高中生物復習資料之生物體對信息的傳遞和調節
第1節 動物體對外界信息的獲取
1、動物體對物理信息的獲取。1)皮膚感受器:壓力感受器、溫度感受器、接觸感受器、痛感受器;2)光感受器:①眼球分為眼球壁和折光裝置兩大部分;眼球外壁:角膜和鞏膜;內壁:視網膜;②視網膜中的視細胞(光感受細胞)是眼球中唯一的感光部分,光是穿過不感光的神經細胞后投射到視細胞上;③視細胞將光能轉換為電信號(神經沖動),經由視神經傳到腦的視覺中樞后才能形成視覺;④折光裝置包括角膜、房水、晶狀體和玻璃體;⑤倒立的、縮小的實像;⑥近視和遠視的知識。3)聲波感受器:①外耳由耳廓和外耳道組成,外耳道底部為中耳的鼓膜,外耳負責收集聲音;②中耳包括鼓膜、鼓室、聽小骨和咽鼓管等,中耳的功能是傳導聲音;③內耳由耳蝸和前庭器組成,耳蝸主管聽覺;前庭器由三個半規管和前庭組成,是感受身體平衡的器官;④物體的振動,能使空氣產生聲波,聲波由耳廓收集,經外耳道傳入,沖擊鼓膜;鼓膜的振動沿著聽小骨穿過鼓室,刺激耳蝸,產生興奮;興奮沿聽神經傳送到大腦皮層的聽覺中樞,產生聽覺;⑤正常聽覺頻率范圍在16~20—20000赫茲(Hz);低于16~20 Hz,稱為次聲,高于20000 Hz,稱為超聲;聲音強度的單位是分貝(dB),如果聲音強度超過70分貝時,人體不能容忍;噪聲是指聲音強度超過人體可以承受的范圍的聲音,或也可以指是人們不需要的并使人心煩、令人厭惡的聲音;產生噪聲的主要來源有工業生產、交通運輸、建筑施工和社會生活;⑥魚類通過側線感受水流和方位;蝮蛇、響尾蛇通過位于鼻孔和眼之間的頰窩(紅外線感受器)感受周邊動物散發出的熱能。
2、動物體對化學信息的獲取。1)分布于嗅黏膜上的嗅細胞,游離端細胞膜突起形成嗅毛,可感受溶解在嗅黏膜表面液體中的有氣味的化學分子;2)分布于舌上的味蕾中有頂端生微絨毛的味細胞(感受細胞),可感受溶解在水中的化學分子;舌面對各種刺激有不同的最敏感區域,舌尖是甜、舌根是苦、兩側是酸,兩側酸區前,舌尖甜區后是咸;3)昆蟲的味覺毛分布于足的末端和口器;而感受氣味的毛多分布于觸角。
第2節 神經系統中信息的傳遞和調節
1、基礎知識:1)反射;2)反射弧:感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器;只有完整的反射弧才能完成反射活動。
2、信息在神經系統中的傳遞:1)神經元(神經細胞):由細胞體(簡稱胞體)和突起(樹突、軸突)組成,胞體內含細胞核和細胞器,主要集中在腦和脊髓里;樹突通常較短,具有許多樹枝樣分支,是神經元接受信息的部分;有的神經元樹突只有一條,而且比較長;軸突較長,分枝少,是神經元傳出信息的部分;樹突把沖動傳向細胞體,而軸突則把沖動從細胞體傳出;無樹突的細胞,由胞體接受信息;神經元按其功能可分為三類:傳入(感覺)神經元、傳出(運動)神經元和中間神經元;神經元的軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘,稱為神經纖維;背根傳入、腹根傳出;2)神經沖動傳導:①神經細胞膜的內外兩側之間存在電位差,靜息狀態下,外正內負,稱為膜電位(即靜息電位),它是由膜內的K+和膜外的Na+維持的;②受到刺激后,局部區域(興奮區)Na+流入細胞內,電位反轉為內正外負(即動作電位),即產生興奮(神經沖動);③興奮區域與周鄰部位產生電位差,引起周鄰部位產生興奮,興奮沿神經纖維推進,此過程稱為神經沖動傳導;④神經活動是以生物電的形式傳導的,在一個神經細胞內,可向左右兩側傳導。3)突觸傳遞:①由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜組成;②當神經沖動傳來時,軸突中的一些突觸小泡與突觸前膜融合,內含物(神經遞質)被排入突觸間隙,它們與突觸后膜上的特殊受體結合后,引起突觸后膜的膜電位發生變化,在兩個神經細胞間,興奮單向性地傳遞到下一個神經元。
3、脊髓的調節功能:1)脊髓上連腦的延髓,位于椎管之中,下達第一腰椎和第二腰椎之間;2)外周是白質,由許多神經纖維組成;中央是灰質,是細胞體密集的部位,在橫切片上呈灰色蝴蝶形或“H”型;脊髓處有排便、排尿、縮腳等反射中樞;正常情況下,脊髓反射活動受腦控制;3)觀察牛蛙的脊髓反射現象:①材料;②右后肢腳趾尖浸入0.5%HCl溶液里,觀察曲腿反射;③用浸過0.5%HCl溶液的小紙片貼在腹部皮膚上,觀察搔扒反射;④環切右后肢腳趾基部皮膚,再重復把右后肢腳趾尖浸入0.5%HCl溶液里的實驗,觀察曲腿反射;⑤破壞脊髓后,把左后肢腳趾尖浸入0.5%HCl溶液里,觀察曲腿反射;再重復用浸過0.5%HCl溶液的小紙片貼在腹部皮膚上,觀察搔扒反射;
4、腦的高級調節功能——條件反射:1)腦由大腦、間腦、小腦、腦干(中腦、腦橋和延髓)組成;2)大腦皮質的功能區;3)高等動物的反射方式有兩類。一類是生來就有的先天性反射,稱為非條件反射,其特點是同種生物反應相同;另一類是出生后,在生活過程中一定條件下形成的后天性反射,稱為條件反射,其特點是同種生物反應未必相同;正確判斷和舉例;膝跳反射、縮手反射、眨眼反射、吸吮反射和排尿反射等,都是簡單的非條件反射,其反射活動不需大腦皮層的調節就能完成;條件反射的建立:基本條件是無關刺激(燈光或鈴聲)和非條件刺激(食物)在時間上的結合,這個過程稱為強化;已經建立的條件反射也會逐漸減弱以至完全退化;人不僅能對具體信號如燈光、鈴聲以及食物的形狀、氣味等發生反應,建立條件反射,還能對語言和文字這類抽象信號發生反應,建立條件反射;珍愛生命,遠離毒品。
5、自主神經對內臟活動的調節:1)支配內臟器官和腺體活動的神經受腦控制,但不受意志控制,故稱為自主神經,也可稱植物性神經;2)交感神經與副交感神經的拮抗作用;重體力活動或精神緊張狀態,交感神經興奮性占優勢。
第3節 內分泌系統中信息的傳遞和調節
1、人體內分泌腺:內分泌腺所產生的物質稱為激素(荷爾蒙),激素由血液運送到身體各個部位;激素含量雖少,但作用時間很長,主要調節新陳代謝、生長發育和生殖等生理功能。 1)腎上腺:①位置、數量、構成;②腎上腺皮質分泌腎上腺皮質激素,主要調節血液中水、糖和無機鹽的代謝;③腎上腺髓質分泌腎上腺素和去甲腎上腺素,能使心跳加強、加快、心輸出量增加、血壓升高、呼吸加快、血糖含量增加等;在安靜狀態下,腎上腺素分泌量很少,但當遇到失血、暴冷、窒息、劇烈肌肉運動或緊張、憤怒等情緒激動時,腎上腺素分泌增加。 2)甲狀腺:①甲狀腺分泌甲狀腺激素,碘(I)是合成甲狀腺激素的重要原料,甲狀腺激素主要促進新陳代謝,促進生長發育和興奮中樞神經系統;②嬰、幼兒時期,如果甲狀腺激素分泌過少,就會引起呆小癥,患者身材矮小、智力低下、生殖器官發育不全。 3)胰島:①在胰腺組織內散布有大小不等具有內分泌功能的細胞群,稱為胰島;②A(或α)細胞分泌胰高血糖素,使血糖濃度升高;B(或β)細胞分泌胰島素,使血糖濃度降低;兩者作用拮抗;③胰島素分泌太少會導致糖尿病;④血糖,其正常濃度在空腹時約為3.89~6.11mmol/L。 4)生殖腺:①雄性激素(睪丸酮)主要由睪丸分泌,主要功能是促進男性生殖器官的發育和精子的生成,激發并維持男性的第二性征;②雌性激素〔雌激素和孕激素(黃體酮)〕主要由卵巢分泌,主要功能是促進女性生殖器官的發育和卵細胞生成,激發并維持女性的第二性征和正常的月經周期。 5)垂體:①垂體位于腦顱里面,通過一根小柄懸掛,形似豌豆;②垂體是人體的內分泌腺之“王”,能分泌多種激素(特別是生長激素)控制著身體的生長發育,同時還分泌許多“促激素”,調節其它內分泌腺的活動;③在幼年時,生長激素分泌過少,會產生侏儒癥;生長激素分泌過多,會產生巨人癥。
2、激素作用的特異性和高效性:①激素通過血液傳遞,與靶器官細胞表面的受體(蛋白)結合后起作用;②激素調節啟動慢、時間長、效率高、消退慢;③激素調節為反饋調節,促進作用稱為正反饋,記作(+),抑制作用稱為負反饋,記作(-),負反饋調節是激素調節的基本方式。
3、激素分級調節。地方性甲狀腺腫(大脖子病)產生的原因
4、昆蟲咽側體分泌的保幼激素和前胸腺分泌的蛻皮激素調節昆蟲的正常發育。
第4節 動物體的細胞識別與免疫
1、基礎知識:1)免疫系統由免疫器官、免疫細胞和免疫分子組成;2)免疫器官主要包括骨髓、胸腺、脾臟和淋巴結,免疫細胞種類很多,例如巨噬細胞、粒細胞、B淋巴細胞和T淋巴細胞等;3)有些免疫細胞能產生多種免疫分子,參與免疫反應。
2、免疫是肌體免疫系統生理功能的表現,其作用是識別和區分“自己”和“異己”物質,并產生排斥反應;1)細胞識別:一種生物的細胞對同種和異種細胞的識別,結構基礎是細胞膜表面的糖蛋白和糖脂;2)威爾遜實驗:材料、過程、結果、分析原因;3)抗原:所有被生物體細胞識別為異物的物質稱為抗原,有外源性和內源性兩類。
3、非特異性免疫(先天免疫)是人類在長期進化過程中逐漸建立起來的一種天然防御功能,其特點是人生來就有,不具特異性,而是對多種病原體都有一定的防御作用。1)第一道防線(皮膚和黏膜):皮膚和黏膜的阻擋作用;皮膚分泌物的殺菌作用;黏膜上纖毛的清掃作用;2)第二道防線(溶菌酶、吞噬細胞):溶菌酶使細菌溶解;吞噬細胞吞噬病原體;白細胞消滅病原體。
4、特異性免疫(獲得性免疫)是第三道防線,其特點是出生以后才產生的,它通常只能對某特定的病原體或異物起作用;1)B淋巴細胞作用(體液免疫)過程分三個階段:識別、增殖和分化、效應;注意:漿細胞、抗體、記憶B細胞;2)抗體是B淋巴細胞(具體說是漿細胞)產生的能與相應抗原結合,具有阻止抗原作用的蛋白質;3)二次免疫反應特點是反應快,潛伏期短;反應強,抗體濃度高;4)T淋巴細胞作用(細胞免疫)過程;注意:致敏T細胞、淋巴因子、記憶T細胞;5)天然免疫和人工免疫,活疫苗和死疫苗。
第5節 植物生長發育的調節
1、生長素(化學名稱叫吲哚乙酸):1)達爾文父子研究禾本科植物,發現植物幼苗在單側光照射下會向光彎曲;2)杰遜和溫特的實驗證明了胚芽鞘尖端確實產生了某種物質,并能從尖端運輸到下面;溫特將它命名為生長素;3)生長素主要是在小麥胚芽鞘頂端以及其它植物生長活躍的部位,如莖尖、嫩葉、根尖和發育中的種子等處合成的,然后轉運到植物體的相關部位調節生長;其作用:明顯地促進莖和胚芽鞘的伸長生長,對果實的生長也有促進作用,促進細胞的分裂和分化,促進植物開花,抑制側芽生長等;注意:胚芽鞘尖端、瓊脂和云母;4)生長素在背光一側分布得比向光一側多,背光一側生長快,如向日葵;5)植物不同器官對生長素濃度的敏感性不同,低濃度促進生長,中等濃度抑制生長,高濃度會導致受害甚至死亡;根最敏感,芽居中,莖最不敏感;6)頂芽的活動非常活躍,在生長中它能產生大量的生長素,并向下輸送,于是大量積聚在側芽部位,距離頂芽越近的側芽積累的生長素就越多,生長素濃度:頂芽<遠離頂芽的側芽<靠近頂芽的側芽;生長速度:頂芽>遠離頂芽的側芽>靠近頂芽的側芽;7)頂端優勢:頂芽優先生長,側芽受到抑制的現象;摘除頂芽后,側芽部位生長素的濃度降低,抑制作用解除了,就能迅速發育成枝。
2、天然的植物激素除了生長素外,還有赤霉素、細胞分裂素、脫落酸、乙烯等。1)生長素、赤霉素和細胞分裂素促進生長、細胞伸長或分裂;脫落酸、乙烯抑制細胞的伸長和分裂,促進器官的成熟老化;2)人工合成的生長素類似物如萘乙酸、2,4-D,在農業上得到廣泛的使用;3)具體運用在促進插枝生根、防止花果脫落、促進果實發育,形成無籽果實,因為授粉后胚珠才能發育成種子,發育著的種子里能合成大量的生長素,所以人工給雌蕊子房頂端的柱頭上涂抹生長素類似物,能促進形成無籽果實,如番茄、茄子等。
看了“高中生物復習資料之生物體對信息的傳遞和調節”