人教版教材必修三第2章动物和人体生命
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
答案和提示
（二）思考与讨论1
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.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
很明显，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
提示：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1．b、c、d、e。2．提示：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.
神经纤维传导的一般特征
神经纤维在实现传导功能时，具有下列特征。
（1）生理完整性。神经纤维的传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，冲动就不能通过断口继续向前传导；即使不破坏神经纤维结构上的连续性，而用机械压力、冷冻、电流和化学药品等因素使纤维的局部功能改变，也会中断冲动的传导。
（2）绝缘性。一条神经内虽然包含许多条神经纤维，但是它们各自传导本身的冲动，而不波及邻近的神经纤维，这就叫绝缘性。正因为神经纤维具有这种特性，使得许多纤维可以同时传导而互不干扰，从而保证了神经调节的精确性。
（3）双向传导性。刺激神经纤维的任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧方向同时传导。
（4）相对不疲劳性。与肌肉组织比较，神经纤维相对不容易疲劳。例如，在适宜的条件下，用50～次/秒电脉冲连续刺激神经纤维9～12h，神经纤维仍保持着传导冲动的能力。神经纤维能够不断地接受刺激和传导冲动，对于适应外界环境的变化有着重要的意义。
突触传递的机理
一般所说的突触是指化学性突触。化学性突触传递的分子机制是极其复杂的，一般认为包括以下内容。
（1）突触的代谢过程。包括突触小泡和递质的合成、运输和贮存，突触末梢各种成分的装配。在末梢处，突触小泡和递质的量只够维持几秒至几分的突触传递，因此它们都必须很快重新合成，以维持突触传递的正常进行。突触小泡是经过多种途径，在神经元的不同部位形成的，如有些由突触前膜直接陷入而成，有些由高尔基体、内质网、线粒体、微管等产生。神经递质在神经元的胞浆内合成，最终合成部位是在突触前末梢处；原料一般来自血液供应，在一系列酶（位于胞浆中）的催化下，逐步合成。
（2）递质的释放。当神经冲动传至突触前末梢时，引起突触前膜的去极化，使Ca2+内流，激活第二信使，促使突触小泡向突触前膜移动。小泡一旦与前膜接触，便在接触点与前膜融合，并发生破裂开口，递质即释放至突触间隙。突触前末梢释放递质以小泡为单位，一个小泡所贮存的递质量是一个释放单位，这样的释放方式称量子释放。
（3）突触前恢复及调制。包括突触前膜的再循环、突触本身被其释放的物质所调制等。
（4）间隙机制。包括递质的扩散、水解、重摄取、终止等。释放到突触间隙的递质与突触后膜的受体结合产生生理效应后，很快便被相应的酶灭活，如乙酰胆碱（Ach）；或吸收入突触终末内被分解，如去甲肾上腺素（NE），以迅速消除Ach、NE等递质的作用，这样才能保证突触传递的灵敏性。递质的分解产物可被重新利用合成新的递质。
（5）突触后的变化及调制。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响，引起突触后电位的变化，从而完成信息的跨突触传递。在突触后发生的这些效应中，存在着调制因素，如神经肽等成分对递质与受体结合的影响等。
5．突触传递的特点
突触传递由于要通过化学递质的中介作用，因此具有不同于神经纤维传导的特点。
（1）单向传递。由于递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，所以兴奋在突触上的传递只能向一个方向进行，就是从突触前神经末梢传向突触后神经元，而不能逆向传递。突触的单向传递，使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。
（2）突触延搁。兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间（约0.5ms），这段时间就叫做突触延搁。
（3）总和。通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同时传来的一连串兴奋，或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋，引起较多的递质释放，就可以使突触后神经元兴奋，这种现象就叫做总和。
（4）对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等，都可以改变突触部位的传递活动。
（5）对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或者加强突触的传递。
第2节通过激素的调节
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1min左右（0.8～1.2min）。
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.提示：不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。
2.提示：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的另一种调节方式──激素调节。
（三）思考与讨论
1.提示：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．提示：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。
应用模型进行分析
提示：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
提示：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
提示：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，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1．C、D。
2．
抗利尿激
素分泌量
集合管对水
的通透性
重吸收
水量
排尿量
饮水多
少
降低
减少
增加
缺水
多
提高
增加
减少
提示：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．提示：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谢，使全身的各项机能出现故障。
拓展题提示：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。
与血糖调节有关的其他激素及作用机理
与血糖调节有关的激素除了教材中介绍的胰岛素和胰高血糖素外，还有肾上腺素、甲状腺素、糖皮质激素、生长激素等，这些激素相互协调、相互影响，共同完成对血糖水平的调节。其中，胰岛素是惟一能够降低血糖含量的激素，其他的激素则通过不同的代谢途径而使血糖含量升高。
（1）肾上腺素肾上腺素的作用是促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等，因此，它的作用效果是使血糖含量升高。
（2）生长抑素生长抑素是由胰岛D细胞分泌的，它抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌，同胰岛素的作用相反，因此可作为一个制动器以维持胰岛素分泌的速度与血糖含量相适应。
（3）甲状腺激素甲状腺激素可促进小肠黏膜对葡萄糖的吸收，同时促进糖原分解及糖异生作用（升高血糖），它还可以促进糖的氧化分解（降低血糖）。在胰岛素存在的条件下，小剂量甲状腺激素促进糖原合成，大剂量则促进糖原分解，并同时增强肾上腺素、胰高血糖素、生长素等的升糖作用，因此，有升高血糖的趋势。
（4）生长激素生长激素可以促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞对葡萄糖的利用等，因而具有抗胰岛素样作用，升高血糖水平。
（5）糖皮质激素糖皮质激素主要通过它的抗胰岛素样作用（使胰岛素与其受体的结合受到抑制）抑制组织对葡萄糖的利用（但心脏和脑组织除外，这样在应激情况下可以保证心、脑组织对葡萄糖的需要），还促进糖异生作用及糖原的分解，结果使血糖含量升高。
第3节神经调节与体液调节的关系
答案和提示
（一）问题探讨
1.提示：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.提示：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。
（二）资料分析
1．提示：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.提示：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.提示：这种做法是不可取的。虽然人体每天摄入和排出的水量是基本相等的，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．提示：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．提示：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。
水、盐调节的机制
人体内水和电解质的平衡，受神经系统和某些激素的调节，而这种调节又主要是通过神经及激素对肾处理水和电解质的影响而实现的。
（1）神经系统的作用
在身体多处（如口咽部）有感受局部失水的感受器，它们可以引起饮水行为；下丘脑外侧部有“饮水中枢”或称为“渴中枢”，此中枢兴奋可引起渴感，渴则思饮寻水，饮水后血浆渗透压回降，渴感消失。使“渴中枢”兴奋的主要刺激是血浆晶体渗透压的升高，此外有效血容量的减少和血管紧张素Ⅱ的增多也可以引起渴感。
（2）抗利尿激素的作用
抗利尿激素（ADH）主要是下丘脑的视上核和室旁核的神经细胞所分泌并在神经垂体贮存的激素。ADH能提高肾远曲小管和集合管对水的通透性，从而使水的重吸收增加，使尿量减少（抗利尿）。促使ADH释放的有效刺激是血浆晶体渗透压的增高和循环血量的减少。
（3）醛固酮的作用
醛固酮是肾上腺皮质球状带分泌的一种盐皮质激素，它的主要作用是促进肾远曲小管和集合管对Na+的主动重吸收，同时通过Na+-K+和Na+-H+交换而促进K+和H+的排出，所以说醛固酮有保钠、排钾和排氢的作用。随着Na+重吸收的增加，Cl-和水的重吸收也增多，可见醛固酮也有保水作用。醛固酮的分泌主要受肾素—血管紧张素—醛固酮系统和血Na+、血K+浓度等的调节。当失血等原因使血容量减少，动脉血压降低时，能刺激肾上腺皮质球状带使醛固酮的合成和分泌增多。
什么是脱水？
脱水是指人体大量丧失水分和Na+，引起细胞外液严重减少的现象。按其严重程度的不同，可分为高渗性脱水、低渗性脱水和等渗性脱水。
高渗性脱水高渗性脱水又称缺水性脱水，即失水多于失盐。这种情况大多是由于高温、大量出汗或发高烧等导致大量失水，未能及时补充而造成的。由于细胞外液的渗透压升高，抗利尿激素的分泌增加，故患者有明显的口渴、尿少等症状。较轻的高渗性脱水患者，如能及早饮水，可以得到缓解。情况严重时，可采用向患者滴注质量分数为5%的葡萄糖溶液的方法进行治疗。
低渗性脱水低渗性脱水又称缺盐性脱水，即失盐多于失水。这种情况大多是由于严重呕吐、腹泻、大出血或大面积烧伤等，导致水和盐的大量丢失，又未能及时补充而造成的。由于细胞外液的渗透压降低，抗利尿激素的分泌减少，故患者的尿量增加，也无口渴的现象，容易造成没有脱水的假象。这种情况可以采用给患者输入生理盐水的方法进行治疗。
等渗性脱水等渗性脱水又称混合性脱水，即失水和失盐的程度差不多。这一类脱水是临床上最常见的，例如，呕吐、腹泻引起的脱水多半属于这一类。这种情况可以采用给患者输入生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液的方法进行治疗。
给脱水病人补液时，应特别注意根据以上三种不同的脱水情况，及患者的脱水程度，有无酸中毒等，给予不同的液体。
第4节免疫调节
答案和提示
（一）问题探讨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1
1．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。
2．HIV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．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2
1．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）√；（3）×。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。
拓展题
提示：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1/00～1/，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。
骨髓移植需要骨髓提供者提供什么？为什么？
骨髓移植需要骨髓提供者提供造血干细胞。骨髓移植，是指在大剂量化疗和全身照射大量破坏患者的白血病细胞后，把健康人或自身已缓解的骨髓移植给患者，使其中造血干细胞持久地在患者骨髓腔分化增殖，从而恢复其正常造血和免疫功能的过程。骨髓移植是目前根治白血病的最先进的方法。骨髓移植可分为自体（身）移植和同种异体移植两大类，后者又分为同基因（同卵双胞胎）和同种异基因（同胞兄弟、姐妹或父母或子女等）两种。骨髓移植的具体适用条件是：年龄为自体＜55岁，异体＜45岁；白血病完全缓解后；无感染灶，无其他严重的疾病。在做异体骨髓移植前，需做组织配型等有关实验，以选择供者。
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