营养与人体消化系统
食物必须被分解为身体能吸收的小而可溶的分子。本章追踪食物通过消化系统的过程,涵盖消化、吸收、同化、均衡饮食与相关健康问题。
掌握哪种酶在何处作用、生成什么产物,是重点考查内容。
未被消化的物质,主要是纤维,连同死细胞与细菌,进入大肠,在那里水与部分矿物离子被重新吸收,其余废物才经肛门以粪便形式排出,这一过程称为排便。膳食纤维不足会减慢这一过程,并与便秘有关;而更广泛的不良饮食习惯则与肥胖、糖尿病、胃溃疡及大肠问题等健康问题相关,考官通常会把这些问题追溯到消化系统的特定部位。
消化既在理论上也在实作上被考查。试卷三的食物测试实验用碘液检测淀粉、班尼迪特试剂检测还原糖、双缩脲试剂检测蛋白质,因此考生须知道每项测试的颜色变化,并能把阳性结果与特定营养素联系起来。
同样的逻辑也用于把唾液、胃液或胰液作用于淀粉、蛋清或脂肪上,以显示哪一种酶发挥了作用。
本章通过试卷一关于酶与器官的题目,以及试卷二给出所述饮食、一组食物测试结果或健康情境、要求考生解释其中消化、吸收或健康概念的结构题来评估。把正确的器官、酶与产物一并写出,而不是只写其中一项,正是满分答案与部分得分答案的分别所在。
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本章的内容标准
- 9.1 人类消化系统
- 9.2 消化:食物的物理性与化学性分解
- 9.3 已消化食物的吸收与同化
- 9.4 Assimilation
- 9.5 Defaecation
- 9.6 Balanced Diet
- 9.7 Health Issues Related to the Digestive System and Eating Habits
关键概念
- 消化系统
- 从口到肛门的消化道,以及唾液腺、胰腺、肝脏等腺体。
- 消化
- 大分子被酶分解:碳水化合酶生成葡萄糖,蛋白酶生成氨基酸,脂肪酶生成脂肪酸与甘油。
- 吸收
- 消化后的食物主要经小肠绒毛吸收入血。
- 绒毛的适应
- 壁薄、表面积大、毛细血管多、含乳糜管,使吸收高效。
- 同化
- 被吸收的营养被细胞用于构建组织与释放能量。
- 均衡饮食
- 按个人需要的碳水化合物、蛋白质、脂质、维生素、矿物质、纤维与水的适当比例。
- 排便
- 纤维、死细胞与细菌等未消化物质从小肠进入大肠。水与部分矿物离子在大肠被重新吸收回血液,剩余废物被压实并经肛门以粪便形式排出,这一过程称为排便,与代谢废物的排泄不同。
- 不良饮食习惯引起的健康问题
- 摄取过多油腻或含糖食物而运动不足与肥胖及糖尿病有关;饮食不定时或进食过快,会在胃酸损伤胃壁时导致胃溃疡;而纤维与水分摄取不足的饮食则与便秘有关。
- 消化中的酶特异性
- 每种消化酶只作用于一种底物:淀粉酶分解淀粉,蛋白酶分解蛋白质,脂肪酶分解脂肪,且每种酶都在与其分泌部位相符的特定pH值与温度下作用效果最佳。
- 食物测试
- 碘液遇淀粉变蓝黑色,班尼迪特试剂遇还原糖经加热后形成砖红色沉淀,双缩脲试剂遇蛋白质变紫色,因此食物测试结果能鉴定出存在哪种营养素,进而是哪种酶的产物。
- 蠕动与消化道
- 蠕动是消化道壁肌肉呈波浪状的收缩与舒张,把食物从食道一路推送到直肠;这是与酶所进行的化学消化不同的机械过程。
- 维生素与矿物质缺乏症
- 缺乏特定维生素或矿物质的饮食会引起相应的缺乏症:维生素C不足会导致坏血病,出现牙龈出血;铁质不足会导致贫血与疲劳;维生素D或钙质不足会使骨骼变弱,儿童则会患佝偻病。
- 测定维生素C含量
- 在试卷三的实作中,果汁的维生素C含量可通过将果汁逐滴加入固定体积的蓝色DCPIP染料中,直到染料刚好褪色来估算;使相同体积染料褪色所需滴数越多,表示维生素C浓度越低,所需滴数越少则浓度越高。
本章如何考查
SPM 生物通过三张试卷评估。试卷一有40道客观题(40分),时长1小时15分钟;试卷二为100分,分 A、B、C 部分,时长2小时30分钟;试卷三是考查科学过程技能的实作卷。本章内容可能出现在其中任何一张,因此课程为试卷一训练记忆、为试卷二训练结构化作答。
常见考法
- 把酶与其底物、作用部位与产物配对。
- 解释绒毛进行吸收的适应。
- 关于消化的食物测试实验(试卷三)。
- 辨认食物测试所用的试剂与颜色变化,再把阳性结果与正确的营养素及产生该结果的酶联系起来。
- 用特定的饮食习惯或消化系统某个部位的功能失调,来解释便秘、肥胖或胃溃疡等健康问题。
- 区分排便(排出未消化的食物)与排泄(排出身体自身细胞产生的废物)。
- 正确排列消化道各器官的顺序,并说出各器官主要消化,或在大肠的情况下重新吸收,的营养素。
常见错误
学生常写: 说胃吸收大部分食物。
能得分的写法: 大部分吸收发生在小肠绒毛处,而非胃。
学生常写: 写胆汁是一种酶。
能得分的写法: 胆汁不是酶;它将脂肪乳化为小滴,增大脂肪酶作用的表面积。
学生常写: 混淆消化与吸收。
能得分的写法: 消化分解食物;吸收把产物带入血液。
学生常写: 把葡萄糖当作蛋白质消化的产物。
能得分的写法: 蛋白质消化为氨基酸;碳水化合物消化为葡萄糖。
学生常写: 把排便与排泄混为一谈。
能得分的写法: 排便排出的是从未进入血液的未消化食物(主要是纤维);排泄排出的是细胞真正产生的代谢废物,如尿素与二氧化碳。
学生常写: 说食物测试结果只是显示‘这食物很健康’。
能得分的写法: 每项食物测试只鉴定一种营养素,碘液测淀粉、班尼迪特试剂测还原糖、双缩脲试剂测蛋白质,阳性结果只说明该营养素存在,而非整体健康与否。
学生常写: 以为消化酶在任何温度或pH下效果都一样好。
能得分的写法: 包括消化酶在内的每种酶都有其最适温度与pH;胃蛋白酶在酸性的胃中效果最佳,而胰酶在碱性的小肠中效果最佳,超出此范围活性会急剧下降。
学生常写: 写膳食纤维不足会导致营养不良。
能得分的写法: 纤维不足主要会减慢废物通过大肠的速度,并与便秘有关,而非营养不良;营养不良是整体营养摄取不足所致。
学生常写: 认为食物仅靠重力在消化道中移动。
能得分的写法: 食物主要靠蠕动,一种肌肉收缩的波动,在消化道中移动,这也是为什么即使人躺着,食物仍能到达胃部的原因。
学生常写: 以为维生素C滴定是在测量装满容器所需的果汁体积。
能得分的写法: 该滴定测量的是使固定体积的蓝色DCPIP染料褪色所需的果汁滴数(或体积);所需体积越小,代表维生素C浓度越高,而非越低。
学生常写: 认为任何缺乏症都只能靠药物治疗。
能得分的写法: 大多数维生素与矿物质缺乏症,如坏血病或贫血,主要是通过在饮食中重新加入缺乏的营养素来纠正,例如用柑橘类水果补充维生素C,或用富含铁质的食物纠正贫血。
学习本章
本章的实验
常见问题
消化、吸收与同化有何区别?
胆汁不是酶,那它有什么作用?
绒毛为何善于吸收食物?
排便与排泄有什么区别?
三项主要食物测试是如何进行的?
什么是蠕动?为什么消化不依赖重力?
DCPIP滴定如何估算维生素C含量?
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