1、右图所示 组织液、血浆、淋巴之间的关系(三)资料分析1.提示:表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。2.还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。3.Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。 4.维持血浆的酸碱平衡。5.提示:如血浆中的葡萄糖主要来源于食
2、物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。(四)旁栏思考题 提示:哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。(五)思考与讨论21提示:Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化
3、可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。 2提示:细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:CO2+H2OH2CO3H+ + HCO3-。 HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。3提示:人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。
4、参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。4提示:体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。(六)练习 基础题 1C。 2B。 3B。 4毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。拓展题 (1)肺泡壁、毛细血管壁。(
5、2)食物的消化和营养物质的吸收。(3)肾小管的重吸收。 (4)皮肤。第2节 内环境稳态的重要性一、答案和提示(一)问题探讨血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。2.提示:这说明(1)内环境中各种化
6、学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;(2)不同个体存在一定差异。(1)肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。(2)葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。(3)甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。(二)思考与讨论绝大多数人都有过发高烧的经历,可以让同学先谈谈自己发高烧时的感受。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中
7、枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此造成脑损伤,如智力落后,甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿
8、胀等症状。因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。(三)实验1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。水溶液则不同,因而加入酸碱后,pH变化明显。生物材料中
9、含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如,当机体剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成C02和水。血液中的C02增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将C02排出体外,所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用,以及机体的调节作用,可以使血液的酸碱度维持相对稳定。(
10、四)练习 基础题 1D。 2C。 3D。因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。当内环境稳态保持正常时,细胞的代谢活动能正常进行;当内环境稳态失调时,细胞代谢活动就会受影响。因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。拓展题 提示:当动物进食高浓度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复到正常水平,具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。自我检测的答案和
11、提示一、概念检测1.判断(1);(2);(3)(4)。2.选择(1)D;(2)D;(3)D。3.画概念图见右图二、知识迁移(1)水是良好的溶剂,为各种生化反应提供溶液环境;水是体内物质运输的载体;水在体温调节方面有作用;水是某些生化反应的反应物;水是细胞结构的重要组成成分等。(2)说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。三、技能应用 (1)否。(2)血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质,也可来源于其他物质在体内的转化。四、思维拓展 提示:航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源
12、、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内C02、臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境,有利于宇航员维持机体内环境的稳态。第2章 动物和人体生命活动的调节第1节 通过神经系统的调节(一)问题探讨:些问题具有开放性,可以让学生充分讨论后再回答,目的是引起学生学习本节内容的兴趣。1.神经元包括胞体和突起两部分,突起一般又可分为树突和轴突两种。神经元的长的突起外表大都套有一层鞘,组成神经纤维。许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成一条神经。2
13、.反射弧一般都包括五个部分:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。3.不能;至少需要两个,如膝跳反射等单突触反射的传入神经纤维经背根进入中枢(即脊髓)后,直达腹根与运动神经元发生突触联系;而绝大多数的反射活动都是多突触反射,也就是需要三个或三个以上的神经元参与;而且反射活动越复杂,参与的神经元越多。4.蛙的搔扒反射有脊髓的参与,人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓参与。(三)思考与讨论2:明显,由于突触间隙的存在,兴奋在神经元之间不能以神经冲动的形式进行传递,而是通过神经递质与特异性受体相结合的形式将兴奋传递下去的。(四)资料分析1成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓,但它受大
14、脑控制。婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿现象。2是控制排尿的高级中枢,也就是大脑出现了问题。3这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。(五)思考与讨论3:可能是H区出现了问题。(六)旁栏思考题: 记忆必须加以巩固才能持久,巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大,据估计仅有1%的信息能被较长期地记忆,大部分都将被遗忘。能被长期贮存的信息是反复被运用的。通过反复运用,信息在短期记忆中循环,从而延长信息在其中的停留时间,这样就使这些信息更容易转入长期记忆。(七)练习基础题 1.B。2.大脑、小脑和脑干。拓展题 1b、c、d、e
15、。2都表现为电位差,但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的,而神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的。第2节 通过激素的调节一、答案与提示(一)问题探讨 计算:如果仅靠血液中的葡萄糖,马拉松运动员只能跑1 min左右(0.81.2 min)。讨论:可能会导致血糖含量短暂的轻度下降,但仍能基本保持稳定,不会影响运动。因为在运动过程中,血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降,同时,血糖会随时从储能物质的分解、转化等得到补充。(二)资料分析1.不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。2.他们的科学发现主要包括两个方面的内容:其一是发现促胰液素;其二是发现了不同于神经调节
16、的另一种调节方式激素调节。(三)思考与讨论1.在运动员的比赛过程中,血糖可以通过三条途径得到补充:食物中的糖类经过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。2这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了,部分转化为脂肪、氨基酸等非糖物质,还有一些被氧化分解了,所以血糖含量很快恢复正常。(四)模型建构分析与结论 1.乙代表胰岛。2.当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。应用
17、模型进行分析:当身体不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。(五)旁栏思考题:反馈调节有正负反馈之分,其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常见。我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的,机体内的许多生理活动,如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。正反馈在人的正常生理活动中也是存在的,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期中黄体生成素的释放等。日常生活中也不乏正反馈的实例,如某位学习刻苦的同学得到表扬后,学习更加刻苦。(六)与社会的联系:糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病,
18、与人们的饮食状况和生活方式有直接的关系。饮食过多而不节制,营养过剩,体力活动过少,从而造成肥胖(脂肪堆积)等是糖尿病的诱因之一。现代社会人们的压力越来越大,伴随着精神的紧张、情绪的激动等多种应激状态,体内升高血糖的激素(如生长激素、去甲肾上腺素、胰高血糖素及肾上腺皮质激素等)会大量分泌,从而使血糖升高。糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。糖尿病病人应控制进食糖类食物,减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量,适量增加高纤维及淀粉类食物。经常参加体育运动,尽可能做全身运动,包括散步和慢跑等。在此基础上,适当使用胰岛素增敏剂等药物。(七)练习:基础题 1C 、D。 2抗利尿激素分泌量集合管对水的通
19、透性重吸收水量排尿量饮水多少降低减少增加缺水多提高激素的分泌主要是由机体内外环境的变化引起的。机体通过分泌相应激素来调节生理活动,从而适应环境的变化。3正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义。一旦正反馈过程启动,就逐步增强,不可逆地进行,直至反应完成,如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。相比起来,负反馈的重要性似乎远大于正反馈,一是因为它在生理活动中的数量大、涉及面广;二是它不断“纠正”控制信息,从而在维持稳态上发挥着巨大作用。以体温为例,人的正常体温在37 左右,过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程,使体温趋向正常。一旦这种反馈失常,体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代
20、谢,使全身的各项机能出现故障。拓展题:胰岛素是由51个氨基酸组成的蛋白质类激素,蛋白质的多肽链是在内质网上的核糖体中合成的,内质网对多肽链进行加工,并运输到高尔基体,高尔基体与蛋白质的加工和转运有关,所以,胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与。大致过程是:在细胞核内,基因完成转录,形成mRNA,mRNA被转送到细胞质,在内质网上的核糖体中指导合成多肽链(先形成的长链大分子称为前胰岛素原);前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网,在内质网内加工,成为胰岛素原;然后胰岛素原被运到高尔基体,继续加工成为成熟的胰岛素,由高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜,分泌到细胞外。第3节 神经调节与体液调节的关系一、答案
21、和提示:1.在重力加速度的影响下,全身的血液要进行重新分配,这是一个方面;另一方面,虽然知道坐过山车是安全的,但不免还是有点担心,在这种状态下,内分泌系统分泌出肾上腺素等多种激素,使心跳和呼吸加快,血压上升。2.人由于紧张,会紧握双拳、发出叫喊等,这些反应与神经调节有关;心跳和呼吸加快、血压上升等与激素调节有关。在这种紧张的状态下,肾上腺、垂体等一接到神经系统的信号,就分泌多种激素进行应急。1极地的气温明显低于人的体温,而高温车间的温度要高于人的体温,在这样的环境条件下的体温调节过程,学生应该很容易根据教材中的“体温调节图解”分析出来。但是,人的体温调节能力是有限的,如果长时间停留在过低或过高
22、的环境温度下,体温就会降低或升高,使机体生命活动发生障碍。所以,在这些情况下,应人为采取措施进行调节,如在不同的温度环境中,增减衣着,创设人工气候环境,以达到祛暑或御寒的目的。利用现代科技手段,制造温度调节装备(如空调等),使人们不但能在特殊环境下从事劳动(如高温、低温环境下的作业),而且可以进入外层宇宙空间。2.在饮水过多的情况下,细胞外液渗透压降低,下丘脑的渗透压感受器感受到这一变化,将信号传送给垂体,垂体释放的抗利尿激素的量减少,因此尿量增加,将体内多余的水分通过尿液排出体外,维持了水和无机盐的平衡。(三)练习 基础题 1.(1)(2)。2.这种做法是不可取的。虽然人体每天摄入和排出的水
23、量是基本相等的,但还是需要一定的水量来维持正常的生命活动。如果喝水过少,尿量就会很少,那么应通过尿液排出的体内代谢废物无法正常排出,就会造成人体内环境的紊乱。拓展题1激素传递的信息需要通过体液的传送,然后与相应的靶细胞上的受体结合而发挥作用,多数情况下是比较缓慢的;而神经传导的兴奋在同一个神经元上是以电流的形式,只在突触处才转化为化学信号的形式,所以激素传递信息多数情况下没有神经传导兴奋的速度快。2在紧急情况下,紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质,一方面促进肾上腺素的合成,另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统,可以提高其兴奋性,使机体警觉性提高,反应变灵敏;同时作用于其他组织,使
24、肺通气量增加,心脏收缩力加强,心率加快,血液重新分配到骨骼肌和肝脏,促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中,交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分,它们相互配合,有利于机体应付紧急的情况。第4节 免疫调节1神经系统感觉到病原体的存在一般是在有了病理反应之后,在病菌或病毒刚进入人体的时候,靠反射并不能对其作出反应。2不能。3会。(二)资料分析11由图中曲线可以看出,T细胞的多少与HIV浓度之间成反比例关系。2HIV浓度上升,会破坏更多的T细胞,使T细胞数目下降,从而导致人体免疫能力丧失,不能抵抗疾病的侵袭,进而使人死亡。由此可以看出,T细胞在人体内能够攻击侵入的病原体。3
25、约9年。(三)旁栏思考题不能预防所有的传染病,因为疫苗只对特定的病原体起作用,有些传染病的病原体会发生变异,有些传染病的机理目前还没有完全研究清楚,或者是还没有研制出针对这些疾病的疫苗。(四)资料分析21移植的器官对于被移植者来说是异物,免疫系统具有排异反应,但是,当时没有针对这一问题采取任何措施。2.必须控制适当的剂量,恰到好处才有望使移植的器官能够较长时间发挥作用。3不能。例如,解决供体器官短缺的问题,需要有更多的人自愿捐献器官。(五)练习 基础题 1.(1)(2) ;。2. D。3.因为艾滋病病毒直接杀死的是在免疫系统中起重要作用的T淋巴细胞,当T淋巴细胞被杀死之后,免疫系统就处于瘫痪状
26、态,因而不能抵御艾滋病病毒。4.提示:牛痘疫苗中含有少量经过人工处理的减毒天花病毒。接种牛痘后,婴儿体内经过一定阶段,B细胞开始分化,小部分形成记忆B细胞,该细胞具有记忆和分化、产生抗体的功能。所以,当再遇到天花病毒侵染时,便能杀灭之。建立骨髓库或造血干细胞捐献者资料库的意义。造血干细胞移植是现在很多疾病,尤其是白血病的惟一的有效治疗手段。我国每年约有400多万患者等待着造血干细胞移植。全国每年新增白血病患者4万人,而且主要发病年龄在35岁以下,其中50%以上是儿童。我国现在20岁左右的青年、少年及儿童中独生子女多,这就意味着很难在有亲缘关系的兄弟姐妹中找到造血干细胞供者,而在非血缘关系者中具
27、有相同HLA(人类白细胞抗原)配型、能够实施骨髓移植的概率只有1/10 0001/5 000,甚至更小(如果供者与受者的HLA不同,便会发生严重的排斥反应,甚至危及患者的生命)。因此,只有尽快使中国造血干细胞捐献者资料库扩充到10万份以上,才可以初步适应临床的需要。成立志愿捐献者资料库就成为挽救患者的惟一途径。(六)科学、技术、社会:2.以下行为有可能传染艾滋病,因为这些行为中都可能接触到含有HIV的体液:(2)静脉吸毒者共用一个针管;(5)与艾滋病患者共用纹身、纹眉器械;(7)输入含有HIV的血液;(10)与艾滋病病人共用剃须刀。以下行为不会传染艾滋病,因为这些行为中都不接触含有HIV的体液
28、:(1)与艾滋病病人共同进餐;(3)在运动中撞到艾滋病患者;(4)与艾滋病患者拥抱;(6)触摸艾滋病患者摸过的门把手;(8)叮咬过艾滋病患者的蚊蝇叮咬正常人;(9)与艾滋病患者共用冲水马桶。一、概念检测 1.填空(1)下降,骨骼肌收缩。皮肤毛细血管收缩。下丘脑,肾上腺、胰岛、甲状腺等。(2)脑干。(3)异物。(4)过敏;过敏原,灰尘。2.选择(1) C;(2) D。3.画概念图:(1) a神经元;b传入神经元;c传出神经元;d神经元;e效应器二、知识迁移:1.D 2.D三、技能应用:红色曲线是糖尿病患者的,因为糖尿病患者的血糖浓度变化剧烈。四、思维拓展:这是一道比较开放的题,引导学生做发散性的
29、思维。电脑最基本的构成是处理器、内存和总线结构,它最基本的行为是对从外部输入或接收的信息和指令作出反应。人脑的功能单元是神经元,在电脑中则是硅晶体管。一个晶体管就是一个快速打开和关闭的开关,它在与它相连的电路中产生电脉冲,这就产生了电脑存储和调用数据的语言。人脑基本上是一个平行机,而现在的电脑大都是串行的。最大的电脑的记忆容量是1012个字节,人脑的记忆容量的字节数则大约为10后面跟8 432个零。电脑经历了几代的变革,计算速度和存储能力不断提高,所以在它的工具功能上,人脑自愧不如,如人的脑神经传递信息是毫秒数量级,而计算机的为纳秒,比人快了100万倍。但电脑仍存在很大弱点,那就是它本身没有思维能力,不具备人所具有的智力,它只能依照预定
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