第1節(jié) 人體免疫系統(tǒng)
a考點(diǎn)復(fù)習(xí)目標(biāo)
1、知道:免疫的歷史
2、識記:免疫的概念和分類、免疫失調(diào)引起的疾病、現(xiàn)代免疫學(xué)的應(yīng)用(選學(xué))
3、理解:淋巴細(xì)胞的起源和分化、抗原和抗體
4、應(yīng)用:體液免疫和細(xì)胞免疫
5、通過對免疫學(xué)知識的理解,具備對日常生活中碰到的免疫方面的問題會熟練分析的能力。
b知識要點(diǎn)提綱
c重點(diǎn)難點(diǎn)突破
1、非特異性免疫
先天性免疫又叫做非特異性免疫,它是通過遺傳鞏固下來的,對抗原的識別和作用沒有特異性。它能在特異性免疫因素出現(xiàn)前防止病原體定居,限制病原體擴(kuò)散和繁殖,是機(jī)體防御機(jī)能的第一道防線。它的防御機(jī)制跟下列因素有關(guān):
①屏障 機(jī)體完整的皮膚和粘膜是防御病原體侵入的有效屏障。皮膚的皮脂分泌物和汗液含有殺滅病菌的脂肪酸。呼吸道粘膜的濕潤表面能誘捕異物,并用纖毛清除它。胃粘膜分泌的胃酸也有滅菌作用。鼻腔分泌物和唾液里含有的粘多糖,能滅活某些病毒,眼淚中含有的溶菌酶,能殺死某些細(xì)菌。
②體液因素 在體內(nèi)抑制微生物生長的物質(zhì)是通過體液廣泛分布的。如溶菌酶存在于機(jī)體的大部分組織內(nèi),也存在于鼻和腸的粘液、唾液、汗液及尿中。它是一種低分子量的堿性蛋白質(zhì),能分解細(xì)菌的細(xì)胞壁,進(jìn)而引起細(xì)菌溶解。又如補(bǔ)體是由將近20種不同血清蛋白質(zhì)組成的多分子系統(tǒng),有獨(dú)特的生物活性。補(bǔ)體能跟各種抗原?抗體復(fù)合物結(jié)合而激活,如果復(fù)合物的抗原是細(xì)胞,補(bǔ)體可使細(xì)胞溶解。補(bǔ)體也能被細(xì)菌類毒素等激活,再產(chǎn)生各種活性物質(zhì),參與中和病毒,促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬,吸引中性粒細(xì)胞等。
③吞噬作用和炎癥反應(yīng) 在非特異性免疫中有活躍地吞噬外來顆粒的細(xì)胞群。例如,巨噬細(xì)胞能吞噬細(xì)菌,對炎癥反應(yīng)有保護(hù)作用,吞噬細(xì)胞集中在感染部位,有活躍的吞噬功能。同時(shí)炎癥部位溫度升高,不利于病原體生存。
④生理因素 例如體溫在決定機(jī)體對某些傳染因子的非特異性免疫功能時(shí)是一個(gè)重要因素。各種感染以后的發(fā)熱,有助于免疫反應(yīng)和抑制入侵微生物的生長。因此,發(fā)熱可以看作是對抗病原微生物的一種保護(hù)反應(yīng)。
⑤遺傳和營養(yǎng)因素 不同種或同種的個(gè)體,由于遺傳的原因,對傳染病的易感性有較大差別。另外營養(yǎng)不良會增加對各種細(xì)菌疾病的易感性,或使白細(xì)胞減少,或降低白細(xì)胞的吞噬活性。
2、特異性免疫
獲得性免疫又叫做特異性免疫,它必須在機(jī)體免疫細(xì)胞與抗原接觸后才能產(chǎn)生,對抗原的識別和作用有特異的選擇性。特異性免疫是微生物突破機(jī)體天然非特異性免疫機(jī)制后遇到的第二道防線。進(jìn)行特異性免疫的細(xì)胞主要是T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞。按照它們的作用機(jī)制,可分細(xì)胞免疫和體液免疫兩種。
①細(xì)胞免疫 這類免疫主要通過T淋巴細(xì)胞完成。T淋巴細(xì)胞是由骨髓中生成的造血干細(xì)胞進(jìn)入胸腺后,在胸腺的誘導(dǎo)下增生、分化而來的。它的細(xì)胞膜上有特殊的受體,能存活幾個(gè)月到幾年。T淋巴細(xì)胞在胸腺成熟后,通過血液分布到全身淋巴結(jié)和脾臟等有關(guān)器官中去,發(fā)揮細(xì)胞免疫的作用。
當(dāng)細(xì)菌或病毒入侵體內(nèi)后,巨噬細(xì)胞吞噬了它們,并將它們的帶有抗原的蛋白質(zhì)碎片和帶有組織相容性標(biāo)志的MHC蛋白質(zhì)呈現(xiàn)給T細(xì)胞,刺激T淋巴細(xì)胞增殖分化。成熟的T淋巴細(xì)胞可分三個(gè)亞群,即效應(yīng)T細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞和抑制性T細(xì)胞。
效應(yīng)T細(xì)胞的功能主要承擔(dān)細(xì)胞免疫。當(dāng)它跟抗原接觸后產(chǎn)生多種淋巴因子,其中包括:淋巴毒素,它能抑制靶細(xì)胞的分裂;轉(zhuǎn)移因子,它能使正常淋巴細(xì)胞變成免疫淋巴細(xì)胞,使體內(nèi)淋巴細(xì)胞增多,從而增強(qiáng)細(xì)胞免疫反應(yīng);干擾素,它能抑制病毒蛋白的合成;單核??巨噬細(xì)胞趨化因子,它能吸引單核??巨噬細(xì)胞,增加對靶細(xì)胞的殺傷能力。輔助性T細(xì)胞協(xié)助B淋巴細(xì)胞活化,產(chǎn)生抗體。抑制性T細(xì)胞可以通過抑制各種T細(xì)胞和B細(xì)胞來調(diào)節(jié)、控制免疫反應(yīng)。
②體液免疫 這類免疫通過B淋巴細(xì)胞完成。B淋巴細(xì)胞,在鳥類是由骨髓造血干細(xì)胞在腔上囊分化、發(fā)育而來。在哺乳類和人類,有人認(rèn)為是由骨髓或腸道淋巴組織分化、發(fā)育而來。B淋巴細(xì)胞膜上有獨(dú)特的表面抗體??免疫球蛋白(Ig)。免疫球蛋白有5種,分別為IgG、IgM、IgA、IgD和IgE。它們都有4條肽鏈、2條輕鏈和2條重鏈。輕鏈和重鏈包圍區(qū)域的前端(V區(qū))是同抗原結(jié)合的部位。這個(gè)部位的輕鏈和重鏈各由100個(gè)以上的氨基酸組成。這些氨基酸的排列是可變的。氨基酸共有20種,每種新排列都能產(chǎn)生一種抗體。因此,在V區(qū)可以形成許許多多種抗體?贵w進(jìn)入體液發(fā)揮免疫作用,所以叫做體液免疫。
3、正常免疫反應(yīng)和異常免疫反應(yīng)
免疫反應(yīng)具有兩重性,它可以對人體產(chǎn)生有利或有害兩種結(jié)果。根據(jù)免疫反應(yīng)的不同結(jié)果,可以將免疫反應(yīng)分為正常免疫反應(yīng)和異常免疫反應(yīng)兩類。
正常免疫反應(yīng)是指機(jī)體的免疫功能正常,能對非己的抗原產(chǎn)生細(xì)胞免疫和體液免疫,以排斥異物,發(fā)揮免疫保護(hù)作用。例如,機(jī)體通過正常免疫反應(yīng),抵御病原體的感染,清除變異細(xì)胞,抑制腫瘤的發(fā)生或轉(zhuǎn)移等。
異常免疫反應(yīng)是指機(jī)體的免疫功能失調(diào),免疫反應(yīng)過強(qiáng)或過弱,對自身造成免疫損傷。例如,免疫反應(yīng)過高過強(qiáng)時(shí),常會發(fā)生支氣管哮喘、蕁麻疹和青霉素過敏性休克等疾病,以及因某些原因而不能識別自我而造成的自身免疫性疾病。又如,免疫反應(yīng)過低過弱時(shí),常常發(fā)生反復(fù)感染、免疫缺陷癥,或因免疫監(jiān)視功能差而容易發(fā)生腫瘤。
d典型例題講解
【例1】(2000年廣東高考試題)在制備蛇毒抗毒素血清時(shí),須將滅毒的蛇毒液注人家兔體內(nèi),引起免疫反應(yīng)。這一免疫反應(yīng)和所用的蛇毒分別是( )
A.特異性免疫、抗原B.特異性免疫、抗體
C.非特異性免疫、抗原D.非特異性免疫、抗體
【解析】當(dāng)病原體或異物侵入體內(nèi)時(shí),免疫系統(tǒng)發(fā)生一系列反應(yīng),產(chǎn)生一種抵抗該異物的特殊蛋白質(zhì)即抗體,而引起免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體的物質(zhì)稱為抗原。免疫可以分為特異性免疫和非特異性免疫兩類。非特異性免疫是先天就有的,對所有的病原體都起防御作用;特異性免疫是指后天生活中受到外來病原體等物質(zhì)刺激時(shí),產(chǎn)生抵抗該物質(zhì)的抗體,從而獲得防御功能。題目中已明確交待,滅毒的蛇毒液注人家兔體內(nèi),引起免疫反應(yīng),因此,蛇毒就是抗原,發(fā)生的免疫反應(yīng)應(yīng)為特異性免疫。
【答案】A
【例2】(2002年天津高考試題)取一只小鼠的皮膚,分別移植到切除和不切除胸腺的幼年小鼠身上,切除胸腺鼠的皮膚移植更易成功。這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明對異體皮膚排斥起重要作用的是( )
A.造血干細(xì)胞 B.T淋巴細(xì)胞 C.B淋巴細(xì)胞 D.吞噬細(xì)胞
【解析】淋巴細(xì)胞是一種免疫細(xì)胞,有兩種:一種是T淋巴細(xì)胞,在動(dòng)物及人體內(nèi)執(zhí)行細(xì)胞免疫,即攻擊異體細(xì)胞、體內(nèi)衰老死亡的細(xì)胞、非正常細(xì)胞等,這種細(xì)胞不產(chǎn)生抗體;另一種是B淋巴細(xì)胞,在動(dòng)物及人體內(nèi)執(zhí)行體液免疫,即在受到抗原刺激后,轉(zhuǎn)變成致敏B淋巴細(xì)胞,再發(fā)育成漿細(xì)胞,或轉(zhuǎn)變成記憶細(xì)胞,這種細(xì)胞能夠產(chǎn)生抗體。淋巴細(xì)胞起源于造血干細(xì)胞,干細(xì)胞在中樞免疫器官內(nèi)經(jīng)過分裂分化,最后形成具有特異性抗原受體的淋巴細(xì)胞。吞噬細(xì)胞主要分布于血液中,各種組織中也有一定數(shù)量的分布,它們主要吞噬細(xì)菌、消化細(xì)菌,在機(jī)體內(nèi)起著重要的防御作用。按題意,對異體皮膚排斥起重要作用的,即對異體細(xì)胞排斥起重要作用的就是T淋巴細(xì)胞。
【答案】 B
【例3】(2001年天津高考試題)科學(xué)家用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合,得到雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)培養(yǎng)可產(chǎn)生大量的單克隆抗體,與骨髓瘤細(xì)胞融合的是( )
A.經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞 B.不經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞
C.經(jīng)過免疫的T淋巴細(xì)胞 D.不經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞
【解析】骨髓瘤細(xì)胞實(shí)際就是癌細(xì)胞,這種細(xì)胞最大的特點(diǎn)是能夠進(jìn)行無限增殖,當(dāng)利用骨髓瘤細(xì)胞與某種細(xì)胞融合后,能夠保留骨髓瘤細(xì)胞的這種無限增值的特性,這為根據(jù)人們的需要進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。淋巴細(xì)胞是一種免疫細(xì)胞,有兩種:一種是T淋巴細(xì)胞,在動(dòng)物及人體內(nèi)執(zhí)行細(xì)胞免疫,即攻擊異體細(xì)胞、體內(nèi)衰老死亡的細(xì)胞、非正常細(xì)胞等,這種細(xì)胞不產(chǎn)生抗體;另一種是B淋巴細(xì)胞,在動(dòng)物及人體內(nèi)執(zhí)行體液免疫,即在受到抗原刺激后,轉(zhuǎn)變成致敏B淋巴細(xì)胞,再發(fā)育成漿細(xì)胞,或轉(zhuǎn)變成記憶細(xì)胞,這種細(xì)胞能夠產(chǎn)生抗體。按題意,骨髓瘤細(xì)胞與某細(xì)胞融合后能夠產(chǎn)生大量單克隆抗體,產(chǎn)生抗體是經(jīng)過免疫后的B淋巴細(xì)胞的特點(diǎn),所以與骨髓瘤細(xì)胞融合的細(xì)胞一定是經(jīng)過免疫的B淋巴細(xì)胞。
【答案】A
【例4】(2001年廣東)兒童受脊髓灰質(zhì)炎病毒感染后,有的不表現(xiàn)出明顯癥狀,卻獲得
了對小兒麻痹癥的抵抗力,這種免疫是( )
A.非特異性自然免疫 B.非特異性人工免疫
C.特異性自然免疫 D.特異性人工免疫
【解析】特異性免疫是指人出生以后,在生活過程中通過感染或預(yù)防、接種等,受到有關(guān)
病原體的刺激而產(chǎn)生的一種專門對這種病原體起作用的防御功能。人在患過傳染病以后獲
得的免疫叫做自然免疫。據(jù)此,人對小兒麻痹癥的抵抗力并非天生就有的,而是受脊髓灰
質(zhì)炎病毒感染后而獲得的,因此,這種免疫是特異性自然免疫。
【答案】C
【例5】下列各項(xiàng)中,只屬于細(xì)胞免疫功能的是( )
A.抑制病菌的繁殖
B.使病毒失去感染人體細(xì)胞的能力
C.效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞直接接觸,導(dǎo)致靶細(xì)胞死亡
D.使細(xì)菌外毒素失去毒性
【解析】細(xì)胞免疫區(qū)別于體液免疫的最大特點(diǎn)是效應(yīng)階段中效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞密切接觸,激活靶細(xì)胞內(nèi)溶酶體酶,使靶細(xì)胞的通透性改變,滲透壓發(fā)生變化,導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解死亡。B和D主要體現(xiàn)體液免疫的作用,而A的敘述比較籠統(tǒng)、不明確。
【答案】B
【例6】現(xiàn)有一幼鼠,先天缺胸腺,此鼠的免疫狀況是( )
A.有全部的細(xì)胞免疫功能 B.喪失一切免疫能力
C.有全部的體液免疫能力 D.保留部分體液免疫能力
【解析】胸腺產(chǎn)生的是T細(xì)胞,T細(xì)胞接受刺激形成效應(yīng)T細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞免疫。骨髓產(chǎn)生的是B細(xì)胞,B細(xì)胞接受刺激形成效應(yīng)B細(xì)胞,產(chǎn)生抗體進(jìn)行體液免疫。體液免疫與細(xì)胞免疫之間,既各自有其獨(dú)特的作用,又可以相互配合,共同發(fā)揮免疫效應(yīng)。先天缺胸腺將喪失細(xì)胞免疫能力,但保留部分體液免疫能力。
【答案】D
【例7】下列疾病中不屬于自身免疫病的是( )
A.風(fēng)濕性心臟病 B.類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎
C.冠心病 D.系統(tǒng)性紅斑狼瘡
【解析】人體的免疫系統(tǒng)具有分辨“自己”和“非己”成分的能力,一般不會對自身成分發(fā)生免疫反應(yīng)。但是,在某些特殊情況下,人體的免疫系統(tǒng)也會對自身成分起作用,發(fā)生自身免疫反應(yīng)。如果自身免疫反應(yīng)對自身的組織或器官造成了損傷并出現(xiàn)了癥狀,就稱為自身免疫病。常見的自身免疫病有風(fēng)濕性心臟病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。
【答案】C
【例8】在體液免疫和細(xì)胞免疫中,均有記憶細(xì)胞產(chǎn)生,記憶細(xì)胞產(chǎn)生于( )
A.感應(yīng)階段,由B細(xì)胞和T細(xì)胞增殖分化而來
B.反應(yīng)階段,由B細(xì)胞和T細(xì)胞增殖分化而來
C.效應(yīng)階段,由B細(xì)胞和T細(xì)胞增殖分化而來
D.反應(yīng)階段,由效應(yīng)B細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞增殖分化而來
【解析】在體液免疫和細(xì)胞免疫中,在反應(yīng)階段,T細(xì)胞或B細(xì)胞接受抗原刺激后,開始進(jìn)行一系列的增殖、分化,形成效應(yīng)T細(xì)胞或效應(yīng)B細(xì)胞。在這個(gè)過程中,有一小部分T細(xì)胞或B細(xì)胞成為記憶細(xì)胞。當(dāng)同一種抗原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí),記憶細(xì)胞就會迅速增殖、分化,形成大量的效應(yīng)T細(xì)胞或效應(yīng)B細(xì)胞,繼而產(chǎn)生更強(qiáng)的特異性免疫反應(yīng)。
【答案】B
【例9】關(guān)于艾滋病的敘述中正確的是( )
A.可通過握手傳播
B.艾滋病患者的根本原因是病菌感染
C.HIV能攻擊人體的免疫系統(tǒng),特別是攻擊B細(xì)胞和T細(xì)胞,導(dǎo)致患者喪失一切免疫機(jī)能
D.人體感染HIV后,潛伏期可達(dá)2~10年
【解析】艾滋病是由“人類免疫缺陷病毒(HIV)”引起的。HIV能夠攻擊人體的免疫系統(tǒng),特別是能夠侵入T細(xì)胞,使T細(xì)胞大量死亡,導(dǎo)致患者喪失一切免疫功能,各種傳染病則乘虛而入。人體感染HIV后,經(jīng)過2~10年的潛伏期,可發(fā)展成艾滋病。
【答案】D
【例10】白血病又名血癌,是一種死亡率極高的病癥,在我國發(fā)病率為2.76/10萬。在兒童的惡性腫瘤發(fā)病率中,白血病居第一位。白血病是由于造血干細(xì)胞增殖分化異常而引起的惡性增殖性疾病,它不僅影響骨髓及整個(gè)造血系統(tǒng),還侵犯身體其他器官。目前能根治白血病的唯一方法是進(jìn)行造血干細(xì)胞移植。請問:
(1)造血干細(xì)胞的三種來源是 、 和 。
(2)當(dāng)前治療白血病的首先方法是 。但在沒有親緣關(guān)系的骨髓中其配型相合的僅有 ,在同胞兄弟姐妹中也僅有25%的概率,試簡述其原因:
。
(3)當(dāng)來自臺灣的骨髓再一次注入江蘇泰州白血病少女陳某體內(nèi)的時(shí)候,不僅標(biāo)志兩岸血濃于水的手足深情,同時(shí)又讓我們陷入了深深的思考之中。不是在祖國大陸找不到理想的髓源,而是骨髓庫里可供組織配型的骨髓資料太少了。由此對你的啟發(fā)是
。
(4)隨著臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,造血干細(xì)胞移植技術(shù)越來越成熟,從 中提取分離造血干細(xì)胞的方法,將得到更廣泛地應(yīng)用。
【解析】本題主要考查免疫失調(diào)引起的疾病和免疫學(xué)應(yīng)用的有關(guān)知識,同時(shí)也關(guān)注社會熱點(diǎn)問題。造血干細(xì)胞主要來源有骨髓、外周血和臍血。白血病是惡性疾病,目前根治白血病的唯一方法是進(jìn)行造血干細(xì)胞的移植,其中骨髓移植是首選方法。在抽取捐獻(xiàn)者骨髓前,需要先進(jìn)行局部麻醉,穿刺針穿過皮膚、皮下組織、肌肉、刺破骨髓膜到髓腔,在抽取髓液時(shí)捐獻(xiàn)者會有痛感,給捐獻(xiàn)者會造成一定的心理壓力。如今隨著臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)步,從外周血和臍血中提取造血干細(xì)胞,無痛苦,將得到更廣泛地應(yīng)用。
【答案】(1)骨髓 外周血 臍血 (2)骨髓移植 萬分之一 每個(gè)人的細(xì)胞表面都帶有一組與別人不同的組織相容性抗原(即人類白細(xì)胞抗原,簡稱HLA),如果將別人的器官或組織移植到病人身上,病人的免疫系統(tǒng)會認(rèn)出這是“非己”成分而加以排斥。
(3)大家應(yīng)消除傳統(tǒng)的錯(cuò)誤觀念,伸出友愛之手,為患者奉獻(xiàn)一份愛心
(4)外周血或臍血
【例11】以下圖解為體液免疫的三個(gè)階段,請根據(jù)圖回答:
(1)圖解中 過程為感應(yīng)階段, 過程為反應(yīng)階段, 過程為效應(yīng)階段
(2)I過程產(chǎn)生的抗體,其成分是 。
(3)效應(yīng)階段的機(jī)制是 成為被作用的對象;效應(yīng)B細(xì)胞分泌的 可以與
特異性結(jié)合,從而發(fā)揮 。
【解析】本題主要考查對體液免疫過程的理解與識記。特異性免疫有體液免疫和細(xì)胞免疫。體液免疫是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的連續(xù)過程,大體上分為三個(gè)階段:感應(yīng)階段、反應(yīng)階段和效應(yīng)階段,感應(yīng)階段是抗原處理、呈遞和識別的階段;反應(yīng)階段是B細(xì)胞增殖分化形成效應(yīng)B細(xì)胞以及記憶細(xì)胞的階段;效應(yīng)階段是效應(yīng)B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合,發(fā)揮免疫效應(yīng)的階段。
【答案】(1)ABD CEFH IG (2)免疫球蛋白 (3)抗原 抗體 抗原 免疫效應(yīng)
【例12】用大劑量的X射線去照射去胸腺的小鼠,小鼠可失去全部免疫功能。此時(shí)如果輸給來自胸腺的淋巴細(xì)胞,免疫功能得到部分恢復(fù),但與正常小鼠不同,不能產(chǎn)生游離抗體。如果用X射線照射后,只輸給來自骨髓的淋巴細(xì)胞,去胸腺的小鼠產(chǎn)生抗體的功能在一定程度上恢復(fù)。分析以上事實(shí)說明了什么?
【解析】該題解答需要注意兩個(gè)問題:一是人體特異性免疫的種類有幾種?認(rèn)真比較淋巴細(xì)胞的起源、種類和功能。二是采用比較的方法,分析該題中每個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果,找出其聯(lián)系和異同點(diǎn),如下圖所示:
(1)輸給來自胸腺的淋巴細(xì)胞 免疫無抗體
(2)輸給來自骨髓的淋巴細(xì)胞 產(chǎn)生抗體。
由此推出結(jié)論如下:
【答案】胸腺產(chǎn)生的是T細(xì)胞,T細(xì)胞接受刺激形成效應(yīng)T細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞免疫。骨髓產(chǎn)生的是B細(xì)胞,B細(xì)胞接受刺激形成效應(yīng)B細(xì)胞,產(chǎn)生抗體進(jìn)行體液免疫。
(三)綜合透析
a復(fù)習(xí)導(dǎo)向
1、學(xué)科內(nèi)綜合
植物激素主要與植物營養(yǎng)生殖、單性結(jié)實(shí)、細(xì)胞的生長和分化等知識相聯(lián)系。動(dòng)物激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)直接涉及到細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生理、新陳代謝、生殖、生長和發(fā)育等各項(xiàng)生命活動(dòng)的進(jìn)行,因此這部分內(nèi)容的知識是本章學(xué)科內(nèi)綜合題的素材。內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)更可以與pH值調(diào)節(jié)、水鹽平衡、血糖調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、營養(yǎng)平衡、免疫等內(nèi)容放在一起綜合分析,所以也是本章學(xué)科內(nèi)綜合題的重要素材。
2、學(xué)科間綜合
植物激素學(xué)科間的綜合主要與有機(jī)化學(xué)的有關(guān)知識有聯(lián)系,如植物激素的分子結(jié)構(gòu)、命名、生長合成和有機(jī)合成。動(dòng)物激素和神經(jīng)調(diào)節(jié)跨學(xué)科之間的滲透主要集中在激素的化學(xué)組成與有機(jī)化學(xué)方面的知識和聯(lián)系。內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、pH值調(diào)節(jié)、水鹽平衡、血糖調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、免疫也很容易與物理、化學(xué)進(jìn)行跨學(xué)科交叉滲透,如人體的pH值調(diào)節(jié)包含了化學(xué)中的酸堿平衡,人體的水鹽平衡包含了化學(xué)中的離子的流動(dòng)、電位的守恒,免疫知識點(diǎn)中包含了物理中的放射性物質(zhì)的跟蹤應(yīng)用等。
3、與人類生產(chǎn)活動(dòng)相關(guān)滲透點(diǎn)
植物激素原理應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),提高作物產(chǎn)量,消除雜草。動(dòng)物激素原理應(yīng)用于人工養(yǎng)殖。神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、pH值調(diào)節(jié)、水鹽平衡、血糖調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)等原理應(yīng)用于生活實(shí)踐,提高人口素質(zhì),改善生活質(zhì)量。免疫學(xué)原理更廣泛地應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域,制造出新藥物來治愈疾病。
b名題精析
【例1】下圖是突觸模式圖,請據(jù)圖回答(括號內(nèi)寫標(biāo)號):
(1)用箭頭在圖下方的長框中標(biāo)出神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞方向。
(2)⑤中所包含的化學(xué)遞質(zhì)是 或 ,這些物質(zhì)可與①作用改變[ ]
的離子通透性;結(jié)構(gòu)①的形成與細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的細(xì)胞器 有關(guān),結(jié)構(gòu)⑤
的形成與細(xì)胞器 有關(guān)。
(3)維持Na+、K+濃度在細(xì)胞內(nèi)外的差異,與[ ] 的代謝活動(dòng)密切相關(guān)。
(4)若⑦內(nèi)的氧分壓為A,二氧化碳分壓為B,⑦外的氧分壓為A',二氧化碳分壓為B',則它們的大小關(guān)系為:A 于A',B 于B'。
【解析】突觸中神經(jīng)傳導(dǎo)方向是:突觸前膜 突觸間隙 突觸后膜(③)。當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸小體時(shí),引起突觸小泡⑤與突觸前膜貼附融合破裂向突觸間隙釋放化學(xué)物質(zhì),(中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)有乙酰膽堿、或單胺類物質(zhì)、或氨基酸類)放出的遞質(zhì)彌散到突觸后膜,遞質(zhì)分子立即與突觸后膜的突觸受體①結(jié)合,引起另一個(gè)神經(jīng)元的變化。在此傳導(dǎo)過程中,突觸小泡的形成與高爾基體的分泌有關(guān)。突觸受體(蛋白質(zhì))的合成與核糖體有關(guān)。維持細(xì)胞內(nèi)外Na+(內(nèi)低外高)、K+(內(nèi)高外低)的差異需主動(dòng)運(yùn)輸,消耗大量ATP,與線粒體代謝有關(guān)。線粒體是產(chǎn)生CO2、消耗O2的場所,線粒體O2濃度低,CO2濃度高。
【答案】(1) (2)乙酰膽堿、單胺類物質(zhì) [③]突觸后膜 核糖體 突觸小泡 高爾基體 (3)[⑦]線粒體 (4)小 大
【例2】據(jù)報(bào)道,我國西南某地,一個(gè)人口只有五萬多人的地區(qū),呆小癥患者竟高達(dá)1223人,占總?cè)丝诘?.3%。科學(xué)工作者通過調(diào)查了解到:1958年以前,該地區(qū)自然條件優(yōu)越,森林覆蓋率在40%以上,從未出現(xiàn)過呆小癥患者。后來,由于大規(guī)模毀林開荒,森林覆蓋率下降至10.4%,呆小癥的發(fā)病率也隨之大幅度提高。請根據(jù)以上材料回答下列問題:
(1)毀林開荒導(dǎo)致呆小癥患者增加的原因是 。
(2)該地區(qū)正常兒童成年后,還可能患與此有關(guān)的疾病是 。
(3)為預(yù)防呆小癥患者的增加,應(yīng)及時(shí)采取的措施是 , 。
(4)這一事實(shí)進(jìn)一步說明人類的生產(chǎn)活動(dòng)必須遵循 的規(guī)律。
(5)已知IO3━可與I━發(fā)生反應(yīng):IO3━+5I━+6H+=3I2+3H2O,根據(jù)此反應(yīng),可用試紙和一些生活中常見的物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明在食鹽中存在IO3━。可供選用的物質(zhì)有:
①自來水 ②藍(lán)色石蕊試紙 ③KI淀粉試紙 ④淀粉 ⑤食醋 ⑥白酒
進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)時(shí)必須使用的物質(zhì)是
A.①③ B.③⑤ C.②④⑤ D.①②④⑥
(6)人從食物中攝取碘后,碘便在人體某器官中積儲,在該器官內(nèi)通過有關(guān)化學(xué)反應(yīng)可形成某種物質(zhì)A,A的合成過程可表示為:
則C的結(jié)構(gòu)簡式為 。
【解析】這是一道以碘元素為中心的生化綜合測試題,綜合了激素調(diào)節(jié)、環(huán)境保護(hù)、化學(xué)方程式等相關(guān)內(nèi)容。缺碘會導(dǎo)致人體不能合成甲狀腺激素,嬰幼兒時(shí)期缺少會得呆小癥,,成年人缺少會得大脖子病;瘜W(xué)方面考查了離子方程式的反應(yīng)物對方程式的影響及碘的鑒定、化學(xué)結(jié)構(gòu)簡式的書寫。
【答案】
(1)水土流失導(dǎo)致土壤中缺碘 (2)大脖子病
(3)立即給孕婦和嬰幼兒補(bǔ)充碘制劑;停止砍伐樹木;讓當(dāng)?shù)鼐用袷秤煤獾氖雏}、多吃含碘的食物。(答對其中兩項(xiàng)即可得滿分)
(4)生態(tài)平衡 (5)B
(6)
【例3】人體的血液中存在一定濃度的H2CO3、HCO3━,建立如下平衡:H2CO3 HCO3━+H+。體內(nèi)H2CO3濃度增大時(shí),可分解,通過肺部排出CO2;而HCO3━濃
度太大時(shí),可從腎臟增加排出量。血液中一定濃度的H2CO3、HCO3━的存在,能幫助人體維持一定的pH值(7.35~7.45)。
(1)人體血液的pH值變化0.4個(gè)單位以上,就會有生命危險(xiǎn),某病人血液pH值較正常人(pH以下7.4計(jì))變化了0.3個(gè)單位,他體內(nèi)血液的H+濃度是正常人的 或 倍。(已知:lg2=0.3,lg3=0.48)
(2)當(dāng)某些因素引起血液中酸度增加時(shí),血液的pH值為什么能維持基本不變?(用化學(xué)方程式簡要說明) 。
【解析】這是一道有關(guān)穩(wěn)態(tài)的生化綜合題。
(1)根據(jù)c(H+)=10━pH,得正常人:c正(H+)=10━7.4,某病人:c病(H+)=10━7.1或10━7.7
所以
(2)酸性物質(zhì)進(jìn)入血液后,血液中的緩沖物質(zhì)就會與之發(fā)生作用。如乳酸進(jìn)入血液后,就與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生作用,生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸,可以分解成二氧化碳和水,血液中二氧化碳增多時(shí)會刺激呼吸中樞,使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),增加通氣量,從而將二氧化碳排出體外。由于緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用,血液的酸堿度不會發(fā)生很大變化,從而維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
【答案】(1)2或1/2 (2)血液酸度增加,c(H+)增加。H++ HCO3━ H2CO3,
H2CO3 H2O+CO2,CO2積累,通過神經(jīng)系統(tǒng)使呼吸加快,再通過呼吸排出體外。
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