生物必修三《稳态与环境》
第一章 人体的内环境与稳态
一、内环境:(由细胞外液构成的液体环境)
细胞内液(细胞质基质、细胞液)
(存在于细胞内,约占2/3)
1.体液 血 浆
细胞外液 =内环境(细胞直接生活的环境) 组织液
(存在于细胞外,约占1/3) 淋巴等 脑脊液
2.内环境的组成及相互关系
细胞内液 组织液 血浆
淋巴 (淋巴循环)
3、细胞外液的成分
a. 水,无机盐(Na+, Cl- ),蛋白质(血浆蛋白)
b. 血液运送的物质 营养物质: 葡萄糖 甘油 脂肪酸 胆固醇 氨基酸等 废物: 尿素 尿酸 乳酸等 气体: O2、CO2 等
激素, 抗体, 神经递质 维生素
5.消化道,呼吸道及肺泡腔与外界相通,属于人体的外环境;汗液,尿液,泪液,消化液能与外界直接接触,它们不属于内环境,也不是体液。
c. 组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的蛋白质,细胞外液是盐溶
液,反映了生命起源于海洋,
d. 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定,所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体
内物质代谢情况,可以分析也一个人的身体健康状况
? 细胞外液又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介) ? 血细胞的内环境是血浆 ? 淋巴细胞的内环境是淋巴
? 毛细血管壁的内环境是血浆、组织液
? 毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
4、理化性质(渗透压,酸碱度,温度)
a. 渗透压:一般来,溶质微粒越多,溶液浓度越高,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。人的血浆渗透压约为770kpa,相当于细胞内液的渗透压。 b. 说
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功能:是维持细胞结构和功能的重要因素。
典型事例:(高温工作的人要补充盐水; 严重腹泻的人要注入生理盐水, 海里的鱼在河里不能生存; 吃多了咸瓜子,唇口会起皱; 水中毒; 生理盐水浓度一定要是0.9%; 红细胞放在清水中会胀破; 吃冰棋淋会口渴; 白开水是最好的饮料;)
c. 酸碱度 正常人血浆近中性,7.35--7.45
缓冲对:一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3/NaHCO3 Na2PO4/Na2HPO4 CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
d. 温度:有三种测量方法(直肠,腋下,口腔),恒温动物(不随外界温度变化而变化)与变温
动物(随外界温度变化而变化)不同.温度主要影响酶。 ? 内环境的理化性质处于动态平衡中.
? 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
? 直接参与物质交换的系统:消化,呼吸,循环,泌尿系统 ? 间接参与的系统(调节机制):神经-体液(内分沁系统)-免疫 ? 人体稳态调节能力是有一定限度的.同时调节也是相对的。 5、组织水肿形成原因:
1) 代谢废物运输困难:如淋巴管堵塞 2) 渗透问题;血浆中蛋白质含量低
① 过敏,毛细血管通透性增强,蛋白质进入组织液 ② 营养不良
③ 肾炎,蛋白尿,使血浆中的蛋白质含量低。 6、尿液的形成过程
尿的形成过程:血液流经肾小球时,血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用,过滤到肾小囊中,形成原尿。 当尿液流经肾小管时,原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐,被肾小管重新吸收,回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用,剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。
二、稳态
(1)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状态叫做稳态。
(2)意义:维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。
(3)调节机制:神经——体液——免疫调节网络 1、单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换 2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、cl- 占优势
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细胞外液渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压;
②正常人的血浆近中性,PH为7.35-7.45与HCO3、HPO4 等离子有关; ③人的体温维持在370C 左右(一般不超过10C )。
5、内环境稳态的重要性:
1) 稳态是指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。 内环境成分相对稳定
内环境稳态 温度
内环境理化性质的相对稳定 酸碱度(PH值)
渗透压
a. 稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行 b. 调节机制:神经-体液-免疫
c. 稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤)
d. 维持内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍
时内环境稳态会遭到破坏
⑵内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件
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10.O2浓度最高:红细胞;最低:组织细胞; CO2浓度最高:组织细胞;最低:红细胞。
11.生物体维持pH稳定的机制实验结论:蒸馏水不具有缓冲作用;人工配制的缓冲液具有缓冲作用;
动物血浆与缓冲液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质。
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第二章 动物和人体生命活动的调节
一、通过神经系统的调节
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。 神经元的结构:由细胞体、突起[树突(短)、轴突(长)]构成。
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。 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:将感受器的兴奋传至神经中枢 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:将神经中枢的指令传至效应器 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。神经纤维由长
的树突、轴突和髓鞘构成。
(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(K外流)→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正(Na内流)→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。 此时K外流和Na内流
+
+
+
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的方式是协助扩散,不消耗能量。
(4) 兴奋的传导的方向:双向 5、 兴奋在神经元之间的传递:
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(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)神经递质释放的方式是胞吐,消耗能量,体现了细
胞膜的流动性
11.反射过程的时间长短主要取决于反射弧中突触的数目。 12.短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关。 长期记忆与新突触的建立有关。 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。其上有语言、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:书写中枢(W区)→失写症(能听、说、读,不能写)运动性语言中枢(S区)→运动性失语症(能听、读、写,不能说)听性语言中枢(H区)→听觉性失语症(能说、写、读,不能听)阅读中枢(V区)→失读症(能听、说、写,不能读)(3)其他高级功能 :学习与记忆
扎针不缩手,憋尿反射说明:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控。 二、激素的调节
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 下丘脑 激素名称 抗利尿激素 多种促激素释放激素 生长激素 多种促激素 甲状腺激素 胸腺激素 肾上腺激素 胰岛素 胰高血糖素 - 5 -
主要作用 调节水平衡、血压 调节内分泌等重要生理过程 促进蛋白质合成,促进生长 控制其他内分泌腺的活动 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; 促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能 参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动 使血糖水平降低 使血糖水平升高 垂体 甲状腺 胸腺 肾上激腺 胰岛