1、- 1 -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. 血浆：水蛋白质（血浆蛋白）无机盐（Na+ 、Cl- ）及血液运送的物质b. 血液运送的物质 营养物质： 葡萄糖甘油脂肪酸、胆固醇、氨基酸等代谢废物： 尿素、尿酸、乳酸等气体： O2、CO 2 等激素、抗体、 神经递质、维生素c. 组织液，淋巴与血浆成分相近，最主要
2、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4细胞外液的理化性质（渗透压，酸碱度，温度）a. 渗透压：1） 概念：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆渗透压的大小主要与无机盐（含量上占明显优势的是 Na+和 Cl-） ，蛋白质的含量有关。37时，人的血浆渗透压约为 770kPa，相当于细胞内液的渗透压。2）功能：是维持细胞结构和功能的重要因素。3）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；
3、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。 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注：不属于内环境的成分：血红蛋白、载体蛋白、过氧化氢酶等各种胞内酶、消化液、尿液- 2 -b. 酸碱度1）正常人血浆近中性，pH 为 7.35-7.452）缓冲对：一种弱酸和一种强碱盐。例如：H 2CO3NaHCO 3 和 NaH2PO4/Na2HPO4CO2+H2O H2CO3、 H+ + HCO3-
4、c. 温度 人体细胞外液的温度一般维持在 37左右5组织水肿（组织间隙中积聚的组织液过多而导致的）形成原因：营养不良毛细血管通透性增加 血浆蛋白减少 血浆渗透压下降肾小球肾炎组织水肿过敏反应组织蛋白增多 组织液渗透压升高淋巴循环受阻，淋巴管堵塞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
5、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）实质：内环境成分相对稳定内环境稳态 内环境理化性质的相对稳定（3）意义：是机体进行正常生命活动的必要条件。（4）调节机制：神经体液免疫调节网络 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。 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- 3 -I：呼吸系统II：消化系统：泌尿系统：皮肤主动运输（小肠内葡
6、萄糖进入血液）重吸收作用- 4 -第二章 动物和人体生命活动的调节一、神经调节1.神经元神经调节的基本结构和功能单位神经元的结构：由细胞体突起（树突、轴突）构成。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。2 反射：是神经调节的基本方式。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
7、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（K +外流） ，形成静息电位受到刺激，兴奋状态时，细胞膜电位为外负内正（Na +内流 ） ，形成动作电位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：双向传导5.兴奋在神经元之间的传递（1）神经元之间的兴奋传递
8、就是通过突触实现的结构：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜突触： 轴突-胞体型类型： 轴突-树突型即：上个神经元的轴突下个神经元的细胞体或树突（2） 兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡内，只能是：突触前膜突触间隙突触后膜，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的注：反射活动需要经过完整的反射弧来实现电镜下结构神经递质包括：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、氨基酸类、NO- 5 -6.神经系统的分级调节1）中枢神经系统的结构和功能 大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢（感觉、语言、学习）小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡的中枢 脑： 脑干：呼吸中枢中枢神经系统 下丘
9、脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、血糖调节中枢还与生物节律等控制有关。脊髓： 调节躯体运动的低级中枢2）低级中枢和高级中枢的关系 一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。7.人脑的高级功能（1）语言功能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）（2）其他高级功能 ：学习与记忆学习：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。记忆：将获得的经验进行储存和再现。学习和记忆
10、：二者相互联系，不可分割1）刺激 a 点，b 点先兴奋，d 点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转 2）刺激 c 点（bc=cd） ，b 点和 d 点同时兴奋，电流计不发生偏转 1） 刺激 b 点，由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a 点先兴奋，d 点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。2） 刺激 c 点，兴奋不能传至 a 点，a 点不兴奋，d 点可兴奋，电流计只发生一次偏转。1) 学习和记忆涉及脑内神经递质的作用和某些种类蛋白质的合成。2) 短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其与大脑皮层下的海马体有关。3) 长期记忆与新突触的建立有关。- 6 -：左
11、半球侧面。S 区 ：受损患运动性失语症H 区：受损患听觉性失语症W 区、V 区分别与书写与阅读短期记忆：主要与神经元的活动及神经元间联系基本方式 反射由神经系统对体内外刺激所作的规律性反应概念结构基础 神经中枢感受器传入神经传出神经效应器反射弧分类遗传获得的先天性反射非条件反射条件反射 生活中学习获得的后天性反射兴奋的传导神经纤维上的传导细胞间的传导从兴奋点开始双向传导- - - - - - - + + + - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - -
12、- - - - + + + - - - - - -刺激单向传导 由前一个神经元传向后一个神经元传导方向记忆相关神经调节语言中枢关，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- 7 -二、激素的调节（一）激素调节简述1.激素调节的概念：有内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。区：外分泌腺：消化腺（唾液腺、胃腺、肠腺） 、皮脂腺、汗腺、乳腺、肝脏注：胰腺既是外分泌腺（分泌胰液） ，又是内分泌腺（胰岛） 。2.促胰液素的发现人们发现的第一种激素（1）斯他林和贝利斯提出假设：在盐酸的作用下，小肠粘膜产生了能引起胰液分泌的化学物质。（2）实验验证过程稀盐酸混合研
13、磨 提取液 注入 静脉 促进 胰腺分泌胰液 小肠粘膜（3） 结论：假设正确，小肠粘膜分泌的化学物质是促胰液素。3.人体主要激素及其作用分泌部位 激素名称 本质 主要作用抗利尿激素 多肽 调节水平衡：由下丘脑合成，垂体后叶释放，促进肾小管和集合管对水的重吸收。下丘脑多种促激素释放激素 多肽 促进垂体分布分泌相应的激素生长激素 蛋白质 促进生长，尤其促进蛋白质合成和骨的生长。垂体 多种促激素 蛋白质 促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌；促进性腺的生长发育，调节性激素的合成和分泌。甲状腺 甲状腺激素 氨基酸衍生物 促进新陈代谢活动；促进生长发育（包括中枢神经系统的发育） ；提高神经系统
14、的兴奋性。胸腺 胸腺激素 多肽 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 氨基酸衍生物 参与机体的应激反应；体温调节中，促进代谢，增强产热；升高血糖。胰岛素 蛋白质 由胰岛 B 细胞分泌，使血糖水平降低胰岛胰高血糖素 多肽 由胰岛 A 细胞分泌，使血糖水平升高卵巢 雌激素等 固醇 促进女性性器官的发育和卵细胞的形成，激发并维持女性第二性征等睾丸 雄激素 固醇 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4.激素间的相互关系：协同作用：生长发育：甲状腺激素与生长激素 血糖调节：肾上腺素和胰高血糖素体温调节：肾上腺素和甲状腺激素拮抗作用：血糖调节：胰岛素与胰
15、高血糖素体液调节中，激素调节起主要作用补充：髓质： 肾上腺素（氨基酸衍生物）（分泌） 去甲肾上腺素（胺类，既是一种激素，又是一种神经递质）肾上腺 皮质：肾上腺皮质素 （类固醇）- 8 -（二）激素调节实例实例一：血糖平衡的调节1） 血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常人空腹时浓度：0.8-1.2g/L)2） 血糖的来源和去路：见图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：抑制 2 个来源，促进 3 个去路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。(加速组织摄取、利用、储存葡萄糖 )抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（2）胰
16、高血糖素：（升血糖）分泌部位：胰岛 A 细胞作用机理：促进 2 个来源促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖4）血糖平衡的调节：（负反馈）胰岛素分泌增加胰高血糖素分泌增加血糖升高血糖降低（+）（）（+）（+）（+）（+）（+）下丘脑某一区域胰岛 A 细胞胰岛 B 细胞肾上腺肾上腺素下丘脑另一区域激素调节神经调节- 9 -补充：体内三大营养物质的代谢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 靶细胞上的受体对胰岛素不敏感症状：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7）反馈调节
17、：（1）概念：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，这种调节是叫做反馈调节。（2）意义：反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。（3）类型：正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。例如：排尿、分娩、血液凝固过程（促进原来的生命活动）注：生态系统的稳定性叶受反馈调节淀粉葡萄糖脂肪、某些氨基酸CO2H 2O能量肝糖元肌糖元氧化合成分解转变合成皮下结缔组织、肠系膜脂肪储存甘油、脂肪酸 CO2H 2O能量氧化糖元转变分解蛋白质合成转变各种组织蛋白、酶及激素等新的氨基酸含氮部分NH3 尿素转变不含氮部分CO2H 2
18、O能量糖类、脂肪分解转氨基脱氨基氨基酸- 10 -负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。例如：血糖调节、体温调节（抑制原来的生命活动）实例二：甲状腺激素分泌的分级调节（P28）（三）激素调节的特点1）微量和高效2）通过体液运输 （内分泌腺没有导管，分泌的激素弥漫到体液中）3）作用于靶器官、靶细胞（甲状腺激素几乎对全身的细胞都起作用，而促甲状腺激素只作用于甲状腺）比较酶、神经递质、激素、抗体项目 本质 产生 作用机制 发挥作用后酶 酶大多数是蛋白质,少数为 RNA所有的活细胞催化作用,降低化学反应所需的活化能，反应前后其性质不变酶可以反复发挥作用。但会随反应次数的增加而
19、活性下降并最终被分解,同时产生新的补充神经递质胺类、氨基酸类、肽类、NO神经元 由神经元细胞的突触前膜以胞吐的方式释放,经突触间隙到达突触后膜并引起后膜的兴奋或抑制分解失活：发挥作用后迅速被酶解失活。 （也有的被突触前膜再回收摄取）激素 有机物：蛋白质、多肽、固醇及氨基酸衍生物内分泌细胞作为信息分子作用于相应的靶细胞，即调节生命活动。不供能,不组成细胞结构、不起催化作用分解失活：发挥作用后会被自身相关酶分解而失去活性（灭活）,因此需要不断产生抗体 蛋白质 浆细胞 与相应抗原结合,形成细胞集团或沉淀,使抗原失去继续浸染正常细胞的能力分解失活：最终被吞噬细胞吞噬消化四、动物激素在生产中的应用：1.促性腺激素类药物诱发鱼类的发情和产卵，提高鱼类的受孕率。2.人工合成昆虫激素防治害虫：可在田间喷洒一定量的性引诱剂（性外激素类似物） ，干扰雌雄性昆虫间的正常交配。3.阉割猪等动物提高产量：对某些肉用动物注射生长激素，加速其生长。对猪阉割，减少性激素含量，从而缩短生长周期，提高产量。4.人工合成昆虫内激素提高产量：可人工喷洒保幼激素，延长其幼虫期，提高蚕丝的产量
