2026年高考生物一轮复习：人教版选择性必修1 稳态与调节 知识点考点提纲 讲义

这是一份2026年高考生物一轮复习：人教版选择性必修1 稳态与调节 知识点考点提纲 讲义，共61页。学案主要包含了细胞生活的环境，体液，组成神经系统的细胞，反射的结构基础——反射弧，反射的过程等内容，欢迎下载使用。
第1节 细胞生活的环境
一、细胞生活的环境：
（一）单细胞生物：生活在水中的单细胞生物，如草履虫，可以直接从水里获取生存所必需的养料和O2，并把废物直接排入水中。
（二）多细胞生物：如人，组成身体的绝大多数细胞生活在细胞外液中。
二、体液：
（一）定义：人体内含有的大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。
【思考讨论】消化道、呼吸道内的液体、汗液、皮脂、尿液、泪液、乳汁等也是体液吗？
（二）成分：水、离子和化合物
（三）组成：
1．细胞内液：存在于细胞内，约占2/3。
【思考讨论】举例说明什么是细胞内液？细胞液和叶绿体基质也是细胞内液吗？
2．细胞外液：存在于细胞外，约占1/3，构成机体内细胞生活的液体环境，还叫内环境。
（1）细胞外液的组成：
①血浆：
●存在：血液中的液体成分
【知识解析】血液、血浆和血清的比较：
血液＝血浆（血清＋纤维蛋白原）＋血细胞（红细胞、白细胞、血小板），因此把细胞外液中的血浆说成是血液或血清是错误的。
●生活细胞：血细胞
②组织液：
●存在：组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液
●形成：主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成，大部分物质能够被重新吸收回血浆。
●生活细胞：绝大多数细胞都浸浴在组织液中，是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
●作用：组织液为细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。
③淋巴液：
●存在：存在于淋巴管中的液体
●形成：是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流动，经过淋巴结等淋巴器官，并最终汇入血浆。
●生活细胞：大量的淋巴细胞等
●作用：协助机体抵御疾病。
三者关系：如右图
【知识归纳】各种细胞的内环境：
●血细胞：血浆
●淋巴细胞：淋巴和血浆
●毛细血管管壁细胞：血浆和组织液
●毛细淋巴管管壁细胞：淋巴和组织液
●其它细胞：组织液
（2）细胞外液的成分：
①血浆：成分：水（约90%），无机盐（约1%），蛋白质（7%～9%），血液运送的物质――营养物质（如葡萄糖）、代谢废物、激素等。
【知识解析】血浆蛋白和血红蛋白：
●血浆蛋白存在于血浆中，是细胞外液的组分；
●血红蛋白存在于红细胞内，是细胞内液的组分。
②组织液、淋巴液：成分和各成分的含量与血浆的相近，但又不完全相同，主要差别是蛋白质含量很少。
【知识解析】组织水肿：
血浆中的蛋白质在正常情况下是不能通过毛细血管壁的，血浆与组织液之间的渗透压差主要取决于血浆与组织液之间的蛋白质分子的浓度差，如因某种原因导致血浆中的蛋白质含量减少或组织液中的蛋白质含量增加，就会相应地造成血浆的渗透压降低，组织液的渗透压升高，这时组织液增加，就会出现组织水肿现象。这种情况常见于：
①急性肾小球肾炎：这种病是肾脏中的肾小球发生病变，肾小球毛细血管通透性增加，血浆中的蛋白质进入肾小管随尿液排出体外而降低了血浆中蛋白质的浓度所致。
②因过敏反应或炎症等原因导致局部组织内的毛细血管通透性增加，血浆中的蛋白质渗出毛细血管进入组织液，结果增加了组织液中蛋白质的浓度而降低了血浆中蛋白质的浓度所致。
③营养不良时血浆蛋白含量减少，血浆渗透压降低，组织液渗透压相对升高，也会发生组织水肿。
④毛细淋巴管受阻，组织液中的蛋白质不能回流至毛细淋巴管，导致组织液渗透压升高，吸水造成水肿。
（3）细胞外液的本质：是一种类似于海水的盐溶液。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
（4）内环境的理化性质：
①渗透压：
●含义：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
●决定因素：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，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。
●举例－血浆的渗透压：
决定因素：主要与无机盐（90%以上来源于Na＋和Cl－）、蛋白质的含量有关。
大小：37℃时，人的血浆渗透压约为770kPa，相当于细胞内液的渗透压。
②pH：
●标值：7.35～7.45
●原因：与它含有HCO3－、H2CO3等物质有关。
③温度：人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
（5）内环境的作用：细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。如下图：
组织
细胞
稳态（定义、调节机制、意义）
体液
细胞外液
细胞内液
血浆
淋巴
组织液
营养物质、O2
代谢终产物
主要指
特点
消化系统
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
皮肤
循环系统
食物
淋巴循环
O2
CO2
尿酸
尿素
无机盐
水
营养物质
O2
CO2、水
代谢废物
内环境
正常运行和协调一致
相互影响、相互作用
外界
环境
残渣－体温
代谢废物
存在于细胞内
①细胞与内环境进行物质交换：
●可直接进行：不断获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。
●二者相互影响、相互作用。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
②内环境与外界环境的物质交换：
●需体内各个系统的参与。例如：
◎消化系统：将营养物质摄入体内
◎呼吸系统：吸入O2、排出CO2
◎泌尿系统：把代谢废物、水和无机盐排出体外
◎循环系统：把各种物质运输到机体的相应部位。
●机体的各个部分正常运行和协调一致，共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。
【知识解析】物质跨膜运输问题：
1．肠道中的葡萄糖进入组织细胞被利用通过哪些结构？至少要穿过几层生物膜（或磷脂双分子层、磷脂分子）？
分析：因为小肠绒毛和毛细血管壁都是由单层上皮细胞构成；葡萄糖进入细胞后，在细胞质基质中参与细胞呼吸的第一步反应；葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输；1层膜由2层磷脂分子构成。据左图分析可知，肠道中的葡萄糖进入组织细胞被利用通过的结构以及穿越的膜的层数如右图，即：出小肠（小肠绒毛上皮细胞、2层膜）→进毛细血管（毛细血管管壁细胞、2层膜）→出毛细血管（毛细血管管壁细胞、2层膜）→进组织细胞（1层膜），共计7层膜、7层磷脂双分子层、14层磷脂分子。
思考：肠道中的氨基酸进入组织细胞被利用通过哪些结构？至少要穿过几层生物膜（或磷脂双分子层、磷脂分子）？细胞代谢产生的尿素如何排出到体外的呢？
提示：氨基酸是在细胞的核糖体参与蛋白质的合成；核糖体是无膜结构的细胞器。尿素是在肝细胞中合成的；尿素主要是由肾脏通过尿液排出的；肾小囊壁也是由单层细胞构成的。
2．空气中的O2进入组织细胞被利用要通过哪些结构？至少要穿过几层生物膜（或磷脂双分子层、磷脂分子）？在各结构中O2的浓度发生怎样的变化？
分析：因为肺泡壁和毛细血管壁都是由单层上皮细胞构成；O2进入血液后，大部分进入红细胞与血红蛋白结合的方式运输；O2进入细胞后，在线粒体内膜上参与有氧呼吸的第三阶段反应；O2的跨膜运输方式为自由扩散，由低浓度向高浓度方向运输；1层膜由2层磷脂分子构成。据上左图分析可知，外界O2出进入组织细胞被利用通过的结构、穿越的膜的层数以及通过的各结构中O2浓度变化如下图：
思考：如果细胞产生的CO2排出体外呢？
提示：因为CO2是在线粒体基质中通过有氧呼吸的第二阶段反应产生的，是在血浆中电离成HCO3－的方式运输的，其运输的相关问题可参照上图分析。
第2节 内环境的稳态
一、内环境的动态变化
（一）pH：
1．pH发生变化的原因：
（1）细胞代谢产生酸性物质，如碳酸等；
（2）人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。
2．生物体维持pH稳态的机制：
（1）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定：
（2）原因：人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3－/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4－等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。
【知识解析】pH稳态的调节过程：
（1）当机体剧烈运动产生的大量乳酸（HL）、H2CO3等物质进入血液后：
HL＋NaHCO3→NaL（乳酸钠）＋H2CO3
H2CO3→CO2＋H2O
CO2刺激呼吸中枢，使呼吸运动加强，排出体外。
（2）食物中的碱性物质，如Na2CO3进入血液后：
Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3
过多的碳酸氢盐由肾脏排出。
（二）体温
1．体温会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。
2．同一个人的体温一天内的变化不超过1℃。
3．健康人的体温始终接近37℃。
（三）其他：
健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。
二、稳态
（一）定义：生理学家把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作稳态。
（二）认识：
1．1857年，法国著名生理学家贝尔纳提出：内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
2．1926年，美国著名生理学家坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
3．目前普遍认为，神经－体液－免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
（三）失调：
1．稳态的特点：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
2．失调的原因：
（1）外界环境变化过于剧烈；
（2）人体自身的调节功能出现障碍。例如，肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。
（四）意义：
1．结论：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
2．解释：细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。例如：
（1）物质变化角度：细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量，只有血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为这一反应提供充足的反应物。
（2）代谢条件角度：细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。
（五）稳态概念的发展
1．在分子水平上：存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。例如，在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态，如果这个稳态受到破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞；正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的，如果它们的分泌紊乱，人体血糖的稳态就会受到破坏。
2．在细胞水平上：存在细胞的分裂和分化的稳态等。
3．在器官水平上：存在心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等。
4．在群体水平上：种群数量的变化存在稳态，生态系统的结构和功能也存在稳态。
实验原理
在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如HPO42-/H2PO4－)能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。
目的要求
通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。
材料用具
防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1ml/L的HCl（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1ml/L的NaOH(盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。
方
法
步
骤
设计记录表
在记录本中，画一个如下的表格。
加入0.1ml/L HCl
加入0.1 ml/L NaOH
加入不同数量液滴后的pH
加入不同数量液滴后的pH
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
自来水
缓冲液
肝匀浆
测定不同溶液的pH
自来水
缓冲液
肝匀浆(及其它生物材料)
测定不同材料加酸后的pH
测起始pH
将25mL自来水倒入50mL烧杯中，用pH计或pH试纸测试起始pH值，并作记录。
用缓冲液代替自来水。
用肝匀浆（及其它生物材料）代替自来水。
加酸测定
一次加一滴0.1ml/L的HCI，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
测定不同材料加碱后的pH
测起始pH
充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水，测定并记录起始pH。
用缓冲液代替自来水。
选两种生物材料分别代替自来水。
加碱测定
一次加一滴0.1ml/L的NaOH，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
画图像
根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后pH的变化。再用另两种颜色的线条分别表示肝匀浆、缓冲液的pH变化情况，也同样以实线和虚线分别表示加入酸、碱后的变化。
结论
根据实验材料，说出不同实验材料pH变化的特点。
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
一、神经系统的功能：能够及时感知机体内、外环境的变化并作出反应，以调节各器官、系统的活动，实现机体稳态。
二、神经系统的基本结构：包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。
（一）中枢神经系统：
1．组成：
（1）脑：
①位置：位于颅腔内
②组成：
●大脑：包括左右两个大脑半球，表面是大脑皮层；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
●小脑：位于大脑的后下方，它能够协调运动，维持身体平衡。
●脑干：是连接脊髓和脑其他部分的重要通路，有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
●下丘脑：脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与生物节律等的控制有关。
（2）脊髓：
①位置：位于椎管内。
②功能：是脑与躯干、内脏之间的联系通路，它是调节运动的低级中枢。
2．神经中枢：
（1）含义：中枢神经系统内大量神经细胞聚集在一起形成。
（2）功能：负责调控某一特定的生理功能，如脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。
（二）外周神经系统：
1．分布：全身各处。
2．组成：
（1）据发出部位划分：
①脑神经：
●结构：与脑相连。
●数量：共12对。
●分布：主要分布在头面部。
●功能：负责管理头面部的感觉和运动。
②脊神经：
●结构：与脊髓相连。
●数量：共31对。
●分布：主要分布在躯干、四肢。
●功能：负责管理躯干、四肢的感觉和运动。
此外，脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。
（2）据功能划分：
①传入神经（感觉神经）：将接受到的信息传递到中枢神经系统。
②传出神经（运动神经）：
●功能：将中枢神经系统分析和处理后发出指令信息传输到相应器官，从而使机体对刺激作出反应。
●组成：
支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。由交感神经和副交感神经两部分组成：
【知识拓展】交感神经节前纤维的细胞体位于胸部和腰部的脊髓灰质中。副交感神经节前纤维的细胞体位于脑和骶部脊髓中。
三、组成神经系统的细胞：主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。
（一）神经元：
1．作用：神经元是神经系统结构与功能的基本单位。
2．构成：
（1）细胞体：神经元的膨大部分，里面含有细胞核。
（2）树突：
①特点：是细胞体向外伸出的短而粗、呈树枝状的突起。
②功能：用来接受信息并将其传导到细胞体。
（3）轴突：
①特点：是神经元的长而较细、呈纤维状的突起。
②功能：将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。
3．神经纤维：轴突的外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。
4．神经：许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。
5．神经末梢：树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢，它们分布在全身各处。
（二）神经胶质细胞：
1．分布：神经胶质细胞广泛分布于神经元之间。
2．数量：为神经元数量的10~50倍。
3．功能：
（1）对神经元起辅助作用的，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。
（2）在外周神经系统中，参与构成神经纤维表面的髓鞘。
（3）与神经元一起，共同完成神经系统的调节功能。
第2节 神经调节的基本方式
一、反射的定义：在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
二、反射的举例：缩手反射、眨眼反射、膝跳反射等。
三、反射的意义：反射是神经调节的基本方式。
四、反射的结构基础——反射弧：由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成。
说明：反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损，反射就不能完成。体检时医生敲击膝盖下方，如果你小腿正常抬起，不仅说明你下肢参与该反射的功能正常，也说明脊髓中相应中枢是完好的。
思考：
1．直接给传入神经、传出神经或效应器适宜的刺激，效应器也会发生相应的反应，但该过程是反射过程吗？为什么？
2．如右图，如何通过识图或设计实验来判断传入神经和传出神经？
3．分析教材中缩手反射和膝跳反射的反射弧各是由几个神经元组成的？一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗？
五、反射的过程：
（一）兴奋：
1．定义：是指动物体或人体内的某些细胞或组织（如神经组织）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．传导途径：
（1）兴奋在反射弧中传导。
（2）兴奋在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。例如，在缩手反射与膝跳反射中，兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层从而产生相应的感觉。
（二）反射的过程：
六、反射的类型——非条件反射与条件反射：
（一）非条件反射：
1．形成：出生后无需训练就具有的反射。
2．举例：缩手反射和膝跳反射
3．数量：有限
（二）条件反射：
1．形成：出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。
2．建立过程：
【知识解析】条件反射建立过程中的神经传导途径:
图Ⅰ：在动物实验中，给作过唾液瘘手术的狗喂食，几秒钟后，即有唾液分泌出来，这种现象称为非条件反射。是因为食物刺激口腔粘膜及味觉感受器，冲动经面神经和舌咽神经传入延髓唾液分泌中枢（2），一方面经传出纤维引起唾液腺（1）的分泌，同时也向上传导到大脑皮层的相应部位，即皮层兴奋灶（4），引起兴奋。
图Ⅱ：若给狗以铃声，不给食物，则不会引起唾液分泌，这说明铃声与唾液分泌无关。
图Ⅲ：如果每次给狗喂食前出现一次铃声，然后再给狗喂食，此时食物和铃声分别而又同时刺激大脑皮层，狗同样出现唾液分泌。
图Ⅳ：经多次重复刺激后，当铃声一出现，既使不给狗喂食，狗照样出现睡液分泌（图Ⅳ）。铃声本来与睡液分泌无关（称无关刺激），但由于多次与食物结合应用，铃声已具有引起睡液分泌的作用，即成为进食的信号。也就是说铃声刺激大脑皮层的兴奋灶（3）和食物刺激的兴奋灶（4）之间，开拓了一条新的暂时联系（6），使铃声引起的听觉冲动经过这个暂时的联系传到了食物刺激兴奋灶和唾液分泌中枢，故听觉的刺激便引起了唾液分泌活动。这种以铃声为信号刺激的反射称为条件反射，也叫信号活动。
条件反射的建立过程图解
1.唾液腺 2.延髓唾液分泌中枢 3.皮层听觉中枢 4.皮层食物中枢 5.内耳
6.皮层听觉中枢和食物中枢之间建立了暂时性联系
1
2
3
4
3
2
4
1
5
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
3．特点：
（1）条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的。
（2）条件反射建立后的维持，需非条件刺激的强化。否则会消退。
机理：条件反射的消退不是条件反射的简单丧失，而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号。
4．实质：使得动物获得两个刺激间新的联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。
5．数量：几乎是无限的。
6．意义：条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围，使机体能够识别刺激物的性质，预先作出不同的反应。因此，条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物适应复杂环境变化的能力。
第3节 神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
（一）形式：
1．信号：电信号，这种电信号也叫神经冲动。
2．证明：参见教材图2-6。
在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。
●静息时：电表没有测出电位变化（图①），说明神经表面各处电位相等。
●刺激神经左侧：靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位，接着恢复正电位（图②、③)；然后，另一电极处（b处）变为负电位，接着又恢复为正电位（图③、④）。
结论：说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导。
（二）过程：
1．静息状态下（神经纤维未受到刺激时）：
（1）电位名称：静息电位
（2）电荷分布：神经纤维细胞膜两侧的电位表现为内负外正
（3）原因：膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。
【知识整合】K＋外流属于物质的哪一种跨膜运输方式？为什么？
【知识拓展】如何设计实验来证明静息电位为内负外正？
2．兴奋部位（神经纤维受到刺激的部位）：
（1）电位名称：动作电位
（2）电荷分布：内正外负
（3）原因：细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流。
【知识整合】Na＋内流属于物质的哪一种跨膜运输方式？为什么？
【知识拓展】如何设计实验来证明动作电位为内正外负？请用图解表示出动作电位产生过程中的电位变化。
3．局部电流传导：
（1）在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，形成了局部电流。
（2）这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。
【知识解析】膜外的电荷移动方向与兴奋传导的方向相反，膜内的电荷移动方向与兴奋传导的方向相同。
二、兴奋在神经元之间的传递
（一）传递结构――突触：
1．形成：突触小体（神经元的轴突末梢分枝末端膨大，呈杯状或球状的小体）与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。
2．结构：包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。
【知识整合】在突触间隙中存在的是哪种液体？
（二）过程：
1．递质释放：兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并与它融合，释放神经递质。
【知识整合】释放神经递质的释放为物质跨膜运输的哪一种方式？
2．递质扩散：神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
3．与受体结合：神经递质与突触后膜上的受体结合，形成递质—受体复合物。
4．后膜电位变化：突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
5．递质分解：神经递质与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。
【知识整合】兴奋在两个神经元间的传递属于信息传递的哪种方式？
（三）特点：
1．方向：单方向
（1）原因：由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。
（2）方向：从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。
【知识拓展】如何设计实验来证明兴奋在两个神经元间的传递是单方向的？
2．传递速度：兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。原因是突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
说明：神经元与效应器（如肌肉细胞或某些腺体细胞）之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
（一）某些化学物质作用于突触对神经系统产生影响的方式：
1．促进神经递质的合成和释放速率。
2．干扰神经递质与受体的结合。
3．影响分解神经递质的酶的活性。
说明：兴奋剂和毒品也大多是通过突触起作用的。
（二）兴奋剂：
1．含义：原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。
2．作用：具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。
3．法规：为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。
（三）毒品：
1．含义：《中华人民共和国刑法》第357条规定：毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
2．与兴奋剂的关系：有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。
3．举例—可卡因：
（1）作用机理：它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经细胞，这些神经细胞利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感：
①正常情况下：多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。
②吸食可卡因后：可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。
③可卡因药效失去后：由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经细胞的活动，于是形成恶性循环。
【知识解析】可卡因
可卡因，又称为古柯碱，在医疗中被用作局部麻酵药或血管收缩剂，因对中枢神经系统的兴奋作用而导致滥用，成为世界性的主要毒品之一。研究发现，可卡因会延长大脑中与愉悦传递有关的神经递质多巴胺的作用时间。正常情况下，多巴胺与突触后膜的受体结合后，多巴胺转运蛋白会将多巴胺清除出去。当突触间隙存在可卡因后，其与多巴胺的转运蛋白紧密结合，使得多巴胺在突触中停留的时间延长，不断刺激突触后细胞而增加愉悦感。中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下，会通过减少突触后膜受体数目来适应这种变化。神经递质受体数目减少，突触变得不敏感，此时人就迫切地需要获得更多的可卡因来维持正常的生理活动，这就是上瘾。只有这种毒品被永久性除去，神经系统才能逐渐恢复原来受体的数量，但精神上的依赖往往持续更长的时间。
（2）对人体的影响：
●可卡因能干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。
●吸食可卡因可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉，最典型的是有皮下虫行蚁走感，奇痒难忍，造成严重抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为。长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
3．我国法律：
（1）名称：2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行。
（2）核心内容：该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任。
（3）禁毒措施：
①禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。
②参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩。
4．倡议：珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。
【思维训练】区别假说与预期：
1．提出问题：当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？
2．进行实验：
（1）取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配；
（2）刺激该神经，A心脏的跳动减慢；
（3）从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢。
3．得出结论：该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。
4．分析：在进行这个实验时，科学家基于的假说是什么？实验预期是什么？
（1）假说：支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学某种，该物质可以使心跳减慢。
（2）实验预期：从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏的跳动也会减慢。
【知识解析】假说与预期：
假说：是对现象背后原因的尝试性解释，或对探究的问题的尝试性回答；
预期：是在假说成立的逻辑前提下，对检验假说的实验结果作出的推测。
第4节 神经系统的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
（一）各级神经中枢：
1．大脑：
（1）有丰富的沟回：
①含义：沟即为凹陷部分，回为隆起部分。
②意义：使得大脑在有限体积的颅腔内具有更大的表面积。
（2）表面—覆盖着大脑皮层：
①地位：是最高级中枢
②结构：主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。
③皮层代表区—第一运动区：
●发现：刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动；刺激中央前回的下部，则会引起头部器官的运动；刺激中央前回的其他部位，则会引起其他相应器官的运动。
●位置：中央前回
●分布特点：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
2．脑干：
（1）地位：脑干等连接低级中枢和高级中枢。
（2）作用：大脑通过脑干与脊髓相连，大脑发出的指令，可以通过脑干传到脊髓。
3．脊髓：
（1）地位：是机体运动的低级中枢。
（2）作用：躯体的运动，如眨眼反射、膝跳反射、缩手反射等，受到脊髓的控制。（也受到大脑的调节）
（二）特点：参见教材图2-10。
1．躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控。
2．脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整。
（三）意义：机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
二、神经系统对内脏活动的分级调节
（一）调节方式：反射
（二）举例—排尿反射：
1．脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的：
（1）交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小；
（2）副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。
2．大脑皮层对脊髓进行调控→人能有意识地控制排尿。参见教材图2-11。
（三）各级神经中枢：
在中枢神经系统的不同部位（如脊髓、脑干、下丘脑和大脑），都存在着调节内脏活动的中枢。
1．脊髓：
（1）地位：完成简单的内脏反射活动、调节内脏活动的低级中枢。如排尿、排便、血管舒缩等。
（2）特点：脊髓的调节是初级的，不能很好适应正常生理活动的需要，如果没有高级中枢的调控，排尿反射可以进行，但排尿不完全，也不能受意识控制。
2．脑干：
（1）地位：有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等。
（2）特点：一旦受到损伤，各种生理活动即失调，严重时呼吸或心跳会停止。
3．下丘脑：
（1）地位：调节内脏活动的较高级中枢。
（2）特点：它也使内脏活动和其他生理活动相联系，以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
4．大脑皮层：
（1）地位：是许多低级中枢活动的高级调节者。
（2）特点：对各级中枢的活动起调整作用，使自主神经系统不完全自主。
第5节 人脑的高级功能
一、基本功能：对外部世界的感知以及控制机体的反射活动。
二、高级功能：
（一）意义：使人类能够主动适应环境，创造出灿烂的人类文明。
（二）举例：
1．语言功能：
（1）语言文字的作用：是人类社会信息传递的主要形式，也是人类进行思维的主要工具。
（2）特点：语言功能是人脑特有的高级功能。
（3）内涵：包括与语言、文字相关的全部智能活动，涉及人类的听、说、读、写。
（4）皮层代表区—言语区：
①位置：人类大脑皮层左半球侧面
②皮层代表区：
●W区：此区发生障碍，不能写字。
●V区：此区发生障碍，不能看懂文字。
●S区：此区发生障碍，不能讲话。
●H区：此区发生障碍，不能听懂话。
（5）大脑两半球分工（大多数人）：
①左半球：主导语言功能，负责逻辑思维。
②右半球：主要负责形象思维，如音乐、绘画、空间识别等。
2．学习与记忆：
（1）含义：是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
（2）条件反射的建立也就是动物学习的过程。
（3）特点：学习和记忆不是由单一脑区控制，而是由多个脑区和神经通路参与。
（4）人类的记忆过程的四个阶段：
关系：
①如果对于某一信息加以注意，如老师讲话的听觉刺激，或书本上文字的视觉刺激，则可以将这个瞬时记忆转入第一级记忆。
②第一级记忆中的小部分信息经过反复运用、强化，在第一级记忆中停留的时间延长，这样就很容易转入第二级记忆。
③第二级记忆经反复重复，并将新信息与已有的信息整合，就储存在第三级记忆中，成为永久记忆。
如下图：
3．情绪：
（1）含义：是人对环境所作出的反应。
（2）表现：
①积极情绪：开心、兴奋、对生活充满信心；
②消极情绪：失落、沮丧、对事物失去兴趣。
●产生：遇到精神压力、生活挫折、疾病、死亡等情况时。
●后果：达到一定程度会产生抑郁。
（3）抑郁和抑郁症：
①抑郁的特点：
●通常是短期的，一般不超过两周。可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。
●当抑郁持续下去（两周以上）而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。（应咨询精神心理科医生确定）
②抑郁症的影响：会影响患者的工作、学习和生活，严重时甚至使患者产生自残或自杀等消极行为，因此患者必须到医院去接受专业治疗。
（4）情绪的调节：积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出自己能够调节的程度时，应向专业人士咨询，这样可以使我们更快地恢复情绪平稳，享受美好的、充满意义的生活。
组成
功能
特点
举例
躯体运动神经
支配躯体运动
活动受到意识支配
奔跑等身体运动
内脏运动神经（自主神经）
支配内脏器官活动
活动不受意识支配
由惊恐所引起的心跳与呼吸的变化
类型
作用时机
作用效果
作用特点
意义
交感
神经
兴奋状态：交感神经活动占据优势。
●瞳孔扩张，支气管扩张，心跳加快。
●血管收缩，胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。
对同一器官的作用通常是相反的。
使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境的变化。
副交感神经
安静状态：副交感神经活动占据优势。
●瞳孔收缩，支气管收缩，心跳减慢。
●胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
条件作用前
1
给狗喂食（食物是非条件刺激）→狗会分泌唾液（非条件反射）
2
给狗听铃声（铃声属于无关刺激）→狗不会分泌唾液
条件作用中
3
喂食前听到铃声＋喂食（重复若干次）
条件作用后
4
给狗听铃声（铃声转化为条件刺激）→狗会分泌唾液（条件反射）
阶段
持续时间
特点
类型
形成原因
感觉性记忆
不超过1s
信息大部分迅速消退并不构成真正的记忆
短时记忆
可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
更深层次的奥秘有待探索。
第一级记忆
从数秒到数分钟
遗忘
第二级记忆
从数分钟到数年不等
可因之前或后来的信息干扰而遗忘。
长时记忆
可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
第三级记忆
可能永久
可能不遗忘
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
一、腺体的种类
二、激素的发现
（一）促胰液素的发现：
1．【思考·讨论】促胰液素的发现过程：
2．意义：促胰液素是人们发现的第一种激素。它的发现不仅使人类发现了一种新的化学物质，更重要的是，这使人们认识到，机体除了神经调节，还存在激素调节。
（二）激素调节的定义：机体由内分泌器官或细胞分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
三、研究激素的方法
（一）胰岛素的发现[研究激素的作用——注射法（或饲喂法）]：
（二）睾丸分泌雄激素的研究（研究内分泌腺功能——摘除法和移植法）：
1．摘除：1849年，德国研究者发现，公鸡被摘除睾丸后，其雄性性征明显消失：鲜红突出的鸡冠逐渐萎缩、不再啼鸣、求偶行为也慢慢消失。
2．移植：如果将睾丸重新移植回去，公鸡的特征又会逐步恢复。
3．经过不断的实验，科学家从动物睾丸中提取出睾酮，经证实，睾酮就是睾丸分泌的雄激素。
【知识解析】对某一内分泌腺及其分泌激素的认识大致遵循下面的研究步骤：
（1）摘除法和移植法可以初步确定内分泌腺的功能
①动物实验中将怀疑有内分泌功能的器官或组织切除，观察动物出现的症状；
②对上述切除器官或组织的动物再次植入该器官或组织，或注射该组织的提取物，观察症状是否消失，如果症状消失，就证明该器官或组织具有内分泌功能；
（2）制备组织提取物研究腺体分泌物的有效成分和作用
③可对正常动物注射该组织的提取物，观察该腺体分泌增加后动物的症状；
④提纯激素和人工合成该激素，阐明激素的化学本质和作用机制；
（3）利用细胞与分子生物学技术，可阐明激素的作用机制
⑤运用同位素示踪法，观察激素分泌的规律和在体内的代谢情况。
研究分泌腺及其分泌激素还用到“加法原理”和“减法原理”。
四、内分泌系统的组成和功能
（一）组成：
1．相对独立的内分泌腺：有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体。
2．兼有内分泌功能的细胞：有的内分泌细胞分散在一些器官、组织内，如在小肠黏膜上有分泌促胰液素等的众多内分泌细胞；下丘脑中的某些神经细胞，也具有内分泌功能。
（二）人体内主要内分泌腺及其分泌的激素：
（三）内分泌系统的功能：内分泌系统是机体整体功能的重要调节系统。各种内分泌腺间具有复杂的功能联系，共同调节机体活动，包括维持内环境稳定、调节物质和能量代谢、调控生长发育和生殖等。
五、【思维训练】验证假说，预测结果
（一）实验目的：研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用
（二）提出假说：
假说1：发育出雄性器官需要来自睾丸提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雌性器官；
假说2：发育出雌性器官需要来自卵巢提供的激素信号，当这一信号缺失时，胚胎发育出雄性器官。
（三）设计实验：在家兔胚胎生殖系统分化之前，通过手术摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织。当幼兔生下来之后，观察它们的性染色体组成及外生殖器的表现。
（四）实验结果：
（五）得出结论：实验结果验证了假说1。
（六）进一步验证：
1．实验方法：在摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织的同时，给予一定量的睾酮刺激。
2．实验预测：性染色体组成为XX或XY的胚胎都将发育出性雄性器官。
第2节 激素调节的过程
一、激素调节的实例
（一）实例1：血糖平衡的调节
1．血糖的含义：血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
2．正常值：3.9～6.1mml／L
3．来源：
（1）主要来源：食物中的糖类经消化、吸收进入血液；
（2）空腹时的重要来源：肝糖原分解成葡萄糖进入血液；
（3）补充来源：非糖物质转化为葡萄糖进入血液。
4．去向：
胰岛
B细胞
胰岛
A细胞
胰岛素
胰高血糖素
促进
促进
分泌
分泌
促进
血糖进入组织细胞进行氧化分解
血糖进入肝、肌肉并合成糖原
血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯
肝糖原分解成葡萄糖
非糖物质转变成葡萄糖
促进
相抗衡
抑制
抑
制
血 糖 降 低
血 糖 升 高
抑制
（1）随血液流经各组织时：被组织细胞摄取，氧化分解；
（2）在肝和骨骼肌细胞内：合成肝糖原和肌糖原储存起来；
（3）脂肪组织和肝：可将葡萄糖转变为非糖物质，如甘油三酯等。
5．调节方式：
（1）激素调节
①主要激素：
●升血糖：胰高血糖素
●降血糖：胰岛素（是唯一能够降低血糖浓度的激素）
调节过程如右图：
②其他激素：如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。
【知识解析】与血糖调节有关的其他激素及作用机理
●糖皮质激素：糖皮质激素主要通过它的抗胰岛素样作用（使胰岛素与其受体的结合受到抑制）抑制组织对葡萄糖的利用（但心脏和脑组织除外，这样在应激情况下可以保证心、脑组织对葡萄糖的需要），还促进糖异生作用及糖原的分解，使血糖含量升高。
●肾上腺素：肾上腺素的作用是促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等，使血糖含量升高。
●甲状腺激素：甲状腺激素可促进小肠黏膜对葡萄糖的吸收，同时促进糖原分解及糖异生作用（升高血糖），它还可以促进糖的氧化分解（降低血糖）。在胰岛素存在的条件下，小剂量甲状腺激素促进糖原合成，大剂量则促进糖原分解，并同时增强肾上腺素、胰高血糖素、生长素等的升糖作用，因此，有升高血糖的趋势。
●生长激素：生长激素可以促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞对葡萄糖的利用等，因而具有抗胰岛素样作用，升高血糖水平。
●生长抑素：生长抑素是由胰岛D细胞分泌的，它抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌，同胰岛素的作用相反，因此可作为一个制动器以维持胰岛素分泌的速度与血糖含量相适应。
（2）神经调节：例如，当血糖含量降低时，下丘脑的某个区域兴奋，通过交感神经使胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使得血糖含量上升。另外，神经系统还通过控制甲状腺和肾上腺的分泌活动来调节血糖含量。
【知识解析】当血糖含量升高时，下丘脑的某个区域兴奋，通过副交感神经使胰岛B细胞分泌胰岛素，使得血糖含量下降。
6．调节特点—反馈调节：
（1）定义：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，这种调节方式叫作反馈调节。
（2）意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义。
7．疾病—糖尿病：
（1）表现：主要表现为高血糖和尿糖
（2）症状：表现为多饮、多尿、多食等，可导致多种器官功能损害。
（3）类型：
①1型糖尿病：
●机理：由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致。
●特点：通常在青少年时期发病，我国的发病率约为十万分之一。
②2型糖尿病：
●机理：与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。能量摄入过多、运动量过少、肥胖是2型糖尿病最常见的危险因素。（青少年要注意控制饮食，多运动。）
●特点：很常见，进入工业化社会以来，世界各国2型糖尿病的发病率都急剧升高。目前，2型糖尿病的发病年龄也在降低，青年患者人数逐渐增加，甚至有几岁的儿童被诊断出患2型糖尿病。
【知识拓展】糖尿病的类型：
糖尿病有两种类型，即1型糖尿病和2型糖尿病。
1型糖尿病也称胰岛素依赖型糖尿病，是缺少分泌胰岛素的B细胞导致的，治疗方法是注射胰岛素。由于胰岛素是多肽，口服会被消化，所以只能通过注射方式进入人体内环境。过去人们只能从猪或羊身上获取胰岛素，产量非常低。现在可以用基因工程的方法生产人胰岛素。科学家正在研究如何移植胰岛，以从根本上治愈糖尿病。
大多数糖尿病是2型，又称非胰岛素依赖型糖尿病。2型糖尿病患者有正常的甚至高于正常水平的胰岛素，但细胞对胰岛素的敏感性降低了。这种患者无需注射胰岛素，可通过食疗或锻炼缓解病症。
（二）实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
1．分析：
（1）实验分析：
①摘除大鼠的垂体→甲状腺将萎缩，甲状腺激素显著减少；
②给该大鼠注射垂体的提取物→可部分地恢复甲状腺的大小。
③向动物静脉注射下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH）→可增加垂体分泌促甲状腺激素（TSH）的量。
④将实验动物下丘脑中分泌TRH的区域损毁，或向该动物的垂体中注射微量的甲状腺激素→血液中的TSH水平会明显降低。
（2）临床发现：
①甲状腺机能亢进时→血液中甲状腺激素水平升高，TSH的水平降低；
②甲状腺功能减退时→血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
2．结论（调节过程）：甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑—垂体—甲状腺轴来进行的（如下图）。
下丘脑
垂体
甲状腺
促甲状腺激素释放激素（TRH）↑
促甲状腺激素
(TSH)↑
甲状腺激素↑
几乎全身细胞
寒冷等刺激
分泌
神经冲动
运输
作用
运输
作用
分泌
分泌
运输
作用
促进代谢，产热增加，抵御寒冷
反馈
（－）
（－）
结果
3．特点：
（1）分级调节：
①含义：人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控[即下丘脑—垂体—腺体（甲状腺、肾上腺皮质、性腺）轴]，称为分级调节。
②意义：分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
（2）反馈调节
二、激素调节的特点
（一）运输方式—体液运输：
1．原因：内分泌腺没有导管，内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。
2．应用：临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平。
（二）作用对象—靶器官、靶细胞：
1．含义：能被特定激素作用的器官、细胞犹如“靶子”，就是该激素的靶器官、靶细胞。
2．举例：如甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而TSH只作用于甲状腺。
3．作用过程及特点：是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。
（三）作用结果—作为信使传递信息：
1．作用结果（从靶细胞角度分析）：将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。
【知识解析】该种细胞间信息传递方式为物质传递。
2．作用后的变化（从激素自身角度分析）：激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。
（四）含量及作用效果—微量和高效：
1．含量：在正常生理状态下，血液中的激素浓度都很低，一般为10-12~10-9ml/L。
2．作用效果：虽然激素含量甚微，但其作用效果极其显著。
3．应用：一旦体内激素含量偏离了生理范围，就会严重影响机体机能，这是临床上常常通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因。
（五）作用方式—协调配合：
1．内容：在机体内，往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各种激素彼此关联，相互影响。
2．举例：胰高血糖素、甲状腺激素、肾上腺素等均可升高血糖，它们通过作用于不同环节，在提高血糖浓度上具有协同作用；而胰岛素则降低血糖，与上述激素的升糖效应相抗衡。
第3节 体液调节与神经调节的关系
一、体液调节与神经调节的比较
（一）体液调节：
1．定义：激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，称为体液调节。
2．方式：
（1）激素调节：是体液调节的主要内容。
（2）其他化学物质的调节：
①内容：如组织胺、某些气体分子（NO、CO等）以及一些代谢产物（如CO2），也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。
②举例：CO2是调节呼吸运动的重要体液因子。体液中CO2浓度变化会刺激相关感受器，从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。
【知识解析】临床上给患者输入O2时，往往采用含有5%左右的CO2混合气体，以达到刺激呼吸中枢的目的。
（二）生命活动调节的方式：
1．一些低等动物：只有体液调节，没有神经调节。
2．人和高等动物：体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。二者比较如下表：
二、体液调节和神经调节的协调
（一）举例：
1．体温的调节
【知识解析】人通过生理性调节（如排汗、血管的舒缩）和行为性调节（如使用空调、增减衣物）来维持体温相对稳定。其中，生理性调节是基本的调节方式，而行为性调节是重要的补充。下面主要讨论生理性调节过程。
（1）体温的正常值：37℃
（2）热量来源：
①主要来源：代谢产热。
②产热器官：
●安静状态：人体主要通过肝、脑等器官的活动提供热量；
●运动时：骨骼肌成为主要的产热器官。
（3）热量散失：
①主要器官：皮肤
②皮肤散热途径：
●辐射：主要途径，如以红外线等形式将热量传到外界
●传导：机体热量直接传给同它接触的物体
●对流：通过气体来交换热量
●蒸发：如汗液的蒸发
（4）调节过程：如下页图。
（5）调节方式：神经—体液调节
（6）调节特点：人体调节体温的能力是有限的。
（7）失调：体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织和器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。
寒冷环境
炎热环境
冷觉感受器
热觉感受器
传入神经
传入神经
下丘脑的体温调节中枢分析、综合
传出神经
自主神经系统的调节
肾上腺等腺体的分泌
皮肤血管收缩，血流量减少；汗腺分泌量减少
骨骼肌战栗
皮肤血管舒张
血流量增多
汗液分泌增多
肾上腺
肾上腺素
垂体
甲状腺激素
甲状腺
肝及其他组织细胞代谢增强
促甲状腺激素
减少散热
增加产热
促甲状腺激素释放激素
增加散热
协同
温度感受器
(分布在皮肤)
身体局部体温低于正常体温
体温正常
产热和散热的平衡
刺激
散热加快
兴奋
交感神经
兴奋
兴奋
身体局部体温高于正常体温
散热减慢
刺激
兴奋
包括
包括
【知识拓展】在寒冷环境中，散热过多、过快，如果机体的产热量不能补偿散失的热量，将引起体温降低。一般把低于36℃的体温称为体温过低或低体温。人的体温降至28℃时，将丧失意识；降至20℃时，通常不易恢复。在高热环境、剧烈运动等情况下，如果体内产生的热量不能及时散发出去，将引起体温升高。体温高于40℃称为体温过高。人的体温高于41℃时将引起中枢神经系统活动障碍，出现说胡话、神志不清等症状；超过43℃时就会有生命危险。一般认为人的致死体温为45.5℃，这可能与蛋白质在45℃~50℃之间开始发生非可逆变性有关。体温持续地高于正常水平，称为发热。发热的原因很多，有感染、组织损伤、内分泌失调、免疫异常、恶性肿瘤、毒物和药物作用等，其中以感染引起的发热最为常见。
【知识拓展】低温麻醉
在脑手术和心血管手术中，医生可以在患者全麻作用下，用物理降温法将患者的体温下降到一定程度，使机体代谢率降低，提高组织对缺氧及阻断血流情况下的耐受能力，通过这种低温麻醉的技术，使手术顺利完成。
2．水和无机盐平衡的调节—渗透压调节：
（1）相关系统—泌尿系统：
①主要器官：通过肾完成。
②泌尿系统及肾的结构：如右图解
（2）调节：
①水平衡的调节：
●来源：饮水、食物中的水和代谢中产生的水；
●排出途径：肾排尿是人体排出水的最主要途径。
●调节过程：
饮水不足、失水过多、食物过咸
细胞外液渗透压升高
细胞外液渗透压下降
下丘脑中的渗透压感受器
下丘脑分泌、垂体释放
抗 利 尿 激 素
肾小管、集合管重吸收水
尿 量
刺激增加
饮水过多、失盐过多、盐分摄入不足
促进增强
产生渴觉
大脑皮层
增加饮水
刺激减少
减少
增加
减少
增加
促进减弱
兴奋增强
兴奋减弱
②盐平衡的调节
●存在形式：大多以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCOeq \(\s\up 5(- ),\s\d 2(3))等。
●举例—Na+：
○来源：主要来源是食盐，几乎全部由小肠吸收。
○排出：主要经肾排出（尿液），其他途径还有皮肤排出（汗液）、肺排出（呼吸）、大肠排出（粪便）
○作用：Na+的浓度对于细胞外液渗透压的维持具有重要作用。
○调节过程：
大量失水、血钠含量降低
肾 上 腺 皮 质
醛 固 酮
分泌量增加
细胞外液渗透压降低
分泌量减少
作用增强
作用减弱
导致
促进增强
促进减弱
血钠含量升高

细胞外液渗透压升高
导致
肾小管、集合管重吸收Na+
尿中Na+减少
尿中Na+增加
导致
导致
（3）调节方式：水和无机盐的平衡，是在神经调节和激素调节的共同作用下，通过调节尿量和尿的成分实现的。
（4）意义：水和无机盐的平衡，对于维持人体的稳态起着非常重要的作用，是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
（5）失调：
①原因：当人剧烈运动、在高温条件下工作或患某些疾病（如剧烈呕吐、严重腹泻）时，都会丢失大量的水和无机盐（主要是钠盐）。
②症状：机体细胞外液渗透压就会下降，血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至昏迷。
③治疗：及时补充生理盐水，可缓解上述症状。
（6）建议：人体每昼夜有35~50g的代谢废物必须要随尿液排出体外，而溶解这些代谢废物的最低尿量应在500mL以上。如果排出的尿量过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，就会引起中毒而损害健康。因此，人每天都要保证一定量的饮水。
（7）K+：
①作用：K＋不仅在维持细胞内液的渗透压上起决定性作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋等重要作用。
②建议：蔬菜和水果中富含K，只要保持合理膳食，就能满足机体的需要。
（二）体液调节和神经调节的联系：
1．不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。例如，肾上腺髓质受交感神经支配，当交感神经兴奋时，肾上腺髓质分泌肾上腺素等激素，它们作用于靶细胞，使靶细胞产生相应的反应。
2．内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能，如人在幼年时缺乏甲状腺激素会影响脑的发育；成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低，表现为头晕、反应迟钝、记忆力减退等症状。
（三）意义：各器官、系统的活动协调一致，内环境的稳态得以维持，各项生命活动正常进行，机体才能适应环境的不断变化。
腺体的种类
有无导管
分泌物去向
举例
外分泌腺
有
分泌物经由导管而流出体外或流到消化腔。
汗腺、唾液腺、胃腺等
内分泌腺
无
分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管，并随血液循环输送到全身各处。
垂体、甲状腺、肾上腺等
19世纪认识：胰液的分泌是胃酸刺激小肠神经将兴奋传递给胰腺，使胰腺分泌胰液
法国学者
沃泰默
实验
步 骤
现 象
囿于定论
把稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内
引起胰腺分泌胰液
直接将盐酸注入狗的血液
不会引起胰液分泌
切除通向该段小肠的神经，留下血管，再向小肠内注入稀盐酸。
仍能促进胰液分泌
解释
小肠上微小的神经难以剔除干净
英国科学家斯他林和
贝利斯
这不是神经调节而是化学调节：在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，这种物质进入血液后，随血流到达胰腺，引起胰液分泌。（假说）
另辟路径
实验
步 骤
现 象
把狗的一段小肠剪下，刮下黏膜，与稀盐酸混合加入砂子磨碎，制成提取液，注射到同一条狗的静脉。
发现能促进胰腺分泌胰液
结论
以上假设正确
俄国生理学家巴甫洛夫
也曾认为胰液的分泌是神经调节，重复实验与斯他林和贝利斯的一模一样。
感慨
1869年
显微观察发现胰腺组织中聚集着“胰岛”。
对它的作用一无所知。
1889年
发现切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病。
提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
1889年到1920年，科学家用制备胰腺提取物注射给由胰腺受损诱发糖尿病的狗或糖尿病患者的方法，证明胰腺中内分泌物的存在，收效甚微。
1916年
科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素。
没有人能精确地证实它的存在。
1920年
班廷查阅资料发现以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病。
给了他获取胰岛素方法的启示：结扎狗的胰管，使胰腺萎缩，用提取液来治疗糖尿病。
1921年
科学家
班廷和助手贝斯特
实验过程
将狗的胰管结扎，胰腺萎缩，做成提取液→摘除了另一只健康狗的胰腺，造成实验性糖尿病→把提取液注入患糖尿病的狗身上。
实验现象
血糖迅速下降并恢复正常。
随后
1．与生化学家合作，抑制胰蛋白酶的活性，可直接提取正常胰腺中的胰岛素。
2．将提取的胰岛素用于对糖尿病患者的治疗，取得了很好的效果。
腺体名称
分泌的激素
激素的作用
下丘脑
分泌促（甲状腺、性腺、肾上腺皮质）激素释放激素等多种激素。
作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素。
垂体
接受下丘脑分泌的激素的调节，从而分泌促（甲状腺、性腺激素、肾上腺皮质）激素等。
分别调节相应的内分泌腺的分泌活动。
分泌生长激素
调节生长发育等。
甲状腺
接受垂体分泌的激素的调节，分泌甲状腺激素等。
调节体内的有机物代谢、促进生长和发育、提高神经的兴奋性等作用。
胰腺
其中胰岛内有多种分泌细胞，胰岛B细胞分泌胰岛素、胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
这两种激素在糖代谢中发挥重要的调节作用。
肾上腺
受垂体分泌的激素的调节，分为皮质和髓质两部分。
皮质主要分泌醛固酮、皮质醇等
调节水盐代谢和有机物代谢。
髓质分泌肾上腺素
提高机体的应激能力。
性腺
卵巢
接受垂体分泌的激素的调节，分泌雌激素和孕激素等
促进女性生殖器官的发育、卵细胞的生成和女性第二性征的出现等作用。
睾丸
接受垂体分泌的激素的调节；分泌雄激素（主要是睾酮）
促进男性生殖器官的发育、精子细胞的生成和男性第二性征的出现等作用。
性染色体组成
外生殖器表现
未做手术
手术后
XY
雄性
雌性
XX
雌性
雌性
比较项目
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
体液调节
体液运输
较缓慢较
广泛
比较长
神经调节
反射弧
迅速准确
比较局限
短暂
第4章 免疫调节
第1节 免疫系统的组成和功能
一、免疫系统的组成：免疫调节的结构和物质基础
（一）免疫器官
1．作用：免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。
2．构成：主要由淋巴组织构成，并借助于血液循环和淋巴循环相互联系。
3．举例：
（1）骨髓和胸腺：免疫细胞产生并发育成熟的地方。
①骨髓：
●位置：位于骨髓腔或骨松质内。
●作用：是各种免疫细胞发生、分化、发育的场所。
②胸腺：
●位置：位于胸骨的后面
●形态结构：呈扁平的椭圆形，分左、右两叶。
●特点：随年龄而增长，青春期达到高峰，以后逐渐退化。
●作用：T细胞分化、发育、成熟的场所。
（2）脾、 淋巴结和扁桃体：免疫细胞集中分布的场所。
①脾：
●位置：胃的左侧
●形态结构：椭圆形。
●特点：内含大量的淋巴细胞。
●作用：参与制造新的血细胞与清除衰老的血细胞等。
②淋巴结：
●形态结构：圆形或豆状
●分布：沿淋巴管遍布全身，主要集中在颈部、腋窝部和腹股沟部等处。
●作用：淋巴细胞集中的地方，能阻止和消灭侵入体内的微生物。
③扁桃体：
●位置：咽腭部
●形态结构：左右各一，形状像扁桃。
●作用：内部有很多免疫细胞，具有防御功能。
（二）免疫细胞
1．含义：执行免疫功能的细胞。
2．起源：来自骨髓的造血干细胞
3．种类：包括各种类型的白细胞，如淋巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等。
（1）淋巴细胞：
①作用：在机体的免疫反应中起着非常重要的作用。
②种类：包括B淋巴细胞（简称B细胞，在骨髓中成熟）和T淋巴细胞（简称T细胞，迁移到胸腺成熟）等。T细胞又可以分为辅助性T细胞和细胞毒性T细胞等。
（2）树突状细胞：
①分布：皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。
②特点：成熟时具有分支；
③功能：具有强大的吞噬、呈递抗原功能。
（3）巨噬细胞：
①分布：几乎分布于机体的各种组织中
②功能：具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。
4．功能：病原体在进入机体后，其表面一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应。
5．两个概念：
（1）抗原：
①定义：能引发免疫反应的物质称为抗原。
②本质：大多数抗原是蛋白质。
③分布：它既可以游离，也可以存在于细菌、病毒等病原微生物以及细胞上。
④作用：能刺激机体产生免疫反应。
（2）抗原呈递细胞（APC）：
①种类：B细胞、树突状细胞和巨噬细胞
②作用：能摄取和加工处理抗原，并将抗原信息暴露在细胞表面，呈递给其他免疫细胞。
（三）免疫活性物质
1．含义：免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。
2．举例：
（1）抗体：
①定义：机体产生的专门应对抗原的蛋白质，称为抗体。
②特点：抗体能与相应抗原发生特异性结合，即一种抗体只能与一种抗原结合。抗体是一种免疫活性物质，能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位。
（2）溶菌酶
（3）细胞因子：
①产生：淋巴细胞分泌
②举例：如白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等。
二、免疫的类型
（一）非特异性免疫：
1．组成：
（1）第一道防线：皮肤、黏膜组成。
（2）第二道防线：体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）组成。
2．产生：是机体在长期进化过程中遗传下来的
3．特点：生来就有，对多种病原体都有防御作用。
（二）特异性免疫：
1．组成：第三道防线
2．产生：是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的
3．特点：主要针对特定的抗原起作用，因而具有特异性。
三、免疫系统的功能：
三道防线是统一整体，共同实现以下三大基本功能。
（一）免疫防御：
1．含义：是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。
2．作用：该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵。
3．异常：免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
（二）免疫自稳：
1．含义：是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。
2．作用：正常情况下，免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应。
3．异常：容易发生自身免疫病。
（三）免疫监视：
1．含义：是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
2．作用：机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除。
3．异常：若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
第2节 特异性免疫
一、免疫系统对病原体的识别
机理：免疫细胞是通过细胞表面的受体，辨认自身细胞膜表面作为分子标签的一组蛋白质或病毒、细菌等病原体各自的身份标签，来识别己方和敌方的。
二、特异性免疫的类型
（一）体液免疫
1．含义：B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫。
2．基本过程：如下图所示。
3．B细胞的特点：通常情况下，一个B细胞只针对一种特异的病原体，活化、增殖后只产生一种特异性的抗体。
（二）细胞免疫
1．含义：当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。
2．基本过程：如下图所示。
抗原呈递细胞
病原体
摄取
辅助性T细胞
呈递到细胞表面
传递
B
细胞
细胞因子
产生
促进
接触
表面特定分子结合
浆细胞
记忆细胞
小部分
大部分
再次入侵
迅速增殖分化
抗体
产生
分泌
病原体
抑制繁殖或
对细胞黏附
形成
沉淀等
免疫细胞吞噬消化
细胞毒性T细胞
细胞毒性T细胞
记忆细胞
再次入侵
加速
迅速增殖分化
靶细胞
密切接触
病原体
裂解暴露
结合
结合
增殖分化
增殖分化
体液免疫
细胞免疫
侵入
活化
活化
识别靶细胞膜表面
的某些分子变化
三、体液免疫和细胞免疫的协调配合
1．辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用：B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助。
2．体液免疫和细胞免疫巧妙配合、密切合作，共同完成对机体稳态的调节：体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫就又能发挥作用了。
四、神经系统、内分泌系统与免疫系统之间的相互调节
1．三个系统相互调节，通过信息分子构成一个复杂网络，如下图。
2．三个系统各自以特有的方式在内环境稳态的维持中发挥作用，不能互相取代。
3．神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子（如神经递质、激素和细胞因子等）。这些信号分子的作用方式是直接与受体（一般是蛋白质分子）特异性结合。
第3节 免疫失调
一、过敏反应
（一）含义：已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
（二）过敏原：引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。
（三）机理：如下图解：
过敏原
抗体[吸附在皮肤、呼吸道、消化道黏膜以及血液中某些细胞（如肥大细胞）表面]
刺激
再次侵入，与抗体结合
组织胺等物质
细胞 释放
毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增多
引起
B细胞
浆细胞
活化
产生
皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状
导致
（四）特点：
1．过敏反应有快慢之分。
2．许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。
（五）预防：找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原，是预防过敏反应发生的主要措施。
二、自身免疫病
（一）含义：人体的免疫系统会对自身成分发生反应，对组织和器官造成损伤并出现了症状，称为自身免疫病。
（二）举例：
1．风湿性心脏病：某种链球菌的表面有一种抗原分子，与心脏瓣膜上一种物质的结构十分相似，当人体感染这种病菌后，免疫系统不仅向病菌发起进攻，而且也向心脏瓣膜发起进攻。结果，在消灭病菌的同时，心脏也受到损伤。
2．类风湿关节炎
3．系统性红斑狼疮：
（1）特点：累及多个器官的疾病，病程可有缓解和发作交替进行。大多见于年轻女性，我国的发病率约为0.75‰。
（2）症状：发热、关节痛、红斑、大量脱发、白细胞减少等。
（3）病因：尚未清楚，与遗传、免疫失调、内分泌异常以及环境等多因素有关。
（4）治疗：病因不明给该病的治疗带来了困难。早发现、早治疗对于缓解病情非常重要。
三、免疫缺陷病
（一）含义：指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
（二）种类：
1．先天性免疫缺陷病：
（1）含义：由于遗传而生来就有免疫缺陷
（2）举例—重症联合免疫缺陷病：
①病因：是由与淋巴细胞发育有关的基因突变或缺陷引起的。
②特点：患者多为新生儿和婴幼儿，存在严重的体液免疫和细胞免疫缺陷，任何一种病原体感染，对他们都是致命的。
2．获得性免疫缺陷病：大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。
（1）产生：由疾病和其他因素引起的。
（2）举例：如艾滋病（AIDS）。
①病原体：人类免疫缺陷病毒，简称HIV。
②结构：如下图
③机理：HIV能够攻击人体的免疫系统，主要侵染辅助性T细胞。随着病毒的复制，T细胞的数量持续下降，免疫系统功能减退。如下图：
④症状：感染者出现淋巴结肿大、发热、体重下降等临床症状。最终患者死于由免疫功能丧失引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。
⑤特点：HIV侵入人体后通常可以潜伏2~10年甚至更长时间。
⑥检测：HIV迅速增殖刺激机体分泌抗HIV的抗体，直到艾滋病病发时。这是目前HIV检测的重要依据。
⑦治疗：目前没有找到根治HIV感染的有效方法，大多数的治疗方法是控制和降低感染者体内HIV的数量，如用多种抗病毒药物组合进行治疗。
⑧传播途径：主要有性接触传播、血液传播和母婴传播。
⑨预防：
●采取安全的性行为，如使用避孕套；
●避免注射吸毒；
●接受检测并积极治疗HIV等性传播感染；
●不与他人共用牙刷和剃须刀；
●不用未经消毒的器械文眉、穿耳等。
第4节 免疫学的应用
一、疫苗（免疫预防）
（一）含义：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
（二）应用：接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。
（三）意义：
1．疫苗是现代医学最伟大的成就之一，挽救了无数人的生命。例如，在历史上，天花曾经导致许多人死亡。天花疫苗的发明和使用，则根除了这种传染病。
2．到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器，而且对某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施。
（四）取得成果：
1．目前，人类已经研制出卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗等多种疫苗。2006年，人乳头瘤病毒（HPV）疫苗获得美国的批准。该疫苗可以预防由HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗，在人类研发癌症疫苗的道路上具有里程碑式的意义。
2．2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书，用于预防某个亚型的禽流感。这是新型的基因工程疫苗，未来将有广阔的前景。
（五）作用机理：
1．当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，这种反应具有特异性。
2．免疫系统具有记忆性，免疫力能维持较长的时间。
（六）设计依据：疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的，这样可以促进对机体有利的免疫反应，从而维护人体健康。
（七）发展前景：随着免疫学、生物化学的发展以及生物技术的不断改进，疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂。
二、器官移植
（一）定义：医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫作器官移植。
（二）意义：随着器官保存技术和外科手术方法等的不断改进，以及高效免疫抑制剂的陆续问世，器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。
（三）存在的问题：
1．免疫排斥：
（1）问题：进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。
（2）原因：每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。它们是标明细胞身份的标签物质，每个人的白细胞都认识这些物质，因此正常情况下不会攻击自身的细胞。如果将别人的器官或组织移植过来，白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击。
（3）解决办法：
①只要供者与受者的主要HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植。
②免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率，给需要进行器官移植的患者带来了希望。
2．供体器官短缺：
（1）解决办法：
①寄希望于利用干细胞培养相应的组织、器官。
②寄希望于唤醒潜藏于人们心灵深处的爱心，有更多的人加入到自愿捐献器官的行列中来。
（2）措施：2013年，中国人体器官分配与共享计算机系统正式启用。根据《人体捐献器官获取与分配管理规定（试行）》，捐献器官必须通过器官分配系统进行分配。该系统以技术手段最大程度地排除人为干预，以患者病情紧急度和供受者匹配程度等国际公认的客观医学指标对患者进行排序，由计算机自动分配器官。
三、免疫诊断：
（一）依据：由于抗原和抗体反应的高度特异性，免疫学技术和制剂在临床诊断中得到了广泛的应用。
（二）举例：如检测病原体和肿瘤标志物等。
四、免疫治疗：
（一）意义：免疫治疗已成为与传统的手术、化学疗法、放射疗法并列的重要治疗方法。
（二）措施：
1．对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法。
2．对于有些疾病则使用免疫抑制疗法。例如，治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂。
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
一、现象－向光性
（一）含义：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
（二）意义：可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要。
（三）探索－生长素的发现：
（四）植物激素的定义：由植物体产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，称作植物激素。
【知识解析】通过以上定义分析，植物激素的产生部位和作用部位是否相同、对植物的何影响、在植物体内含量多少、化学本质是什么。
【思考讨论】植物生长素和动物生长激素一样吗？
（五）解释：
1．生长素发现后的认识：由于生长素分布不均匀造成的，即单侧光照射使胚芽鞘背光一侧生长素含量多于向光一侧，引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。
2．关于植物向光性生长的原因，目前还有争议。有些学者通过一些实验结果提出：单侧光引起某些抑制生长的物质分布不均匀造成的。（证据：向光侧与背光侧的生长素含量基本相同，而向光侧的生长抑制物质多于背光侧。）
二、生长素的合成：
1．部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子。
2．机理：色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。
三、生长素的运输：
1．极性运输：
（1）部位：胚芽鞘、芽、幼叶、幼根
（2）方式：主动运输
（3）实验证明：
甲
基端
顶端
乙
顶端
基端
含生长素
的琼脂块
空白的
琼脂块
①步骤：取两段玉米胚芽鞘，切去顶端2mm，使胚芽鞘不再产生生长素，分别标号为甲、乙，分别做如下处理（如右图）：
甲：形态学上端朝上，顶端放一含有生长素的琼脂块，基端放一空白琼脂块；
乙：形态学上端朝下，顶端放一含有生长素的琼脂块，基端放一空白琼脂块；（如下图）。
②结果：
甲：下端的琼脂块逐渐有了生长素
乙’
基端
顶端
含生长素
的琼脂块
空白的
琼脂块
乙：下端的琼脂块无生长素
③结论：生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。
【思考讨论】
1．如何设计实验进行检测下端琼脂块中是否含有生长素？
2．如果乙按右图乙’的方案设计，也能得出以上结论吗？为什么？
2．非极性运输：
（1）部位：成熟组织
（2）运输结构：输导组织
四、生长素的分布：各器官都有分布，相对集中分布在生长旺盛的部分，如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。
五、生长素的生理作用：
（一）作用方式：和动物激素作用方式基本相似，给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
（二）作用内容：
1．细胞水平：促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用。
2．器官水平：影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。
（三）作用原理：生长素首先与细胞内某种蛋白质—生长素受体特异性结合，引发细胞内发生一系列信号转导过程，进而诱导特定基因的表达，从而产生效应。
（四）作用特点（影响因素）：因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
1．生长素浓度：
（1）影响：一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长。
【思考讨论】生长素浓度
0
10-10
促进生长
抑制生长
A
B
C
D
a
b
分析右图曲线，得出什么结论？
①AB段：随着生长素浓度的增加，促进作用增强；
②B点：为促进生长的最适浓度（或该浓度下促进作用最强）；
③BC段：促进作用逐渐减弱；
④C点：既不促进生长也不抑制生长；
⑤CD段：抑制生长；
⑥a、b两点生长素浓度不同，促进生长的效果相同。
结论：一般情况下，不同浓度的生长素对同一器官的作用不同，浓度较低时促进生长，浓度过高则会抑制生长，甚至杀死植物。
（2）举例—顶端优势：
①产生原因：
●顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。
●侧芽对生长素浓度比较敏感。
②解除方法：去掉顶芽。
③应用：
●农业生产：农民会适时摘除棉花的顶芽以促进侧芽的发育，从而使它多开花、多结果。
●园艺上：园艺师会适时修剪景观树木，让树木发出更多的侧枝，使树型圆润、丰满。
2．细胞的成熟情况：幼嫩的细胞对生长素敏感，衰老细胞则比较迟钝。
3．器官的种类：不同器官对生长素的敏感程度也不一样。据右图分析可得出：根＞芽＞茎。
【思考讨论】图中芽茎曲线交点所对应的生长素浓度对根、芽、茎各有何影响？
【知识拓展】
1．如何解释根的向地性和茎的背地性？
2．太空中的植物在没有重力的情况下，根和茎如何生长？
第2节 其他植物激素
一、赤霉素及其他植物激素的发现：
（一）赤霉素的发现：
1．1926年，科学家观察到，当水稻感染了赤霉菌后，会出现植株疯长的现象，病株往往比正常植株高50%以上，并且结实率大大降低，因而称为恶苗病。
2．研究者将赤霉菌培养基的滤液喷施到水稻幼苗上，发现这些幼苗虽然没有感染赤霉菌，但也出现恶苗病的症状。1935年，科学家从培养基滤液中分离出致使水稻患恶苗病的物质，称之为赤霉素（简称GA）。
3．到20世纪50年代，科学家发现被子植物体内存在赤霉素。
4．此后，科学家进一步研究，不但发现赤霉素在植物中普遍存在，而且知道了植物体内的赤霉素包括许多种。
（二）其他植物激素的发现：后来，科学家发现了植物体内还有细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素，并逐渐弄清楚了这些植物激素的生理作用。
二、其他植物激素的种类和作用
（一）赤霉素：
1．合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子。
2．主要作用：
（1）促进细胞伸长，从而引起植株增高；
（2）促进细胞分裂与分化；
（3）促进种子萌发、开花和果实发育。
（二）细胞分裂素：
1．合成部位：主要是根尖。
2．主要作用：
（1）促进细胞分裂；
（2）促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。
（三）乙烯：
1．合成部位：植物体各个部位。
2．主要作用：
（1）促进果实成熟；
（2）促进开花；
（3）促进叶、花、果实脱落。
（四）脱落酸：
1．合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。
2．主要作用：
（1）抑制细胞分裂；
（2）促进气孔关闭；
（3）促进叶和果实的衰老和脱落；
（4）维持种子休眠。
（五）植物体内调节生长发育的一些天然物质—如油菜素内酯（第六类植物激素）：
作用：能促进茎、叶细胞的扩展和分裂，促进花粉管生长、种子萌发等。
三、植物激素对植物生长发育的调控的机理：是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
四、植物激素在植物内的含量：微少，但在调节植物生长发育上的作用却非常重要。
五、植物激素间的相互作用：
1．在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，某种激素的含量会发生变化。
2．各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。例如，生长素主要促进细胞核的分裂，而细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者协调促进细胞分裂的完成，表现出协同作用。又如，在调节种子萌发的过程中，赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反。
3．不同激素在代谢上还存在着相互作用。例如，当生长素浓度升高到一定值时，就会促进乙烯的合成；乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
4．在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的，往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。例如，黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。
5．在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。例如，在猕猴桃果实的发育过程中，细胞分裂素、生长素、赤霉素、脱落酸等激素的含量会像接力一样按照次序出现高峰，调节着果实的发育和成熟。
结论：植物的生长、发育，是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
第3节 植物生长调节剂的应用
一、植物生长调节剂
（一）定义：人工合成的，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，称为植物生长调节剂。
（二）特点：植物生长调节剂具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，在农林园艺生产上得到广泛的应用。
二、植物生长调节剂的类型
植物生长调节剂种类很多，从分子结构来看，主要有两大类：
1．一类分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸；
2．另一类分子结构与植物激素完全不同，但具有与植物激素类似的生理效应，如a-萘乙酸（NAA）、矮壮素等。
三、植物生长调节剂的应用
（一）优点：
1．领域广，对于提高作物产量、改善产品品质等，都起到很好的作用。例如，它能延长或终止种子、芽及块茎的休眠，调节花的雌雄比例，促进或阻止开花，诱导或控制果实脱落，控制植株高度、形状等。
2．施用植物生长调节剂还能减轻人工劳动，如减少园林植物的修剪次数。
（二）负面影响：
1．使用不当，可能影响作物产量和产品品质；
2．过量使用植物生长调节剂，还可能对人体健康和环境带来不利影响。
（三）我国在生产、销售和使用上的规定：
1．植物生长调节剂必须经国家指定单位检验并进行正规田间试验，充分证明其效益，无毒、无害方可批准登记；
2．在销售中禁止夸大植物生长调节剂的功能；
3．禁止在肥料中添加植物生长调节剂，等等。
（四）我国法律：
1．1989年颁布《中华人民共和国农业部关于肥料、土壤调理剂及植物生长调节剂检验登记的暂行规定》。
2．1997年颁布了该规定的修订版，对植物生长调节剂的生产销售进行规范管理。
3．2011年，农业部发布通知，进一步加强对植物生长调节剂的管理。
四、植物生长调节剂的施用
（一）注意事项：
1．生产上需根据实际情况选择恰当的植物生长调节剂；
2．要综合考虑施用目的、效果和毒性，调节剂残留、价格和施用是否方便等因素。
3．对于某种植物生长调节剂来说，施用浓度、时间、部位以及施用时植物的生理状态和气候条件等，都会影响施用效果，施用不当甚至会影响生产。
（二）【科学方法】预实验
1．含义：在进行科学研究时，有时需要在正式实验前先做一个预实验。
2．意义：
（1）可以为进一步的实验摸索条件。
（2）可以检验实验设计的科学性和可行性。
3．举例：在探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，通过预实验确定有效浓度的大致范围，可为确定最适浓度打下基础。
4．态度：预实验也必须像正式实验一样认真进行才有意义。
（三）【探究·实践】探索植物生长调节剂的应用
1．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度：
（1）观察分析（相关理论）：生长素类调节剂的生理作用与其浓度具有很大的关系。例如，适当浓度的2，4-二氯苯氧乙酸（简称2，4-D）可以促进插条生根，浓度过高时会抑制生根，高浓度的2，4-D甚至会杀死双子叶植物。在农业生产上应用这些调节剂时，寻找最佳的浓度范围就非常有意义。
（2）提出问题：所选定的生长素类调节剂促进某种植物插条生根的最适浓度是多少呢？
（3）材料用具：当地主要绿化树种或花卉（也可以选择本地区的市花、市树）生长旺盛的一年生枝条，或者你们小组想要研究的其他植物的枝条；蒸馏水；花盆；细沙；常用的生长素类调节剂：NAA、2，4-D，吲噪丙酸、IBA，可选其中的一种；所用药品包装说明上所列举的其他材料。
（4）设计实验：
（5）分析结果：根据小组实验获得的数据，以生长素类调节剂的浓度为横坐标，以根的数目为纵坐标，绘制曲线图。联系已学过的数学知识，小组内讨论如何根据实验数据和曲线图确定最适浓度范围。
（6）结论和应用：
①你们小组的结论是：对于________（植物）来说，促进插条生根的生长素类调节剂的最适浓度是______。
②结合此探究，你们小组认为在施用生长素类调节剂促进插条生根时，要考虑的因素有哪些？
（7）表达和交流：
①根据本小组的实验结果，写出实验报告。
②与其他小组交流你们的结果和结论，分享你们小组的实验体会，并认真听取其他小组的汇报。不妨尝试引用其他小组的结果和结论，将本小组的研究报告补充得更全面。
③根据你们的研究结果，尝试对当地农林业生产中使用生长素类调节剂的情况提出一些建议。
2．尝试利用乙烯利催熟水果
（1）观察分析：水果从果园到消费者手中需要经过一定的时间。如果等水果完全成熟后再采摘，经过储存、运输和销售过程，不少水果可能就腐烂了。因此，很多水果在接近成熟时就得采摘，这也是我们在市场上看到一些水果在销售时还未完全成熟的原因。
（2）相关知识：乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为液体。当溶液pH