植物生命活动的调节.docx

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植物生命活动的调节

植物生命活动的调节

1、生长素的发现

（1）达尔文的试验：

实验过程：

①单侧光照射，胚芽鞘弯向光源生长——向光性；

②切去胚芽鞘尖端，胚芽鞘不生长；

③不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘尖端，胚芽鞘直立生长；

④不透光的锡箔小帽套在胚芽鞘下端，胚芽鞘弯向光源生长

（2）温特的试验：

试验过程：

接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘向对侧弯曲生长；未接触胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘不生长

（3）郭葛的试验：

分离出该促进植物生长的物质，确定是吲哚乙酸，命名为生长素

3个试验结论小结：

生长素的合成部位是胚芽鞘的尖端；

感光部位是胚芽鞘的尖端；

生长素的作用部位是胚芽鞘的尖端以下部位

2、对植物向光性的解释

单侧影响了生长素的分布，使背光一侧的生长素多于向光一侧，从而使背光一侧的细胞伸长快于向光一侧，结果表现为茎弯向光源生长。

2、判断胚芽鞘生长情况的方法

一看有无生长素，没有不长

二看能否向下运输，不能不长

三看是否均匀向下运输

均匀：

直立生长

不均匀：

弯曲生长（弯向生长素少的一侧）

3、生长素的产生部位：

幼嫩的芽、叶、发育中的种子

生长素的运输方向：

横向运输：

向光侧→背光侧

极性运输：

形态学上端→形态学下端

（运输方式为主动运输）

生长素的分布部位：

各器官均有，集中在生长旺盛的部位如芽、根顶端的分生组织、发育中的种子和果实。

4、生长素的生理作用：

●生长素对植物生长调节作用具有两重性，一般，低浓度促进植物生长，高浓度抑制植物生长（浓度的高低以各器官的最适生长素浓度为标准）。

●同一植株不同器官对生长素浓度的反应不同，敏感性由高到低为：

根、芽、茎（见右图）

●顶端优势是顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。

原因是顶芽产生的生长素向下运输，使近顶端的侧芽部位生长素浓度较高，从而抑制了该部位侧芽的生长。

5、生长素类似物在农业生产中的应用:

●促进扦插枝条生根

●防止落花落果；

●促进果实发育（在未授粉的雌蕊柱头上喷洒生长素类似物，促进子房发育为果实，形成无子番茄）；

●控制性别分化（促进花芽向雌花分化，从而提高产量）

6、其他植物激素

名称

主要作用

赤霉素

促进细胞伸长、植株增高，促进果实生长

细胞分裂素

促进细胞分裂

脱落酸

促进叶和果实的衰老和脱落

乙烯

促进果实成熟

7、植物细胞的分化、器官的发生、发育、成熟和衰老，整个植株的生长等，是多种激素相互协调、共同调节的结果。

人体的稳态

一、稳态的生理意义

1、内环境：

（1）单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换，而人体细胞必须通过内环境才能与外界环境进行物质和能量交换。

（2）内环境的组成：

细胞内液

体液血浆

细胞外液组织液

（内环境）淋巴

（3）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介：

2、稳态

（1）概念：

在神经系统和内分泌系统等的调节下，机体会对内环境的各种变化做出相应的调整，使得内环境的温度，渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态。

（2）意义：

维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。

二、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：

皮肤（血管、汗腺）

4、体温调节过程：

（1）寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢

→皮肤血管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、

骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热）

→体温维持相对恒定。

（2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢

→皮肤血管舒张、汗液分泌增多（增加散热）

→体温维持相对恒定。

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

神经系统的结构和功能

1、神经系统的结构基础：

神经元

细胞体（含细胞核）神经元的结构模式图：

突起

细胞体和树突

树突

轴突

轴突

神经末梢

突触小体（神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫突触小体）

2、兴奋在神经纤维上的传导

（1）兴奋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

①动作电位的产生：

（2）兴奋在神经纤维上的传导过程

未受到刺激时的膜电位：

外正内负（静息电位）极化状态

兴奋区域的膜电位：

外负内正（动作电位）反极化状态

兴奋区域与未兴奋区域形成电位差，这样就形成了局部电流

电流方向在膜外由未兴奋区域流向兴奋区域；在膜内由兴奋区域流向未兴奋区域

（3）兴奋在神经纤维上的传导特点：

不衰减性、绝缘性、双向性

3、兴奋在神经元之间的传递—通过“突触”这一结构完成，由“神经递质”将突触前膜的兴奋传至后膜

线粒体

突触小泡（含有神经递质）

突触小体

突触

突触前膜（轴突膜）

突触间隙（组织液）

突触后膜（另一个神经元的胞体膜或树突膜）

（1）兴奋在神经元之间的传递过程：

当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放神经递质。

神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，从而将兴奋传至另一个神经元

（2）兴奋传递过程中信号的转变:

电信号→化学信号→电信号

（3）兴奋在神经元间传递的特点：

单向性（只能由突触前膜传至突触后膜）

原因：

神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。

4、神经调节的基本方式：

反射：

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（要点：

具有神经系统的动物才会出现反射现象）

5、完成反射的结构基础：

反射弧：

是反射活动的结构基础和功能单位。

感受器：

感觉神经末稍和与之相连的各种特化结构，感受刺激产生兴奋

传入神经（一个神经元细胞）

组成神经中枢：

在脑和脊髓的灰质中，功能相同的神经元细胞体汇集在一起构成

传出神经（一个神经元细胞）

效应器：

运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体

6、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。

语言功能是人脑特有的高级中枢，大脑皮层中与语言功能有关的区域为言语区。

（1）白洛嘉区（表达性失语症）：

不能说话，不能书写。

能理解语言

（2）韦尼克区：

可说话，可听声音。

不能理解语言

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、感觉、运动等高级中枢

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

高等动物的内分泌系统与体液调节

1、体液调节的概念：

激素等化学物质（除激素外，还有其他调节因子，如CO2等），通过体液传递的方式对生命活动进行调节。

2、主要激素

分泌器官

激素名称

化学本质

作用部位

主要生理作用

下

丘

脑

促甲状腺激素释放激素

蛋白质

垂体

刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素

促性腺激素释放激素

蛋白质

垂体

能够促进垂体合成和分泌促性腺激素

垂

体

促甲状腺激素

蛋白质

甲状腺

促进甲状腺的生长和发育，调节甲状腺激素的合成和分泌

促性腺激素

蛋白质

性腺

促进性腺的生长和发育，调节性激素的合成和分泌

生长激素

蛋白质

全身

促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长

催产素

蛋白质

子宫

刺激子宫促进其收缩

抗利尿激素

蛋白质

肾

促进肾集合管对水的重吸收，使尿量减少

甲状

腺

甲状腺激

素

氨基酸衍生物

全身

促进新陈代谢，促进幼小动物的发育，促进神经系统的发育，提高神经系统的兴奋性——三促一提

肾

上

腺

肾上腺素

全身

促进肝糖元分解为葡萄糖，促进代谢增加产热量——两个促进

胰

岛

胰岛素

蛋白质

全身

降低血糖浓度，促进血糖的去路，抑制血糖的来源——三促进三抑制

胰高血糖素

蛋白质

肝脏

升高血糖，促进肝糖元分解，促进非糖物质转化

卵

巢

雌激素

固醇

全身

促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的生成，激发并维持雌性的第二性征和正常的性周期

孕激素

固醇

卵巢乳腺

促进子宫内膜和乳腺的生长发育，为受精卵着床和泌乳准备条件

睾

丸

睾酮

固醇

全身

促进雄性生殖器官的发育和精子的生成，激发并维持雄性的第二性征

（促甲状腺激素释放激素）（促甲状腺激素）

3、甲状腺激素分泌的分级调节

相关神经

（+）

寒冷、紧张下丘脑垂体甲状腺甲状腺激素

（-）

（-）

反馈调节

5、血糖平衡的调节

（1）正常情况下血糖的来源和去向（书25页图2—9）

CO2+H2O+能量

+能量

食物中的糖类

肝糖原、肌糖原

肝糖原

脂肪、某些氨基酸等

脂肪等非糖物质

胰高血糖素调节胰岛素调节

（2）血糖平衡调节的过程

调节血糖的激素：

（1）胰岛素：

（降血糖）

分泌部位：

胰岛B细胞

作用机理：

①促进血糖进入组织细胞，并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。

②抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（抑制2个来源，促进3个去路）

（2）胰高血糖素：

（升血糖）

分泌部位：

胰岛A细胞

作用机理：

促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖（促进2个来源）

血糖不平衡：

过低—低血糖病；过高—糖尿病

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

尿糖是指尿液中含有葡萄糖，这是从成分上进行考虑的（产生糖尿的原因可能是肾的重吸收的问题，可能是胰岛素分泌不足，也可能是一次食糖过多。

）

6、拮抗作用和协同作用

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。

免疫系统与免疫功能

免疫器官（如：

扁桃体、淋巴结、骨髓、胸腺、脾等）

吞噬细胞

1、免疫系统的组成免疫细胞T细胞（在胸腺中成熟）

淋巴细胞B细胞（在骨髓中成熟）

免疫活性物质（如：

抗体、淋巴因子等）

第一道防线：

皮肤、粘膜等

非特异性免疫（先天免疫）第二道防线：

体液中杀菌物质（溶菌酶）、吞噬细胞

2、免疫特异性免疫（获得性免疫）第三道防线：

体液免疫（主要是B细胞起作用）和细胞免疫（主要是T细胞起作用）

3、免疫系统的功能：

防卫功能、监控和清除功能

4、抗原：

能够引起机体产生特异性免疫反应的物质（如：

细菌、病毒、人体中坏死、变异的细胞、组织）

抗体：

是机体受抗原刺激，由浆细胞（效应B细胞）产生的，并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。

（本质：

蛋白质）抗体主要分布于血清。

淋巴细胞识别入侵者注意：

二次免疫的相关知识

1.

启动免疫应答

特异性免疫

细胞免疫（抗原进入细胞）体液免疫过程：

（抗原没有进入细胞）

体液免疫和细胞免疫的对比和关系图

体液免疫

细胞免疫

作用对象

没有进入细胞的抗原

病原体、被抗原侵入的宿主细胞（靶细胞）和癌细胞

作用方式

效应B细胞产生的抗体与相应的抗原发生特异性结合，活化的辅助性T淋巴细胞释放淋巴因子，促进细胞免疫的作用

①活化的细胞毒T细胞攻击靶细胞②活化的辅助性T淋巴细胞释放淋巴因子，促进细胞免疫的作用

关　系

对外来病原体进行免疫的时候并不是单一的起作用，而是两者结合起来起作用，只不过在起作用的时候分主次关系罢了。

免疫失调引起的疾病

1、过敏反应：

免疫系统的过渡反应

概念：

已产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原（过敏原）的刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱。

（过敏原首次侵入机体，刺激机体产生相应抗体，但不引起过敏反应）

病例：

花粉（过敏原）→皮肤荨麻疹；海鲜→呕吐；动物毛屑→过敏性鼻炎

（1）特点：

①发作迅速，反应强烈，消退较快；②一般不会破坏正常组织细胞，也不会引起组织损伤；③有明显的遗传倾向和个体差异。

（2）致敏原诱发过敏反应的物质，可以是小分子，只对部分人起作用。

2、免疫缺陷病：

机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病。

分为先天免疫缺陷病、后天获得免疫缺陷病，具体有先天性胸腺发育不全、获得性免疫缺陷综合症等。

艾滋病（AIDS）：

获得性免疫缺陷综合症

病因：

感染“人类免疫缺陷病毒（HIV）”（一种RNA病毒）引起

发病机理：

HIV侵入T细胞，使T细胞大量死亡⇒患者丧失一切免疫功能

主要传播途径：

性传播、血液传播、母婴传播

免疫接种：

人工自动免疫——经预防接种获得；人工被动免疫——人体经注射抗体获得

疫苗疫苗是用于预防接种的生物制品。

疫苗有灭活疫苗（如：

狂犬病、斑诊伤寒疫苗等）；减毒活疫苗（如：

麻疹、脊髓灰质炎疫苗等）；和分离的微生物成分或其产物。

种群

一、种群的特征

1、种群的概念：

生活在一定区域的同种生物的全部个体

2、种群的基本特征（个体不具有）

直接影响种群密度

种群密度——种群最基本的数量特征

出生率和死亡率

间接影响种群密度

年龄组成——预测种群密度的大小

性别比例——通过影响出生率影响种群密度

（1）种群密度

①概念：

种群在单位面积或单位体积中的个体数

②调查方法:

标志重捕法

一　　╳　　二　

标志重

捕法

步骤:

抓捕→标记→释放→重捕→估算

（除以面积）

总数=

两次捕到

计算方法:

（２）年龄结构：

一个种群中各个年龄期的个体数目的比例

增长型稳定型衰退型

（３）性别比例的农业应用：

利用人工合成的性引诱剂（信息素）诱杀某种害虫的雄性个体，破坏了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度明显降低。

二、种群的增长方式

1、种群增长的“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（无限条件/无环境阻力）

（2）数学模型：

Nt=N0λt

①N0为种群的起始数量②第二年的种群数量是第一年的λ倍③每年的增长率和λ倍都保持不变

（3）特点:

种群数量无限增长

（4）适用范围:

种群迁入新环境的开始一段时间;

实验室理想条件下

（5）意义：

反映种群增长的潜力和趋势（能体现达尔文生物进化论中的“过度繁殖”这一观点）

种群数量

2、种群增长的“S”型曲线

判断是S型曲线还是J型曲线增长？

看题目所给的条件：

①若资源，食物，空间等都理想，则J型增长

时间

②若资源，食物，空间只要有一个受限制，则S型

（1）形成条件：

（存在环境阻力）食物、空间有限，有捕食者存在等非理想条件

有最大值：

K值（环境容纳量）应用：

濒危生物环境（K值）改良

（2）特点：

在K/2值时，种群增长速率最大，应用：

鱼类捕捞

增长率是变化的K值时，种群停止增长处于波动状态

（K值时环境中出生率等于死亡率，迁出率等于迁入率，各值都互相抵消）

（3）适用范围:

自然种群的增长规律

三、种群的数量波动及调节

1．种群的非周期性与周期性波动

外源性因素：

气候、食物、疾病、寄生和捕食等。

2、调节种群数量的因素包内源性因素：

行为调节和内分泌调节

群落

一、群落的物种组成和优势种

1、群落的概念：

同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

2、群落的物种组成：

群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，不同群落的物种数目有差别。

主要包括：

动物、植物和微生物。

物种组成不同：

区别不同群落的重要特征。

例：

我国新疆北部森林的主要树种是常绿针叶乔木（优势树种为松、杉等），南方森林的主要树种是常绿阔叶乔木；

物种数目不同（越靠近热带地区，单位面积内的物种越丰富）

二、植物群落结构

概念：

大多数群落在垂直方向上具有明显的分层现象

例

森林植物垂直分层的关键因素：

阳光（提高了群落利用光能等资源的能力）

森林动物垂直分层的关键因素：

食物（和栖息空间）

水平结构：

水平方向上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；

（影响因素：

地形的变化、土壤湿度、盐碱度、光照强度、生物自身生长特点、人与动物的影响）

时间结构：

包括昼夜变化和季节变化

三、群落的类型：

1、森林　2、草原　3、荒漠　4、苔原

其中，热带雨林是地球上最丰富的基因库。

草原主要受到降雨量得影响。

苔原的群落结构简单，种类稀少。

四、群落的演替

①初生演替：

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的演替。

例如在裸岩、沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

演替的过程：

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，如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。

顶级群落：

与当地的气候和土壤条件处于平衡状态，群落结构最稳定，只要没有外力干扰，它将永远保持原状，主要由平均温度和年降雨量决定。

如高温高湿条件下的热带雨林。

生态系统

一、生态系统的营养结构

1、生态系统的概念：

由生物群落与非生物环境共同组成的一个生态学功能系统，叫生态系统

生态系统的组成成分：

非生物环境（有机物、无机物、气候和能源）和生物群落（生产者、消费者和分解者）。

生态系统的功能：

能量流动和物质循环

2．食物链的组成成分：

生产者与消费者

举例：

植物蝗虫青蛙蛇鹰

生产者初级消费者次级消费者三级消费者四级消费者

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

食物网：

许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构，就是食物网。

食物链与食物网的作用：

食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。

（1）食物链的共同特点：

①每一条食物链均以生产者为起点，无分解者

②生产者永远是第一营养级。

③N级消费者处于第N+1营养级

（2）食物网：

错综复杂的食物网是生态系统保持相对稳定的重要条件

食物网越复杂，生态系统越稳定，抵抗外界干扰的能力就越强

食物网中生物之间的关系不是单一的；各种生物处的营养级的级别，并不是一成不变的

3、生物放大：

这些有害物质通过食物链逐级积累和浓缩，在生物体内高度富集，导致危害的现象。

4、生态金字塔包括能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔，后两者在某些生态系统中可能出现倒置的现象，但能量金字塔永远是正金字塔型的。

二、能量流动和物质循环

1、能量流动的概念：

在生态系统中，能量不断沿着太阳→植物→植食动物→肉食动物→顶位肉食动物的方向流动，这就是生态系统中的能量流动。

能量的源头:

太阳能

起点:

从生产者固定太阳能开始（通过光合作用过程进入）

输入生态系统的总能量:

生产者所固定的全部太阳能总量

后一营养级同化的能量

能来流动的渠道:

食物链和食物网

前一营养级同化的能量

能量传递效率=

能量散失的形式:

热能（呼吸作用产生）

3、能量流动的特点：

单向流动，逐级递减

单向流动:

不可逆，也不能循环利用　　

能量传递效率一般约为10%

逐级递减：

能量不能100%传递给下一营养级的原因：

有部分能量被呼吸消耗及流向分解者

5、生态系统中物质循环的特点：

无机环境中的物质可以被生物群落反复利用

6、生态系统中的碳循环

（1）碳在无机环境（大气）中的存在形式：

CO2；碳在生物群落中传递形式：

含碳有机物

碳在生物群落中传递的途径：

食物链、食物网

碳在无机环境与生物群落之间的循环形式：

CO2

（2）CO2进入生物群落的途径：

光合作用

（3）CO2进入无机环境的途径：

①动植物的呼吸作用②微生物的分解③化石燃料的燃烧

7、能量流动与物质循环的关系

项目

能量流动

物质循环

形式

以有机物形式流动

以无机物形式流动

特点

单向传递、逐级递减

循环反复

范围

生态系统各营养级之间

生物群落与无机环境之间（全球性）

联系

同时进行、相互依存（物质是能量流动的载体能量是物质反复循环的动力）

三、生态系统的稳态及其调节

1、稳态：

生态系统内部的所有成分彼此相互协调，保持稳定的现象称稳态。

是通过生态系统的自我调节过程实现的。

2、生态系统的自我调节功能―――反馈调节

（1）负反馈：

抑制和减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。

　结果:

维持生态系统的稳定。

（２）正反馈：

加速最初所发生的变化。

　结果：

使生态系统远离稳态。

３、生态系统的自我调节功能是有一定限度的，当外来干扰因素超过一定限度的时候，生态系统的自我调节功能就会受到损害。

人类与环境

一、人类对全球环境的影响

1、温室效应与全球变暖

（1）主要原因：

化石燃料的大量燃烧，植被的破坏。

导致大气中二氧化碳含量迅速上升，全球气温升高

（２）采取措施：

减少煤、石油的燃烧，植物造林，保护植被，开发新能源。

2、臭氧减少危机地球所有生物：

（1）臭氧层作用

（2）臭氧层被破坏的原因（3）危害

3、酸雨：

（1）主要成分：

硫酸和硝酸

（2）危害（3）防治办法

4、水体污染：

例：

富营养化：

Ｎ、Ｐ元素过多引起，浮游藻类大量繁殖，水中的溶解氧大量减少（呼吸消耗氧），最后藻类、鱼类等生物因缺氧大量死亡。