第三章生命的稳态与调节考前必备知识点-2026-2027学年科学浙教版九年级上册
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内容正文:
第三章 生命的稳态与调节知识点
3.1 神经调节
一、人体的稳态
1、人必须从外界摄取食物才能维持自身的生存
合成
消化、吸收和运输
食物 细胞 人体所需的有机物
人体细胞始终处在液体环境中,该液体环境始终维持着 。(如体液的pH维持在7.35-7.45,基本保持稳定。健康人的体温在一日之内始终接近 。)以保证 发挥最佳催化作用,使物质 和 反应顺利进行。
2、人体稳态:人体所处的外界环境是不断变化的,但人体通过调节作用,可维持细胞所处液态环境的 ,使其处于一种动态的平衡状态,这种状态称为人体稳态。
3、人体稳态的判断:
人们通过测量大量健康人体内的 ,可统计得到其正常变动范围。
在身体检查时,只要将检测到的数据与正常变动范围对比,即可判断身体的健康状况。
4、人体维持自身稳态的调节能力是有 的。
5、从生命系统的各个构成层次看,生命体均存在着稳态的特性。
1)细胞水平上存在着 的相对稳定;
2)在个体水平上存在着体重、呼吸频率和心率等一系列 的相对稳定;
3)在生态系统水平上存在着系统 的相对稳定等。
6、维持生命体稳态的意义:
保持生命系统的稳态有利于其在环境中更好地生存。
二、神经系统的组成和功能
(1) 对刺激的反应
1、人体对外界刺激作出反应是由 完成的。不同的人对刺激所反应的快慢是不同的。
2、神经系统调节的特点:快速而短暂。
3、对刺激的反应过程: →传导信息→ →传导信息→ 。(神经调节的基本过程)
4、特点:许多器官(如眼、鼻、耳、皮肤、神经、脑、脊髓和运动器官等)协同作用的结果。
人体能接收和传导信息、分析和处理信息、传出信息至肌肉的结构分别是什么?
1)用显微镜观察神经元的永久装片,认识神经元的各部分结构。
2)与人的一般细胞相比较,神经元在结构上有什么特点?
3)神经元的结构特点对信息的传递有什么意义?
二、神经元
1、神经细胞:眼睛的视网膜上的 细胞能接受光的刺激,鼻粘膜上的 细胞能接受气味的变化,味蕾中的 细胞能接受化学物质的刺激等,这些都是神经细胞
2、神经细胞也叫 :是神经系统的基本结构单位和功能单位;(注:神经元是人和动物特有的,植物没有神经细胞)
3、神经元的结构组成:神经元由 、 和 三部分构成。
比较项目
树突
轴突
数量
形态
功能
4、依据功能不同,可将神经元分为三种类型:
① 神经元:感受并传入信息。
② 神经元:传达或处理信息。
③ 神经元:传出信息到肌肉等器官。
5、神经纤维:
神经元的细胞体大量集中在 和 等器官中。
长的树突和轴突称为 、可分为 和 两类。
许多神经纤维被包裹在一起形成 。
6、神经冲动:
1)神经元在受到刺激后,会产生一种生物电变化,这种生物电变化能沿着细胞膜按
传导。
这种可传导的生物电变化叫作神经冲动,简称冲动。
2)神经冲动是神经系统中 的基本单位,它以 的形式沿着神经纤维传导。
神经冲动传导的方向:在一个神经元中,冲动的传导方向是从 → → →下一个神经元的树突单向传导的。
7、神经元的功能:
神经元的基本功能就是 及 。
感觉神经元的树突末端及运动神经元的轴突末端一般分布在什么地方?
三、神经系统
1、 神经系统由 组成:
人体内数百至上千亿个神经元组成了脑和脊髓等不同的器官,并进一步构成人体神经系统。
2、功能:
3、神经系统的组成:
人体神经系统分为 和 。
(1)中枢神经系统: 各种信息,决定和启动相应的反应。包括 和 。
(2)周围神经系统:负责中枢神经系统和其它部位的 ,包括 和 。
脑神经:来自脑,共12对,主要支配头部和颈部各个器官的感受和运动。
脊神经:来自脊髓,共31对,主要支配身体的颈部、四肢和内脏的感受和运动。
4、 脑:脑包括 、间脑、 和 ,位于 内。
大脑:特别发达,是中枢神经系统的 部分,是人的思维器官。
小脑:主要负责人体 。
脑干:位于大脑的下面,主要控制 系统, 系统的运动。
5、 脊髓:脊髓是 的延续,位于脊柱中间的椎管内,呈扁圆柱形。脊髓是由许多神经元组成的。脊髓是中枢神经的 部分,主要有 和 两个方面的功能。
6、神经中枢:
1)灰质和白质:
中枢神经系统中, 密集分布的区域颜色 ,称为灰质;
密集分布的区域颜色 、称为白质。
大脑灰质在 ,白质在 ,脊髓灰质在 ,白质在 。
大脑表层的灰质区称为 。
人的大脑皮层还能对语言和文字发生反应,因而具有抽象、概括、推理、计算、想象等思维能力。
2)神经中枢:
在脑和脊髓中,特定灰质区的神经元构成一个信息处理中心,负责调控某一特定生理功能,形成一个 。
如, 中的视觉中枢和听觉中枢、 中的呼吸和心跳中枢、 中的体温调节中枢及 中的排尿反射中枢等。
图3.1-8 大脑皮层的一些神经中枢
7、保护脑:
脑是人体中 、 的器官,应保持最佳状态。
措施:保证充足的睡眠、注意营养、丰富的学习活动和生活体验。
1)为什么上了一节课后,要安排课间休息?
2)根据大脑皮层不同神经中枢的功能,解释为什么学校里编排课程表时,常常要把数学、外语、体育等科目交叉安排。
3.2 人体的激素调节
1、 胰岛素的发现
20世纪之前,人们一直认为人和动物的生命活动都是由 调节的。知道20世纪初,人们开始了解 在生命活动调节中的重要作用。
1776年,英国医生多布森通过实验证明糖尿病患者的尿中含有 。
1889年,研究者发现,切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病。
1920年,班廷获知,结抗胰管能引起胰腺萎缩,但 却保持完好。
1921年,班廷和贝斯特用实验证实: 确实能分泌降低血糖的 。
1916年,研究者猜测 能分泌抗糖尿病的物质。
1869年,研究者用显微镜观察胰腺组织时,发现 。
1921年,班廷和贝斯特发现胰岛素的实验:
实验对象
10多只健康的狗。
实验组别
甲组
乙组
实验处理
,待胰腺萎缩后制成提取液。
,造成糖实验性尿病模。
实验过程
将甲组制成的提取液注入到乙组狗的体内,发现乙组狗的血糖含量迅速 。停止注射一段时间后,狗的糖尿病症状又重新出现,反复几次。
实验结论
胰腺中的 确实能分泌具有降低血糖的 ---即胰岛素。
在班廷和贝斯特之前,其他科学家无法证实胰岛素存在的主要原因是什么?班廷和贝斯特是如何设计对照实验的?
二、内分系统和激素
(一)内分泌系统
1、概念:由内分泌腺及一些分散在其他器官中的内分泌细胞组成。
2、人体内主要内分泌腺:垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺中的胰岛、男性的睾丸、女性的卵巢。
3、功能:调节人体生命活动。
说明:1、内分泌腺没有 ,它们的分泌物直接进入腺体内的 。
2、下丘脑中某些神经细胞有分泌功能,能调节 的活动。
3、 既是内分泌腺,也是外分泌腺,胰腺细胞分泌的胰液,通过导管流入十二指肠,这是胰腺的外分泌腺,胰腺中分散存在着许多内分泌细胞团(胰岛),其分泌物(胰岛素)直接进入血液,这是胰腺的内分泌腺。
4、 内分泌腺与外分泌腺的区别
比较项目
外分泌腺
内分泌腺
有无导管
分泌物
分泌物排出方式
举例
(二)激素
1、 概念:内分泌腺分泌单位具有调节作用的 称为激素。
2、 激素的特点:血液中的含量 。
3、 激素的作用:对生物体的 、 、 、对外界刺激的反应等生命活动起重要的调节作用。
人体中有哪几种内分泌腺?它们各分泌哪些激素?哪几种激素与人体的生长直接相关?哪几种激素与生殖直接相关?
4、人体主要内分泌腺的种类、位置、分泌的激素及其作用
内分泌腺
位置
分泌的激素
激素功能
垂体
脑下方
促进全身的生长发育
甲状腺
颈部
促进体内物质和能量的转换,提高神经系统的兴奋性
肾上腺
两侧肾脏上方
加快心跳的节奏,扩张通往肌肉的血管
胰腺(胰岛)
胰脏消化腺泡之间
促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉里
卵巢(女性)
睾丸(男性)
睾丸位于阴囊内,卵巢位于盆腔
促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持人的第二性征
4、激素分泌异常
激素分泌情况
疾病
具体症状
幼年时生长激素分泌不足
发育迟缓,身材异常矮小,
幼年时生长激素分泌过多
人体各部位过度生长,四肢长度更为突出,巨人的寿命往往不长
成年人生长激素分泌过多
手大、脚大、指粗、鼻高等
胰岛素分泌不足
多尿、多饮、多食、消瘦和疲乏,血糖含量增高,出现尿糖症状
幼年时甲状腺激素分泌不足
反应迟钝, ,身材矮小
甲状腺激素分泌过分旺盛
甲状腺机能亢进(甲亢)
情绪易激动,精神紧张,失眠、心跳过快
成人缺 导致甲状腺激素合成不足:甲状腺代偿性增生,患 (大脖子病),可通过食用 、摄入海带等含碘食物预防。
三、激素的反馈调节
(一)反馈调节和负反馈调节
1、反馈调节的两种方式
正反馈调节
负反馈调节
概念
反馈信息使原来的工作效果
反馈信息使原来的工作效果
举例
空调工作过程中,信息促使空调开始制冷工作。
空调工作过程中,信息促使空调停止制冷工作。
(二)血糖
1、含量:人体血糖正常含量基本维持在 (即5.00mmol/L)。
2、 来源: 物质的消化和吸收。
3、 作用:人体主要的 物质。
(三)人体内血糖含量的调节:
1、胰岛素的作用是: 。
2、 人体血糖的调节过程:
①当人进食后,血糖含量会 , 接收信息,胰岛素分泌量开始 ,促使血糖进入 和其他组织细胞内,从而使血糖含量 ;
②血糖含量 ,胰岛素分泌 ,最终使血糖含量保持在正常范围内;
③当人饥饿时,血糖含量 , 接收信息, 分泌增加,促使肝细胞向血液中释放 ,从而使血糖含量 ,以保持在维持在正常范围内。
3、血糖含量调节过程图解
血糖含量升高
血糖含量下降
胰高血糖素分泌增加
胰岛素分泌增加
胰岛细胞接收信息
胰岛细胞接收信息
血糖含量升高
正常
血糖含量下降
(四)胰岛素分泌异常的病症:
1、胰岛素分泌不足: 。血糖含量 正常值。治疗: 。是否患糖尿病可以检查血液血糖浓度是否为 或检查尿里是否含 。
2、胰岛素分泌过多: 。血糖含量 常值。多吃 物质,补充血糖,药物调节胰岛素分泌。
血糖含量的调节过程是否属于负反馈调节?为什么?
(五)激素调节与神经调节的区别与联系
激素调节
神经调节
区别
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
联系
四、体温调节
在不同的环境温度下,人体的体温总是保持相对恒定。人体维持恒定的体温有什么好处?
(一) 人体的正常体温
1、不同部位测得的温度值有所 。
测量部位
正常范围/℃
腋窝
36.0 — 37.4
口腔
36.7 — 37.7
直肠
36.9 — 37.9
2、正常人的体温并 一个固定值,而是一个温度范围,一般不超过 。
2、一般年轻者体温 年老者,一般女性的体温 男性。
体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态、体力活动等影响。
(二)产热与散热
1、产热:
(1)在安静时,产生的热量主要来自 。
(2)在运动时,产生的热量主要来自 。寒冷时, 骨骼肌颤抖,能使热量
(3) 和 也能影响产热。(例如寒冷时,想到冰冷的环境,会觉得更冷,使人“发抖”,促使骨骼肌产生更多热)
2、散热:
(1)人体的主要散热器官: ,人体 以上的热量是通过 散发出去的,此外还有通过呼吸、排尿、排便的途径散热。
(2)皮肤散热的主要方式:散热有 和 两种方式。
(3)皮肤的直接散热:
皮肤的直接散热主要通过 的方式进行
① 散热:人体通过向外界不断发出红外线的方式进行辐射散热。
② 散热:通过将热传递给与之直接接触的物体。
③ 散热:通过空气对流促进热交换的方式进行散热。
直接散热的快慢与人体和外界环境的 有关。
①温度差越大散热越块:皮肤直接散热的多少取决于皮肤表面与环境之间的温度差。
②血流量越多散热越快:流经皮肤血流量越多,热量散失的越多。
低温:血管 ,皮肤血流量 ,皮肤温度 ,散热量 。
高温:血管 ,皮肤血流量 ,皮肤温度 ,散热量 。
3、常温下,皮肤汗液分泌少,主要通过皮肤 。
当外界温度≥体表温度时, 成了主要的散热方式。
人体是如何通过神经系统和内分泌系统的协同调节来维持体温的相对恒定的呢?
增加产热
皮肤血管收缩,血流量减少;骨骼肌战栗;呼吸作用加强。
刺激
冷觉感受器
寒冷
减少散热
神经调节、
激素调节
下丘脑体温调节中枢
正常体温
皮肤血管舒张,血流量增多;汗液分泌增多。
热觉感受器
刺激
炎热
下丘脑调节体温示意图
增加散热
1、体温调节是否属于负反馈调节?为什么?
2、你能列举神经系统和内分泌系统共同参与调节以维持人体稳态的其他事例吗?
(三)体温调节
1、人体内的产热和散热过程是通过 来调节和控制的。
2、人体维持体温恒定的调节能力有
3、中暑
(1)概念:在高温环境中,人体不能及时地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了体温调节的 , ,而 ,会出现中暑现象。
(2)表现:体温高、头痛、头晕、心慌、恶心、呕吐、出冷汗、面色苍白,甚至昏厥,严重时危及生命。
(3)预防或治疗中暑:喝冰饮料、凉开水降低体内温度,吹风、敷凉毛巾等方式可降低体表温度。
4、在不同的环境中人的姿势和行为,保温或降温的措施(如增、减衣服),也能调节体温。
持续发热在39℃时,是否说明人体的产热大于散热?
3.3 动物行为和植物的感应性
一、动物的行为
1、概念:动物对环境刺激作出反应的过程称为动物行为。
2、分类:按照行为 的不同,可以把自然界中的动物行为分成 和
两大类。
3、有的行为就是一个简单的反射,如狗吃食物时会分泌唾液。复杂的行为往往是通过多个反射活动和激素分泌活动共同协调完成的,如乌鸦使用树枝取食洞中的食物等。
(1) 先天性行为(本能)
企鹅的求偶行为
雏鸟的索食行为
1、概念:自然界中,动物的有些行为是 的,是由动物体内的 所决定的,称之为先天性行为,也称为 。
2、特点:
(1)所有的动物都有 。
(2)是 的,有 模式。
(3)是一种在相应的刺激下, 后天的训练(学习)就能引起的反射性反应。
(4)是一种 的反射活动,由 以下的神经中枢参与即可完成。
3、意义:先天性行为是动物在进化过程中形成,并由遗传固定下来的,它对个体的生存和种族的延续具有重要意义。
4、举例:繁殖行为、摄食行为、求偶行为、迁徙行为、洄游行为等。
(二)后天学习行为(本领)
人的学习行为
马戏团动物的表演
1、概念:在 的基础上,通过 的作用,由 和学习而获得的行为,称为后天学习行为
2、特点:
(1)是个体在生活过程中逐步形成的。
(2)是建立在 的基础上通过学习获得
(3)需要 的参与才能完成。
(4)是动物和人适应 的一种重要反应方式
3、意义:
一般来说,动物越 ,学习能力 ,后天学习行为也 ,而且后天学习行为在动物的全部行为活动中所占的比例也 ,能使动物更好地适应 的环境
4、举例:幼狮向母狮学习捕食、马戏团动物的表演等。
(三)人类的学习行为
1、人类运用 进行学习的行为最复杂、最高等。
2、后天学习行为主要与神经系统的 有关, 越发达,学习能力就越强。
(四)先天性行为和后天学习行为的区别与联系
类别
先天性行为
后天学习行为
区
别
形成
获得途径
参与的神经中枢
适应特征
进化趋势
无脊椎动物行为的主要方式
动物越高等,后天学习行为越复杂,占全部行为的比例也越大
联系
是在 的基础上形成的,对个体的生存和种族的延续有重大意义。
1、非条件反射是人和动物生来就有的 反射,是 的行为。非条件反射的神经通路是生下来就存在的, 比较固定。
2、条件反射条件反射是生物个体在生活过程中逐渐形成的 反射, 不固定,可因条件改变而消退。 条件反射是 的重要功能。需大脑皮层参与。
二、植物的感应性
(一)植物的感应性
1、概念:植物感受刺激并作出反应的特征称为植物的感应性。
2、当植物受到 、触碰、 和 等环境因素刺激时,其形态和生理过程都可能会发生一定的变化。
3、表现:植物受到刺激后,其 、 和 会发生相应的变化。
1、在一个广口玻璃瓶里放一些湿棉花,将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间,将玻璃瓶放在温暖的地方,并保持湿润,放置几天,待种子长出芽和根后,将玻璃瓶横着固定放置1~2天,观察种子芽和根的生长方向。
蚕豆种子芽和根的生长方向
2、为何用浸泡过的蚕豆种子做实验?实验能得出什么结论?
(二、)向性运动和感性运动
1、向性运动
(1)概念:某些植物器官受环境 时, 刺激或 刺激方向生长,这种反应称为向性运动。
(2)刺激因素:接触、重力、光照、水分、化学物质等。
(3)举例:植物根的向地性、向水性、向化性;茎的向光性、背向地性等。
1、如图,在一个花盆里播种几粒小麦种子。待小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在不透光的硬纸盒里,在盒壁上开一个直径为1厘米的小孔,并将孔对着光。几天后观察现象。
2、小麦幼苗朝着什么方向生长? 。
3、小麦幼苗的生长方向与环境中的什么因素有关?
(3)植物的向光性
①概念:植物体在 的照射下 的现象称为植物的向光性。
②植物的向光性是普遍存在的。
③意义: 。
2、感性运动
(1)概念:植物对环境刺激所作出的反应与 无关,这种反应称为感性运动。
(2)刺激因素:机械触碰、光照和温度等。
(3)举例:含羞草机械触碰后小叶合拢;捕蝇草机械触碰后产生捕食运动;郁金香和番红花的花朵在温度升高时开放、温度降低时闭合。
3、向性运动与感性运动的异同点
植物的感应性
向性运动
感性运动
不同点
环境刺激
运动方向
时间
过程是否可逆
相同点
都是由外界刺激引起的植物反应
1
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第三章 生命的稳态与调节知识点
3.1 神经调节
一、人体的稳态
1、人必须从外界摄取食物才能维持自身的生存
合成
消化、吸收和运输
食物 细胞 人体所需的有机物
人体细胞始终处在液体环境中,该液体环境始终维持着相对稳定。(如体液的pH维持在7.35-7.45,基本保持稳定。健康人的体温在一日之内始终接近37°C。)以保证酶发挥最佳催化作用,使物质分解和合成反应顺利进行。
2、人体稳态:人体所处的外界环境是不断变化的,但人体通过调节作用,可维持细胞所处液态环境的相对稳定,使其处于一种动态的平衡状态,这种状态称为人体稳态。
3、人体稳态的判断:
人们通过测量大量健康人体内的生理指标,可统计得到其正常变动范围。
在身体检查时,只要将检测到的数据与正常变动范围对比,即可判断身体的健康状况。
4、人体维持自身稳态的调节能力是有限度的
5、从生命系统的各个构成层次看,生命体均存在着稳态的特性。
1)细胞水平上存在着细胞分裂和分化的相对稳定;
2)在个体水平上存在着体重、呼吸频率和心率等一系列生理指标的相对稳定;
3)在生态系统水平上存在着系统结构与功能的相对稳定等。
6、维持生命体稳态的意义:
保持生命系统的稳态有利于其在环境中更好地生存。
二、神经系统的组成和功能
(1) 对刺激的反应
1、人体对外界刺激作出反应是由神经系统完成的。不同的人对刺激所反应的快慢是不同的。
2、神经系统调节的特点:快速而短暂。
3、对刺激的反应过程:接受信息→传导信息→处理信息→传导信息→作出反应。(神经调节的基本过程)
4、特点:许多器官(如眼、鼻、耳、皮肤、神经、脑、脊髓和运动器官等)协同作用的结果。
人体能接收和传导信息、分析和处理信息、传出信息至肌肉的结构分别是什么?
人体能接收和传导信息的结构是感觉神经元;分析和处理信息的结构是中间神经元;
传出信息至肌肉的结构是运动神经元。
1)用显微镜观察神经元的永久装片,认识神经元的各部分结构。
2)与人的一般细胞相比较,神经元在结构上有什么特点?
神经元是具有长突起的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。
3)神经元的结构特点对信息的传递有什么意义?
细胞体是神经元的代谢、营养中心,具有接受信息、整合信息的功能。
细胞表面的突起,可以扩大接受面积,得到更多的信息,或传导更多的信息。
二、神经元
1、神经细胞:眼睛的视网膜上的感光细胞能接受光的刺激,鼻粘膜上的嗅觉细胞能接受气味的变化,味蕾中的味觉细胞能接受化学物质的刺激等,这些都是神经细胞
2、神经细胞也叫神经元:是神经系统的基本结构单位和功能单位;(注:神经元是人和动物特有的,植物没有神经细胞)
3、神经元的结构组成:神经元由细胞体、树突和轴突三部分构成。
比较项目
树突
轴突
数量
多
只有一条
形态
多分支,短而细
粗而长
功能
接受信息
传导信息
4、依据功能不同,可将神经元分为三种类型:
①感觉神经元:感受并传入信息。
②中间神经元:传达或处理信息。
③运动神经元:传出信息到肌肉等器官。
5、神经纤维:
神经元的细胞体大量集中在脑和脊髓等器官中。
长的树突和轴突称为神经纤维、可分为传入神经纤维和传出神经纤维两类。
许多神经纤维被包裹在一起形成神经。
6、神经冲动:
1)神经元在受到刺激后,会产生一种生物电变化,这种生物电变化能沿着细胞膜按一定方向传导。
这种可传导的生物电变化叫作神经冲动,简称冲动。
2)神经冲动是神经系统中信息传递的基本单位,它以电信号的形式沿着神经纤维传导。
神经冲动传导的方向:在一个神经元中,冲动的传导方向是从树突→细胞体→轴突→下一个神经元的树突单向传导的。
7、神经元的功能:
神经元的基本功能就是接受刺激产生冲动及传导冲动。
感觉神经元的树突末端及运动神经元的轴突末端一般分布在什么地方?
感觉神经元的树突末端分布在身体某些部位的上皮组织、结缔组织和肌肉组织内;
运动神经元的轴突末端分布在肌肉和腺体等器官的细胞周围。
三、神经系统
1、 神经系统由神经元组成:
人体内数百至上千亿个神经元组成了脑和脊髓等不同的器官,并进一步构成人体神经系统。
2、功能:接收刺激信息,并指导身体相应器官对这些信息及时作出反应,更好地维持自身的稳态。
3、神经系统的组成:
人体神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统。
(1)中枢神经系统:接收并处理各种信息,决定和启动相应的反应。包括脑和脊髓。
(2)周围神经系统:负责中枢神经系统和其它部位的通讯,包括脑神经和脊神经。
脑神经:来自脑,共12对,主要支配头部和颈部各个器官的感受和运动。
脊神经:来自脊髓,共31对,主要支配身体的颈部、四肢和内脏的感受和运动。
4、 脑:脑包括大脑、间脑、小脑和脑干,位于颅腔内。
大脑:特别发达,是中枢神经系统的最高级部分,是人的思维器官。
小脑:主要负责人体动作的协调性。
脑干:位于大脑的下面,主要控制血液循环系统,呼吸系统的运动。
5、 脊髓:脊髓是脑干的延续,位于脊柱中间的椎管内,呈扁圆柱形。脊髓是由许多神经元组成的。脊髓是中枢神经的低级部分,主要有传导和反射两个方面的功能。
6、神经中枢:
1)灰质和白质:
中枢神经系统中,神经元细胞体密集分布的区域颜色灰暗,称为灰质;
神经纤维密集分布的区域颜色亮白、称为白质。
大脑灰质在外,白质在内,脊髓灰质在内,白质在外。
大脑表层的灰质区称为大脑皮层。
人的大脑皮层还能对语言和文字发生反应,因而具有抽象、概括、推理、计算、想象等思维能力。
2)神经中枢:
在脑和脊髓中,特定灰质区的神经元构成一个信息处理中心,负责调控某一特定生理功能,形成一个神经中枢。
如,大脑皮层中的视觉中枢和听觉中枢、脑干中的呼吸和心跳中枢、下丘脑中的体温调节中枢及脊髓中的排尿反射中枢等。
图3.1-8 大脑皮层的一些神经中枢
7、保护脑:
脑是人体中最复杂、最重要的器官,应保持最佳状态。
措施:保证充足的睡眠、注意营养、丰富的学习活动和生活体验。
1)为什么上了一节课后,要安排课间休息?
大脑皮层的每个中枢若持续活动都易产生疲劳,课间休息是为了做到劳逸结合,有利于大脑功能的恢复,提高学习效率。
2)根据大脑皮层不同神经中枢的功能,解释为什么学校里编排课程表时,常常要把数学、外语、体育等科目交叉安排。
将数学、外语、体育等科目交叉安排的目的是让不同区域的神经中枢交叉使用,不易产生疲劳。
3.2 人体的激素调节
1、 胰岛素的发现
20世纪之前,人们一直认为人和动物的生命活动都是由神经调节的。知道20世纪初,人们开始了解激素在生命活动调节中的重要作用。
1776年,英国医生多布森通过实验证明糖尿病患者的尿中含有葡萄糖。
1889年,研究者发现,切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病。
1920年,班廷获知,结抗胰管能引起胰腺萎缩,但胰岛却保持完好。
1921年,班廷和贝斯特用实验证实:胰岛确实能分泌降低血糖的化学物质。
1916年,研究者猜测胰岛能分泌抗糖尿病的物质。
1869年,研究者用显微镜观察胰腺组织时,发现胰岛。
1921年,班廷和贝斯特发现胰岛素的实验:
实验对象
10多只健康的狗。
实验组别
甲组
乙组
实验处理
结扎胰管,待胰腺萎缩后制成提取液。
切除胰腺,造成糖实验性尿病模。
实验过程
将甲组制成的提取液注入到乙组狗的体内,发现乙组狗的血糖含量迅速下降。停止注射一段时间后,狗的糖尿病症状又重新出现,反复几次。
实验结论
胰腺中的胰岛确实能分泌具有降低血糖的化学物质---即胰岛素。
在班廷和贝斯特之前,其他科学家无法证实胰岛素存在的主要原因是什么?班廷和贝斯特是如何设计对照实验的?
其他科学家无法证实胰岛素存在的主要原因是缺少对照组,胰岛素会被胰腺自己分泌的胰蛋白酶分解掉。
班廷和贝斯特的对照实验:将一组狗结扎胰管,另一组狗摘除胰腺;待结扎胰管萎缩后制成提取液注射在切除胰腺的狗体内。
二、内分系统和激素
(一)内分泌系统
1、概念:由内分泌腺及一些分散在其他器官中的内分泌细胞组成。
2、人体内主要内分泌腺:垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺中的胰岛、男性的睾丸、女性的卵巢。
3、功能:调节人体生命活动。
说明:1、内分泌腺没有导管,它们的分泌物直接进入腺体内的毛细血管。
2、下丘脑中某些神经细胞有分泌功能,能调节垂体的活动。
3、胰腺既是内分泌腺,也是外分泌腺,胰腺细胞分泌的胰液,通过导管流入十二指肠,这是胰腺的外分泌腺,胰腺中分散存在着许多内分泌细胞团(胰岛),其分泌物(胰岛素)直接进入血液,这是胰腺的内分泌腺。
4、 内分泌腺与外分泌腺的区别
比较项目
外分泌腺
内分泌腺
有无导管
有导管
无导管
分泌物
汗液、唾液、消化液等
激素
分泌物排出方式
通过导管排到体表或器官腔内
直接进入血液,随着血液循环运输
举例
汗腺、胃腺和唾液腺
垂体、肾上腺、甲状腺、性腺、胰岛
(二)激素
1、 概念:内分泌腺分泌单位具有调节作用的化学物质称为激素。
2、 激素的特点:血液中的 含量 极少。
3、 激素的作用:对生物体的 生长发育 、 新陈代谢 、 生殖 、对外界刺激的反应等生命活动起重要的调节作用。
人体中有哪几种内分泌腺?它们各分泌哪些激素?哪几种激素与人体的生长直接相关?哪几种激素与生殖直接相关?
人体主要内分泌腺有:垂体、甲状腺、胸腺、胰岛、肾上腺、性腺(卵巢、睾丸)。
垂体分泌生长激素;甲状腺分泌甲状腺激素,胰岛分泌胰岛素;肾上腺分泌肾上腺激素;卵巢分泌雌性激素,睾丸分泌雄性激素。
与人体生长有关的激素主要包括:生长激素、甲状腺激素和胰岛素;与生殖有关的激素主要包括雌性激素和雄性激素。
4、人体主要内分泌腺的种类、位置、分泌的激素及其作用
内分泌腺
位置
分泌的激素
激素功能
垂体
脑下方
生长激素
促进全身的生长发育
甲状腺
颈部
甲状腺激素
促进体内物质和能量的转换,提高神经系统的兴奋性
肾上腺
两侧肾脏上方
肾上腺素
加快心跳的节奏,扩张通往肌肉的血管
胰腺(胰岛)
胰脏消化腺泡之间
胰岛素
促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉里
卵巢(女性)
睾丸(男性)
睾丸位于阴囊内,卵巢位于盆腔
雌性激素
雄性激素
促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持人的第二性征
4、激素分泌异常
激素分泌情况
疾病
具体症状
幼年时生长激素分泌不足
侏儒症
发育迟缓,身材异常矮小,智力正常
幼年时生长激素分泌过多
巨人症
人体各部位过度生长,四肢长度更为突出,巨人的寿命往往不长
成年人生长激素分泌过多
肢端肥大症
手大、脚大、指粗、鼻高等
胰岛素分泌不足
糖尿病
多尿、多饮、多食、消瘦和疲乏,血糖含量增高,出现尿糖症状
幼年时甲状腺激素分泌不足
呆小症
反应迟钝,智力低下,身材矮小
甲状腺激素分泌过分旺盛
甲状腺机能亢进(甲亢)
情绪易激动,精神紧张,失眠、心跳过快
成人缺碘导致甲状腺激素合成不足:甲状腺代偿性增生,患地方性甲状腺肿(大脖子病),可通过食用加碘盐、摄入海带等含碘食物预防。
三、激素的反馈调节
(一)反馈调节和负反馈调节
1、反馈调节的两种方式
正反馈调节
负反馈调节
概念
反馈信息使原来的工作效果增强
反馈信息使原来的工作效果减弱
举例
空调工作过程中,信息促使空调开始制冷工作。
空调工作过程中,信息促使空调停止制冷工作。
(二)血糖
1、含量:人体血糖正常含量基本维持在90毫克/100毫升(即5.00mmol/L)。
2、 来源:糖类物质的消化和吸收。
3、 作用:人体主要的供能物质。
(三)人体内血糖含量的调节:
1、胰岛素的作用是: 促进血糖合成糖元,加速血糖分解 。
2、 人体血糖的调节过程:
①当人进食后,血糖含量会升高,胰岛细胞接收信息,胰岛素分泌量开始增加,促使血糖进入肝细胞和其他组织细胞内,从而使血糖含量下降;
②血糖含量下降,胰岛素分泌减少,最终使血糖含量保持在正常范围内;
③当人饥饿时,血糖含量下降,胰岛细胞接收信息,胰高血糖素分泌增加,促使肝细胞向血液中释放葡萄糖,从而使血糖含量增加,以保持在维持在正常范围内。
3、 血糖含量调节过程图解
血糖含量升高
血糖含量下降
胰高血糖素分泌增加
胰岛素分泌增加
胰岛细胞接收信息
胰岛细胞接收信息
血糖含量升高
正常
血糖含量下降
(四)胰岛素分泌异常的病症:
1、胰岛素分泌不足:糖尿病。血糖含量高于正常值。治疗:注射胰岛素。是否患糖尿病可以检查血液血糖浓度是否为90毫克/100毫升或检查尿里是否含葡萄糖。
2、胰岛素分泌过多:低血糖症。血糖含量低于正常值。多吃糖类物质,补充血糖,药物调节胰岛素分泌。
血糖含量的调节过程是否属于负反馈调节?为什么?
是;负反馈调节是指反馈信息的作用与控制信息相反,使系统维持稳定的调节方式。血糖调节的负反馈过程:当血糖浓度升高时,刺激胰岛细胞分泌胰岛素,胰岛素促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,使血糖浓度降低;当血糖浓度降低时,刺激胰岛细胞分泌胰高血糖素(及肾上腺分泌肾上腺素),促进肝糖原分解、非糖物质转化为葡萄糖,使血糖浓度升高。血糖浓度通过这样的调节维持相对稳定,调节结果抑制了初始的血糖变化,符合负反馈调节的特点。
(五)激素调节与神经调节的区别与联系
激素调节
神经调节
区别
作用途径
通过体液运输
通过反射弧完成
反应速度
缓慢
迅速
作用范围
广泛
准确、范围局限
作用时间
持久
短暂
联系
两者不是独立进行的,而是相互协调,神经调节主导,激素调节辅助并影响神经调节,共同维持机体的稳态。
四、体温调节
在不同的环境温度下,人体的体温总是保持相对恒定。人体维持恒定的体温有什么好处?
1、扩大了动物生存的空间
2、摆脱环境温度的限制,能适应各种环境下的生活
3、恒定的体温是动物进行正常新陈代谢的基本条件,体温过高或过低,都会影响新陈代谢的正常进行,严重时会导致死亡。
(一) 人体的正常体温
1、不同部位测得的温度值有所不同。
测量部位
正常范围/℃
腋窝
36.0 — 37.4
口腔
36.7 — 37.7
直肠
36.9 — 37.9
2、正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围,一般不超过1℃。
2、一般年轻者体温高于年老者,一般女性的体温高于男性。
体温可随昼夜、性别、年龄、环境温度、精神状态、体力活动等影响。
(二)产热与散热
1、产热:
(1)在安静时,产生的热量主要来自内脏。
(2)在运动时,产生的热量主要来自骨骼肌。寒冷时, 骨骼肌颤抖,能使热量 成倍增加。
(3)精神活动和进食活动也能影响产热。(例如寒冷时,想到冰冷的环境,会觉得更冷,使人“发抖”,促使骨骼肌产生更多热)
2、散热:
(1)人体的主要散热器官:皮肤,人体90%以上的热量是通过皮肤散发出去的,此外还有通过呼吸、排尿、排便的途径散热。
(2)皮肤散热的主要方式:散热有皮肤直接散热和汗液蒸发散热两种方式。
(3)皮肤的直接散热:
皮肤的直接散热主要通过热传递的方式进行
①辐射散热:人体通过向外界不断发出红外线的方式进行辐射散热。
②传导散热:通过将热传递给与之直接接触的物体。
③对流散热:通过空气对流促进热交换的方式进行散热。
直接散热的快慢与人体和外界环境的温度差有关。
①温度差越大散热越块:皮肤直接散热的多少取决于皮肤表面与环境之间的温度差。
②血流量越多散热越快:流经皮肤血流量越多,热量散失的越多。
低温:血管收缩,皮肤血流量减少,皮肤温度下降,散热量减少。
高温:血管舒张,皮肤血流量增加,皮肤温度上升,散热量增加。
3、常温下,皮肤汗液分泌少,主要通过皮肤直接散热。
当外界温度≥体表温度时,汗液蒸发成了主要的散热方式。
人体是如何通过神经系统和内分泌系统的协同调节来维持体温的相对恒定的呢?
增加产热
皮肤血管收缩,血流量减少;骨骼肌战栗;呼吸作用加强。
刺激
冷觉感受器
寒冷
减少散热
神经调节、
激素调节
下丘脑体温调节中枢
正常体温
皮肤血管舒张,血流量增多;汗液分泌增多。
热觉感受器
刺激
炎热
增加散热
下丘脑调节体温示意图
1、体温调节是否属于负反馈调节?为什么?
属于;当体温偏离正常范围(如升高或降低),身体通过温度感受器将信号传递至下丘脑体温调节中枢,随后由效应器(如汗腺、血管、骨骼肌等)调节产热和散热过程,最终使体温恢复到正常水平。
整个过程符合“监测偏差→中枢处理→效应调整”的负反馈模式,其功能是维持体温稳态,属于典型的反馈调节,且具体为负反馈类型。
2、你能列举神经系统和内分泌系统共同参与调节以维持人体稳态的其他事例吗?
血糖调节;体温调节;水盐平衡调节。
(三)体温调节
1、人体内的产热和散热过程是通过下丘脑中的体温调节中枢来调节和控制的。
2、人体维持体温恒定的调节能力有一定的限度
3、中暑
(1)概念:在高温环境中,人体不能及时地发挥体温调节功能,或因过高的环境温度超过了体温调节的最大限度, 产热多 ,而 散热困难 ,会出现中暑现象。
(2)表现:体温高、头痛、头晕、心慌、恶心、呕吐、出冷汗、面色苍白,甚至昏厥,严重时危及生命。
(3)预防或治疗中暑:喝冰饮料、凉开水降低体内温度,吹风、敷凉毛巾等方式可降低体表温度。
4、在不同的环境中人的姿势和行为,保温或降温的措施(如增、减衣服),也能调节体温。
持续发热在39℃时,是否说明人体的产热大于散热?
根据体温调节机制,当体温稳定在某一数值(即使是高于正常的39℃)时,说明此时人体的产热量与散热量处于动态平衡状态(产热量=散热量)。如果产热量持续大于散热量,体温会不断上升而无法稳定;反之,若散热量大于产热量,体温会逐渐下降。
3.3 动物行为和植物的感应性
一、动物的行为
1、概念:动物对环境刺激作出反应的过程称为动物行为。
2、分类:按照行为获得途径的不同,可以把自然界中的动物行为分成先天性行为和后天学习行为两大类。
3、有的行为就是一个简单的反射,如狗吃食物时会分泌唾液。复杂的行为往往是通过多个反射活动和激素分泌活动共同协调完成的,如乌鸦使用树枝取食洞中的食物等。
(1) 先天性行为(本能)
企鹅的求偶行为
雏鸟的索食行为
1、概念:自然界中,动物的有些行为是与生俱来的,是由动物体内的遗传物质所决定的,称之为先天性行为,也称为本能。
2、特点:
(1)所有的动物都有先天性行为。
(2)是与生俱来的,有固定模式。
(3)是一种在相应的刺激下,不需要后天的训练(学习)就能引起的反射性反应。
(4)是一种较低级的反射活动,由大脑皮层以下的神经中枢参与即可完成。
3、意义:先天性行为是动物在进化过程中形成,并由遗传固定下来的,它对个体的生存和种族的延续具有重要意义。
4、举例:繁殖行为、摄食行为、求偶行为、迁徙行为、洄游行为等。
(二)后天学习行为(本领)
人的学习行为
马戏团动物的表演
1、概念:在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习而获得的行为,称为后天学习行为
2、特点:
(1)是个体在生活过程中逐步形成的。
(2)是建立在遗传因素的基础上通过学习获得
(3)需要大脑皮层的参与才能完成。
(4)是动物和人适应复杂环境的一种重要反应方式
3、意义:
一般来说,动物越高等,学习能力越强,后天学习行为也越复杂,而且后天学习行为在动物的全部行为活动中所占的比例也越大,能使动物更好地适应不断变化的环境
4、举例:幼狮向母狮学习捕食、马戏团动物的表演等。
(三)人类的学习行为
1、人类运用语言和文字进行学习的行为最复杂、最高等。
2、后天学习行为主要与神经系统的大脑皮层有关,大脑皮层越发达,学习能力就越强。
(四)先天性行为和后天学习行为的区别与联系
类别
先天性行为
后天学习行为
区
别
形成
与生俱来的本能行为
出生后通过学习逐渐形成的新的行为
获得途径
由动物体内的遗传物质所决定
在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习而获得
参与的神经中枢
由大脑皮层以下的神经中枢控制完成
由大脑皮层中的神经中枢控制完成
适应特征
适应相对稳定的环境
适应不断变化的复杂环境
进化趋势
无脊椎动物行为的主要方式
动物越高等,后天学习行为越复杂,占全部行为的比例也越大
联系
后天学习行为是在先天性行为的基础上形成的,对个体的生存和种族的延续有重大意义
1、非条件反射是人和动物生来就有的先天性反射,是遗传的行为。非条件反射的神经通路是生下来就存在的,反射弧比较固定。
2、条件反射条件反射是生物个体在生活过程中逐渐形成的后天性反射,反射弧不固定,可因条件改变而消退。 条件反射是大脑皮层的重要功能。需大脑皮层参与。
二、植物的感应性
(一)植物的感应性
1、概念:植物感受刺激并作出反应的特征称为植物的感应性。
2、当植物受到机械震动、触碰、重力和光照等环境因素刺激时,其形态和生理过程都可能会发生一定的变化。
3、表现:植物受到刺激后,其生理、形态和行为会发生相应的变化。
1、在一个广口玻璃瓶里放一些湿棉花,将浸泡过的蚕豆种子摆放在瓶壁和湿棉花之间,将玻璃瓶放在温暖的地方,并保持湿润,放置几天,待种子长出芽和根后,将玻璃瓶横着固定放置1~2天,观察种子芽和根的生长方向。
蚕豆种子芽和根的生长方向
2、为何用浸泡过的蚕豆种子做实验?实验能得出什么结论?
种子的萌发需要充足的水分,浸泡后促进种子萌发,缩短实验时间。植物的根具有向地生长的特性(向地性);植物的茎具有背地生长的特性(背地性)。
(二、)向性运动和感性运动
1、向性运动
(1)概念:某些植物器官受环境单向刺激时,朝向刺激或远离刺激方向生长,这种反应称为向性运动。
(2)刺激因素:接触、重力、光照、水分、化学物质等。
(3)举例:植物根的向地性、向水性、向化性;茎的向光性、背向地性等。
1、如图,在一个花盆里播种几粒小麦种子。待小麦种子发芽长成幼苗时,把这盆小麦幼苗放在不透光的硬纸盒里,在盒壁上开一个直径为1厘米的小孔,并将孔对着光。几天后观察现象。
2、小麦幼苗朝着什么方向生长?弯向光源方向生长。
3、小麦幼苗的生长方向与环境中的什么因素有关?光照
(3)植物的向光性
①概念:植物体在单侧光的照射下弯向光源生长的现象称为植物的向光性。
②植物的向光性是普遍存在的。
③意义:植物可获得更多的光,更好地进行光合作用。
2、感性运动
(1)概念:植物对环境刺激所作出的反应与刺激方向无关,这种反应称为感性运动。
(2)刺激因素:机械触碰、光照和温度等。
(3)举例:含羞草机械触碰后小叶合拢;捕蝇草机械触碰后产生捕食运动;郁金香和番红花的花朵在温度升高时开放、温度降低时闭合。
3、向性运动与感性运动的异同点
植物的感应性
向性运动
感性运动
不同点
环境刺激
单向刺激
没有方向要求
运动方向
与刺激方向有关
没有方向要求
时间
生长运动,时间较长
一般较快发生,短时间易观察到
过程是否可逆
不可逆
会回复到原来形状(可逆)
相同点
都是由外界刺激引起的植物反应
学科网(北京)股份有限公司
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