高中生物2019新教材《選擇性必修一》第一二章旁欄及課后練習答案

高中生物2019新教材《選擇性必修一》第一二章旁欄及課后練習答案

在高中生物的必修一課程中，第一、二章是關于人體內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的內(nèi)容。以下分別對第一章中的細胞生活環(huán)境、細胞外液和血漿的化學組成進行討論。細胞生活的環(huán)境是一個重要的問題。圖1展示了人體血液中的血細胞，包括紅細胞和白細胞等；圖2則是單細胞動物草履蟲。兩者的生活環(huán)境都是液體，但血細胞生活在血漿中，不直接與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，而草履蟲則直接生活在外界水環(huán)境中。如果將血細胞置于草履蟲的水環(huán)境中，血細胞會吸水膨脹直至破裂。細胞外液是指存在于細胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴液等。血細胞直接生活在血漿中，而大部分細胞則直接生活在組織液中，許多淋巴細胞則直接生活在淋巴液中。因此，細胞外液是體內(nèi)細胞直接生活的環(huán)境。當血漿流經(jīng)毛細血管時，水和一些物質(zhì)可以透過毛細血管壁滲出，形成組織液，大部分組織液又可以重新滲入毛細血管靜脈端，少量的組織液則進入淋巴管，形成淋巴液，最終匯入血漿。細胞外液是一個有機的整體，由血漿、組織液和淋巴液等構成，它們雖然分布在不同的部位，但基本化學成分相同，并且彼此緊密聯(lián)系。血漿的化學組成也是一個重要的話題。血漿中的化學物質(zhì)可分為無機物和有機物兩類。無機物包括水和無機鹽，如鈉、鉀、鈣、磷、鎂、血清鐵、氯、碳酸氫鹽等；有機物包括糖類、蛋白質(zhì)、脂類等。這些化學物質(zhì)還可以分為營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。營養(yǎng)物質(zhì)包括水、無機鹽、蛋白質(zhì)、葡萄糖、三酰甘油等，而代謝廢物則包括尿素、尿酸、CO2等。此外，血漿中還含有各種激素、維生素、O2等。葡萄糖是主要的能源物質(zhì)，三酰甘油是儲備的能源物質(zhì)，蛋白質(zhì)則是生命活動的主要承擔者，無機鹽則能夠調(diào)節(jié)人體生命活動。血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉在消化系統(tǒng)中被分解為葡萄糖，然后通過小腸絨毛吸收進入血液循環(huán)，為身體提供能量。CO2和水是葡萄糖氧化分解的產(chǎn)物，通過呼吸系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)排出體外。三酰甘油的來源和去路與糖類物質(zhì)相似。尿素是肝臟合成的，原料是氨基酸代謝產(chǎn)生的含氮廢物，而氨基酸主要來自食物中蛋白質(zhì)的分解。肝臟合成的尿素通過血液循環(huán)運輸?shù)侥I臟，隨尿液排出體外，少量通過汗液排出體外。鈉主要來自食物，經(jīng)消化系統(tǒng)直接吸收進入血液循環(huán)。血液中的鈉主要通過尿液排出體外，少量通過汗液排出體外。內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換需要體內(nèi)各個系統(tǒng)的參與。細胞和內(nèi)環(huán)境相互影響、相互作用，細胞依賴于內(nèi)環(huán)境，同時參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指機體維持內(nèi)部環(huán)境的一種動態(tài)平衡狀態(tài)，其中包括肺、小腸、腎等器官的作用，以及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和腎小管的重吸收。即使在劇烈運動后肌肉產(chǎn)生大量乳酸等酸性物質(zhì)，血漿的酸堿度也不會發(fā)生很大的變化，這是因為血液中緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用以及機體的調(diào)節(jié)作用。當乳酸進入血液后，可與碳酸氫鈉發(fā)生作用，生成乳酸鈉和碳酸。過多的碳酸氫鹽可以由腎排出。血液生化指標可以反映機體的健康狀況。健康機體的生化指標一般都處于正常范圍內(nèi)，即處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。但當機體某項生理功能出現(xiàn)障礙時，血液生化指標就會發(fā)生變化。例如，轉(zhuǎn)氨酶活性升高可能意味著細胞膜通透性增高或組織壞死細胞破裂。此外，不同個體的內(nèi)環(huán)境成分的含量存在差異。因此，定期檢查生化指標可以幫助診斷疾病，如谷草轉(zhuǎn)氨酶略微低于正常值建議定期復查，若該值偏高則說明肝功能受損；葡萄糖含量超標且糖化血清白蛋白嚴重超標可能是糖尿病，長期高血糖會導致多種慢性損害；甘油三酯超標可引起高血脂癥，易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。緩沖液加入少量酸或堿后pH變化不明顯，而水溶液則不同。這是因為磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當加入少量NaOH時，可以中和OH-；Na2HPO4呈堿性，當加入少量HCI時，可以中和H+。而肝勻漿加入HCI或NaOH后pH的變化更像緩沖液。機體內(nèi)環(huán)境中含有緩沖物質(zhì)，如HCO3-/H2CO3、HPO2-/H2PO-等，它們能夠?qū)λ岷蛪A起緩沖作用。此外，機體還可以通過調(diào)節(jié)生理活動來維持pH的穩(wěn)定。例如，當進行劇烈運動時，肌肉中會產(chǎn)生大量的乳酸和H2CO3。乳酸進入血液后，可與血液中的NaHCO3發(fā)生作用，生成乳酸鈉和H2CO3。H2CO3是一種弱酸，可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多會刺激呼吸中樞，使呼吸運動增強，增加通氣量，從而將CO2排出體外，對血液的pH影響不大。當乳酸鈉進入血液后，與血液中的H2CO3發(fā)生作用，形成碳酸氫鹽，過多的碳酸氫鹽可以由腎排出。因此，由于機體內(nèi)緩沖物質(zhì)和調(diào)節(jié)作用的存在，血液的酸堿度不會發(fā)生很大的變化。尿毒癥是機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)引發(fā)的病癥。當某種原因?qū)е履I功能衰竭時，形成的尿液不足，代謝產(chǎn)物不能排出體外，致使大量含氮廢物及其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)堆積，水電解質(zhì)代謝及酸堿平衡紊亂，機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞，由此所引起的自身中毒和產(chǎn)生的綜合征狀稱為尿毒癥。治療尿毒癥的方法主要有血液透析、腹膜透析和腎移植。血液透析是將患者的血液經(jīng)血管通路引入透析機，在透析機中透過透析膜與透析液之間進行物質(zhì)交換，以排出血液中的代謝廢物。每周需治療2~3次，每次4~5小時。腹膜透析是在腹腔中置導管，將腹透析液灌入腹腔，靠腹膜的半透膜性質(zhì)，使血液與腹透析液間進行物質(zhì)交換，以排出體內(nèi)毒素。透析液每日置換4~6次，替代腎維持生命。腎移植是尿毒癥的根治療法，如果成功，病人的生活質(zhì)量將明顯改善，能像正常人一樣生活，但移植后必須長期服用免疫抑制劑，以降低病人出現(xiàn)的排斥反應。由于腎源不足，供體短缺已成為限制腎移植的重要因素。正常的體溫是體內(nèi)細胞進行各種生化反應最適宜的溫度。發(fā)高燒時，各種酶的活性發(fā)生變化，代謝紊亂，機體功能異常。發(fā)熱時的癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等，同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時機體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài)，持續(xù)高熱必定引起器官的功能負荷加重，有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。對于6個月至4歲的幼兒來說，持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥，相當數(shù)量的患兒由此出現(xiàn)腦損傷，如智力落后、甚至癲癇。因此，應注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。2.“酸堿體質(zhì)理論”是一種缺乏科學依據(jù)的理論。該理論中的“酸堿體質(zhì)”概念模糊，現(xiàn)代醫(yī)學和中醫(yī)學中都沒有酸性體質(zhì)和堿性體質(zhì)的分法。此外，該理論認為身體偏堿就是健康的，這是一種錯誤的命題。內(nèi)環(huán)境相關知識顯示，體內(nèi)細胞的生活環(huán)境應該保持在7.35~7.45的正常pH范圍內(nèi)，呈弱堿性狀態(tài)，但這并不意味著健康身體的每個部分都偏堿性。例如，胃液呈強酸性，尿液呈弱酸性，陰道分泌物也呈弱酸性。提示：內(nèi)環(huán)境滲透壓降低會導致細胞吸水腫脹，嚴重時會出現(xiàn)疲倦、不適、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。高原空氣稀薄、氧分壓低會造成體內(nèi)缺氧，外界環(huán)境的變化會影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，機體代償機制不好時會影響身體健康。另外，“人造子宮”需要模擬自然子宮的環(huán)境，包括適宜的羊水成分、溫度和酸堿度，同時使用機器胎盤來提供養(yǎng)料和氧氣，保持早產(chǎn)羊羔的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。1.酸性體質(zhì)理論認為酸性體質(zhì)是“萬病之源”，但這是顛倒因果關系。酸中毒的情況通常是由于服用某些藥物或患有某些疾病而導致的，而不是因為酸性體質(zhì)導致的。2.酸堿度的平衡是由人體內(nèi)部的緩沖系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)的，普通食物不會引起內(nèi)部酸堿度的變化。因此，若日常飲食受到酸堿理論的影響，可能會導致人體營養(yǎng)失衡和更多的疾病。3.航天器和航天服的生命保障系統(tǒng)由多個組件組成，包括氧源、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣凈化組件、通風組件、通信設備、應急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電源、報警分系統(tǒng)、遙測分系統(tǒng)等。這些組件能夠為宇航員提供呼吸用氧和舒適的氣候環(huán)境，有助于維持宇航員的內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定。4.運動員通過感覺器官接收信息，然后通過傳入神經(jīng)將信號傳送到大腦皮層進行分析和加工，最后通過傳出神經(jīng)將指令發(fā)送到效應器作出反應。不同的動作和生命活動受到不同類型的神經(jīng)支配，有些是受意識控制的，而有些則是受自主神經(jīng)系統(tǒng)支配的。5.內(nèi)臟器官的活動受到自主神經(jīng)系統(tǒng)的支配，不受意識控制。如果我們的呼吸和心跳必須在意識支配下完成，那么我們將無法進行睡眠、學習和工作等基本生活活動。運動和靜止時，內(nèi)臟器官的活動是相反的，這是由自主神經(jīng)系統(tǒng)的反應機制決定的。6.概念檢測可以幫助我們檢驗對神經(jīng)調(diào)節(jié)的理解和掌握程度。在概念檢測中，我們可以回答一些關于神經(jīng)調(diào)節(jié)的問題，以測試自己的知識水平。這有助于我們更好地理解神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關知識，并應用到實際生活中。1.改寫：有些神經(jīng)元的軸突很長，這有助于神經(jīng)元將信息傳遞到遙遠的支配器官，而樹突較多則有利于充分接收信息。2.改寫：當突然得知考試消息時，交感神經(jīng)活動會占優(yōu)勢，而副交感神經(jīng)的支配活動會減弱，導致人們可能會感到緊張。3.刪除：(1)(x);(2)(x);(3)(x)。4.改寫：當手指被刺扎時，皮膚中的感受器會接收到刺激，然后將興奮傳導到脊髓中樞。中樞通過傳出神經(jīng)將反應傳遞到上肢肌肉，使手縮回。同時，脊髓還會將信號傳遞到大腦皮層，產(chǎn)生疼痛感覺并意識到手被扎。5.改寫：縮手可以使機體快速避開有害刺激，避免受到傷害。接著，感覺的產(chǎn)生有助于機體對刺激作出判斷與識別，使機體更靈活、更有預見性地應對環(huán)境變化，從而更好地適應環(huán)境。6.刪除：(1)(x);(2)(x);(3)(x)。7.改寫：反射活動至少需要傳入和傳出兩種神經(jīng)元才能完整進行，而大多數(shù)情況下還需要中間神經(jīng)元的參與。8.改寫：反射由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應器組成。9.改寫：例如，排尿反射的低級中樞位于脊髓。10.刪除：(1)(x);(2)(x);(3)(x)。11.改寫：感受器(趾部皮膚)、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞(位于脊髓)、傳出神經(jīng)、效應器(后肢肌肉)是形成反射弧的五個組成部分。12.改寫：不能。完整的反射活動至少需要傳入和傳出兩種神經(jīng)元。大多數(shù)情況下還需要中間神經(jīng)元的參與。13.改寫：反射需要經(jīng)過完整的反射弧，如果缺少神經(jīng)中樞，反射就無法完成。14.改寫：不能。實驗并沒有反映大腦對屈腿反射的控制，只是說明在沒有大腦的情況下屈腿反射依舊可以完成。15.改寫：通過獎勵或懲罰，可以訓練貓、狗建立定點大小便的條件反射。例如，在貓、狗將要大小便時，將它們轉(zhuǎn)移到固定大小便的地點，完成大小便后給予一定的獎勵。如果隨意大小便，則給予一定的懲罰。多次重復，直到建立起條件反射。16.改寫：聽覺信息經(jīng)過耳朵的感受器、聽覺神經(jīng)的傳入、大腦皮層和脊髓的神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和肌肉的效應器等結(jié)構傳遞。17.改寫：人類從聽到聲音到作出反應至少需要0.1秒，因為反射活動需要經(jīng)過反射弧的各個結(jié)構才能完成。18.刪除：(1)(x);(2)(x);(3)(x)。應過程。首先，大腦會接收到危險信號并進行處理，然后傳遞給神經(jīng)系統(tǒng)，使身體做出反應。這個過程涉及到多個神經(jīng)元和神經(jīng)遞質(zhì)的作用，其中一些神經(jīng)遞質(zhì)如腎上腺素和去甲腎上腺素會增強心跳和呼吸，使身體更加警覺。同時，神經(jīng)系統(tǒng)也會釋放一些鎮(zhèn)定劑如γ-氨基丁酸(GABA)，來緩解緊張情緒。這個反應過程是自動的，不需要意識的干預。但是，如果駕駛員在平時練習中訓練過這種反應，他們就可以更快速和準確地做出反應，避免事故的發(fā)生。在駕駛過程中，我們需要通過視覺器官等接收信號并傳遞到大腦皮層進行分析和處理，最終做出反應。但是這個過程需要經(jīng)過神經(jīng)纖維的興奮傳導和多次突觸傳遞，因此從發(fā)現(xiàn)危險到做出反應需要一定的時間。如果車速過快或車距過小，就會缺乏足夠的時間來完成反應的過程。此外，飲酒會對神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生麻痹，從而減緩反應速度，因此酒后駕駛是違法行為。眨眼反射是一種保護性的非條件反射，不需要大腦皮層的參與。但是，大腦皮層可以控制眨眼反射。例如，當我們有意識地想要保持眼睛睜開時，大腦皮層就會抑制眨眼反射的發(fā)生。大腦皮層的大小約為3.5個教材頁面的大小。在大腦皮層和軀體運動之間存在著密切的關系。當大腦某個區(qū)域受損傷時，肢體就會失去大腦的控制，無法運動。此外，大腦皮層運動代表區(qū)的大小與軀體運動的精細程度相關，運動越精細，代表區(qū)的面積就越大。脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由自主神經(jīng)系統(tǒng)支配的。成年人能夠有意識地控制排尿，是因為大腦皮層對脊髓進行調(diào)控。但是，嬰兒的大腦皮層發(fā)育不完善，無法對脊髓排尿反射中樞進行有效的控制。如果成年人出現(xiàn)不受意識支配的排尿，可能是大腦皮層相應中樞出現(xiàn)損傷，也可能是大腦皮層與脊髓反射中樞的神經(jīng)聯(lián)系出現(xiàn)了損傷。這些例子說明，調(diào)節(jié)同一反射活動的中樞既有大腦皮層，也有皮層以下的中樞，它們之間存在聯(lián)系，而大腦皮層則是高級中樞，對低級中樞有著調(diào)控作用。(1)如果我們不能自主控制自主神經(jīng)的調(diào)整，我們就必須時刻注意自己的內(nèi)臟器官的活動，否則可能會出現(xiàn)停止心跳和呼吸的危險。這也意味著，我們在學習、工作和睡眠時都必須用意識去支配自己的心跳和呼吸。(2)然而，如果自主神經(jīng)完全自主，不受大腦等高級中樞的控制，我們就可能會失去對自己的控制，導致尿失禁等問題。此外，我們也無法進行有意識的深呼吸和憋氣，機體的適應能力也會下降。(3)如果我們的內(nèi)臟只受交感神經(jīng)或副交感神經(jīng)的控制，就無法協(xié)調(diào)內(nèi)臟器官的活動。例如，心臟只受交感神經(jīng)支配時，心跳會不斷加快，而只受副交感神經(jīng)支配時，心跳會逐漸減弱。胃腸器官只受交感神經(jīng)支配時，蠕動會逐漸停止，而只受副交感神經(jīng)支配時，蠕動會不斷加強。(1)人腦具有記憶、語言、思維和情緒等多種功能。其中，大腦皮層具有言語區(qū)，可以進行抽象思維和意識活動。雖然一些動物也能對語言刺激作出反應，但這是人類訓練的結(jié)果，是簡單的模仿和強化記憶的結(jié)果。(2)大腦皮層的語言中樞分布在不同的區(qū)域，這些區(qū)域既有分工，也有聯(lián)系，共同負責人類復雜的語言功能。例如，W區(qū)和S區(qū)與書寫和講話有關，這兩個區(qū)域與運動中樞接近；V區(qū)與看懂文字相關，它接近視覺中樞；H區(qū)與聽懂話語相關，它接近聽覺中樞。這些區(qū)域可能是從運動中樞、視覺中樞和聽覺中樞演化而來的。學習過程是一個信息獲取和加工的過程，需要多種器官的共同參與。學習和記憶不是由單一腦區(qū)控制的，而是需要多個腦區(qū)和神經(jīng)通路的參與。(1)X未提及。(2)V指的是大腦皮層的語