稳态与调节导学案2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学导学案涵盖人体稳态、神经调节、体液调节、免疫调节及植物生命活动调节，以“细胞生活环境→调节机制→稳态维持”为脉络，通过填空、表格等形式搭建知识支架，衔接前后知识点。 资料注重实验分析与对比，如生长素发现历程、神经-体液调节比较等，结合表格归纳和问题探究，培养科学思维与探究实践能力，助力学生构建生命观念，提升知识应用与自主学习效率。

天道酬勤 越努力越幸运 第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 一、体内细胞生活在细胞外液中 （一）体液 1.概念：人体内含有大量以 为基础的液体，这些液体统称为体液。 2.组成：体液包括 （约占2/3）和 （约占1/3）， 细胞外液由 、 、 等组成。 （3）常见细胞生活的液体环境 细胞名称 直接生活环境 红细胞 淋巴细胞 大多数组织细胞 毛细血管壁细胞 毛细淋巴管壁细胞 （2） 内环境 1.概念：由 构成的液体环境叫作内环境。 2.内环境= = + + 等。 3.作用：是机体内 直接生活的环境。 二、细胞外液的成分 (2） 组织液、淋巴液、血浆成分的异同点 组织液、淋巴液的 与血浆的相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的 。 (3） 本质：细胞外液是一种类似于海水的 。 三、内环境的理化性质 （一）渗透压 1.概念：溶液中 对水的吸引力。 2.渗透压大小的决定因素：单位体积溶液中溶质微粒的 ，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压 。 3.血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。 细胞外液渗透压的90%以上来源于 。 在37℃时，人的血浆渗透压约为 kPa，相当于细胞内液的渗透压。 （二）酸碱度 1.人体血浆pH的正常范围： 。 2.人体血浆pH维持稳定的机制(原因)：与HCO3-、H2CO3等 (缓冲对，主要是H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4 )有关。 实例： （三）温度：人体细胞外液的温度一般维持在 ℃左右。 4、 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 （1） 是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 2.内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内 的参与。 （二）细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的 五、内环境中的成分和生理过程 1.属于内环境的成分 （1）营养物质： 、氨基酸、维生素、无机盐、甘油等。 （2）代谢废物： 、CO2等。 （3）细胞分泌物： 、神经递质、抗体等。 （4）血浆蛋白。 2.内环境中发生的生理过程 （1） 与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸。 （2）神经递质与受体的结合。 （3） 与抗原的结合。 3.不属于内环境的成分 （1） 位于细胞内： 、呼吸酶、糖原、DNA、RNA等。 （2） 位于细胞膜上：转运蛋白、 等。 （3） 分泌到外界环境（消化道、尿道、泪腺、呼吸道等有孔道与外界相通）： 、尿液、泪液、汗液等。 （4） 不被人体吸收的：纤维素、麦芽糖、蔗糖等。 （5）血液。 4.内环境中不发生的生理过程 （1）蛋白质、激素、 等物质的合成。 （2） 中淀粉、蛋白质等物质的消化水解过程。 （3）输卵管中的 。 第2章　神经调节 第1节　神经调节的结构基础 一、神经系统的基本结构 1． 中枢神经系统 (1)脑(位于颅腔内) 包括 和下丘脑 (2)脊髓 ①位置：位于 内。 ②功能： 之间的联系通路，是调节 的低级中枢。 2．外周神经系统 (1) 据发源分： ①脑神经：由脑发出，共 对，主要分布在 。 功能是负责管理头面部的 有支配内脏的神经 ②脊神经：由脊髓发出，共 对，主要分布在 。 功能是负责管理 的感觉和运动，有支配内脏的神经 （2）据功能分： ①传入神经（ 神经）：将接收到的信息传递到中枢神经系统,再进行分析和处理。 ②传出神经（ 神经）：将指令信息传输到相应器官，从而对刺激作出反应。 包括支配 运动的神经（躯体运动神经）和支配 的神经（内脏运动神经）。 3.自主神经系统(又称内脏神经系统、植物性神经系统) （1）概念:支配内脏、血管和腺体的 神经，它们的活动 意识支配 （2）组成： 神经和副交感神经。 （3）功能：它们的作用是 的。 状态 优势 表现 兴奋状态 神经活动占优势 心跳加快，支气管扩张，瞳孔扩张，血管收缩，抑制胃肠蠕动和消化腺的分泌活动 安静状态 神经活动占优势 心跳减慢，支气管收缩，瞳孔收缩， 胃肠 蠕动和消化液的分泌 （4）意义：可以使机体对 做出更精确地反应，使机体更好的适应 。 二、组成神经系统的细胞；主要是 和 细胞 神经系统结构与功能的基本单位是 1.神经元 结构 神经纤维：神经元轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。 神经：许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。 2．神经胶质细胞 (1)分布：广泛分布于 之间。 (2)功能: ①对神经元起辅助作用，具有 和修复神经元等多种功能。 ②在外周神经系统中， 参与构成神经纤维表面的 。 第2节　神经调节的基本方式 一．神经调节的基本方式—— 1.概念：在 神经系统的参与下，机体对 刺激所产生的规律性应答反应 2.反射的结构基础： 1— 2— ①反射弧的结构 3— 4— ( 6 ) 6— 5 — ： 传出神经末梢和它所支配的 等 ( 6 ) ②反射弧各部分作用及异常 兴奋传导 反射弧结构 功能 结构破坏对功能的影响 感受器 ↓ 传入神经 ↓ 神经中枢 ↓ 传出神经 ↓ 效应器 感受器 接受刺激产生兴奋 既 又 传入神经 将兴奋由感受器传入神经中枢 神经中枢 对传入的兴奋进行 与 传出神经 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有 无 效应器 对内外界刺激发生相应的活动 相互联系 反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生，必须保证反射弧结构的完整性 ③反射弧中传入神经和传出神经的判断 A.根据是否具有神经节：具有神经节的是 神经 B.根据脊髓灰质结构判断：与脊髓灰质粗大的前角 相连的为 神经，与后角相连的为 神经 C.根据脊髓灰质内突触结构判断：图示中与“” 相连的为 神经，与“”相连的为 神经 3.产生反射的条件： (1)反射弧的完整性。反射必须有完整的反射弧参与,反射弧中任何环节在结构、功能上受损， 反射就不能发生。 (2)一定强度的刺激产生兴奋。 注:①反射≠反射弧。神经调节的基本方式是 ;反射的结构基础是 。 ②一个完整的反射活动至少需要 个神经元才能完成(如膝跳反射至少需要传入神经和传出神经参与)。大多数情况下，反射需要中间神经元的参与，故需要3个及其以上神经元才能完成。 ③反射必须有完整的反射弧参与，刺激传入神经和效应器，都能使效应器产生反应，但不 是 ④兴奋除了在反射弧中传导，还会在 等中枢神经系统中传导。如缩手反射和膝跳反射中，兴奋还会从低级神经中枢的脊髓传导到 从而产生相应的感觉。一般情况下，只要兴奋能传到 ，就会有感觉，但不一定会导致效应器产生反应。 ⑤感觉的产生：感觉(渴觉冷觉热觉痛觉等)中枢位于 ，只要兴奋能传导到大脑皮层，就会有感觉。产生感觉的过程，由于没有经过完整的反射弧，不属于 4. 反射的类型： 反射和 反射 非条件反射 条件反射 定义 出生后无须训练就具有的反射，是先天性的 出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射，是后天性的 举例 形成时间 持续时间 般是永久的 可以消退的 刺激 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激) 反射数量 少 神经中枢 大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓) 意义 适应不变的环境,完成基本的生命活动 适应多变的环境 联系 反射是在 反射的基础上，通过学习和训练建立的 第3节 神经冲动的产生与传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋：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 状态变为显著活跃状态的过程 1.传导过程 （1）静息电位的形成————未受刺激 ①静息电位： ②形成原因： （2）动作电位的形成——受刺激时产生兴奋 ①动作电位： ②形成原因： （3）兴奋的传导 ①传导形式： （膜外： 部位流向 部位； 膜内： 部位流向 部位）。 ②传导过程：静息电位→刺激→ →电位差→ →兴奋向左右两侧移动 2.传导形式： 信号 ，也称 3.传导方向：兴奋部—— 4.传导特点： 传导，即刺激神经纤维上的任何一点，所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。 注：离体和生物体内神经纤维上兴奋传导的差别： （1）离体神经纤维上兴奋的传导是 向的。 （2）在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自 。因此在生物体内，兴奋在神经纤维上是 向传导的。 注：（1）静息电位时 外流和动作电位时 内流，都是 (被动运输)， 顺浓度梯度运输，不需要能量。当细胞外K＋浓度降低时，细胞内外K＋浓度差 ，K＋外流增加，静息电位 。当细胞外Na＋浓度降低时，细胞内外Na＋浓度差降低，Na＋内流减少，动作电位峰值 （2） 局部电流的方向：膜外局部电流方向与兴奋传导方向 ； 膜内局部电流方向与兴奋传导方向 （3）在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，便迅速传至整个神经元，即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化。 二.　兴奋在神经元之间的传递—— 1．概念：突触小体与其他神经元的 或树突等相接触共同形成突触 ( 突触小体 )2.突触结构： A ：轴突末端膨大的突触小体的膜 B ：突触前膜和突触后膜之间的缝隙，其内液体是组织液 C ：下一神经元的 的膜或 的膜 3.突触类型: A 型: B 轴突—树突型： 4．兴奋在突触中的传递 (1)过程 (2)传递特点 ① 传递：原因是神经递质只存在于突触前膜的 中，只能由 释放，然后作用于 。 ②突触延搁:兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要 。原因：突触处的兴奋传递需要经过 的转换。 (3) 传递结果：使后一个神经元兴奋或 。 (4) 信号转变： ①突触： 信号→ 信号→ 信号。 ②突触小体： 信号→ 信号。 ③突触后膜： 信号→ 信号。 (5)神经递质的类型和去向 ①递质的类型 ②递质释放方式：一般为 ，体现了生物膜的 。 ③递质的去向：迅速被降解或 到突触小体，以免持续发挥作用。 ④神经递质在突触间隙中移动属于 ，不需要消耗ATP。 ⑤神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，突触后膜会产生电位变化。兴奋性递质是使突触后膜 内流，使得下一个神经元兴奋;抑制性递质是使突触后膜阴离子(如Cl+)内流，使得膜外电位更正，膜内电位更负，下一个神经元的兴奋受到抑制。 三.电流表指针偏转和膜电位的测量 1．在神经纤维上 (1)刺激a点时，b点先 ，c点后 ，电流表指针发生 次方向 的偏转。电流表的指针变化如下： 　　 (2)刺激d点(bd＝cd)时，b点和c点同时 ，电流表指针 偏转。 2．在神经元之间 (1)刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度 在神经纤维上的传 导速度，a点先 d点后 电表发生 次方向 的偏转。 （2）刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流表 只发生 次偏转。 3．膜电位的测量方法及比较 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 4.膜电位变化曲线解读 （1）曲线表示 膜电位的变化 （2）a线段： 电位（ ）， 通道开放使 外流（不耗能） （3）b点： 电位，动作电位形成过程中， 通道开放使 内流（不耗能） （4）bc段： 电位（ ），Na+通道继续开放 （5）cd段： 电位恢复， 通道开放使 外流 （6）de段：静息电位恢复后，Na+—K+泵活动加强，排 吸 （逆浓度 梯度，耗能），使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。 注：Na＋ 浓度影响动作电位，细胞外Na＋浓度升高，动作电位峰值升高。（即膜内外Na＋ 浓度差越大，动作电位越 ；膜内外K＋ 浓度差越大，静息电位越 ） 四.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1．兴奋剂和毒品的定义 （1）兴奋剂： ①概念：原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是 禁用药物的统称。 ②作用：具有 人的兴奋程度、 运动速度等作用。 (2)毒品：是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 2.作用机理：(1)作用位点： (2)作用方式： ①促进神经递质的 ； ②干扰 的结合； ③影响分解神经递质的酶的 。 3．实例：可卡因（兴奋剂） (1)通过突触起作用 ①作用对象：利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感的神经元。 ②正常情况：多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。 ③可卡因作用原理：可卡因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。 ④后果：当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。 (2)可卡因能起到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。 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.调节躯体运动的低级中枢 (1) 脊髓：躯体运动的低级中概(膝跳反射、缩手反射等非条件反射的中枢)。 (2) 小脑:调节躯体的平衡。 2.调节躯体运动的高级中枢—— 中央前回(第一运动区) (1)躯体各部分的运动在大脑皮层的第一运动区都有它的代表区 (2)皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是 的(头面部除外)。 (3)代表区的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关，运动越精细大脑皮层代表区的范围越大。 3.躯体运动的分级调节 （1）躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控。 是机体运动的低级中枢， 是最高级中枢， 等连接低级中枢和高级中枢。 (2)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，机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。 二.神经系统对内胜活动的分级调节 1.实例:不同神经中枢对排尿反射的影响。 (1)排尿既受脊髓的调控，也受 的调控。 (2)脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由 神经系统支配的:交感神经兴奋,不会导致膀胱 : 神经兴奋，会使膀胱缩小。如果没有高级中枢的调控，排尿反射也可以进行,但排尿不完全，也不能受意识控制。 (3)大脑皮层调控脊髓进行有意识的排尿。 提醒:脊髓控制的是无意识排尿;大脑皮层控制的是有意识排尿。排尿反射是一 种正反馈调节。 2.调节内脏的低级神经中枢 (1)脊髓:调节简单的内脏反射，排尿、排便、血管舒缩等。 (2)脑干:调节呼吸运动的中枢、调节心血管活动的中枢。 (3)下丘脑:调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。 3.调节内脏的最高级中枢:大脑皮层 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节作用，这就使得自主神经系统并不完全自主。 4低级神经中枢与高级神经中枢的联系 （1）低级神经中枢受高级神经中枢的调控。 （2）位于脊髓的低级神经中枢和脑中的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态。 第5节　人脑的高级功能 一.语言功能(人脑所特有) 1．语言功能 (1)定义： 特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类 的听、说、读、写。 (2)大脑皮层言语区 言语区 联想记忆 患病特征 区 （S区）→运动性失语 Sport → S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字，但不会讲话 区 （H区）→听觉性失语 Hear → H 病人能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂别人的的谈话 区 （V区）→视觉性失语 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 区 （W区）→书写性失语 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、绘图能力 （3）人脑左右半球的分工 大多数人主导语言功能的区域是在大脑的 半球，逻辑思维主要是由 半球负责；大脑 半球主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。 二.　学习与记忆 1．定义：学习和记忆是脑的高级功能，是指 不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 2．记忆分为四个阶段： 性记忆、 记忆、 记忆和 记忆。 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 的脑区有关。 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。 三.　情绪 1．情绪：是人对环境所作出的反应，情绪也是大脑的高级功能之一。 2．情绪的两种表现 积极：开心、兴奋、对生活充满信心 消极：失落、沮丧、对事物失去兴趣 3．抑郁症的产生过程 消极的情绪达到一定程度时，就会产生抑郁，当抑郁持续下去而得不到缓解时，可能就会形成 4．调节情绪的方法： （1）积极建立和维系良好的人际关系 （2）适量运动和调节压力 (3)心理咨询。 第3章 体液调节 第1节 激素与内分泌系统 一、激素的发现 1.腺体分类 (1)外分泌腺 ①概念：凡是分泌物经由 流出体外或流到消化腔的，称为外分泌腺。 ②实例：如汗腺、唾液腺、胃腺等。 (2)内分泌腺 ①概念：凡是没有导管的腺体，其分泌物—— 直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到 的，称为内分泌腺。 ②实例：如垂体、肾上腺、甲状腺等。 2.促胰液素的发现 (1)沃泰默的实验 ①胰液的分泌受 的调节。 ②实验过程 ( 胰腺分泌胰液 ) ( 胰腺不分泌胰液 ) ( 胰腺分泌胰液 ) ③结果分析 对照说明：盐酸刺激小肠才能使胰腺分泌胰液。 对照说明：胰腺分泌胰液不受小肠内神经的影响。 ④实验结论 胰液分泌是一个十分顽固的 (认为神经没有剔除干净)。 (2)斯他林和贝利斯的实验 ①假设：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。 ( 胰腺分泌胰液 )②实验过程：盐酸＋小肠黏膜提取液狗静脉 ③实验结论：在盐酸的作用下， 产生了一种能促进胰腺分泌胰液的化学物质，这种物质被命名为 。 (3)巴甫洛夫的实验：与斯他林和贝利斯的实验结果一致。 3.促胰液素发现的意义 （1） 是人们发现的第一种激素。 （2）使人类发现了新的化学物质。 （3）使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。 4．激素调节：由 分泌的化学物质—— 进行调节的方式。 二、激素研究的实例 1.胰岛素的发现 1869年 发现胰腺组织中有一些聚集成岛状的细胞堆，将其命名为“ ” 1889年 科学家发现切除 的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说 1916年 将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为 1889～1920年 试图证明胰腺中内分泌物的存在 1920年班廷 查阅资料时发现，以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起 萎缩，而 保持完好，这样机体不会患 1921年班廷和助手贝斯特 实验过程及结果 健康狗 注：胰腺提取液为结扎(胰管结扎)的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺的提取液 实验结论 胰腺中的胰岛分泌 胰岛素的直接提取 通过抑制 活性直接提取到正常胰腺中的胰岛素 2.睾丸分泌雄激素的研究 一千多年前 我国已有对雄性家禽、家畜实行阉割的历史 18世纪英国 进行了 移植实验 19世纪 对性腺生理功能进行真正科学研究 1849年德国研究者 实验过程及结果 实验结论 睾丸维持生物雄性特征。经不断实验证实，睾酮就是睾丸分泌的 3、 内分泌系统的组成和功能 1.内分泌系统的组成 内分泌系统是由相对独立的 以及兼有内分泌功能的 共同构成。 2.内分泌细胞分布 （1）有的内分泌细胞聚集在一起成为 。 （2）有的内分泌细胞分散在一些 内，如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等的众多内分泌细胞。 （3） 中的某些神经细胞，也具有内分泌功能。（内分泌腺的枢纽是 ） 3.人体主要内分泌腺及其分泌的激素 分泌激素的名称 内分泌腺 作用部位 生理作用 促甲状腺激素释放激素 下丘脑 垂体 调控垂体分泌释放相应的激素 促性腺激素释放激素 促肾上腺皮质激素释放激素等 促甲状腺激素 垂体(接受下丘脑分泌的激素的调节) 甲状腺 分别调节相应的内分泌腺的分泌活动 促性腺激素 性腺 促肾上腺皮质激素等 肾上腺 全身 调节生长发育等 甲状腺(接受 分泌的激素的调节) 全身 调节体内的有机物代谢、促进 、提高神经的兴奋性等作用 醛固酮、皮质醇等 肾上腺 (接受垂体分泌的激素的调节) 全身 调节 和 全身 提高机体的应激能力 髓质 胰腺(胰岛) 胰岛B细胞 全身 这两种激素在 中发挥重要的调节作用 胰岛A细胞 肝脏 和孕激素等 卵巢(接受 分泌的激素的调节) 全身 具有促进女性 的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用 雄激素(主要是睾酮) 睾丸(接受 分泌的激素的调节) 全身 具有促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用 4.内分泌系统的作用 （1） 是机体整体功能的重要调节系统。 （2）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 代谢、调控生长发育和生殖等。 注：（1）激素的本质是有机分子，有的是肽类或蛋白质（垂体、下丘脑、胰岛细胞分泌的)、有的是氨基酸的衍生物（ 、 ）、有的是固醇类（性激素）。 （2）多肽类、蛋白质类激素容易被胃、肠道内的消化酶分解，一般采用注射法补充，不宜 。固醇类和氨基酸衍生物属于小分子的物质不会被分解，口服后可以被吸收。 5.与激素有关的人类疾病 6.激素功能的实验验证方法 （1）一般思路 （2）方法示例 ①验证甲状腺激素的功能 a． 法 b． 法 ②验证胰岛素的生理功能 第2节 激素调节的过程 一、激素调节的实例——血糖平衡的调节 1.血糖概念：血液中的糖称为血糖，主要是 。 2.血糖的来源和去路 3.血糖的主要来源： 经消化、吸收进入血液。 4.空腹时血糖的重要来源： 分解成葡萄糖进入血液。 （ 不能分解成葡萄糖，补充血糖） 5.血糖平衡的调节：调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。 （3）激素在功能上是信息分子，只起 作用，不组成细胞结构，不提供能量，也不起催化作用。 （二）调节过程分析 （1）调节中枢： 。 （2）调节机制：受 共同调节；最主要的调节方式： 调节。 （3）神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。 1.神经调节 当血糖浓度变化时，会导致下丘脑的某个区域兴奋，通过有关传出神经控制胰岛A细胞、胰岛B细胞、肾上腺髓质、甲状腺分泌相关激素来调节血糖含量。 2.激素调节 参与血糖平衡调节的最主要的激素 （1）胰高血糖素 ①作用： 肝糖原分解和和非糖物质转变成葡萄糖。 ②作用结果：使血糖浓度 。 （2）胰岛素 ①作用： 肝糖原分解和和非糖物质转变成葡萄糖； 促进血糖进入组织细胞进行 ，进入肝、肌肉并合成 ，进入脂肪组织细胞转变为 。（即：促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖） ②作用结果：使血糖浓度 。 注： （1） 是唯一能够降低血糖的激素。 （2）升高血糖的激素有 、肾上腺素、甲状腺激素等。 （三）血糖平衡调节中存在反馈调节 （1））反馈调节概念：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，这种调节方式叫作反馈调节。 例如，胰岛素的作用结果会反过来影响 的分泌。 （2）反馈调节的意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持 具有重要意义。 （四）糖尿病及其防治 （1）诊断：空腹时，高血糖、尿糖。 （2）病因： 1型糖尿病：胰岛功能减退，分泌 减少所致。 2型糖尿病：与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。 摄入过多、 过少、 是2型糖尿病最常见的危险因素。 （3） 症状： 多饮、多尿、多食，体重减轻。葡萄糖氧化功能发生障碍，会增加蛋白质和脂肪的分解来供能，从而导致体重减轻。 二、激素调节的实例——甲状腺激素分泌的分级调节 2.甲状腺激素分泌调节机制 甲状腺激素的分泌既存在 调节，也存在 调节机制。 3．激素分泌调节机制——分级调节 (1)分级调节概念：人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种 调控，称为分级调节。 (2)其他分级调节：除甲状腺激素外，还有 和 分泌活动的调节也存在分级调节。人和高等动物体内存在着“下丘脑—垂体—甲状腺轴”“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等。 (3)分级调节意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级 调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 三、激素调节的特点 (1)通过 进行运输：内分泌腺产生激素后，弥散到体液中，随血液流到 ，传递着各种信息。因此，临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。 (2)作用于 ：激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的 相互识别，并发生特异性结合实现的。 (3)作为 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，以维持激素含量的动态平衡。 (4) ：血液中激素含量很少（一般为10－12～10－9mol/L）。但其作用效果极其显著。 四、激素间相互作用 1.在机体内，往往多种激素共同参与调节 生理功能，各种激素彼此关联，相互影响。 （1）协同作用：胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可 血糖，它们通过作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有协同作用。 （2）相抗衡： 则降低血糖，与胰高血糖素等的升糖效应相抗衡。 2.激素的作用机理 激素在功能上是信息分子，只起 作用，激素既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用。 第3节 体液调节和神经调节的关系 一、体液调节和神经调节的比较 1.体液调节 （1）概念：激素等化学物质，通过 传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。 ① 调节是体液调节的主要内容。 ②除激素外，其他一些化学物质，如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2)。CO2是调节 的重要体液因子，它刺激相关感受器，从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。 2．体液调节和神经调节的特点比较 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 神经调节 反射弧 准确、比较局限 短暂 二、体液调节和神经调节的协调 （一）实例1：体温的调节 （1）产热：主要是 产热。 安静状态下，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。 （2）散失：皮肤是人体最主要的散热器官，其散热主要是通过 的方式进行。 （3）体温相对恒定的原因：机体的产热和散热过程保持 。 （4）人和高等动物皮肤中分布着感受温度变化的 感受器，包括冷觉感受器和热觉感受器。温度感受器主要分布在 。 （5）体温调节过程 1.调节过程分析 ①调节中枢： 。 ②冷、热感觉中枢在 。 ③调节方式： 调节。 指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。 2.体温调节失调：体温调节的能力是 的。体温过高或过低都会影响 的正常进行，使细胞、组织和器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。 （二）实例2：水和无机盐平衡的调节 1.水平衡的调节 （1）水的来源： 、食物中的水和代谢中产生的水； （2）水的排出：由 （最主要途径）排出，由皮肤、肺、大肠排出。 （3）调节过程： ①水的摄入的调节主要依靠神经调节：当细胞外液渗透压 时，刺激下丘脑渗透压感受器产生兴奋，兴奋传至 产生渴觉而主动增加饮水。 ②水的排出量受神经和体液共同调节。 抗利尿激素：蛋白质类激素， 合成和分泌，由 释放。 2.无机盐平衡的调节（以钠离子为例） （1）主要来源是食盐，几乎全部由小肠吸收，主要经肾随尿排出。 （2）Na＋的浓度对于细胞 液渗透压的维持具有重要作用，机体对水和无机盐的调节，是基于保持细胞外液Na＋浓度，即保持细胞外液渗透压 。因此，水平衡和盐平衡的调节过程密切相关，通常称为 调节，主要是通过 完成的。 （3）调节过程： 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 ，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 ，其结果也是维持血钠含量的平衡。 3.水盐平衡的调节过程分析 （1）调节中枢： 。 （2）渴觉中枢： 。 （3）调节机制：神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节 和尿的成分实现的。 （4）在水盐平衡调节中， 既是感受器，又是调节中枢，还能作为效应器。 （体温平衡调节中枢、血糖平衡调节中枢、水盐平衡调节中枢： 。） 4.水盐调节失调：当人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时，都会丢失大量的 (主要是钠盐)。 5.K＋不仅在维持细胞 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。 三、神经调节和体液调节的关系 1.不少内分泌腺直接或间接地受 的调节， 调节可以看作是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，它们作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。 2.内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的 。如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育；成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性 ，表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。 意义：神经调节和体液调节相互协调，使各器官、系统的活动协调一致，共同维持 的稳态，保证各项生命活动正常进行，使机体适应环境的不断变化。 注：人和高等动物套的各项生命活动常常同时受 的调节。 第4章　免疫调节 第1节　免疫系统的组成和功能 一、免疫系统的组成：免疫 、免疫 、免疫 1．免疫器官 (1)组成：主要由 构成，并借助于 循环和 循环相互联系。 包括 、 、脾、淋巴结、扁桃体等。 (2)作用：免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。 ①骨髓和胸腺是免疫细胞 并发育成熟的地方。 ②脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。 (3)各器官作用： 名称 分布及特征 功能 扁桃体 咽腭部，左右各一，形状像扁桃 内部有很多免疫细胞，具有防御功能 淋巴结 沿淋巴管遍布全身， 主要集中在颈部、腋窝部和腹股沟部等处 是淋巴细胞集中的地方， 能阻止和消灭侵入体内的微生物 胸腺 位于胸骨的后面，呈扁平的椭圆形，分左、右两叶。随年龄而增长，在青春期时达到高峰，以后逐渐退化 是T细胞分化、发育、成熟的场所 脾 在胃的左侧，呈椭圆形 含大量淋巴细胞，也参与制造新的血细胞与消除衰老的血细胞等 骨髓 位于骨髓腔或骨松质内 是各种免疫细胞的发生地， 是B细胞分化、发育、成熟的场所， 是机体重要的免疫器官 2.免疫细胞：起源于骨髓的 细胞 类型：包括 细胞、 细胞和淋巴细胞(淋巴细胞包括B细胞、T细胞等) 项目 来源 分布 功能 淋巴细胞 B细胞 造血 干细胞 在 中成熟，位于淋巴液、血液和淋巴结中 在免疫反应中起重要作用 T细胞 在 中成熟，位于淋巴液、血液和淋巴结中； T细胞又包括 T细胞和 T细胞 树突状细胞 分布于皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织和淋巴器官内，成熟时有分支 具有强大的吞噬、呈递抗原功能 巨噬细胞 几乎分布于机体的各种组织中 具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能 3．抗原及抗原呈递细胞 (1)抗原 ①定义：能引发免疫反应的物质称为抗原。 ②本质：大多数抗原是 。 ③特性：A. 性：非机体自身成分以及自身衰老、死亡、癌变等的组织细胞。 B.大分子性：抗原多为相对分子质量大于10000的蛋白质，也可是多糖或脂质。 C. 性：一种抗原有特定的化学基团(抗原决定簇)被免疫系统识别。 (2)抗原呈递细胞(APC)：能 和加工处理抗原，并且可以将抗原信息 在细胞表面，以便 给其他免疫细胞，如：B细胞、树突状细胞和巨噬细胞。 4．免疫活性物质： 、细胞因子、 等 (1)来源：由 细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。 (2)类型：①抗体：由机体(浆细胞)产生的专门应对 的 (免疫球蛋白)，随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。(特异性：一种抗体只能与一种抗原结合) ②细胞因子∶由淋巴细胞分泌的免疫活性物质，如∶白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。 ③溶菌酶∶唾液腺、泪腺等细胞产生，能破坏多种 的细胞壁结构来杀死细菌。 注：(1)免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质，共同组成了人体的免疫系统，是免疫调节的结构和物质基础。 (2)新型冠状病毒肺炎康复者的血清中含有针对新型冠状病毒的 ，提取这样的血清输给临床病人，其中的抗体可以与新型冠状病毒结合，使病毒失活，有助于病人康复。 二、免疫系统的功能 1．保卫人体的三道防线 非特异性免疫： ，是机体在长期进化过程中遗传下来的，不针对某一特定病原体，而是对多种病原体都有防御作用( )； 特异性免疫：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 (不可遗传) 项目 组成 类型 第一道防线 和 非特异性免疫 第二道防线 中的杀菌物质(如溶菌酶)和 细胞(如巨噬细胞和树突状细胞) 第三道防线 众多的淋巴细胞 特异性免疫 注：(1)特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，二者共同担负着机体的防御功能； (2)吞噬细胞既参与非特异性免疫，又参与特异性免疫； (3)唾液、胃液、泪液中均有杀菌物质，但它们不是体液的组成成分，属于 防线； (4)溶菌酶：若在唾液或泪液中发挥作用，则属于 防线； 若溶菌酶在体液(如血浆)中发挥作用，则属于 防线。 (5)人生病时，通过口服或注射的抗生素，如青霉素、红霉素等，不属于免疫活性物质，抗生素杀灭病毒起作用的过程也不属于人体的免疫过程。 2．免疫系统的功能：免疫 、免疫 、免疫 (1)免疫防御：机体排除 抗原异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统 的功能； (2)免疫自稳：指机体清除 的细胞，进行自身调节，维持 稳态的功能； (3)免疫监视：指机体识别和清除 的细胞，防止 发生的功能。 第2节　特异性免疫 一、免疫系统对病原体的识别 1.识别方式：免疫细胞是靠细胞表面的 来辨认人体所有细胞膜表面具有的多种标签蛋白，以及细菌、病毒等病原体带有的身份标签。 2.免疫方式： 免疫和 免疫。 二、体液免疫 1．概念：通过体液中的 进行的免疫称为体液免疫。 2.体液免疫基本过程 (1)B细胞活化需要两个信号的刺激，此外，还需要 的作用。 两个信号：第一个为 与B细胞接触； 第二个为 细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 (2) 细胞因子由 细胞分泌，作用是促进B细胞的分裂、分化过程。 3.体液免疫的结果：抗原抗体结合后会形成 ，进而被其他免疫细胞 消化。 4.抗体 (1)概念：机体受 刺激产生的，并能与抗原发生 结合的免疫球蛋白。 (2)化学本质： 。 (3)存在部位：主要分布于 中，也分布在组织液及外分泌液(乳汁)中。 (4)抗体的作用：抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 注： ①只有 细胞能产生抗体，并且一种浆细胞只能产生一种抗体。 ②抗体具有 性，一种抗体只能与一种特定的抗原发生特异性结合。 抗原抗体在 中发生特异性结合。 ③抗体是一种分泌蛋白，与其合成分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 (4)记忆细胞与二次免疫应答(以体液免疫为例) ①记忆细胞：可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，保持对这种抗原的记忆。 ②二次免疫反应： 抗原再次入侵时， 细胞很快地作出反应，即 细胞，浆细胞产生大量 消灭抗原，此为二次免疫反应。 ③二次免疫特点：反应更 、更强烈，抗体产生的数量更 。 三、细胞免疫 1．概念：当病原体进入细胞内部，主要靠 细胞直接接触 细胞来“作战”的方式。 2.过程： 3.细胞免疫的结果：活化的细胞毒性T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，使其裂解、死亡，释放出病原体，进而被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消化。 4.二次免疫应答(以细胞免疫为例) 记忆T细胞如果再次遇到相同的抗原，会立即分化为 细胞，迅速、高效地产生免疫反应。 注：(1)细胞免疫主要直接对抗被病原体感染的细胞、 细胞，以及移植器官的异体细胞。 (2)参与体液免疫的免疫细胞主要是 细胞，参与细胞免疫的免疫细胞主要是 细胞。 辅助性T细胞既参与体液免疫，又参加细胞免疫。 胸腺发育不良，就不能分化成 细胞，就会影响细胞免疫和体液免疫，导致免疫功能低下。 (3)吞噬细胞不仅参与非特异性免疫，还参与特异性免疫。 若吞噬细胞摄取并消化病原体、吞噬抗原抗体结合形成的沉淀则属于 免疫； 若抗原呈递细胞摄取处理抗原但却无法消化掉，则会将抗原呈递给辅助性T细胞，这属于特异性免疫。 (4)艾滋病病毒(HIV)主要侵染 细胞，使其大量死亡，导致免疫功能低下。 (5)B细胞、T细胞、记忆细胞等受到抗原的刺激，会分裂分化，细胞周期变 ； 细胞和新形成的细胞毒性T细胞不具有增殖、分化的能力(高度分化不分裂)。 (6)细胞免疫的过程中，细胞毒性T细胞使靶细胞裂解死亡属于细胞 。 (7)浆细胞并非只来自B细胞。(细胞毒性T细胞、辅助性T细胞同理) 在二次免疫中，浆细胞的来源有两个：一是由B细胞增殖、分化而来， 二是由记忆B细胞增殖、分化而来。 5.与特异性免疫相关的几种重要细胞比较 细胞名称 来源 功能 巨噬细胞 吞噬、呈递抗原，吞噬抗原抗体结合体 树突状细胞 吞噬、呈递抗原 B细胞 识别抗原，分化为浆细胞、记忆B细胞 浆细胞 分泌抗体（不能识别抗原） 辅助性T细胞 识别抗原； 分泌细胞因子，促进B细胞或细胞毒性T细胞的分裂分化等 细胞毒性T细胞 与靶细胞结合使其裂解死亡 记忆细胞 识别抗原，分化成相应的效应细胞 注： (1)除了浆细胞不能识别抗原以外，其他免疫细胞能识别抗原(但吞噬细胞不能特异性识别)。 两个“唯一”：唯一不能识别抗原的是 细胞；唯一不能特异性识别抗原的是 细胞。 (2)免疫细胞能识别抗原是因为其表面有抗原识别 (糖蛋白)，体现了细胞膜的 功能。 (3)各种免疫细胞功能各不相同，是 的结果，但所含的遗传物质 。 6.初次免疫与二次免疫比较 (1)二次免疫的特点反应 ，产生的抗体 (机体再次接触相同的抗原时，记忆细胞会迅速分裂分化，快速产生大量抗体）。 (2)二次免疫过程中，效应细胞大多数来自 细胞的分裂分化，少部分来自淋巴细胞的分裂分化。 (3)疫苗进行多次接种的原因：诱导机体产生更多的 和 ，从而具有更强的免疫力。 (4)二次免疫发生的过程中，初次免疫反应依然发生。 初次免疫 二次免疫 体内记忆细胞 免疫前无 免疫前有 特点 反应慢、反应弱 反应快、反应强 抗体产生水平曲线 四、体液免疫和细胞免疫的协调配合 1.体液免疫与细胞免疫的比较 项目 体液免疫 细胞免疫 作用对象 游离于 中的抗原 被抗原侵入的 、自身突变细胞(癌细胞)和来自异体的移植组织、器官等 作用方式 抗体与相应的抗原特异性结合 细胞毒性T细胞与靶细胞结合 作用结果 抗体与抗原特异性结合，进一步发生变化，如形成沉淀，进而被其他免疫细胞吞噬、消化 活化的细胞毒性T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触，使其裂解、死亡，释放出病原体，进而被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消化 参与细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、 B细胞、浆细胞、记忆B细胞 抗原呈递细胞、辅助性T细胞、 细胞毒性T细胞、记忆T细胞 免疫时间 过程较迅速，所需时间短 过程较缓慢，所需时间长 联系 (1)B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开 细胞的辅助， 辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键作用； (2)体液免疫和细胞免疫各有其独特作用又巧妙配合、密切合作，共同完成对机体稳态的调节： ①体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体； ②消灭侵入细胞内的病原体，先靠 免疫将 裂解，使病原体失去藏身之所，再由 免疫发挥作用 2.免疫系统与神经系统、 内分泌系统之间的关系 (1)内环境稳态调节中的三类“信号分子”： ①种类： 、 、 ； ②作用方式：直接与 接触； ③受体的成分：一般是 调节方式 信号分子 来源 靶细胞或作用部位 化学成分 神经调节 神经递质 突触前膜释放 突触后膜 氨基酸类、多肽类、其他 体液调节 激素 内分泌腺或内分泌细胞 靶细胞 蛋白质类、多肽类、 氨基酸衍生物类、固醇类 免疫调节 细胞因子 主要为辅助性T细胞 B 细胞、 细胞毒性T细胞等 蛋白质 (2)神经调节、体液调节、免疫调节之间的区别与联系 项目 神经调节 体液调节 免疫调节 调节方式 体液运输 非特异性免疫、 特异性免疫 结构基础 主要是内分泌腺以及 兼有内分泌功能的细胞 由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等共同组成的免疫系统 三种调节的共性与 相互作用 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（如神经递质、激素和细胞因子等），这些信号分子的作用方式都是直接与受体接触。 ②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 性。 ③通过这些信号分子，复杂的机体才能够实现统一协调，稳态才能够得以维持。 第3节　免疫失调 免疫失调病的类型： 、 、 一、过敏反应(免疫防御功能过强) 1．概念： 的机体，在再次接触 的抗原时，有时会发生引发 或功能紊乱的免疫反应，这样的免疫反应称为过敏反应。 2．过敏原：引起过敏反应的 物质叫作过敏原，鱼、虾、牛奶、蛋类、花粉、花生、室内尘土、磺胺、奎宁、宠物的皮屑、棉絮等都是(或含有)过敏原。 3．发病机理 (1)机理：在 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 。当 的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应 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 。 (2)症状：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：(1)过敏反应有 之分； (2)有明显的 倾向和 差异。 5．预防与治疗：找出 并且尽量避免 接触该过敏原。 注： 过敏反应必需 次接触相同的过敏原才发生，初次接触过敏原不会发生过敏反应。 过敏反应是一种防御功能过强的 免疫。 二、自身免疫病(免疫防御功能过强) 1．概念：免疫系统对 成分发生反应，对组织和器官造成损伤并出现症状的免疫反应。 2．实例： 、 、 风湿性心脏病：酿脓链球菌刺激机体产生的抗体攻击与酿脓链球菌有类似结构的正常心脏。 三、免疫缺陷病(包括先天性的和获得性的) 1．概念：由机体免疫功能 或缺乏而引起的疾病。 (1)先天性免疫缺陷病：由于 而生来就有免疫缺陷， 2．种类 如：重症联合免疫缺陷病(与淋巴细胞发育有关基因突变或缺陷) (2) 免疫缺陷病：由疾病和其他因素引起 3.实例：艾滋病(AIDS：获得性免疫缺陷综合征) (1)病原体：HIV(人类免疫缺陷病毒，是一种 病毒)。 ①生活方式： 。 ②遗传物质： 。 ③遗传信息的传递过程： ④特点：突变频率高(RNA是单链结构，不稳定，容易突变)。 (2)致病机理：HIV侵染 细胞，使辅助性T细胞数量大量减少，免疫系统的功能减退， 最终死于由于免疫功能 引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 (3) 检测依据：患者血液中有抗HIV的抗体。 (4) 传播途径：性接触传播、血液传播、母婴传播等。 (5) 预防措施：切断传播途径。 第4节　免疫学的应用 一、疫苗 1．概念：疫苗通常是用 的或者减毒的 制成的生物制品。 2．作用机理：接种疫苗后，人体内可以产生相应的 和 细胞，从而对特定的传染病具有抵抗力。 3．举例：(1)世界上第一个预防癌症的疫苗：人乳头瘤病毒(HPV)疫苗。 (2)我国首个获得新兽药证书用于预防某个亚型禽流感的疫苗：人和动物的DNA疫苗。 (3)其他：天花疫苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、麻疹疫苗等。 注：(1)由于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，疫苗不必包含完整的病原体，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。 (2)疫苗具有病原体的抗原特性，相当于 ，但一般不具有感染性。 二、器官移植及其他方面应用 1．器官移植 (1)概念：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。 2.器官移植存在的问题 (1)免疫排斥 ①原因： 不同(也叫人类白细胞抗原，简称HLA)，免疫系统会把外来的器官当作“非己”成分进行攻击，即∶供体与受体会发生排斥反应(是一种 免疫)。 ②应对措施∶A.对供体(提供器官者)与受体(接受器官者)的组织相容性抗原进行配型，二者的主要HLA一半以上相同，才可以进行器官移植。 B.使用 (降低免疫能力)，提高了器官移植的成活率。 (2)供体器官短缺：①原因：供体器官来源不足。 ②应对措施∶通过自体干细胞培养诱导形成相应的组织、器官再进行移植；鼓励志愿者捐献器官。 3.器官移植成败关键：主要取决于供者与受者的 是否一致或相近。 三、其他应用 免疫学应用：免疫预防、免疫 和免疫 。 1.免疫预防：使用疫苗。 2.免疫诊断：利用抗原和抗体反应的高度 ，检测病原体和肿瘤标志物等。 3.免疫治疗：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。 例如治疗类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫 剂。 第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 向光性：在 的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。 一、生长素的发现过程 1.生长素的发现历程 （1）19世纪末， 父子 实验分析：①在a、b对照中，实验的自变量是胚芽鞘 ，因变量是 。结论：胚芽鞘的弯曲生长与 有关。 ②在c、d对照中，实验的自变量是 ，因变量则是 。结论：感光部位是 ，而不是尖端以下的 。 实验结论：胚芽鞘的 受单侧光的刺激后，向尖端下面的 传递了某种“影响”，造成伸长区背光侧比向光侧生长 ，从而使胚芽鞘出现向光性弯曲。 （2）1913年， ： a.实验过程及现象 切去胚芽鞘尖端，在尖端下面放一片琼脂片，单侧光的照射下，胚芽鞘 生长。 b.实验结论:胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过 传递给下部。 （3） 的实验 a.实验过程及现象 实验条件： 中。 原因：排除 对实验结果的影响。 b.变量分析 自变量： 因变量： c.实验结论：胚芽鞘弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部 造成的。 （4）温特实验 a.实验处理及现象 b.实验分析 ①自变量： 。 因变量： 。 ②实验组是 ，对照组是 。设置B组的目的是排除 对胚芽鞘的影响。 ③A与B对照说明造成胚芽鞘弯曲生长的是胚芽鞘尖端产生的 c.实验结论：胚芽鞘尖端能产生一种和动物激素类似的物质，会造成胚芽鞘弯曲生长，这种化学物质被命名为 。 (5)生长素的化学本质 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—— 。由于生长素在植物体内含量极 ，直到1946年人们才从高等植物中将其分离出来，并确认它也是 。进一步研究发现，植物体内具有与IAA相同效应的物质还有 、 等，它们都属于 。 注：（1）生长素产生部位：胚芽鞘 ；生长素发挥作用部位： （伸长区）；感受单侧光刺激的部位：胚芽鞘 ；弯曲生长的部位： ；横向运输的部位是胚芽鞘 。 （2） 光均能合成生长素； （3）生长素能透过琼脂块，但 透过云母片； （4）生长素最早是人尿中分离出来的，是因为人体内缺乏分解生长素的 ； （5）生长素是植物激素，成分是 ；生长激素是动物激素，成分是 。 2.向光性原因的现代解释：单侧光使得生长素在尖端以下部分分布 。 3.植物激素 （1）概念：由 产生，能从产生部位运送到 ，对植物的 有显著影响的 ，叫作植物激素。 （2）作用特点：植物激素作为 ，几乎参与 植物生长、发育过程中的所有生命活动。 （3）植物激素与动物激素的异同点 异同点 植物激素 动物激素 不同点 分泌器官 无特定的分泌器官 化学本质 蛋白质、氨基酸的衍生物、类固醇 作用部位 无明显的靶器官 运输方式 多样、复杂 相同点 ①由 产生；②从 运到 ；③起 作用；④ 二、生长素的合成、运输和分布 2．运输 (1)极性运输 ①定义：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学 运输到形态学 ，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。 ②方式： (2)非极性运输：在成熟组织中，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。 (3)横向运输：发生于幼嫩的 以及胚芽鞘 等产生部位，由单向刺激(如单侧光、重力等)引起的。 3．分布：生长素在 中都有分布，但相对集中分布在 ，如胚芽鞘、芽和根尖的 、 、发育中的 等处。 （1）产生部位 积累部位；如顶芽 侧芽，分生区 伸长区 （2）生长旺盛的部位 衰老组织，如幼根 老根 三、生长素的生理作用 1．生长素的作用、作用方式、作用机理及特点 (1)作用方式：不像酶那样催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着 的作用。 (2)生长素的作用：在植物体内，生长素在细胞水平上起着促进 、诱导 等作用；在器官水平上则影响器官的 ，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 注：生长素首先与细胞内某种蛋白质—— 特异性结合，引发细胞内发生 过程，进而诱导 ，从而产生效应。 (3)作用特点 生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。 ①浓度：一般情况下，生长素在浓度 时促进生长，浓度过高时 生长。例如，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 。由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到 ，植物因而表现出 。去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，于是侧芽萌动、加快生长。 ②植物细胞的成熟情况： 对生长素敏感， 则比较迟钝。 ③器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度不一样。对于不同器官来说，生长素促进生长的最适浓度不同，根、芽、茎的敏感程度从高到低依次为： 。 2．在生产上的应用 顶端优势原理在农业生产和园艺上得到广泛利用。例如，农民会适时摘除棉花的 以促进 的发育，从而使它多开花、多结果；园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。 四、与生长素相关的实验 1．验证生长素的产生部位在尖端 (1)实验操作 ①实验组：取放置过胚芽鞘尖端的琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图甲)。 ②对照组：取未放置过胚芽鞘尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的胚芽鞘一侧(如图乙)。 (2)实验结果：甲中胚芽鞘 弯曲生长，乙中胚芽鞘 。 2．验证生长素的横向运输发生在尖端 (1)实验操作(如图)： (2)实验结果：装置a中胚芽鞘 生长；装置b和c中胚芽鞘 生长。 3．验证生长素的极性运输只能是从形态学上端向形态学下端运输 (1)实验操作(如图)： (2)实验结果：A组 生长；B组 生长。 第2节 其他植物激素 一、其他植物激素的种类和作用 1．赤霉素的发现 (1)水稻→感染赤霉菌→恶苗病。 (2)实验：赤霉菌培养基的滤液水稻―→恶苗病。 (3)科学家从赤霉菌培养基滤液中分离出赤霉素。 (4)赤霉素在植物中普遍存在，而且有许多种。 2．其他植物激素的比较 植物激素种类 合成部位 主要作用 赤霉素 促进细胞 ，从而引起植株增高；促进细胞 ；促进种子 、开花和果实发育 细胞分裂素 主要是 促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成 乙烯 植物体各个部位 促进果实 ；促进开花；促进 脱落 脱落酸 的叶片等 抑制细胞分裂；促进气孔 ；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子 注：植物体内还有一些天然物质也起到调节生长发育的作用。其中， 被认定为第六类植物激素，能促进茎、叶细胞的 ，促进花粉管 、种子萌发等。 3．植物激素的含量及作用：植物激素在植物内含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控 、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。 二、植物激素间的相互作用 1．在植物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。 2．各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种植物激素 植物的生长发育和对环境的适应。 (1)生长素主要促进 的分裂，细胞分裂素主要促进 的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出 作用。 (2)在种子萌发过程中， 促进萌发， 抑制萌发，二者作用效果相反。 注：1.具有协同作用的激素 (1)促进生长的激素：生长素、 、 和油菜素内酯。 (2)延缓叶片衰老的激素： 和生长素。 (3)促进种子萌发的激素：赤霉素和 。 (4)促进果实脱落的激素： 和脱落酸。 2．作用效果相反的激素 3．不同激素在代谢上存在相互作用。 举例：生长素浓度升高到一定值时，就会促进 的合成，而乙烯含量的升高，反过来会 生长素的作用。 4．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，而是不同激素的 含量。 举例：黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值 ，有利于分化形成雌花，比值 则有利于分化形成雄花。 5．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 举例：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，调节着果实的发育和成熟。 注：基因选择性表达会影响激素的 ；激素也会影响基因的表达。植物的生长、发育，是由 种激素相互作用形成的调节网络调控的。 第3节 植物生长调节剂的作用 一、植物生长调节剂的类型和作用 1．植物生长调节剂定义：由 合成的，对植物的生长、发育有 作用的化学物质。 2．植物生长调节剂分类：一类分 与植物激素类似，如 ；另一类 与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的 ，如α－萘乙酸(NAA)、矮壮素等。 3．植物生长调节剂优点 (1)植物生长调节剂应用领域 ，对于提高作物产量，改善产品品质等，都起到了很好的作用。 (2)施用植物生长调节剂还能 人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。 4．植物生长调节剂缺点 (1)植物生长调节剂使用不当，则可能影响作物 和产品品质。 (2)过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。 5．植物生长调节剂的相关规定 (1)我国对于植物生长调节剂的生产、销售和使用都有明确的规定。 (2)在农业生产过程中，是否施用、如何施用植物生长调节剂，需要理性评估。 注：(1)在我国，植物生长调节剂属于农药管理范围，只有取得农药登记并获得生产许可的植物生长调节剂产品，才能生产、经营和使用。 (2)植物生长调节剂不是营养物质，也不是万灵药，只有配合浇水、施肥等措施，适时施用，才能发挥效果。 6.各种植物生长调节剂的应用 植物生长调节剂 应用 赤霉素 用 处理大麦，可以使大麦种子无须发芽就能产生 ，进而生产啤酒 膨大剂 会使水果长势 ，个头变大， 水果成熟，使其提前上市 青鲜素 青鲜素可以延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期(抑制发芽) 乙烯利 用于催熟果实 二、植物生长调节剂的施用 1．施用植物生长调节剂应注意的问题 (1)生产上需要根据 情况，选择恰当的植物生长调节剂。 (2)还要综合考虑 、效果和 、调节剂残留、价格和 等因素。 2．预实验：在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验，可以为进一步的实验 ，也可以检验 3．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 (1)实验原理 生长素类调节剂的生理作用与其 具有很大的关系。例如，适当浓度的2，4－二氯苯氧乙酸(简称2，4－D)可以 插条生根，浓度过高时会 生根，高浓度的2，4－D甚至会杀死双子叶植物。 (2)常用方法 ①浸泡法：把插条的 浸泡在配制好的溶液中，深约3 cm，处理几小时至一天。这种处理方法要求溶液的浓度 ，并且最好是在遮阴和空气湿度 的地方进行处理。 ②沾蘸法：把插条基部在浓度 的药液中沾蘸一下(约5 s)，深约1.5 cm即可。 (3)变量分析 ①本实验的自变量是 ，因变量是 ，检测指标是 。 ②无关变量： 等。无关变量在实验中的处理要采用等量的原则，如处理的时间长短一致、选用相同的植物材料等。 (4)实验流程 ①设置重复组，即每组不能少于 枝条。 ②设置对照组，清水 对照；设置浓度不同的 进行对比，目的是探究2，4－D溶液促进扦插枝条生根的情况。 ③在确定了最适浓度的大致范围后，可在此范围内利用更 梯度的系列溶液获得更精确的最适浓度范围。 4．尝试利用乙烯利催熟水果 (1)乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体，pH<3.5时比较稳定，随着溶液pH的 ，它会分解释放出乙烯，乙烯对水果有 作用，还可以进一步诱导水果自身产生乙烯，加速水果成熟。 (2)乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时需要做好防护措施，并在通风良好的环境进行。乙烯利遇到明火可燃烧，需要注意防火。 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 一、光对植物生长发育的调节 1．光的作用：光是植物进行光合作用的 。光也作为一种信号，影响、调控植物 的全过程。 (1)少数植物的种子需要在有光的条件下才能萌发，如烟草和莴苣；有些植物的种子在有光条件下萌发得好一些，如早熟禾、毛蕊花；还有一些植物的种子萌发，则受光的抑制，如洋葱、番茄。 (2)光会使植物的形态发生变化，如豆芽。 (3)很多植物的开花与昼夜长短有关，如菠菜、菊。 (4)植物的向光性生长。 2．植物具有能接受光信号的分子，光敏色素是其中一种 (1)光敏色素的本质： (色素—蛋白复合体)。 (2)光敏色素的分布：分布在植物的各个部位，其中在 的细胞内比较丰富。 (3)生理变化：光信号→细胞感受光信号→ 被激活，结构发生变化→信号转导→ 接受信号→调控 →产生特定物质→产生生物学效应 注：光敏色素主要吸收 。植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的 。可以认为，环境中的红光、蓝光，对于植物的生长发育来说，是非常关键的。 二、参与调节植物生命活动的其他环境因素 1． 参与植物生长发育的调控 (1)植物的所有生理活动都是在 内进行，温度可以通过影响 、植株生 长、 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。 (2) 很大程度上就是由温度决定。 2． 参与植物生长发育的调控 (1)重力参与植物生长发育调控的重要性：重力是调节 的重要环境因素。 (2)调节方式：植物的根、茎中具有感受重力的 ，可以将重力信号转换为 的信号，造成 ，从而调节植物的生长方向。 (3)假说：淀粉—平衡石假说。 三、植物生长发育的整体调控 1．植物生长发育的调控，是由 共同完成的。 2．植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因 的调控之下。 3．对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过 传递信息。激素作为信息分子，会影响细胞的 ，从而起到调节作用。同时， 是基因表达调控的结果，也受到 的影响。 4．在个体层次，植物的生长、发育、繁殖、休眠，实际上，是植物 ，调控基因表达以及 产生、分布，最终表现在 和 水平上的变化。 14 学科网（北京）股份有限公司 $