“稳态与环境”模块中若干问题探讨VIP免费

“稳态与环境”模块中若干问题探讨江苏省中小学教学研究室（210013）吴举宏1、不管什么状态，人体呼吸商都是1吗？呼吸商（respiratoryquotient，简称RQ），是指呼吸作用所释放的CO2和吸收的O2的物质的量的比值。有教师认为，由于人体无氧呼吸不消耗O2，也不产生CO2，而有氧呼吸释放的CO2和吸收的O2的分子数相等，因此人体呼吸商始终保持在1。要判断这个命题的正误，我们需要重点分析，哪些主要因素影响呼吸商，这些因素又是怎样影响呼吸商的？不同的呼吸底物有不同的呼吸商，根据计算，1分子葡萄糖、脂肪或蛋白质彻底氧化时其呼吸商分别为：1、0．80、0．71（见下表）。例如，多种植物叶片的RQ约为1.05，禾谷类种子或其它淀粉类种子萌发时，RQ接近1；一些含油和脂肪类种子萌发时，RQ约为0.7。测定呼吸商可以估计机体能量的来源以及体内营养物质氧化分解的比例情况，它与食物的热价、氧热价等同样是计算机体能量代谢不可缺少的数据。体内营养物质中糖氧化量大时，其呼吸商接近1．00，脂肪量大时，则接近0．71。人们通常吃混合食物，混合呼吸商多接近于0．85～0．90。生物体的呼吸类型不同，呼吸商可能会发生变化。呼吸底物同样都是糖类物质，彻底氧化分解时，呼吸商为1。如果由于供氧不足，细胞内部分呼吸底物氧化分解不彻底，若为产生乳酸的无氧呼吸，那么整个呼吸商仍然是1，因为这部分呼吸底物转化乳酸，其过程既不耗氧，也不产生二氧化碳，人体即如此；若为产生酒精的无氧呼吸，那么整个呼吸商将大于1，因为这部分呼吸底物形成乙醇和二氧化碳。对于专性厌氧型生物，酒精发酵时，没有O2的吸收，只有CO2的释放，此时RQ值为无穷大；乳酸发酵时，既没有O2的吸收，也没有CO2的释放，其RQ的研究意义不大。其他代谢途径和生理过程，也能影响呼吸商。如果机体中出现大量糖类向脂肪转化时，由于糖分子中氧的相对含量高于脂肪及蛋白质，它代谢释放的过剩的氧可参与氧化，所以此时耗氧量减少，呼吸商可高达1．30。又如糖尿病患者由于含氧较少的脂肪与蛋白质在体内转化为含氧较多的糖，所需氧量增多，呼吸商因而变小，可等于或高于0．71。由此可见，生物体内物质代谢过程中发生的物质转化，呼吸作用中间产物用于其他物质的生物合成，RQ值会受到影响。此外，肌肉激烈运动时，由于乳酸蓄积，血液中缓冲作用的结果，使二氧化碳大量从肺呼出，呼吸商因而增大，有时高达2．0，酸中毒时过度呼吸也可导致同样的结果。反之，肺通气不足或碱中毒时，呼吸商则变小。除此以外，生物体或组织器官呼吸商的检测往往还受到其它因素的影响，如种皮不透气性，很难获得种子萌发时的耗O2量和CO2释放量的真实数据；大的组织内部持有的O2量、CO2量，机体大容积的细胞外液具有很强的吸纳作用，内环境成分显著的缓冲作用，以及外界大气压等条件对检测数据的干扰，都会影响检测结果的可信程度。因此，借助呼吸商进行生理研究时，要小心控制、严格诊断。2、兴奋在突触间传递一定是通过递质实现的吗？到底有没有树突-树突型突触？根据神经冲动通过突触方式的不同，突触可分为电突触和化学突触2种类型。电镜下观察无脊椎动物和低等脊椎动物的神经组织时，发现神经元之间的任何一部分都可以彼此形成突触，包括树突-树突型、树突-胞体型和胞体-胞体型的突触，但这3种类型的突触常为电突触。其结构特征是突触前膜与突触后膜之间缝隙很小，不足2nm。神经冲动通过电突触时是快速同步，不需要通过神经递质的释放、弥散、作用于突触后膜而起作用，基本上没有突触延搁。腔肠动物神经网的突触主要是电突触，蚯蚓、虾、软体动物等无脊椎动物主要也是电突触。脊椎动物也有电突触，但不是主要的，更多的是化学突触。一般来讲，高等哺乳动物最主要的突触类型有3种：轴突-树突型、轴突-胞体型、轴突-轴突型的突触。除上述3种主要突触形式外，后来在哺乳动物如猴、猫、大白鼠、小白鼠等脑各部某些细胞均曾发现存在电突触。3、糖尿病患者体内一定出现胰岛素分泌不足吗？糖尿病的病因十分复杂，但归根结底是在胰岛B细胞产生胰岛素、血液循环运输胰岛素以及靶细胞接受胰岛素并发挥生理作用这3个步骤中任何1个发生了障碍。①胰岛B细胞产生...