵均匀施深色。最后，在画面下方依次签字，完成作品。
方军之书（漏版藏书票） 2012 赵方军
## 学习提示
1. 印制时将海绵块捏成球形，在玻璃板上扑匀颜色,再均匀地在板上施色, 可以扑成渐变效果
2. 在画面下方签字, 依次为版画技法、印数、作者名、创作时间。
## 拓展学习
1. 可以尝试用电脑或其他方式设计藏书票。
2. 把制作好的藏书票贴在自已喜爱的书籍扉页上, 看看效果如何。
3. 在班里搞一次藏书票交换会，“以票会友”。换完后装在一个夹子里留作纪念。
4. 利用课余时间, 采访一位藏书票艺术家, 与他交流藏书票的设计体验。
## 活动
体验与实践:
构思一枚以植物、动物或花卉为主, 款式为扇面形的小品图案，进行漏版藏书票的设计。
学生作品
自由
松鼠
王经纬之书
## 单元评价
填空题:
藏书票的画面构成一般是由（）( ) ( ) ( ) 等组成。 选择题：
书籍设计包括
造型设计（）封面设计（）扉页设计（）
护封设计（）内容设计（）版式设计（） 简答题：
你仔细观察过自己喜欢的书籍的装帧特点吗? 结合本单元学习内容，对一些书籍的设计进行评价。
## 小提示
书籍作为知识的载体, 是人类共有的精神财富。读书可以让人充实, 可以提高素养、 增长才能。优秀的书籍是一种由高贵的语言和闪光的思想所构成的财富, 为人类所铭记和珍惜。让我们一同泛舟书海, 享受如苏轼般 “腹有诗书气自华” 的豪迈人生!
# 第三单元 笔墨丹青
# 第 1 课 诗书画印的完美结合
导学：俗话说, “书画同源”, 在绘画中融入书法的笔意古已有之。诗书画印的完美结合是中国画区别于西方绘画的典型特征。 本课我们将从绘画与诗词、书法、篆刻之间的密切关联，初步了解中国画艺术。
中国画在其漫长的发展过程中逐步形成了自己独特的艺术呈现形式。诗、书、画、印各有自己独特的审美情趣, 它们的完美结合又使中国画成为一个有机的整体, 使人们在欣赏时, 得到潜移默化的艺术熏陶和审美享受。
诗与画是一种相辅相成的结合。一般来说, 绘画借助具体的艺术形象来进行表现, 因此, 具有静态、直观、具体的特点。而诗词是语言艺术, 具有动态、抽象的特点, 更容易引导人的思维超越具体形象进行自由的联想。
江干雪雯图卷 (中国画) [唐代] 王维
唐代王维的《江干雪雯图卷》可称诗与画相结合的渊源, 宋代的苏轼赞誉其 “味摩诘之诗, 诗中有画, 观摩诘之画，画中有诗。”
潇湘竹石图 (中国画) [北宋] 苏轼
苏轼的作品因为强调“诗画本一律, 天工与清新”而被誉为“以诗为有声画, 画为无声诗”。
二羊图（中国画) [元代] 赵孟颎
据说《二羊图》是开题款先河的作品, 画家在画上题道 “余尝画马, 末尝画羊, 因仲信求画, 余故戏为写生, 虽不能逼近古人，颇于气韵有得。”幽默有趣地把为什么要画和画给谁说得一清二楚。
宋代是文人画的萌芽时期，至明、清时期最为鼎盛, 诗书画印的结合在此时日臻完善。
写款又叫 “落款”。写款可大有讲究，首先是签名, 这表明了作品的著作权和所有权。其他的题字, 可以写题目，或以散文、诗的形式书写自己想说的话。
中国画的题款常见的有横题、直题、多题、 随形题、穿插题、满题等。题款的长短与字数的多少, 应符合构图及主题的需要。文字内容随画面的需要可长可短, 但是必须与画面有内在联系，能让欣赏者依此感悟。
横题
直题
多题
随形题
穿插题
满题
竹石图（中国画） [清代] 郑燮
作品将诗、书、画、印完美结合。题诗表达了画家的思想情感，题写的位置令构图更饱满, 活跃了画面。极具个人风格的书法与绘画互为借鉴, 搭配和谐。多种印章的使用, 既表达了画家的志趣爱好, 又给画面带来生气。
不倒翁 (中国画) [现代 ] 齐白石
齐白石画的不倒翁，似乎很幼稚、很搞笑。上面的题诗 “乌纱白扇俨然官, 不倒原来泥半团。将汝忽然来打破, 通身何处有心肝” 既丰富了画面, 又充分表达了画家对封建官僚的讽刺之情。
## 活动
欣赏与评述：
选择一幅自己喜欢的中国画，尝试从诗书画印结合的角度进行评价。
印章本来和绘画没有关系，它只是一种信物。到了宋代，有人开始把印盖在画上。
到了元代，水墨画成了文人画的主流，画面上只是水墨的黑白浓淡变化, 常显得画面单调、沉闷, 于是红颜色的朱文印章出现了。一点红色起到了活跃画面气氛的作用。
把诗、书、画、印结合起来是中国画与西方绘画最大的区别之一。也正因为这样，使中国画成为独具特色的画种。
黄宾虹自用印章（篆刻） [现代]
鉴古堂（篆刻）[清代]  边寿民
与古为新（篆刻）[近代]  吴昌硕
## 知识点
款识: 通常指在书画作品上, 作者自题的姓名、字、号、 创作年月和赠送对象的文字。
画家的印章一般分三种: 一是姓名章。二是斋馆章, 表示画家的住处或画室。三是闲章, 从字面上看就知道, 是内容随意的章, 大都是刻一句成语、格言或画家的主张。闲章是最五花八门又最具个性的。这三种印章一般是朱白相杂使用。
中国画在创作完成后, 如觉得密处仍不够满当, 或者疏处太空, 都可以用印章弥补。用章讲究与画面内容的内在联系, 要考虑整幅画的构图、色彩, 起到呼应、对比、配合的作用。就画中的位置来说, 有引首印、款尾印、拦腰印、压角印、拦边印、 平衡印等。从盖印的数量上讲究 “用一不用二，用三不用四，盖取奇数, 其扶阳抑阴之意”
## 小辞典
文人画：中国传统绘画中重要的风格流派, 泛指中国封建社会具有较深厚、较全面的人文修养的文人士大夫之绘画, 以别于民间绘画和院体画。文人画集文学、书法、绘画与籇刻艺术为一体, 是画家多方面文化素养的集中体现。同时, 多以山水、花鸟、木石等为表现题材, 借以抒发 “灵性” 或个人抱负。
# 第2课 借物寓意
导学：花卉与蔬果是中国画的常见题材, 画家借喻植物本身的属性, 来表现自己的精神追求和气节。本课通过对花卉、蔬果写意画的学习, 了解中国画通过笔,墨表达情感的方法, 进一步体会中国画基本的造型理念。
中国画家运用笔墨技法描绘物象本质特征的同时, 借助作品抒发自身情感, 形成了中国画独特的艺术表现手法, 达到了超越形式的艺术境界。
借物寓意指通过描写客观事物寄托、传达作者的某种感情、抱负和志趣。画家将个人之 “意”依托在某个具体之 “物”上，由此,“物”便具有了某种象征意义。作者的个人之 “意”，借助于这个具体之“物”，表达得更巧妙、更完美、更充分、更富有感染力。
写意中国画在创作方法上强调意在笔先, 即作品的立意既要有整体构思, 又要将笔墨落实到形象的结构形态上。因此, 笔墨情趣是形成写意画形式美的重要因素之一，正所谓 “有笔有墨谓之画”。
春夏秋冬四条屏（中国画）[近代] 吴昌硕
祖国万岁 (中国画) [现代] 齐白石
作品中的形象是一株生机勃勃的万年青, 用大写意的笔法画出, 表达了作者祝愿伟大祖国欣欣向荣、 万年长青的美好意愿。笔墨简略但高度形似, 色彩夺目, 水分饱满, 有强烈的感染力。
从蔬果图 (中国画) [清代] 吴让之
柿子寓意“事事”，白菜寓意 “清白”，题款日: “士大夫不可一日无此味。” 可见作品着意之处在于通过对蔬果形象的创造表达寓意。作品中运用勾勒及没骨技法，设色轻松淡雅，行笔灵动，给人以清新甜润之感。
兰花图 (中国画) [南宋] 郑思肖
郑思肖为宋末诗人、画家，原名不详, 宋亡后改名思肖, 因肖是宋朝国姓赵 (趙) 的组成部分。字忆翁, 表示不忘故国; 号所南, 日常坐卧, 皆要向南背北。擅长作墨兰，花叶萧疏而不画土，寓意宋人土地已被掠夺。
## 知识点
写意画：相对于工笔画而言的一种中国画体裁。其特点是用粗放、简练的笔,墨, 描绘出对象的形神和作者要表达的意境。不求形似, 注重抒情寄意。一般分为大写意、小写意、兼工带写。
“以形写神”“形神兼备”是写意画的重要特征。因此, 从造型的角度来说, 笔法、墨法是写意画技法的重要内容。
## 学习提示
用笔: 毛笔运笔一般分为直立式和侧立式, 运笔时笔杆直立为中锋用笔, 笔杆斜侧为侧锋用笔。中锋用笔线条圆厚饱满, 侧锋用笔线条轻薄灵动。
用墨: 调墨作画, 由于加水的多少, 有“墨分五色” 之说, 即焦、浓、重、淡、清五个色阶, 用以表现物象质地和相互关系。
## 知识拓展
泼墨法: 即大笔泼酒, 用.墨如泼。
破墨法: 第一次墨色末干, 再以浓、淡墨色或清水、颜色局部复加, 形成丰富的变化。
积墨法: 水.墨层层积压、叠加的方法。一遍画完干后再画一遍, 反复多次, 以表现厚重感。
## 活动一
赏析与评述：
欣赏画家作品, 分析画家是怎样运用花卉、蔬果形象及笔墨表现情感及寓意的。
## 写意荷花的画法:
选用大笔, 在清水中湿润后笔尖膲重墨, 画出荷叶的前展部分。
按荷叶的结构, 依次以向心聚拢的笔法, 完成整张荷叶的造型。然后, 另行画出一片侧面的荷叶。
补画叶脉、叶梗、花梗及花朵、花蕾。
点上花蕊并配画少许水草。
点画几片浮萍。落款可作长题也可以落穷款, 应视画面需要而定。
## 活动二
观察与比较：
将画家作品与实物照片做比较，说说在造型上有什么区别，其特点是什么？
## 写意白菜的画法:
用勾线笔以浅墨勾画白菜帮, 以浓墨干笔勾画白菜根部。
以羊毫大笔笔腹蘸淡墨, 笔尖蘸浓墨取势铺写白菜叶, 注意墨色浓淡干湿的变化。
趁湿勾画白菜叶脉, 并以同样笔法、墨法画另两棵白菜。 画出捆绳，用笔稍干。
以浓淡不同的墨色画出香菇, 应注意表现香苦的不同造型和聚散关系。
落款、钤盖印章, 完成作品。
学生作品
## 活动三
体验与练习：
1. 任选书中一幅作品进行临摹，体会用笔用墨的方法。
2. 运用所学内容, 画一幅花卉或蔬果写意画，注意表达出情趣。
# 第3课 寄情山水
导学：中国山水画在长期的发展过程中, 画法多样, 艺术风格迅异。通过对意境、处理空间关系的 “三远法” 和山石、树木、 云水等画法的学习, 可以加深我们对中国山水画的艺术追求和表现手法的理解。
中国山水画不但表现了壮丽山河的自然之美，而且体现了中国人的自然观与社会审美意识, 寄托着艺术家对天地大美的无限热爱之情。因此, 意境是中国山水画的灵魂所在。
黄山摄影
黄山图（中国画）[现代]陆俨少
黄山图（中国画）[现代] 黄永玉
山水（中国画）[现代]  黄宾虹
漓江山水 (中国画) [现代]李可染
慈湖图（中国画）[现代] 张大千
## 知识点
意境：即情与景的结合过程, 它实现了主观之意与客观之境的交融, 从而将人引入一个想象的空间。
三远法：自山下而仰山巅, 谓之高远；自山前而䆕山后，谓之深远；自近山而望远山, 谓之平远。
## 活动一
比较与感悟:
1. 将美术作品与照片做对照比较, 体会它们的不同。
2. 不同的画家对同一景物会有不同的艺术感受, 你能理解他们作品中所表现的各自的意境吗
## “三远法”示意图：
平远
深远
高远
“三远法” 的确立是中国传统山水画成熟的一个体现。它打破了时间、空间的局限性，把人的视线引发开去，导向无限的空间， 充分体现了中国山水画的创造性。
山石画法
树木画法
云的画法
水的画法
写意山水画的作画步骤分为勾勒、㿰擦、点染等，在丰富的墨色与笔触变化中，实现画面形象的塑造。
学生作品
将山水画的基本造型元素按照画面布局有机地组织在一起，能表现出富有意境的画面。
## 活动二
总结与练习:
1. 欣赏作品, 总结三远法在表现山水景物时各有什么特点。
2. 练习中国画中山石、树木、云水的表现方法, 体会山水画的笔墨情趣，并创作一幅山水画，尝试将意趣融入画中
## 单元评价
填空题:
一、中国画写意花卉按技法一般分为 $(\quad)(\quad)(\quad)$ 三大类。
二、中国山水画中的 “三远法”包括 $(\quad)(\quad)(\quad)$ 。
对自己的作品进行评价:
1. 用笔：笔法丰富
2. 墨色：墨法丰富
3. 笔墨情趣：抒情达意
## 小提示
中国画源远流长，历史悠久, 有着不同于西方绘画的艺术创作理念、艺术创作方法和艺术表现语言体系。经过历史的积淀, 形成了博大精深的丰富内涵与外延。
# 第四单元 自己办展览
导学：把我们以前学过的、精心绘制的作品装㧼起来, 布置一个小型班级美术作品展览, 能很好地展示我们的才华, 丰富校园文化生活。
画展是将美术作品布置在室内外空间环境中进行展示, 以供观赏。通过展示, 使作品与观赏者产生共鸣, 以发挥它的社会效应, 起到教化、审美、丰富情感的功能。
1. 展览策划
筹办班级美术作品展, 首先应对展览的目的、主题内容、展出的地点、方式、规模、时间等进行细致、周到的设计安排。根据学校的实际情况, 选择展出地点、时间, 周全地设计整体工作。展览的题目可以以画种、班级或表达某种理想等起名, 如 “装饰画展” “$\times$ 年级 $\times$ 班书画展”“金秋书画展”等。
2. 前言、标志、招贴、请柬的设计制作
“前言” 是针对举办展览的主旨、目的或预备性说明等书写的文字, 类似序言或导言的一种短文, 一般布置在整个画展的前面。标志、招贴和请柬是我们以往学习过的内容, 不同的是要围绕画展的主题进行设计与制作。
3. 装裱作品
装裱是中国画特有的一种保护和美化的技术。其方法是以纸托裱在书画作品的背部, 再以绫绢镶边, 然后上覆背, 加装轴杆。 其形式有长卷、立轴、册页、横披、镜片等。
经过特殊工艺装裱过的书画作品，给人以整体的形式感。从色调、格调、品位、风格、文化等方面增强了人的视觉感受, 进一步提升了作品的审美价值。
4. 展览的布置
要根据选定的空间和展出作品的数量, 进行空间设计、区域划分, 计算出展线的长度; 作品张挂应符合高度要求并设置或利用光线; 注意观摩的路线、方向、进出口等的合理设计; 充分利用展示空间，用悬吊、摆放等方法进行展示。
5. 设计好开幕程序，画展开幕
作品悬挂时应考虑高度与角度
作品征集后进行评选
从进行书画装裱
展厅一角
利用窗户布置作品
参观路线示意图
利用高低错落的展台布置手工作品
从利用室外空间布置作品
## 活动一
讨论与筹划:
以本学期的学习内容为主题, 策划一次班级美术展, 讨论举办画展的目的、题目, 以及展出的地点、时间等。
## 托裱方法：
书画装裱材料有生宣纸、高丽纸, 绫、绢, 面粉、明胶、明矾, 天杆、地杆、轴头等。书画装裱的工具有案台、挣板、排笔、棕刷、马蹄刀、界尺、切板、启子，其他如剪刀、毛巾、喷水壶等。
托画芯。用排笔蘸淡浆水刷在作品的背面, 同时排出气泡。
上托纸。将宣纸覆盖在作品上，用棕刷刷平。
上浆。在作品背面四周约一厘米宽处刷上糨糊。
上板。将作品平整地贴上板墙，在下边一个角边留一厘米左右的空隙。
裁切。作品干后，撕下，用马蹄刀裁切（注意用刀安全）。托裱完成。
## 其他绘画的装裱配框
除中国画有着独特的装裱样式外, 其他种类的绘画如水彩画、版画、装饰画、油画等也有进行托裱或配框等装潢美化的程序, 它们在选配画框方面有着独特的讲究。西式油画, 大多选择花纹比较丰富和厚实的泥金框，画框四周要留空边，宜宽大些，给人一种富丽、华贵的感觉。水彩画、版画一般采用四周配卡纸框进行美化。一般来讲，画的衬纸、画框的颜色与样式要与画面的色调、风格相协调。
## 知识点
书画装裱是指美术作品为便于人们观看赏析,从作品保护装潢美化、便于张挂等方面进行的加工处理。
选配画框时, 画的祇纸、画框的颜色与样式要与画面的色调、 风格相协调，以祇托出绘画作品。
## 活动二
学习与尝试:
1. 学习生活中所见的书画装褤形式, 分析其方法
2. 学习一种装裱方法, 掌握其要领
3. 将前一单元自己完成的中国画作品进行装㧼或配框, 并张挂在房间的合适位置
## 活动三
思考与实施:
1. 怎样将作品进行分类, 并对展出空间进行恰当的区域划分?
2. 本次展览中，你将运用怎样的创意，使展览更好地被欣赏。
## 单元评价
选择题:
书画作品托裱的步骤有
1. 托画芯（  ） 2. 上托纸（  ）3. 上浆（  ）
4. 上板（  ）5. 配卡纸框（  ）6. 裁切（  ）.
简答题:
1. 对作品进行装㧼的意义是什么?
2. 策划这次的画展你承担了什么工作? 䥻炼了你哪些方面的能力?
## 小提示
让我们每位同学都亲自参加设计、布置班级美术展，用我们的作品美化校园环境，丰富校园文化生活。
# 第五单元 展示设计作品欣赏
导学：随着科学技术的不断进步和艺术观念的不断更新, 视觉传达设计也以更加新颖、丰富的表现形式改变着我们的生活, 带给我们崭新的视觉感受。
传播展示主题，营造展示空间，形成强大的视觉冲击力是展示设计的重要目的。
创造一种独特而整体的展示情调，是吸引观众的重要手段之一。
现代展示设计十分注重整体效果，任何一件展具的设计都力图在材料、色彩和风格上与展示主题和展示环境达到高度的和谐统一。
2000年汉诺威世界博览会中国馆“信息高速路”展区的设计，充分体现了中国科技立国、科教兴国的展示主题。
会展展台的造型设计新颎, 空间的处理层次分明, 符合功能需求且富有立体感。借助灯光效果, 色彩和谐明亮, 充满激情, 能很好地吸引观众的注意力。
用有机玻璃板、泡沬板等材料， 按照一定的比例制作的展示设计模型, 能形象直观地体现设计者的构思和创意。
从将众多的玩具用胶黏合在一起, 并处理成弧状, 仿佛具有了运动的感觉, 给人以强烈的视觉冲击。
采用高纯度、易拆装的轻质材料为道具主框架, 通过模块化设计, 展现出工业产品所具有的独特美感。 创造一种独特而整体的展示情调，是吸引观众的重要手段之一。
富有动感、独特的道具设计, 暗喻了汽车产品所具有的速度与良好性能, 完美地契合了产品的内在品质。
优秀的细部设计极好地反映出现代展示的高尚品位。
现代展示尽量减少展架、展牌的占地面积，扩大展示空间，以利于众多观者的顺畅移动。
推展品牌形象是现代展示的一个重要目的。 现代展示设计十分注重整体效果, 任何一件展具的设计都力图在材料、色彩和风格上与展示主题和展示环境达到高度的和谐统一。
从中国航天科技展览区
从某商场服装展卖区
## 知识点
将确定的物品按特定的主题和目的加以摆设和演示的设计， 称之为展示设计。它利用形态、 色彩、材料、照明、音响、文字、 插图、映像及模型等方面的新形式、新技术、新成果, 全面调动观众的视觉、听觉、触觉，甚至嗅觉等感知能力, 形成 “人” 与 “物” 的互动交流。因此, 它是一种以信息传达为目的，集多种技术为一体的综合性空间视觉传达设计。
## 学习提示
了解展示设计的意义和作用, 初步掌握综合展览的设计策划原则及方法。
初步学会运用形式美的法则进行展板、展台等的设计制作。 学会欣赏鉴别展示设计作品, 提高对展示设计的审美能力。
## 活动一
交流与思考:
结合日常经验, 与同学一起交流你所经历的印象最深刻的一次展示设计, 说说它的新奇之处。
## 活动二
总结与归纳:
展示设计区应具有什么功能和特点?
## 单元评价
填空题:
展示设计是一种以 $(\quad)$ 为目的, 集 $(\quad)$ 为一体的 ( ) 视觉传达设计。
简答题:
1. 请你从自己参观过的博物馆、大型博览会、商业展览、商业环境、庆典礼仪环境中任选一种说明其中的展示设计的特点
2. 你能否自觉地以审美的眼光细致观察周围环境，并习惯于以设计的要求评价其优劣?
## 小提示
设计是对生活创造性的诠释，设计以自己特有的语言展现着对人的生存、工作以及休闲状态的尊重。设计师通过作品来体现人们对生活环境的理解, 并通过一切 “美” 的形式来展现人们对美好生活的追求。