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第一章
一、细胞的生活的环境:
1、单细胞(如草履虫)直接与外界环境进行物质交换
2、多细胞动物通过内环境作媒介进行物质交换
养料O2养料O2
外界环境血浆组织液细胞(内液)
代谢废物、CO2淋巴代谢废物、CO2
内环境
细胞外液又称内环境(是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
其中血细胞的内环境是血浆
淋巴细胞的内环境是淋巴
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
3、组织液、淋巴的成分与含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液淋巴中蛋白质含量较少。
4、内环境的理化性质:渗透压,酸碱度,温度
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
细胞外液渗透压约为770kpa相当于细胞内液渗透压;
②正常人的血浆近中性,--、HPO42-等离子有关;
③人的体温维持在370C左右(一般不超过10C)。
二、内环境稳态的重要性:
1、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。内环境成分相对稳定
内环境稳态温度
内环境理化性质的相对稳定酸碱度(PH值)
渗透压
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维持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时内环境稳态会遭到破坏
2、内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件
第二章
三、神经调节:
1、神经调节的结构基础:神经系统
细胞体
神经系统的结构功能单位:神经元树突
突起神经纤维
轴突
神经元在静息时电位表现为外正内负
功能:传递神经冲动
2、神经调节基本方式:反射
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
(分析综合作用)(运动神经末梢+肌肉或腺体)
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:
神经纤维受到刺激时,内负外正变为内正外负
→↓刺激点←
+++++++---+++++++
←++++→
←++++→
+++++++---+++++++
→←
以电信号的形式沿着神经纤维的传导是双向的;静息时膜内为负,膜外为正(外正内负);兴奋时膜内为正,膜外为负(外负内正),兴奋的传导以膜内传导为标准。
5、兴奋在神经元之间的传递——突触
突触前膜由轴突末梢膨大的突触小体的膜
①突触的结构突触间隙
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,使后膜产生兴奋(或抑制)所以是单向传递。(突触前膜→突触后膜,轴突→树突或胞体)
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。
6、神经系统的分级调节
①神经中枢位于颅腔中脑(大脑、脑干、小脑)和脊柱椎管内的脊髓,其中大脑皮层的中枢是最高级中枢,可以调节以下神经中枢活动
②大脑皮层除了对外部世界感知(感觉中枢在大脑皮层)还具有语言、学****记忆和思维等方面的高级功能
③语言文字是人类进行思维的主要工具,是人类特有的高级功能(在言语区)
(S区→说,H区→听,W区→写,V区→看)
④记忆种类包括瞬时记忆,短期记忆,长期记忆,永久记忆
四、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
3、血糖平衡的调节
①-(80-120mg/dl)
来源:①食物中的糖类的消化吸收
②肝糖元的分解
③脂肪等非糖物质的转化
去向:①血糖的氧化分解为CO2H2O和能量
②血糖的合成肝糖元、肌糖元(肌糖元只能合成不能水解)
③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
两者激素间是拮抗关系
血糖含量升高时:胰岛B细胞分泌胰岛素增加,促进血糖合成糖原、氧化分解或转变为脂肪(增加血糖去路);同时抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(减少来源)
血糖含量降低时:胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,主要作用于肝脏,促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖。
③胰岛素与胰高血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、激素的分级调节与反馈调节。
寒冷、过度紧张等
刺激
(促进)(促进)
(抑制)(抑制)
反馈调节(浓度高时)
下丘脑有枢纽作用,调节过程中存在着分级调节与反馈调节
5、激素调节的特点:
(1)微量和高效(2)通过体液运输(3)作用于靶器官、靶细胞。
注:激素是有机分子,信息分子,由腺体产生后,运输到各器官和细胞,只作用于相应的靶器官和靶细胞,激素作用是间接的。
6、水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑。
体温的相对稳定,是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。
水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素
7、神经调节和
体液调节的关系:
a、特点比较:
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
b、联系:二者相互协调地发挥作用
(1)不少内分泌腺本身直接或间接地接受中枢神经系统的调节,体液调节可以看作神经调节的一个环节;
(2)内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
五、免疫调节
1、基础:免疫系统
2、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、扁桃体
吞噬细胞
免疫细胞
(发挥免疫淋巴细胞T细胞
作用细胞)B细胞
免疫活性物质如:抗体、淋巴因子、溶菌酶。
(由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用物质)
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:体液中杀菌物质和吞噬细胞
体液免疫
第三道防线:特异性免疫
细胞免疫
若病原体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而组成的。
5、抗原与抗体:
抗原:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。(病毒、细菌、自身组织、细胞、器官)
抗体:专门抗击相应抗原的蛋白质。(具有特异性)
6、体液免疫的过程:
抗原吞噬细胞T细胞B细胞浆细胞抗体
记忆细胞
(二次免疫)
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、抗体由浆细胞产生的;
d、浆细胞来自于B细胞和记忆细胞。
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
记忆细胞效应T细胞作用:
(二次免疫)与靶细胞结合,使靶细胞破裂
(使抗原失去寄生的场所)
8、免疫系统疾病:
免疫过强自身免疫病
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。
免疫过弱、艾滋病(AIDS)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,共用注射器、吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要途径。
9、免疫学的应用:
a、预防接种:接种疫苗,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,移植时要用免疫抑制药物使机体免疫功能下降。
第三章:
六、生长素的发现:
1、胚芽鞘:尖端产生生长素,在胚芽鞘的基部起作用;
2、感光部位是胚芽鞘尖端;
3、琼脂块有吸收、运输生长素的作用;
4、生长素的成分是吲哚乙酸;
5、向光性的原因:由于生长素分布不均匀造成的,单侧光照射后,胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧,因而引起两侧生长不均匀从而造成向光弯曲。
七、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。
八、生长素的生理作用:
1、生长素是不直接参与细胞代谢而是给细胞传达一种调节代谢的信息;
2、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;
3、特点具有两重性:
高浓度促进生长,低浓度抑制生长;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。
生长素发挥的作用与浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类(根〈芽〈茎)。
九、其他植物激素:
1、恶苗病是由赤霉素引起的,赤霉素的作用是促进细胞伸长、引起植株增高,促进种子萌发和果实成熟;
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;
5、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;
6、植物激素的概念: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;
7、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。
第四章:
十、种群的特征:
1、种群密度
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;
逐个计数针对范围小,个体较大的种群;
b、计算方法:植物:样方法(取样分有五点取样法、等距离取样法)取平均值;
动物:标志重捕法(对活动能力弱、活动范围小);
计算公式:N=M×n/m。
估算的方法昆虫:灯光诱捕法;
微生物:抽样检测法。
2、出生率、死亡率:a、定义:单位时间内新产生的个体数目占该种群个体总数的比率;
b、意义:是决定种群密度的大小。
3、迁入率和迁出率:a、定义:单位时间内迁入和迁出的个体占该种群个体总数的比率;
b、意义:针对一座城市人口的变化起决定作用。
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(A)、稳定型(B)、衰退型(C);
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。
十一、种群数量的变化:
1、“J型增长”a、数学模型:(1)Nt=N0λ
(2)曲线(如右图)
b、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;
c、举例:自然界中确有,如一个新物种到适应的新环境。
2、“S型增长”a、条件:自然资源和空间总是有限的;
b、曲线中注意点:
(1)K值为环境容纳量(在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量);
(2)K/2处增长率最大。
3、大多数种群的数量总是在波动中,在不利的条件下,种群的数量会急剧下降甚至消失。
4、研究种群数量变化的意义:对于有害动物的防治、野生生物资源的保护和利用、以及濒临动物种群的拯救和恢复有重要意义。
十二、群落的结构:
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、群落的物种组成:是区别不同群落的重要特征;
群落中物种数目的多少称为丰富度,与纬度、环境污染有关。
3、群落中种间关系:
捕食(甲图)
竞争(乙图)
互利共生(丙图)
寄生
丙
4、群落的空间结构:
a、定义:在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。
b、包括:垂直结构:具有明显的分层现象。
意义:植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力;
植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件,所以动物也有分层现象(垂直结构);
水平结构:由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同,它们呈镶嵌分布。
十三、群落的
演替:
1、定义:随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程。
2、类型:初生演替:指在一个从来没有被植物覆盖的地面或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方发生演替,如:沙丘、火山岩、冰川泥。
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(顶级群落)
(缺水的环境只能到基本植物阶段)
次生演替:在原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如发芽地下茎)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。
3、人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
第五章
十四、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,
最大的生态系统是生物圈(是指地球上的全部生物及其无机环境的总和)。
2、类型:自然生态系统
自然生态系统的自我调节能力大于人工生态系统
人工生态系统
非生物的物质和能量
3、结构:组成结构
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
寄生动物(蛔虫)
异养生物
分解者主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物(蚯蚓)
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
食物网在食物网之间的关系有竞争同时存在竞争。食物链,食物网是能量流动、物质循环的渠道。
4、生态系统功能:能量流动、物质循环、信息传递
(1)、能量流动a、定义:生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,
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。
b、过程:一个来源,三个去向。
c、特点:单向的、逐级递减的(中底层为第一
营养级,生产者能量最多,其次为初级消费者,能量金字塔不可倒置,数量金字塔可倒置)。能量传递效率为10%-20%
(2)研究能量流动的意义:1实现对能量的多级利用,提高能量的利用效率(如桑基鱼塘)
2合理地调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分(如农作物除草、灭虫)
: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落,又从生物群落到无机环境的循环过程。
2、:具有全球性、循环性
:
碳循环的形式:CO2
大气中CO2过高会引起温室效应
减少温室效应的措施:
1减少化石燃料的燃烧,使用新能源.
2植树造林,保护环境.
两者关系:
同时进行,彼此相互依存,不可分割的,物质循环是能量流动的载体,能量流动作为物质循环动力
5、实践中应用:
,使能量持续高效地流向对人类有益的方向。
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。
6、信息传递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(如:孔雀开屏、蜜蜂舞蹈)
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
7稳定性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
②种类两者往往是相反关系,但也有一致的如:北极冻原
恢复力稳定性遭到破坏恢复原状
③原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)
能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。
但自我调节能力是有限度的,超过自我调节能力限度的干扰会使生态系统崩溃
抵抗力稳定性越强恢复力稳定性越弱(如:森林)
抵抗力稳定性越弱恢复力稳定性越强(如:草原、北极冻原)
④应用:
十五、生态环境的保护:
1、我国由于人口基数大而且出生率大于死亡率,所以近百年来呈“J”型;
2、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。
3、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
4、全球环境问题:
5、生物多样性①概念:生物圈内所有的植物、动物、微生物,它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统共同构成了生物的多样性。
生物多样性包括物种多样性、基因多样性、生态系统多样性
潜在价值目前不清楚
②多样性价值间接价值生态系统区别调节功能
直接价值食用药用工业用旅游观赏科研文学艺术
就地保护建立自然保护区和风景名胜区是生物多样性最有效
的保护。
易地保护将灭绝的物种提供最后的生存机会
③保护措施利用生物技术对濒危物种基因进行保护
协调好人与生态环境的关系(关键)
反对盲目的掠夺式地开发利用(合理利用是最好的保护)
6、可持续发展