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1、细胞的内环境与稳态:
单细胞生物直接与外界环境进行物质交换
多细胞生物通过内环境作媒介与外界进行物质交换
内环境:是指细胞外液主要包括:血浆、淋巴、组织液(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
其中血细胞生活的内环境是血浆、淋巴细胞生活的内环境是淋巴、
毛细血管壁的内环境是血浆、组织液毛细淋巴管的内环境是淋巴、组织液
组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又完全不相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。(强调:血红蛋白、呼吸酶等细胞内特有物质不是内环境)
内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度等相对稳定
①血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关;无机盐中Na+、Cl-占优势,决定了细胞外液渗透压
细胞外液渗透压约为770kpa相当于细胞内液渗透压;K+决定了细胞内液的渗透压
②正常人的血浆PH近中性,--、HPO42-等缓冲物质有关;
③人的体温维持在370C左右(一般不超过10C)。
内环境的稳态:是指正常机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。
①稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行
②调节机制:神经-体液-免疫
③稳态相关的系统:消化、呼吸、循环、排泄系统(及皮肤)
④内环境稳态的调节能力是有限的,若外界环境变化过于剧烈或人体自身调节能力出现障碍内环境稳态会遭到破坏,人就有可能生病。
内环境稳态的意义:是机体进行正常生命活动的必要条件
2、神经调节:
1)神经调节的结构基础:神经系统
2)神经调节基本方式:反射(分析综合作用)(运动神经末梢+肌肉或腺体)
反射的结构基础:反射弧(组成:感受器—传入神经—神经中枢—传出神经—效应器)
3)兴奋是指某些组织(神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著的活跃状态的过程。
4)兴奋在神经纤维上的传导:(形成局部电流,双向传导)
静息时:外正内负(K+外流)
兴奋时:外负内正(Na+内流)
5)兴奋在神经元之间的传递——突触(单向传递)
①突触的结构
突触前膜由轴突末梢膨大的突触小体的膜
突触间隙(填充的液体为:组织液)
突触后膜细胞体的膜树突的膜
②突触小体中有突触小泡,突触小泡中有神经递质,神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜,是单向传递。
③在突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的过程,所以比神经纤维上的传导速度慢。
3、激素调节
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素
(2)激素是由内分泌器官(内分泌细胞)分泌的化学物质激素进行生命活动的调节称激素调节
血糖含量升高
↓↑
胰岛B细胞胰高血糖素
↓(-)(+)↑
胰岛素胰岛A细胞
↓↑
血糖含量降低
(3)血糖平衡的调节
①-(80-120mg/dl)
来源:食物中的糖类的消化吸收
肝糖元的分解
脂肪等非糖物质的转化
去向:血糖的氧化分解为CO2H2O和能量
血糖的合成肝糖元、肌糖元
(肌糖元只能合成,不能水解成葡萄糖)
血糖转化为脂肪、某些氨基酸
②血糖平衡调节:
由胰岛A细胞(分布在胰岛外围)分泌胰高血糖素提高血糖浓度
由胰岛B细胞(分布在胰岛内)分泌胰岛素降低血糖浓度(两种激素间是:拮抗作用)
③胰岛素与胰糖素相互拮抗作用共同维持血糖含量的稳定,它们之间存在着反馈调节。
(4)激素的分级调节(反馈调节)
下丘脑促甲状腺(肾上腺、性腺)激素的释放激素垂体促甲状腺(肾上腺、性腺)激素甲状腺(肾上腺、性腺)甲状腺激素(肾上腺素、性激素)
(下丘脑是内分泌调节的枢纽,调节过程中存在着反馈调节)
(5)激素调节的特点:(1)微量和高级(2)通过体液运输(3)作用于靶器官、靶细胞。
(6)水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑。
(7)神经调节和体液调节的关系:a、特点比较:b、联系:二者相互协调地发挥作用
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
4、免疫调节
1)基础:免疫系统
3)免疫系统组成免疫器官(免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所)如:骨髓、胸腺、脾、淋巴结
T细胞(由造血干细胞在胸腺中分化得到)
免疫细胞(吞噬细胞、淋巴细胞)发挥免疫作用细胞
B细胞(由造血干细胞在骨髓中分化得到)
免疫活性物质(免疫细胞或其他细胞产生的免疫作用物质)如:抗体、淋巴因子、溶菌酶。
3)免疫系统功能:防卫、监控和清除
4)人体的三道防线;第一道防线:皮肤、黏膜
非特疫性免疫
第二道防线:体质中杀菌物质和吞噬细胞
体液免疫:抗原在细胞外时发生
第三道防线:特异性免疫
细胞免疫:抗原在细胞内时发生
若两道防线被突破由第三道防线发挥作用,主要由免疫器官和免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成。
5)抗原与抗体:抗原:能够引起抗体产生特异性免疫反应的物质。抗体:专门抗击相应抗原的蛋白质。
6)体液免疫的过程:(少数抗原)
(效应B细胞)
抗原吞噬细胞T细胞B细胞浆细胞抗体(抗体与抗原结合后被吞噬细胞吞噬)
(二次免疫)
(二次免疫)记忆B细胞
a、二次免疫的作用更强,速度更快,产生抗体的数目更多,作用更持久;
b、B细胞的感应有直接感应和间接感应,没有T细胞时也能进行部分体液免疫;
c、抗体由浆细胞(效应B细胞)产生的;d、浆细胞来自于B细胞和记忆B细胞。
7)细胞免疫的过程:
抗原吞噬细胞T细胞效应T细胞淋巴因子
二次免疫)效应T细胞作用:与靶细胞结合,使靶细胞破裂记忆细胞(使抗原失去寄生的场所,被细胞外的抗体结合)
(强调:没有胸腺,就没有了T细胞,细胞免疫就会全部丧失,体液免疫会下降。)
8)免疫系统疾病:
免疫过强自身免疫病风湿性心脏病;类风湿关节炎;系统性红斑狼疮。
过敏反应已免疫的机体在再次接受相同抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱,有明显的遗传倾向和个体差异。(第一接受抗原不会发生过敏反应)
免疫过弱:艾滋病a、是由人类免疫缺陷病毒(HIV)引起的,遗传物质是RNA;
b、主要是破坏人体的T细胞,使免疫调节受抑制,并逐渐使人体的免疫系统瘫痪;
c、传播途径:性接触、血液、母婴三种途径
9)免疫学的应用:
a、预防接种:接种疫苗(相当于抗原),使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞);
b、疾病的检测:利用抗原、抗体发生特异性免疫反应,用相应的抗体检验是否有抗原;
c、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。
5、植物生命活动的调节
1)生长素的发现:
a、胚芽鞘尖端产生生长素,在胚芽鞘的基部起作用;b、感光部位是胚芽鞘尖端;
c、琼脂块有吸收、运输生长素的作用;d、生长素的成分是吲哚乙酸;
e、向光性的原因:单侧光照射后生长素分布不均匀造成的(背光侧生长素多,长得快;向光侧少,长得慢)
2)生长素的合成:幼嫩的芽、叶、发育的种子(色氨酸→生长素)
运输:只能从形态学上端到形态学下端,又称极性运输;运输方式:主动运输
分布:各器官都有分布,但相对集中的分布在生长素旺盛部位。
3)生长素的生理作用:
作用:a、促进细胞的生长;(伸长)
b、促进果实的发育(培养无籽番茄);
c、促进扦插的枝条生根;
d、防止果实和叶片的脱落;
特点:具有两重性(表现:植物的顶端优势;根的向地性)
低浓度促进生长,高浓度抑制生长;既可促进生长也可抑制生长;
既能促进发芽也能抑制发芽,既能防止落花落果也能疏花疏果。
顶端优势:植物的顶芽优先生长,而侧芽生长受到抑制的现象
原因:顶芽生长素浓度低促进生长,而侧芽生长素积累过多抑制生长
应用:给果树、茶树、棉花打顶,降低侧芽生长素含量,促进侧芽生长;解除植物的顶端优势,提高产量。
4)其他植物激素:
1、赤霉素:促进细胞伸长、引起植株增高;
2、细胞分裂素:促进细胞分裂(分布在根尖);
3、脱落酸:抑制细胞分裂,促进衰老脱落(分布在根冠和萎蔫的叶片);
4、乙烯:促进果实成熟;
(强调:各种植物激素并不是孤立地起作用,而是多种激素相互作用共同调节;)
植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物;
植物生长调节剂:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂;
优点:具有容易合成,原料广泛,效果稳定等优点,如:2、4-D奈乙酸。
6、种群的特征和数量的变化:
1)种群密度(直接的影响因素:出生率、死亡率;迁入率和迁出率)
a、定义:在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度;是种群最基本的数量特征;
b、计算方法:
逐个计数针对范围小,个体较大的种群;
估算的方法植物:样方法(取样分有五点取样法、等距离取样法,注意随机取样)取平均值;
动物:标志重捕法(对活动能力弱、活动范围小动物如:虫卵、跳蝻等可用样方法);
2)出生率、死亡率:单位时间内出生和死亡的个体占该种群个体总数的比率;
3)迁入率和迁出率:单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率;
4)年龄组成:
a、定义:指一个种群中各年龄期个体数目的比例;
b、类型:增长型、稳定型、衰退型;
c、意义:预测种群密度的大小。
5)性别比例a、定义:指种群中雌雄个体数目的比例;
b、意义:对种群密度也有一定的影响。
(可使用性引诱剂,诱杀雄性个体,破坏害虫种群的性别比例,
有效控制害虫的数量)
6)种群数量的变化:
a“J型增长”
条件:理想条件指食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件;
举例:自然界中确有,如一个新物种到适应的新环境。
b“S型增长”
条件:自然资源和空间总是有限的;
(强调:曲线中(1)K值为环境容纳量(2)K/2处增长率最大。(3)阴影部分表示环境阻力)
c研究种群数量变化的意义:
对有害动物的防治、野生生物资源保护和利用、以及濒临动物的拯救有重要意义。
7、群落的结构与演替:
1)群落的意义:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。
2)群落中种间关系:
种间关系
概念
举例
图形
捕食
一种生物以另一种生物作为
食物。
老鹰捕食老鼠
竞争
两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。
在细菌的培养基上生长着青霉
寄生
一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄生)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。
人体内的蛔虫
略
互利共生
两种生物共同生物在一起,相互依存,彼此有利。
豆科植物与根瘤菌
3)群落的空间结构:
垂直结构:在垂直方向上,群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
水平结构:在水平方向上,群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,使群落形成一定的空间结构。
(强调:垂直结构中植物主要受光照的影响;动物主要受食物分布的影响。)
4)群落的演替:
a定义:随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
b类型:
初生演替:在一个从来没有植物覆盖的地面或者原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生演替。
过程:裸岩阶段地衣阶段苔藓阶段草本植物阶段灌木阶段森林阶段
(注意:缺水的环境只能到草本植物阶段)
次生演替:在原有植被存在,原有土壤条件基本保留的地方发生的演替。
如:火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田。
8、生态系统
1)定义:由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体(地球上最大的生态系统是:生物圈)
自然生态系统
2)类型(自然生态系统的自我调节大于人工生态系统)
人工生态系统
非生物的物质和能量
3)结构:组成成分生产者:(自养生物)主要是绿色植物,还有硝化细菌等
消费者:主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物
(异养生物)
分解者:主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物
食物链:从生产者开始到最高营养级结束,分解者不参与食物链
营养结构(食物链,食物网是能量流动、物质循环的渠道)
食物网:由多条食物链。(会数食物链条数)
举例:植物蝗虫青蛙蛇鹰
生产者初级消费者初级消费者初级消费者初级消费者
第一营养级第二营养级第三营养级第四营养级第五营养级
食物链三原则:①以生产者开始;②箭头指向捕食者;③存在客观的捕食关系。
4)功能:能量流动和物质循环
a、定义:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,
注意:输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能,传递沿食物链、食物网,
散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
能量流动b、过程:一个来源,三个去向。
c、特点:单向的、逐级递减的(能量金字塔中底层为第一营养级,生产者能量最多)。
d、能量的传递效率:10%—20%
e、能量金字塔:表示能量与营养级的关系;处于最底层是生产者,以能量或质量表示
f、研究能量流动的实践意义
①研究生态系统的能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。
②研究生态系统的能量流动,帮助人们合理调整能量流动关系,使能量持续高效流向人类最有益的部分。
a定义:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群
又从生物群落到无机环境的循环过程。
物质循环b特点:具有全球性、循环性
(大气中CO2过高会引起温室反应)
呼吸呼吸光合分解
作用
生产者
捕食分解
消费者分解者
两者关系:同时进行,彼此相互依存,不可分割的。物质是能量的载体,能量作为动力
5)实践中应用:
,使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
6)生态系统的信息传递:
物理信息:通过物理过程传递的信息,如光、声、温度、湿度、磁力等可来源于无机环境,也可来自于生物。
①信息种类化学信息:通过信息素传递信息的,如,植物生物碱、有机酸动物的性外激素
行为信息:通过动物的特殊行为传递信息的,对于同种或异种生物都可以传递
信息传递:②范围:在种内、种间及生物与无机环境之间
③信息传递作用:生命活动的正常进行离不开信息作用,生物种群的繁衍也离不开信息传递。
信息还能调节生物的种间关系以维持生态系统的稳定。
④应用:。如:模仿动物信息吸收昆虫传粉,光照使鸡多下蛋
,生物防治害虫,用不同声音诱捕和驱赶动物
①定义:生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定能力
抵抗力稳定性抵抗干扰保持原状
7)稳定性②种类两者往往是相反关系
恢复力稳定性遭到破坏恢复原状
备注:营养结构越复杂抵抗力稳定性越高恢复力稳定性越低
营养结构越简单抵抗力稳定性越低恢复力稳定性越高
生态系统的自我调节能力是有限度的,超过限度的干扰会使生态系统崩溃
9、生态环境的保护:
1)人口增长对生态环境的影响:a、人均耕地减少b、燃料需求增加c、多种物质、精神需求d、社会发展
(地球的人口环境容纳量是有限的,对生态系统产生了沉重压力。)
2)我国应对的措施:a、控制人口增长b、加大环境保护的力度c、加强生物多样性保护和生态农业发展
3)全球环境问题:
4)可持续发展
①定义:
在不牺牲未来几代人需要的情况下,满足我们这代人的需要,追求自然、经济、社会的持久而协调发展。
②措施:、环境、科技和资源消费之间的协调和平衡。