四、人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)
1.穩(wěn)態(tài)的生理意義
(1)人體內(nèi)環(huán)境指人體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境
拓展:
①內(nèi)環(huán)境=細(xì)胞外液=血漿+組織液+淋巴
②下列物質(zhì)屬于內(nèi)環(huán)境成分的是:血糖、抗體、激素
(2)血漿和組織液之間雙向滲透,組織液也可滲透進(jìn)入淋巴,淋巴回流到血漿。
2.神經(jīng)、體液調(diào)節(jié)在穩(wěn)態(tài)中的作用
動(dòng)物體內(nèi)各項(xiàng)生命活動(dòng)常常同時(shí)受神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié),這兩種調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)作用,各器官、系統(tǒng)的活動(dòng)才能協(xié)調(diào)一致,內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)才能得以維持,細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)才能正常進(jìn)行,機(jī)體才能適應(yīng)環(huán)境的不斷變化。
體內(nèi)大多數(shù)內(nèi)分泌腺直接或間接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制,如性激素的分泌受中樞神聯(lián)系經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié);內(nèi)分泌腺所分泌的激素也可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能,如甲狀腺激素影響著大腦的生長(zhǎng)發(fā)育。
3.體溫調(diào)節(jié)、水鹽調(diào)節(jié)和血糖調(diào)節(jié)
(4)人體所需水的主要來源是飲水和食物,人體水分排出的最主要途徑是腎臟。
(5)抗利尿激素的作用是促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)水分重吸收。是由下丘腦神經(jīng)細(xì)胞分泌,垂體后葉釋放的
(6)胰島素通過促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入肝臟、肌肉、脂肪等組織細(xì)胞,并且在這些細(xì)胞中合成糖元、氧化分解或者轉(zhuǎn)化成脂肪;另一方面又能夠抑制肝糖元的分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖從而降低血糖濃度。
(7)血糖調(diào)節(jié)的方式是神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)
(8)血糖含量升高時(shí),胰島素分泌增多,促進(jìn)葡萄糖進(jìn)入肝臟、肌肉、脂肪等組織細(xì)胞,并且在這些細(xì)胞中合成糖原、氧化分解或者轉(zhuǎn)化成脂肪;另一方面又能夠抑制肝糖元的分解和非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖。從而降低血糖。血糖含量降低時(shí),胰高血糖素含量升高,促進(jìn)肝糖元分解,促進(jìn)非糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖
五、免疫調(diào)節(jié)
1.免疫系統(tǒng)在維持穩(wěn)態(tài)中的作用
(1)免疫是機(jī)體的一種特殊的保護(hù)性生理功能。
(2)非特異性免疫是人類生來就有的,不針對(duì)某一特定的病原體,而是對(duì)大多數(shù)病原體起到防御作用。
人體抵御病原體的三道防線分別是第一道防線:皮膚和粘膜;第二道防線:體內(nèi)殺菌物質(zhì)、吞噬細(xì)胞;第三道防線:特異性免疫。
(3)特異性免疫是人類后天形成的,免疫器官、免疫細(xì)胞借助血液循環(huán)和淋巴循環(huán),進(jìn)行的免疫,針對(duì)某一特定的病原體起到防御作用。非特性免疫中依靠殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞消滅病原體。
(4)淋巴細(xì)胞的分化過程:造血干細(xì)胞在骨髓中分化為 B 細(xì)胞,在抗原刺激下分化為效應(yīng)B細(xì)胞。造血干細(xì)胞在胸腺中分化為 T 細(xì)胞,在抗原刺激下分化為效應(yīng) T 細(xì)胞。
(5)能夠引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫的物質(zhì)叫做抗原??乖哂写蠓肿?、一般異物性和特異性的性質(zhì)??乖灰欢ㄊ钱愇铩?/p>
(6)抗體是抗原刺激下產(chǎn)生,能夠與相應(yīng)抗原特異性結(jié)合的免疫球蛋白。
拓展:
①抗體是漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞)合成的,其化學(xué)本質(zhì)是球蛋白,分布在血清、組織液和外分泌物
②抗原:細(xì)菌、細(xì)菌外毒素、病毒、花粉、癌細(xì)胞
(7)體液免疫的三個(gè)階段:感應(yīng)階段、反應(yīng)階段、效應(yīng)階段
拓展:
①參與體液免疫感應(yīng)階段的細(xì)胞有有吞噬細(xì)胞、T 細(xì)胞、B 細(xì)胞
②在體液免疫中,吞噬細(xì)胞在感應(yīng)階段發(fā)揮作用
③當(dāng)同一種抗原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí),體液免疫的反應(yīng)階段是記憶細(xì)胞迅速增殖分化,形成大量的漿細(xì)胞和少量的記憶細(xì)胞。
④二次免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體與初次相比,產(chǎn)生的速度快、數(shù)量多。
(8)細(xì)胞免疫的三個(gè)階段:感應(yīng)階段、反應(yīng)階段、效應(yīng)階段
拓展:
①干擾素、白細(xì)胞介素屬于淋巴因子,化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。
②上述物質(zhì)由 T 細(xì)胞合成;在接受抗原刺激后合成;能夠促進(jìn) B 細(xì)胞的增殖和分化,加強(qiáng)各種有關(guān)細(xì)胞的作用來發(fā)揮免疫效應(yīng)。
(9)當(dāng)細(xì)菌毒素進(jìn)入人體后,會(huì)發(fā)生體液免疫。
(10)當(dāng)結(jié)核桿菌、麻風(fēng)桿菌進(jìn)入人體后,會(huì)發(fā)生細(xì)胞免疫。
(11)當(dāng)病毒進(jìn)入機(jī)體后,人體會(huì)發(fā)生體液免疫和細(xì)胞免疫。
(12)過敏原第一次進(jìn)入人體后,人體內(nèi)產(chǎn)生抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細(xì)胞的表面。當(dāng)相同過敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí),就會(huì)與吸附在細(xì)胞表面的相應(yīng)抗體結(jié)合,使上述細(xì)胞釋放組織胺等物質(zhì),引起毛細(xì)血管擴(kuò)張,血管壁通透性增強(qiáng),平滑肌收縮,腺體分泌增多等,引發(fā)各種過敏反應(yīng)。
(13)過敏反應(yīng)產(chǎn)生的抗體吸附在皮膚、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些細(xì)胞的表面,體液免疫中產(chǎn)生的抗體主要分布在血清中。
(14)過敏反應(yīng)屬于免疫過強(qiáng),風(fēng)濕性心臟病屬于自身免疫病,艾滋病屬于免疫缺陷病。
2.艾滋病的流行和預(yù)防
(15)艾滋病是由人類免疫缺陷病毒(HIV)引起,該病毒主要侵染人體 T 細(xì)胞。
(16)艾滋病主要通過性接觸、血液和母嬰三種途徑傳播。
第八單元 生物與環(huán)境
一、種群和群落
1.種群的特征
(1)種群具有種群密度、出生率和死亡率、遷出率和遷入率、年齡組成和性別比例四個(gè)基本特征。
拓展:
①種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)就是種群密度。
②決定種群大小和種群密度的重要因素是出生率和死亡率。
③預(yù)測(cè)種群數(shù)量的變化趨勢(shì)具有重要意義的種群特征是年齡組成
④種群的性別比例能夠影響種群密度。
2.種群的數(shù)量變化
(2)從組成種群的個(gè)體角度看,種群數(shù)量變化的內(nèi)在原因是種群內(nèi)部個(gè)體之間的斗爭(zhēng),每一個(gè)體都需占有一定的生存資源,包括對(duì)實(shí)物、空間和配偶的爭(zhēng)奪,使得在個(gè)體數(shù)量達(dá)到一定值斗爭(zhēng)加劇,引起種群數(shù)量的變化趨勢(shì)發(fā)生改變。
(3)種群數(shù)量呈“J”型增長(zhǎng)的條件是食物和空間無限、氣候適宜、沒有敵害等條件。J 型增長(zhǎng)的關(guān)系式:Nt=N0λt ;(4)自然界的資源和空間總是有限的,因此種群數(shù)量呈“S”型增長(zhǎng)。
拓展:
①自然界的資源和空間總是有限的,當(dāng)種群密度增大時(shí),種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)就會(huì)加劇,以該種群為食的動(dòng)物的數(shù)量也會(huì)增加,這就使種群的出生率降低,死亡率增高,有時(shí)會(huì)穩(wěn)定在一定的水平,形成“S”型增長(zhǎng)曲線。
②在環(huán)境條件不受破壞的情況下,一定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱為 K 值。
③漁業(yè)捕撈需要考慮該種群的增長(zhǎng)率問題,原則上說是要在種群數(shù)量超過K/2 時(shí)進(jìn)行捕撈,而且嚴(yán)格限制捕撈量,有利于有效地保護(hù)漁業(yè)資源。防治害蟲需要考慮改善環(huán)境,以降低 K 值,才能使防治效果最好。
(5)影響種群數(shù)量變化的因素有氣候、食物、天敵、傳染等。
3.群落的結(jié)構(gòu)特征
(6)同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合叫做群落。
(7)生物群落的結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu)。
①在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的分層現(xiàn)象,例如森林中自下而上分別有草本植物、灌木和喬木,形成群落的垂直結(jié)構(gòu)。
②某草地在水平方向上由于地形的變化、土壤濕度和鹽堿度的差異等因素,不同的地段往往分布著不同的種群,這就形成了群落的水平結(jié)構(gòu)。
拓展:
①森林生物群落的垂直結(jié)構(gòu)與光照強(qiáng)度密切相關(guān)。
②森林生物群落的水平結(jié)構(gòu)與陽(yáng)光、水、等生態(tài)因素密切相關(guān)。
4.群落的演替
(8)隨時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程,叫做演替。演替的種類有初生演替和次生演替兩種。
二、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
1.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
(1)有生物群落和它的無機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體叫做生態(tài)系統(tǒng)。
(2)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)(食物鏈和食物網(wǎng))兩方面。
(3)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者四部分。
(4)生物通過食物關(guān)系建立起來的聯(lián)系叫做食物鏈。捕食鏈不包括分解者。
2.物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用
(6)生態(tài)系統(tǒng)得物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。
(7)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開始。
(8)能量流動(dòng)特點(diǎn)為單向,逐級(jí)遞減。生態(tài)系統(tǒng)中,能量流動(dòng)只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí),再依次流向后面的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),因此是單向不可逆轉(zhuǎn)的。
拓展:
①能量金字塔呈正金字塔型,數(shù)量金字塔一般為正金字塔型,有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)倒金字塔型。
②在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,營(yíng)養(yǎng)級(jí)與能量流動(dòng)中消耗能量的關(guān)系是營(yíng)養(yǎng)級(jí)越低,消耗量越大。
(9)研究能量流動(dòng)可以幫助人們科學(xué)規(guī)劃、設(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用。
(10)組成生物體的C、H、O、N、P、S 等元素,都不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落,有從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程,這就是生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。
(11)結(jié)合“碳循環(huán)”圖解,簡(jiǎn)述碳循環(huán)的過程。
拓展:
①碳在無機(jī)環(huán)境中是以二氧化碳和碳酸鹽形式存在的。
②碳在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間是以二氧化碳形式進(jìn)行循環(huán)的。
③碳在生物群落中,以含碳有機(jī)物形式存在。
④大氣中的碳主要通過植物光合作用進(jìn)入生物群落。
⑤生物群落中的碳通過動(dòng)植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃燒等方式可以回到大氣中。
(12)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能,二者是同時(shí)進(jìn)行,彼此相互依存,不可分割的。能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放都離不開物質(zhì)的的合成和分解的等過程。物質(zhì)作為能量的載體,是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng);能量作為動(dòng)力,使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。
3.生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞
(13)生態(tài)系統(tǒng)的信息種類有物理信息、化學(xué)信息、行為信息三類。
(14)生態(tài)系統(tǒng)的信息的作用:1、生命活動(dòng)的正常進(jìn)行,離不開信息的作用,生物種群的繁衍,也離不開信息的傳遞。2、信息還能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
三、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)
1.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性
(1)生態(tài)系統(tǒng)所具有的保持或恢復(fù)自身結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)穩(wěn)定的能力,叫做生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(2)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性包括抵抗力穩(wěn)定性和恢復(fù)力穩(wěn)定性兩個(gè)方面。
(3)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。
(4)生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自我調(diào)節(jié)能力,因此具有抵抗力穩(wěn)定性。
(5)生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性與生態(tài)系統(tǒng)組成成分多少和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度有關(guān)。
(6)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性指生態(tài)系統(tǒng)受到外界干擾因素的破壞后恢復(fù)到原狀的能力。
(7)對(duì)于一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來說,抵抗力穩(wěn)定性與恢復(fù)力穩(wěn)定性的強(qiáng)弱是一般呈相反的關(guān)系(負(fù)相關(guān))。
(8)提高生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面要控制對(duì)生態(tài)系統(tǒng)干擾的程度,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的利用應(yīng)該適度,不應(yīng)超過生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力;另一方面,對(duì)人類利用強(qiáng)度較大的生態(tài)系統(tǒng),應(yīng)實(shí)施相應(yīng)的物質(zhì)、能量投入,保證生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)。
生物圈內(nèi)所有的植物、動(dòng)物和微生物,它們所擁有的全部的基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構(gòu)成了生物多樣性。生物多樣性的價(jià)值有潛在價(jià)值、間接價(jià)值(生態(tài)功能)和直接價(jià)值。
(12)生物多樣性破壞的原因有人類對(duì)資源的過度開發(fā)、破壞,對(duì)環(huán)境的污染,破壞食物鏈等。保護(hù)生物多樣性可以概括為就地保護(hù)和易地保護(hù),協(xié)調(diào)人與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系。