千葉県柏市の進学塾｜エクセレントゼミナール

　前回は炭水化物・タンパク質・脂肪の三大栄養素について書きました。今回は、五大栄養素の残りの二つであるビタミンとミネラルについて書いていきます。どちらも必要量が少量で、体の維持に関係する栄養素ですが、ビタミンは生物（動物や植物）が造った栄養素、ミネラルは自然が造った栄養素（元素）だと思ってください。

 

　ビタミン（>>詳しくはこちら）には、ビタミンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどいろいろな種類があります。これらは炭水化物やタンパク質や脂肪に比べると、少量の摂取で済むのですが、足りないときには病気になりますから注意しましょう。ビタミンＡが不足すると、夜盲症（やもうしょう、いわゆる鳥目　>>詳しくはこちら）という病気になります。人間の目には、明るいときにものを見る細胞と、暗いときにものを見る細胞の２種類があるのですが（だから、明るいところから暗いところに入ってすぐには何も見えないわけです）・・・・・この暗いところでものを見る細胞（暗視細胞）にはロドプシンという物質が含まれていて、このロドプシンがビタミンＡを中心にして作られているため、ビタミンＡが不足すると、暗いときにだけものが見えなくなるわけです。

 

　ビタミンＢには、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ６、Ｂ１２など色々種類があるのですが、これらを総称してビタミンＢ群（>>詳しくはこちら）と呼びます。特にビタミンＢ１は、不足すると脚気（かっけ　>>詳しくはこちら）や神経炎を起こし、江戸時代以降の日本人や長期間船に乗る船員たちにこの病気が多かったため、それを研究することで最初に発見されたビタミンがこのビタミンＢです。ビタミンＢを多く含む食品は米ぬかや新鮮な野菜などですから、白米を食べるようになった江戸時代以降の日本や新鮮な食物を食べられない船員たちに脚気に罹った人が多かったのは、うなずけますね。

 

　ビタミンＣ（>>詳しくはこちら）は、不足すると壊血病（かいけつびょう　>>詳しくはこちら）という病気に罹ります。ビタミンＣは水溶性ビタミンであるため、レモンやグレープフルーツなどの柑橘系果実やベリー類（ストロベリー、ブラックベリー、ブルーベリーなど　>>詳しくはこちら）をたくさん食べたとしても、必要以上のビタミンＣは尿として対外に排出されます。

 

　ビタミンＤ（>>詳しくはこちら）が不足すると、くる病（>>詳しくはこちら）という、骨が曲がってしまう病気に罹ります。骨の発達にはカルシウム、リンなどが必要なのですが、これらを骨に吸収するためにビタミンＤが必要になります。ところが、ビタミンＤは人間が日光（紫外線）に当たることで、コレステロールを材料に体内で合成できます。ですから、伸び盛りの子どもたちを太陽の下で遊ばせたり、運動させることは不可欠なのです。紫外線にあたらないようにとか、コレステロールを減らせとか、とかく目の敵にされがちなものでも、きちんと役割があるわけです。食品としては、シイタケや魚のレバーに多く含まれています。だから、幼稚園などで肝油（>>詳しくはこちら）ドロップや肝油ゼリーを配るわけです。

 

　さてミネラルの話に移りますが、人間が生きるのに必要なミネラルの代表が食塩（塩化ナトリウム）です。食塩は塩素（Ｃｌ）とナトリウム（Ｎａ）からできていますが、このように、人間が体を維持するのに必要な元素（必須ミネラル）が１６種類あり、このような成分を多く含む水のことをミネラルウォーターと呼ぶわけです。このミネラルには、赤血球に含まれるヘモグロビンの元になる鉄（Ｆｅ）、歯や骨の成分となるカルシウムやマグネシウム、他にも亜鉛（Ｚｎ）やヨウ素（Ｉ）やカリウム（Ｋ）などが含まれ、それぞれが体を維持するために大切なはたらきをしています。

 

　ちなみにビタミンの豆知識（>>詳しくはこちら）とミネラルの知識（>>詳しくはこちら）についてもっと詳しく知りたい方は、ビタミネ（>>詳しくはこちら）を参照すると良いでしょう。かなり詳しく書きましたが、これらは予習シリーズ５年下でも学習する内容ですので、小５の生徒諸君は覚えておいてください。それでは、今日はここまでにします。

　今回から人体の消化について書いていきたいと思います。消化というのは、動物が生きていくのに必要な栄養素を体内に取り入れやすくすることですから、まず人間が生きていくのに必要な栄養素の話から始めたいと思います。

　人間にとって重要な栄養素は、大きく分けると、①炭水化物、②タンパク質、③脂肪、④ビタミン、⑤ミネラルの５つになります。このうちビタミンとミネラルは少量で体を維持するはたらきをする物質ですから、人体の消化について学ぶ場合は、炭水化物とタンパク質と脂肪の消化について学ぶということと同じ意味だと思ってください。

 

　まず、炭水化物（>>詳しくはこちら）というのは、炭素と水の化合物ということですから、燃やす（水分を除去する）と残るのは炭素つまり炭（すみ）になります。パンや御飯を焦がしてもくさいにおいがしませんよね。そして、おこげも一応食べられます（？）ね。また、プリンにかかっているカラメルソースは、濃い砂糖水を鍋で焦がして、炭になる直前に水を注いでつくります。このように、デンプンや糖が代表的な炭水化物です。そして、炭水化物というのはエネルギー源になるものですから、人間を自動車にたとえれば、炭水化物はガソリンの役目をすると思ってください。

 

　さて、お肉やお魚を焦がすと、焦げ臭いにおいがしますよね。これは、タンパク質（>>詳しくはこちら）に含まれる窒素（N）が燃えたときの臭いだと思ってください。タンパク質はアミノ酸（>>詳しくはこちら）からできていますが、そのアミノ酸のもとになっているのが、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、酸素（Ｏ）、窒素（N）です。人間を自動車にたとえれば、タンパク質はボディ、つまり車体の役目をします。タンパク質をアミノ酸に分解の体は常にして、それを材料として使って、筋肉や皮膚や血液などに作り変えるわけです。自動車と違うところは、人間の体は常に新陳代謝（しんちんたいしゃ）を繰り返しているため、このタンパク質をいつも補給し続けないと、人体を維持できないということです。ちなみに約３ヶ月で体の細胞が入れ替わりますが、あたらしく作られるタンパク質の多くが古い細胞をアミノ酸に分解した後にリサイクルされ、もう一度使われることになります。つまり、人間の体の古い細胞の約７０％がリサイクルされて新しい細胞に生まれ変わることになるわけです。人間って本当にすごい効率の良い生物ですね。

 

　脂肪（>>詳しくはこちら）は、脂質とも呼ばれ、炭水化物やタンパク質に比べ、少量で大きな力となる非常に効率の良いエネルギー源です。たとえば、ラクダのこぶは脂肪でできていて、旅の前には膨れていますが、長旅の後にはしぼみます。また、山などで遭難した際には、男性よりも女性のほうが生き残る確率が高いそうです。これは男性よりも女性のほうが脂肪が多いためです。

 

　上記の３つが三大栄養素と呼ばれ、まんべんなく食事から摂取しないとダメな栄養素です。ビタミンやミネラルについては、最近ではサプリメントや栄養補助食品で摂取する人も多いようですが、ビタミンやミネラルが不足すると体にいろいろな不調が起きます。人体については、小学校でも、中学校でも、高校でも学習しますよね。なぜ、多年に渡って学習するかといえば、体調が悪くなったときにある程度の応急処置ができるようにするためです。そこで、ビタミンやミネラルのはたらきについては、次回でくわしく書いてみたいと思います。それでは、また。

　前回は「人体」の感覚器のつくりについて書きました。今回は、循環器（心臓・血管・血液）の構造について書いてみたいと思います。

 

　心臓（>>詳しくはこちら）は臓器の中で最も重要なはたらきをするところです。生まれてから死ぬときまで、途切れることなく動き続ける臓器ですが、では、いったい、人の一生の中でどれだけの血液を体に送り続けるのでしょうか。

　ヒトの心臓の心拍数（つまり脈拍です　>>詳しくはこちら）は、平均すると１分間に７０回程度（安静時）と考えると、１回の拍動で押し出される血液量は６０〜９０mlですから、ここでは８０ｍｌ（０．０８リットル）とすると・・・・・０．０８（リットル）×７０（回）×６０（分）×２４（時間）＝８０６４リットルですから、一日に心臓が送り出す血液量は、一般的なお風呂（２００リットルとします）でおよそ４０杯にも達します。たった一日でお風呂４０杯分の血液を循環させるわけですから・・・・・一生かかったらとてつもない量の血液を送り出すことになります。だから、高等動物ほど心臓のつくりが高等になっているのは当たり前ですね。

 

　さて、心臓から全身に血液を送るには、かなり勢い良く血液を送り出さないと全身に行き渡りませんよね。ですから、心臓から全身に血液を送り出す左心室の壁がもっとも厚くなっています。そしてこれを大動脈と呼びます。また、心臓から肺へ血液を送り出すときにも、強い圧力で押し出します。これを肺動脈と呼びます。ですから、心臓から血液を送り出す血管（大動脈と肺動脈）には弁が無く、血管も厚く丈夫に作られています。しかも、心臓が血液を送り出すたびに、ピクピクと動くわけです。ですからこれを動脈と呼びます。

　逆に、全身から二酸化炭素などの不要物を運ぶ血管には、血液が逆流しないように弁がついています。この血管が大静脈で、動脈のように太い血管ではなく、細くて壁の薄い血管になっています。病院で注射などをするときには、この静脈に針を刺すわけです。また、肺から心臓に入る血管を肺静脈と呼びます。

 

　心臓⇒大動脈⇒全身⇒大静脈⇒心臓という血液の流れるルートを体循環（たいじゅんかん、大循環ではないことに注意！）、心臓⇒肺動脈⇒肺⇒肺静脈⇒心臓というルートを肺循環（はいじゅんかん）と呼び、肺静脈と大動脈に流れている血液は酸素を多く含んでいるので赤く（朱色）なります。これを動脈血（どうみゃくけつ）と呼びます。また、肺動脈と大静脈に流れている血液は酸素があまり含まれていないので赤黒い色をしていて、これを静脈血（じょうみゃくけつ）と呼びます。動脈血は鼻血の色、静脈血はかさぶたの色だと思ってください。ちなみに血液の成分である赤血球の中にヘモグロビンという色素が含まれていて、酸素が赤血球と結びつくと赤くなります。

 

　ヒトの血液（>>詳しくはこちら）は、赤血球（せっけっきゅう）・白血球（はっけっきゅう）・血小板（けっしょうばん）・血漿（けっしょう）の４つの成分からできています。赤血球（>>詳しくはこちら）は円盤状の形をしていて、酸素を運ぶはたらきをしています。白血球（>>詳しくはこちら）は、体内に入ってきたバイキンなどを排除するはたらきをしています。バイキンを退治した白血球の死骸が膿（うみ）なわけです。そして、血小板（>>詳しくはこちら）は血液を固める(つまりかさぶたを作る）はたらきをします。血漿（けっしょう　>>詳しくはこちら）は血液の液体成分で、血液の５５％を占めます。また、血漿の成分のうち９１％が水分であり、二酸化炭素や不要物をこれに溶かして運ぶわけです。このように血液は、体全体に酸素や栄養分を運び、二酸化炭素や不要物を回収する役割をしていて、ヒトの体重のうち８％が血液の重さです。

 

　さて、それでは今日の内容は、「りかちゃんのサブノート」（参照は循環系のページ　>>こちら）の「循環系のまとめ」（>>こちら）でしっかりと覚えておいてください。それでは、今日はここまでにします。

　さて、前回はセキツイ動物の体のつくりについて書きました。今回から生物編のヤマである「人体」について書いていきたいと思います。まず、人体については、小学校でも、中学校でも、高校でも学びますね。なぜこんなにしつこく勉強するのかというと、もしも突発的に病気になったときに、体の構造と病気の原因をまったく知らないと大変なことになるからです。

　たとえば、ヤケドをしたときや熱中症で具合が悪くなったときの応急手当に始まり、おぼれたときの人工呼吸にいたるまで、すぐに対処しないと危険なときに、人体についての知識は不可欠なのです。ですから、少し難しいと思われる話もしていきますが、しっかりと学びましょう。

 

　人体について中学受験で学習する事柄をおおまかに分けると、感覚器（目・耳・鼻・口・皮膚）の構造について、循環器（心臓・血管・血液）の構造について、呼吸器（肺）の構造について、消化器（胃・十二指腸・小腸・大腸・すい臓・肝臓・胆のう）の構造と消化の仕組みについて、およびその他（排出器（腎臓）と生殖器（子宮）およびヒトの誕生など）についてに分けられます。そこで、今日は感覚器の構造について書いていきます。

 

　感覚器のつくり・・・・・感覚器のつくりについて中学入試で出題されることがあるのは、目と耳のつくり（>>こちらを参照）だけだといっても良いと思います。これは、中学校で学習する単元が出題されると考えれば良いからなのです。つまり、中学入試問題を作成するのは中学校や高校の先生ですし、もともと入学してから学習する内容についてこられるかどうかを試験するのが中学入試ですから、中学校で学習する内容を抑えておけば十分なのです。

 

　上記でリンクを貼らせて頂いた「りかちゃんのサブノート」（>>こちら）は、大変すばらしい内容です。中学理科の基本のみをしっかりと抑えたつくりになっていて、出題頻度の高い基礎知識が満載されています。中学受験生にとっては、必要のない単元もありますが（ジュールの法則や静電気についてなど）、「実験・観察器具の使い方」（>>こちらを参照）などは、必見です。というわけで、自分で画像を作成する手間がかなり減ったので、非常にうれしいシュサイでした。それでは、次回も「りかちゃんのサブノート」を使わせていただきながら、中学受験の「人体」について、引き続き書いていきたいと思います。それでは、また。

　さて、生物に関する話の基礎編も、植物の分類、動物の分類、昆虫と見てきたわけですが・・・・・残りはセキツイ動物についての話と一番大事な「人体」、そして生物と環境についての話です。それでは、今日はセキツイ動物の話を始めましょう。

 

　動物を分類するときには、まず背骨があるかどうかで分けましたね。そして、背骨が無い動物が無セキツイ動物で、その代表が昆虫でした。

　では、背骨がある動物つまりセキツイ動物はどのように分けられるのでしょうか。

 

　まず、生物は海から生まれました。だから、魚類（>>詳しくはこちら）が一番簡単な体のつくりをしています。そして海で生まれた生物が陸に上がろうとしたわけですから、次のレベルが両生類（>>詳しくはこちら）です。この両生類の中で現在生きているのは、カエル・イモリ・サンショウウオの３つだけですから、この３つは必ず覚えましょう。子どものときはオタマジャクシで水の中、大人になったらカエルになって陸に上がるから、両生類と呼ばれるのはわかりやすいですね。ちなみにイモリとヤモリを間違えやすいのですが、イモリ（>>詳しくはこちら）は井戸を守るので井守（いもり）つまり水に関係するから両生類、ヤモリ（>>詳しくはこちら）は家を守るので屋守（やもり）つまり水に関係しないから爬虫類と覚えてください。そして、魚類と両生類の子ども（つまりオタマジャクシ）だけがエラ呼吸をします。

　陸に上がって爬虫類（>>詳しくはこちら）となったため、ワニもカメも肺呼吸をします。ですから、油断するとワニやカメ は溺（おぼ）れるわけですね。そして、陸に上がった生物は空を飛ぼうと鳥類（>>詳しくはこちら）に進化していきます。もちろん、鳥類や哺乳類も肺呼吸です。ちなみに、空を飛ぶにはすごいエネルギーを必要とするのはわかりますよね。一方で水の中では浮力が働きますから、空を飛ぶよりもずっと楽だろうな、ということもわかりますね。あらゆる生物は、生き残るために必要最低限の進化を必要とします。ですから、魚類の心臓（>>詳しくはこちら）のつくりは１心房１心室で一番簡単な構造をしていて、次が両生類の２心房１心室、そして爬虫類の不完全な２心房２心室、最後に鳥類と哺乳類の完全な２心房２心室と、生物にとって一番大事な心臓がだんだんと進化していくわけです。

 

　さて、魚類・両生類・爬虫類・鳥類の４種類は基本的に卵で繁殖する（子どもを産む）卵生になります。そして、哺乳類は基本的に卵をメスの体内で孵化させ、胎児として産んで（胎生：たいせい）、乳で育てます。ところが、世の中には例外はつきもので、哺乳類の中にも卵を産んで育てるものがいます。これがカモノハシ（>>詳しくはこちら）です。また、卵胎生（らんたいせい　>>詳しくはこちら）という繁殖法をとる動物がいます。これは卵を胎内で孵化させてから子を産む繁殖形態で、中学入試レベルでは、グッピー（>>詳しくはこちら）とシーラカンス（>>詳しくはこちら）を覚えておくと良いでしょう。

　それでは、今回の内容をまとめると下の表のようになります。良く覚えておきましょう。なお、次回から数回にわたり、「人体」の話に入ります。

　前回は昆虫の分類について書きました。今回は、昆虫の変態について（>>詳しくはこちら）書いてみたいと思います。

　昆虫は、大別すると卵⇒幼虫⇒蛹（さなぎ）⇒成虫の順に完全変態するもの、卵⇒幼虫⇒成虫の順に不完全変態するもの、卵⇒成虫の順に無変態のものの３種類に分けられます。

　卵が幼虫になることを孵化（ふか　>>孵化について）、幼虫が蛹（さなぎ）になることを蛹化（ようか　>>蛹化について）、蛹が成虫になることを羽化（うか　>>羽化について）と呼びます。

　完全変態する昆虫は、前回の昆虫の分類で①〜④にあたるものです。不完全変態する昆虫は⑤〜⑨にあたるものです。無変態の昆虫は、シミ（>>シミについて）ぐらいを覚えておけば良いでしょう。

　つまり、無変態がシミ、不完全変態がセミ・トンボ・バッタ・カマキリ・ゴキブリ、完全変態がその他と覚えましょう。

 

　さて、これで中学入試で出題される、昆虫に関する概説部分が終わりました。あとは、特に出題される昆虫として、以下については、個別に特徴を覚えておいてください。

 

①モンシロチョウ（>>詳しくはこちら）・・・・・幼虫はアオムシ（>>アオムシについて）と呼ばれ、アブラナ科（>>アブラナ科について）の植物を食草（しょくそう）とします。卵から孵化した幼虫を１齢幼虫と呼び、４回脱皮して５齢幼虫（ごれいようちゅう）になります。卵のカラも脱皮した皮も、一番身近にあるタンパク質ですから、幼虫はすぐにそれを食べます。ですから、脱皮した皮が見つからないわけです。年に２〜７回ほど発生するため、春や秋にはよく見られます。アオムシコマユバチについても出題されることがありますので、覚えておきましょう。

 

②カイコ（>>詳しくはこちら）・・・・・孵化したばかりの幼虫はケゴと呼ばれ、クワの葉だけを食草とします。養蚕のもとになる繭（まゆ）の糸を紡績したものが絹糸です。カイコは飛べないガであり、野生には生息しないことを覚えておきましょう。

 

③アゲハ（>>詳しくはこちら）・・・・・アゲハチョウ目（もく）の総称ですが、中学入試で出題されるアゲハはほとんどナミアゲハ（>>ナミアゲハについて）のことを指します。ミカン科の葉を食草とするため、ミカン・カラタチ・サンショウなどの植物に卵を産みます。イモムシ（>>イモムシについて）というのは、チョウやガの幼虫のことを指しますが、アゲハの５齢幼虫（緑色）を思い浮かべる人も多いでしょう。

 

　というわけで、昆虫に関しては冬越しの姿なども出題されますので、参考書や問題集に出てきた昆虫については、図鑑やインターネットなどを利用して調べるクセをつけておきましょう。それでは、今日はここまでにします。