高中生物必修三第二章人体生命活动的
高中生物
第二章人体生命活动的调节
《AdeL生物》整理
知识清单一、人体的神经调节
1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。
神经元的功能:接受刺激产生兴奋,并传导兴奋,进而对其他组织产生调控效应。
由细胞体、树突(短)、轴突(长)构成。后2者合称为神经纤维
2、反射:是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
3、反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。
反射弧的组成:
感受器:感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构,感受刺激产生兴奋
传入神经
神经中枢:在脑和脊髓的灰质中,功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成
传出神经
效应器:运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体。
4、兴奋在神经纤维上的传导
(1)兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(2)兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
(3)兴奋的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导
(4)兴奋的传导的方向:双向
5、兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的
突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜(上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突)
6、人脑的高级功能
(1)人脑的组成及功能:
大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑:是重要的运动调节中枢,维持身体平衡
脑干:有许多重要的生命活动中枢,如呼吸中枢
下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽
(2)语言功能是人脑特有的高级功能
语言中枢的位置和功能:
书写性语言中枢→失写症(能听、说、读,不能写)
运动性语言中枢→运动性失语症(能听、读、写,不能说)听觉性语言中枢→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)视觉性语言中枢→失读症(能听、说、写,不能读)
二、人体的激素调节
1、体液调节中,激素调节起主要作用。
2、人体主要激素及其作用
激素分泌部位
激素名称
主要作用
下丘脑
抗利尿激素
调节水平衡、血压
多种促激素释放激素
调节内分泌等重要生理过程
垂体
生长激素
促进蛋白质合成,促进生长
多种促激素
控制其他内分泌腺的活动
甲状腺
甲状腺激素
促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性;
胸腺
胸腺激素
促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能
肾上激腺
肾上腺激素
参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动
胰岛
胰岛素、胰高血糖素
调节血糖动态平衡
卵巢
雌激素等
促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵,激发并维持第二性征等
睾丸
雄激素
促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征
3、激素间的相互关系:
协同作用:如甲状腺激素与生长激素
拮抗作用:如胰岛素与胰高血糖素
三、体温调节
1、体温的概念:指人身体内部的平均温度。
2、体温的测量部位:直肠、口腔、腋窝
3、体温相对恒定的原因:在神经系统和内分泌系统等的共同调节下,人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。
产热器官:主要是肝脏和骨骼肌
散热器官:皮肤(血管、汗腺)
4、体温调节过程:
(1)寒冷环境→冷觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管收缩、汗液分泌减少(减少散热)、骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加(增加产热)→体温维持相对恒定。
(2)炎热环境→温觉感受器(皮肤中)→下丘脑体温调节中枢→皮肤血管舒张、汗液分泌增多(增加散热)→体温维持相对恒定。
5、体温恒定的意义:是人体生命活动正常进行的必需条件,主要通过对酶的活性的调节体现
四、水平衡的调节
人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统,其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾,其结构和功能的基本单位是肾单位。
水分调节(细胞外液渗透压调节):(负反馈)
过程:饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少
总结:水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,由垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减少。
五、无机盐平衡的调节
1、人体内无机盐的动态平衡是靠无机盐的摄入和排出的动态平衡实现的
2、人体需要的无机盐主要来自饮食,通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外
3、人体需要的无机盐有多种,如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I-等
4、无机盐调节:(负反馈)
过程:血钾升高、血钠降低→肾上腺皮质分泌醛固酮→促进肾小管和集合管增加吸钠、增加排钾→血钾降低、血钠升高
总结:无机盐调节主要是在内分泌系统的调节下,通过肾脏完成。起主要作用的激素是醛固酮,它是由肾上腺皮质分泌的,主要功能是吸钠排钾。
六、血糖调节
1、血糖的含义:血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度:3.9-6.1mmol/L)
2、血糖的来源和去路:
3、调节血糖的激素:
(1)胰岛素:(降血糖)
分泌部位:胰岛B细胞
作用机理:
①促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:(升血糖)
分泌部位:胰岛A细胞
作用机理:促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2个来源)
4、血糖平衡的调节:(负反馈)
血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素→血糖降低
血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高
5、血糖不平衡:过低—低血糖病;过高—糖尿病
6、糖尿病
病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足
症状:多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少)
防治:调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素
检测:斐林试剂、尿糖试纸
七、免疫调节
1、免疫系统的组成:
2、免疫类型:
3、体液免疫:由浆细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。
4、细胞免疫:通过T淋巴细胞和细胞因子发挥免疫效应的免疫方式
5、体液免疫与细胞免疫的区别:
共同点:针对某种抗原,属于特异性免疫
区别
体液免疫
细胞免疫
作用对象
抗原
被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)
作用方式
效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合
1、效应T细胞与靶细胞密切接触
2、效应T细胞释放细胞因子增强细胞免疫的效应
6、艾滋病:
(1)病的名称:获得性免疫缺陷综合症(AIDS)
(2)病原体名称:人类免疫缺陷病毒(HIV),其遗传物质是2条单链RNA
(3)发病机理:HIV病毒进入人体后,主要攻击T淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪
(4)传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播
考点分析
3.反射的判断
如果一个动作或者生理过程的完成是在反射弧的五部分结构参与下完成的,那么该过程才叫反射。没有反射弧的完整性就没有反射。但是完成一项生理过程或者具体的动作不一定是反射,比如刺激膝跳反射的传出神经,可以引起相同的效应。
(3)传递特点:
①单向传递:只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或胞体。其原因是递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→化学信号→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。
(4)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.激素调节的特点
(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,却能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
(2)通过体液运输:内分泌腺没有导管,激素弥散到体液中,由血液来运输。
(3)作用于靶器官、靶细胞:激素的作用具有特异性,它能选择性地作用于靶器官或靶细胞。
(4)激素在体内不断地发生代谢失活,激素一经发挥作用后就被灭活,从而保证机体调节适应多变的环境。
3.下丘脑在人体生命活动调节中的功能
(1)作为神经中枢:
①调节血糖平衡:下丘脑内有血糖调节中枢,该中枢通过神经直接作用于胰岛细胞,调节胰岛素和胰高血糖素的分泌;
②调节体温恒定:体温调节中枢主要位于下丘脑中;
③调节水盐平衡:水盐平衡的调节中枢位于下丘脑。
(2)作为感受器:下丘脑中有渗透压感受器,可以感受人体内环境中渗透压的改变。
(3)作为效应器:下丘脑可以合成抗利尿激素。
(4)具有分泌功能:下丘脑是内分泌平衡的调节中枢,通过分泌多种促激素释放激素作用于垂体,通过控制垂体的功能来控制其他内分泌腺的活动。
2.体温平衡的调节
(1)体温的平衡:人体的产热量与散热量的动态平衡。
(2)体温调节的中枢:下丘脑。
(3)体温调节的方式:神经—体液调节。
(4)体温调节的图解:
3.水盐平衡的调节
1.人体饭后三曲线变化解读
人体饭后血糖、胰高血糖素、胰岛素三者之间的相对变化关系如图所示。由曲线可知:
(1)血糖浓度高时,可降低血糖浓度的胰岛素含量增加,而可升高血糖浓度的胰高血糖素含量相对较低。
(2)当血糖浓度较低时,胰高血糖素含量增加。
(3)胰岛素和胰高血糖素相互协调,共同维持血糖平衡。
2.反馈调节
(1)分类:正反馈调节与负反馈调节。
(2)正反馈:加强并偏离静息水平,如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
(3)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。
(1)能识别抗原的细胞:吞噬细胞、B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。其中吞噬细胞只能识别自己与非己成分,没有特异性的识别能力,其余的细胞都有特异性的识别能力。
(2)浆细胞不能识别抗原,但其产生的抗体能特异性识别抗原。
(3)初次免疫和二次免疫过程中浆细胞或效应T细胞的来源不同:初次免疫只来自B细胞或T细胞的分化,二次免疫不仅来自B细胞或T细胞的分化,而且还可由记忆细胞迅速分化而来。
3.体液免疫中记忆细胞与二次免疫
(1)记忆细胞的特点:寿命长、对相应抗原十分敏感。
(2)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体消灭抗原。
(3)二次免疫特点:反应快、反应强烈,能在抗原入侵但尚未患病之前将其消灭。
4.初次免疫反应和二次免疫反应过程中抗体浓度变化和患病程度曲线图
(1)记忆细胞的特点:快速增殖分化、寿命长、对相应抗原十分敏感。
(2)二次免疫特点:反应快、反应强烈,能在抗原入侵但尚未患病之前将其消灭。
(3)由图示可看出,在二次免疫过程中抗体的产生特点是既快又多。
3.艾滋病(AIDS)及其预防
(1)含义——获得性免疫缺陷综合征,由艾滋病病毒(HIV)引起,致病机理——攻击人体免疫系统,特别是能够侵入人体的T细胞,使T细胞大量死亡,导致患者几乎丧失一切免疫功能,各种病原体则乘虚而入。
(2)病症——HIV潜伏期2~10年,患者一般两年内死亡。初期症状是全身淋巴结肿大,持续发热,夜间盗汗,食欲不振,精神疲乏,之后出现肝、脾肿大,并发恶性肿瘤,极度消瘦,腹泻便血,呼吸困难,心力衰竭,中枢神经系统麻痹,最终死亡(如图)。
(3)传播途径——主要通过性滥交、毒品注射、输血、输入血液制品或使用未消毒的、病人用过的注射器而传染。
(4)预防措施——主要是切断传播途径。
4.免疫学的应用
(1)免疫预防和免疫治疗
①免疫预防:患病前的预防,即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。
②免疫治疗:患病后的治疗,即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。
(2)器官移植:器官移植的成败主要取决于器官供者与受者的人类组织相容性抗原(HLA)是否一致或相近。
一、判断细胞识别作用的技巧
(1)T细胞、B细胞、记忆细胞、效应T细胞具有识别抗原的功能。
(2)吞噬细胞无特异性识别功能,但能识别“非己”成分。(3)浆细胞不能识别抗原。
以上三点可以总结为两个唯一:
唯一没有识别功能的细胞是浆细胞;
唯一没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。
二、体液免疫与细胞免疫的判断方法
(1)根据免疫的结果:如果免疫引起靶细胞裂解并释放其中隐藏的抗原,则为细胞免疫;如果两种成分结合,形成沉淀或细胞集团,则为体液免疫。
(2)根据抗原的种类:如果抗原只进入体液,则为体液免疫;如果抗原进入组织细胞内,则为细胞免疫。
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