生物第十章 动物生命活动的调节.ppt
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1、u考点27 人体内环境的稳态及其调节u考点28 神经调节u考点29 体液调节u考点30 免疫调节u专题9 内环境稳态的综合调节第十章第十章动物生命活物生命活动的的调节l高考考法突破考法1 内环境的组成及稳态l应试基础必备u考点27 人体内环境的稳态及其调节考法2 血糖的平衡调节考法3 体温平衡、水盐平衡调节的分析l应试基基础必必备1内内环境的成分境的成分(1)血浆的主要成分:血浆中90%是水,无机盐约占1%,蛋白质占7%9%。(2)组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但也有不同,组织液、淋巴和血浆的主要区别是前两者蛋白质含量很少。2内内环境的理化性境的理化性质(1)溶液渗透压:溶液中溶质微粒对
2、水的吸引力。溶液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,对水的吸引力越大,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)酸碱度:正常人的血浆近中性,pH为7.357.45。维持酸碱平衡的因素:存在酸碱缓冲对,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37左右。人体内酶的最适温度也是37左右。温度过高或过低都会影响酶的活性,从而影响人体的新陈代谢。(4)内环境的生理作用:x细胞生存的直接环境;细胞和外界环境进行物质交换的媒介。3稳态及其及其调节机制
3、机制(1)概念及实质概念: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的状态。实质:稳态是指内环境中的化学成分和理化性质处于一种相对稳定的状态,内环境保持动态平衡。(2)稳态的调节机制反馈调节,神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。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能力出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。(3)内环境稳态的意义及失调的表现内环境稳态的意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态失调的表现血糖平衡失调导致低血糖、糖尿病等;pH失调导致酸中毒、碱中毒;渗透压失调(如呕吐等)导致细胞形态、功能
4、异常;体温失调导致发热、中暑等。(1)血糖调节的过程4血糖血糖调节、体温、体温调节及水及水盐调节(2)体温调节(3)水盐调节的过程:(图中“”表示促进,“-”表示抑制)l高考考法突破高考考法突破考法考法1 1内环境的组成及稳态内环境的组成及稳态(1)相关图形的分析与判断1.1.内环境各部分之间的关系内环境各部分之间的关系淋巴循环是单向的,只存在“组织液淋巴血浆“这一个方向而不能逆转。这是判断血浆、组织液、淋巴三者关系的突破口。【注意】“内环境”与“细胞外液”是同一概念。“内环境”是相对于个体的外界环境提出的。细胞外液是相对于细胞内液提出的。细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴,但不是只有这三种。
5、例如,脑脊液也属于内环境的组成成分。血液血浆,血液包括血细胞(红细胞、白细胞、血小板)和血浆,血浆是内环境的成分。(2)血浆、组织液与淋巴的来源和成分比较血浆组织液淋巴来源消化道吸收,组织液回渗,淋巴由左右锁骨下静脉汇入渗出毛细血管的血浆,细胞内液外渗进入毛细淋巴管的部分组织液所含化学成分都含有水、无机盐、蛋白质等,但是血浆中蛋白质含量较高,而组织液和淋巴中蛋白质含量很低(3)特定细胞的内环境分析毛细血管壁细胞:血浆和组织液;毛细淋巴管壁细胞:淋巴和组织液;组织细胞:组织液、血浆、淋巴。(1)内环境化学成分判断规律:凡存在于血浆、组织液或淋巴中的物质均属于内环境成分。主要有四类:营养物质类:水
6、、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素、O2等;代谢废物类:CO2、尿素、尿酸、乳酸等;血浆蛋白类:抗体、纤维蛋白原等;信息分子类:激素、神经递质、淋巴因子、组织胺等。(2)不属于内环境的成分细胞内及细胞膜上的成分(不分泌出细胞):如血红蛋白、载体蛋白、突触小泡内的神经递质、胞内酶(如呼吸酶、H2O2酶以及与DNA复制、转录、翻译有关的酶)等。细胞外直接与外界相通的液体:如人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的液体(尿液、原尿、消化液、泪液、汗液等)。2.2.内环境化学成分的判断内环境化学成分的判断(3)内环境中发生的化学反应:血浆pH的调节;抗体与抗原的识别及结合;激素
7、与靶细胞的结合;组织胺使毛细血管扩张。【注意】食物蛋白被消化分解成氨基酸,是在消化道内完成的,属于外界环境中的反应,葡萄糖脱氢并分解成丙酮酸,是在细胞质基质中完成的,属于细胞内液中的反应。(1)血浆渗透压和pH的维持正确理解血浆渗透压:血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压,单位体积溶液中蛋白质和无机盐的数目越多,溶液渗透压越大,因此理解渗透压时可以将其等同于溶液浓度,即溶液的浓度越大,渗透压越高。血浆pH的维持:血浆中存在缓冲物质,常见的有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HP
8、O4。例如乳酸的调节过程:剧烈运动后产生的乳酸进入血浆,与NaHCO3反应,生成乳酸钠和碳酸,碳酸分解成水和二氧化碳,从而维持pH稳定。3.3.内环境稳态的维持内环境稳态的维持(2)内环境稳态失调的原因分析肌无力:血液中钙盐过多引起肌无力。不同物质及对稳态的影响:失水过多,可导致血浆渗透压升高;代谢废物上升,可导致尿毒症;O2缺乏可导致乳酸中毒;血浆中Ca2过低,可出现抽搐。组织水肿:是由于组织液增多造成的产生原因,归纳如下。a.过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增大,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,造成水肿。b.毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高,
9、引起组织水肿。c.组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加,引起组织液浓度升高。d.营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分进入组织液使组织液增多。e.肾小球肾炎,导致血浆蛋白透出而流失。例例课标全国理综201731,8分血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由_进入组织液,可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会_,从而使血浆
10、晶体渗透压_。(3)在人体中,内环境的作用主要为:细胞生存的直接环境,_。【解析】(1)若某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低,则血浆胶体渗透压降低,血浆浓度下降,水分会由血浆进入组织液,从而引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,水分子经胃肠吸收进入血浆的量会增多,进而导致血浆浓度降低,由无机盐等小分子物质形成的血浆晶体渗透压会降低。(3)人体的细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换,所以内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。【答案】(1)血浆(2)增多(增加)降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介1.1.血糖调血糖调节的基本过程的基本过程考法考
11、法2 2 血糖的平血糖的平衡衡调调节(2)调节方式:神经调节和体液调节。(3)调节中枢:下丘脑的相关区域。(4)有关激素:胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素。(5)调节途径神经调节途径:血糖含量变化刺激下丘脑相关区域胰岛细胞及肾上腺分泌相关激素。体液调节途径:血糖含量变化直接刺激胰岛细胞分泌相关激素进行调节。(1)血糖的来源与去路2.2.糖糖尿尿病的病因、病的病因、防治防治及检测及检测(1)病因:型糖尿病是由于胰岛B细胞受损伤,胰岛素分泌减少,糖代谢出现障碍。型糖尿病人体内能够正常产生胰岛素,但细胞无法对其作出反应(如接受胰岛素的受体受损)(2)症状:“三多一少”,即多饮、多食、多尿,身体消瘦、体重
12、减轻。(3)尿糖的测定方法实验组:斐林试剂1mL糖尿病患者尿液0.1mL混匀呈蓝色,加热12min后出现砖红色沉淀。对照组:斐林试剂1mL正常人尿液0.1mL混匀呈蓝色,加热12min后无变化。(4)曲线图的含义及判断方法图甲表示正常人和糖尿病患者的胰岛素浓度曲线,根据含量和变化波动幅度去判断,含量多而且波动幅度大的A为正常人的曲线,B为糖尿病患者的曲线。图乙表示正常人和血糖异常患者的血糖浓度的曲线,根据初始浓度和波动范围进行判断,波动范围在0.81.2g/L且起点也在该范围内的b为正常人的曲线,a为高血糖或糖尿病患者的曲线,c为低血糖患者的曲线。图丙表示胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素相对荒凉的
13、变化曲线,根据进食后曲线的波动趋势进行判断,即进食后含量增加的a为胰岛素的曲线,进食后含量减少的b为以高血糖素或肾上腺素的曲线。例课标全国理综201731,10分为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐水,B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题:(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是_。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是_,D
14、组注射的营养物质是_。(3)第二次注射后,C、D两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是_【解析】(1)胰岛素具有降低血糖的作用,B、C、D三组小鼠注射胰岛素之后,血糖降低,组织细胞特别是脑细胞缺少葡萄糖等能源物质,导致细胞能源供应不足,功能出现障碍而出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)结合题意分析,C、D组分别注射某种激素和某种营养物质之后,能够快速缓解症状,所以C组注射的激素应该为胰高血糖素,D组注射的营养物质应该为葡萄糖。(3)C组注射胰高血糖素症状得到缓解的机理是胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度升高;D组注射葡萄糖症状得到缓解的机理是注射葡萄糖可直接升高血糖浓
15、度,从而缓解症状。【答案】(1)血糖低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C组:胰高血糖素能促进糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;D组:葡萄糖直接使血糖水平升高考法考法3 3 体温平体温平衡衡、水水盐平平衡衡调调节的分析的分析1.体温调节与水盐平衡调节的比较l高考考法突破高考考法突破【注意】“寒战”指骨骼肌不自主战栗“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都属于增加产热的途径。下丘脑部分神经分泌细胞既能传导兴奋,又能分泌激素。抗利尿激素由下丘脑神经细胞合成并分泌,由垂体后叶释放靶器官是肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,减少尿量。水盐调节是在神经调节和激素调节的共同作用下。主要通过肾脏
16、完成的。(3)冬天,外界温度低时,机体产热多,散热也多;夏天,外界温度高时,机体产热少,散热也少。(1)机体的主要产热器官是肝脏和骨骼肌,人体热量的主要来源是细胞中有机物的氧化放能。(2)机体的主要散热器官是皮肤,当环境温度高于体温时,一般只能通过汗液蒸发来散热。(4)当产热多于散热,则体温升高;当产热少于散热,则体温降低。如在发高烧时,人体的产热不一定大于散热,除非病人的体温在继续升高,如果温度保持不变,则产热就等于散热。2.2.关于产热与关于产热与散散热的分析热的分析课标全国理综20163,6分下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是()A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量
17、B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节C.摄盐过多后饮水量增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定【解析】由下丘脑合成并分泌、垂体释放的抗利尿激素可促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而调节细胞外液渗透压,A正确。肾小管对水的重吸收方式不是主动运输,B错误。水盐平衡是在生理调节与行为调节的共同作用下实现的。位于下丘脑的渗透压感受器,可感受细胞外液渗透压的变化,摄盐过多会造成细胞外液渗透压升高,从而产生渴觉,可通过主动饮水调节细胞外液渗透压的稳定,C正确。饮水增加导致细胞外液渗透压下降,抗利尿激素释放减少,尿液增多,从而调节细胞外
18、液渗透压的稳定,D正确。B考点考点34 34 神经调节神经调节l高考考法突破l应试基础必备u考点28 神经调节考法4 神经调节的结构基础及反射考法5 兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递考法6 神经系统的分级调节及人脑的高级功能l应试基基础必必备1神经调节的结构基础和基本方式(1)神经元:神经调节的结构基础,神经系统结构和功能的基本单位神经元的结构:由细胞体和突起构成。突起可分为树突和轴突。轴突一般是一条较长的神经纤维,分支较少;树突是多条较短的神经纤维,分支较多。神经元的功能:接受刺激并传导兴奋。有些神经元具有分泌功能,如下丘脑神经细胞。(2)神经调节基本方式反射概念:在中枢神经系统的
19、参与下,动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。类型:条件反射和非条件反射比较项目非条件反射条件反射区别形成过程先天具有的后天形成的刺激非条件刺激条件刺激(信号刺激)神经联系永久性的(固定的)暂时性的(可变的)神经中枢大脑皮层以下中枢大脑皮层联系条件反射是在非条件反射的基础上建立的,没有非条件反射就没有条件反射。非条件反射经过条件刺激,不断强化形成条件反射结构基础反射弧(1)静息电位的形成:由于K+外流而产生,电位表现为内负外正状态。(2)动作电位的形成:由于Na+内流而产生;兴奋部位电位表现为内正外负。(3)兴奋的传导以局部电流的形式。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移
20、动,形成了局部电流。传导过程:静息电位刺激动作电位电位差局部电流。2.兴奋在神经纤维上的传导传导特点:双向传导。传导方向:与膜内的局部电流传导方向一致,与膜外的局部电流传导方向相反。(1)突触结构突触前膜:上一个神经元突触小体顶端的细胞膜突触间隙:间隙内的液体是组织液突触后模:下一个神经元与突触前膜相对应的树突膜或胞体膜。3兴奋在神经元之间的传递传递过程:轴突突触小体突触小泡递质突触前膜突触间隙突触后膜(下一个神经元)。信号转换:电信号化学信号电信号。传递特点:单向性(只能由一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或细胞体,因为递质储存于突触小泡,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜)、突触延搁
21、(兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度慢,原因是兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程)(2)神经冲动的传递(1)神经系统的组成大脑皮层:调节机体活动的最高级中枢,其不同部位具有不同功能。下丘脑:有体温调节中枢、水平衡调节中枢,还与生物节律等的控制有关。脑干:有许多维持基本生命活动的中枢,如呼吸中枢、心血管运动中枢等。小脑:有维持身体平衡的中枢。脊髓:有调节躯体运动的低级中枢,如排尿、排便等低级反射活动的中枢。4.神经系统的分级调节与人脑的高级功能(3)人脑的高级功能(2)神经系统的分级调节低级中枢包括小脑、脑干、脊髓。较高级中枢是下丘脑。最高级神经中
22、枢为大脑皮层。学习和记忆短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。大脑皮层言语区发生障碍的表现:W发生障碍,不能写字;V区发生障碍,不能看懂文字;S区发生障碍,不能说话;H区发生障碍,不能听懂话。语言功能l高考考法突破高考考法突破考法考法4 4 神神经调经调节的结构基础及反射的结构基础及反射2.2.反射反射弧弧结构组成及成分判断(反射结构组成及成分判断(反射弧弧中中兴奋传传导方向的判断)方向的判断)(1)反射发生必须具备两个条件:反射弧完整和一定条件的刺激。(2)反射类型的判断:一看反射出现的时间,如果是先天性
23、的则为非条件反射,如果后天性的作为条件反射。二看神经中枢,若有大脑皮层参与,则为条件反射,否则为非条件反射。1.1.反射发生的必要条件及反射类型的判断反射发生的必要条件及反射类型的判断“(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(或无其他效应),而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩(或其他效应),则切断的为传入神经,反之则为传出神经。(2)根据是否具有神经节:有神经节(即图中C部位)的是传入神经,即B为传入神经。(1)根据脊髓灰质内突触结构判断3.3.破破坏坏反
24、射反射弧弧中相关结构对反射中相关结构对反射弧弧功能的影响功能的影响【注意】由感受器、传入神经、神经中枢经上行传导束传导到大脑皮层,从而形成感觉例 山西康杰中学2017模拟生理学家将声音刺激与喂食结合呈现给狗,狗便会获得对声音的唾液分泌反应,下图是对声音刺激形成唾液分泌性食物条件反射机制。回答下列问题。(1)单独给狗喂食,会使其分泌唾液,该反射属于_(填“条件”或“非条件”)反射。(2)单独给狗铃声,其耳部传入神经末梢会产生兴奋,并将兴奋传导至大脑皮层乙处形成听觉,此时还不会引起唾液分泌。这一过程_(填“属于”或“不属于”)反射,理由_。(3)经过先给铃声再给食物的训练,狗的大脑皮层中甲、乙两处
25、会建立暂时性联系。理论上,狗听到铃声引起唾液分泌所需要的时间比食物刺激引起唾液分泌所需要的时间_(填“长”“短”或“相等”)。【解析】(1)狗吃食物分泌唾液,是生来就有的,属于非条件反射。(2)兴奋传导至大脑皮层乙处形成听觉,未引起唾液分泌,说明该过程兴奋只是传至神经中枢形成感觉,没有传到效应器,不是一个完整的反射弧。(3)理论上,狗听到铃声引起唾液分泌的反射弧中突触的数量比食物刺激引起唾液分泌的反射弧中的多,因此所需时间较长。【答案】(1)非条件(2)不属于该过程兴奋只是传至神经中枢形成感觉,没有完整的反射弧(3)长受刺激部位神经细胞膜内电位变化曲线分析(细胞外为零电位)。1.1.膜膜电位变
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