第一章 人体的内环境与稳态
人体的内环境与稳态细胞生活的环境 单细胞生物: 细胞直接与外界环境进行物质交换 细胞外液(内环境) 血浆 组织液 淋巴 构成及关系 成分:水>蛋白质>无机盐>其他物质 多细胞生物 (生活在 细胞外液中) 细胞外液的成分 区别:血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少 不属于内环境成分的是:消化道、呼吸道、尿道中的液体;细胞内的液体;血细胞、血红蛋白 渗透压:其大小与无机盐和蛋白质的含量有关 血浆渗透压为770kPa 实例:导致组织水肿的原因 ① 血浆蛋白减少②毛细血管破裂 ③淋巴回流受阻 酸碱度:与血浆中NaHCO3/H2CO3, Na2HPO4/NaH2PO4等缓冲对有关 血浆Ph为~ 温度: 人体细胞温度一般在37℃
内环境稳态 细胞外液的理化性质 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 调节机制 实质:化学成分和理化性质的相对稳定 概念: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 参与调节的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统 维持稳态的调节机制:神经——体液——免疫调节网络 意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
第二章 动物和人体生命活动的调节
一、神经调节
1、 神经调节的基本方式:反射 反射 神经调节的结构基础:反射弧 反射弧:感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器 2、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位:K离子外流 外正内负 动作电位:Na离子内流 外负内正 局部电流:刺激→膜电位变化→电位差→电荷移动→局部电流 膜外电流:未兴奋区→兴奋区,膜内电流:兴奋区→未兴奋区 传导特点:双向传导 3、兴奋在神经元之间的传递 突触的结构包括突触前膜、突触间隙膜和突触后膜 兴奋传递过程:突触小泡(递质)→ 突触前膜→突触间隙→ 突触后膜(有受体)→产生兴奋或抑制 传导中的信号变化:电信号——化学信号——电信号 传递方向:只能由上一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或胞体。 传递特点:单向传递 单向传递的原因:神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。 4、人体的神经中枢: 下丘脑:体温调节中枢、水平衡调节中枢、血糖调节中枢、生物的节律行为 脑干:呼吸、心跳中枢 小脑:维持身体平衡的作用 大脑:调节机体活动的最高级中枢 脊髓:调节机体活动的低级中枢 5、大脑的高级功能:除了对外界的感知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。语言功能是人类特有的高级功能。 书写中枢(W区):此区发生障碍,病人表现为 不能写字 。 视觉语言中枢(V区):此区发生障碍,病人表现为 看不懂 。 运动语言中枢(S区):此区发生障碍,病人表现为 不能讲话 。 听觉语言中枢(H区):此区发生障碍,病人表现为 听不懂 6、神经的分级调节 脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。(例如排尿中枢在脊髓,但受大脑调控)
二、激素调节
1、 激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节 2、 人体主要内分泌腺及其分泌的激素 内分泌腺 下丘脑 垂体 激素 促甲状腺激素释放激素 促性腺激素释放激素 生长激素 促性腺激素 促甲状腺激素 甲状腺 胰岛A细胞 胰岛B细胞 肾上腺髓质 主要是睾丸 主要是卵巢 甲状腺激素 胰高血糖素 胰岛素 肾上腺素 雄性激素 雌性激素 主要功能 刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素 促进垂体合成并分泌促性腺激素 促进生长 维持性腺的正常生长发育,促进性激素的合成和分泌。 维持甲状腺的正常生长发育,促进甲状腺激素的合成和分泌。 促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解。 加速肝糖原分解,使血糖浓度升高。 促进血糖合成糖原,加速血糖分解,降低血糖浓度。 增强心脏活动,使血管收缩、血压上升,促进糖原分解,使血糖升高。 分别促进雄、雌性生殖器官的发育和生殖细胞形成,激发和维持各自第二性征;雌性激素还能激发和维持雌性正常的性周期。 3、血糖调节 正常值:—1.2g∕L 关于尿糖的测定:将尿液与斐林试剂在试管内混合后,溶液呈蓝色。沸水浴处理后,如溶液产生了砖红色沉淀,则可判定该尿液中含有葡萄糖。 血糖过高:① 高血糖(空腹高于130 mg/dL) ② 糖尿(高于160 mg/dL~180mg/dL) 糖尿病病因:胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足 糖尿病症状:多饮,多尿,多食,体重减少。 血糖的三个来源:食物、肝糖原的分解、非糖物质的转化 三个去处:氧化分解、合成肝糖原肌糖原、转化成脂肪蛋白质等 增加 去路 胰 岛 素 减少 来源 1.促进氧化分解 2.促进合成糖原 3.促进转化成非糖物质 1.抑制肝糖原分解 2.抑制非糖物质转化 血糖 升高时 下丘脑有 关神经 降低时 作用于胰岛B细胞 血糖降低 血糖升高 作用于胰岛A细胞 作用于肾上腺 增加 胰高血 来源 糖素 肾上腺素 1.促进肝糖原分解 2.促进非糖物质转化 血糖平衡 3、激素间的作用
协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果。如生长激素和甲状腺激素对生长发育的作用。
拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。如胰岛素和胰高血糖素对血糖含量的调节。
4、激素分泌量的调节:反馈调节 (—) 下丘脑
反 促甲状腺激素释放激素 馈
垂 体 (—) 调
节 促甲状腺激素
甲状腺
甲状腺激素
细胞代谢
5、激素调节的特点:
微量和高效、通过体液运输(人体各个部位)、作用于靶器官或靶细胞
三、神经调节与体液调节的关系
1、体液调节:激素、CO2等化学物质通过 体液传送 的方式对生命活动进行调节。 激素调节 是体液调节的主要内容 2、神经调节与体液调节的区别 比较项目 作用途径 反应速度 作用范围 作用时间 神经调节 反射弧 迅速 准确比较局限 短暂 体液调节 体液运输 较缓慢 较广泛 比较长 3、 体温调节
(1)当外界环境温度降低时,由 神经调节 和 体液调节 双重调节完成;在外界环
境温度接近或高于体温时,仅由 神经 调节完成。
(2)体温恒定是 产热量 和 散热量动态平衡的结果,所以 产热量寒冷时大于炎热
时,散热量寒冷时大于炎热时。
(3)体液调节:甲状腺激素、肾上腺素,二者协同作用
皮肤血管收缩 寒冷刺激 炎热刺激 皮肤冷觉 感受器 下丘脑 体温调节 中枢 皮肤温觉 感受器 立毛肌收缩 骨骼肌收缩 肾上腺素分泌增多 甲状腺素分泌增多 皮肤血管舒张 汗腺分泌加强 增加散热 减少散热 增加产热
4、水盐调节
饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸 细胞外液渗透压升高(—) (+) 下丘脑渗透压感受器 细胞外液渗透压下降 细胞外液渗透压下降 (—) 大脑皮层 垂体 释放 产生渴感 抗利尿激素 (+) 肾小管、集合管重吸收水 (-) 尿量 主动饮水 补充水分 (1)水盐平衡调节过程既有 神经 调节,也有 神经——体液 调节。
(2)水盐平衡也是受到 神经 和体液双重调节的。抗利尿激素是调节水盐平衡的主要激素,是由 下丘脑 合成,然后储存于垂体后叶,再由 垂体后叶 释放出来。 5、神经调节与体液调节的关系:
①:不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节
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
四、免疫调节
1、 免疫器官(如:扁桃体、淋巴结、骨髓、胸腺、脾等) 吞噬细胞 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、溶菌酶等) 2、人体的三道防线 第一道防线:皮肤、粘膜等 非特异性免疫 第二道防线:体液中杀菌物质(溶菌酶)、吞噬细胞) 第三道防线:免疫器官和免疫细胞。特异性免疫 体液免疫(B细胞起作用)
细胞免疫(T细胞起作用)
3、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:专门抗击抗原的蛋白质。化学本质是免疫球蛋白,主要分布于血液,也分布于组织液和外分泌液(如乳汁中) 4、体液免疫过程
抗原 吞噬细胞 T细胞 B细胞 记忆B细胞 (如细菌) 浆细胞 抗体 抗体与抗原结合 吞噬细胞消化
5、细胞免疫过程
抗原 吞噬细胞 T细胞 记忆T细胞 (如病毒) 效应 T细胞 作用于靶细胞
激活靶细胞中的溶酶体酶
使靶细胞裂解,抗原暴露, 被抗体消灭
吞噬细胞和T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起作用。
过敏反应:是指已产生免疫的机体,在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。 6、免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病:类风湿关节炎、风湿性心脏病、系统性红斑狼疮 免疫缺陷病 : 艾滋病 过敏反应的特点:发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞, 也不会引起组织严重损伤;有明显的个体差异和遗传倾向
第三章 植物激素的调节
植 物激素生长素的生理作用植物生长素的发现植物激素:由植物体内产生,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。 产生部位:胚芽鞘尖端 感光部位:胚芽鞘尖端 生长部位:胚芽鞘尖端下面一段 横向运输:发生部位:尖端 影响因素:单侧光照、重力、离心力 运输: 极性运输:从形态学上端运输到形态学下端。是主动运输 植物向光性的原因 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,因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲 生长素 生理作用:a.促进植物生长b.促进扦插的枝条生根c.促进果实发育d.防止落花落果 两重性: 低浓度促进,高浓度抑制 实例:顶端优势 生长素浓度与所起作用的关系 同一植物敏感度:根>芽>茎 不同植物:双子叶植物>单子叶植物 赤霉素:促进细胞伸长,从而引起植株增高,促进种子萌发和果实发育 细胞分裂素:促进细胞分裂 脱落酸:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老和脱落 乙烯:促进果实成熟
其他植物激素种类及作用 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 例如:2,4—D 萘乙酸 第四章 种群和群落
空间结构 种群的概念 同一时间 同一地域 同种生物 所有个体 种群密度 单位面积或单位体积中的个体数 种群最基本的数量特征 ..调查方法 样方法:要求平均数,随机取样,多适用于 植物、活动性弱的昆虫 标志重捕法: N=(M×n)/m,多适用于动物 种群的特征 种群的特征 “J”型曲线 出生率和死亡率 决定种群密度和种群数量 ..迁入率和迁出率 直接影响种群密度 ..年龄组成 预测种群数量未来变化 ..增长型 稳定型 衰退型 性别比例 间接影响种群密度 应用:性引诱剂降低害虫种群密度 ..空间特征 均匀分布、随机分布、集群分布 理想条件,食物空间充足,无敌害 种群数量 指数增长,Nt=N0λt 种群增长率,一直保持不变 .....λ........条件有限,空间食物制约 种群数量 达到环境容纳量(K值)后停止 增长,有时在K值左右波动 种群增长率先增大,后减小,K/2时最大 ...................种群的数量变化两种增长曲线 “S”型曲线 种群数量的波动和下降 群落概念 增长、波动、稳定、下降 群落的结构 同一时间、同一地域、各种生物种群总和 ..物种组成 区别不同群落的重要特征 丰富度 群落的物种数目 ..优势种 群落中的优势种群 ....互利共生 豆科植物和根瘤菌、地衣----藻类和真菌共生体 寄生 蛔虫与人、菟丝子与大豆、寄生菌(或病毒)和宿主 竞争 大小草履虫、农作物与杂草 捕食 羊和草、青蛙和昆虫 同一片森林植物分层 阳光 高山植被随海拔变化 温度 海洋植物 阳光 原因:地形起伏、湿度、光照 特点:种群密度呈镶嵌分布 群落特征 种间特征 垂直结构 水平结构 概念 随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程 群落的演替演替类型 初生演替 开始于裸地或荒原上的演替 次生演替 原有土壤条件甚至种子等繁殖体保留地上的演替 干旱等不良条件下:进行退化式演替 适宜条件趋势:物种多样性的增加和群落稳定性的提高 人类活动对群落演替的影响有时会超过其他自然因素 ..演替方向 影响因素 种间关系:
名称 关系 竞争 捕食 数量坐标图 能量关系图 特点 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,举例 牛与羊;农作物与杂草;大草履虫与小草履虫 如图a;生存能力相同,则如图b 数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后羊和草;狼与兔;青蛙与昆虫 能量关系图 减少”的不同步性变化 关系名称互利共生数量坐标图 特点数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化举例大豆与根瘤菌蛔虫与如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会人;菟丝子与大豆;噬菌体与被侵染的细菌寄生
生活得更好第五章 生态系统及其稳定性
一、生态系统的结构 二、生态系统 的能量流动 注:(1)第一营养级 (2)第二营养级 能量来源:生产者固定的太阳能 能量来源:初级消费者同化的第一营养级去路: 自身呼吸作用 的能量 分解者分解利用 去路: 自身呼吸作用 流向下一营养级 分解者分解利用 流向下一营养级 (3)呼吸作用过程中,能量以热能形式散失。 特点:单向传递、逐级递减。传递效率:10%~20% 意义:(1)设法调整生态系统能量流动关系,使能量持续、高效地流向对人类有利的部分。(2)在生态农业中,实现了能量多级利用。 概念:生物群落+无机环境 非生物的物质和能量:(无机环境)为生物提供物质和能量 生产者:自养生物,主要是绿色植物,还有硝化细菌、硫细菌等 消费者:绝大多数动物和寄生生物(寄生菌)分为又分为初级 组成成分 消费者、次级消费者、三级消费者等级别。 分解者:营腐生生活的细菌、真菌、腐生动物; ................ 将有机物分解为无机物。 据能量流动的方向,用箭头将的四种成分之间的联系表示出来: 非生物环境 生产者 消费者 分解者 食物链:一条完整的食物链,必须从生产者开始。 ...营养结构 食物网:在食物网中,两种生物之间有可能既是捕食关系, ..又是竞争关系。 ..概念:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。 过程: 太阳能 三、生态系统 的物质循环 概念: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。 范围:生物圈 特点:全球性、反复利用 碳循环: 光合作用、化能合成作用(CO2) 无机环境 生物群落 (CO2、碳酸盐) ①呼吸作用②微生物分解作用(CO2) (含碳有机物) ③化石燃料燃烧 温室效应:化石燃料燃烧、植被的破坏,使大气中CO2含量上升,导致气温升高。 能量流动与物质循环的关系:能量流动以物质循环为载体,物质循环以能量流动为动力。二者紧密联系,能量流动伴随物质循环而进行。 1、物理信息 生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息。物理信息的来源可以是无机环境,也可以是生物。 2、化学信息 生物在生命活动过程中产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。多数动物体中都存在能传递信息的化学物质——信息素。 3、行为信息 动物的特殊行为,对于同种或异种动物能够传递信息,即生物的行为特征可以体现行为信息。例:蜜蜂字舞。 ..8...利于生命活动的正常进行 利于生物种群的繁衍 调节生物的种间关系, 维持生态系统的稳定 提高农产品或畜产品的产量 对有害动物进行控制 四、生态系统 的信息传递 生态系统中信息的种类 五、生态系统的稳定性 信息传递在生态系统中的作信息传递在农业生产中的应概念: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。
生态系统的自我调节能力。负反馈调节在生态系统中普遍存在,是生态系统自我调节能力的基础。当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统难以恢复。
抵抗力稳定性和恢复力稳定性:
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叫抵抗力稳定性; ..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叫恢复力稳定性。 ..生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,其自我调节能力就强,抵抗力稳定性就...强,而恢复力稳定性弱。 ..提高生态系统的稳定性:
一方面要控制对生态系统的干扰程度 ,对生态系统的利用应适度,不应超过生态系统的自我调节能力;另一方面,对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量 投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。
第六章 生态环境的保护
我国人口现状 计划生育使出生率和死亡率明显下降; 人口基数大,仍将在较长时间内持续增长 2010年 亿以内; 2020年 亿以内 21世纪中叶后,开始缓慢下降 人均资源占有量低 环境污染加剧 控制人口增长 ...... 加大保护资源和环境的力度 ............植树造林 治理污染 加强生物多样性保护 推进生态农业 我国人口目标 人口增长对环境的影响人口增长对生态环境的影响 人口与环境的协调 生态环境的保护保护我们共有的家园全球性环境生态问题全球气候变化 温室气体CO2等大量排放,气候变暖,冰川融化,海平面上升 水资源短缺 臭氧层破坏 氟利昂等大量排放,臭氧层破坏,紫外线辐射增强 酸雨 土地荒漠化 植被的破坏是主要原因 海洋污染生物多样性锐减 基因多样性 ..物种多样性 ..生态系统多样性 .... 生物多样性内容 保护生物多样性生物多样性价值 潜在价值 尚不清楚 ..间接价值 生态功能 ..直接价值 食用、药用、旅游、科研价值 ..就地保护 建立保护区 ..易地保护 植物园、动物园、繁育中心 ..利用生物技术保护濒危物种基因 加强立法、执法和宣传教育 保护措施 可持续发展自然、经济、社会的持久而协调的发展 实现措施 保护生物多样性 .......保护环境和资源 .......建立人口、环境、科技和资源消费的协调平衡
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