内容正文:
秘籍 稳态与调节(回归教材知识)
一、人体的内环境与稳态 1
1、体液 1
2、内环境的组成成分 1
3、内环境的理化性质 2
4、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 2
5、内环境的稳态 2
二、神经调节 3
1、神经调节的结构基础 3
2、神经调节的基本方式 4
3、神经冲动的产生和传导 5
(1)兴奋在神经纤维上的传导 5
4、神经系统的分级调节 7
5、人脑的高级功能 8
三、体液调节 10
1、激素与内分泌系统 10
2、激素调节的过程 13
3、体液调节与神经调节的关系 14
四、免疫调节 17
1、免疫系统的组成 17
2、免疫系统的功能 17
3、特异性免疫 18
4、免疫失调 21
5、免疫学的应用 22
五、植物生命活动的调节 23
1、植物生长素 23
2、其他植物激素 25
3、植物生长调节剂及应用 26
4、环境因素参与植物生命活动的调节 27
1
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一、人体的内环境与稳态
体液(P2-3)
(1) 定义:体内都含有大量以 为基础的液体,这些液体统称为体液。
(2) 组成:细胞 液+细胞 液
细胞内液:约占体液总量的 ,存在于组织细胞内部,包括细胞质基质、线粒体等细胞器基质、核基质等, 是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞外液:约占体液总量的 ,是细胞生活的直接环境,也就是我们常说的 ,它又包含3种成分: 、 、 。
(3)细胞外液各部分之间的转化关系
血浆:是血细胞直接生活的环境。
组织液:是存在于 间隙的液体,又叫 。它主要由 通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆。组织液为细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中,因此,组织液是体内 细胞直接生活的环境。
淋巴液:存在于 管中,它是由一部分 经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入 。
记忆技巧
单向箭头:组织液单向指向淋巴液,淋巴液单向指向血浆,血浆、组织液之间,组织液、细胞内液之间是双向箭头。
(4)内环境定义:由 构成的液体环境叫作内环境。
2、内环境的组成成分(P5)
(1)以血浆为例:① (约90%)、② (7%~9%),③ (约1%)④血液运输的其他物质,包括各种 (如葡萄糖)、 、各种 等。
(2)三种主要细胞外液之间最主要的差别:血浆中含有较多的 ,而组织液和淋巴液中 含量很少。
3、内环境的理化性质(P5)
(1)渗透压
①定义:指溶液中溶质微粒对 的吸引力。
②影响因素:渗透压的大小取决于 ,溶质微粒越 ,即溶液浓度越 ,溶液渗透压越 。
③影响血浆渗透压的大小的主要因素: 的含量;
影响细胞外液渗透压的大小的主要因素:细胞外液渗透压的90%以上来源于 和 。
(2)酸碱度:血浆pH为7.35~7.45,最重要的缓冲对: ,其次还有 等(P5、P9)。缓冲对的存在使内环境的 仍能维持在一定范围内。
(3)温度: 左右。一日内变化幅度一般不超过 ℃。
4、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
5、内环境的稳态
(1) 内容:内环境的 和 的相对稳定。(P7)
(2) 定义:正常机体通过 作用,使各个 、 协调活动,共同维持内环境的
状态。
(3) 稳态的主要调节机制: 。(P10)。
(4) 稳态失调:人体维持稳态的调节能力是有 的。当外界环境的变化过于 ,或人体自身的调节功能出现 时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。(P10)
(5) 实例:中暑、发高热、严重腹泻、高原反应等。
(6) 内环境稳态的重要意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的 。(P10)
习题演练
(1)食物中的蛋白质被消化成氨基酸发生在内环境中( )
原因:
(2)内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等( )
原因:
(3)淋巴管内的液体、膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液和细胞内的液体都属于内环境( )
原因:
(4)单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换,多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换( )
原因:
二、神经调节
1、神经调节的结构基础
(1) 神经系统的基本结构(P16、17)
神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统:
①中枢神经系统
A、脑
a. 大脑:大脑表面是 , 是调节机体活动的最高级中枢。
b. 小脑:能够协调 ,维持身体 。
c. 脑干:有许多维持 的必要中枢,如调节 、 功能的基本活动中枢。
d. 下丘脑:有 调节中枢、 调节中枢等,与生物 等的控制有关。
B、脊髓
a. 位置:位于 内。
b. 功能:是脑与 、 之间的联系通路,也是调节 的低级中枢。
二、外周神经系统
1 按连接分类
A. 脑神经(12对):负责管理 的感觉和运动,同时也具有支配 器官的神经。
B. 脊神经(31对):负责管理 、 的感觉和运动,同样具有支配 器官的神经。
2 按功能分类
A. 传入神经(感觉神经):将接受到的信息传递到中枢神经系统。
B. 传出神经(运动神经)
a. 躯体运动神经:受意识支配,负责控制 的运动。
b. 内脏运动神经(自主神经系统):不受意识支配,分为 神经和 神经,主要支配 器官的活动。
(2) 自主神经系统(P18、19)
1 概念:支配 、 和 的 神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统;
2 交感神经( 时占优势):使心跳 ,支气管 ,胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动 ,瞳孔 ,血管 ;
3 副交感神经( 时占优势):时心跳 ,支气管 ,胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动 ,瞳孔 (一般认为大部分血管只受交感神经支配)
4 意义:两种神经对同一器官的生理作用一般是 的,使机体对外界刺激作出更
的反应,使机体更好地 环境的变化。
易错警示
1、 自主神经系统往往不受意识支配,但如神经系统对内脏活动的分级调节过程中,内脏也可受高级中枢的控制。
2、 交感神经和副交感神经对同一器官的生理作用一般是相反的,但也有特例,如两种神经都控制唾液的分泌。
(3) 组成神经系统的细胞(P20)
1 神经元(神经系统的结构和功能的基本单位)
A. 结构
a. 细胞体:神经元的膨大部分,内部包含 ,是神经元的 和 中心。
b. 突起:分为树突和轴突两种
· 树突:通常短而粗,作用是 ,并把接收到的信息传导至 。
· 轴突:
· 特点:长而细,轴突外面包裹的 结构,会让轴突形成 ;多条神经纤维集结成束、外面再包膜,就构成了我们所说的 。
· 作用:将信息从细胞体传向其他 、 或者 ,完成信号的向外传递。
B. 功能:接受 ,产生 并且传导 ,是神经系统传递信号的核心结构。
2 神经胶质细胞
· 数量非常多,是神经元数量的 倍
· 是对神经元起 作用的细胞,功能包括: 、 、 和 神经元,是神经元正常工作的重要保障。
2、神经调节的基本方式(P22)
(1) 反射与反射弧:反射是神经调节的 ,反射弧是完成反射的 。
要点归纳
传入神经和传出神经的判断方式
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
②根据突触结构判断:图示中与“”(神经末梢)相连的为传入神经,与“”(细胞体)相连的为传出神经。
③切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,则为传出神经。
(2)条件反射的建立及消退(P24、25)
①条件反射的建立过程(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)
①条件反射的建立过程(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)
阶段1:无关刺激( )→无条件反射(不分泌唾液)
阶段2:无关刺激( )+非条件刺激( )→非条件反射(分泌 )
阶段3:无关刺激( )和非条件刺激( )多次结合,使无关刺激(铃声)转化成
(铃声),形成 反射(分泌唾液)
②条件反射的消退
原因:
反复应用条件刺激而不给予非条件刺激
机理
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起 效应的信号转变为产生 效应的信号
实质
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的 ,是一个新的学习过程,需要
的参与
(3)非条件反射和条件反射的比较
类型
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射
刺激
(直接刺激)
(信号刺激)
数量
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢
经过大脑皮层
神经联系
反射弧及神经联系 、 ,反射一般不
反射弧及神经联系 、 ,反射易 ,需 适应
意义
完成机体基本的生命活动
使机体具有更强的 、 和 ,大大提高了动物应对复杂环境 的能力
举例
缩手反射、眨眼反射
望梅止渴、谈虎色变
联系
条件反射是在非条件反射的 上,通过 和 而建立的,条件反射应不断用 强化才能维持下去,否则将不断 ,甚至
3、 神经冲动的产生和传导(P27)
(1)兴奋在神经纤维上的传导
1 静息电位:在未受到刺激时,神经纤维处于 状态。此时,Na+浓度外 内,K+浓度内 外,而神经细胞膜对不同离子的 各不相同。静息时,膜主要对 有通透性,造成 外流,膜外阳离子浓度 于膜内。细胞膜两侧的电位表现为内 外 。
2 动作电位:当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对 的通透性增加, 内流,这个部位膜电位表现为内 外 的兴奋状态。
3 局部电流:邻近的未兴奋部位仍然是内 外 。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了 。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导后,又恢复为
电位。
易错警示
在离体的神经纤维上,刺激神经纤维中间,兴奋双向传导;但在反射弧中的神经纤维上,兴奋的传导是单向的,因为兴奋在反射弧上的传播是也是单向的,兴奋只能由神经纤维的一端传导到另一端,不会从中间开始传导。
(2)兴奋在神经元之间的传递(P28、29)
①结构基础——突触
· 突触小体:神经元的 经过多次分枝,最后每个 小枝末端膨大,呈杯状或球状。
· 突触:突触小体可以与其他神经元的 或 等相 接近,共同形成突触。神经元与 细胞或某些 细胞之间也是通过突触联系的。
· 突触小泡:在神经元的轴突 处,有许多突触小泡。
· 突触的结构:包括突触 、突触 (组织液,属于内环境)与突触 。
· 突触的类型:轴突—细胞体、轴突—树突、轴突—肌肉细胞、轴突—腺体细胞。
②兴奋传递的过程
· 兴奋在神经元之间传递的过程: 轴突末梢有神经冲动传来,突触小泡受到刺 激,向突触 移动并与它融合,同时释放神经递质——神经递质 经 通过突触间隙——与突触后膜上的相关 结合,形 成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的 ,引发突触后膜电位变化。
· 神经递质去向:神经递质作用完后,会与 分开,并迅速被 或 进细胞,以免持 续发挥作用。
易错警示
1、 突触小体≠突触,突触小体是上一个神经元轴突末梢每个小枝末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2、 在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号;在突触后膜上的信号变化为化学信号→电信号。
③传递特点
· 单向传递,原因
;
· 兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上要慢,原因
(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
个神经元
结构基础
形式
信号
信号→ 信号→ 信号
方向
向传导
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
(4)滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(P30)
①影响神经系统的物质,如兴奋剂、毒品、麻醉剂
· 作用位点:往往是
· 原理:促进神经递质的 和 、干扰神经递质与受体的 、影响分解神经递质的酶的 等;
· 可卡因的成瘾的原因:使 失去回收 的功能,多巴胺留在 持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体 ;停止服用可卡因,机体正常的神经活动受到影响,服药者必须服用可卡因 这些神经元的活动,形成恶性循环,毒瘾难戒。
· 可卡因其他影响:干扰 神经的作用,导致 功能异常,还会抑制 系统的功能
· 产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
4、神经系统的分级调节(P33)
(1)大脑皮层:大脑的表面覆盖着主要由神经元 及其 构成的薄层结构,大脑通过 与脊髓相连。
(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大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。
②分布特点:上下颠倒(局部颠倒,如头面部是正置的)、左右倒置
(3)躯体运动的分级调节
躯体的运动受大脑皮层以及 、 等的 共同调控,脊髓是机体运动的 中枢,大脑皮层是 中枢,脑干等 低级中枢和高级中枢。脑 中的相应高级中枢会发出
对低级中枢进行不断调整。
(4)神经系统对内脏活动的分级调节(如排尿反射的分级调节)
①自主神经系统的调控: 兴奋,会使膀胱缩小; 兴奋,不会导致膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为 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 ,也不能受 控制。
③其他内脏活动的分级调节: 是调节内脏活动的低级中枢, 中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢, 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。
习题演练
(1)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的( )
原因:
(2)大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度无关( )
原因:
(3)没有高级中枢的调控,排尿反射不可以进行( )
原因:
(4)自主神经系统不受意识控制,是完全自主的,不受大脑皮层调节( )
原因:
5、人脑的高级功能(P37)
(1) 感知外部世界
(2) 控制机体的反射活动
(3) 语言(人脑特有的高级功能)
①包括:包括与 、 相关的全部智能活动,涉及人类的 、 、 、 。
②控制区域:言语区
言语区
联想记忆
受损特征
运动性言语区(S区)
Sport→S
病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能用语言
听觉性言语区(H区)
Hear→H
病人能讲话、书写,能看懂文字,但 别人的谈话
视觉性言语区(V区)
Visual→V
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能
书写性言语区(W区)
Write→W
病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去 能力
易错警示
视觉性语言中枢受损,患者仍有视觉,只是“看不懂”语言文字的含义;听觉性语言中枢受损,患者仍有听觉,只是“听不懂”话的含义。
③大多数人主导语言功能的区域是在大脑的 半球,逻辑思维主要由 半球负责;大多数人的大脑 半球主要负责形象思维。
(4) 学习和记忆(P38)
①定义:指神经系统不断地接受刺激,获得新的 、 和 的过程。
②人类记忆过程4阶段
A. 感觉性记忆:转瞬即逝的,有效作用时问往往不超过 , 所记的 信息并不构成真正的记忆,感觉性记忆的信息大部分 ;
B. 第一 级记忆:如果对于某一信息加以 ,如老师讲话的听觉刺激, 或书本上文字的视觉刺激,则可以将这个瞬时记忆转入 。第一级记忆保留的时间仍然很短,从数 到数 ,如临时记住某个验证码;
C. 第二级记忆:第一级记忆中 的小部分信息经过 、 ,在第一级记忆中停留 的时间延长,这样就很容易转入第二级记忆。第二级记忆 的持续时间从数 到
不等,储存的信息可因之前或 后来的信息干扰而遗忘。
D. 第三级记忆:想要长久地记住信息,可以 ,并将新信息与已有的信息整合。有些信息,通过长 年累月的运用则不易遗忘,就储存在第三级记忆中,成为 ,如对自己姓名的记忆。
前两个阶 段相当于 记忆,后两个阶段相当于 记忆。
③学习和记忆:涉及脑内 的作用以及某些种类 的合成。
短时记忆:可能与神经元之间 有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像 的脑区有关。
长时记忆:可能与 的改变以及 的建立有关。
易错警示
1、 语言、学习和记忆都是人脑的高级功能,但是只有语言是人脑所特有的,另外两个不是。
2、 感觉性记忆持续时间小于1s,并不是真正的记忆,暂时记住验证码这样的记忆是第一级记忆。
(5) 情绪(P39)
①定义:是人对环境所作出的反应。
②抑郁及抑郁症
· 抑郁:当消极情绪达到一定程度时,就会产生 。抑郁通常是 期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。
· 抑郁症:当抑郁 下去而得不到 时,就可能形成抑郁症。一般抑郁不超过 周,如果持续 周以上,则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。
· 常用药物:抗抑郁药一般都通过作用于 处来影响神经系统的功能。例如,被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物,可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的 ,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平,有利于神经系统的活动正常进行。
习题演练
(1)大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者听不懂话;大脑皮层视觉中枢受损,患者看不懂文字( )
原因:
(2)学习和记忆是人脑特有的高级功能,由大脑中某一特定的脑区控制( )
原因:
(3)人的情绪波动要完全靠自己适应和调节恢复稳定( )
原因:
三、体液调节
1、激素与内分泌系统(P44)
(1) 内分泌腺和外分泌腺的区别
外分泌腺:凡是分泌物经由 而流出体外或流到 的,称为外分泌腺,如 、 、 等;
内分泌腺:凡是没有 的腺体,其分泌物—— 直接进入腺体内的 ,并随血液循环输送到全身各处的,称为内分泌腺。
(2) 促胰液素的发现(P45)
①沃泰默的实验
实验步骤和现象
A. 把稀盐酸注入狗的上 段 内,会引起胰腺分泌胰液。
B. 将稀盐酸注入狗的血液中则 引起胰液 的分泌。
C. 他进而切除了通向该段小肠的神经, 只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸,发现 这样仍 促进胰液分泌。
沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受 调节的控制。
沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受 调节的控制。
②斯他林和贝利斯的实验
A. 另一种假设:这不是反射而是 调 节——在 的作用下,小肠黏膜细胞可能 产生了一种化学物质,这种物质进入血液后, 随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
B. 实验验证:把 狗的一段小肠剪下,刮下 ,将稀盐酸加 入 磨碎,并制成提取液。将提取液注射 到同一条狗的 中,发现能促进胰腺分泌 胰液。
C. 实验结论:小肠黏膜细胞产生了一种 物质,这种物质进入血液后, 随血流到达胰腺,引起胰液的分泌,他们 把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作 。
(3) 激素调节的概念(P46)
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质—— 进行调节的方式,就是激素调节。
(4)激素研究的实例(P47、48)
①胰岛素
实验方法:结扎法(结扎胰管、保留胰岛)、摘除法(摘除胰腺)
实验过程:
1 切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病糖——糖尿病与 有关;
2 结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰糖尿病与胰岛细胞岛却保持完好,机体不会患糖尿病——糖尿病与 细胞有关;
3 给患糖尿病的狗注射结扎胰提取管狗的萎缩的胰腺(只剩胰岛)液有关提取液,患病狗血糖恢复正常——糖尿病与胰岛提取有关;
4 抑制胰 酶的活性,可直从正常的胰腺中提接提取正常胰腺中的胰岛素。
实验结论:胰腺中的胰岛产生的胰岛素,可以降低血糖的浓度。
②睾丸分泌雄激素的研究
实验方法:摘除法、移植法
实验过程
· 公鸡摘除睾丸( 法原理),雄性性征明显消失
· 将睾丸移植回去( 法原理),公鸡特征公鸡逐步恢复
实验结论:动物睾丸分泌 ,维持雄性特征。
(5)内分泌腺的组成与功能(P48)
①内分泌系统的组成:由相对独立的 以及兼有内分泌功能的 共同构成。
②人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
分泌部位
激素名称
化学
本质
主要功能
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
多肽
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
促肾上腺皮质激素释放激素
促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素
促进肾小管和集合管对水的重吸收
垂体
生长激素
蛋白质
调节生长发育等,主要是促进蛋白质合成和骨的生长
促甲状腺激素
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
促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素
多肽
调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等、提高血糖
肾
上
腺
皮质
醛固酮
类固醇
调节水盐代谢,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收(P61)
皮质醇
调节有机物代谢
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
提高机体的应激能力,使心跳和呼吸加快(P57)、升高血糖(P51)
胰岛
胰岛A细胞
胰高血糖素
多肽
升高血糖浓度
胰岛B细胞
胰岛素
蛋白质
降低血糖浓度
睾丸
雄激素(主要是睾酮)
固醇类
促进男性生殖器官的发育、精子的生成和男性第二性征的出现等
卵巢
雌激素、孕激素等
促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等
要点归纳
1、 分泌的激素本质为蛋白质或多肽的腺体(或细胞):下丘脑、垂体、胰岛、小肠黏膜,这些腺体或细胞分泌的激素都不能口服,只能注射,因为会被消化酶消化,失去功能;
2、 肾上腺皮质激素、性激素本质都是类固酮,是脂溶性小分子,跨膜运输方式都为协助扩散,受体在细胞内。
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。
习题演练
(1)研磨胰腺无法直接提取到胰岛素,是因为胰岛素含量太少( )
原因:
(2)内分泌系统是由各种内分泌腺组成的( )
原因:
激素调节的过程
(1) 血糖平衡的调节(P50、51、52)
①血糖的来源和去路
血糖(3.9~6.1mmol/L)
· 来源:食物中的糖类的 、 ; 的分解;脂肪酸等 的转化;
· 去路:血糖 (得到CO₂+H₂O+ 能量);合成 、 ;转化成甘油三酯等其他 。
易错警示
血糖的来源中,分解为葡萄糖的糖原只有肝糖原,但是去路中,可以合成肝糖原和肌糖原。
②胰岛素:促进三去路,抑制后两个来源
胰岛血糖素:促进后两个来源,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过 神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。
(2) 反馈调节(P52)
①概念:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为 调节该系统的工作。
②实例分析:血糖平衡的调节
(3)甲状腺激素分泌的分级调节(P53)
①甲状腺激素分泌的调节
反馈
②下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为 轴,在甲状腺激素分泌的过程中,既存在 调节,也存在 调节;人和高等动物体内还有“下丘脑—垂体— 轴”“下丘脑一垂体— 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。
③分级调节的意义:可以 激素的调节效应,形成 调节,有利于 调控,从而维持机体的稳态。
(4)激素调节的特点(P54、55)
①通过体液进行运输
②作用于靶器官、靶细胞
③作为信使传递信息:激素一经靶细胞接受并起作用后就 了,因此,体内需要源源不断地产生激素。
④微量和高效
要点归纳
信息分子:既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用(P53)。这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。(P74)
(5)动物激素、酶、抗体与神经递质的区别
比较项目
激素
酶
抗体
神经递质
化学本质
蛋白质、多肽类;固醇类;氨基酸衍生物等
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
蛋白质
乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸等
产生细胞
内分泌细胞
活细胞
浆细胞
神经细胞
作用部位
靶器官、靶细胞上或细胞内的特异性受体
细胞内、外
内环境
突触后膜上的特异性受体
作用
作为信号分子作用于相应的靶细胞,改变靶细胞的代谢状况
催化,即降低反应的活化能
与抗原结合
作用于突触后膜,使其兴奋或抑制
作用后的变化
失活
不发生改变
被降解
被降解或回收进细胞
是否作为信息分子
是
否
否
是
习题演练
(1)当血液中的甲状腺激素含量少时,就会促进下丘脑和垂体分泌相应的激素( )
原因:
(2)垂体分泌的促甲状腺激素通过体液定向运送到甲状腺( )
原因:
(3)激素具有高效性,可以为细胞提供充足的能量供应( )
原因:
体液调节与神经调节的关系(P57)
(1) 体液调节和神经调节的比较
①体液调节的定义: 等化学物质,通过 传送的方式对生命活动进行调节;
②体液调节的内容: 调节是体液调节的主要内容。除激素外,其他一些化学物质,如 、某些 (NO、CO等)以及一些 (如CO₂),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO₂是调节 运动的重要体液因子。体液中CO₂浓度变化会刺激相关 ,从而通过 系统对呼吸运动进行调节。临床上给患者输入O₂时,往往采用含有 %左右的CO₂的混合气体,以达到刺激
的目的。
③一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
④体液调节和神经调节的区别与联系
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
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,体液调节可以看作神经调节的一个 ,如,肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素;(2)内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的 和 ,如甲状腺激素。
(2) 体温调节过程(P58、59)
①人体产热和散热的机制
产热:代谢产热是机体热量的主要来源在安静状态下,人体主要通过 、 等器官的活动提供热量;运动时, 成为主要的产热器官。
散热:而皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过 (如以红外线等形式将热量传到外界)、 (机体热量直接传给同它接触的物体)、
(通过气体来交换热量)以及 (如汗液的蒸发)的方式进行。
②体温调节主要过程:
A. 在寒冷环境中, 加快,当局部体温低于正常体温时, 感受器受到刺激 并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的 调节中枢,通过中 枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起:
B. 散热 :皮肤血管 ,皮肤的血流量 ,汗 腺的分泌量 ,蒸发散热也随之 。
C. 产热 : 不自主地战栗, 相关神经兴奋后可以促进 、 等激素的 释放,使组织细胞的 活动增强。
D. 神经—体液调节:通过神 经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式, 称为神经—体液调节。
E. 在炎热的环境中时,皮肤中的 感受器受到刺激后, 将兴奋传递至 的体温调节中枢,通过中枢的调节, 使皮肤的血管 ,皮肤血流量 ,也使汗液的分泌
等,从而增加散热。
易错警示
1、 人体体温恒定:产热=散热,无论是正在发烧还是处于低体温,只要体温恒定,就是产热=散热;
2、 人体体温上升:产热>散热;
3、 人体体温下降:产热<散热;
习题演练
(1)在寒冷的环境中,人体产热量大于散热量,以防止在寒冷环境中体温降低( )
原因:
(2)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( )
原因:
(3)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高,促进产热,属于体液调节( )
原因:
(3) 水和无机盐平衡调节过程(P59、60、61)
①人体内水的来源和去向
来源:饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;
去向: 排尿(最主要)、皮肤排汗、肺呼出、大肠排便平衡
平衡:通过调节 维持水平衡。
②水平衡的调节过程
要点归纳
下丘脑的功能(水平衡的调节过程都有体现)
1、 作为神经中枢:如水盐平衡调节中枢、体温调节中枢等;
2、 作为感受器:如渗透压感受器;
3、 分泌激素:如抗利尿激素(下丘脑分泌、垂体释放)等
4、 传导信息:如将信息传递给大脑皮层。
③无机盐平衡的调节
当大量丢失水分使 量减少以及 含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持 含量的平衡。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
水和无机盐的平衡,是在 调节和 调节的共同作用下,通过调节尿 和尿的 实现的。
习题演练
(1)垂体合成并分泌的抗利尿激素作用于肾小管和集合管( )
原因:
(2)肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节( )
原因:
(3)血钠含量升高时,肾上腺髓质分泌减少,血液中醛固酮减少( )
原因:
四、免疫调节
1、免疫系统的组成(P66)
(1) 组成
1 免疫器官——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等(免疫细胞 、 或 的场所),免疫器官主要由 组织构成,并借助于 循环和 循环相互联系。
2 免疫细胞(发挥免疫作用的细胞)
包括:淋巴细胞——T淋巴细胞(迁移到 成熟),B·淋巴细胞(在 中成熟)
树突状细胞、巨噬细胞
3 免疫活性物质——抗体、细胞因子、溶菌酶等(由免疫细胞或 细胞产生的发挥免疫作用的物质)↵。
免疫器官主要由 组织构成,并借助于 循环和 循环相互联系。
(2) 抗原:能引发免疫反应的物质称为 。可能是蛋白质,也可能不是。
抗体:能与相应抗原发生 结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。本质都是 。
(3) 抗原呈递细胞:能 和 抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以便 给其他免疫细胞的细胞,包括 、 和 。
(4) 免疫器官的种类及功能
骨髓:是各种免疫细胞的发生地、是 细胞分化发育、成熟的场所;
胸腺:是 细胞分化、发育、成熟的场所;
脾:内含大量 细胞,也参与制造新的 细胞与清除 的血细胞等;
淋巴结:是 细胞集中的地方,能 和 侵入体内的微生物;
扁桃体:其内部有很多免疫细胞,具有 功能。
2、免疫系统的功能(P69)
(1)免疫系统的三道防线:
第一道防线: 、 ;
第二道防线: 中的 (如溶菌酶)和 (如巨噬细胞和树突状细胞);
第三道防线:机体在个体发育过程中与 接触后获得的,主要针对 的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
易错警示
第一道防线和第二道防线的区别最主要是位置,第一道防线是皮肤、黏膜,第二道防线体液中,在如唾液中的溶菌酶起杀菌作用,则属于第一道防线的功能,不是第二道防线。
(2)免疫系统三大基本功能
· 免疫防御(对外,最基本功能):机体排除 异物的一种免疫防护作用。该功能异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致 或易被 感染等问题。
· 免疫自稳(对内):指机体清除 或 的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。若该功能异常,则容易发生 。
· 免疫监视(对内):指机体识别和清除 的细胞,防止 的发生。若此功能低下或失调,机体会有 发生或持续的 感染。
习题演练
(1)抗体、细胞因子、溶菌酶等免疫活性物质都由免疫细胞产生( )
原因:
(2)抗原都是进入生物体的外来物质,抗原都是大分子物质( )
原因:
(3)人体的每一道防线都需要免疫细胞的参与,三道防线是统一的整体,共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能( )
原因:
3、特异性免疫
(1)体液免疫(P72、73)
①概念:主要靠 “作战”的方式称为体液免疫。免疫对象是 中的病原体。
②过程
③B细胞活化的条件
· 两个信号:病原体与 接触; 细胞表面的 发生变化并与
细胞结合
· 细胞因子:由 细胞分泌,可以促进B细胞的 、 过程
· (2)细胞免疫(P73)
①概念:当病原体进入 ,就要靠T细胞 靶细胞来“作战”,这种方式称为细胞免疫。免疫对象主要是进入 的病原体(如病毒、致病细菌等)。
②过程
③细胞毒性T细胞活化的条件
靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
要点归纳
1、细胞毒性T细胞的作用:识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉;
2、浆细胞:上述免疫细胞中,唯一不能识别抗原的细胞;是唯一能产生抗体的细胞;无分裂分化能力;一个浆细胞只能产生一种特异性抗体;
3、吞噬细胞:能识别抗原,但不能特异性识别抗原;特异性免疫过程作为抗原呈递细胞,非特异性免疫过程在第二道防线起作用。
①体液免疫和细胞免疫的联系与区别:(P74)
· 辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
· 体液免疫没有杀死的病原体进入细胞内,细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原,失去藏身之所的抗原,再与体液免疫中浆细胞产生的抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭,抗原与抗体结合形成的沉淀等被其他免疫细胞吞噬消化。
②神经系统、内分泌系统和免疫系统之间协调配合
· 神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。
· 神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(神经调节— 、体液调节— 和免疫调节—— )。
③二次免疫反应及其特点
· 含义:相同抗原再次侵入时,记忆细胞很快分裂分化产生新的 细胞和 细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
反应特点:二次免疫反应速度更 、反应更 ,产生抗体浓度更 ,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
· 图中表示抗体浓度的是曲线 ,表示患病程度的是曲线 。
习题演练
(1)病毒侵入机体后,能被内环境中的细胞毒性T细胞和浆细胞特异性识别( )
原因:、
(2)B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体,抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核分枝杆菌( )
原因:
(3)在抗原的刺激下,辅助性T细胞产生抗体发挥作用( )
原因:
免疫失调
(1) 过敏反应(免疫功能过强)(P77、78)
①定义:已 的机体,在再次接触相同的 时,有时会发生引发 或
的免疫反应。
②过敏原:引起过敏反应的 物质。
③过程:有些人在接触到过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生 ——这些 吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如 细胞)的表面——相同的 再次进入机体,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出 等物质,引起毛细血管 、血管壁通透性 、平滑肌 和腺体分泌 ,最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
④特点:有 之分,许多过敏反应还有明显的 倾向和 差异。
⑤预防过敏反应发生的主要措施:找出 、并且尽量避免再次接触该 。
(2) 自身免疫病(免疫功能过强)(P78、79)
①定义:如果自身免疫反应对组织和器官造成 并出现了 ,就称为自身免疫病。
②例子: 、 、 等。
③特点:发病率较 ,其中许多类型都缺乏有效的根治手段。对病情严重的自身免疫病患者进行自体 移植是一种目前很有前景的治疗方法。
(3) 免疫缺陷病(免疫功能过弱)(P79、80)
①定义:免疫缺陷病是指由机体免疫功能 或 而引起的疾病。
②分类
· 先天性免疫缺陷病,如 。该病是由与 细胞发育有关的基因突变或缺陷引起,患者多为新生儿和婴幼儿,他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
· 获得性免疫缺陷病,如 。大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。艾滋病由HIV引起,HIV主要攻击人体的 。
习题演练
(1)所有的过敏原都是抗原,所有的抗原都是过敏原( )
原因:
(2)过敏体质的人,一旦接触过敏原就会出现过敏症状( )
原因:
(3)免疫系统具有防御、自稳和监视功能,不会对自身成分发生免疫反应( )
原因:
(4)HIV感染中后期,感染者的细胞免疫能力大大下降,体液免疫基本不受影响( )
原因:
免疫学的应用(P82-85)
(1) 免疫预防——疫苗
①作用:通常是用 的或 的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的 ,从而对特定传染病具有抵抗力。
②例子:卡介苗(预防 )、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗、HPV( 病毒)疫苗(该疫苗可以预防由HPV引起的几种 癌,是世界上第一个预防癌症的疫苗),2018年,我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的 。
(2) 免疫诊断
由于抗原和抗体反应的高度 性,免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用,如检测病原体和肿瘤标志物等。
(3) 免疫治疗
①方法:对于免疫功能低下者使用 疗法,对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如,治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮,降低器官移植的免疫排斥等常使用免疫抑制剂。
②例子:器官移植(P83、84)
定义:医学上把用正常的器官置换 功能的器官,以重建其生理功能的技术叫作器官移植;
面临的问题:免疫排斥——进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因,器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA(组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原)是否一致或相近;供体不足。
习题演练
(1)疫苗必须包含一个完整的病原体( )
原因:
(2)器官移植的成败主要取决于供者和受者的HLA是否一致或相近,只有供者与受者的主要HLA完全相同,才可进行器官移植( )
原因:
(3)器官移植时产生的排斥反应主要是体液免疫( )
原因:
五、植物生命活动的调节
1. 植物生长素
(1) 生长素的发现过程(P90-92)
①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“ ”,造成伸长区背光面比向光面生长 ,因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
②鲍森·詹森:胚芽鞘尖端产生的“ ”可以透过 传递给下部。
③拜尔:尖端产生的影响可能是一种 物质,这种 物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布 造成了胚芽鞘的弯曲生长。
④温特:证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种 引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为 。(注意:并未证明生长素本质,只是命名)
要点归纳
1、 关于向光性产生的原因,达尔文只提出了“某种影响”,并未证明是化学物质还是其他影响;
2、 胚芽鞘不同部位的作用
1 胚芽鞘感光的部位: 。
2 胚芽鞘弯曲生长的部位: 。
3 生长素产生的部位: 。
4 生长素横向运输的部位: 。
5 胚芽鞘弯曲生长的原因: 生长素分布不均匀。
(2) 植物向光性产生的原因总结:向光性是由生长素 造成的:单侧光照射后,生长素发生 运输,从胚芽鞘 侧往背光背光侧进行运输,导致胚芽鞘背光一侧的生长素含量 于向光一侧,因而引起两侧的 不均匀,从而造成向光弯曲。
(3) 植物激素:由 产生,能从 部位运送到 部位,对植物的生长发育有显著 的微量有机物,叫作植物激素。(P92)
(4) 生长素(P93、94)
①本质:吲哚乙酸( ,首先从人 中分离出),还有 (PPA)、 (IBA)等。
②原料: 经过一系列反应可转变成生长素。
③主要合成部位: 、幼嫩的 和发育中的 。
④运输方式
· 极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素进行极性运输,即只能从形态学 端运输到形态学 端,而不能反过来运输,也就是只能 方向地运输;
· 非极性运输:在 组织中,生长素可以通过 进行非极性运输,生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
· 横向运输: 、 等因素导致生长素发生横向运输。
⑤分布:植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长 的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
⑥生理作用(作为信息分子)
· 细胞水平:促进细胞 生长、诱导细胞 等;
· 器官水平:影响器官的生长、发育,如促进 和 发生,影响花、叶和果实发育等。
⑦产生效应原理:生长素首先与细胞 生长素受体(一种 )特异性结合,引发细胞内发生一系列 过程,进而诱导特定基因的 ,从而产生效应。
⑧作用特点
· 一般情况下,生长素在浓度较低时 生长,在浓度过高时则会 生长。如植物的顶端优势现象、根的向地性;
· 不同器官或组织对生长素的敏感程度也不一样:根 芽 茎(如一植株横放,茎背地生长,但根向地生长),幼嫩 衰老。
易错警示
1、高浓度生长素抑制生长中的“抑制”不是不长,是与未施加激素的植株比生长得更少;
2、植物的向光性、茎的背地生长都不能体现高浓度生长素抑制生长的特点。
(5) 顶端优势(P94)
· 产生原因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较 。由于侧芽对生长素浓度比较 ,因此它的发育受到 ,植株因而表现出顶端优势;
· 解除:去掉顶芽,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长;
· 应用:适时摘除棉花的 以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果;修剪景观树木,让树木发出更多的侧枝,使树型圆润、丰满。
习题演练
(1)只有顶芽能够产生生长素,所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制,此现象称为顶端优势( )
原因:
(2)顶端优势、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长( )
原因:
其他植物激素(P96、97)
(1)其他植物激素的种类、合成部位和作用
种类
合成部位
主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞 ,从而引起植株增高;促进细胞 与 ;促进种子 、 和 发育
细胞分裂素
主要是
促进细胞 ;促进 的分化、 发育、 合成
脱落酸
、萎蔫的 等
抑制细胞 ;促进 关闭;促进叶和果实的 和 ;维持种子
乙烯
植物体的各个部位
促进果实 ;促进 ;促进叶、花、果实
油菜素内酯
植物的花粉、种子、茎和叶等
促进茎、叶细胞的 和 ,促进 生长、种子 等
(2)植物激素的作用机理
一般来说,植物激素对植物生长发育的调控,是通过调控细胞 、细胞 、细胞
和细胞 等方式实现的。
(3)植物激素间的相互作用(P98、99)
①在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的 会发生变化;同时,各种植物激素并不是 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。如:生长素主要促进细胞 的分裂,而细胞分裂素主要促进细胞 的分裂,二者协调促进细胞分裂的完成,表现出 作用;在调节种子萌发的过程中,赤霉素 萌发,脱落酸 萌发,二者作用效果 ;当生长素浓度升高到一定值时,就会促进 的合成; 含量的升高,反过来会抑制生长素的 。
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 含量,而是不同激素 含量。例如,黄瓜茎端的 与 的比值较高,有利于分化形成 花,比值较低则有利于分化形成 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 。例如,在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰。
习题演练
(1)脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用( )
原因:
(2)生长素可通过促进乙烯的合成来促进茎段细胞伸长( )
原因:
(3)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的是某种激素的绝对含量,在植物的生长发育过程中各种激素的含量保持稳定不变( )
原因:
植物生长调节剂及应用(P100-102)
(1) 定义:由 合成的,对植物的生长、发育有 作用的化学物质。
(2) 优点:原料 、容易 、效果 。
(3) 按照分子结构分类
①分子结构和生理效应与植物激素类似,如 ;
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 、矮壮素等。
(4) 应用实例
① 处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶;
②对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的 (也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市;
③ (抑制发芽)可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,但是在蔬菜、水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康;
④ :当溶液pH<3.5时,它比较稳定;但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯。乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
· 作用:①提高作物产量、改善产品品质等。②减轻人工劳动;
· 施用时注意事项:①选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用 、
和 ,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素;②影响施用效果的因素:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
(5) 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验
①2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死 子叶植物。
②用生长素类调节剂处理插条的方法
浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。处理完毕就可以扦插了,这种处理方法要求溶液的浓度较 ,并且最好是在遮阴和空气湿度较 的地方进行处理;
沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
③实验思路:先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索,再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
④注意控制无关变量:例如,如果要研究的是不同浓度药物的影响,处理的 长短应该一致;同一组实验中所用到的植物材料,也应该尽可能保持条件相同。
⑤因变量的测量:可以数生根 ,也可以测量生根 。
⑥预实验的作用:为进一步的实验 ,也可以检验实验设计的 和 。
习题演练
(1)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质( )
原因:
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久( )
原因:
(3)连续阴雨时喷施一定浓度的生长素类调节剂可防止小麦减产( )
原因:
(4)生长素类调节剂可以提高作物产量、改善作物品质,使用量越多,效果越好( )
原因:
(5)正式实验前需要做一个预实验,其目的是减小实验误差( )
原因:
环境因素参与植物生命活动的调节
(1) 光(P106)
①作用:作为一种 号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
②接受光信号的分子
· 光敏色素:一类 ( — 复合体),分布在植物的各个部位,其中在 组织的细胞内比较丰富。主要吸收 光和 光。在受到光照射时,光敏色素的 会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内,影响特定基因的 ,从而表现出生物学效应。
· 感受蓝光的受体。
要点辨析
光敏色素和光和色素的区别
对比项目
光敏色素
光合色素
本质和作用
色素-蛋白复合体,属于光信号受体
一般是有机小分子参与光合作用过程中光能捕获与转化的色素分子
主要存在部位
广泛分布于植物的分生组织细胞(如胚芽鞘、茎尖、根尖),也存在于叶片表皮细胞、保卫细胞等,细胞质与细胞核中均有分布
主要存在于叶绿体的类囊体膜上,蓝藻等原核生物则分布在光合片层结构中
光吸收特性
主要吸收 光和 光
叶绿素主要吸收 和 光,类胡萝卜素主要吸收 光
光的作用
作为
提供
(2) 温度(P107)
①年轮,表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂 、细胞体积 ,在树干上形成颜色较 的带;在秋冬季细胞分裂 、细胞体积较 ,树干上形成颜色较 的带;
②春化作用:经历 诱导促使植物 的作用;
③植物的生命活动的节奏追随着季节的步伐;随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分;
④植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(3) 重力
原理:植物的根、茎中具有感受重力的物质( )和细胞( 细胞),可以将重力信号转换成运输 的信号,造成 分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
(4) 植物生长发育的整体调控(P108)
植物生长发育的调控,是由 调控、 调节和 调节共同完成的。
习题演练
(1)光敏色素是一类蛋白质,只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是植物体内唯一感受光照的受体( )
原因:
(2)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等( )
原因:
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$秘籍 稳态与调节(回归教材知识)
一、人体的内环境与稳态 1
1、体液 1
2、内环境的组成成分 1
3、内环境的理化性质 2
4、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 2
5、内环境的稳态 2
二、神经调节 3
1、神经调节的结构基础 3
2、神经调节的基本方式 4
3、神经冲动的产生和传导 5
(1)兴奋在神经纤维上的传导 5
4、神经系统的分级调节 7
5、人脑的高级功能 8
三、体液调节 10
1、激素与内分泌系统 10
2、激素调节的过程 13
3、体液调节与神经调节的关系 14
四、免疫调节 17
1、免疫系统的组成 17
2、免疫系统的功能 17
3、特异性免疫 18
4、免疫失调 21
5、免疫学的应用 22
五、植物生命活动的调节 23
1、植物生长素 23
2、其他植物激素 25
3、植物生长调节剂及应用 26
4、环境因素参与植物生命活动的调节 27
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一、人体的内环境与稳态
体液(P2-3)
(1) 定义:体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
(2) 组成:细胞内液+细胞外液
细胞内液:约占体液总量的2/3,存在于组织细胞内部,包括细胞质基质、线粒体等细胞器基质、核基质等,细胞质基质是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞外液:约占体液总量的1/3,是细胞生活的直接环境,也就是我们常说的内环境,它又包含3种成分:血浆、组织液、淋巴液。
(3) 定义:体内都含有大量以为基础的液体,这些液体统称为体液。
(4) 细胞外液各部分之间的转化关系
血浆:是血细胞直接生活的环境。
组织液:是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。它主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆。组织液为细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中,因此,组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
淋巴液:存在于淋巴管中,它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入血浆。
记忆技巧
单向箭头:组织液单向指向淋巴液,淋巴液单向指向血浆,血浆、组织液之间,组织液、细胞内液之间是双向箭头。
(4)内环境定义:由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
2、内环境的组成成分(P5)
(1)以血浆为例:①水(约90%)、②蛋白质(7%~9%),③无机盐(约1%)④血液运输的其他物质,包括各种营养物质(如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。
(2)三种主要细胞外液之间最主要的差别: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。
3、内环境的理化性质(P5)
(1)渗透压
①定义:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②影响因素:渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压越高。
③影响血浆渗透压的大小的主要因素:无机盐、蛋白质的含量;
影响细胞外液渗透压的大小的主要因素:细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和CI-。
(2)酸碱度:血浆pH为7.35~7.45,最重要的缓冲对:HCO₃/H2CO₃,其次还有HPO₄2-/H₂PO₄-等(P5、P9)。缓冲对的存在使内环境的pH仍能维持在一定范围内。
(3)温度:37℃左右。一日内变化幅度一般不超过1℃。
4、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
5、内环境的稳态
(1) 内容:内环境的化学成分和理化性质的相对稳定。(P7)
(2) 定义:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
(3) 稳态的主要调节机制:神经一体液一免疫调节网络。(P10)。
(4) 稳态失调:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。(P10)
(5) 实例:中暑、发高热、严重腹泻、高原反应等。
(6) 内环境稳态的重要意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(P10)
习题演练
(1)食物中的蛋白质被消化成氨基酸发生在内环境中( × )
解析 蛋白质被消化分解成氨基酸是在消化道内进行的,与外界环境相通的消化道,不属于内环境。
(2)内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等( × )
解析 DNA聚合酶是细胞内的物质,载体是细胞膜上的物质,二者都不属于内环境的成分。
(3)淋巴管内的液体、膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液和细胞内的液体都属于内环境( × )
解析 体内液体≠体液≠内环境,一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、尿道、生殖道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等)不属于内环境,细胞内的液体属于体液,但不属于内环境。
(4)单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换,多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换( × )
解析 多细胞动物的部分细胞可以直接与外界环境进行物质交换,例如人的小肠绒毛上皮细胞可以直接从肠腔中吸收葡萄糖、氨基酸等营养物质。
二、神经调节
1、神经调节的结构基础
(1) 神经系统的基本结构(P16、17)
神经系统分为中枢神经系统和外周神经系统:
①中枢神经系统
A、脑
a. 大脑:大脑表面是大脑皮层,大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
b. 小脑:能够协调运动,维持身体平衡。
c. 脑干:有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
d. 下丘脑:有体温调节中枢、水平衡调节中枢等,与生物节律等的控制有关。
B、脊髓
a. 位置:位于椎管内。
b. 功能:是脑与躯干、内脏之间的联系通路,也是调节运动的低级中枢。
二、外周神经系统
1 按连接分类
A. 脑神经(12对):负责管理头面部的感觉和运动,同时也具有支配内脏器官的神经。
B. 脊神经(31对):负责管理躯干、四肢的感觉和运动,同样具有支配内脏器官的神经。
2 按功能分类
A. 传入神经(感觉神经):将接受到的信息传递到中枢神经系统。
B. 传出神经(运动神经)
a. 躯体运动神经:受意识支配,负责控制躯体的运动。
b. 内脏运动神经(自主神经系统):不受意识支配,分为交感神经和副交感神经,主要支配内脏器官的活动。
(2) 自主神经系统(P18、19)
1 概念:支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统;
2 交感神经(兴奋时占优势):使心跳加快,支气管扩张,胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱,瞳孔扩张,血管收缩;
3 副交感神经(安静时占优势):时心跳减慢,支气管收缩,胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动加强,瞳孔收缩(一般认为大部分血管只受交感神经支配)
4 意义:两种神经对同一器官的生理作用一般是相反的,使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
易错警示
1、 自主神经系统往往不受意识支配,但如神经系统对内脏活动的分级调节过程中,内脏也可受高级中枢的控制。
2、 交感神经和副交感神经对同一器官的生理作用一般是相反的,但也有特例,如两种神经都控制唾液的分泌。
(3) 组成神经系统的细胞(P20)
1 神经元(神经系统的结构和功能的基本单位)
A. 结构
a. 细胞体:神经元的膨大部分,内部包含细胞核,是神经元的代谢和控制中心。
b. 突起:分为树突和轴突两种
· 树突:通常短而粗,作用是接受信息,并把接收到的信息传导至细胞体。
· 轴突:
· 特点:长而细,轴突外面包裹的髓鞘结构,会让轴突形成神经纤维;多条神经纤维集结成束、外面再包膜,就构成了我们所说的神经。
· 作用:将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或者腺体,完成信号的向外传递。
B. 功能:接受刺激,产生兴奋并且传导兴奋,是神经系统传递信号的核心结构。
2 神经胶质细胞
· 数量非常多,是神经元数量的10~50倍
· 是对神经元起辅助作用的细胞,功能包括:支持、保护、营养和修复神经元,是神经元正常工作的重要保障。
2、神经调节的基本方式(P22)
(1) 反射与反射弧:反射是神经调节的基本方式,反射弧是完成反射的结构基础。
要点归纳
传入神经和传出神经的判断方式
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
②根据突触结构判断:图示中与“”(神经末梢)相连的为传入神经,与“”(细胞体)相连的为传出神经。
③切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,则为传出神经。
(2)条件反射的建立及消退(P24、25)
①条件反射的建立过程(以狗的唾液分泌与铃声关系为例)
阶段1:无关刺激(铃声)→无条件反射(不分泌唾液)
阶段2:无关刺激(铃声)+非条件刺激(食物)→非条件反射(分泌唾液)
阶段3:无关刺激(铃声)和非条件刺激(食物)多次结合,使无关刺激(铃声)转化成非条件刺激(铃声),形成条件反射(分泌唾液)
②条件反射的消退
原因
反复应用条件刺激而不给予非条件刺激
机理
条件反射的消退不是条件反射的简单丧失,而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号
实质
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系,是一个新的学习过程,需要大脑皮层的参与
(3)非条件反射和条件反射的比较
类型
非条件反射
条件反射
概念
出生后无须训练就具有的反射
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射
刺激
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)
数量
有限
几乎无限
神经中枢
大脑皮层以下的神经中枢
经过大脑皮层
神经联系
反射弧及神经联系永久、固定,反射一般不消退
反射弧及神经联系暂时、可变,反射易消退,需强化适应
意义
完成机体基本的生命活动
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
举例
缩手反射、眨眼反射
望梅止渴、谈虎色变
联系
条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去,否则将不断减弱,甚至消失
3、 神经冲动的产生和传导(P27)
(1) 兴奋在神经纤维上的传导
1 静息电位:在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,Na+浓度外>内,K+浓度内>外,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同。静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,膜外阳离子浓度高于膜内。细胞膜两侧的电位表现为内负外正。
2 动作电位:当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,这个部位膜电位表现为内正外负的兴奋状态。
3 局部电流:邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导后,又恢复为静息电位。
易错警示
在离体的神经纤维上,刺激神经纤维中间,兴奋双向传导;但在反射弧中的神经纤维上,兴奋的传导是单向的,因为兴奋在反射弧上的传播是也是单向的,兴奋只能由神经纤维的一端传导到另一端,不会从中间开始传导。
(2)兴奋在神经元之间的传递(P28、29)
①结构基础——突触
· 突触小体:神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个 小枝末端膨大,呈杯状或球状。
· 突触:突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相 接近,共同形成突触。神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的。
· 突触小泡:在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。
· 突触的结构:包括突触前膜、突触间隙(组织液,属于内环境)与突触 后膜。
· 突触的类型:轴突—细胞体、轴突—树突、轴突—肌肉细胞、轴突—腺体细胞。
②兴奋传递的过程
· 兴奋在神经元之间传递的过程: 轴突末梢有神经冲动传来,突触小泡受到刺 激,向突触前膜移动并与它融合,同时释放神经递质——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。
· 神经递质去向:神经 递质作用完后,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。
易错警示
1、 突触小体≠突触,突触小体是上一个神经元轴突末梢每个小枝末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2、 在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号;在突触后膜上的信号变化为化学信号→电信号。
③传递特点
· 单向传递,原因——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上;
· 兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上要慢,原因——突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
(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)滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(P30)
①影响神经系统的物质,如兴奋剂、毒品、麻醉剂
· 作用位点:往往是突触
· 原理:促进神经递质的合成和释放、干扰神经递质与受体的结合、影响分解神经递质的酶的活性等;
· 可卡因的成瘾的原因:使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,多巴胺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;停止服用可卡因,机体正常的神经活动受到影响,服药者必须服用可卡因维持这些神经元的活动,形成恶性循环,毒瘾难戒。
· 可卡因其他影响: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
· 产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
4、神经系统的分级调节(P33)
(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,大脑通过脑干与脊髓相连。
(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大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区。
②分布特点:上下颠倒(局部颠倒,如头面部是正置的)、左右倒置
(3)躯体运动的分级调节
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。脑 中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整。
(4)神经系统对内脏活动的分级调节(如排尿反射的分级调节)
①自主神经系统的调控: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:人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。
习题演练
(1)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的( × )
解析 除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系都是倒置的。
(2)大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度无关( × )
解析 大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度有关。运动越精细,皮层代表区的面积越大。
(3)没有高级中枢的调控,排尿反射不可以进行( × )
解析 排尿反射的神经中枢在脊髓,没有高级中枢的调控,排尿反射也能进行,但排尿不完全。
(4)自主神经系统不受意识控制,是完全自主的,不受大脑皮层调节( × )
解析 自主神经系统也受大脑皮层等高级中枢的控制,这就使得自主神经系统并不完全自主。
5、人脑的高级功能(P37)
(1) 感知外部世界
(2) 控制机体的反射活动
(3) 语言(人脑特有的高级功能)
①包括:包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的听、说、读、写。
②控制区域:言语区
言语区
联想记忆
受损特征
运动性言语区(S区)
Sport→S
病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不能用语言表达出来
听觉性言语区(H区)
Hear→H
病人能讲话、书写,能看懂文字,但听不懂别人的谈话
视觉性言语区(V区)
Visual→V
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读
书写性言语区(W区)
Write→W
病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写能力
易错警示
视觉性语言中枢受损,患者仍有视觉,只是“看不懂”语言文字的含义;听觉性语言中枢受损,患者仍有听觉,只是“听不懂”话的含义。
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主要负责形象思维。
(4) 学习和记忆(P38)
①定义:指神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
②人类记忆过程4阶段
A. 感觉性记忆:转瞬即逝的,有效作用时问往往不超过1s, 所记的 信息并不构成真正的记忆,感觉性记忆的信息大部分迅速 消退;
B. 第一 级记忆:如果对于某一信息加以注意,如老师讲话的听觉刺激, 或书本上文字的视觉刺激,则可以将这个瞬时记忆转入第 一级记忆。第一级记忆保留的时间仍然很短,从数秒到数 分钟,如临时记住某个验证码;
C. 第二级记忆:第一级记忆中 的小部分信息经过反复运用、强化,在第一级记忆中停留 的时间延长,这样就很容易转入第二级记忆。第二级记忆 的持续时间从数分钟到数年不等,储存的信息可因之前或 后来的信息干扰而遗忘。
D. 第三级记忆:想要长久地记住信息,可以反复 重复,并将新信息与已有的信息整合。有些信息,通过长 年累月的运用则不易遗忘,就储存在第三级记忆中,成为 永久记忆,如对自己姓名的记忆。
前两个阶 段相当于短时记忆,后两个阶段相当于长时记忆。
③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。
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的改变以及新突触的建立有关。
易错警示
1、 语言、学习和记忆都是人脑的高级功能,但是只有语言是人脑所特有的,另外两个不是。
2、 感觉性记忆持续时间小于1s,并不是真正的记忆,暂时记住验证码这样的记忆是第一级记忆。
(5) 情绪(P39)
①定义:是人对环境所作出的反应。
②
· 抑郁:当消极情绪达到一定程度时,就会产生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。
· 抑郁症:当抑郁持续下去而得不到缓解时,就可能形成抑郁症。一般抑郁不超过两周,如果持续两周以上,则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。
· 常用药物:抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。例如,被称为5-羟色胺再摄取抑制剂的药物,可选择性地抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平,有利于神经系统的活动正常进行。
习题演练
(1)大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者听不懂话;大脑皮层视觉中枢受损,患者看不懂文字( × )
解析 大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤,患者有听觉,但听不懂话;视觉中枢受损,患者没有视觉,看不见。
(2)学习和记忆是人脑特有的高级功能,由大脑中某一特定的脑区控制( × )
解析 动物也有学习和记忆的能力,学习和记忆不是由单一脑区控制的,而由多个脑区和神经通路参与。
(3)人的情绪波动要完全靠自己适应和调节恢复稳定( × )
解析 情绪可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询缓解。
三、体液调节
1、激素与内分泌系统(P44)
(1) 内分泌腺和外分泌腺的区别
外分泌腺:凡是分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔的,称为外分泌腺,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——激素直接进入腺体内的毛细血管,并随血液循环输送到全身各处的,称为内分泌腺。
(2) 促胰液素的发现(P45)
①沃泰默的实验
实验步骤和现象
A. 把稀盐酸注入狗的上 段小肠肠腔内,会引起胰腺分泌胰液。
B. 将稀盐酸注入狗的血液中则不会引起胰液 的分泌。
C. 他进而切除了通向该段小肠的神经, 只留下血管,再向小肠内注入稀盐酸,发现 这样仍能促进胰液分泌。
沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受神经调节的控制。
②斯他林和贝利斯的实验
A. 另一种假设:这不是反射而是化学调 节——在盐酸的作用下,小肠黏膜细胞可能 产生了一种化学物质,这种物质进入血液后, 随血流到达胰腺,引起胰液的分泌。
B. 实验验证:把 狗的一段小肠剪下,刮下黏膜,将稀盐酸加 入黏膜磨碎,并制成提取液。将提取液注射 到同一条狗的静脉中,发现能促进胰腺分泌 胰液。
C. 实验结论:小肠黏膜细胞产生了一种化学物质,这种物质进入血液后, 随血流到达胰腺,引起胰液的分泌,他们 把小肠黏膜分泌的这种化学物质称作促胰 液素。
(3) 激素调节的概念(P46)
由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式,就是激素调节。
(4)激素研究的实例(P47、48)
①胰岛素
实验方法:结扎法(结扎胰管、保留胰岛)、摘除法(摘除胰腺)
实验过程:
1 切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病糖——糖尿病与胰腺有关;
2 结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰糖尿病与胰岛细胞岛却保持完好,机体不会患糖尿病——糖尿病与胰岛细胞有关;
3 给患糖尿病的狗注射结扎胰提取管狗的萎缩的胰腺(只剩胰岛)液有关提取液,患病狗血糖恢复正常——糖尿病与胰岛提取有关;
4 抑制胰蛋白酶的活性,可直从正常的胰腺中提接提取正常胰腺中的胰岛素。
实验结论:胰腺中的胰岛产生的胰岛素,可以降低血糖的浓度。
②睾丸分泌雄激素的研究
实验方法:摘除法、移植法
实验过程
· 公鸡摘除睾丸(减法原理),雄性性征明显消失
· 将睾丸移植回去(加法原理),公鸡特征公鸡逐步恢复
实验结论:动物睾丸分泌睾酮,维持雄性特征。
(5)内分泌腺的组成与功能(P48)
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人体主要的内分泌腺及其分泌的激素
分泌部位
激素名称
化学
本质
主要功能
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
多肽
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
促肾上腺皮质激素释放激素
促进垂体合成和分泌促肾上腺皮质激素
抗利尿激素
促进肾小管和集合管对水的重吸收
垂体
生长激素
蛋白质
调节生长发育等,主要是促进蛋白质合成和骨的生长
促甲状腺激素
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
促进性腺的生长发育,调节性激素的合成和分泌
促肾上腺皮质激素
多肽
调节肾上腺皮质激素的合成和分泌
甲状腺
甲状腺激素
氨基酸衍生物
调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等、提高血糖
肾
上
腺
皮质
醛固酮
类固醇
调节水盐代谢,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收(P61)
皮质醇
调节有机物代谢
髓质
肾上腺素
氨基酸衍生物
提高机体的应激能力,使心跳和呼吸加快(P57)、升高血糖(P51)
胰岛
胰岛A细胞
胰高血糖素
多肽
升高血糖浓度
胰岛B细胞
胰岛素
蛋白质
降低血糖浓度
睾丸
雄激素(主要是睾酮)
固醇类
促进男性生殖器官的发育、精子的生成和男性第二性征的出现等
卵巢
雌激素、孕激素等
促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等
要点归纳
1、 分泌的激素本质为蛋白质或多肽的腺体(或细胞):下丘脑、垂体、胰岛、小肠黏膜,这些腺体或细胞分泌的激素都不能口服,只能注射,因为会被消化酶消化,失去功能;
2、 肾上腺皮质激素、性激素本质都是类固酮,是脂溶性小分子,跨膜运输方式都为协助扩散,受体在细胞内。
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。
习题演练
(1)研磨胰腺无法直接提取到胰岛素,是因为胰岛素含量太少( × )
解析 胰腺分泌的胰蛋白酶等对胰岛分泌的胰岛素具有分解作用。
(2)内分泌系统是由各种内分泌腺组成的( × )
解析 内分泌系统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。
激素调节的过程
(1) 血糖平衡的调节(P50、51、52)
①血糖的来源和去路
血糖(3.9~6.1mmol/L)
· 来源:食物中的糖类的消化、吸收;肝糖原的分解;脂肪酸等非糖物质的转化;
· 去路:血糖氧化分解(得到CO₂+H₂O+ 能量);合成肝糖原、肌糖原;转化成甘油三酯等其他非糖物质。
易错警示
血糖的来源中,分解为葡萄糖的糖原只有肝糖原,但是去路中,可以合成肝糖原和肌糖原。
②胰岛素:促进三去路,抑制后两个来源
胰岛血糖素:促进后两个来源,当血糖含量降低时,下丘脑的某个区域兴奋,通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素,使得血糖含量上升。
(2) 反馈调节(P52)
①概念: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。
②实例分析:血糖平衡的调节
(3)甲状腺激素分泌的分级调节(P53)
①甲状腺激素分泌的调节
下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺甲状腺激素
反馈
②下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统,也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴,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;人和高等动物体内还有“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑一垂体—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。
③分级调节的意义: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,从而维持机体的稳态。
(4)激素调节的特点(P54、55)
①通过体液进行运输
②作用于靶器官、靶细胞
③作为信使传递信息:激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了,因此,体内需要源源不断地产生激素。
④微量和高效
要点归纳
信息分子:既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用(P53)。这些信号分子的作用方式,都是直接与受体接触。受体一般是蛋白质分子,不同受体的结构各异,因此信号分子与受体的结合具有特异性。(P74)
(5)动物激素、酶、抗体与神经递质的区别
比较项目
激素
酶
抗体
神经递质
化学本质
蛋白质、多肽类;固醇类;氨基酸衍生物等
绝大多数是蛋白质,少数是RNA
蛋白质
乙酰胆碱、多巴胺、氨基酸等
产生细胞
内分泌细胞
活细胞
浆细胞
神经细胞
作用部位
靶器官、靶细胞上或细胞内的特异性受体
细胞内、外
内环境
突触后膜上的特异性受体
作用
作为信号分子作用于相应的靶细胞,改变靶细胞的代谢状况
催化,即降低反应的活化能
与抗原结合
作用于突触后膜,使其兴奋或抑制
作用后的变化
失活
不发生改变
被降解
被降解或回收进细胞
是否作为信息分子
是
否
否
是
习题演练
(1)当血液中的甲状腺激素含量少时,就会促进下丘脑和垂体分泌相应的激素( × )
解析 当血液中的甲状腺激素含量少时,对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,下丘脑和垂体分泌的相关激素的量就增加。
(2)垂体分泌的促甲状腺激素通过体液定向运送到甲状腺( × )
解析 内分泌细胞产生的激素弥散到体液中,随血液流到全身,只特异性作用于靶器官、靶细胞。
(3)激素具有高效性,可以为细胞提供充足的能量供应( × )
解析 激素既不组成细胞结构,又不能提供能量,也不起催化作用。
体液调节与神经调节的关系(P57)
(1) 体液调节和神经调节的比较
①体液调节的定义: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;
②体液调节的内容:激素调节是体液调节的主要内容。除激素外,其他一些化学物质,如组织胺、某些气体分子 (NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO₂),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。CO₂是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO₂浓度变化会刺激相关感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。临床上给患者输入O₂时,往往采用含有5%左右的CO₂的混合气体,以达到刺激呼吸中枢的目的。
③一些低等动物只有体液调节,没有神经调节。
④体液调节和神经调节的区别与联系
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
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,体液调节可以看作神经调节的一个环节,如,肾上腺髓质受交感神经支配,当交感神经兴奋时,肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素;(2)内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,如甲状腺激素。
(2) 体温调节过程(P58、59)
①人体产热和散热的机制
产热:代谢产热是机体热量的主要来源在安静状态下,人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量;运动时,骨骼肌成为主要的产热器官。
散热:而皮肤是人体最主要的散热器官,皮肤散热主要通过辐射(如以红外线等形式将热量传到外界)、传导(机体热量直接传给同它接触的物体)、对流(通过气体来交换热量)以及蒸发(如汗液的蒸发)的方式进行。
②体温调节主要过程:
A. 在寒冷环境中,散热加快,当局部体温低于正常体温时,冷觉感受器受到刺激 并产生兴奋,兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢,通过中 枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,进而引起:
B. 散热减少:皮肤血管 收缩,皮肤的血流量减少,汗 腺的分泌量减少,蒸发散热也随之减少。
C. 产热增加:骨骼肌不自主地战栗, 相关神经兴奋后可以促进甲状腺激素、肾上腺素等激素的 释放,使组织细胞的代谢活动增强。
D. 神经—体液调节:通过神 经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式, 称为神经—体液调节。
E. 在炎热的环境中时,皮肤中的热觉感受器受到刺激后, 将兴奋传递至下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节, 使皮肤的血管舒张,皮肤血流量增多,也使汗液的分泌增 多等,从而增加散热。
易错警示
1、 人体体温恒定:产热=散热,无论是正在发烧还是处于低体温,只要体温恒定,就是产热=散热;
2、 人体体温上升:产热>散热;
3、 人体体温下降:产热<散热;
习题演练
(1)在寒冷的环境中,人体产热量大于散热量,以防止在寒冷环境中体温降低( × )
解析 在寒冷的环境中,人体产热量等于散热量,使体温保持相对恒定。
(2)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( × )
解析 体温调节中枢位于下丘脑,体温感觉中枢位于大脑皮层。
(3)寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高,促进产热,属于体液调节( × )
解析 寒冷刺激使血液中肾上腺素含量升高,促进产热,属于神经—体液调节。
(3) 水和无机盐平衡调节过程(P59、60、61)
①人体内水的来源和去向
来源:饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水;
去向:肾排尿(最主要)、皮肤排汗、肺呼出、大肠排便平衡
平衡:通过调节排尿量维持水平衡。
②水平衡的调节过程
要点归纳
下丘脑的功能(水平衡的调节过程都有体现)
1、 作为神经中枢:如水盐平衡调节中枢、体温调节中枢等;
2、 作为感受器:如渗透压感受器;
3、 分泌激素:如抗利尿激素(下丘脑分泌、垂体释放)等
4、 传导信息:如将信息传递给大脑皮层。
③无机盐平衡的调节
当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。相反,当血钠含量升高时,则醛固酮的分泌量减少,其结果也是维持血钠含量的平衡。
水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,通过调节尿量和尿的成分实现的。
习题演练
(1)垂体合成并分泌的抗利尿激素作用于肾小管和集合管( × )
解析 抗利尿激素是由下丘脑合成分泌、垂体释放的。
(2)肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节( × )
解析 肾小管通过被动运输的方式吸收水的过程受抗利尿激素的调节。
(3)血钠含量升高时,肾上腺髓质分泌减少,血液中醛固酮减少( × )
解析 血钠含量升高时,肾上腺皮质分泌减少,血液中醛固酮减少。
四、免疫调节
1、免疫系统的组成(P66)
(1) 组成
1 免疫器官——骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所),免疫器官主要由淋巴组织构成,并借助于血液循环和淋巴循环相互联系。
2 免疫细胞(发挥免疫作用的细胞)
包括:淋巴细胞——T淋巴细胞(迁移到胸腺成熟),B·淋巴细胞(在骨髓中成熟)
树突状细胞、巨噬细胞
3 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) 抗原:能引发免疫反应的物质称为抗原。可能是蛋白质,也可能不是。
抗体:能与相应抗原发生特异性结合,即一种抗体只能与一种抗原结合。本质都是蛋白质。
(3) 抗原呈递细胞: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的细胞,包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。
(4) 免疫器官的种类及功能
骨髓:是各种免疫细胞的发生地、是B细胞分化发育、成熟的场所;
胸腺:是T细胞分化、发育、成熟的场所;
脾:内含大量淋巴细胞,也参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等;
淋巴结:是淋巴细胞集中的地方,能阻止和消灭侵入体内的微生物;
扁桃体:其内部有很多免疫细胞,具有防御功能。
2、免疫系统的功能(P69)
(1)免疫系统的三道防线:
第一道防线:皮肤、黏膜;
第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞);
第三道防线:机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用,因而具有特异性,叫作特异性免疫。
易错警示
第一道防线和第二道防线的区别最主要是位置,第一道防线是皮肤、黏膜,第二道防线体液中,在如唾液中的溶菌酶起杀菌作用,则属于第一道防线的功能,不是第二道防线。
(2)免疫系统三大基本功能
· 免疫防御(对外,最基本功能):机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。该功能异常时,免疫反应过强、过弱或缺失,可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
· 免疫自稳(对内):指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。若该功能异常,则容易发生自身免疫病。
· 免疫监视(对内):指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生。若此功能低下或失调,机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
习题演练
(1)抗体、细胞因子、溶菌酶等免疫活性物质都由免疫细胞产生( × )
解析 免疫活性物质并非都由免疫细胞产生,如溶菌酶可由唾液腺细胞、泪腺细胞等非免疫细胞产生。
(2)抗原都是进入生物体的外来物质,抗原都是大分子物质( × )
解析 抗原不一定都是外来物质,自身的物质也能作为抗原;抗原多数是蛋白质,分子量较大。
(3)人体的每一道防线都需要免疫细胞的参与,三道防线是统一的整体,共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大基本功能( × )
解析 皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线,不需要免疫细胞的参与。
3、特异性免疫
(1)体液免疫(P72、73)
①概念:主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。免疫对象是内环境中的病原体。
②过程
③B细胞活化的条件
· 两个信号:病原体与B细胞接触;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
· 细胞因子:由辅助性T细胞分泌,可以促进B细胞的作用的分裂、分化过程
· (2)细胞免疫(P73)
①概念: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。免疫对象主要是进入细胞内部的病原体(如病毒、致病细菌等)。
②过程
③细胞毒性T细胞活化的条件
靶细胞表面分子(信号)的刺激、细胞因子(主要由辅助性T细胞分泌)的刺激。
要点归纳
1、细胞毒性T细胞的作用:识别并接触、裂解被病原体感染的靶细胞,靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉;
2、浆细胞:上述免疫细胞中,唯一不能识别抗原的细胞;是唯一能产生抗体的细胞;无分裂分化能力;一个浆细胞只能产生一种特异性抗体;
3、吞噬细胞:能识别抗原,但不能特异性识别抗原;特异性免疫过程作为抗原呈递细胞,非特异性免疫过程在第二道防线起作用。
①体液免疫和细胞免疫的联系与区别:(P74)
· 辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起关键性作用:既参与B细胞的活化,也参与细胞毒性T细胞的活化。
· 体液免疫没有杀死的病原体进入细胞内,细胞毒性T细胞发动细胞免疫,裂解靶细胞,释放抗原,失去藏身之所的抗原,再与体液免疫中浆细胞产生的抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭,抗原与抗体结合形成的沉淀等被其他免疫细胞吞噬消化。
②神经系统、内分泌系统和免疫系统之间协调配合
· 神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的调节网络。
· 神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子(神经调节—神经递质、体液调节—激素和免疫调节——细胞因子)。
③二次免疫反应及其特点
· 含义:相同抗原再次侵入时,记忆细胞很快分裂分化产生新的浆细胞和记忆细胞,前者产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。
反应特点:二次免疫反应速度更快、反应更强烈,产生抗体浓度更高,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前将它们消灭。
· 图中表示抗体浓度的是曲线a,表示患病程度的是曲线b。
习题演练
(1)病毒侵入机体后,能被内环境中的细胞毒性T细胞和浆细胞特异性识别( × )
解析 浆细胞不具有识别抗原的能力。
(2)B细胞只要接受了相应抗原的直接刺激就会分泌特异性抗体,抗体可以进入细胞消灭寄生在其中的结核分枝杆菌( × )
解析 B细胞的活化需要两个信号刺激和细胞因子的作用;抗体可以和病原体结合,形成沉淀进而被吞噬细胞吞噬消化,但抗体不能进入宿主细胞内部。
(3)在抗原的刺激下,辅助性T细胞产生抗体发挥作用( × )
解析 唯一能产生抗体的细胞是浆细胞。
免疫失调
(1) 过敏反应(免疫功能过强)(P77、78)
①定义:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
②过敏原:引起过敏反应的抗原物质。
③过程:有些人在接触到过敏原时,在过敏原的刺激下,B细胞会活化产生抗体——这些抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞(如肥大细胞)的表面——相同的过敏原再次进入机体,就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合,使这些细胞释放出组织胺等物质,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,最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
④特点:有快慢之分,许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。
⑤预防过敏反应发生的主要措施:找出过敏原、并且尽量避免再次接触该过敏原。
(2) 自身免疫病(免疫功能过强)(P78、79)
①定义:如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。
②例子:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
③特点:发病率较高,其中许多类型都缺乏有效的根治手段。对病情严重的自身免疫病患者进行自体造血干细胞移植是一种目前很有前景的治疗方法。
(3) 免疫缺陷病(免疫功能过弱)(P79、80)
①定义:免疫缺陷病是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
②分类
· 先天性免疫缺陷病,如重症联合免疫缺陷病。该病是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起,患者多为新生儿和婴幼儿,他们存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷,任何一种病原体感染,对他们都是致命的。
· 获得性免疫缺陷病,如艾滋病。大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。艾滋病由HIV引起,HIV主要攻击人体的辅助性T细胞。
习题演练
(1)所有的过敏原都是抗原,所有的抗原都是过敏原( × )
解析 过敏原≠抗原,过敏原一定是抗原,抗原不一定是过敏原。
(2)过敏体质的人,一旦接触过敏原就会出现过敏症状( × )
解析 已免疫的机体,再次接触过敏原会出现过敏症状。
(3)免疫系统具有防御、自稳和监视功能,不会对自身成分发生免疫反应( × )
解析 自身免疫病就是免疫能力过强,对自身的组织器官造成损伤。
(4)HIV感染中后期,感染者的细胞免疫能力大大下降,体液免疫基本不受影响( × )
解析 HIV主要侵染辅助性T细胞,辅助性T细胞在细胞免疫和体液免疫中都发挥重要作用,HIV感染者细胞免疫下降,体液免疫也受影响。
免疫学的应用(P82-85)
(1) 免疫预防——疫苗
①作用:通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后,人体内可产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。
②例子:卡介苗(预防肺结核)、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗、HPV(人乳头瘤病毒)疫苗(该疫苗可以预防由HPV引起的几种子宫颈癌,是世界上第一个预防癌症的疫苗),2018年,我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书,用于预防某个亚型的禽流感。
(2) 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的应用,如检测病原体和肿瘤标志物等。
(3) 免疫治疗
①方法:对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法,对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如,治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮、,降低器官移植的免疫排斥等常使用免疫抑制剂。
②例子:器官移植(P83、84)
定义: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;
面临的问题:免疫排斥——进行器官移植手术后,免疫系统会把来自其他人的器官当作“异己”成分进行攻击,这就是器官移植容易失败的原因;供体不足;器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA(组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原)是否一致或相近。
习题演练
(1)疫苗必须包含一个完整的病原体( × )
解析 疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下,引起免疫反应的并不是整个病原体,而是病原体所含有的抗原。因此,可以利用病原体的某些成分如蛋白质、多糖荚膜等来制备疫苗。
(2)器官移植的成败主要取决于供者和受者的HLA是否一致或相近,只有供者与受者的主要HLA完全相同,才可进行器官移植( × )
解析 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)器官移植时产生的排斥反应主要是体液免疫( × )
解析 器官移植时产生的排斥反应主要是细胞免疫。
五、植物生命活动的调节
1. 植物生长素
(1) 生长素的发现过程(P90-92)
①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。
②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。
③拜尔:尖端产生的影响可能是一种化学物质,这种化学物质在胚芽鞘尖端以下部位的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长。
④温特:证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,并把这种物质命名为生长素。(注意:并未证明生长素本质,只是命名)
要点归纳
1、 关于向光性产生的原因,达尔文只提出了“某种影响”,并未证明是化学物质还是其他影响;
2、 胚芽鞘不同部位的作用
1 胚芽鞘感光的部位:胚芽鞘尖端。
2 胚芽鞘弯曲生长的部位:尖端以下的部位。
3 生长素产生的部位:胚芽鞘的尖端。
4 生长素横向运输的部位:胚芽鞘的尖端。
5 胚芽鞘弯曲生长的原因:尖端下部生长素分布不均匀。
(2) 植物向光性产生的原因总结:向光性是由生长素分布不均匀造成的:单侧光照射后,生长素发生横向运输,从胚芽鞘向光侧往背光侧进行运输,导致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。
(3) 植物激素: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,叫作植物激素。(P92)
(4) 生长素(P93、94)
①本质:吲哚乙酸(IAA,首先从人尿中分离出),还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。
②原料:色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
③主要合成部位:芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
④运输方式
· 极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素进行极性运输,即只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能反过来运输,也就是只能单方向地运输;
· 非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,生长素的非极性运输和其他有机物的运输没有区别。
· 横向运输:光、重力等因素导致生长素发生横向运输。
⑤分布:植物体各器官中都有分布,但相对集中分布在生长旺盛的部分,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
⑥生理作用(作为信息分子)
· 细胞水平:促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等;
· 器官水平:影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
⑦产生效应原理:生长素首先与细胞内生长素受体(一种蛋白质)特异性结合,引发细胞内发生一系列信号转导过程,进而诱导特定基因的表达,从而产生效应。
⑧作用特点
· 一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。如植物的顶端优势现象、根的向地性;
· 不同器官或组织对生长素的敏感程度也不一样:根>芽>茎(如一植株横放,茎背地生长,但根向地生长),幼嫩>衰老。
易错警示
1、高浓度生长素抑制生长中的“抑制”不是不长,是与未施加激素的植株比生长得更少;
2、植物的向光性、茎的背地生长都不能体现高浓度生长素抑制生长的特点。
(5) 顶端优势(P94)
· 产生原因:顶芽产生的生长素逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势;
· 解除:去掉顶芽,侧芽处的生长素浓度降低,于是侧芽萌动、加快生长;
· 应用:适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育,从而使它多开花、多结果;修剪景观树木,让树木发出更多的侧枝,使树型圆润、丰满。
习题演练
(1)只有顶芽能够产生生长素,所以顶芽能优先生长而侧芽生长受抑制,此现象称为顶端优势( × )
解析 顶芽和侧芽都可以产生生长素。
(2)顶端优势、根的向地生长、茎的背地生长都说明了生长素在浓度较低时促进生长、浓度过高时抑制生长( × )
解析 茎的背地生长不能说明生长素在浓度较高时抑制生长。
其他植物激素(P96、97)
(1)其他植物激素的种类、合成部位和作用
种类
合成部位
主要作用
赤霉素
幼芽、幼根和未成熟的种子
促进细胞伸长,从而引起植株增高;促进细胞分裂与分化;促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
主要是根尖
促进细胞分裂;促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
根冠、萎蔫的叶片等
抑制细胞分裂;促进气孔关闭;促进叶和果实的衰老和脱落;维持种子休眠
乙烯
植物体的各个部位
促进果实成熟;促进开花;促进叶、花、果实脱落
油菜素内酯
植物的花粉、种子、茎和叶等
促进茎、叶细胞的扩展和分裂,促进花粉管生长、种子萌发等
(2)植物激素的作用机理
一般来说,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的。
(3)植物激素间的相互作用(P98、99)
①在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;同时,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。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;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;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,而是不同激素相对含量。例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄花。
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。例如,在猕猴桃果实的发育过程中,细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰。
习题演练
(1)脱落酸与细胞分裂素对种子的休眠起协同作用( × )
解析 脱落酸与细胞分裂素对种子休眠的作用效果相反。
(2)生长素可通过促进乙烯的合成来促进茎段细胞伸长( × )
解析 生长素可通过促进乙烯的合成来抑制茎段细胞伸长。
(3)在植物各器官中同时存在多种植物激素,决定器官生长、发育的是某种激素的绝对含量,在植物的生长发育过程中各种激素的含量保持稳定不变( × )
解析 决定器官生长、发育的是某种激素的相对含量,在植物的生长发育过程中各种激素的含量会发生变化。
植物生长调节剂及应用(P100-102)
(1) 定义: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:原料广泛、容易合成、效果稳定。
(3) 按照分子结构分类
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α-萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
(4) 应用实例
①赤霉素处理大麦,可以使大麦种子无须发芽就能产生α-淀粉酶;
②对西瓜、草莓、葡萄等使用一定浓度的膨大剂(也叫膨大素),会使水果长势加快、个头变大,加快水果成熟,使其提前上市;
③青鲜素(抑制发芽)可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期,但是在蔬菜、水果上残留的一些植物生长调节剂会损害人体健康;
④乙烯利:当溶液pH<3.5时,它比较稳定;但随着溶液pH升高,它会分解释放出乙烯。乙烯对水果有催熟作用,还可以进一步诱导水果自身产生乙烯,加速水果成熟。
· 作用:①提高作物产量、改善产品品质等。②减轻人工劳动;
· 施用时注意事项:①选择恰当的植物生长调节剂;还要综合考虑施用目的、效果和毒性,调节剂残留、价格和施用是否方便等因素;②影响施用效果的因素:施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等。
(5) 探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验
①2,4-二氯苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根,浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D甚至会杀死双子叶植物。
②用生长素类调节剂处理插条的方法
浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天。处理完毕就可以扦插了,这种处理方法要求溶液的浓度较小,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理;
沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中沾蘸一下(约5s),深约1.5cm即可。
③实验思路:先设计一组梯度比较大的预实验进行摸索,再在预实验的基础上设计更合理的浓度梯度进行实验。
④注意控制无关变量:例如,如果要研究的是不同浓度药物的影响,处理的时间长短应该一致;同一组实验中所用到的植物材料,也应该尽可能保持条件相同。
⑤因变量的测量:可以数生根数,也可以测量生根长度。
⑥预实验的作用:为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性。
习题演练
(1)植物生长调节剂是分子结构和生理效应与植物激素类似的物质( × )
解析 植物生长调节剂按分子结构可以分为两类:一类是分子结构和生理效应与植物激素类似;另一类是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。
(2)植物生长调节剂的作用效果不如植物激素持久( × )
解析 植物体内的激素会被相应的酶分解,不能长时间发挥作用,人工合成的植物生长调节剂不是植物体的天然成分,植物体内没有相应的酶去分解它,因此作用效果更持久稳定。
(3)连续阴雨时喷施一定浓度的生长素类调节剂可防止小麦减产( × )
解析 生长素在生产上可用于无子果实的培育,而小麦是收获种子的作物,使用生长素类调节剂处理不利于种子的形成,不能防止小麦减产。
(4)生长素类调节剂可以提高作物产量、改善作物品质,使用量越多,效果越好( × )
解析 许多植物生长调节剂使用过量,会引起植物体内激素不平衡,造成农作物徒长、生长过度抑制、落花落果、畸形瓜果和农产品品质变差等后果。如促进树木、花卉生根的植物生长调节剂用量过高,反而会抑制根系生长。
(5)正式实验前需要做一个预实验,其目的是减小实验误差( × )
解析 预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,但不能减小实验误差。
环境因素参与植物生命活动的调节
(1) 光(P106)
①作用:作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
②接受光信号的分子
· 光敏色素:一类蛋白质(色素—蛋白复合体),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。主要吸收红光和远红光。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。
· 感受蓝光的受体。
要点辨析
光敏色素和光和色素的区别
对比项目
光敏色素
光合色素
本质和作用
色素-蛋白复合体,属于光信号受体
一般是有机小分子参与光合作用过程中光能捕获与转化的色素分子
主要存在部位
广泛分布于植物的分生组织细胞(如胚芽鞘、茎尖、根尖),也存在于叶片表皮细胞、保卫细胞等,细胞质与细胞核中均有分布
主要存在于叶绿体的类囊体膜上,蓝藻等原核生物则分布在光合片层结构中
光吸收特性
主要吸收红光和远红光
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光
光的作用
作为信号
提供能量
(2) 温度(P107)
①年轮,表现出季节周期性变化。年轮形成的原因是:在春夏季细胞分裂快、细胞体积大,在树干上形成颜色较浅的带;在秋冬季细胞分裂慢、细胞体积较小,树干上形成颜色较深的带;
②春化作用:经历低温诱导促使植物开花的作用;
③植物的生命活动的节奏追随着季节的步伐;随着昼夜交替,气温午高夜低,植物的代谢也会有旺盛和缓慢之分;
④植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(3) 重力
原理:植物的根、茎中具有感受重力的物质(淀粉体)和细胞(平衡石细胞),可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
(4) 植物生长发育的整体调控(P108)
植物生长发育的调控,是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。
习题演练
(1)光敏色素是一类蛋白质,只分布在叶绿体的类囊体薄膜上,是植物体内唯一感受光照的受体( × )
解析 光敏色素是一类蛋白质,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;植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(2)能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性和顶端优势等( × )
解析 能说明重力调控植物生命活动的实例有根的向地性、茎的背地性,顶端优势的产生与重力无关。
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