高二必修三的实验

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必修3•第1章第1节 细胞生活的环境
一、内环境
（1）血液的组成：血浆＋血细胞
①血浆：血清＋纤维蛋白原
②血细胞：红细胞、白细胞、血小板
（2）组织液：细胞间隙液（分布于组织细胞之间）
（3）淋巴：淋巴液（分布于淋巴管中,里面有淋巴细胞）
（4）人体内的血浆、组织液和淋巴三者间的物质联系图：
2、各种细胞的内环境
①血细胞直接生活的环境：血浆
②毛细血管壁细胞直接生活的环境：血浆和组织液
③毛细淋巴壁细胞直接生活的环境：淋巴和组织液
④体内绝大多数组织细胞直接生活的环境：组织液
3、内环境和外环境
（1）对于细胞来说
①内环境：细胞外液
②外环境：呼吸道、消化道、肺泡腔、输卵管、子宫等
（2）对于人体来说
①内环境：人体内部的环境
②外环境：人们生活的外界环境
二、人体内有关的液体
1、体液：包括细胞内液和细胞外液.细胞外液主要包括组织液、血浆、淋巴,也叫人体的内环境.此外,脑脊液也属于细胞外液.
（1）细胞内液：细胞内的液体,占体液的大部分.
（2）细胞外液：细胞外的液体,是细胞生活的液体环境,也称内环境.
①血浆：血细胞生活的外界环境.主要包括90%的水分、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、激素、抗体、维生素及代谢产物.
②组织液：组织间隙的液体,是人体组织细胞生活的液体环境.主要包括水分、无机盐、糖类、脂质、氨基酸及代谢产物.
③淋巴：淋巴管内的液体,是淋巴细胞生活的液体环境,与组织液的成分相似.
④脑脊液：无色透明,相当于淋巴,充满蛛网膜下隙,对中枢神经系统起缓冲、保护、营养、运输代谢产物及维持颅内压的作用.
2、外分泌液：主要指外分泌腺（如唾液腺、胃腺、肠腺、胰腺、泪腺、汗腺、皮脂腺等）分泌的,运输到体外和消化腔的液体.包括各种消化液、泪液、汗液等.
（1）消化液：由各种消化腺分泌,在消化腔中发挥作用,含有各种消化酶.
（2）泪液：由泪腺分泌,主要包括水分、无机盐、溶菌酶.
（3）汗液：由汗腺分泌,主要包括水分、无机盐、尿素等各种代谢废物.
3、原尿：血浆通过肾小球时经滤过作用形成,与血浆成分相比主要是不含大分子蛋白质.
4、尿液：原尿再经肾小管和集合管的重吸收后形成,主要包括水分、无机盐及代谢废物,是人体的重要排泄物.尿液是一种排泄物,既不是体液,也不是外分泌液.
三、细胞外液的成分
1、血浆成分：水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质、氨基酸、激素、维生素、抗体、各种细胞代谢产物等.
2、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,“最主要”的差别是血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中的蛋白质含量很少.
四、细胞外液的理化特性
1、溶液的渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力.
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒的数目,溶质微粒越多,溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高.由于血浆中含有无机盐和蛋白质,故血浆渗透压与其有关.
（1）水在细胞内外的转移取决于细胞内外渗透压的大小
（2）内钾外钠：决定细胞内液渗透压的主要是钾盐（因为钾盐主要存在于细胞内液）；
决定细胞外液渗透压的主要是钠盐（因为钠盐主要存在于细胞外液）.
（3）细胞外液渗透压＞细胞内液渗透压—→水外流→细胞皱缩
细胞外液渗透压＜细胞内液渗透压—→水内流→细胞肿胀
2、正常人的血液pH范围是7.35~7.45,缓冲物质是H2CO3／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4
3、温度：37℃左右
五、内环境的功能：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介.高等的多细胞动物,它们的体细胞只有通过内环境,才能与外界环境进行物质交换.
必修3•第1章第2节 内环境稳态的重要性
一、内环境稳态
内环境的化学成分（水分、无机盐、有机物）和理化特性（渗透压、pH、温度）保持相对稳定的状态.
稳态是指正常机体在神经系统、体液和免疫系统的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态.
二、参与内环境稳态的系统
直接参与物质交换的系统：呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统
起调节作用的系统：神经系统（神经调节）、内分泌系统（体液调节）、免疫系统（免疫调节）
三、稳态调节机制的认识
1、法国生理学家“贝尔纳”：神经调节
2、美国生理学家“坎农”：神经—体液调节
3、现代观点：神经—体液—免疫调节（作为内环境稳态的主要调节机制）
四、稳态调节原理
1、渗透压调节
2、血浆pH稳态
人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸；人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如碳酸钠).这些酸性和碱性的物质进入血液,就会使血液的pH发生变化.
血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,如H2CO3／NaHCO3,NaH2PO4／Na2HPO4等,当机体剧烈运动时,肌肉中产生大量的乳酸,碳酸等物质,并且进入血液.乳酸进入血液后,就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,而且又可以分解成二氧化碳和水,所以对血液的pH影响不大.血液中增多的二氧化碳会刺激控制呼吸活动的神经中枢,促使呼吸运动增强,增加通气量,从而将二氧化碳排出体外.当碳酸钠进入血液后,就与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而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,可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态.
原理：当酸性物质进入血液时,H+＋HCO3- ==== H2CO3
H2CO3 ==== H2O＋CO2 ↑（从肺部排出）
例如：乳酸进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3.
当碱性物质进入血液时 OH-＋H2CO3 ==== HCO3-＋H2O
例如：当Na2CO3进入血液后.就与血液中的H2CO3发生作用,生成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出.
3、体温恒定
人和高等动物具有一定的体温,且相对恒定是进行新陈代谢（生化反应）和正常生命活动的重要条件.人体产热是能量代谢的结果,安静时人体产热主要来自内脏（肝脏、肾等）,运动时主要来自骨骼肌,可比安静时高出10余倍.人在寒冷的环境中,常打“寒战”,产热量明显增加.人体的散热主要通过皮肤.当气温达到35℃以上时,人体散热主要通过汗液蒸发这一条途径.人体体温的相对恒定是因为产热过程和散热过程能够维持动态平衡,主要调节中枢在下丘脑.
4、水平衡、盐平衡、血糖平衡、体温平衡
5、反馈调节：正反馈和负反馈
反馈是一个过程的结果返回影响过程的现象.
正反馈：正反馈是结果对过程产生促进作用,即反应的产物反过来促进反应的进行.反馈信息不是制约控制部分的活动,而是促进与加强控制部分的活动. 类似于血糖浓度升高,胰岛素浓度也升高的关系.正反馈的意义在于使生理过程不断加强,直至最终完成生理功能,在正反馈情况时,反馈控制系统处于再生状态. 生命活动中常见的正反馈有：排便、排尿、射精、分娩、血液凝固等.
负反馈：负反馈是结果对过程起抑制作用,即反应的产物反过来抑制反应的进行.反馈信息与控制信息的作用方向相反,因而可以纠正控制信息的效应.类似于血糖浓度升高,胰高血糖素浓度反而降低的关系. 负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态,在负反馈情况时,反馈控制系统平时处于稳定状态.水平衡、盐平衡、血糖平衡、体温平衡等的调节就属于负反馈调节.
五、内环境稳态的重要意义
稳态是内环境处于相对稳定（动态平衡）的一种状态,是指各种物质浓度、内环境理化因素的相对恒定,这种恒定是在神经、体液、免疫等因素的调节下实现.稳态是内环境的相对稳定状态,而不是绝对稳定.
机体的新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的进行需要温和的外界条件,例如温度、pH等都必须保持在适宜的范围内,酶促反应才能正常进行.可见,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件.
当内环境的稳态遭到破坏时,就会引起细胞新陈代谢紊乱,并导致疾病.例如,当血液中钙、磷的含量降低时,会影响骨组织的钙化,这在成年人表现为骨软化病,在儿童则表现为骨质生长障碍、骨化不全的佝偻病.血钙过高会引起肌无力,血钙过低则会引起肌肉抽搐等疾病.
必修3•第2章第1节 通过神经系统的调节
一、反射与反射弧
1、神经调节：指通过神经系统对生命活动进行的调节.是指在中枢神经系统的参与下,人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应,是长期自然选择的结果.
2、反射：神经调节的基本形式
①是指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境的变化所做出的规律性应答.
②非条件反射：通过遗传获得的先天性反射,由具体刺激直接引起的反应.如膝跳反射
③条件反射：建立在非条件反射的基础上,是在生活过程中逐渐形成的后天性反射,由各种信号刺激引起的反应.
3、反射弧：神经调节的结构基础
①组成：由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分组成.反射过程一般是如下进行的：一定的刺激按一定的感受器所感受,感受器发生了兴奋；兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向神经中枢；通过神经中枢的分析与综合活动,神经中枢产生兴奋或抑制信号；又经一定的传出神经到达效应器,使效应器发生相应的活动.如果神经中枢发生抑制,则神经中枢原有的传出冲动减弱或停止.
②感受器：能将特定的刺激转变成神经冲动.
③传入神经与传出神经
④应激性、反射、适应性和遗传性的区别
应激性是指一切生物对外界各种刺激(如光、温度、声音、食物、化学物质、机械运动、地心引力等)所发生的反应.
反射是指多细胞高等动物通过神经系统对各种刺激发生的反应.由此可以说明,反射是应激性的一种表现形式,隶属于应激性的范畴.适应性是指生物体与环境表现相适合的现象.
应激性是一种动态反应,在比较短的时间内完成；适应性是通过长期的自然选择,需要很长时间形成的.应激性的结果是使生物适应环境,可见它是生物适应性的一种表现形式.但生物体的有些适应特征(如北极熊的白色、绿草地中蚱蜢呈绿色等)是通过遗传传给子代的.并非生物体接受某种刺激后才能产生,这与应激性是不同的.
遗传性是指亲代性状通过遗传物质传给后代的能力,也是生物体要求一定的生长、发育条件,并对生活条件做出一定反应的特性.因此,生物体表现出来的应激性、反射和适应性最终是由遗传性决定的.
二、兴奋的传导
1、在神经纤维上的传导：兴奋是以电信号（局部电流、神经冲动）的形式沿着神经纤维传导的.
（3）传导特征
①完整性：神经纤维要实现其兴奋传导的功能,就要求其在结构上和生理功能上都是完整的.如果神经纤维被切断,兴奋即不可能通过断口；如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功能的改变,破坏了生理功能的完整性,则兴奋的传导也会发生阻滞.
②双向性：根据兴奋传导的机制,神经纤维受刺激产生兴奋时,兴奋能由受刺激的部位同时向相反的两个方向传导,因为局部电流能够向相反的两个方向流动.（双向传导）
③绝缘性：一条神经干包含着许多条神经纤维,各条神经纤维各自传导自己的兴奋而基本上互不干扰,这称为绝缘性.传导的绝缘性能使神经调节更为专一而精确.
④相对不疲劳性：有人曾在实验条件下,用每秒50～100次的电刺激连续刺激神经9～12小时,观察到神经纤维始终保持着传导兴奋的能力.因此与突触的兴奋传递相比,神经纤维是不容易疲劳的.
（4）兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流（生物电的传导）
①静息电位：神经纤维未受到刺激时,细胞膜使大量的钠离子留在膜外的组织液中,钾离于留在细胞膜内,由于钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易,因此,细胞膜外的阳离子比细胞膜内的阳离子多,造成离子外正内负.膜外呈正电位,膜内呈负电位.此时,膜内外存在的电位差叫做静息电位.（外正内负）
②动作电位：当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时兴奋部位的细胞膜通透性改变,大量钠离子内流,使膜内外离子的分布迅速由外正内负变为外负内正,发生了一次很快的电位变化,这种电位波动叫做动作电位.（外负内正）
在动作电位产生的过程中,钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散.协助扩散是在质膜上载体蛋白的协助下进行的,钾离子和钠离子的跨膜运输的蛋白载体就是离子通道蛋白.另外,恢复为静息电位时,是主动运输方式泵出膜的.
要测量神经纤维的静息电位,电流表的两个电极就要分别接在神经纤维的外膜和内膜上,且电流（正电荷移动方向）必定是从外膜流向内膜.
2、在神经元之间的传递
（1）突触：神经元之间接触的部位,由一个神经元的轴突末端膨大部位——突触小体与另一个神经元的细胞体或树突相接触而形成.
①突触小体：轴突末端膨大的部位
②突触前膜：轴突末端突触小体膜
③突触间隙：突触前、后膜之间的空隙（组织液）
④突触后膜：另一个神经元的细胞体膜或树突膜
（2）过程
轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜——→突触间隙——→突触后膜（与突触后膜受体结合）——→另一个神经元产生兴奋或抑制
（3）神经递质：是指神经末梢释放的特殊化学物质,它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体,从而完成信息传递功能.
①合成：在细胞质通过一系列酶的催化作用中逐步合成,合成后由小泡摄取并贮存起来.
②释放：通过胞吐的方式释放在突触间隙..
③结合：神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用.递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响,引起突触后膜电位的变化,从而完成信息的跨突触传递.
④失活：神经递质发生效应后,很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用.递质被分解后的产物可被重新利用合成新的递质.因此,一个神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后膜的电位变化.
⑤类型
兴奋性递质：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5-羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸等.
抑制性递质：γ-氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等.
（4）信号变化
①突触间：电信号→化学信号→电信号
②突触前膜：电信号→化学信号
③突触后膜：化学信号→电信号
（5）传递特征：
单向传导.即只能由一个神经元的轴突传导给另一个神经元的细胞体或树突,而不能向相反的方向传导,这是因为神经递质只存在于突触小体中,只能由突触前膜释放,通过突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化,从而引起下一个神经元的兴奋或抑制.
★兴奋在反射弧中的传导方式实质上是感受器把接受的刺激转变成电信号（局部电流）在传入神经纤维上双向传导,在通过神经元之间的突触时电信号又转变为化学信号（化学递质）在突触中单向传递.化学信号通过突触传递到另一神经元的细胞体或树突又转变为电信号在传出神经纤维上传导,所以效应器接受的神经冲动是电信号.
三、神经系统的分级调节
1、人的中枢神经系统包括脑和脊髓.脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓.
2、神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群.包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等.
3、分级调节
（1）大脑皮层：最高级的调节中枢
（2）小脑：维持身体平衡中枢
（3）下丘脑在机体稳态调节中的主要作用：
①感受：渗透压感受器,感受渗透压升高.
②分泌：分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素等
③调节：水平衡中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢.
④传导：可传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层,使大脑皮层产生渴觉.
（4）脑干：呼吸中枢
四、人脑的高级功能
1、大脑皮层中央前回（第一运动区）控制躯体的运动
①倒置关系：皮层代表区的位置与躯体各部分的关系呈是倒置的；
②交叉控制：中央前回左边控制右侧躯体运动,中央前回右边控制左侧躯体运动；
③皮层代表区范围的大小与躯体的大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关.
2、人的语言功能与大脑皮层的言语区有关
①运动性语言中枢：S区.受损伤,患运动性失语症
②听觉性语言中枢：H区.受损伤,患听觉性失语症
③视觉性语言中枢：V区.阅读文字
④书写性语言中枢：W区.书写文字
必修3•第2章第2节 通过激素的调节
一、激素调节的发现——促胰液素
1、发现历程
①沃泰默：胰液的分泌是神经反射
②贝利斯和斯他林：胰液的分泌是受某种化学物质——促胰液素调节.（他们采纳了同事哈代（W．B．Hardy）的建议,创用了源于希腊文的一个字“激素”（hormone,“刺激”的意思）这个名称（1905）.促胰液素便是历史上第一个被发现的激素.这样,产生了“激素调节”这个新概念,以及通过血液循环传递激素的“内分泌”方式,从而建立了“内分泌学”这个新领域.）
③巴甫洛夫：胰液的分泌属于神经反射→促胰液素
2、促胰液素的化学本质：第一种被发现的激素,由下丘脑神经细胞分泌的一种碱性多肽.由27个氨基酸残基组成,含11种不同氨基酸.
二、激素调节
由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质（激素）对动物体的生命活动进行的调节.
1、腺体：由具有分泌功能的细胞构成,存在于器官内或独立存在的器官.
（1）外分泌腺：又称“有管腺”,其分泌物通过腺导管输送到相应的组织或