《稳态与环境》常见问题探讨

广东 邓过房

《稳态与环境》常见问题探讨

广东 邓过房

1.消化后大部分甘油、脂肪酸为什么进入毛细淋巴管而不是毛细血管？

【问题来源】

教材第2页提到：“脂肪消化后形成甘油和脂肪酸被小肠上皮细胞吸收后进入毛细淋巴管。”那为什么不进入毛细血管呢？

【问题探讨】

小肠有三种功能即消化、吸收和分泌及运动功能，其中以吸收和分泌功能为主。在消化系统中，食物在口腔和食道内实际上不被吸收。在胃内，食物的吸收也是很少的，胃可吸收酒精和少量水分。大肠主要吸收水分和盐类。因此小肠是吸收的主要部位。人的小肠长约5～6米，它的黏膜具有环状皱褶，并拥有大量指状突起的绒毛，因而使吸收面积增大30倍，达10平方米；

小肠内有两种腺体：十二指肠腺和肠腺。十二指肠腺又称勃氏腺，是分布在十二指肠范围内的一种分支管泡状腺，位于黏膜下层内。其分泌碱性液体，内含黏蛋白，主要机能是保护十二指肠的上皮不被胃酸侵蚀。肠腺又称李氏腺，分布于全部小肠的黏膜层内，肠腺的分泌液构成了小肠液的主要成分。小肠液是一种弱碱性液体，pH约为7.6，成年人每日分泌量约1～3升，大量的小肠液可以稀释消化产物，使其渗透压下降，从而有利于吸收的进行。小肠液中含有多种酶，这些酶将对将各种营养成分进一步分解为最终可吸收的产物具有重要意义。食团以及食物的消化产物对肠黏膜局部的机械刺激和化学刺激，可引起小肠液的分泌。在食物的刺激下，胃肠黏膜释放的胃泌素、促胰液素、抑胃肽等多种激素，也有刺激小肠分泌的作用。

脂肪在胆盐、胰液和小肠液的作用下消化分解，形成甘油、游离脂肪酸和甘油一酯，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，多数短、中链脂肪酸和甘油可以溶于水，被吸收入毛细血管，直接进入血液循环，长链的不溶于水所以不能被血液直接吸收。由于食物中的动、植物油消化后含长链脂肪酸较多，因此，脂肪的吸收以淋巴途径为主。

图1 毛细血管与毛细淋巴管

2.神经系统的哪些结构也能释放激素？

【问题来源】

教材第24页提到：“激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，在体内作为信使传递信息，对机体生理过程起调节作用的物质，它是我们生命中的重要物质。”那么不属于内分泌腺或内分泌细胞的神经系统有哪些结构也能释放激素吗？

【问题探讨】

动物体内某些特化的神经细胞（结构上属于神经系统而非内分泌系统）能分泌一些生物活性物质，经血液循环或通过局部扩散调节其他器官的功能；这些生物活性物质叫作神经激素；合成和分泌神经激素的那些神经细胞叫作神经内分泌细胞。哺乳动物的下丘脑能产生多种神经激素，例如，下丘脑产生的催产素和抗利尿激素经由神经垂体分泌入血，调节子宫肌收缩及肾脏对水的重吸收。下丘脑还能产生和释放抑制激素经血流到达垂体，调节垂体相应激素的合成和分泌。神经激素沿着轴突传递，进而在某些特化区域释放入血，从而在感觉刺激与化学应答之间构成了一种联系。神经内分泌的调节方式将机体的两大调节系统——神经系统与内分泌系统有机地结合在一起，大大提升了机体的调节功能。

神经内分泌细胞的特点是仍保留着神经细胞的结构和机能特征。从结构上看，这种细胞也是由胞体和突起（树突和轴突）组成，并具有尼氏体。细胞的一端与其他神经细胞具有突触联系。从功能上看，与一般神经细胞相似，也能兴奋和传播动作电位，并能对某些神经递质发生反应。但神经内分泌细胞又具有一些特殊的结构和功能特征。它们具有分泌的特征，其胞浆内含有神经分泌颗粒。这些细胞的一端（传入端）与其他神经细胞形成突触联系，会将神经冲动传递至细胞体，另一端（传出端）往往与血管紧密接触，形成神经血管器官。它们的分泌物不像神经递质那样进入突触间隙，而是进入血液循环，以经典的激素方式影响着远处的器官。

3.肌糖原如何水解成乳酸？

【问题来源】

教材第25页提到： “肝糖原可以分解形成血糖，而肌糖原却不能直接分解为葡萄糖，却是形成乳酸。”那么肌糖原如何水解成乳酸的呢？

【问题探讨】

肌糖原是肌肉中糖的储存形式，在剧烈运动消耗大量血糖时，肌糖原分解供能，肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解产生乳酸，经血液循环到肝脏，再在肝脏内转变为肝糖原或合成为葡萄糖。

肌糖原合成途径两条。①直接途径：葡萄糖（G）经G-6-P，G-1-P活化为UDPG（尿苷二磷酸葡萄糖），在糖原合酶作用下合成糖原，肌糖原合成经此途径。②间接途径：饥饿后补充及恢复肝糖原储备时，葡萄糖先分解成乳酸、丙酮酸等三碳化合物，再进入肝异生成葡萄糖。

肝糖原在糖原磷酸化酶作用下，直接磷酸解成G-1-P，转变为G-6-P，在肝脏葡萄糖-6-磷酸酶作用下分解为自由葡萄糖。肌糖原合成只有直接途径，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后进入糖酵解途径，或氧化分解，或生成乳酸后经乳酸循环再利用。 由于缺乏一种酶（肌肉中无分解6-磷酸葡萄糖的磷酸酯酶），肌糖原不能直接分解成葡萄糖，必须先分解产生乳酸，经血液循环到肝脏，再在肝脏内转变为肝糖原或合成葡萄糖。

4.植物为什么会绕茎生长？

【问题来源】

教材第48页提到：“植物生长有向性现象。”但是如何解释植物的绕茎生长呢？

【问题探讨】

某些植物的茎缠绕本领非凡，它利用茎尖的“运动”能够依附支架不断向上爬攀。茎的顶端10～15 cm一段，由于各个方向的表面生长速度不一致，能在空间不断改变自己的位置，而且始终以一定的方向旋转着，即做有一定方向的“转头运动”，并以此为半径，在其圆周内遇到依附物后，就会把依附物缠绕起来，攀向高处去争取阳光和雨露。

有趣的是，牵牛花（还有扁豆、马兜铃、山药等）向左旋转缠绕而上，其缠绕方向为反时针方向旋转，即它的缠绕方向和生长方向有右手性的规律；而有些植物如金银花、菟丝花、鸡血藤等始终向右旋转，其缠绕方向为顺时针方向旋转，即它的缠绕方向和生长方向有左手性的规律；而何首乌却是“随心所欲”地转头，有时左旋，有时右旋，也就是它的缠绕方向和生长方向是无手性的。

那么，有手性的这些缠绕茎植物为什么会有固定的缠绕方向呢？科学家最新研究表明，植物旋转缠绕的方向特性，是它们各自的祖先遗传下来的本能。远在亿万年以前，有两种攀援植物的始祖，一种生长在南半球，一种生长在北半球。为了获得更多的阳光和空间，使其生长发育得更好，它们茎的顶端就随时朝向东升西落的太阳。这样，生长在南半球植物的茎就向右旋转，生长在北半球植物的茎则向左旋转。经过漫长的适应、进化过程，它们便逐步形成了各自旋转缠绕的固定的方向。以后，它们虽被移植到不同的地理位置，但其旋转缠绕的方向特性却被遗传下来而固定不变。而起源于赤道附近的单援植物，由于太阳当空，它们就不需要随太阳转动，因而其缠绕方向不固定，可随意旋转缠绕。可见，分清植物的左旋、右旋在实践中具有重要意义。若错把左旋植物以右旋方式缠绕在支架上，则很快就会自行脱落；若绕的方向与其习性相同，则会缠得更紧，顺利向上攀援，生长发育良好。

图2 葡萄的绕茎生长

5.秋水仙素能不能抑制动物细胞纺锤体的形成？

【问题来源】

教材第87～88页提到：“当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。”

【问题探讨】

秋水仙素是一种生物碱，能够与微管特异性结合。秋水仙素同微管蛋白二聚体的结合，形成的复合物可以阻止微管的成核反应。秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端，可阻止其他微管蛋白二聚体的加入或丢失。

不同浓度的秋水仙碱对微管的影响不同。用高浓度的秋水仙素处理细胞时， 细胞内的微管全部解聚，但是用低浓度的秋水仙素处理动物和植物细胞，微管保持稳定，并将细胞阻断在中期。

从纺锤体的组成来看，无论动物细胞还是植物细胞， 都是由微管构成的结构， 微管的化学成分是微管蛋白。因此星射线和纺锤丝的化学组成相同——都是微管蛋白。既然都是微管蛋白，那么秋水仙素对动物细胞也可以作用，从而导致染色体数目加倍。

（作者单位：广东省中山纪念中学）