図でつかむ
二酸化炭素は肺、尿素などは腎臓というように、不要物ごとに出口を分けて覚えます。
肺の構造
用語
肺胞
肺の中にある 無数の小さな袋。表面積を大きくして、効率よく O₂ と CO₂ を交換する。
- 肺胞の数：左右合わせて約 3億〜6億個
- 表面積を広げると：テニスコート1面分（約 70m²）
- 肺胞のまわりを毛細血管が取り囲む
- 薄い壁を通して酸素と二酸化炭素を交換
呼吸のしくみ
吸う・吐く
息を吸う：横隔膜が下がる、ろっ骨が上がる → 胸郭が広がる → 肺がふくらむ
息を吐く：横隔膜が上がる、ろっ骨が下がる → 胸郭が縮まる → 肺が縮む
→ 圧力差で空気が出入りする
外呼吸と内呼吸
- 外呼吸（肺呼吸）：肺で O₂ を取り込み、CO₂ を出す
- 内呼吸（細胞呼吸）：全身の細胞で O₂ を使ってエネルギーを取り出す
呼気に二酸化炭素が多いことを確かめる
石灰水での観察
目的：吸う空気と吐く息で、二酸化炭素の量が違うかを調べる。
手順：石灰水に空気を通した場合と、吐く息を通した場合の白くにごる速さを比べる。
観察事実：吐く息を通した石灰水のほうが早く白くにごる。
考察：吐く息には二酸化炭素が多く含まれる。細胞呼吸でできた二酸化炭素が血液で肺まで運ばれ、息として出たためである。
実験の注意
- 石灰水を吸い込まないよう、息を吹き込む向きと器具の扱いを確認する。
- 結果は「呼気に二酸化炭素が多い」ことを示すが、酸素がゼロになったという意味ではない。
細胞呼吸の反応
糖（ブドウ糖）+ O₂ → CO₂ + 水 + エネルギー
→ このエネルギーで体を動かし、体温を保つ
腎臓のしくみ
用語
腎臓
背中側に2つある臓器。血液をろ過して、老廃物を尿として排出する。
尿ができる流れ
血液 → 腎臓のろ過装置（糸球体）でろ過 → 必要なもの（水・養分）を再吸収
→ 残った老廃物が尿に
→ 輸尿管 → ぼうこう → 尿道 → 排出
尿素とアンモニア
タンパク質の分解
タンパク質を体内で分解 → アンモニア（有害）ができる
肝臓で 尿素（無害）に変換
血液で腎臓に運ばれる
腎臓で尿に → 排出
肝臓の役割
- 解毒：アルコール・アンモニア・薬物を無害化
- 養分の貯蔵：ブドウ糖をグリコーゲンとして蓄える
- 胆汁の生成：脂肪の消化を助ける
- 体温保持：化学反応で熱を生む
- 古い赤血球の処理
汗と皮膚からの排出
- 体温調節：汗が蒸発して熱を奪う
- 少量の老廃物（塩分・尿素）も汗に含まれる
- 主な排出経路：尿（最大）、便、汗、呼吸（CO₂）
肺の保護
- 鼻：空気を温め、加湿、ホコリをろ過
- 気管：粘膜と繊毛でゴミを除去
- たばこの煙：肺胞を傷つける
- 大気汚染：呼吸器の病気の原因
つまずきポイント①：呼吸の2つの意味
- 「呼吸」＝肺で空気を吸う（外呼吸）だけでなく、各細胞でも酸素を使う（内呼吸／細胞呼吸）。
- 細胞呼吸でできた CO₂ が血液で肺に運ばれて、息として出る。
つまずきポイント②：アンモニアと尿素
- 体内でできるのは アンモニア（有害）。
- 肝臓で 尿素に変換（無害化）。
- 尿として排出するのは尿素。
- 順番：アンモニア → 肝臓で尿素 → 腎臓 → 尿。
練習問題
問題1（器官の役割）
次の器官の主な役割は。
- 肺
- 腎臓
- 肝臓
答えを見る
(1) 酸素と二酸化炭素の交換（呼吸）
(2) 老廃物のろ過、尿の生成
(3) 解毒・養分貯蔵・胆汁生成
問題2（アンモニアと尿素）
体内でアンモニアが尿として排出されるまでの流れを書け。
答えを見る
体内でアンモニア発生 → 肝臓で尿素に変換 → 血液で腎臓へ → 腎臓でろ過 → 尿として排出
問題3（細胞呼吸）
細胞呼吸で何ができるか、化学反応式風に書け。
答えを見る
糖（ブドウ糖）+ 酸素 → 二酸化炭素 + 水 + エネルギー
まとめ
- 肺：肺胞で O₂ と CO₂ を交換（外呼吸）。
- 細胞呼吸（内呼吸）：細胞で糖を酸素で分解しエネルギーを得る。
- 腎臓：血液をろ過 → 尿。
- 肝臓：解毒・養分貯蔵・胆汁生成。
- アンモニア → 尿素（肝臓）→ 排出（腎臓）。