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高中生物知识点——选择性必修一
选择性必修1《稳态与调节》 人体的内环境与稳态、神经调节、体液调节、免疫调节、植物生命活动的调节
编辑于2022-12-07 18:05:42 江苏省- 稳态与环境
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高中生物知识，五本书， 必修1分子与细胞： 第1章走近细胞 第2章组成细胞的分子 第3章细胞的基本结构 第4章细胞的物质输入和输出 第5章细胞的能量供应和利用 第6章细胞的生命历程 必修2遗传与进化： 第1章遗传因子的发现 第2章基因和染色体的关系 第3章基因的本质 第4章基因的表达 第5章基因突变及其他变异 第6章生物的进化
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选择性必修1《稳态与调节》 人体的内环境与稳态、神经调节、体液调节、免疫调节、植物生命活动的调节
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高中生物
选择性必修1
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
体内细胞生活在细胞外液中
体液
概念：人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。
组成及比例

内环境
(1)概念：由细胞外液构成的液体环境。
(2)作用：机体内细胞生活的直接环境。
细胞外液的成分
血浆的主要成分

研究表明，血浆中约90%为水；其余10%分别是∶蛋白质（7%～9%），无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质，包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物）。
组织液、淋巴液、血浆成分的异同点：成分和含量相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。
本质：是一种盐溶液，类似于海水。
内环境成分判定
内环境可以存在的物质
气体成分
氧气、二氧化碳
营养成分
氧气、水、无机盐、氨基酸、葡萄糖、甘油、脂肪酸等
调节成分
激素、维生素、抗体、组织胺等
代谢废物
尿素等
内环境不应存在的物质
只存在于细胞内的物质
血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等
与外界相通孔道中的物质(包括不能被吸收的物质)
消化酶、纤维素、麦芽糖等
存在于细胞膜的物质
载体等
内环境的理化性质
(1)渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，而细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。
(2)酸碱度：正常人的血浆pH为7.35～7.45，血浆的pH之所以能够保持稳定，与其中含有的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。
组织水肿
组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
体内细胞与外界环境之间的物质交换
细胞作为一个开放系统，可以直接与内环境进行物质交换：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。
内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。同时，细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。
内环境与体内各功能系统的联系
①营养物质：消化系统的消化、吸收→循环系统→组织液(或血浆和淋巴液)→组织细胞。
②空气中的O2：呼吸系统→循环系统→组织液(或血浆和淋巴液)→组织细胞。
③二氧化碳：二氧化碳的排出过程与氧气的进入过程刚好相反。
④代谢废物
参与内环境与外界环境物质交换的系统有循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统。
总结
1．内环境是由细胞外液构成的液体环境，是细胞生活的体内环境，它主要包括血浆、组织液和淋巴液。
2．血浆、组织液和淋巴液的主要成分都是水、无机盐和蛋白质等，但血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3．血浆渗透压大小主要与无机盐(尤其是Na＋、Cl－)和蛋白质的含量有关。
4．体内细胞直接与内环境进行物质交换，细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
第2节 内环境的稳态
内环境的动态变化
模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的：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。
(2)方法步骤
①设计实验记录表：根据实验的流程，设计表格记录实验结果。
②进行实验
a．被测实验材料：自来水、缓冲液、肝匀浆。
b．酸碱变化所用试剂：0.1 mol/L的HCl模拟酸性条件；0.1 mol/L的NaOH模拟碱性条件。
c．实验过程
Ⅰ.取25 mL被测实验材料倒入50 mL烧杯中，记录起始的pH。
Ⅱ.一次加一滴0.1 mol/L HCl(或0.1 mol/L NaOH)，然后轻轻摇动，每加 5滴测量一次pH，直至滴加30滴，记录实验结果。
(3)分析实验数据
根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出每次实验中pH变化的曲线。
(4)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
根据探究·实践“模拟生物体维持pH稳定”，分析实验现象及原因。
内环境的稳态
(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。
(2)实质：内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
(3)影响内环境稳态的因素
①外因：外界环境因素的变化。
②内因：体内细胞不断进行的代谢活动。
(4)实例：人体体温的日变化规律
正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异；同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过1 ℃。
对稳态调节机制的认识

内环境稳态调节的基础
人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。
直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。
对稳态调节机制的探究历程
法国生理学家贝尔纳
内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节
美国生理学家坎农
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
现代观点
机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
内环境稳态失调
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
造成稳态破坏的原因
外界环境的变化过于的剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍。
内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。例如温度过高、过低或pH过小、过大都会直接影响酶的活性，从而影响细胞代谢。
稳态概念的发展
第2章 神经调节
第1节 神经调节的结构基础
神经系统的基本结构
神经系统的组成
人的神经系统
中枢神经系统
脑(如大脑、脑干和小脑等，位于颅腔内）

脊髓(位于椎管内）

外周神经系统

脑神经(与脑相连)
脊神经(与脊髓相连)
中枢神经系统的结构及功能
在中枢神经系统内，大量神经细胞聚集在一起，形成许多不同的神经中枢，分别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。
外周神经系统的组成
外周神经系统包括脑神经和脊神经，它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。
传出神经又可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运动神经)，其中内脏运动神经的活动不受意识支配，称为自主神经系统。
自主神经系统

自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。
它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但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。
组成神经系统的细胞

分类
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。
神经元、神经纤维和神经
神经系统结构与功能的基本单位——神经元。
轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。
许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。
神经胶质细胞
神经胶质细胞对神经元起辅助作用，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起，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
反射与反射弧
神经调节的基本方式——反射
是指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。
完成反射的结构基础——反射弧

感受器；传入神经；神经中枢；传出神经；效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）。
兴奋
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。
反射的大致过程

刺激→感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器→产生反应。
反射弧各部分结构的破坏对功能的影响
非条件反射与条件反射
1．概念
(1)出生后无需训练就具有的反射，叫作非条件反射。
(2)出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。
2．条件反射的建立与消退
(1)建立：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。条件反射建立之后要维持下去，还需要非条件刺激的强化。
(2)建立的意义：条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。
(3)消退：条件反射的消退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，对动物来说是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。
第3节 神经冲动的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动

在神经系统中，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。
传导过程

在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。此时，神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低，而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同∶静息时，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。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，这称为静息电位（resting potential）。
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位（action potential）。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。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，这样就形成了局部电流。
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。
传导特点：双向传导
兴奋在神经元之间的传递
突触结构
突触的结构包括:突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分。
突触的常见类型
轴突—细胞体型
轴突—树突型
传递过程

轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜释放神经递质→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)→神经递质被降解或回收。
信号转换：电信号→化学信号→电信号。
传递特点：单向传递。
原因是神经递质储存于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。
药物对兴奋传递的影响
(1)某些药物与突触后膜上的受体结合，兴奋无法在细胞间传递，导致肌肉松弛(肌无力)。
(2)药物抑制分解神经递质的酶的活性，使神经递质持续作用于突触后膜上的受体，导致肌肉僵直、震颤。
(3)药物止痛机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传递；药物阻碍神经递质的合成与释放。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1．化学物质对神经系统产生影响的作用机理
作用位点往往是突触。有些物质能促进神经递质的合成和释放速率，有些会干扰神经递质与受体的结合，有些会影响分解神经递质的酶的活性。
2．兴奋剂：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。具有增强人的兴奋程度，提高运动速度等作用。
3．毒品
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，有些兴奋剂就是毒品。
4．责任和义务
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。
第4节 神经系统的分级调节
神经系统对躯体运动的分级调节
大脑结构
(1)大脑皮层：大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构。
(2)沟回：人的大脑有着丰富的沟回(沟即为凹陷部分，回为隆起部分)。
神经系统对躯体运动的分级调节

刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起下肢的运动；刺激大脑皮层中央前回的下部，可以引起头部器官的运动。躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是机体运动的低级中枢，大脑皮层是最高级中枢，脑干等连接低级中枢和高级中枢。
神经系统对内脏活动的分级调节
神经系统通过反射对内脏活动进行调节
排尿反射：排尿不仅受脊髓的控制，也受到大脑皮层的调控。脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。

其他内脏反射活动：脊髓是调节内脏活动的低级中枢，通过它可以完成简单的内脏反射活动，如排尿、排便、血管舒缩等。脑干中也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。下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢，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。
神经系统对内脏活动的分级调节
大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这就使得自主神经系统并不完全自主。
第5节 人脑的高级功能
语言功能
人脑的语言功能

大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。大多数人的大脑右半球主要负责形象思维。
学习和记忆

学习和记忆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。
条件反射的建立也就是动物学习的过程。
人类的记忆过程分成四个阶段，即感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。前两个阶段相当于短时记忆，后两个阶段相当于长时记忆。
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。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。
情绪
情绪是人对环境所作出的反应，当消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。
第3章 体液调节
第1节 激素与内分泌系统
激素的发现
促胰液素的发现过程
沃泰默
实验假设
胰液的分泌受神经调节的控制
实验步骤
实验现象
A组、C组中的胰腺能分泌胰液，B组中的胰腺不能分泌胰液
实验结论
小肠上微小的神经难以剔除，胰液的分泌受神经调节的控制
斯他林、贝利斯
实验假设
胰液的分泌受化学物质的调节
实验步骤
实验现象
胰腺分泌胰液
实验结论
胰液的分泌受化学物质的调节
激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质——激素进行调节的方式。
激素研究的实例
胰岛素的发现
①1869年：观察胰腺组织时发现并命名“胰岛”。
②1889年：切除胰腺的狗患上与人的糖尿病类似的疾病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质的假说。
③1916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。
④1920年：班廷了解到胰管结扎或阻塞会引起胰腺萎缩，而胰岛却保持完好，这样机体不会患糖尿病。
⑤1921年：班廷和贝斯特与生化学家合作通过抑制胰蛋白酶活性，直接提取到正常胰腺中的胰岛素。
睾丸分泌雄激素的研究
科学家从动物睾丸中提取出睾酮，经证实，它就是睾丸分泌的雄激素。
内分泌系统的组成和功能
人体主要内分泌腺及其分泌的激素和功能

下丘脑
促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素释放激素
功能
促进垂体合成并分泌促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素
化学本质
蛋白质或多肽类
靶器官或靶细胞
垂体
抗利尿激素
功能
促进肾小管、集合管对水的重吸收
化学本质
蛋白质或多肽类
靶器官或靶细胞
肾小管、集合管
垂体
促甲状腺(促性腺、促肾上腺皮质)激素
功能
分别调节相应的内分泌腺的分泌活动
化学本质
蛋白质或多肽类
靶器官或靶细胞
甲状腺(性腺、肾上腺)
生长激素
功能
调节生长发育
化学本质
蛋白质或多肽类
靶器官或靶细胞
几乎全身各处细胞
胰腺
胰高血糖素
功能
升高血糖
化学本质
蛋白质
靶器官或靶细胞
主要是肝脏
胰岛素
功能
降低血糖
化学本质
蛋白质
靶器官或靶细胞
几乎全身各处细胞
甲状腺
甲状腺激素
功能
①调节体内的有机物代谢；
②促进生长和发育；
③提高神经的兴奋性
化学本质
含碘的氨基酸衍生物
靶器官或靶细胞
几乎全身各处细胞
肾上腺
皮质
醛固酮、皮质醇
功能
调节水盐代谢和有机物代谢
化学本质
固醇类
靶器官或靶细胞
髓质
肾上腺素
功能
提高机体的应激能力
化学本质
氨基酸衍生物
靶器官或靶细胞
几乎全身各处细胞
性腺
孕激素、雌激素、雄激素(主要是睾酮)
功能
①促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成；
②激发并维持各自的第二性征
化学本质
固醇类
靶器官或靶细胞
几乎全身各处细胞
第2节 激素调节的过程
激素调节的实例
实例1：血糖平衡的调节
血糖的来源和去向(正常情况下)

血糖的来源主要有以下几个方面∶食物中的糖类经消化、吸收进入血液，是血糖的主要来源；肝糖原分解成葡萄糖进入血液，是空腹时血糖的重要来源；非糖物质可以转化为葡萄糖进入血液，补充血糖。
血糖的去向可以概括为以下几个方面∶随血液流经各组织时，被组织细胞摄取，氧化分解；在肝和骨骼肌细胞内合成肝糖原和肌糖原储存起来；脂肪组织和肝可将葡萄糖转变为非糖物质，如甘油三酯等。
参与血糖调节的两种激素的区别与联系

胰岛素
分泌细胞
胰岛B细胞
生理作用
促进血糖进入组织细胞，合成糖原，进入脂肪细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖
作用方向和结果
增加血糖去路；减少血糖来源；降低血糖含量
胰高血糖素
分泌细胞
胰岛A细胞
生理作用
促进肝糖原分解、并促进一些非糖物质转变成葡萄糖
作用方向和结果
增加血糖来源；升高血糖含量
血糖平衡调节的模型建构

①血糖调节方式：神经—体液调节，主要是体液调节，血糖调节中枢在下丘脑。
②胰岛A细胞上有神经递质、血糖、胰岛素分子的受体。
③胰岛B细胞上有神经递质、血糖、胰高血糖素分子的受体。
激素分泌调节的方式——反馈调节
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工作的调节方式。
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。
实例2：甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节

甲状腺激素分泌的调节，是通过下丘脑一垂体——甲状腺轴
当机体感受到寒冷等刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，下丘脑分泌TRH；TRH运输到并作用于垂体，促使垂体分泌TSH；TSH随血液循环到达甲状腺，促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌。
当血液中的甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少而不至于浓度过高。也就是说，在甲状腺激素分泌的过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节。
分级调节
将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。
常见靶腺体包括甲状腺、性腺和肾上腺皮质。
在甲状腺激素分泌过程中，既存在分级调节，也存在反馈调节，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。
激素调节的特点

共同特点
(1)通过体液进行运输：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)作用于靶器官、靶细胞：激素与靶细胞上的特异性受体结合，引发细胞内的代谢速率发生改变，从而起调节作用。
(3)作为信使传递信息：激素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。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，因此体内需要不断产生激素，从维持激素含量的动态平衡。
(4)微量和高效：正常生理状态下，血液中激素浓度都很低，一般为10－12～10－9 mol/L。
图解
第3节 体液调节与神经调节的关系
体液调节与神经调节的比较
体液调节
(1)概念：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。
(2)主要内容：激素调节。
(3)其他化学物质：组织胺、某些气体分子(如NO、CO)以及一些代谢产物(如CO2)。
(4)范围
①一些低等动物只有体液调节。
②在人和高等动物体内，体液调节和神经调节都是机体调节生命活动的重要方式。
体液调节和神经调节的特点比较

神经调节
作用途径
反射弧
反应速度
迅速
作用范围
准确、比较局限
作用时间
短暂
体液调节
作用途径
体液运输
反应速度
较缓慢
作用范围
较广泛
作用时间
比较长
体液调节和神经调节的协调
实例1：体温调节
热量的主要来源：代谢产热。
热量平衡：机体的产热量＝散热量。
途径
产热途径
静息状态：肝、脑为主
运动状态：骨骼肌为主
皮肤散热途径

辐射：以红外线等形式将热量传到外界
传导：直接传给同它接触的物体
对流：通过气体交换热量
蒸发：如汗液的蒸发
调节过程

调节方式：神经—体液调节。
实例2 水和无机盐平衡的调节
人体内水的来源：饮水、食物中所含有的水和代谢中产生的水。
水的排出：肾排尿、皮肤排汗、肺呼吸、大肠排便。
Na＋的来源和排出
Na＋的主要来源是食盐，几乎全部由小肠吸收，主要经肾随尿排出，排出量几乎等于摄入量。
水盐平衡调节示意图

当人饮水不足或吃的食物过咸时
细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激。这个刺激一方面传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量；
另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少了尿量的排出，保留了体内的水分，使细胞外液的渗透压趋向于恢复正常。
当人饮水过多或盐分丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时
使细胞外液的渗透压下降时，对渗透压感受器的刺激减少，也就减少了抗利尿激素的分泌和释放，肾排出的水分就会增加，这样细胞外液的渗透压就恢复正常。
当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。
相反，当血钠含量升高时，则醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钠含量的平衡。
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。
血钠的平衡
当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，维持血钠含量的平衡。
相反，当血钠含量升高时，则醛固酮的分泌量减少，其结果也是维持血钠含量的平衡。
水盐平衡的意义
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。
神经调节和体液调节的联系和意义
联系
一方面，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。
另一方面，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。
第4章 免疫调节
第1节 免疫系统的组成和功能
免疫系统的组成

免疫器官

免疫器官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。
免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结和扁桃体等。
骨髓和胸腺是免疫细胞产生并发育成熟的地方；脾、淋巴结和扁桃体是免疫细胞集中分布的场所。
免疫细胞

免疫细胞的类型
免疫细胞是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，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。
抗原的概念：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，从而大多数抗原是蛋白质，它既可以游离，也可以存在于细菌、病毒等病原生物以及细胞上，能刺激机体产生免疫反应。引发免疫反应。这些能引发免疫反应的物质称为抗原。
抗原呈递细胞：B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此，这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
免疫活性物质

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。
机体产生的专门应对抗原的蛋白质，称为抗体。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。
除了抗体，其他一些物质，如溶菌酶、淋巴细胞分泌的细胞因子等，也属于免疫活性物质。白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。
免疫系统的功能
人体的三道防线
非特异性免疫
第一道防线：皮肤、黏膜及其附属物、分泌物；
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)
特点
人人生来就有，不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用
特异性免疫
第三道防线：免疫器官和免疫细胞，发挥作用的主要是淋巴细胞
特点
机体在个体发育过程中与病原体接触后获得，主要针对特定的抗原起作用，具有特异性
免疫系统的功能
(1)免疫防御：机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。
(2)免疫自稳：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。
(3)免疫监视：机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
第2节 特异性免疫
免疫系统对病原体的识别
在人体所有细胞膜的表面，有一组作为分子标签来起作用的蛋白质，它们能被自身的免疫细胞所识别。病毒、细菌等病原体也带有各自的身份标签，当它们侵入人体后，能被免疫细胞识别出来。免疫细胞是靠细胞表面的受体来辨认它们的。
第三道防线分为体液免疫和细胞免疫两种
体液免疫

①一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。
②一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。
③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。
④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。
⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。
⑥浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
记忆B细胞直接接触抗原，引起的二次免疫反应
(1)相同抗原再次入侵时，记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应，即很快增殖分化产生新的浆细胞和记忆B细胞，浆细胞再产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。
(2)二次免疫比初次免疫反应快且强，能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭，从而使患病程度大大降低。
细胞免疫
细胞免疫过程

参与细胞：巨噬细胞、细胞毒性T细胞、记忆T细胞、辅助性T细胞。
结果：细胞毒性T细胞与被抗原入侵的靶细胞密切接触，使之裂解死亡，病原体被暴露出来。
被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。
细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。
新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞。
靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合或被其他细胞吞噬掉。
体液免疫和细胞免疫的协调配合
1．体液免疫与细胞免疫的关系
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；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，要依靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫又能发挥作用了。
2．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)，信号分子都是直接与受体接触，受体一般是蛋白质分子。
第3节 免疫失调
过敏反应
过敏反应：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。
过敏原：引起过敏反应的抗原物质。
过程：在过敏原的刺激下，B细胞活化产生的抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞表面。当相同的过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的相应抗体结合，使这些细胞释放出组织胺等物质，引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多，最终出现过敏症状。许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。
自身免疫病
概念
自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状就称为自身免疫病。
原因
抗原分子与自身结构十分相似，当人体感染这种抗原时，免疫系统不仅向抗原发起进攻，而且向自身结构发起进攻，从而引起组织损伤。
实例
风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
免疫缺陷病
概念
由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
类型
先天性免疫缺陷病：由于遗传而生来就有免疫缺陷的，如重症联合免疫缺陷病。
获得性免疫缺陷病：由疾病和其他因素引起的，如艾滋病。
艾滋病
原因：感染了人类免疫缺陷病毒(HIV)，其攻击人体的免疫系统，主要侵染辅助性T细胞。
主要传播途径：性接触、血液和母婴传播。
预防：洁身自爱，不共用牙刷、剃须刀等。
第4节 免疫学的应用
疫苗
1．概念：疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
2．类型
(1)目前人类已经研制出天花疫苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗和麻疹疫苗等多种疫苗。
(2)2006年，人乳头病毒HPV疫苗获美国批准，可以预防HPV引起的几种子宫颈癌，是世界上第一个预防癌症的疫苗。
(3)2018年5月，我国首个人和动物的DNA疫苗获得新兽药证书，这是新型的基因工程疫苗。
器官移植
1．概念
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。
2．成败的关键
每个人细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——组织相溶性抗原，也叫人类白细胞抗原，简称HLA。器官移植的成败，主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。免疫抑制剂的应用，大大提高了器官移植的成活率。
3．其他应用
免疫学在临床实践上的应用，除了免疫预防，还包括免疫诊断和免疫治疗。
第5章 植物生命活动的调节
第1节 植物生长素
生长素的发现过程
植物的向光性
在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象。
达尔文的实验

实验过程
不做处理
胚芽鞘向光弯曲生长
去掉尖端
胚芽鞘不生长不弯曲
用锡箔罩子罩上尖端
胚芽鞘直立生长
用锡箔罩子罩上尖端下面的一段
胚芽鞘向光弯曲生长
实验结论
胚芽鞘弯曲生长的部位是尖端下部，感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端。胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，会造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲。
鲍森·詹森的实验(1913年)
实验过程及现象

①现象：不生长不弯曲；②现象：向光弯曲生长。
实验自变量是尖端和琼脂片的有无。
实验结论：胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
拜尔的实验(1918年)
实验过程及现象

自变量是尖端放置的位置。
在黑暗中可以排除单侧光对实验结果的干扰。
实验结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
温特的实验(1926年)
实验过程及现象

实验组
琼脂块接触过胚芽鞘尖端
胚芽鞘朝对侧弯曲生长
对照组
琼脂块未接触过胚芽鞘尖端
胚芽鞘不生长也不弯曲
自变量：琼脂块是否接触过胚芽鞘尖端；
结论：胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素
生长素的化学本质：吲哚乙酸(IAA)。植物体内具有生长素效应的物质，除吲哚乙酸(IAA)外，还有苯乙酸(PPA)、吲哚丁酸(IBA)等。
植物向光性的解释
(1)外因：单侧光照射。
(2)内因：生长素在背光一侧含量多于向光一侧。
(3)结果：两侧生长不均匀，背光侧生长快，向光侧生长慢，从而造成向光弯曲。
植物激素
(1)概念：由植物体内产生，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。
(2)举例：生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
生长素的合成、运输与分布

合成
主要部位：芽、幼嫩的叶和发育中的种子
来源：由色氨酸经过一系列反应转变而来
运输
方向
极性运输：由形态学上端向形态学下端运输
非极性运输：在成熟组织中的输导组织进行
极性运输是一种主动运输
分布
在植物体各器官中都有分布，相对集中地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。
生长素的生理作用
生长素的作用方式及特点
作用方式：不催化细胞代谢，也不为细胞提供能量，而是给细胞传达信息，起着调节细胞生命活动的作用。
作用
①细胞水平上：促进细胞伸长生长，诱导细胞分化等作用。
②器官水平上：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。
作用特点：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。
生长素作用特性的表现
①图中生长素对同一器官，生长素在一定浓度范围内促进植物器官生长，超过该范围则抑制植物器官的生长。
②同一浓度的生长素作用于不同器官引起的生理效应也不同，这是因为不同的器官对生长素的敏感程度不同，曲线体现了根、芽、茎的敏感程度大小为根＞芽＞茎。
③曲线在A、B、C三点代表生长素的最佳促进效果，A′、B′、C′三点对应的生长素浓度分别对根、芽、茎的作用是既不促进，也不抑制。
幼嫩细胞比衰老细胞对生长素的敏感程度高。
具体体现——顶端优势
现象：顶芽优先生长，侧芽生长受到抑制。
原因：①生长素的运输方向为A→B(用图中字母表示)；②A处生长素浓度低→促进生长；B处生长素浓度高→抑制生长。
解除措施：摘除顶芽。
应用：棉花打顶。
第2节 其他植物激素
其他植物激素的种类和作用
植物体内存在着生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。
其他植物激素的比较

赤霉素
合成部位
幼芽、幼根和未成熟的种子
生理功能
促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素
合成部位
主要是根尖
生理功能
促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
脱落酸
合成部位
根冠和萎蔫的叶片等
生理功能
抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠
乙烯
合成部位
植物体的各个部位
生理功能
促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落
第六类植物激素是油菜素内酯，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。
一般来说，植物激素对植物生长发育上的调控，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。
植物激素间的相互作用
1．细胞分裂方面
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，二者表现出协同作用。
2．种子萌发方面
赤霉素促进萌发，脱落酸抑制萌发，二者作用效果相反，表现出拮抗作用。
3．代谢方面
不同激素在代谢上存在着相互作用，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．相对含量

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．出现一定的顺序性

在植物生长发育过程中，不同种激素的调节还往往表现一定的顺序性。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、脱落酸等激素含量按照次序出现高峰，调节果实的发育和成熟。
第3节 植物生长调节剂的应用
植物生长调节剂的类型和作用
1．含义：由人工合成的，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。
2．特点：植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
3．类型
(1)分子结构和生理效应与植物激素类似，如吲哚丁酸。
(2)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α萘乙酸(NAA)、矮壮素等。
4．应用事例
(1)赤霉素可使大麦种子无须发芽就能产生α淀粉酶。
(2)膨大剂会使水果长势加快、个头变大，加快水果成熟、但口感较差，不宜长时间储存。
(3)延长马铃薯、大蒜、洋葱储藏期的青鲜素可能有副作用。
5．作用
植物生长调节剂能延长或终止种子、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，控制植物高度、形状等。
植物生长调节剂的施用
施用效果影响因素
在生产上首先需要根据实际情况，选择恰当的植物生长调节剂；还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；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。
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实验原理
适宜浓度的2,4－D或NAA可以使杨树或月季插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根。
②实验步骤
a．分组：把形态、大小基本一致的插条平均分成10组，每组3枝。
b．处理枝条：把一定浓度的2,4－D或NAA按不同比例稀释成10份具有浓度梯度(实验前通过预实验确定的梯度范围)的溶液，用浸泡法或者沾蘸法处理插条。
c．培养：将处理过的插条放入营养花钵中，适宜温度(25～30 ℃)下培养。
d．观察：一段时间后，观察、记录各组插条的生根情况，如生根条数、根的长度等。
③实验结果
生根数目最多且不定根的长度最长的一组对应的生长素类调节剂浓度接近促进插条生根的适宜浓度。
(2)尝试利用乙烯利催熟水果
①乙烯利工业品为液体，当溶液pH＜3.5时，它比较稳定，但随pH升高，它会分解释放出乙烯。
②乙烯利对皮肤、黏膜有一定的刺激性，操作时要在通风良好的环境中进行。乙烯利遇到明火可燃烧。
第4节 环境因素参与调节植物的生命活动
光对植物生长发育的调节
光的作用：光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
调控机理：植物具有能够接受光信号的分子，光敏色素是其中一种，光敏色素是一类蛋白质(色素—蛋白复合体)，分布在植物各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导至细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。

光敏色素主要吸收红光和远红光。
参与调节植物生命活动的其他环境因素
1．温度
温度可以影响种子萌发、植株生长、开花结果和叶的衰老、脱落等生命活动，从而参与调节植物生长发育。植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
2．重力

重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，植物根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布的不均衡，从而调节植物的生长方向。
植物生长发育的整体调控
植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节的作用，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。