麻城一中生物校本教材(三)高中生物基础知识总结共64页第1页生物必修(三)知识总结第一章人体的内环境与稳态第一节细胞生活的环境一、相关概念1、内环境:多细胞动物体内细胞所直接生活的液体环境,主要由血浆,组织液,淋巴组成(又称细胞外液,单细胞生物,植物没有内环境)2、溶液渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力3、血浆≠血液。血液由血浆和血细胞组成二、体内细胞生活在细胞外液中1、体液:体内含有的大量以水为基础的液体(尿液,汗液,消化液等不属于体液)细胞内液(2/3):包括:细胞质基质、线粒体基质等体液细胞外液(1/3):包括:血浆、组织液(细胞间隙液)、淋巴等2、体液之间关系3、细胞外液的成分①组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近,但蛋白质含量差异较大,血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量较少(蛋白质含量:血浆组织液=淋巴)②血浆的成分:营养物质(O2,水,无机盐,葡萄糖,氨基酸等);代谢废物(CO2,尿素等);细胞分泌物:如抗体,激素等(血红蛋白,胞内酶,膜蛋白等不属于血浆成分)注意:1、血细胞的内环境是血浆,淋巴细胞和吞噬细胞的内环境是淋巴和血浆,毛细血管管壁细胞的内环境是血浆、组织液,毛细淋巴管管壁细胞的内环境是淋巴、组织液2、淋巴的作用:①回收组织液中的蛋白质进入血浆(毛细淋巴管壁细胞允许蛋白质通过);②调节血浆和组织液的液体平衡;③免疫作用3、引起组织水肿的原因:①长期营养不良;②肾脏疾病;③过敏反应;④淋巴循环受阻;⑤组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加二、细胞外液的理化性质:渗透压、酸碱度、温度1、血浆中酸碱度(pH):正常人的血浆PH为7.35—7.45与缓冲溶液(NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4)有关;血浆PH值稳定除了需要缓冲物质参与维持外,还有神经调节参与2、细胞外液的渗透压:血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质含量有关;组织液渗透压主要与Na+、Cl-有关三、穿膜计算:1、外界O2进入组织细胞被利用至少要穿过几层膜?进出肺泡壁细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞两次(4层)+进出红细胞(2层)+进入组织细胞(1层)+进入线粒体(2层)=11层2、葡萄糖从小肠吸收进入组织细胞被利用至少穿过几层膜?进出小肠上皮细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞两次(4层)+进入组织细胞(1层)=7层3、原尿中的葡萄糖被重吸收进入毛细血管穿过几层膜?进出肾小管上皮细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞(2层)=4层(毛细血管壁,肺泡壁等都被看成一层细胞)4、血浆中的营养物质经毛细血管动脉端进入血液;组织液中的代谢废物经静脉端进入血液四、内环境作用:是细胞与外界环境进行物质交换的媒介(需要体内各种器官系统的参与)麻城一中生物校本教材(三)高中生物基础知识总结共64页第2页第二节内环境稳态的重要性一、相关概念稳态: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。实质是内环境的化学成分和理化性质都处于动态平衡中二、内环境稳态的重要性1、调节机制:神经—体液—免疫调节网络2、稳态相关的系统:需要消化、呼吸、循环、泌尿系统(及皮肤)的直接参与;还需要神经、内分泌、免疫系统的间接参与(起调节作用)3、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4、意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件注意:1、内环境稳态失调,必将引起内环境稳态失调;但内环境保持稳定,机体仍然可能生病,如:色盲,癌症等2、稳态失调引起的疾病:高(低)血糖;高血压;中暑;高原反应;肌肉抽搐;组织水肿等第二章动物和人体生命活动的调节一、相关概念1、反射:指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化的规律性应答。2、兴奋:指动物体或人体内某些组织(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的活跃状态的过程3、神经元(神经细胞):神经系统的结构和功能的基本单位4、神经冲动:兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的,这种电信号也叫神经冲动5、感受器:是指感觉神经末梢,存在于皮肤,消化道呼吸道黏膜内6、效应器:是指运动神经末梢以及所支配的肌肉和腺体二、神经调节的结构基础:1、神经元细胞体①、结构:神经元树突突起神经纤维轴突②、功能:感受刺激、产生兴奋、传导兴奋。2、神经调节的基本方式:反射完成反射的结构基础:反射弧反射弧:感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(包括肌肉和腺体)注意:1、完成反射活动所必需的两个条件:①适宜的刺激;②完整的反射弧(从传入神经等刺激,可以产生效应,但不属于反射);低等动物和植物没有反射2、反射分为条件反射和非条件反射,条件反射需要大脑皮层控制,非条件反射由脊髓等低级中枢控制;条件反射实在非条件反射的基础上后天形成的3、所有感觉都在大脑皮层形成,但此过程不属于反射(缺少效应器)4、最简单的反射为膝跳反射,只有2个神经元三、兴奋在神经纤维上的传导麻城一中生物校本教材(三)高中生物基础知识总结共64页第3页1、静息电位:①电荷分布:外正内负;②形成原因:主要是K+外流(协助扩散,不消耗ATP)动作电位:①电荷分布:外负内正;②形成原因:主要是Na+内流(协助扩散,不消耗ATP)2、传导过程:静息电位→刺激→动作电位→兴奋部位与未兴奋部位存在电位差→形成局部电流兴奋传导方向:①膜外:与电流方向相反;②膜内:与电流方向相同3、传导特点:双向传导(离体神经纤维从中间刺激)注意:1、兴奋在生物体内只能沿反射弧单向传导(兴奋在突触处只能单向传递)2、测静息电位:静息状态下,将电流计的电极一个接在膜外侧,一个接在膜内侧;测动作电位:将电流计的两个电极分别接在某一点的膜外侧和内侧,再给予刺激3、细胞外液Na+浓度升高:静息电位不变,动作电位峰值增大;细胞外液K+浓度升高:动作电位峰值不变,静息电位减小(膜内外K+浓度差减小,K+外流速率降低)4、神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP(16年高考T4题),原因:静息电位的产生和维持主要与K+外流有关(不消耗ATP);但也需要钠钾离子泵参与(主动摄取K+,以保证有足够的K+外流,此过程消耗ATP)5、钠钾离子泵的作用:维持细胞内高K+、低Na+的状态;维持静息电位6、神经系统的兴奋只影响效应器的效应活动,不影响感受器的敏感性四、兴奋在神经元之间的传递——突触1、突触的结构:突触前膜;突触间隙(组织液);突触后膜2、传递过程:轴突→突触小体(轴突末梢经膨大形成的结构)→突触小泡或突触前膜(释放神经递质)→突触后膜(有受体)→下一个神经元兴奋或抑制信号转换:电信号→化学信号→电信号3、传递特点:单向传递;突触延搁(兴奋在突触处传递比较慢)单向传递的原因:神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜4、关于神经递质的归纳:①种类:多肽,乙酰胆碱,多巴胺,去甲肾上腺素,肾上腺素,氨基酸类等(多数为小分子);按功能还可以分为:兴奋性递质(如乙酰胆碱);抑制性递质(引起阴离子如cl-内流)②释放方式:胞吐(意义:快速释放大量神经递质,作用于突触后膜,使下一神经元兴奋或抑制)③神经递质发挥作用后的去向:被分解或转移(被突触前膜吸收后重新利用);激素和抗体发挥作用后被分解(或灭活);酶可以多次使用5、药物阻断兴奋在突触处传递的可能原因:①阻断神经递质的合成或释放;②使神经递质被分解;③破坏神经递质的受体或阻止神经递质与受体结合五、指针偏转情况分析:略六、神经系统的分级调节1、低级中枢(如脊髓)受高级中枢(大脑皮层)控制如排尿反射:非条件反射,受脊髓控制。成年人憋尿说明高级中枢大脑皮层可以控制低级中枢2、大脑皮层:调节机体活动的最高级中枢;脊髓:调节躯体活动的低级中枢脑干:有调节心跳、呼吸、血压等维持生命必要的基本中枢(如呼吸中枢);下丘脑:有体温调节中枢、水平衡调节中枢、还与生物节律行为等的控制有关;小脑:维持身体平衡七、人脑的高级功能:大脑皮层除了对外部世界感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。其中语言功能是人脑特有的高级功能短期记忆:主要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第二节通过激素的调节一、相关概念1、激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节,叫激素调节。2、反馈调节:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。对机体维持稳态具有重要意义。3、拮抗作用:不同激素对同一生理过程具有相反的作用。例如:胰高血糖素和胰岛素4、协同作用:不同激素对同一生理过程具有相同的作用。例如:胰高血糖素和肾上腺素、生麻城一中生物校本教材(三)高中生物基础知识总结共64页第4页长激素和甲状腺激素5、内分泌腺:分泌激素,无导管,通过体液运输起作用(促胰液素是人类发现的第一种激素)外分泌腺:分泌酶,乳汁等,有导管。在消化道或体外起作用。如消化腺,泪腺等胰腺既有内分泌部(胰岛)又有外分泌部(分泌胰液)二、人体内的一些主要激素本质激素名称分泌部位功能备注氨基酸衍生物甲状腺激素甲状腺①促进新陈代谢(增加产热)和生长发育;②对神经系统发育具有重要影响,提高神经系统兴奋性幼少:呆小症成少:甲状腺肿大成多:引起甲亢肾上腺素肾上腺髓质①促进肝糖原分解等,升高血糖;②促进机体产热多肽类或者蛋白质类促甲状腺激素释放激素下丘脑促进垂体分泌促甲状腺激素生长激素垂体促进生长发育,促进骨骼的生长过多:巨人症过少:侏儒症促甲状腺激素①促进甲状腺生长发育;②促进甲状腺合成并分泌甲状腺激素胰高血糖素胰岛A细胞①促进肝糖原分解②促进非糖类物质转化为血糖(两促)胰岛素胰岛B细胞促进组织细胞摄取、利用、储存葡萄糖,从而降低血糖(三促两抑)固醇类雌激素卵巢促进雌雄生殖器官发育和生殖细胞的形成,激发并维持雌性的第二性征雄激素睾丸注意:1、下丘脑,垂体,胰岛分泌的激素都为蛋白质类激素,属于大分子不能口服,只能注射(小分子激素能口服,也能注射)2、不同激素的靶细胞不同,如胰高血糖素的靶细胞主要为肝脏细胞和脂肪细胞(能促进肝糖原分解和脂肪等非糖类物质转化为血糖);抗利尿激素的靶细胞为肾小管和集合管细胞;甲状腺激素、生长激素、胰岛素的靶细胞为全身组织细胞3、蛋白质类激素不能进入细胞,其受体位于靶细胞膜上,小分子激素受体一般在细胞内三、血糖平衡的调节(血糖正常值:0.8—1.2g/L)1、来源:①食物中的糖类的消化吸收;②肝糖原的分解;③脂肪等非糖物质的转化去向:①氧化分解为CO2H2O和能量;②合成肝糖原、肌糖原(肌糖原只能合成不能水解成葡萄糖);③转化为脂肪、某些氨基酸(非必需氨基酸)等2、调节过程:①胰岛素(唯一降血糖的激素)与胰高血糖素(肾上腺素)相互拮抗,共同调节血糖的平衡②肾上腺素主要是促进肝糖原分解来升高血糖(也能促进非糖类物质转化为血糖);还能提高代谢,增加产热;使心肌收缩力加强,心跳加速③血糖调节的中枢为下丘脑;感受器:血管壁的化学感受器(下丘脑也能感受血糖变化)④血糖的调节方式为:神经—体液调节,以体液调节为主;调节机制:存在负反馈调节⑤下丘脑作用于胰岛是通过神经调节来实现的;血糖含量变化还可以直接刺激胰岛细胞,此过程不属于神经调节(未经过反射弧)⑥观察胰岛素、胰高血糖素功能的实验中,动物一般先饥饿处理,经实验变量处理后的观察指标是动物的生活状态(低血糖症状:反应迟钝,嗜睡甚至昏迷)⑦I型糖尿病:胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足;II型糖尿病:胰岛素受体受损麻城一中生物校本教材(三)高中生物基础知识总结共64页第5页3、甲状腺激素分泌的分级调节(见右上图)①分级调节——下丘脑通过控制垂体来间接控制甲状腺、性腺(肾上腺皮质)等②甲状腺激素的分泌调节还存在负反馈调节机制,当甲状腺激素含量过高时,会反馈抑制下丘脑和分泌相关激素;当甲状腺激素含量过低时,抑制作用减弱(不是促进)③大部分反馈调节为负反馈;正反馈的实例很少,主要为:排尿反射,血液凝固,分娩等四、激素调节的特点1、微量和高效;2、通过体液运输3、作用于靶器官