新人教版高中生物必修3基础知识梳理篇

新人教版高中生物必修3基础知识梳理篇第1章：人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境一、体内细胞生活在细胞外液中（一）体液：由细胞内液（约占2/3）和细胞外液（约占1/3）组成。 细胞内液体液 血浆细胞外液 组织液（内环境） 淋巴血 浆组 织 液细胞内液淋巴循环淋巴毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞组织细胞膜内环境外界环境注：（1）透出毛细胞血管壁的某些小分子蛋白质及由小肠吸收的脂质不能重新透回血浆。这类物质只能由淋巴循环送回血浆。（2）组织液成分只能透入毛细淋巴管，不能由淋巴透回。（3）血浆与组织液、淋巴相比，前者含蛋白较多。（二）内环境1、概念：由细胞外液构成的液体环境。2、组成及关系 血浆组织液 淋巴二、细胞外液的成分1、血浆成分含量90%7%-8%1%血液运送物质物质水蛋白质无机盐营养物质、代谢废物、气体、激素特点蛋白质含量明显高于组织液和淋巴中的含量2、本质：细胞外液本质上是一种盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。非内环境成分的有：血红蛋白、载体、过氧化氢酶、呼吸酶、转录翻译酶等三、细胞外液的理化性质（渗透压和酸碱度及温度）（一）渗透压1、定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。2、渗透压的成因溶质微粒数量对水的吸引力渗透压大小越多越大越大越少越小越小3、血浆渗透压的决定因素：主要由无机盐和蛋白质含量决定，其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na和Cl决定的。（二）酸碱度：1、正常人的血浆近中性，pH为7.357.45。2、维持因素：与含有HCO3 、HPO42等离子有关。3、维持酸碱平衡的体系：主要由Na、K和HCO3、HPO42、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡（三）温度：1、人细胞外液的温度一般维持在37左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37左右。2、体温：幼年成年老年；女性男性。四、内环境与外界环境的关系：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒体。物质交换过程如图所示：外界环境中的物质消化系统营养物质呼吸系统02、C02、水气泌尿系统、皮肤水、尿素、尿酸、无机盐循环系统血浆淋巴组织液细胞内液1、直接与内环境的物质交换有关的系统有四个：消化、呼吸、泌尿、循环四大系统。2、不同的组织细胞生活的内环境不同。如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、人的呼吸道、消化道、膀胱等由孔道与外界相连。储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。4、水肿过敏导致的水肿：过敏物质最终导致毛细血管通透性增大，血浆蛋白流入组织液，导致组织液渗透压相对增大，吸水形成水肿。营养缺乏导致的水肿：一些营养物质如蛋白质摄入过少，导致血浆内一些营养物质如血浆蛋白减少，最终导致血浆渗透压相对减小，组织液渗透压相对增加，水分外流形成水肿。击伤导致的局部组织水肿：外力导致毛细血管破裂，血浆内物质如血浆蛋白外流到组织液，局部组织液渗透压相对增大，吸水导致局部组织水肿。血吸虫疾病导致的水肿：毛细淋巴管被寄生虫堵塞，导致淋巴管回收组织液受阻，组织液相对增多，形成水肿。第2节 内环境稳态的重要性一、稳态：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。二、稳态调节机制的认识和意义1、认识稳态的基础是各器官系统协调一致地正常运行调节机制：神经-体液-免疫稳态相关的系统：消化、呼吸、循环、排泄系统（及皮肤）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、稳态意义：机体进行正常生命活动的必要条件三、血浆中成分的变化与人体的代谢和健康（一）从水的含量及平衡分析：人体每天都要从饮食中获取水，同时又通过多种途径排出水，当血浆中渗透压升高时，抗利尿激素含量上升，增加对水的重吸收。（二）从O2的含量来分析1、刚进入高原的人，对高原缺氧环境所产生的生理反应：呼吸频率和心率加快，以便于运输更多的O2并排出CO2，以满足新陈代谢所需。2、短时间的剧烈运动，O2的量暂时无法满足机体的需要，能量主要来自无氧呼吸。（三）从蛋白质、废物的含量来分析1、血浆蛋白质含量降低的可能原因是（1）营养不良使合成量减少；（2）肾小球炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。2、当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。【思考感悟】长期营养不良的病人，血浆蛋白含量降低，组织液的相对含量会发生什么变化？血浆的渗透压变小，组织液中的水回渗的速率降低，组织液的量会相对增加，造成组织水肿。第2章 动物和人体生命活动的调节第1节 通过神经系统的调节一、神经调节的结构基础和反射1、神经元神经元的功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋，进而对其他组织产生调控效应。神经元的结构：由细胞体、突起【树突（短）、轴突（长）】构成。 树突细胞体轴突神经末梢 2、反射：是神经系统的基本活动方式。是指在中枢神经系统参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。3、反射弧：是反射活动的结构基础和功能单位。组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（如图）反射弧（反射活动需要经过完整的反射弧来实现） 组成部分 功能 感受器(感觉神经末梢) 接受刺激,产生兴奋 传入神经 将兴奋传至中枢神经中枢（中枢神经的一部分） 分析综合 传出神经 将兴奋传至效应器 效应器（传出神经末梢及它支配的腺体或肌肉等） 产生相应反应二、兴奋在神经纤维上的传导1、兴奋：指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。2、兴奋传导形式：是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。3、兴奋传导过程：静息电位（外正内负）刺激兴奋部位（外负内正）兴奋部位与未兴奋部位间形成局部电流（膜外：未兴奋部位兴奋部位；膜内：兴奋部位未兴奋部位）兴奋向未兴奋部位传导4、兴奋的传导的方向：双向三、兴奋在神经元之间的传递（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜线粒体突触小泡（含有神经递质） 突触小体突触 突触前膜（突触小体膜） 突触间隙 另一个神经元的胞体或树突 突触后膜（另一个神经元的胞体膜或树突膜）（2）兴奋的传递方向：是单向的：突触前膜突触 间隙突触后膜（上个神经元的轴突下个神经元的细胞体或树突）单向的原因:神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜（3）在突触传导过程中有电信号化学信号电信 号的过程四、神经系统的分级调节人脑的组成及功能：大脑：大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、运动、感觉等高级中枢小脑：是重要的运动调节中枢，维持身体平衡脑干：有许多重要的生命活动中枢，如呼吸中枢下丘脑：有体温调节中枢、渗透压感受器、是调节内分泌活动的总枢纽五、人脑的高级功能（1）大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射 活动外，还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。（2）语言功能是人脑特有的高级功能 语言中枢的位置和功能：W区：书写性语言中枢失写症（能听、说、读，不能写）S区：运动性语言中枢运动性失语症（能听、读、写，不能说）H区：听觉性语言中枢听觉性失语症（能说、写、读，不能听）V区：视觉性语言中枢失读症（能听、说、写，不能读）第2节 通过激素的调节一、激素调节的发现及含义1、促胰液素是人们发现的第一种激素2、激素调节：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。3、人体主要激素及其作用激素名称及本质产生的内分泌腺名称主要生理作用激素失调症生长激素(蛋白质)垂体促进生长,主要促进蛋白质的合成和骨骼的生长幼年过多:巨人症;幼年过少:侏儒症.成年过多:肢端肥大症甲状腺激素(含I的氨基酸衍生物)甲状腺促进新陈代谢和生长发育（尤其是对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响）.提高神经系统的兴奋性.偏高:甲亢(精力旺盛,烦躁不安)偏低:地方性甲状腺肿大(动作迟缓,精神不振)幼年过少:呆小症胰岛素(蛋白质)胰岛B细胞调节糖类代谢,降低血糖浓度偏高低血糖,偏低尿糖甚至糖尿病性激素(固醇)性腺(男:睾丸,女:卵巢)维持第二性征(性周期)性行为,促进生殖细胞的形成分泌不足,第二性征不明显或消退.性周期不正常胰高血糖素(多肽)胰岛A细胞促使肝糖元分解为C6H12O6,使一些非糖物质转变为C6H12O6.使血糖升高肾上腺素(固醇)肾上腺促进新陈代谢.控制糖分,体温促甲状腺激素(多肽)垂体维持甲状腺的正常发育.促进甲状腺激素的合成和分泌胸腺激素胸腺促进T淋巴细胞的发育，增强T淋巴细胞的功能二、激素调节的实例实例一：血糖调节1、血糖的含义：血浆中的葡萄糖(正常浓度：0.8-1.2g/L)2、血糖的来源和去路：3、调节血糖的主要激素：胰岛素、胰高血糖素（肾上腺素也可调节）（1）胰岛素：（降血糖）分泌部位：胰岛B细胞作用机理：（促进3个去路，抑制2个来源）促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖原、转变成脂肪酸等非糖物质。抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖（2）胰高血糖素：（升血糖）分泌部位：胰岛A细胞作用机理：促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2个来源）4、血糖平衡的调节：（负反馈）（如下图）血糖升高胰岛B细胞分泌胰岛素血糖降低血糖降低胰岛A细胞分泌胰高血糖素血糖升高促进下丘脑某一区域 血糖浓度升高 肾上腺素胰岛B细胞 胰高血糖素 肾 上 腺促进 胰岛素 胰岛A细胞 血糖浓度降低 下丘脑另一区域5、血糖不平衡：过低低血糖病；过高糖尿病6、糖尿病病因：胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌不足症状：多饮、多食、多尿和体重减少（三多一少）防治：调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素检测：斐林试剂、尿糖试纸肾小管等对葡萄糖重吸收能力有限高血糖糖尿多尿水重吸收量减少机体细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器兴奋大脑皮层渴觉中枢多饮胰岛素分泌不足胰岛B细胞受损葡萄糖氧化供能障碍肝糖原水解、非糖物质转化饥饿多食脂肪、蛋白质分解加强体重减轻7、调节机制反馈调节正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。实例二：(促甲状腺激素释放激素) （促甲状腺激素）甲状腺激素分泌的分级调节细胞代谢相关神经 （+）（+）（+）寒冷、紧张 下丘脑 TRH 垂体 TSH 甲状腺 甲状腺激素（）（） 反 馈*“+”为促进，“”为抑制；促甲状腺激素释放激素（TRH）的靶器官为垂体；促甲状腺激素（TSH）的靶器官为甲状腺；甲状腺激素的靶细胞为全身细胞；反馈使体内的激素含量不至于过高三、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【思考感悟】盐酸是如何促进胰液的分泌的？（1）盐酸刺激小肠黏膜，使之产生促胰液素。（2）促胰液素随血液循环运输到胰腺。（3）促胰液素在胰腺处发挥生理作用而促进胰液的分泌。第3节 神经调节与体液调节的关系一、神经调节与体液调节的比较1、体液调节：激素、二氧化碳等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行的调节。激素调节是主要内容。2、神经调节和体液调节的比较（1）区别 （2）联系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 不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经 系统的调节（如下丘脑） 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（如甲状腺激素） 动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节（神经-体液调节），其中以神经调节为主。3. 激素间的相互作用拮抗作用：不同激素对同一生理过程具有相反的作用。例如：胰高血糖素和胰岛素协同作用：不同激素对同一生理过程具有相同的作用。例如：胰高血糖素和肾上腺素、生长激素和甲状腺激素。三、神经调节和体液调节的协调（一）体温调节1、体温的概念：指人身体内部的平均温度。2、体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝3、体温相对恒定的原因：在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。产热器官：主要是肝脏和骨骼肌散热器官：主要皮肤（血管、汗腺）产 热散 热（物质氧化分解）安静时：主要来自于肝脏运动时：主要来自于骨骼肌皮肤毛细血管收缩或舒张汗腺分泌或不分泌立毛肌收缩或舒张注：当机体产热等于散热时，体温维持稳定；当产热大于散热时，体温上升；当产热小于散热时，体温下降4、体温调节过程：如右图5、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现（二）水平衡的调节1、人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的2、人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要通过泌尿系统，其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。3、 水分调节（细胞外液渗透压调节）：（负反馈）总结：水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下，主要通过肾脏完成。起主要作用的激素是抗利尿激素，它是由下丘脑产生，由垂体释放的，作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，从而使排尿量减少。（三）无机盐平衡的调节1、人体内无机盐的动态平衡是靠无机盐的摄入和排出的动态平衡实现的2、人体需要的无机盐主要来自饮食，通过尿液、汗液、粪便将无机盐排出体外3、人体需要的无机盐有多种，如Na+、K+、Ca2+、Zn2+、Fe3+、I- 等4、无机盐调节：（负反馈）过程：血钾升高、血钠降低肾上腺皮质分泌醛固酮促进肾小管和集合管增加吸钠、增加排钾血钾降低、血钠升高总结：无机盐调节主要是在内分泌系统的调节下，主要通过肾脏完成。起主要作用的激素是醛固酮，它是由肾上腺皮质分泌的，主要功能是吸钠排钾。第4节 免疫调节一、免疫系统的组成：1、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、淋巴结等。2、免疫系统的组成免疫器官：扁桃体、胸腺、脾、淋巴结、骨髓等淋巴细胞：B淋巴细胞（在骨髓中成熟）、T淋巴细胞（在胸腺中成熟） 免疫细胞 巨噬细胞 树突状细胞免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶等二、免疫系统的调节1、免疫类型：非特异性免疫（先天性的，对各种病原体有防御作用）第一道防线：皮肤、黏膜及其分泌物等。第二道防线：体液中的杀菌物质和吞噬细胞。特异性免疫（后天性的，对某种病原体有抵抗力）第三道防线：免疫器官和免疫细胞特异性免疫方式：体液免疫和细胞免疫淋巴因子（1）体液免疫：由B淋巴细胞产生抗体实现免疫效应的免疫方式。吞噬细胞（2）细胞免疫：通过T淋巴细胞和淋巴因子发挥免疫效应的免疫方式5、体液免疫与细胞免疫的区别：共同点：针对某种抗原，属于特异性免疫区别体液免疫细胞免疫作用对象抗原被抗原入侵的宿主细胞（即靶细胞）作用方式效应B细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合1、 效应T细胞与靶细胞密切接触2、 效应T细胞释放细胞因子增强细胞免疫的效应在特异性免疫反应中，体液免疫和细胞免疫之间，既各自有其独特作用，又可以相互配合，共同发挥免疫效应。三、免疫失调1、防卫过强：过敏反应，如皮肤荨麻疹。2、防卫过弱：获得性免疫缺陷综合症（AIDS），即艾滋病。3、防卫不准：自身免疫病，如类风湿性关节炎。几点提醒1、记忆细胞的特点：寿命长，对抗原十分敏感，能“记住”入侵的抗原。2、二次免疫特点：比初次反应快而强，能在抗原侵入但尚未引起疾病之前将它们消灭，从而使患病几率大大降低。3、过敏反应的特点：发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不破坏组织细胞；有明显的遗传倾向和个体差异。预防过敏反应的主要措施是找出过敏原，尽量避免再次接触该过敏原。4、免疫可分为主动免疫和被动免疫，主动免疫通过预防接种疫苗（属于抗原），激活人体相应的特异性免疫反应，以产生相应的免疫细胞或免疫活性物质，不仅可以增强人体免疫力，还能有效地控制传染病的流行。被动免疫通过接种疫苗（属于抗体）直接处理抗原5、人类器官移植面临的问题主要是移植器官的排斥，移植器官可以称为抗原。5、艾滋病：（1）病的名称：获得性免疫缺陷综合症（AIDS）（2）病原体名称：人类免疫缺陷病毒（HIV），其遗传物质是单链RNA（3）发病机理：HIV病毒进入人体后，主要攻击T淋巴细胞，使人的免疫系统瘫痪（细胞免疫完全丧失，体液免疫部分丧失）（4）传播途径：血液传播、性接触传播、母婴传播四、免疫学应用1、疫苗根除了许多传染病，2、人工标记抗体检测发现体内组织中的抗原。3、免疫抑制剂提高器官移植的成活率。第3章 植物的激素调节一、植物生长素的发现1、植物的向光性概念：在单侧光的照射下，植物朝向光源方向生长的现象意义：可以使植株获得更多阳光，从而可以通过光合作用合成更多的有机物，满足自身生长发育的需要弯曲部位：幼嫩部分2、植物激素概念：由植物体内产生的，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物(植物体内没有专门的器官产生激素，而动物体内激素一般由内分泌腺产生)植物激素的种类：生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、赤霉素生长素植物激素，化学本质：吲哚乙酸；生长激素动物激素，化学本质：蛋白质。3、植物生长素的发现过程发现者实验方法实验现象（实验结果）实验结论达尔文（1880年） A BA弯向光源生长B直立生长植物产生向光性的外因是单侧光单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激(=生长素分布不均匀)，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快。A BA不生长B弯向光源生长胚芽鞘的弯向光源生长是由于具有尖端的缘故 A B CA直立生长B弯向光源生长C弯向光源生长胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端而不是尖端下部詹森（1910年） A BC B A不生长B弯向光源生长C弯向光源生长胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部拜尔（1914年） A B C DA、B生长并弯向放置琼脂块的相对一侧C、D弯向光源生长胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的尖端产生的刺激可能是一种化学物质，这种化学物质的分布不均匀造成了胚芽鞘的弯曲生长温特（1928年） A BA生长并弯向放置琼脂块的相对一侧B不生长，不弯曲造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。(这可能是一种和动物激素类似的物质，并把这种物质命名为生长素)1942年1934年从高等植物中分离出生长素 (=IAA)；从人尿中分离出吲哚乙酸(IAA) 能促进植物的生长将吲哚乙酸命名为生长素*具生长素效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。4、生长素的产生、运输和分布合成部位：主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子概念：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端(而运输方向极性运输 不能反过来运输，也就是只能单方向运输)方式：主动运输 发生部位：成熟组织 非极性运输 途径：通过韧皮部进行分布：各器官中都有分布，相对集中地分布在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根顶端的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处5、向光性的形成原因：单侧光照射生长素由向光一侧向向背一侧转移胚芽鞘背光一侧(浓度更适宜)的生长素含量多于向光一侧(浓度适宜)两侧生长素分布不均匀背光一侧生长快，向光一侧生长慢向光弯曲生长生长素产生部位：尖端(有无光都合成生长素)；感光部位：尖端；生长素作用部位(即茎生长弯曲部位)：尖端下部* 弯曲生长的条件：单侧光照或重力生长素在尖端分布不均匀生长素在尖端下部分布不均匀*010-1010-810-210-4根芽茎抑制促进c/molL-110-6二、生长素的生理作用1、生长素的生理作用调节生长2、生长素生理作用的特点：两重性（1）既能促进生长，也能抑制生长；（2）既能促进发芽，也能抑制发芽；（3）既能防止落花落果，也能疏花疏果。3、影响生长素作用的因素浓度:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长;在浓度过高时则会抑制生长,甚至杀死植物器官的种类:根芽茎(敏感度)植物细胞的成熟情况:幼嫩的细胞老细胞(敏感度)4、顶端优势概念:顶芽优先生长,而侧芽受到抑制的现象.原因:顶芽产生的生长素向下运输，大量积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高(芽对生长素浓度较敏感，此时为高浓度)，从而使侧芽的生长受抑制.解除顶端优势：摘除顶芽(降低侧芽的部位的生长素的浓度，从而促进侧芽的生长 )如:棉花摘应用: 心、果树整枝、茶树摘心、行道树的修剪保持顶端优势：如木材的生产5、生长素类似物在农业生产中的应用 概念：人工合成的具有与IAA相似生理效应的化学物质 常见物质：NAA(萘乙酸)、2、4D 应用：防止果实和叶片的脱落、促进结实、获得无子果实、促进扦插枝条的生根等三、其他植物激素1、其他植物激素的作用植物激素的种类合成部位主要作用赤霉素主要是未成熟的种子、幼根和幼芽促进细胞伸长、促进种子萌发、果实成熟细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂、促进叶和果实的衰老和脱落乙烯植物体各个部位促进果实的成熟（不是发育）2、在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，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3、激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程中，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。4、植物生长调节剂 概念：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质 优点：容易合成、原料广泛、效果稳定等 第4章 种群和群落第1节 种群的特征一、种群的概念：在一定时间内生活在一定区域内的同种生物的所有个体。种群是生物群落的基本单位。 种群密度（种群最基本的数量特征） 出生率和死亡率（意义：直接决定种群大小和种群密度大小的因素） 数量特征 年龄结构（意义：预测种群密度的变化趋势） 性别比例（意义：对种群密度有一定影响）二、种群的特征 迁入率和迁出率（意义：直接决定种群密度大小因素） 空间特征 均匀型、随机型、集群型 三、种群特征之间的关系（如下图）【思考感悟】某种群中具有生殖能力的雌性个体多于雄性个体，则该种群数量的变化趋势如何？雌性比例大，导致出生率较高，因而该种群数量会越来越大。四、调查种群密度的方法：1、样方法：五点取样法、等距取样法。（调查植物常用）2、标志重捕法：（适用运动能力强、活动范围大的动物）计算公式：第2节 种群数量的变化一、种群数量变化的数学模型：（一）种群数量的“J”型曲线1、条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下。2、特点：种群数量每年以一定的倍数增大。3、数学模型：指数函数型。Nt= N0t 4、“J”型曲线：（二）种群增长的“S”型曲线：1、条件：有限的环境中，种群密度上升，种内个体间的竞争加剧，捕食者数量增加2、特点：种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加；3、种增长率：K/2值时增长速率最快，K值时为0二、影响种群数量变化的因素：（一）内因1、起始种群个体数量。2、导致种群数量增加的因素：出生率和迁入率。3、导致种群数量减少的因素：死亡率和迁出率。（二）外因1、自然因素：气候、食物、天敌、传染病等。2、人为因素：种植业、养殖业发展，砍伐森林，猎捕动物、环境污染等。三、“J”型曲线和“S”型曲线的比较1、曲线比较（如下图）。2、列表比较（如下表）。项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值曲线形成的原因无种内斗争，缺少天敌种内斗争加剧，天敌数量增多3、联系：两种增长曲线的差异主要是因环境阻力（阴影部分）大小不同，对种群增长的影响不同。因而有：“J”型曲线因环境阻力增大而成“S”型曲线。4、应用：大熊猫栖息地遭到破坏后，由于食物减少和活动范围缩小，其K值变小，因此，建立自然保护区，改善栖息环境，提高K值，是保护大熊猫根本措施；对家鼠等有害动物控制，应降低其K值。5、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，以及濒危动物种群的拯救和恢复，都有重要意义。四、 实验：培养液中酵母菌种群数量的动态变化1、计划的制定和实验方法：培养一个酵母菌种群通过显微镜观察，用“血球计数板”计数7天内10ml培养液中酵母菌的数量计算平均值，画出“酵母菌种群数量的增长曲线”2、结果分析：空间、食物等环境条件不能无限满足，酵母菌种群数量呈现“S”型曲线增长【思考感悟】当一个种群迁入一个新的适宜环境时，种群数量如何变化？当刚迁入时食物和空间条件充裕，种群增长速率较快，接近“J”型曲线，当繁殖到一定程度后，环境中的容纳量接近饱和，种群增长减缓，呈“S”型曲线，最后种群数量趋于稳定。第3、4节 群落结构与群落的演替一、群落的概念及特征1、概念：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2、特征：物种组成、优势种、种间关系、空间结构、生态位、范围和边界、群落的演替等。丰富度：群落中物种数目的多少。空间结构：指群落中各个生物种群分别占据不同的空间。 垂直结构：分层现象 水平结构：镶嵌分布二、群落的种间关系及空间结构（一）种间关系1、捕食：一种生物以另一种生物作为食物。2、竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等。3、寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。4、互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖，彼此有利。如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存。数量上两种生物同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化地衣、大豆与根瘤菌寄生对寄主有害，对寄生生物有利。如果分开，则寄生生物难以单独生存，而寄主会生活得更好蛔虫与人；菟丝子与大豆；噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“同步性变化”。两种生物生存能力不同，如图a；生存能力相同，如图b。一般生态需求越接近的不同物种间竞争越激烈牛与羊；农作物与杂草；大草履虫与小草履虫捕食一种生物以另一种生物为食，数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化羊和草；狼与兔；青蛙与昆虫注意种内关系有种内互助和种内斗争（二）空间结构1、垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。（1）原因：阳光的利用、栖息空间和食物条件等。（2）意义：提高群落利用阳光等环境资源的能力。植物分层为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件。2、水平结构：在水平方向上，由于光照强度、地形、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点的不同，以及人和动物的影响等因素，不同地段分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，常呈镶嵌分布。三、群落的演替（一）概念：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。（二）类型：初生演替和次生演替1、初生演替（1）概念：一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过的植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。（2）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。2、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的地方发生的演替。3、人类活动对演替的影响：往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。【思考感悟】雌螳螂在交配后将雄螳螂吃掉，是捕食吗？不是捕食，捕食必须发生在不同物种生物个体之间，而雌雄螳螂属同一物种。第5章 生态系统及其稳定性第1节 生态系统的结构一、生态系统的概念：1、概念：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一的整体。2、空间范围：有大有小，其中生物圈是地球上最大的生态系统，它是地球上的全部生物及其无机环境的总和。3、组成关系4、功能：生态系统各种组成成分之间通过能量流动、物质循环和信息传递而联系在一起，是一个具有自我调节能力的统一整体。5、生态系统类型：可分为水域生态系统和陆地生态系统。水域生态系统主要包括海洋生态系统和淡水生态系统。陆地生态系统有冻原生态系统、荒漠生态系统、草原生态系统、森林生态系统等自然生态系统，以及农业生态系统、城市生态系统等人工生态系统。二、生态系统的结构1、成分： 非生物成分：无机盐、阳光、温度、水 等 生产者：主要是绿色植物（最基本、最关键的的成分）还包括一些自养微生物，它们通过光合作用或化能合成作用将无机物合成有机物 生物成分 消费者：主要是各种动物及寄生性微生物 分解者：主要是腐生细菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生动物。它们能分解动植物遗体、粪便等，最终将有机物分解为无机物。一个生态系统不可缺少的部分是生产者、分解者及非生物的物质和能量各成分相互关系（如图）2、营养结构：食物链、食物网1、食物链 同一种生物在不同食物链中，可以占有不同的营养级。l 植物（生产者）总是第一营养级；l 植食性动物（即一级/初级消费者）为第二营养级；l 肉食性动物和杂食性动物所处的营养级不是一成不变的，如猫头鹰捕食鼠时，则处 于第三营养级；当猫头鹰捕食吃虫的小鸟时，则处于第四营养级。2、食物网概念：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接形成的复杂的营养结构。功能：生态系统物质循环、能量流动的渠道。【思考感悟】所有植物都是生产者吗？所有动物都是消费者吗？所有微生物都是分解者吗？l 只有自养型即进行光合作用的植物才能是生产者，如菟丝子营寄生生活就不是生产者。只有靠捕食或寄生生活的动物才是消费者，如蚯蚓营腐生生活则不是消费者，而是分解者。只有营腐生生活的微生物才是分解者，如硝化细菌能进行化能合成作用是生产者，而不是分解者。第2节 生态系统的能量流动一、能量流动的概念和过程1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。2、过程（1）能量的输入源头：太阳能总值：生产者所固定的太阳能。（2）能量的传递传递渠道：食物链和食物网。传递形式：化学能。传递过程：（3）能量的转化太阳能有机物中的化学能热能（4）能量的散失形式：热能ATP：用于各项生命活动过程：一般途径：生产者、消费者、分解者呼吸作用有机物（化学能） 能量热能：散失特殊途径：动植物遗体形成的煤炭、石油等经工业燃烧以热能二、特点：1、单向流动：生态系统内能量只能从上一个营养级流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动2、逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。在一个生态系统中，营养级越多，能量流动过程中消耗的能量越多。三、研究能量流动的意义：（1）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）可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。如农田生态系统中，必须清除杂草、防治农作物的病虫害。【思考感悟】生态系统为何要不断从系统外得到能量补充？生态系统中各个营养级都会有部分能量以热能的形式散失到大气中，不能被任何生命活动所利用，能量在流动中越来越少。第3节 生态系统的物质循环一、生态系统中的物质循环碳循环（一）概念1、物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。2、循环：无机环境 生物群落。3、范围：生物圈。（二）特点：1、具有全球性，因此又称生物地球化学循环。2、具有循环性。二、实例碳循环（一）无机环境中存在的形式：二氧化碳和碳酸盐。（二）生物群落中主要存在形式：含碳有机物。（三）特点：具全球性，可反复利用。（四）无机环境与生物群落之间的循环形式（如图）1、大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用而实现的。2、碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。3、大气中CO2的来源有三个：一是分解者分解作用；二是动植物呼吸作用；三是化石燃料燃烧。4、实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。5、碳只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递是单向的。三、温室效应与气候变暖1、温室效应的形成：CO2与悬浮粒子是决定地球温度及气候的关键因素。2、大气中CO2含量持续增加的原因：（1）化石燃料的大量使用。（2）森林、草原等植被大面积破坏。3、影响：（1）气候变暖会使冰川雪山融化，海平面上升。（2）影响农业和粮食资源的生产。4、缓解措施：（1）植树造林，增加绿地面积。（2）减少化石燃料的燃烧。（3）开发清洁能源。五、能量流动与物质循环的关系项目能量流动物质循环形式以有机物为载体无机物特点单向传递、逐级递减往复循环范围生态系统各营养级生物圈（全球性）联系同时进行、相互依存，不可分割：能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；物质是能量沿食物链（网）流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示六、物质循环过程中的生物富集作用1、概念：是指环境中一些污染物（如重金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累的过程。2、富集物特点：化学性质稳定不易被分解；在生物体内积累而不易排出。3、富集过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高。4、危害：有害物质的浓度通过生物富集作用增高，会对人体或动物造成危害。【思考感悟】生物圈是一个在物质和能量上自给自足的生态系统。那么地球上所有生态系统都是一个自给自足的生态系统吗？不是。例如，农田生态系统、城市生态系统等都需从外界输入物质和能量。第4节 生态系统的信息传递一、生态系统中的信息传递1、生态系统的基本功能是进行物质循环、能量流动、信息传递2、生态系统中信息传递的主要形式：（1）物理信息：光、声、热、电、磁、温度等。如植物的向光性、萤火虫的闪光（2）化学信息：性外激素、告警外激素、尿液等。如狗利用其小便记路（3）行为信息：动物求偶时的舞蹈、运动等。如鸟类的报警、孔雀开屏。3、功能 ：信息传递有利于生命活动的正常进行，有利于生物种群的繁衍，还能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。二、信息传递的过程信息过程：信源（信息产生）信息道（信息传输）信宿（信息接收）。三、能量流动、物质循环、信息传递的比较项目区别联系来源途径特点范围能量流动太阳能食物链或食物网单向流动、逐级递减食物链各营养级生物间共同把生态系统各组分联系成一个统一整体，并调节生态系统的稳定性物质循环生态系统反复出现，循环流动群落与无机环境之间信息传递生物或无机环境多种发生生理或行为的变化（单向或双向）生物与生物之间或生物与环境之间四、信息传递在农业生产中的作用：一是提高农、畜产品的产量，如短日照处理能使菊花提前开花；二是对有害动物进行控制，如喷洒人工合成的性外激素类似物干扰害虫交尾的环保型防虫法。第5节 生态系统的稳定性一、生态系统的稳定性（一）概念：生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。（二）生态系统稳定性的调节：是一种自我调节，其调节基础是负反馈调节。（三）种类1、抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。2、恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。（四）特点1、不同的生态系统在两种稳定性的表现上有差异：生态系统的组分（生物种类）越多，食物网（营养结构）越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。2、生态系统在受到不同的干扰（破坏）后，其恢复速度与恢复时间不同。（五）提高生态系统稳定性的措施1、控制对生态系统的干扰程度。2、实施相应的物质、能量投入，保证生态系统内部结构与功能的协调关系。二、生态系统稳定性的理解和调节1、生态系统稳定性的关系（1）生态系统稳定性的关系：一般可表示如下图：（2）生态系统的稳定是系统内部自我调节的结果，这种自我调节主要是依靠群落内部种间关系及种内斗争来实现的。2、生态系统的自我调节能力（1）负反馈调节作用：是生态系统自我调节能力的基础，能使生态系统达到相对平衡。实例：草原上食草动物和植物的数量变化结果：抑制和减弱最初发生变化的那种成分变化，从而达到和保持稳态平衡。（2）自我调节能力的大小生态系统成分食物网自我调节能力越多越复杂大越少越简单小【思考感悟】抵抗力稳定性与恢复力稳定性的关系一定呈负相关吗？不一定。如苔原生态系统的抵抗力稳定性较差，其恢复力稳定性也较差。三、制作生态瓶时应注意：生态瓶必须是透明的；生态瓶中投放的生物之间要构成营养关系，数量比例要合理； 生态瓶中的水量应占其容积的4/5，留出一定的空间，储备一定量的空气；生态瓶要密封；生态瓶要放在光线良好，但避免阳光直射的地方；研究结束前不要再随意移动生态瓶。第6章 生态环境的保护1、人口增长引发环境问题的实质是人类的活动超出了环境的承受能力，对人类自身赖以生存的生态系统的结构和功能造成了破坏。2、全球性生态环境问题主要包括：全球气候变化、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土壤荒漠化、海洋污染、生物多样性锐减、植被破坏、水土流失、环境污染 等3、生物多样性包括3个层次：基因多样性（所有生物拥有的全部基因）、物种多样性（指生物圈内所有的动物、植物、微生物）、生态系统多样性。4、生物多样性保护的意义：生物多样性是人类赖以生存和发展的的基础，对生物进化和维持生物圈的稳态具有重要意义，因此，为了人类的可持续发展，必须保护生物多样性。5、生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所。（2）迁地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心。（3）加强宣传和执法力度。（4）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等。24