北师大版七年级下册生物第十二章知识点详析

第一节 神经系统与神经调节
在人类的日常生活中,神经系统扮演着至关重要的角色。它不仅负责感知外界环境的变化,还能够根据这些变化做出相应的反应,确保人体的正常运作。本节将详细探讨神经系统的结构和功能,以及神经调节的基本原理。
1. 反射:神经系统的基本活动方式
反射是指在中枢神经系统(如脑和脊髓)的参与下,机体对内外环境刺激产生的规律性反应。反射是神经系统最基本的功能之一,它使得人体能够在短时间内对外界刺激作出快速而准确的反应。例如,当我们不小心碰到热的东西时,手会立即缩回,这就是一种反射。
这种反射不需要经过大脑的复杂思考,而是由脊髓中的神经元直接控制完成的。
反射可以分为两类:条件反射和非条件反射。
- 非条件反射:这是动物通过遗传获得的先天性反射,通常不需要学习或训练就能自动发生。例如,婴儿出生后就会本能地吸吮乳头,这是一种非条件反射。非条件反射的特点是反应迅速、固定且不可改变,它们是生存的基础,帮助动物应对紧急情况。
- 条件反射:与非条件反射不同,条件反射是通过后天的学习和经验逐渐形成的。最著名的例子是巴甫洛夫的狗实验。在这个实验中,狗原本只会在看到食物时分泌唾液,但经过多次铃声与食物的配对后,狗听到铃声也会分泌唾液。条件反射使得动物能够根据环境的变化调整自己的行为,从而更好地适应外界环境。
2. 神经系统的组成
神经系统主要由中枢神经系统和周围神经系统两部分组成。
- 中枢神经系统:包括脑和脊髓。脑是人体的“指挥中心”,负责处理来自各个感官的信息,并发出指令来控制身体的各种活动。脊髓则是脑与身体其他部位之间的信息传递通道,它不仅负责传递信号,还能独立完成一些简单的反射活动。
- 周围神经系统:包括脑神经和脊神经。脑神经主要负责连接脑与头部、面部的感觉器官和肌肉,而脊神经则连接脊髓与身体的其他部分。周围神经系统的作用是将外界信息传递给中枢神经系统,并将中枢神经系统的指令传递给效应器(如肌肉和腺体)。
3. 神经元:神经系统的“基本单位”
神经元是神经系统的基本结构和功能单位。每个神经元由细胞体、树突和轴突三部分组成。树突负责接收来自其他神经元的信号,而轴突则负责将信号传递给下一个神经元或效应器。神经元之间的信号传递是通过突触实现的,突触是一个特殊的结构,允许神经元之间进行化学或电信号的交流。
神经元的活动依赖于电信号的传递。当神经元受到刺激时,细胞膜上的离子通道打开,导致钠离子进入细胞内,产生动作电位。这个动作电位沿着轴突传播,最终到达突触,释放神经递质,进而影响下一个神经元的活动。这种电信号的传递速度非常快,能够在几毫秒内完成,因此反射活动可以迅速发生。
第二节 感受器和感觉器官
感觉器官是人体感知外界环境的重要工具。它们通过感受器捕捉外界的物理或化学刺激,并将这些信息转化为神经信号,传递给中枢神经系统进行处理。本节将重点介绍耳的结构及其功能,以及其他主要感觉器官的工作原理。
1. 耳的结构与功能
耳是人体最重要的听觉器官,它不仅能够感知声音,还能帮助维持身体的平衡。耳的结构可以分为外耳、中耳和内耳三部分。
- 外耳:外耳包括耳廓和外耳道。耳廓位于耳朵的外部,它的形状有助于收集声波并将其引导到外耳道。如果你用手掌托住耳廓的后方,你会发现前方传来的声音变得更加清晰,这说明耳廓确实起到了收集声波的作用。外耳道是一条狭窄的管道,它将声波从外界传送到鼓膜。
外耳道的皮肤上生长有耳毛和一些腺体,这些腺体分泌的耵聍(俗称耳屎)可以防止灰尘和其他异物进入耳道,起到保护作用。
- 中耳:中耳位于外耳和内耳之间,主要包括鼓膜和听小骨。鼓膜是一层薄薄的薄膜,当声波通过外耳道到达鼓膜时,会引起鼓膜的振动。这些振动随后通过三块听小骨(锤骨、砧骨和镫骨)传递到内耳。听小骨的作用是放大鼓膜的振动,使声波能够更有效地传递到内耳。
中耳还有一个重要的结构——咽鼓管,它连接中耳和咽喉部,帮助调节中耳内的气压,防止因气压变化引起的耳痛。
- 内耳:内耳是听觉和平衡的主要感受器所在的地方。它包括耳蜗和前庭器官。耳蜗是听觉的感受器,内部充满了液体和毛细胞。当声波通过听小骨传递到耳蜗时,会引起耳蜗内液体的振动,进而刺激毛细胞产生神经冲动。这些神经冲动通过听神经传递到大脑的听觉中枢,最终形成听觉。
前庭器官则负责感知头部的位置变化和运动状态,帮助维持身体的平衡。前庭器官包括三个半规管和两个囊状结构(椭圆囊和球囊),它们能够感知旋转运动和直线加速度。
2. 其他感觉器官
除了耳之外,人体还有其他重要的感觉器官,如眼、鼻、舌和皮肤。
- 眼:眼是视觉器官,负责感知光线并将其转化为神经信号。眼球的结构非常复杂,主要包括角膜、晶状体、视网膜等部分。光线通过角膜进入眼球,经过晶状体的折射后聚焦在视网膜上。视网膜上有两种感光细胞——视杆细胞和视锥细胞。视杆细胞对弱光敏感,能够在昏暗环境下提供黑白视觉;
视锥细胞则对强光敏感,能够分辨颜色。视网膜上的神经元将视觉信息传递给大脑的视觉中枢,最终形成我们所看到的世界。
- 鼻:鼻是嗅觉器官,负责感知气味。鼻腔内有许多嗅觉感受器,它们能够识别空气中的化学物质并将其转化为神经信号。这些信号通过嗅神经传递到大脑的嗅觉中枢,使我们能够闻到各种气味。嗅觉对于人类的生存至关重要,它不仅可以帮助我们辨别食物的安全性,还能提醒我们注意危险的气味,如烟雾或有害气体。
- 舌:舌是味觉器官,负责感知味道。舌表面分布着许多味蕾,每个味蕾包含几种不同的味觉感受器,能够感知甜、酸、苦、咸和鲜五种基本味道。味觉信息通过面神经和舌咽神经传递到大脑的味觉中枢,使我们能够品尝食物的味道。味觉与嗅觉密切相关,二者共同作用,使我们能够享受到丰富多彩的食物体验。
- 皮肤:皮肤是最大的感觉器官,负责感知触觉、温度、疼痛等多种感觉。皮肤表面分布着大量的感受器,它们能够感知外界的物理刺激,如压力、振动、冷热等。皮肤的感觉信息通过脊神经传递到中枢神经系统,使我们能够感知外界的环境变化。
皮肤不仅是感觉器官,还是人体的第一道防线,能够防止外界病原体的入侵,保护身体免受伤害。
第三节 激素调节
激素是由内分泌腺分泌的化学物质,它们通过血液循环传递到靶细胞,调节机体的各种生理功能。激素调节与神经调节相辅相成,共同维持人体的稳态。本节将介绍激素调节的基本概念及其在植物中的应用。
1. 激素调节的特点
激素调节具有以下特点:
- 特异性:每种激素都有特定的靶细胞或靶器官,只有这些细胞或器官才能对激素产生反应。例如,胰岛素主要作用于肝脏和肌肉细胞,促进葡萄糖的摄取和储存。
- 微量高效:激素的浓度虽然很低,但其作用却非常强大。即使微量的激素也能引发显著的生理反应。例如,甲状腺激素虽然在血液中的浓度极低,但它对新陈代谢的影响却是全局性的。
- 缓慢持久:与神经调节相比,激素调节的速度较慢,但其作用时间较长。例如,肾上腺素在应激状态下迅速升高,但在应激消除后仍能在体内维持一段时间,继续影响机体的代谢和心血管功能。
2. 植物的向性运动与感性运动
植物虽然没有神经系统,但它们也能够对外界刺激作出反应。植物的运动主要分为向性运动和感性运动两种类型。
- 向性运动:这是植物体受到单一方向的外界刺激(如光、重力等)而引起的定向运动。例如,向日葵的花盘会随着太阳的移动而转动,这是因为植物的茎部对光具有正向性,即向光源方向生长。向性运动还包括根的向地性和茎的负向地性,这些运动有助于植物更好地适应环境,获取更多的阳光和水分。
- 感性运动:这是由没有一定方向性的外界刺激(如光暗转变、触摸等)引起的局部运动。与向性运动不同,感性运动的方向与外界刺激的方向无关。例如,含羞草的叶片在受到触摸后会迅速闭合,这种运动是为了减少叶片的暴露面积,避免过度蒸发水分。感性运动通常是短暂的,不会像向性运动那样引起长期的形态变化。
3. 激素在植物生长中的作用
植物的生长和发育受到多种激素的调控,主要包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
- 生长素:生长素是最早被发现的植物激素,主要作用于植物的顶端分生组织,促进细胞伸长和分化。生长素还能够诱导根的形成,调节植物的向光性和向地性。例如,当植物的茎部一侧受到光照时,生长素会向背光侧转移,导致该侧细胞生长更快,从而使茎部向光源弯曲。
- 赤霉素:赤霉素能够促进种子萌发和茎的伸长,尤其在矮化植物中起重要作用。赤霉素还可以打破休眠,促进开花和果实发育。例如,许多果树在开花前需要赤霉素的刺激,以确保花芽的正常发育。
- 细胞分裂素:细胞分裂素主要作用于植物的根尖和芽尖,促进细胞分裂和组织分化。细胞分裂素还能够延缓叶片的衰老,保持植物的活力。例如,在农业生产中,喷施适量的细胞分裂素可以延长作物的生长期,提高产量。
- 脱落酸:脱落酸是一种抑制生长的激素,主要作用于植物的叶片、果实和种子。脱落酸能够促进叶片的脱落,增强植物的抗逆性。例如,在干旱或寒冷条件下,植物会增加脱落酸的合成,促使叶片脱落,减少水分蒸发,保护植株免受伤害。
- 乙烯:乙烯是一种气体激素,主要作用于果实的成熟和脱落。乙烯能够加速果实的软化和变色,使其更容易被动物食用,从而传播种子。此外,乙烯还能够诱导叶片的黄化和脱落,帮助植物度过不良环境。
北师大版七年级下册生物第十二章的内容涵盖了神经系统、感觉器官和激素调节等多个方面,全面介绍了人体和植物如何通过这些机制感知和适应外界环境。通过对反射、感受器、激素等概念的深入理解,我们可以更好地认识生命的奥秘,掌握生物学的基本原理。
希望同学们在学习过程中,不仅能够记住这些知识点,更要学会运用所学知识,培养科学思维和探究精神。