必修3穩態與環境

一、植物的激素調節

1、植物生長素的發現和作用

（1）發現過程

①達爾文實驗結論：生長和彎曲與胚芽鞘的穌有關；感受光刺激的部位是尖矍，向光

彎曲的部位是尖端以下的部位。在單側光的照射下，使背光側生長快,出現向光彎曲。

②拜爾實驗結論：尖端產生了一種化學物質,分布不均勻造成胚芽鞘彎曲生長。

③溫特實驗結論：生長素的產生部位：胚芽鞘的尖端；生長素發揮作用的部位:尖端下

部；

感受光刺激的部位是：尖端：生長彎曲的部位是:尖端下部

植物激素的概念——由植物體內產生,能從產生部位運送到作用部位,對植物的生長發

育有顯著影響的微量有機物，稱為植物激素。

（2）生長素的產生、運輸和分布：

①產生：幼嫩的芽、葉、發育中的種子

②運輸：極性運輸,即從形態學的上端向形態學的下端運輸,單向。

③分布：植物體各個器官中都有分布，多數集中在生長旺盛的部位。

（3）生長素的生理作用：西事隹:既能促進生長,又能抑制生長;既能促進發芽,又能

抑制發芽:既能防止落花落果，也能疏花疏果。

生長素作用兩重性表現的具體實例：①根的向地性；②頂端優勢

頂端優勢：植物的頂芽優先生長而側芽受到抑制的現象。原因：由于頂芽產生的生長素

向下運輸，大量地積累在側芽部位，使這里的生長素濃度過高，從而側芽的生長受到抑

制的緣故。

解除方法為：摘掉頂芽。

頂端優勢的原理在農業生產實踐中應用的實例是棉花摘心。

補充：①不同濃度的生長素作用于同一器官，引起的生理作用功能不同，低濃度促進生

長，高濃度抑制生長。

②同一濃度的生長素作用于不同器官上，引起的生理功能不同，原因：不同的器官對生

長素的敏感性不同：根〉芽〉莖

4.生長素在農業生產實踐中的應用

①促進果實發直（例如無籽番茄（黃瓜、辣椒等），在沒有受粉的番茄（黃瓜、辣椒等）

雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液可獲得無籽果實。）；②促進桿插枝條生根（用一

定濃度的生長素類似物處理枝條）；③防止落花落果。

備注：生長素類似物是人工合成的物質,具有與生長素相似的生理效應。（例如a-蔡乙

酸，2、4-D）

5、其他植物激素

激素種類合成部位作用

主要是未成熟的種

赤霉素（GA）促進細胞伸長，從而引起植株增高

子，幼根或幼芽

細胞分裂素主要是根尖促進細胞分裂

脫落酸根冠，萎勒的葉片抑制細胞分裂，促進葉與果實的衰老與脫落

乙烯植物的各個部位促進果實成熟

二、動物生命活動的調節

1、人體神經調節的結構基礎和調節過程

（1）反射與反射弧

①概念：反射是動物通過神經系統,對外界和內部的各種刺激所作出的有規律性的

反應。

②結構基礎：反射弧（感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器）

（2）神經元的結構包括胞體和突起，突起又可分為樹突和軸突,神經元的功能是感受刺

激和傳導沖動。

2、神經沖動的產生和傳導

（1）興奮在神經纖維上的傳導過程①靜息狀態時：電位（外正內負）②受到刺激時:

電位（外負內正）,興奮在神經纖維上的傳導特點：型回傳尋

（2）突觸的結構特點：一個突觸包含突觸前膜、突觸間隙與突觸后膜。突觸前膜是軸突

末端突觸小體的膜,突觸后膜一般是樹突膜或者胞體膜。

（3）興奮在神經元之間的單向傳遞

興奮在神經元與神經元之間是通過遞原來傳遞。傳遞過程是由前一個神經元的突觸小泡

經突觸前膜釋放遞質到突觸間隙，再作用于突觸后膜上的受體引起另一個神經元的興奮

或抑制。

信號轉換：電信號一化學信號-電信號;傳遞方向：單向傳遨（軸突f樹突，軸突一胞

體）

單向傳遞的原因：因為只有突觸前膜有遞質，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后

3、人腦的高級功能

言語區：人類的語言功能與大腦皮層的某些區域有關,這些區域叫做言語區。運動性失

語癥：當S區受到損傷時,病人能夠看懂文字和聽懂別人的談話.但卻不會講話.也就

是不能用詞語表達自己的思想，（能看，能聽，不會說）；感覺性失語癥：當H區受到損

傷時，病人會講話會書寫，也能看懂文字，但卻聽不懂別人的談話.（能看、能寫、不會

聽）。

4、動物激素調節

（1）下丘腦是機體調節內分泌活動的樞紐。下丘腦能產生促甲狀腺激素釋放激素,垂體

能產生生長激素、促甲狀腺激素等激素。甲狀腺能產生甲狀腺激素,胰島能產生胰島素,

性腺能產生性激素。

（2）人體主要激素的作用：生長激素——促進生長，主要是促進蛋白質的合成和骨的生

長；

甲狀腺激素一一促進新陳代謝和生長，尤其對中樞神經系統的發育和功能具有重要影響，

提高神經系統的興奮性；胰島素——，由胰島B細胞釋放,調節糖類代謝，降低血糖含

量，促進血糖合成為糖元，抑制非糖物質轉化為葡萄糖，從而使血糖含量降低。胰高血

糖素——由胰島A細胞釋放,升高血糖含量。

（3）激素的調節：a,促進作用:寒冷刺激一下丘腦（分泌促甲狀腺激素釋放激素）一

垂體（分泌促甲狀腺激素）一甲狀腺（分泌甲狀腺激素）一代謝加強。b、抑制作用:

甲狀腺激素增多一（抑制）下丘腦和垂體使促甲狀腺激素釋放激素和甲狀腺激素減少一

甲狀腺激素維持正常。這樣的調節機制稱為反饋調節。

（4）拮抗作用和協同作用

拮抗作用:不同激素對同一生理過程具有相反的作用。例如：胰高血糖素和胰島素

協同作用:不同激素對同一生理過程具有相同的作用。例如：胰高血糖素和腎上腺素、

生長激素和甲狀腺激素。

三、人體的內環境與穩態

1、內環境

體液包括細胞內液和細胞外液。由細胞外液構成的液體環境就是內環境,主要由電漿、.

組織液和淋巴三部分組成。正常機體通過調節作用,使各個器官，系統協調活動，共同

維持內環境的相對穩定狀態叫做穩態。日前普遍認為，神經一體液一免疫調節網絡是機

體維持內環境穩態的主要調節機制。內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。

2、神經調節與體液調節在維持穩態中的作用

體液調節:是指某些化學物質(如激素、C02等)通過體液運輸,對人和高等動物的生理

活動所進行的調節。

(1)神經調節與體液調節的比較

比較項目神經調節體液調節

作用途徑反射弧體液運輸

反應速度迅速較緩慢

作用范圍準確、比較局限較廣泛

作用時間短暫比較長

(2)神經調節和體液調節的關系

一方面不少內分泌腺本身直接或間接地受中樞神經系統的調節,在這種情況下，體液調

節可以看作神經調節的一個環節。

另一方面，內分泌腺所分泌的激素也可以影曳神經系統的發育和功能，如幼年是甲狀腺

激素缺乏(如缺碘)，就會影響腦的發育；成年時，甲狀腺激素分泌不足會使神經系統的

興奮性降低。

3、人體免疫系統在維持穩態中的作用

(1)免疫可分為非特異性免疫和特異性免疫,前者包括人體的皮膚、黏膜等組成的第一

道防線，以及體液中的殺菌物質和吞噬細胞等組成的第二道防線。后者主要是指由骨髓、

胸腺、脾、淋巴結等免疫細胞，淋巴細胞和吞噬細胞等免疫細胞，以及體液中的各種抗

體和淋巴因子等，共同組成人體的第三道防線一一特異性免疫。

(2)在特異性免疫中發揮免疫作用的主要是淋巴細胞。它是由造血干細胞分化、發育而

來的。部分細胞隨血液進入膽睡發育成T細胞,部分細胞在量鼠發育成B細胞。骨髓、

胸腺、脾和淋巴結等免疫器官,淋巴細胞和吞噬細胞等免疫細胞,以及體液中的各種抗

體和淋巴因子等,共同組成人體的免疫系統,這是構成特異性免疫的物質基礎。

(3)抗原是指能使機體產生特異性免疫反應的物質。也就是說抗原一般都是進入人體的

外來物質，但自身的組織和細胞有時也可稱為抗原，如癌細胞等。

(4)抗體是機體受拉典刺激，由漿細胞產生的,并能與該抗原發生特異性結合的具有免

疫功能的球蛋白。抗體主要分布于血造，也分布于乳汁中。

(5)體液免疫的過程：抗原進入機體后，大多數抗原經吞噬細胞的攝取和處理,然后將

抗原呈遞給T細胞,再由T細胞呈遞給B細胞。有的抗原可以直接刺激B細胞。B細胞接

受抗原刺激后，開始進行一系列的增殖、分化，形成漿細胞和記憶細胞。(記憶細胞保持

對抗原的記憶，一段時間后，相同的抗原再次進入機體，記憶細胞就迅速增殖、分化，

形成大量漿細胞）漿細胞產生的抗體與相應的抗原特異性結合，發揮免疫效應。抗體與

抗原結合，抑制細菌的繁殖或對宿主細胞的黏附;抗體與病毒結合，可以使病毒失去侵

染和破壞宿主細胞的能力。抗原抗體結合后,形成沉淀或細胞集團,被吞噬細胞消化。

（6）細胞免疫的過程：剛開始與體液免疫的開始基本相同。不同的是T細胞接受抗原刺

遨后，開始進行一系列的增殖、分化，形成效應T細胞和記憶細胞。當同一種抗原再次

進入機體，記憶細胞就會迅速增殖、分化，形成大量效應T細胞。效應T細胞與被抗原

入侵的宿主細胞密切接觸,激活靶細胞內溶酶體酶,使靶細胞的通透性改變,最終導致

靶細胞裂解死亡。同時，效應T細胞還釋放淋巴因子（白細胞介素,干擾素等）來加強

免疫效應。

注意:細胞免疫不能直接殺死抗體，只能使靶細胞裂解死亡。

（7）在特異性免疫反應中，體液免疫和細胞免疫之間,既各自有其獨特作用，又可以擔

互配合,共同發揮免疫效應。

（8）當免疫功能失調時，可引起疾病，如免疫功能過強時,會引起過敏反應和自身免疫

病。免疫功能過低時會引起免疫缺陷病。

過敏反應是指已免疫的機體在再次接受相同抗原的刺激時所發生的反應.其特點是發作

迅速、反應強烈、消退較快;一般不會破壞組織細胞,有明顯的遺傳傾向和個體差異。

預防過敏反應的主要措施是找出過敏源，盡量避免再次接觸該過敏源。

常見的自身免疫病有類風濕性關節炎和系統性紅斑狼瘡等.

免疫缺陷病是指由于機體免疫功能不足和缺乏引起的疾病。該病可分兩類：一類是由于

遺傳而使機體生來就有的,另一類是疾病和其他原因引起的。

4、艾滋病的流行及預防

（1）艾滋病的全稱：獲得性免疫缺陷綜合癥（AIDS）,病原體：人類免疫缺陷病毒（HIV）；

存在部位：與人體的T淋巴細胞結合

（2）艾滋病的發病機理、癥狀

發病機理：HIV侵入人體后與T淋巴細胞相結合,破壞T淋巴細胞，使免疫調節受到抑制，

并逐漸使得人體的免疫系統癱瘓、功能瓦解，最終使得人體無法抵抗其他病菌、病毒的

入侵，或發生惡性腫瘤而死亡。

癥狀：初期癥狀是全身淋巴結腫大，不明原因的持續性發熱、夜間盜汗、食欲不振，精

神疲乏，此后，相繼出現肝、脾腫大，并發惡性腫瘤，極度消疲，腹瀉便血，呼吸困難，

心力衰竭；中樞神經麻痹，最終死亡。

(3)艾滋病的流行及預防

流行：艾滋病主要通過性傳播、血液傳播、母嬰傳播。

預防：①潔身自愛；②不與他人共用牙刷和剃須刀；③不用未消毒的器械紋眉，穿耳；

④醫療時使用的注射器及檢查和治療器械必須要嚴格消毒；⑤需要輸入血液和血液制品，

必須通過艾滋病病毒抗體的檢測。

四、種群和生物群落

1、種群的特征

(1)種群的概念：生活在同一區域的同一種生物的全部個體。(如：一個湖泊中的全部

鯉魚就是一個種群)

基本特征：種群密度:種群在單位面積或單位體積中的個體數。出生率:單位時間里新

出生的個體數目占該種群個體總數的比率。死亡率:單位時間內死亡的個體數目占該種

群個體總數的比率。

遷入率和遷出率:單位時間內遷入或遷出的個體，占該種群個體總數的比率，分別稱為

遷入率或遷出率。年齡組成:一個種群中各年齡期的個體數目的比例，分為增長型、穩

定型和衰退型。可以預測種群密度的變化。性別比例:種群中雌雄個體數目的比例。

(2)種群密度的調查方法

1)樣方法――常用調查植物

五點取樣法:適用于總體為正方形；等距取樣法:適用于總體為長方形時

2)標記重捕法——適用于調查動物

例：對某地麻雀的種群密度的調查中，第一次捕獲了50只麻雀，把這些麻雀腿上套上標

記環后放掉，數日后又捕獲了40只，其中有標記環的10只，那么該地大約有麻雀200

只.

N:50=40：10N=200只

2、種群的數量變動及數字模型

(1)種群增長的“J”型曲線和“S”型曲線

“J”型曲線:在理想條件下種群數量增長的形式,以時間為橫坐標,種群數量為縱

坐標。

實例：20世紀30年代，美國島嶼上環頸雉的增長

模型假設：在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等條件下,種群的數量每年以

一定的倍數增長,第二年的數量是第一年的人倍

建立模型：t年后種群數量為：Nt=NoX*

特點：種群數量連續增長

“S”型曲線:概念：種群經過一段時間的增長后，數量趨于穩定的增長曲線

實例：在0.5mL培養液中放入5個大草履蟲，然后每隔24h統計一次大草履蟲的數量，

大草履蟲的數量在第二天和第三天增長較快，第五天以后基本維持在375個左右。

環境容納量（K值）:在環境條件不受破壞的情況下，一定空間所能維持的種群最大數量。

產生原因：自然界的資源和空間總是有限的,當種群密度增大時，種內斗爭就會加劇,

以該種群為食的動物的數量也會增加，這就會使種群的出生率降低，死亡率增高,當死

亡率增加到與出生率相等時（種群的增長率為0）,種群的增長就會停止，有時會穩定在

一定的水平。

特點:S型增長曲線漸進于K值，但不會超過K值即環境容納量，有時在K值左右保持相

對穩定，此時出生率與死亡率大致相等。

（2）研究種群數量變動的意義

在對待野生生物資源的合理開發和利用有指導意義，一般將種群數量控制在環境容納

量的一半（K/2）時,種群增長速度最快，可提供的資源數量最多。

3、群落的結構特征

（1）群落的概念：同一時間內聚集在一定區域中各種生物種群的集合。

（2）群落的物種組成:群落的物種組成是區別不同群落的重要特征,不同群落的物種數

目有差別，群落中物種數目的多少稱為豐富度。

（3）種間關系

種間關系概念舉例

捕食一種生物以另一種生物作為食物。老鷹捕食老鼠

競爭兩種或兩種以上生物相互爭奪資源和空間等。

一種生物（寄生者）寄居于另一種生物（寄生）

寄生人體內的蛔蟲

的體內或體表，攝取寄主的養分以維持生活。

互利共生兩種生物生物在一起，相互依存，彼此有利。豆科植物與根瘤菌

（4）群落的空間結構

垂直結構:在垂直方向上物種分布，森林植物的分層與對比的利用有關，動物的分層與

食物和棲息條件有關。

水平結構:在水平方向上物種分布，

4、群落的演替

（1）群落演替的過程和主要類型

①初生演替:在一個從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被,但被徹底

道里了的地方發生的演替。例如在沙丘、火山巖、冰川泥上進行的演替。

演替的過程：裸巖階段f地衣階段f苔一階段f草本植物階段一灌木階段f森林階段

②次生演替:在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留,甚至還保留了植物

的種子或其他繁殖體的地方發生的演替，如火災過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的

農田上進行的演替。

（2）人類活動對群落演替的影響

人類可以砍伐森林、填湖造地、捕殺動物，也可以封山育林治理沙漠、管理草原，甚至

可以建立人工群落。人類活動往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進行。

五、生態系統

1、生態系統的結構

（1）生態系統的概念：由生物群落與它的無機環境相互作用而形成的統一整體,叫生態

系統.

生態系統的組成成分：非生物物質和能量（陽光、熱能、水、空氣、無機鹽）、生產者（自

養生物，主要是綠色植物）、消費者（動物是殳解置（主要是細菌和真菌）。

注意：生產者可以說是生態系統的基石,道贅置的存在能夠加快生態系統的物質循環，

會邂置能將動物的遺體和動物的排遺物分解成無機物。

食物鏈的組成成分：生產者與消費者

舉例：植物--------?蝗蟲--------》青蛙--------?蛇--------》鷹

生產者初級消費者次級消費者三級消費者四級消費者

第一營養級第二營養級第三營養級第四營養級第五營養級

食物網：許多食物鏈彼此相互交錯連接成的復雜營養結構，就是食物網。

食物鏈與食物網的作用：食物鏈和食物網是生態系統的營養結構,生態系統的物質循環

和能量流動就是沿著這種渠道進行的。

2、生態系統的物質循環和能量流動的基本規律和應用

（1）生態系統的能量流動過程及特點

①能量流動的概念：生態系統中能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程,稱為生態系統

的能量流動。

②能量流動的過程

起點：從生產者固定太陽能開始。渠道：沿食物鏈和食物網依次傳遞

去處：呼吸消耗，下一營養級同化，分解者分解。

生態系統的能量流動特點：地胞流動.(能量只能從前一營養級流向后一營養級，而不能

反向流動)；逐級遞減,傳遞效率為10%?20%(能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率只有

10%?20%)?

(2)研究能量流動的實踐意義

①研究生態系統的能量流動，可以幫助人們科學規劃、設計人工生態系統，使能量得

到最有效的利用。

②研究生態系統的能量流動，還可以幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，

使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。

(3)物質循環概念和特點：

①概念：組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素,都不斷地進行著從無機環境到生物

群落,又從生物群落到無機環境的循環過程,這就是生態系統的物質循環。這里說的生

態系統是指地球上最大的生態下系統一一生物圈，其中的物質循環帶有全球性,所以又

叫生物地球化學循環。

②特點：無機環境中的物質可以被生物群落反復利用

(4)生態系統中的碳循環

碳循環：①碳在無機環境中是以二氧化碳和碳酸鹽的形式存在的。

②碳在無機環境與生物群落之間是以二M強碳的形式進行循環的。

③綠色植物通過光合作用,把大氣中的二氧化碳和水合成為糖類等有機物。生產者合成

的含碳有機物被各級消費者所利用。生產者和消費者在生命活動過程中，通過呼吸作用,

又把二氧化碳放回到大氣中。生產者和消費者死后的尸體又被今邂查所利用，分解后產

生的二氧化碳也返回到大氣中。

能量流動和物質循環的關系：生態系統的主要功能是能量流動和物質循環,能量流經生

態系統各個營養級時，流動是單向，不循環的，是逐級遞減的。物質循環具有全球性，

物質在生物群落與無機環境間可以反復出現，循環運動。能量流動與物質循環既有聯系，

又有區別，是相輔相承，密不可分的統一整體。

3、生態系