《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》常見問題探討

廣東 鄧過房

《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》常見問題探討

廣東 鄧過房

1.消化后大部分甘油、脂肪酸為什么進(jìn)入毛細(xì)淋巴管而不是毛細(xì)血管？

【問題來(lái)源】

教材第2頁(yè)提到：“脂肪消化后形成甘油和脂肪酸被小腸上皮細(xì)胞吸收后進(jìn)入毛細(xì)淋巴管?！蹦菫槭裁床贿M(jìn)入毛細(xì)血管呢？

【問題探討】

小腸有三種功能即消化、吸收和分泌及運(yùn)動(dòng)功能，其中以吸收和分泌功能為主。在消化系統(tǒng)中，食物在口腔和食道內(nèi)實(shí)際上不被吸收。在胃內(nèi)，食物的吸收也是很少的，胃可吸收酒精和少量水分。大腸主要吸收水分和鹽類。因此小腸是吸收的主要部位。人的小腸長(zhǎng)約5～6米，它的黏膜具有環(huán)狀皺褶，并擁有大量指狀突起的絨毛，因而使吸收面積增大30倍，達(dá)10平方米；

小腸內(nèi)有兩種腺體：十二指腸腺和腸腺。十二指腸腺又稱勃氏腺，是分布在十二指腸范圍內(nèi)的一種分支管泡狀腺，位于黏膜下層內(nèi)。其分泌堿性液體，內(nèi)含黏蛋白，主要機(jī)能是保護(hù)十二指腸的上皮不被胃酸侵蝕。腸腺又稱李氏腺，分布于全部小腸的黏膜層內(nèi)，腸腺的分泌液構(gòu)成了小腸液的主要成分。小腸液是一種弱堿性液體，pH約為7.6，成年人每日分泌量約1～3升，大量的小腸液可以稀釋消化產(chǎn)物，使其滲透壓下降，從而有利于吸收的進(jìn)行。小腸液中含有多種酶，這些酶將對(duì)將各種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)一步分解為最終可吸收的產(chǎn)物具有重要意義。食團(tuán)以及食物的消化產(chǎn)物對(duì)腸黏膜局部的機(jī)械刺激和化學(xué)刺激，可引起小腸液的分泌。在食物的刺激下，胃腸黏膜釋放的胃泌素、促胰液素、抑胃肽等多種激素，也有刺激小腸分泌的作用。

脂肪在膽鹽、胰液和小腸液的作用下消化分解，形成甘油、游離脂肪酸和甘油一酯，以及少量的甘油二酯和未消化的甘油三酯。脂肪酸分子量不同，多數(shù)短、中鏈脂肪酸和甘油可以溶于水，被吸收入毛細(xì)血管，直接進(jìn)入血液循環(huán)，長(zhǎng)鏈的不溶于水所以不能被血液直接吸收。由于食物中的動(dòng)、植物油消化后含長(zhǎng)鏈脂肪酸較多，因此，脂肪的吸收以淋巴途徑為主。

圖1 毛細(xì)血管與毛細(xì)淋巴管

2.神經(jīng)系統(tǒng)的哪些結(jié)構(gòu)也能釋放激素？

【問題來(lái)源】

教材第24頁(yè)提到：“激素是由內(nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的高效生物活性物質(zhì)，在體內(nèi)作為信使傳遞信息，對(duì)機(jī)體生理過程起調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)，它是我們生命中的重要物質(zhì)?！蹦敲床粚儆趦?nèi)分泌腺或內(nèi)分泌細(xì)胞的神經(jīng)系統(tǒng)有哪些結(jié)構(gòu)也能釋放激素嗎？

【問題探討】

動(dòng)物體內(nèi)某些特化的神經(jīng)細(xì)胞（結(jié)構(gòu)上屬于神經(jīng)系統(tǒng)而非內(nèi)分泌系統(tǒng)）能分泌一些生物活性物質(zhì)，經(jīng)血液循環(huán)或通過局部擴(kuò)散調(diào)節(jié)其他器官的功能；這些生物活性物質(zhì)叫作神經(jīng)激素；合成和分泌神經(jīng)激素的那些神經(jīng)細(xì)胞叫作神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞。哺乳動(dòng)物的下丘腦能產(chǎn)生多種神經(jīng)激素，例如，下丘腦產(chǎn)生的催產(chǎn)素和抗利尿激素經(jīng)由神經(jīng)垂體分泌入血，調(diào)節(jié)子宮肌收縮及腎臟對(duì)水的重吸收。下丘腦還能產(chǎn)生和釋放抑制激素經(jīng)血流到達(dá)垂體，調(diào)節(jié)垂體相應(yīng)激素的合成和分泌。神經(jīng)激素沿著軸突傳遞，進(jìn)而在某些特化區(qū)域釋放入血，從而在感覺刺激與化學(xué)應(yīng)答之間構(gòu)成了一種聯(lián)系。神經(jīng)內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)方式將機(jī)體的兩大調(diào)節(jié)系統(tǒng)——神經(jīng)系統(tǒng)與內(nèi)分泌系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，大大提升了機(jī)體的調(diào)節(jié)功能。

神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的特點(diǎn)是仍保留著神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和機(jī)能特征。從結(jié)構(gòu)上看，這種細(xì)胞也是由胞體和突起（樹突和軸突）組成，并具有尼氏體。細(xì)胞的一端與其他神經(jīng)細(xì)胞具有突觸聯(lián)系。從功能上看，與一般神經(jīng)細(xì)胞相似，也能興奮和傳播動(dòng)作電位，并能對(duì)某些神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞又具有一些特殊的結(jié)構(gòu)和功能特征。它們具有分泌的特征，其胞漿內(nèi)含有神經(jīng)分泌顆粒。這些細(xì)胞的一端（傳入端）與其他神經(jīng)細(xì)胞形成突觸聯(lián)系，會(huì)將神經(jīng)沖動(dòng)傳遞至細(xì)胞體，另一端（傳出端）往往與血管緊密接觸，形成神經(jīng)血管器官。它們的分泌物不像神經(jīng)遞質(zhì)那樣進(jìn)入突觸間隙，而是進(jìn)入血液循環(huán)，以經(jīng)典的激素方式影響著遠(yuǎn)處的器官。

3.肌糖原如何水解成乳酸？

【問題來(lái)源】

教材第25頁(yè)提到： “肝糖原可以分解形成血糖，而肌糖原卻不能直接分解為葡萄糖，卻是形成乳酸。”那么肌糖原如何水解成乳酸的呢？

【問題探討】

肌糖原是肌肉中糖的儲(chǔ)存形式，在劇烈運(yùn)動(dòng)消耗大量血糖時(shí)，肌糖原分解供能，肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必須先分解產(chǎn)生乳酸，經(jīng)血液循環(huán)到肝臟，再在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃蚝铣蔀槠咸烟恰?/p>

肌糖原合成途徑兩條。①直接途徑：葡萄糖（G）經(jīng)G-6-P，G-1-P活化為UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖），在糖原合酶作用下合成糖原，肌糖原合成經(jīng)此途徑。②間接途徑：饑餓后補(bǔ)充及恢復(fù)肝糖原儲(chǔ)備時(shí)，葡萄糖先分解成乳酸、丙酮酸等三碳化合物，再進(jìn)入肝異生成葡萄糖。

肝糖原在糖原磷酸化酶作用下，直接磷酸解成G-1-P，轉(zhuǎn)變?yōu)镚-6-P，在肝臟葡萄糖-6-磷酸酶作用下分解為自由葡萄糖。肌糖原合成只有直接途徑，因肌肉缺乏葡萄糖-6-磷酸酶，肌糖原分解不能直接成糖，可成G-6-P后進(jìn)入糖酵解途徑，或氧化分解，或生成乳酸后經(jīng)乳酸循環(huán)再利用。 由于缺乏一種酶（肌肉中無(wú)分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶），肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必須先分解產(chǎn)生乳酸，經(jīng)血液循環(huán)到肝臟，再在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)楦翁窃蚝铣善咸烟恰?/p>

4.植物為什么會(huì)繞莖生長(zhǎng)？

【問題來(lái)源】

教材第48頁(yè)提到：“植物生長(zhǎng)有向性現(xiàn)象。”但是如何解釋植物的繞莖生長(zhǎng)呢？

【問題探討】

某些植物的莖纏繞本領(lǐng)非凡，它利用莖尖的“運(yùn)動(dòng)”能夠依附支架不斷向上爬攀。莖的頂端10～15 cm一段，由于各個(gè)方向的表面生長(zhǎng)速度不一致，能在空間不斷改變自己的位置，而且始終以一定的方向旋轉(zhuǎn)著，即做有一定方向的“轉(zhuǎn)頭運(yùn)動(dòng)”，并以此為半徑，在其圓周內(nèi)遇到依附物后，就會(huì)把依附物纏繞起來(lái)，攀向高處去爭(zhēng)取陽(yáng)光和雨露。

有趣的是，牽?；ǎㄟ€有扁豆、馬兜鈴、山藥等）向左旋轉(zhuǎn)纏繞而上，其纏繞方向?yàn)榉磿r(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即它的纏繞方向和生長(zhǎng)方向有右手性的規(guī)律；而有些植物如金銀花、菟絲花、雞血藤等始終向右旋轉(zhuǎn)，其纏繞方向?yàn)轫槙r(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即它的纏繞方向和生長(zhǎng)方向有左手性的規(guī)律；而何首烏卻是“隨心所欲”地轉(zhuǎn)頭，有時(shí)左旋，有時(shí)右旋，也就是它的纏繞方向和生長(zhǎng)方向是無(wú)手性的。

那么，有手性的這些纏繞莖植物為什么會(huì)有固定的纏繞方向呢？科學(xué)家最新研究表明，植物旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性，是它們各自的祖先遺傳下來(lái)的本能。遠(yuǎn)在億萬(wàn)年以前，有兩種攀援植物的始祖，一種生長(zhǎng)在南半球，一種生長(zhǎng)在北半球。為了獲得更多的陽(yáng)光和空間，使其生長(zhǎng)發(fā)育得更好，它們莖的頂端就隨時(shí)朝向東升西落的太陽(yáng)。這樣，生長(zhǎng)在南半球植物的莖就向右旋轉(zhuǎn)，生長(zhǎng)在北半球植物的莖則向左旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過漫長(zhǎng)的適應(yīng)、進(jìn)化過程，它們便逐步形成了各自旋轉(zhuǎn)纏繞的固定的方向。以后，它們雖被移植到不同的地理位置，但其旋轉(zhuǎn)纏繞的方向特性卻被遺傳下來(lái)而固定不變。而起源于赤道附近的單援植物，由于太陽(yáng)當(dāng)空，它們就不需要隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而其纏繞方向不固定，可隨意旋轉(zhuǎn)纏繞?？梢?，分清植物的左旋、右旋在實(shí)踐中具有重要意義。若錯(cuò)把左旋植物以右旋方式纏繞在支架上，則很快就會(huì)自行脫落；若繞的方向與其習(xí)性相同，則會(huì)纏得更緊，順利向上攀援，生長(zhǎng)發(fā)育良好。

圖2 葡萄的繞莖生長(zhǎng)

5.秋水仙素能不能抑制動(dòng)物細(xì)胞紡錘體的形成？

【問題來(lái)源】

教材第87～88頁(yè)提到：“當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍?！?/p>

【問題探討】

秋水仙素是一種生物堿，能夠與微管特異性結(jié)合。秋水仙素同微管蛋白二聚體的結(jié)合，形成的復(fù)合物可以阻止微管的成核反應(yīng)。秋水仙素和微管蛋白二聚體復(fù)合物加到微管的正負(fù)兩端，可阻止其他微管蛋白二聚體的加入或丟失。

不同濃度的秋水仙堿對(duì)微管的影響不同。用高濃度的秋水仙素處理細(xì)胞時(shí)， 細(xì)胞內(nèi)的微管全部解聚，但是用低濃度的秋水仙素處理動(dòng)物和植物細(xì)胞，微管保持穩(wěn)定，并將細(xì)胞阻斷在中期。

從紡錘體的組成來(lái)看，無(wú)論動(dòng)物細(xì)胞還是植物細(xì)胞， 都是由微管構(gòu)成的結(jié)構(gòu)， 微管的化學(xué)成分是微管蛋白。因此星射線和紡錘絲的化學(xué)組成相同——都是微管蛋白。既然都是微管蛋白，那么秋水仙素對(duì)動(dòng)物細(xì)胞也可以作用，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。

（作者單位：廣東省中山紀(jì)念中學(xué)）