内容正文:
面对困难别退缩,要像免疫系统一样,勇敢地对抗一切外来侵袭和挑战!
选择性必修1 稳态与调节
第1章 人体的内环境与稳态
第 1 节 细胞生活的内环境
1、 人体的体液是人体内以水为基础的液体,由 细胞内液 和 细胞外液 组成。
注:消化液、泪液、尿液、唾液、汗液等不属于体液,属于外界环境。
细胞内液(2/3)
体液 细胞外液(1/3):包括:血浆、淋巴液、组织液等
2、体液之间关系:
淋巴液
血浆 组织液 细胞内液
【判断方法】:独来独往为淋巴液;血浆沿 毛细血管动脉端 进入组织液,组织液从 毛细血管静脉端 重新吸收进入血浆;淋巴液经过淋巴循环汇入血浆。
3、组织液、淋巴液的成分和含量与血浆的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
4、内环境:由细胞外液构成的液体环境。
内环境的作用①是体内细胞生活的直接环境;②是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
5、不同细胞所处的内环境
细胞名称
所处内环境
绝大多数组织细胞
组织液
血细胞
血浆
淋巴细胞和吞噬细胞
淋巴液、血浆
毛细血管壁细胞
血浆、组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴液、组织液
6、血浆的主要成分:
水 约90%
蛋白质 7%-9% 如抗体、血浆蛋白等
无机盐 约1%
血液运送的物质少量(葡萄糖、各种代谢废物、气体、激素等)
7、明确存在或不存在内环境中的物质
(1)4类内环境中的物质
①营养物质——O2、无机盐、氨基酸、核苷酸、葡萄糖、甘油、脂肪酸等。
②代谢废物——CO2、尿素、尿酸等。
③信号分子——细胞因子、激素、神经递质等。
④其他物质——抗体等。
(2)4类“非内环境物质”
①存在于细胞内的物质,如血红蛋白、呼吸酶等。
②存在于细胞膜上的物质,如载体、受体。
③存在于与外界相通的管腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质,如消化酶等。
④不能被人体吸收的物质:如纤维素、麦芽糖。
8、明确发生或不发生在内环境中的反应
9、细胞外液的理化性质:渗透压、酸碱度、温度。
①渗透压:是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶质微粒越多,溶液浓度越 高,对水的吸引力越 大,即溶液渗透压越 高。
血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
②血浆中酸碱度:7.35--7.45 ,血浆pH之所以能保持稳定,与它含有HCO3- 和HPO42-等离子有关。
③体温:人体的体温一般在37℃左右。
10、渗透压变化引起的组织水肿分析
第 2 节 内环境的稳态
1、 内环境的影响因素:随着外界环境因素的变化和 体内细胞代谢活动的进行 ,内环境的各种 化学成分 和 理化性质 在不断发生变化。
2、人体内环境中有很多缓冲对,如 HCO3-/ H2CO3 、 HPO42-/ H2PO4- 。
3、稳态:机体通过调节作用,使 各个器官、系统 协调活动、共同维持内环境的 相对稳定 的状态。
(1)内环境稳态的实质是 内环境的化学成分 和 理化性质 都处于 动态平衡 中。
(2)维持稳态的基础:人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
(3)直接参与物质交换的系统:消化、呼吸、循环、泌尿系统。器官有小肠、肺、肾脏、皮肤。
(4)稳态的调节机制:神经--体液--免疫调节是主要调节机制。
(5)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(6)稳态会被破坏的原因:①外界环境变化过于剧烈;②人体自身的调节功能有障碍。
(7)内环境稳态的意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。
4、内环境稳态失调引起的疾病
5、稳态概念的发展
6、外界氧气、葡萄糖进入细胞并被利用的途径:
氧气从肺泡进入组织细胞被利用经过11 层生物膜;葡萄糖从外界环境进入组织细胞被利用经过7 层生物膜。
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
1、神经系统
人的神经系统就包括 中枢神经系统 和 外周神经系统 两部分。
中枢神经系统包括 脑 (大脑、脑干和小脑等,位于颅腔内)和 脊髓 (位于椎管内)。
1、答案:头面部 躯干、四肢 躯体运动神经 自主神经系统 交感神经 大脑皮层 最高级中枢 协调 身体平衡 呼吸 心脏 生物节律 椎管内 低级
2、自主神经系统
2、答案:传出 不受意识 兴奋 加快 扩张 减弱 扩张 收缩 安静 减慢 收缩 加强 收缩 相反的
3、组成神经系统的细胞主要包括神经元和 神经胶质细胞,神经元是神经系统结构和功能的基本单位。3、答案:细胞体 树突 接受信息 轴突 神经胶质细胞
支持、保护、营养和修复神经元
补充神经胶质细胞的功能:
(2)在外周神经系统中,参与构成神经纤维表面的髓鞘
(3)神经元与神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能
第2节 神经调节的基本方式
1、反射的概念及发生条件:
神经调节的基本方式是反射,
2、完成反射的结构基础——反射弧。
反射活动需要经过完整的反射弧来实现,直接刺激传出神经或效应器引起肌肉收缩,不属于反射。
3、 兴奋 是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后, 由相对静止 状态 变为 显著活跃 状态的过程。
缩手反射有 3 个神经元,膝跳反射有 2个神经元。在这两个反射中,兴奋还会从脊髓的低级中枢传导到 大脑皮层 从而产生相应感觉。
4、条件反射的建立及消退
5、在个体的生活过程中,非条件反射的数量是 有限 的。条件反射的数量则几乎是 无限 的。
条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
第3节 神经冲动的产生和传导
1、兴奋在神经纤维上的传导
(1) 传导形式:兴奋是以 电信号(局部电流或神经冲动)的形式在神经纤维上传导的。
(2) 静息时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流
(方式:协助扩散),电位表现为 内负外正。
兴奋时,细胞膜对Na+的通透性增加,造成Na+内流
(方式:协助扩散),电位表现为 内正外负。
(3) 传导方向:兴奋在神经纤维上的传导方向是 双向 的。
(注意:在生物体内,兴奋在神经纤维上的传导是 单向 的。)
(4) 信号形式:电信号→电信号
(5) 局部电流方向:
膜内局部电流的方向是由 兴奋部位 流向 未兴奋部位。与兴奋传导的方向相同 。
膜外局部电流的方向是由 未兴奋部位 流向 兴奋部位 。与兴奋传导的方向相反 。
2、兴奋在神经元之间的传递
(1) 传递结构:通过突触来完成,突触由 突触前膜 、 突触间隙 、 突触后膜 组成。
突触前膜是轴突膜,突触后膜是树突膜或细胞体膜(也可以是肌肉细胞膜或某些腺体细胞膜)释放递质
(2) 传导过程:
兴奋 突触小泡 突触前膜 突触间隙 与突触后膜相关受体结合 下一神经元兴奋或抑制
(在神经元的轴突末梢处有许多突触小泡,当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放一种化学物质----神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,形成递质-受体复合物, 从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化。这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。)
(3)信号形式:电信号 化学信号 电信号。
(4)传递特点:单向传递,兴奋只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。
其原因是:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
(5)传递速度慢的原因:由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。
3、兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间传递的比较
传导类型
神经纤维上的兴奋传导
神经元之间的兴奋传递
涉及细胞数
单个神经元
多个神经元
结构基础
神经纤维
突触
形式
电信号
电信号→化学信号→电信号
方向
双向传导
单向传递
速度
迅速
较慢
作用
使未兴奋部位兴奋
使下一个神经元兴奋或抑制
4、神经递质与受体
5、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)兴奋剂和毒品大多是通过突触来起作用的。
具体作用:①有些物质促进神经递质的释放,②有些会干扰神经递质与受体的结合,
③有些会影响分解神经递质的酶的活性。
(2)实例:可卡因的危害
①可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。②可卡因能干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常,还会抑制免疫系统的功能③产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉。
6、膜电位测量的相关曲线分析
(1)膜电位的测量
①a点前:K+外流,使膜电位表现为内负外正(静息电位)。
②ac段:Na+大量内流,使膜电位表现为内正外负(动作电位)。
③ce段:K+大量外流,膜电位恢复为内负外正(静息电位)。
(K+外流后,膜内K+浓度仍大于膜外;Na+内流后,膜外Na+浓度仍大于膜内。)
④ef段:钠钾泵活动增强,将流入的Na+泵出膜外,流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
(2)细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系
(3)如图所示,将电表的两电极置于细胞膜同侧的不同位置上(左图),膜电位的变化曲线如右图
(已知电表指针的偏转方向与电流方向相同)。
(4)图1为动作电位产生过程,图2为动作电位传导过程,据图回答下列问题:
①图1中b~d段的膜电位变化是由Na+内流引起的,d~f段的膜电位变化是由K+外流引起的。
②图2中c~e段的膜电位变化是由K+外流引起的,e~g段的膜电位变化是由Na+内流引起的。
第4节 神经系统的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
1、大脑皮层:大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层。大脑发出的指令,可以通过脑干传到脊髓。眨眼反射的中枢是在脑干。
2、大脑皮层与躯体运动的关系
①躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区;
②而且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 倒置的;
③大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度成正相关。
3、实际上,躯体的运动受大脑皮层以及 脑干、脊髓 等的共同调控,
脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢 ,脑干等连接低级中枢和高级中枢。
二、神经系统对内脏活动的分级调节
1、神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似,也是通过反射进行的。
在中枢神经系统的不同部位(如脊髓、脑干、下丘脑和大脑),都存在着调节内脏活动的中枢。
2、排尿反射的分级调节
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配。
副交感神经兴奋,会使膀胱缩小;交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控。人之所以能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
如果没有高级中枢的调控,排尿反射可以进行,但排尿不完全,
也不能受意识控制。
3、其他内脏活动的分级调节
脊髓是调节内脏活动的低级中枢,脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动起调整作用,这使得自主神经系统并不完全自主。
第5节 人脑的高级功能
1、大脑除了具有感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有语言、学习和记忆、情绪等方面的高级功能。
2、语言功能:是人脑特有的高级功能。
(1)人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫作言语区。
(2)W区障碍,不能写字;V区障碍,不能看懂文字;S区障碍,不能讲话; H区障碍,不能听懂话。
(3)大多数人主导语言功能的区域是在大脑的左半球。逻辑思维主要由 左半球负责;大多数人的大脑右半球要负责形象思维,如音乐、绘画、空间识别等。
3、学习和记忆功能
(1)人类的记忆过程分成四个阶段即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和 第三级记忆,前两个阶段相当于短时记忆,后两个阶段相当于长时记忆。
(2)学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
(3)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能以及新突触的建立有关。
4、情绪功能
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
1、促胰液素的发现:是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌的,作用是促进胰腺分泌胰液。(1)沃泰默实验(重在理解)
①实验过程及分析
实验过程(填“分泌/不分泌”)
实验分析
a.稀盐酸小肠肠腔→胰腺 分泌 胰液
b.稀盐酸血液→胰腺 不分泌 胰液
c.稀盐酸小肠肠腔(去除神经,只留血管)→胰腺 分泌 胰液
实验中用 稀盐酸 代替胃酸,刺激小肠
a与b、b与c对照,说明刺激 小肠 时才能促进胰腺分泌胰液;a与c对照,说明小肠内神经的有无 不影响 (影响/不影响)胰液分泌
②实验结论:将稀盐酸注入 小肠肠腔 内引起胰液分泌是一个十分顽固的 神经 反射。
(2)斯他林和贝利斯实验(重在理解)
①实验验证过程 稀盐酸
狗的小肠黏膜
混合、研磨
提取液 同一条狗的 静脉 胰腺分泌胰液
注入
结果
②实验结论:在稀盐酸作用下,小肠黏膜能产生某种物质,促进胰腺分泌胰液,把这种物质称作促胰液素。
2、腺体的种类
外分泌腺:分泌腺中的分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的。如汗腺、唾液腺、胃腺等
内分泌腺:凡是没有导管的腺体,其分泌物——激素进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处的。如垂体、甲状腺、肾上腺等。
3、激素调节概念:由 内分泌器官(或细胞) 分泌的 化学物质 进行调节的方式。
4、胰岛素的发现:
班廷和贝斯特用摘除法、结扎法,发现:胰腺中的胰岛产生的胰岛素可以降低血糖的浓度。
5、内分泌系统的组成和功能
(1) 内分泌系统的组成:由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。
(2) 人体的主要内分泌腺分泌的激素及其生理作用
内分泌腺
(或细胞)
激素名称
化学性质
作用部位
生理作用
下丘脑
抗利尿激素
多肽
肾小管、
集合管
促进肾小管、集合管对水分的重吸收
促甲状腺激素释放激素(TRH)
垂体
促进垂体合成和分泌促甲状腺激素
促性腺激素释放激素
促进垂体合成和分泌促性腺激素
垂体
生长激素
蛋白质
全身
促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨的生长
促甲状腺激素(TSH)
甲状腺
促进甲状腺的生长发育;
调节甲状腺激素的合成和分泌。
促性腺激素
性腺
促进性腺的生长发育;调节性激素的合成和分泌
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
全身
①促进组织细胞的代谢活动,增加产热;
②促进生长和发育;
③影响神经系统的发育,提高神经系统的兴奋性
肾上腺髓质
肾上腺素
(髓质分泌)
氨基酸衍生物
全身
①提高机体的应激能力;②促进肝糖原分解,使血糖浓度升高;③促进组织细胞的代谢活动,增加产热。
肾上腺皮质
醛固酮
类固醇
肾脏
促进肾小管、集合管对Na+的重吸收
糖皮质激素
类固醇
可以升高血糖
胰岛
A细胞
胰高血糖素
蛋白质
主要是肝脏
促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,升高血糖
胰岛
B细胞
胰岛素
全身
促进血糖进入组织细胞进行氧化分解;进入肝、肌肉并合成糖原;进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等;抑制肝糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖,是唯一降血糖的激素。(三促进二抑制)
性腺
睾丸
雄激素
类固醇
全身
促进雄性生殖器官的发育和精子的生成,激发并维持雄性的第二性征
卵巢
雌激素
类固醇
全身
促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成,激发并维持雌性的第二性征
孕激素
促进子宫内膜和乳腺的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
(3)内分泌系统的功能:各种内分泌腺间具有复杂的功能联系,共同调节机体活动,包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
第2节 激素调节的过程
1、血糖的来源和去路
2、血糖调节过程图:
升高血糖的激素有:胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素、甲状腺激素。
降低血糖的激素只有:胰岛素。
注意: ①血糖平衡的调节机制为 神经—体液 调节,神经中枢在 下丘脑 。
②胰岛A(或B)细胞可直接感知 血糖含量 的变化,也可接受有关 神经 的控制(既有葡萄糖受体,也有神经递质受体)。神经系统还可以通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖。
③血糖调节直接的调节方式为激素调节,间接的调节方式为神经调节。
3、Ⅰ型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。
4、在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫作反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制。它对于机体维持稳态具有重要意义。
5、甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节:
甲状腺激素分泌的调节,是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴来进行的。当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时,又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素,进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在分级调节 ,也存在反馈调节 。
6、人和高等动物体内还有“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴” “下丘脑-垂体-性腺轴”等。人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控,称为分级调节。
7、分级调节可以放大激素的调节效应,形成多级反馈调节,有利于精细调控,从而维持机体稳态。
8、激素调节的特点:
①通过体液运输。临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平的原因:内分泌腺分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身。
②作用于靶器官或靶细胞。激素是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别。(激素的受体不都在细胞膜上,如性激素、甲状腺激素的受体在细胞内。)
③作为信使传递信息。体内需要源源不断地产生激素的原因:激素一经靶细胞接受并起作用后就会被灭活。
④微量和高效。临床上常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因:激素是体内微量、高效的生物活性物质,一旦体内激素含量偏离了正常范围,就会严重影响机体机能。
9、激素种类多、量极微。既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用、也不参与生化反应,而是随体液到达靶细胞,使靶细胞原有的生理活动发生变化。
第3节 神经调节和体液调节的关系
1、体液调节是指激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节。体液调节的主要内容是激素调节。组胺、NO、CO、CO2等也可以作为体液因子起调节作用。
2、神经调节与体液调节特点比较
项目
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
体液调节
体液运输
较缓慢
较广泛
比较长
神经调节
反射弧
迅速
准确、比较局限
短暂
3、神经调节与体液调节的联系:
①不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可看作神经调节的一个环节。
②内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。如幼年时甲状腺激素缺乏(如缺碘),就会影响神经系统的发育,患呆小症;成年时,甲状腺激素分泌不足,会使神经系统的兴奋性降低。
4、体温调节
(1)体温的相对恒定,是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。人体热量的主要来源是代谢产热,安静状态下主要产热器官是肝和脑;运动状态下主要产热器官是骨骼肌。而皮肤是人体最主要的散热器官,主要通过辐射、传导、对流以及蒸发的方式散热。
(2)体温调节的中枢在下丘脑。在人体的皮肤中,
则分布着能够感受温度变化的温度感受器,包括冷觉感受器和热觉感受器。
(3)体温调节图解:
(4)体温调节是由神经调节和体液调节共同实现的。人体调节体温的能力是有限的。
5、水和无机盐平衡的调节:
(1)水的来源:饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水,主要由肾排出(尿液),还有皮肤(汗液)、肺(呼吸)、大肠(粪便)。
(2)Na+的主要来源:食盐。几乎全部由小肠吸收,主要经肾随尿排出,排出量几乎等于摄入量。
答案:
神经—体液调节 尿量 尿的成分 下丘脑 大脑皮层 下丘脑 下丘脑 肾小管和集合管
(3)水盐平衡调节示意图
6、K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用,而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
第4章 免疫调节
第1节 免疫系统的组成和功能
1、免疫系统的组成
免疫器官——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)
树突状细胞、巨噬细胞等
免疫细胞 T淋巴细胞(迁移到胸腺成熟)
淋巴细胞
(位于淋巴液、血液 B淋巴细胞(在骨髓中成熟)
和淋巴结中)
免疫活性物质——抗体、细胞因子、溶菌酶等。(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质)
2、免疫器官:
3、免疫细胞
(1)概念:执行免疫功能的细胞。
(2)来源:来自骨髓的造血干细胞,
包括各种类型的白细胞。
4、免疫活性物质
(1)抗体:机体产生的专门应对抗原的蛋白质,称为抗体。一种抗体只能与特定抗原结合。能随血液循环和淋巴循环到达全身各处。抗体是由浆细胞产生的,主要分布在血清、组织液及外分泌液如乳汁等
(2)细胞因子:由淋巴细胞分泌,如白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子。
作用:①促进B细胞的增殖分化 ②促进细胞毒性T细胞的增殖分化等。
(3)溶菌酶:多种细胞如唾液腺细胞、泪腺细胞都能合成。
5、抗原——病原体在进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质,能与免疫细胞表面的受体结合,从而引发免疫反应的物质称为抗原。大多数抗原是蛋白质。
抗原不一定都是蛋白质,有的抗原是其他物质,如多糖等。抗原一般是外来异物,如病原体、移植的组织或细胞等;抗原也可能是自身的组织或细胞,如体内衰老的、癌变的细胞。
6、抗原呈递细胞(APC)——B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可
以将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞。
7、非特异性免疫是人人生来就有,不针对某一类特定的病原体,而是对多种病原体都具有防御作用;特异性免疫是机体与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。
第一道防线:皮肤、黏膜等
非特异性免疫
免疫 第二道防线:体液中杀菌物质(如溶菌酶)、吞噬细胞
特异性免疫——第三道防线
①溶菌酶杀菌一定是非特异性免疫,唾液中的溶菌酶为第一道防线,血浆中的溶菌酶为第二道防线。②吞噬细胞可以直接吞噬杀灭病原体,属于第二道防线;同时吞噬细胞又参与第三道防线,能处理抗原并将抗原传递给辅助性T细胞。
8、免疫系统的功能
(1)免疫防御:是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,是免疫系统最基本的功能。
异常时,可能导致组织损伤或易被病原体感染等。
(2)免疫自稳:是机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
异常时,容易发生自身免疫病。
(3)免疫监视:是机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
异常时,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
第2节 特异性免疫
1、体液免疫:B细胞激活后可以产生抗体,由于抗体主要存在于体液中,所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
(1)体液免疫基本过程:
(2)激活B细胞的两个信号:
①病原体与B细胞接触 ②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(3)二次免疫:机体再次接触相同抗原时,记忆细胞能迅速增殖分化形成浆细胞,产生大量抗体。
特点:比初次反应更快、更强,产生抗体量更多。
2、细胞免疫:
当病原体进入细胞内部,就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。
(1)细胞免疫基本过程:
(2)细胞免疫作用的对象:被病原体(如病毒、结核分枝杆菌、麻风分枝杆菌)感染的细胞;衰老、损伤、癌变细胞;移植的器官。
3、特异性免疫中,能识别抗原的细胞有:
吞噬细胞、B细胞、记忆B细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞;其中,吞噬细胞不能特异性识别抗原。
浆细胞不能识别抗原。
4、神经系统、内分泌系统和免疫系统之间协调配合
①神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子
②这些信号分子的作用方式都是直接与受体接触。
第3节 免疫失调
1、免疫失调引起的疾病:过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病。
2、过敏反应(防御功能过强,是一种异常的体液免疫)
(1)概念:指已产生免疫的机体,再次接受相同的抗原时所产生的组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
(2)过敏原:能引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。
(3)机理:在接触过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体。抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。当相同的过敏原再次进入机体时,就会与吸附在某些细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放组胺,引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多。
(4)特点:①有快慢之分;有明显的遗传倾向和个体差异。
(5)主要预防措施:找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原 。
3、自身免疫病:在某些特殊情况下,免疫系统也会对自身成分发生反应,自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,称为自身免疫病。如风湿性心脏病、系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等。
4、免疫缺陷病
(1)概念:是指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
(2)种类:①先天性免疫缺陷病——重症联合免疫缺陷病
②获得性免疫缺陷病——大多数免疫缺陷病,如艾滋病
(3)实例:艾滋病是由“人类免疫缺陷病毒(HIV)”引起的。
①HIV是一种逆转录病毒,遗传物质是RNA,含有逆转录酶。
②致病机理:
HIV主要攻击人体的辅助性T淋巴细胞。
③主要传播途径:
性接触传播、血液传播、母婴传播
④预防措施:采取安全的性行为;避免注射吸毒;接受检测并积极治疗HIV等性传播感染;
不与他人共用牙刷和剃须刀;不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
⑤直接死因:患者最终死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
第4节 免疫学的应用
1、疫苗概念:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
作用:接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体和记忆细胞,从而对特定的传染病具有抵抗力。
类型:灭活疫苗、减毒活疫苗、新型疫苗(DNA疫苗、RNA疫苗)
2、医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术叫作器官移植。
器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。研究表明,只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。
3、免疫学在临床实践上的应用,除了免疫预防,还包括免疫诊断和免疫治疗。
4、免疫诊断:由于抗原和抗体反应的高度特异性,免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛地应用,如检测病原体和肿瘤标志物等。
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
1、植物生长素的发现过程
科学家
图解实验方法和现象
实验结论
达尔文
胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后,向下面的伸长区传递了某种影响,造成伸长区背光面比向光面生长快,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
鲍森·詹森
胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部
拜尔
胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀。
温特
胚芽鞘弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。
并把这种物质命名为生长素。
植物胚芽鞘的向光性实验说明:
生长素的产生部位是胚芽鞘尖端;生长素作用部位是尖端下部;
感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端;生长弯曲的部位是尖端下部。
2、1934 年,科学家首先从人尿中分离出与生长素作用相同的化学物质——吲哚乙酸(IAA)。1946年,人们才从高等植物中将其分离出来。植物体内具有与IAA相同效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等,它们都属于生长素。
3、植物的向光性的原因——是由于生长素分布不均匀:单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。
4、植物激素概念:由植物体内产生, 能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
5、生长素的合成、分布和运输:
(1)生长素的合成:主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子,在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
(2)生长素的分布:相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
(3)生长素的运输:
①极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,是一种主动运输。
②非极性运输:在成熟的组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
③横向运输:在一些细胞分裂特别旺盛的部位,受外界某些刺激(如单侧光、重力等)的影响下发生。
6、生长素的生理作用
生长素所发挥的作用,会因浓度、植物细胞的成熟情况、器官的种类不同、植物种类不同而有较大的差异。 ① ② ③ ④
①一般情况下,低浓度促进生长;高浓度抑制生长。
②幼嫩细胞比衰老细胞更敏感。
③不同器官对生长素的敏感性不同,其敏感性大小是根﹥芽﹥茎。
④双子叶植物比单子叶植物更敏感。
7、顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。
产生原因:由于顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,导致侧芽生长素浓度过高,从而使侧芽的生长受到抑制的缘故。解决方法:摘除顶芽
8、区别根的向地性、茎的背地性:
对根而言,c点(N点)低浓度促进生长,
d点(P点)高浓度抑制生长,所以根向下弯曲;
对茎而言,a、b点都促进生长,但b点(Q点)促进
作用强于a点(M点),生长较快,故茎弯向上生长。
特别提醒:★根的向地性、顶端优势就是体现低浓度
促进生长,高浓度抑制生长的典型例子。
★植物的向光性、茎的背地性则不能体现。
第2节 其他植物激素
1、六种植物激素的合成部位,主要作用。
2、植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现。
3、植物激素间的相互作用
(1)植物生长发育和适应环境的过程中,各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
例如,生长素主要促进细胞核的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出协同作用。又如,在调节种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反。
此外,不同激素在代谢上还存在着相互作用,例如,当生长素浓度升高到一定值时,就会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高,反过来会抑制生长素的作用。
(2)在植物各器官中同时存在着多种植物激素,决定器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量。例如,黄瓜茎段的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化成雌花,比值较低则有利于分化成雄花。
(3)在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
第3节 植物生长调节剂的应用
1、植物生长调节剂
(1)概念:是由人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)优点:容易合成、原料广泛、效果稳定。
(3)类型:①分子结构和生理效应与植物激素类似,如吲哚丁酸。
②分子结构与植物激素完全不同,但具有与植物激素类似的生理效应,如NAA、矮壮素。
(4)实例:
①赤霉素处理大麦种子无须发芽就能产生α—淀粉酶;
②青鲜素(抑制发芽)可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期;
③膨大剂可以使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟。
④2,4-D、α-萘乙酸等:防止果实和叶片脱落,促进结实、获得无子果实、促进插条生根、除草等。⑤乙烯利:促进果实成熟,如凤梨(对不同种类水果的效果不同)。
2、实验:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)常用方法①浸泡法:要求药液溶液浓度较小,在遮荫和空气湿度较高的地方进行。
②沾蘸法:药液溶液浓度较高。
(2)本实验的自变量是生长素类调节剂的浓度;因变量是插条生根的数量或长度。
(3)常见生长素类调节剂:NAA、2,4—D、吲哚丙酸、IBA
(4)预实验的作用:可以为进一步的实验摸索条件;检验实验设计的科学性和可行性。
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
1、光的作用:
(1)光是植物光合作用的重要来源。
(2)光作为一种信号,影响、调控植物生长、 发育的全过程。如调节种子萌发;影响植物的颜色和形态;调控某些植物的开花。
2、光敏色素——植物接收光信号的分子
(1)本质:光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体)。
(2)分布:在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰富。
(3)反应机制:在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内。影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
3、光敏色素主要吸收红光和远红光。植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
4、参与调节植物生命活动的其他环境因素
除了光,温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。
(1)温度影响植物年轮的形成,冬小麦要经历春化才能开花。
温度可以通过影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动,从而参与调节植物的生长发育。此外,植物分布的地域性很大程度上是由温度决定的。
(2)重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,淀粉——平衡石假说可以解释。
5、植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节调控和环境因素调节共同完成的。
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