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文檔簡(jiǎn)介

第一章生物科學(xué)和我們第一節(jié)身邊的生物科學(xué)一、人類面臨的問題之一:生物多樣性喪失原因物種特化或功能基因的喪失,例:大熊貓?zhí)鼗癁橹饕约駷槭常蝗斯わ曫B(yǎng)或近親繁殖使朱鹮適應(yīng)野外生存的功能基因喪失外因人為因素棲息地的破壞和喪失(濫伐森林、過度放牧、圍湖圍海造田)亂捕濫獵外來物種的入侵或引種到缺乏天敵的地區(qū),威脅原有物種的生存環(huán)境污染自然因素——自然災(zāi)害等內(nèi)因——二、生物科學(xué)與社會(huì):科學(xué)合理地保護(hù)動(dòng)物第二節(jié)生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過程一、科學(xué)家不斷研究:征服致病病毒路漫漫二、像科學(xué)家一樣研究:科學(xué)探究提出問題作出假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)分析證據(jù)得出結(jié)論第二章生物個(gè)體的穩(wěn)態(tài)第一節(jié)人體的穩(wěn)態(tài)一、穩(wěn)態(tài)的生理意義(一)細(xì)胞生活的環(huán)境單細(xì)胞生物的細(xì)胞——生活在水中(細(xì)胞直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換)多細(xì)胞生物的細(xì)胞——生活在細(xì)胞外液(=內(nèi)環(huán)境)中(二)體液——?jiǎng)游矬w內(nèi)的所有液體,包括細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液動(dòng)脈端靜脈端體液細(xì)胞內(nèi)液(2/3)細(xì)胞外液(1/3)=內(nèi)環(huán)境外界環(huán)境營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、O2代謝廢物血漿組織液大部分小部分淋巴左右鎖骨下靜脈←淋巴循環(huán)←淋巴管毛細(xì)血管壁毛細(xì)淋巴管壁內(nèi)環(huán)境=細(xì)胞外液=血漿(≠血液)+組織液+淋巴+腦脊液等主要呼吸酶、血紅蛋白不屬內(nèi)環(huán)境,為細(xì)胞內(nèi)液成分外界環(huán)境(四)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)滲透壓大小——溶液濃度越高?溶液滲透壓越高?溶液吸水能力越強(qiáng)血漿滲透壓的大小——主要取決于無機(jī)鹽和蛋白質(zhì)的含量(人的血漿滲透壓=0.9%的生理鹽水滲透壓=5%的葡萄糖的滲透壓)細(xì)胞外液滲透壓的大小主要取決于——Na+和Cl-

(高溫作業(yè)、劇烈運(yùn)動(dòng)→補(bǔ)充生理鹽水;過度飲水?細(xì)胞吸水腫脹)細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的大小主要取決于——K+組織水腫的原因有:組織細(xì)胞代謝增強(qiáng)、毛細(xì)血管通透性增加、血

漿蛋白減少、毛細(xì)淋巴管被寄生蟲堵塞等(組織水腫?組織液的量增多、淋巴的量增多、血漿的量下降)與HCO3-和HPO42-等離子有關(guān)(緩沖物質(zhì)——H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4)溫度——人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在37℃左右(?酶促反應(yīng)正常進(jìn)行)(五)內(nèi)環(huán)境的作用——內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介O2泌尿、呼吸←循環(huán)消化→循環(huán)呼吸→循環(huán)組織液內(nèi)環(huán)境血漿淋巴組織細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液O2

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝終產(chǎn)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝終產(chǎn)物酸堿度(PH)——人的血漿PH能穩(wěn)定在7.35~7.45的原因:人和動(dòng)物與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的全過程體外體外體內(nèi)(呼吸道、消化道等中的空腔屬外界環(huán)境)食物消化系統(tǒng)消化吸收(≠重吸收)食物殘?jiān)竽c→糞便未被吸收的物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)氣體呼吸系統(tǒng)氧氣運(yùn)輸內(nèi)環(huán)境組織細(xì)胞氧氣營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)CO2、尿素等代謝終產(chǎn)物全部CO2和少量水其余代謝終產(chǎn)物泌尿系統(tǒng)皮膚有機(jī)廢物、水和無機(jī)鹽重吸收消化液排泄消化酶(如胰蛋白酶)進(jìn)入外界環(huán)境,不進(jìn)內(nèi)環(huán)境(如血漿)腎臟的主要作用——形成尿液,排泄代謝廢物與新陳代謝直接有關(guān)的系統(tǒng)——循環(huán)、呼吸、消化和泌尿系統(tǒng)(器官:皮膚)對(duì)新陳代謝起調(diào)節(jié)作用的系統(tǒng)——神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)(六)內(nèi)環(huán)境的(各種化學(xué)成分和理化性質(zhì))動(dòng)態(tài)變化原因——①外界環(huán)境因素的變化;②體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行穩(wěn)態(tài)——

正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用,使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng),共同維持內(nèi)環(huán)境(各種化學(xué)成分和理化性質(zhì))的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)化學(xué)成分含量的正常值都有一個(gè)變動(dòng)范圍的原因——①內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的,而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng),內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動(dòng)態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定;②不同個(gè)體存在一定差異(七)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失調(diào)(?穩(wěn)態(tài)遭到破壞?細(xì)胞代謝和功能紊亂)事例發(fā)高燒——危害①酶促反應(yīng)受阻,代謝紊亂;②分解代謝過旺(?消瘦)措施:物理降溫或藥物降溫大量出汗或嚴(yán)重腹瀉后,只喝水不補(bǔ)充鹽?內(nèi)環(huán)境滲透壓會(huì)變小?細(xì)胞吸水腫脹(≠組織水腫)初入高原?體內(nèi)缺氧?乏力、心跳加快、血壓升高等?外界環(huán)境的變化勢(shì)必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)腎功能衰竭→尿毒癥(內(nèi)環(huán)境中的尿素等代謝廢物不能及時(shí)排出)原因——人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的【①外界環(huán)境的變化過于劇烈;②人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙】人的體溫因年齡(幼年>成年>老年)、性別(女性>男性)的不同而存在微小的差異;同一個(gè)人的體溫在一日內(nèi)也有變化,但一般不超過1℃二、體溫調(diào)節(jié)(一)產(chǎn)熱=散熱?體溫相對(duì)恒定(直腸溫度最接近人的體溫,皮膚溫度≠體溫)產(chǎn)熱與散熱熱量來源——有機(jī)物(糖類、脂肪、蛋白質(zhì))的氧化分解即呼吸作用主要產(chǎn)熱器官——骨骼肌(有巨大的產(chǎn)熱能力)和肝臟熱量散失——主要通過汗液的蒸發(fā)、皮膚內(nèi)毛細(xì)血管的散熱主要散熱器官——皮膚體溫調(diào)節(jié)的主要中樞——下丘腦體溫感覺中樞——大腦皮層人的體溫調(diào)節(jié)能力是有限的——長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境溫度過低?體溫降低?凍瘡等;

長(zhǎng)時(shí)間環(huán)境溫度過高?體溫升高?中暑等體溫相對(duì)恒定的調(diào)節(jié)方式——神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)環(huán)境溫度超過體溫(大于37.5℃)時(shí)的散熱方式——蒸發(fā)汗液體溫恒定的調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋調(diào)節(jié)恒溫動(dòng)物——環(huán)境溫度↓?散熱增多↑?產(chǎn)熱增多↑?呼吸作用強(qiáng)度↑?耗氧量↑、維持體溫消耗的有機(jī)物↑;變溫動(dòng)物——環(huán)境溫度↓?耗氧量↓三、水和無機(jī)鹽平衡的調(diào)節(jié)(一)人體水平衡的調(diào)節(jié)由肺隨呼氣排出(?排水過程中不一定伴隨排鹽)由皮膚隨汗液排出(寒冷環(huán)境中尿量較多的原因——汗液減少)由大腸隨糞便排出(來自飲食和消化液)最主要途徑——由腎臟隨尿液排出代謝中產(chǎn)生的水(如有氧呼吸和氨基酸脫水縮合)水的平衡來源主要來源——飲食中的水排出途徑水的平衡——水的攝入量≈水的排出量喝得多尿得多且尿液濃度低調(diào)節(jié)水平衡的激素——主要是抗利尿激素分泌部位——下丘腦;釋放部位——垂體作用——促進(jìn)腎小管和集合管對(duì)原尿中的水的重吸收,使尿液濃縮,尿量減少水平衡的調(diào)節(jié)中樞——下丘腦;渴覺中樞——大腦皮層水平衡的調(diào)節(jié)方式——神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)(以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主)水平衡的調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋調(diào)節(jié)四、血糖(血液中的葡萄糖)平衡及其調(diào)節(jié)血糖濃度0.8~1.2g/L正常人空腹3.9~6.1mmol/L口腹或靜脈注射葡萄糖2h<7.8mmol/L(一)血糖的來源和去向食物中糖類(主要來源)消化吸收肝糖原分解轉(zhuǎn)化脂肪等非糖物質(zhì)氧化分解CO2+H2O+能量(主要用途)合成肝糖原分解(維持血糖濃度的相對(duì)穩(wěn)定)合成肌糖原(為肌肉活動(dòng)供能)轉(zhuǎn)化脂肪、某些氨基酸等>1.6~1.8g/L糖尿(隨尿液排出)胰高血糖素促進(jìn)、胰島素抑制胰島素促進(jìn)(二)調(diào)節(jié)血糖平衡的激素——最主要是胰島素和胰高血糖素血糖濃度降低時(shí)→胰島素分泌減少,胰高血糖素分泌增加血糖濃度較高時(shí)→胰島素分泌增加,胰高血糖素分泌減少(三)糖尿病類型胰島素依賴型糖尿病——胰島素分泌不足,可注射胰島素進(jìn)行治療非胰島素依賴型糖尿病——靶細(xì)胞膜上胰島素受體數(shù)目減少或有缺陷特征——“三多一少”(多飲、多食、多尿和體重減少)治療——①控制飲食、②加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)、③注射胰島素等五、免疫系統(tǒng)對(duì)人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)(一)概述免疫——機(jī)體識(shí)別“自己”、排除“非己”(“非己”=抗原性異物)的功能免疫調(diào)節(jié)——依靠免疫系統(tǒng)消滅入侵的病原體、清除體內(nèi)出現(xiàn)的衰老、破損或異常細(xì)胞(如癌細(xì)胞),以維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)方式。(二)免疫系統(tǒng)的組成免疫系統(tǒng)免疫器官——骨髓、胸腺、脾、扁桃體、淋巴結(jié)等免疫細(xì)胞吞噬細(xì)胞(=巨噬細(xì)胞)、樹突狀細(xì)胞(傳遞抗原)淋巴細(xì)胞(主要)T細(xì)胞B細(xì)胞免疫分子(=免疫活性物質(zhì)),如抗體、淋巴因子(細(xì)胞因子)、溶菌酶、補(bǔ)體(蛋白質(zhì))(造血干細(xì)胞增殖分化胸腺中成熟T細(xì)胞)(造血干細(xì)胞增殖分化骨髓中成熟B細(xì)胞)不需抗原刺激1、非特異性免疫概念——與生俱來、對(duì)各種病原體都有的防御作用(無針對(duì)性)類型第一道防線——皮膚、黏膜及其分泌物(如汗液、胃液)第二道防線——吞噬細(xì)胞、殺菌物質(zhì)(如溶菌酶)和炎癥反應(yīng)(三)免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)作用(免疫——非特異性免疫+特異性免疫)吞噬細(xì)胞——非特異性、特異性免疫中都發(fā)揮作用,其裂解病原體屬非特異性免疫需抗原刺激才增殖分化的細(xì)胞——B細(xì)胞、T細(xì)胞、記憶細(xì)胞【病原體——致病性的細(xì)菌、真菌、病毒和寄生蟲等】2、特異性免疫=第三道防線概念——后天獲得、只針對(duì)某一特定抗原起的防御作用組成——特異性免疫細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞)等類型體液免疫(體液中相應(yīng)抗體消滅抗原)細(xì)胞免疫(相應(yīng)效應(yīng)T細(xì)胞裂解靶細(xì)胞)(1)體液免疫(抗原被體液中相應(yīng)抗體消滅)的過程抗原吞噬細(xì)胞攝取處理傳遞抗原T細(xì)胞B細(xì)胞少數(shù)抗原直接刺激(活化、)增殖分化小部分大部分漿細(xì)胞記憶細(xì)胞合成分泌抗體抗原-抗體反應(yīng)(特異性結(jié)合)同種抗原再次入侵漿細(xì)胞直接來源于——B細(xì)胞和記憶細(xì)胞的增殖分化;記憶細(xì)胞壽命比抗體長(zhǎng)淋巴因子抗體的作用——①清除抗原(抗原-抗體特異性結(jié)合→沉淀或細(xì)胞集團(tuán)→吞噬細(xì)胞吞噬消化);②抑制病原體繁殖或?qū)λ拗骷?xì)胞的黏附;③中和細(xì)菌外毒素再次免疫快而強(qiáng)的原因——同種抗原再次入侵,記憶細(xì)胞迅速活化、增殖分化形成大量的漿細(xì)胞,進(jìn)而由漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體【效應(yīng)B細(xì)胞=漿細(xì)胞】自我更新迅速活化增殖分化(2)細(xì)胞免疫的過程抗原吞噬細(xì)胞攝取、處理、傳遞抗原T細(xì)胞效應(yīng)T細(xì)胞(活化、)增殖分化與靶細(xì)胞密切接觸殺傷靶細(xì)胞靶細(xì)胞裂解死亡?釋放的病原體與相應(yīng)抗體結(jié)合?被吞噬消化靶細(xì)胞刺激入侵記憶細(xì)胞淋巴因子(如干擾素)合成分泌例:病毒、結(jié)核桿菌、麻風(fēng)桿菌、寄生蟲侵入宿主細(xì)胞內(nèi),抗體不能進(jìn)入靶細(xì)胞,需通過細(xì)胞免疫發(fā)揮作用【靶細(xì)胞——被病原體入侵的宿主細(xì)胞】(3)抗原和抗體抗原

凡能刺激機(jī)體的免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)抗體或效應(yīng)T細(xì)胞,并且能夠和相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)生特異性結(jié)合的物質(zhì)(甲肝病毒只能與抗甲肝病毒的抗體結(jié)合)概念——能作為抗原的物質(zhì)——病毒、細(xì)菌、花粉、自身衰老的細(xì)胞等的蛋白質(zhì)等抗體概念——

機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的,并且能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的蛋白質(zhì)母乳哺育的好處之一是——嬰兒小腸絨毛上皮細(xì)胞通過胞吞方式吸收母乳中的抗體合成細(xì)胞——漿細(xì)胞(主要)分布——主要在血清中(四)免疫系統(tǒng)的監(jiān)控和清除功能監(jiān)控和清除的對(duì)象——體內(nèi)①已經(jīng)衰老的細(xì)胞;②其他因素而被破壞的細(xì)胞;③癌變的細(xì)胞免疫系統(tǒng)能維持穩(wěn)態(tài)的原因——免疫系統(tǒng)有①防衛(wèi)功能;②監(jiān)控和清除功能(五)免疫失調(diào)引起的疾病免疫功能過強(qiáng)自身免疫病概念——把自身物質(zhì)(自身抗原)當(dāng)作外來異物進(jìn)行攻擊的疾病病例——風(fēng)濕性心臟病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡過敏反應(yīng)概念——

已產(chǎn)生免疫的機(jī)體,在再次接受相同的抗原(過敏原)的刺激時(shí)所發(fā)生的組織損傷或功能紊亂。(過敏原首次侵入機(jī)體,刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體,但不引起過敏反應(yīng))(超敏反應(yīng)≈過敏反應(yīng))特點(diǎn)——

發(fā)作迅速、反應(yīng)強(qiáng)烈、消退較快;一般不會(huì)破壞組織細(xì)胞,也不會(huì)引起組織嚴(yán)重?fù)p傷;有明顯的遺傳傾向和個(gè)體差異過敏原——①外源性:花粉→皮膚蕁麻疹;海鮮→嘔吐;動(dòng)物毛屑→過敏性鼻炎(花粉等物質(zhì)進(jìn)入正常機(jī)體?不成為抗原,不產(chǎn)生相應(yīng)抗體);

②內(nèi)源性免疫功能過弱——免疫缺陷病(先天性免疫缺陷病+獲得性免疫缺陷病)預(yù)防措施——找出過敏原并盡量避免再次接觸該過敏原艾滋病(AIDS)——獲得性免疫缺陷綜合癥病因——感染“人類免疫缺陷病毒(HIV)”(遺傳物質(zhì)——RNA)發(fā)病機(jī)理——HIV侵入T細(xì)胞,使T細(xì)胞大量死亡?患者喪失一切免疫功能直接死因——免疫功能缺失?(防衛(wèi)功能喪失→)多種病原體引起的嚴(yán)重感染或(監(jiān)控和清除功能喪失→)惡性腫瘤主要傳播途徑——性傳播、血液傳播、母嬰傳播HIV易變異的原因——遺傳物質(zhì)為RNA,單鏈RNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定(?疫苗難制)(六)免疫學(xué)的應(yīng)用免疫預(yù)防——預(yù)防接種疫苗(接種牛痘預(yù)防天花病毒)疫苗:無致病性的、能使機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體或記憶細(xì)胞的抗原;注射疫苗后機(jī)體產(chǎn)生足量的抗體和和記憶細(xì)胞需要一定的時(shí)間(如兩周左右)各種疾病的臨床檢測(cè)原理:抗原能和特異性抗體相結(jié)合方法:用人工標(biāo)記的抗體(已知)對(duì)組織內(nèi)有無相應(yīng)的抗原進(jìn)行檢測(cè)器官移植提高移植成活率——使用免疫抑制劑(?免疫系統(tǒng)遲鈍?減輕排斥反應(yīng))解決供體器官短缺問題的方法——自身干細(xì)胞克?。痪璜I(xiàn)器官移植發(fā)生排斥反應(yīng)的原因——移植器官對(duì)于受體來說是異物【排斥反應(yīng)為正常的細(xì)胞免疫(效應(yīng)T細(xì)胞攻擊移植器官)】第二節(jié)人體生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)一、人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)(在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)中神經(jīng)調(diào)節(jié)起主要作用)(一)神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和基本方式1、神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位——神經(jīng)元(=神經(jīng)細(xì)胞)神經(jīng)元細(xì)胞體突起軸突(一般一條,長(zhǎng)而分枝少)樹突(一般數(shù)條,短而呈樹狀分枝)2、調(diào)節(jié)的基本方式——反射概念——

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動(dòng)物體或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化(=刺激)作出的規(guī)律性應(yīng)答類型非條件反射(與生俱來,數(shù)量基本不變),如膝跳反射(2種神經(jīng)元,不含

中間神經(jīng)元)、縮手反射(先縮手后感覺到痛)、吃梅子時(shí)分泌唾液等條件反射(后天訓(xùn)練,數(shù)量不斷增加),如望梅止渴、小狗做算術(shù)等3、完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——反射弧組成——

感受器(≈感覺神經(jīng)末梢)、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器(傳出神經(jīng)末梢+其所支配的肌肉或腺體等)五部分組成反射活動(dòng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和功能單位——完整的反射弧(任何環(huán)節(jié)在結(jié)構(gòu)和功能上不能受損)(刺激傳出神經(jīng)末梢引起肌肉收縮——不是反射)感受器神經(jīng)沖動(dòng)傳入神經(jīng)神經(jīng)中樞(=腦+脊髓)(產(chǎn)生興奮、分析綜合)傳出神經(jīng)效應(yīng)器(應(yīng)答反應(yīng))一定的刺激4、反射的過程神經(jīng)沖動(dòng)——興奮以電信號(hào)的形式沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo),電信號(hào)=神經(jīng)沖動(dòng)(二)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)靜息電位——未受刺激→神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)→K+外流→膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正(測(cè)定時(shí)一個(gè)電極在膜內(nèi),一個(gè)電極在膜外,值為負(fù))動(dòng)作電位——某一部位受刺激→Na+內(nèi)流超過K+外流→興奮部位膜兩側(cè)電位變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)(測(cè)定時(shí)一個(gè)電極在膜內(nèi),一個(gè)電極在膜外,值為正)動(dòng)作電位恢復(fù)為靜息電位——排出Na+,吸收K+(恢復(fù)過程為耗能的主動(dòng)運(yùn)輸)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)機(jī)制——興奮部位膜兩側(cè)電位為內(nèi)正外負(fù)、鄰近未興奮部位為內(nèi)負(fù)外正→電位差→局部電流→鄰近未興奮部位興奮→興奮向前傳導(dǎo)局部電流方向膜內(nèi)——興奮部位→未興奮部位?與興奮傳導(dǎo)方向一致膜外——未興奮部位→興奮部位?與興奮傳導(dǎo)方向相反特點(diǎn)——

雙向傳導(dǎo)(在刺激點(diǎn)處,通過局部電流,向兩個(gè)方向傳導(dǎo),其它部位只能單向傳導(dǎo);在人體內(nèi)興奮在同一神經(jīng)纖維一般也只進(jìn)行單向傳導(dǎo))神經(jīng)元之間的結(jié)構(gòu)——突觸(興奮在突觸處傳遞的速度比在神經(jīng)纖維上慢)過程——興奮→突觸前膜內(nèi)的突觸小泡→釋放(胞吐)神經(jīng)遞質(zhì)→突觸間隙→神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體(糖蛋白)結(jié)合→突觸后膜電位變化→突觸后膜興奮或抑制興奮在神經(jīng)元之間的傳遞特點(diǎn)——單向傳遞(軸突→細(xì)胞體或樹突)原因——神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用后被迅速水解的意義——防止突觸后膜持續(xù)興奮(或抑制)?反應(yīng)靈敏ABCDEF前后【乙酰膽堿——一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)】【神經(jīng)遞質(zhì)由前膜釋放作用于突觸后膜通過0層生物膜】不能測(cè)到電位變化的點(diǎn)只有C神經(jīng)元傳入神經(jīng)元興奮神經(jīng)中樞中間神經(jīng)元興奮神經(jīng)元傳出神經(jīng)元興奮效應(yīng)器神經(jīng)遞質(zhì)興奮性遞質(zhì)(?Na+內(nèi)流?后膜由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù))抑制性遞質(zhì)(?Cl-內(nèi)流?后膜

內(nèi)更負(fù)外更正?后膜被抑制)(四)神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)1、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組成腦脊髓——大腦、小腦、腦干含許多不同的神經(jīng)中樞2、神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)脊髓(調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)的低級(jí)中樞?排尿等非條件反射)小腦(有維持身體平衡的中樞)腦干(有許多維持生命必要的中樞,如呼吸中樞、心血管中樞)下丘腦(有體溫調(diào)節(jié)中樞、水鹽平衡調(diào)節(jié)中樞、內(nèi)分

泌活動(dòng)的樞紐、控制生物節(jié)律)大腦皮層(調(diào)節(jié)機(jī)體活動(dòng)的最高級(jí)中樞)3、事例——排尿反射低級(jí)中樞——脊髓;高級(jí)中樞——大腦成人能有意識(shí)地控制排尿(憋尿)而嬰兒不能?成人和嬰兒控制排尿的初級(jí)中樞都在脊髓,但它受大腦控制。嬰兒大腦發(fā)育不完善,對(duì)排尿的控制能力較弱,所以排尿次數(shù)多,而且容易發(fā)生夜間遺尿現(xiàn)象。外傷意識(shí)喪失?小便“失禁?大腦出現(xiàn)了問題,脊髓相應(yīng)功能正常沒有尿意也能排尿?位于脊髓的低級(jí)中樞受腦中相應(yīng)的高級(jí)中樞的調(diào)控二、人體的體液調(diào)節(jié)(在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)中神經(jīng)調(diào)節(jié)起主要作用)(一)激素調(diào)節(jié)的概念與人體內(nèi)常見的激素激素調(diào)節(jié)——由內(nèi)分泌器官或內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素(信息分子)進(jìn)行的調(diào)節(jié)人體內(nèi)的內(nèi)分泌腺及其分泌的激素【下丘腦屬神經(jīng)系統(tǒng),又能分泌多種激素】腎上腺素——參與應(yīng)激反應(yīng)、體溫調(diào)節(jié)等任何激素通過體液傳送(≈血液循環(huán))都可到達(dá)全身胸腺素——促進(jìn)T細(xì)胞的發(fā)育等內(nèi)分泌腺(無導(dǎo)管)——垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島、性腺(睪丸或卵巢)外分泌腺(有導(dǎo)管)——唾液腺、肝臟、胰腺外分泌部、胃腺、腸腺、皮脂腺、汗腺胰島素分泌不足:糖尿病增加血糖去路(促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞→氧化分解或合成糖原等);減少血糖來源(抑制肝糖原分解等)?降血糖幾乎全身細(xì)胞胰島B細(xì)胞(蛋白質(zhì))促進(jìn)垂體合成并分泌促甲狀腺激素(下丘腦屬神經(jīng)系統(tǒng),也可分泌激素)垂體下丘腦促進(jìn)甲狀腺的生長(zhǎng)發(fā)育,調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌甲狀腺垂體促進(jìn)雌性生殖器官的發(fā)育和卵細(xì)胞的生成;激發(fā)并維持雌性的第二性征和正常的性周期卵巢(脂質(zhì)類固醇)幼年少:侏儒癥幼年多:巨人癥促進(jìn)蛋白質(zhì)合成,促進(jìn)生長(zhǎng)(不能從食物中獲得,可注射不能口服)幾乎全身細(xì)胞垂體(蛋白質(zhì))幼年少:呆小癥缺碘:大脖子病過多:甲亢促進(jìn)新陳代謝(加速氧化分解?產(chǎn)熱);促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育(如腦發(fā)育?智力);提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性;幾乎全身細(xì)胞甲狀腺(碘為合成原料)促進(jìn)雄性生殖器官的發(fā)育和精子的生成;激發(fā)并維持雄性的第二性征睪丸(脂質(zhì)類固醇)促進(jìn)糖原的分解;促進(jìn)非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖?血糖濃度升高主要肝臟胰島A細(xì)胞腺激素釋放激素胰島素促甲狀促甲狀腺激素雌激素小分子生長(zhǎng)激素甲狀腺激素小分子雄激素小分子胰高血糖素分泌異常作用靶器官靶細(xì)胞分泌部位化學(xué)本質(zhì)名稱垂體細(xì)胞的細(xì)胞膜上有與之特異性結(jié)合的受體相應(yīng)基因的選擇性表達(dá)(二)甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)(下丘腦-垂體-內(nèi)分泌腺)寒冷溫度感受器下丘腦(體溫調(diào)節(jié)中樞)TRH(+)垂體TSH(+)甲狀腺甲狀腺激素細(xì)胞代謝(提高細(xì)胞代謝的速率,促進(jìn)產(chǎn)熱)(-)(-)負(fù)反饋相關(guān)知識(shí)點(diǎn)甲狀腺激素的靶細(xì)胞——幾乎所有的細(xì)胞甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)方式——TRH只能作用于垂體的直接原因——TRH只能作用于垂體的根本原因——神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)制——負(fù)反饋調(diào)節(jié)傳入神經(jīng)神經(jīng)沖動(dòng)血液中甲狀腺激素含量過高→抑制下丘腦分泌TRH、抑制垂體分泌TSH;血液中甲狀腺激素含量過低→促進(jìn)下丘腦分泌TRH、促進(jìn)分泌垂體TSHTRH——促甲狀腺激素釋放激素(分泌器官:下丘腦;靶器官:垂體)TSH——促甲狀腺激素(分泌器官:垂體;靶器官:甲狀腺)(五)神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的關(guān)系

動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的重要方式,并以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主(許多生理調(diào)節(jié)過程屬于神經(jīng)-體液調(diào)節(jié))內(nèi)分泌腺分泌的激素可以影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能(幼年時(shí)甲狀腺激素缺乏<缺碘>?影響腦的發(fā)育;成年時(shí)甲狀腺激素分泌不足?神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性降低)不少內(nèi)分泌腺直接或間接受中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)(=控制),這種情況下,體液調(diào)節(jié)可以看做神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個(gè)環(huán)節(jié)(內(nèi)分泌腺為效應(yīng)器)主要內(nèi)容為激素調(diào)節(jié)基本方式為反射比較長(zhǎng)短暫較廣泛準(zhǔn)確、比較局限較緩慢迅速體液運(yùn)輸(≈血液循環(huán))反射弧體液調(diào)節(jié)神經(jīng)調(diào)節(jié)聯(lián)系調(diào)節(jié)方式作用時(shí)間作用范圍反應(yīng)速度作用途徑區(qū)別(六)相關(guān)知識(shí)體液調(diào)節(jié)概念——激素、CO2等化學(xué)物質(zhì),通過體液傳送的方式對(duì)生命活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)體液調(diào)節(jié)的主要內(nèi)容——激素調(diào)節(jié)單細(xì)胞動(dòng)物和一些多細(xì)胞低等動(dòng)物只有體液調(diào)節(jié);人和高等動(dòng)物有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)(、免疫調(diào)節(jié)),并以神經(jīng)調(diào)節(jié)為主激素傳遞信息多數(shù)情況下沒有神經(jīng)傳導(dǎo)興奮的速度快的原因——激素傳遞的信息需要通過體液的傳送,然后與相應(yīng)的靶細(xì)胞膜上的受體結(jié)合而發(fā)揮作用;神經(jīng)傳導(dǎo)的興奮在同一個(gè)神經(jīng)元上是以電流的形式,只在突觸處才轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào)的形式。酶、激素、維生素都是高效能的物質(zhì);大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),一部分激素是蛋白質(zhì),大多數(shù)蛋白質(zhì)不是酶,大多數(shù)蛋白質(zhì)不是激素,維生素是小分子物質(zhì);激素起調(diào)節(jié)作用,酶起催化作用;一般地,活細(xì)胞都能產(chǎn)生酶,內(nèi)分泌細(xì)胞能產(chǎn)生激素第三節(jié)動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)一、昆蟲激素(完全變態(tài)發(fā)育——受精卵→幼蟲→蛹→成蟲)內(nèi)激素內(nèi)分泌器官或某些細(xì)胞分泌→體液種類腦激素——調(diào)節(jié)保幼激素和蛻皮激素的分泌保幼激素——保持幼蟲性狀、抑制成蟲性狀的出現(xiàn)蛻皮激素——調(diào)節(jié)昆蟲蛻皮外激素體表腺體分泌→體外(揮發(fā)性的化學(xué)物質(zhì))→影響和控制同種的其他個(gè)體,使它們作出反應(yīng)(外激素=信息激素)種類性外激素——引誘同種異性個(gè)體前來交尾聚集外激素告警外激素追蹤外激素二、動(dòng)物激素在生產(chǎn)中的應(yīng)用正面性引誘劑(性外激素類似物)→干擾交配→防治害蟲保幼激素→延長(zhǎng)家蠶幼蟲期→提高蠶絲質(zhì)量和產(chǎn)量閹割(摘除性腺)→豬育肥;注射生長(zhǎng)激素→促進(jìn)豬生長(zhǎng)注射促性腺激素→牛超數(shù)排卵;催情激素→提高魚類受精率負(fù)面——“瘦肉精”→人中毒;性激素→兒童性早熟第四節(jié)植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)(一)植物的向光性概念——一、植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)在單側(cè)光的照射下,植物朝向光源方向彎曲生長(zhǎng)的現(xiàn)象。(黑暗中或均勻陽光照射?莖直立生長(zhǎng))意義——使植株獲得更多陽光,通過光合作用合成更多的有機(jī)物。(二)生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)過程要點(diǎn)結(jié)論一:植物的莖具有向光性(莖具有向單側(cè)光源彎曲生長(zhǎng)的特性)。結(jié)論二:胚芽鞘的生長(zhǎng)和彎向光源是由于具有尖端的緣故。結(jié)論三:胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位是尖端而不是尖端下部。結(jié)論四:胚芽鞘尖端產(chǎn)生的刺激(某種物質(zhì))可以透過瓊脂片傳遞給下部拜爾實(shí)驗(yàn)(黑暗中進(jìn)行——排除單側(cè)光照的影響)結(jié)論:胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng),是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的刺激在其下部分布不均勻造成的結(jié)論六:造成胚芽鞘彎曲的刺激確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)人類首先從人尿中分離出生長(zhǎng)素=吲哚乙酸(IAA),然后從高等植物中分離出生長(zhǎng)素;具生長(zhǎng)素效應(yīng)的物質(zhì)還有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。生長(zhǎng)素——植物激素;化學(xué)本質(zhì):吲哚乙酸;小分子;對(duì)動(dòng)物不起作用生長(zhǎng)激素——?jiǎng)游锛に?;化學(xué)本質(zhì):蛋白質(zhì);高分子;對(duì)植物不起作用生長(zhǎng)素可以透過瓊脂塊,并進(jìn)入瓊脂塊內(nèi),但不能透過云母片(三)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和分布合成部位——主要是幼嫩的芽、葉和發(fā)育中的種子運(yùn)輸方向極性運(yùn)輸概念——在未成熟組織中生長(zhǎng)素只能從形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端運(yùn)輸方式——主動(dòng)運(yùn)輸非極性運(yùn)輸發(fā)生部位:成熟組織途徑:通過韌皮部進(jìn)行分布——各器官中都有,生長(zhǎng)旺盛的部位較多(適宜濃度),如發(fā)育中的種子(四)向光性的形成原因生長(zhǎng)素產(chǎn)生部位——尖端;感光部位——尖端(尖端受單側(cè)光照后,生長(zhǎng)素可進(jìn)行兩種方向的運(yùn)輸①極性運(yùn)輸、②單側(cè)光?向光側(cè)向背光側(cè)的運(yùn)輸)生長(zhǎng)素作用部位(即莖生長(zhǎng)彎曲部位)——尖端下部(生長(zhǎng)素只進(jìn)行極性運(yùn)輸)向光性形成的原因——單側(cè)光照射?生長(zhǎng)素由向光一側(cè)向向背一側(cè)轉(zhuǎn)移?胚芽鞘背光一側(cè)(更適宜濃度)的生長(zhǎng)素含量多于向光一側(cè)(適宜濃度)?兩側(cè)生長(zhǎng)素分布不均勻?背光一側(cè)生長(zhǎng)快,向光一側(cè)生長(zhǎng)慢?向光彎曲生長(zhǎng)彎曲生長(zhǎng)的條件:①單側(cè)光照或重力?②生長(zhǎng)素在尖端分布不均勻?③生長(zhǎng)素在尖端下部分布不均勻二、生長(zhǎng)素的生理作用(一)生長(zhǎng)素的生理作用及表現(xiàn)生物素不直接參與細(xì)胞代謝,是調(diào)節(jié)代謝的信息分子生長(zhǎng)素的作用表現(xiàn)出兩重性——既能促進(jìn)生長(zhǎng),也能抑制生長(zhǎng);既能促進(jìn)發(fā)芽,也能抑制發(fā)芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。一般情況下,生長(zhǎng)素在濃度較低時(shí)促進(jìn)生長(zhǎng);在濃度過高時(shí)則會(huì)抑制生長(zhǎng),甚至殺死植物幼嫩的細(xì)胞對(duì)生長(zhǎng)素敏感,老細(xì)胞則比較遲鈍植物種類不同?對(duì)生長(zhǎng)素的反應(yīng)敏感程度不同應(yīng)用:農(nóng)業(yè)上用生長(zhǎng)素類似物2,4-D除去麥田中雙子葉雜草原因:一般地,雙子葉植物雜草比單子植物麥苗對(duì)生長(zhǎng)素濃度敏感同一植物的不同器官對(duì)生長(zhǎng)素的反應(yīng)敏感程度不同敏感性——根(最適濃度10-10mol/L)>芽(最適濃度10-8mol/L)>莖(最適濃度10-4mol/L)根的向地性(向重力性)與莖的背地性原因——重力?遠(yuǎn)地面?zhèn)壬L(zhǎng)濃度較低;近地面?zhèn)壬L(zhǎng)素濃度較高,對(duì)根為高濃度?抑制近地側(cè)生長(zhǎng),對(duì)莖為更適宜濃度?更促進(jìn)近地側(cè)生長(zhǎng)圖示——莖根更促進(jìn)抑制促進(jìn)促進(jìn)

根的向地性、背光性、頂端優(yōu)勢(shì)能體現(xiàn)生長(zhǎng)素作用的兩重性;莖的向光性和背地性則不能太空?失重?植株橫向生長(zhǎng)(二)頂端優(yōu)勢(shì)概念——頂芽(或主根)優(yōu)先生長(zhǎng)而側(cè)芽(或側(cè)根)受抑制的現(xiàn)象。原因側(cè)芽受抑制的原因——

①側(cè)芽部位的生長(zhǎng)素濃度過高(頂芽產(chǎn)生的生長(zhǎng)素向下運(yùn)輸);②側(cè)芽對(duì)生長(zhǎng)素濃度較敏感頂芽?jī)?yōu)先生長(zhǎng)的原因——頂芽部位的生長(zhǎng)素濃度較低應(yīng)用解除頂端優(yōu)勢(shì)——

除去頂芽?側(cè)芽部位生長(zhǎng)素濃度降低?促進(jìn)側(cè)芽發(fā)育。如棉花打頂、果樹整枝?多開花、多結(jié)果;對(duì)綠籬的修剪成形(球形、平面形)。保持頂端優(yōu)勢(shì)(?得到更多光照),例:培育高大喬木(三)生長(zhǎng)素及生長(zhǎng)素類似物在生產(chǎn)實(shí)踐中的運(yùn)用1、生長(zhǎng)素類似物概念——人工合成的、具有與IAA相似生理效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。常用的生長(zhǎng)素類似物——α-萘乙酸(NAA)、2,4-D2、生長(zhǎng)素及生長(zhǎng)素類似物在生產(chǎn)實(shí)踐中的運(yùn)用(低濃度)防止果實(shí)和葉片的脫落;(高濃度)疏花疏果一定濃度(=適宜濃度=較低濃度)的生長(zhǎng)素類似物溶液?棉花的保蕾保鈴促進(jìn)扦插的枝條生根原理——生長(zhǎng)素使插條基部的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,產(chǎn)生愈傷組織,長(zhǎng)出大量不定根?枝條成活方法用帶芽、幼葉多的枝條扦插——芽、幼葉能產(chǎn)生生長(zhǎng)素用一定濃度的生長(zhǎng)素類似物溶液浸泡插枝的基部(形態(tài)學(xué)下端生根)促進(jìn)結(jié)實(shí)(=促進(jìn)果實(shí)發(fā)育)(不能促進(jìn)果實(shí)的成熟)原因——雌蕊受粉后,胚珠在發(fā)育成種子的過程中,發(fā)育著的種子合成的生長(zhǎng)素促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)應(yīng)用——培育無子果實(shí)方法:花蕾期去雄→涂一定濃度的生長(zhǎng)素類似物→套袋隔離→無子番茄(雌蕊未受粉?胚珠不能發(fā)育成種子)胚珠→種子子房→果實(shí)生長(zhǎng)素控制性別分化,一定濃度的生長(zhǎng)素類似物處理花芽→分化成雌花→提高產(chǎn)量三、其他植物激素(一)其它植物激素的種類和作用赤霉素(GA)發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)過赤霉菌的培養(yǎng)基濾液→噴灑健康水稻幼苗→惡苗病未培養(yǎng)過赤霉菌的培養(yǎng)基濾液→噴灑健康水稻幼苗→正常赤霉菌能產(chǎn)生某物質(zhì)促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)?植株增高能產(chǎn)生赤霉素的生物——植物和赤霉菌作用——①促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高;②促進(jìn)種子萌發(fā)和果實(shí)發(fā)育。(生長(zhǎng)素也能促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和果實(shí)的發(fā)育)細(xì)胞分裂素——主要促進(jìn)細(xì)胞分裂、延緩葉片衰老、誘導(dǎo)芽的分化脫落酸——促進(jìn)葉和果實(shí)的衰老和脫落,促進(jìn)種子休眠,抑制發(fā)芽乙烯——主要促進(jìn)果實(shí)成熟(用成熟香蕉催熟未成熟香蕉)(同時(shí)使用)兩者用量的比例植物細(xì)胞的發(fā)育(分化)方向生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量>1高有利于根的分化、抑制芽的形成生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量<1低有利于芽的分化、抑制根的形成生長(zhǎng)素用量/細(xì)胞分裂素用量=1適中促進(jìn)愈傷組織的生長(zhǎng)(二)植物的激素調(diào)節(jié)(植物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的主要方式——激素調(diào)節(jié))調(diào)節(jié)內(nèi)容植物的生長(zhǎng)發(fā)育適應(yīng)環(huán)境的變化(向光性、向水性)調(diào)節(jié)方式——多種激素相互作用,共同調(diào)節(jié)生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、赤霉素協(xié)同促進(jìn)生長(zhǎng);赤霉素、脫落酸拮抗調(diào)節(jié)種子發(fā)芽光照、溫度等環(huán)境因子→激素合成→調(diào)節(jié)基因的表達(dá)(三)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑——人工合成的對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有調(diào)節(jié)作用的化學(xué)物質(zhì)種類——生長(zhǎng)素類似物(NAA、2,4-D)、乙烯利等應(yīng)用——①乙烯利→催熟;②赤霉素→蘆葦?shù)睦w維長(zhǎng)度增加;③赤霉素→誘導(dǎo)大麥無須發(fā)芽就產(chǎn)生α-淀粉酶→釀啤酒;④青鮮素(脫落酸類似物)→抑制發(fā)芽,延長(zhǎng)馬鈴薯等貯藏期(四)植物激素概念——由植物體內(nèi)產(chǎn)生的,能從產(chǎn)生部位運(yùn)送到作用部位,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有顯著影響的微量有機(jī)物(植物體內(nèi)沒有專門的器官產(chǎn)生激素,而動(dòng)物體內(nèi)激素一般由內(nèi)分泌腺產(chǎn)生)植物激素的種類——生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素、乙烯、脫落酸、赤霉素第三章種群和群落第一節(jié)生物群落的基本單位——種群一、種群的特征(一)種群概述種群——

生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體(包括幼年、成年、老年等所有個(gè)體)。如一片樹林中的全部獼猴,一片草地的所有蒲公英。要點(diǎn)①種群內(nèi)的個(gè)體之間通過特定關(guān)系構(gòu)成一個(gè)整體,表現(xiàn)出個(gè)體不具有

的特征,如種群密度、出生率和死亡率等?整體不是部分疊加,“整體大于部分之和”;②個(gè)體生命有限,而種群一般不會(huì)因?yàn)閭€(gè)體的消失而消失;③個(gè)體往往有性別、大小、年齡等特征,種群不具備這些特征。(二)種群的特征——種群密度、出生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡組成和性別比例1、種群密度概念——種群在單位面積或單位體積中的個(gè)體數(shù)——種群最基本的數(shù)量特征調(diào)查研究種群密度的意義——農(nóng)林害蟲的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、漁業(yè)上捕撈強(qiáng)度的確定等(合理確定捕撈量)④種內(nèi)關(guān)系=種內(nèi)互助+種內(nèi)斗爭(zhēng)(都有利于該物種的生存繁衍)2、出生率和死亡率概念——單位時(shí)間內(nèi)新產(chǎn)生的(或死亡的)個(gè)體數(shù)目占該種群個(gè)體總數(shù)的比率影響出生率大小的因素——繁殖能力,如東北虎繁殖能力弱?出生率低,田鼠繁殖能力強(qiáng)?出生率高控制我國(guó)人口數(shù)量增長(zhǎng)的措施——計(jì)劃生育?降低出生率——決定種群大小和種群密度的重要因素3、遷入率和遷出率概念——單位時(shí)間內(nèi)遷入(或遷出)的個(gè)體,占該種群個(gè)體總數(shù)的比率影響城市人口變化的重要因素;候鳥遷徙?數(shù)量變化——決定種群大小和種群密度的重要因素4、年齡組成和性別比例年齡組成概念——一個(gè)種群中各年齡期的個(gè)體數(shù)目的比例類型增長(zhǎng)型——

幼年個(gè)體很多,老年個(gè)體很少,出生率>死亡率?種群密度增大穩(wěn)定型——各年齡期的個(gè)體數(shù)目比例適中,出生率=死亡率?種群密度相對(duì)穩(wěn)定衰退型——老年個(gè)體很多,幼年個(gè)體很少,出生率<死亡率?種群密度減小研究意義——預(yù)測(cè)種群數(shù)量變化趨勢(shì)的主要依據(jù)性別比例概念——種群中雌雄個(gè)體數(shù)目的比例,如人類男性:女性≈1:1研究意義——性別比例影響種群密度應(yīng)用——

利用人工合成的性引誘劑(信息素)誘殺害蟲雄性成年個(gè)體→破壞正常性別比例→雌性個(gè)體不能完成交配→降低害蟲出生率→降低種群密度種群的空間特征或分布型——隨機(jī)分布、均勻分布和集群分布種群密度年齡組成預(yù)測(cè)數(shù)量變化方向影響數(shù)量變動(dòng)性別比例決定大小和密度出生率和死亡率、遷入率和遷出率直接影響種群數(shù)量氣候、食物、天敵、傳染病、人類活動(dòng)影響(三)生物防治的方法與意義激素防治,如利用性引誘劑防治成蟲利用捕食、寄生或競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系防治,如以菌治蟲(如用白僵菌寄生于松毛蟲體內(nèi))、以蟲治蟲(捕食或寄生<如赤眼蜂寄生防治紅鈴蟲>)、以及其它天敵治蟲(如用灰喜雀捕食松毛蟲)利用現(xiàn)代生物技術(shù)防治,如培育抗蟲植物、生產(chǎn)生物殺蟲劑(如除蟲菊酯)方法意義——減少農(nóng)藥用量,減輕農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染增長(zhǎng)型穩(wěn)定型衰退型年齡組成的三種類型(四)調(diào)查種群密度的方法逐個(gè)計(jì)數(shù)——適用種群:分布范圍比較小,個(gè)體較大的種群估算樣方法適用種群——植物種群(主要)、某些活動(dòng)能力弱的動(dòng)物種群(如蚯蚓、昆蟲的卵、植株上的蚜蟲、跳蝻<蝗蟲等的若蟲>)要點(diǎn)一般調(diào)查某種雙子草本植物,不調(diào)查單子葉草本植物的原因——單子葉草本植物常叢生或蔓生的難以辨別個(gè)體數(shù)目確定樣方的大小——一般為1m2的正方形(木本植物可能大于1m2)確定樣方的數(shù)量——樣方越多,統(tǒng)計(jì)結(jié)果越接近真實(shí)情況確定取樣方法——如等距取樣法、五點(diǎn)取樣法取樣的關(guān)鍵——隨機(jī)取樣計(jì)算種群密度——①求得每個(gè)樣方的種群密度;②以所有樣方種群密度的平均值作為該種群的種群密度估計(jì)值某種群的種群密度估計(jì)值=(N1+N2+N3+N4+N5)/5S(S不一定等于1m2)標(biāo)志重捕法適用種群——活動(dòng)能力強(qiáng),活動(dòng)范圍大的動(dòng)物,如鼠樣方邊緣只統(tǒng)計(jì)——頂邊、左邊及兩個(gè)左角處的個(gè)體取樣器取樣法——土壤、水中的小動(dòng)物(身體微小,活動(dòng)能力強(qiáng)、范圍小)前提——標(biāo)記個(gè)體與未標(biāo)記個(gè)體在重捕時(shí)被捕獲的概率相等估算的種群個(gè)體數(shù)=重捕個(gè)體數(shù)重捕中標(biāo)記個(gè)體數(shù)×標(biāo)記個(gè)體數(shù)二、種群數(shù)量的增長(zhǎng)規(guī)律(一)數(shù)學(xué)模型的表示方法——數(shù)學(xué)方程式、曲線圖(二)種群增長(zhǎng)的“J”型曲線實(shí)例——野兔引入澳大亞(24只→6億只)、環(huán)頸雉引入美國(guó)的一個(gè)島嶼?缺乏天敵、食物和空間充足?在一定時(shí)間內(nèi)(初期)種群數(shù)量呈”J”型曲線增長(zhǎng)模型假設(shè)——在食物和空間條件充裕、氣候適宜、沒有敵害等(理想=無限)條件條件下,種群的數(shù)量每年以一定的倍數(shù)增長(zhǎng),第二年的數(shù)量是第一年的λ倍。建立模型——t年后種群數(shù)量為:Nt=N0λt(N0為起始數(shù)量,t為時(shí)間)種群數(shù)量(呈S型曲線增長(zhǎng))相對(duì)值1/2KK死亡率出生率(三)種群增長(zhǎng)的“S”型曲線(1/2K時(shí)種群增長(zhǎng)率最大)實(shí)例——大草履蟲在一定量的培養(yǎng)液中的數(shù)量增長(zhǎng)結(jié)論——種群經(jīng)過一定時(shí)間的增長(zhǎng)后,數(shù)量趨于穩(wěn)定的增長(zhǎng)曲線,稱為“S”型增長(zhǎng)曲線原因——

①自然界的資源(如食物、空間)總是有限的,當(dāng)種群密度增大時(shí),種內(nèi)斗爭(zhēng)加劇;②捕食者數(shù)量增多(種群數(shù)量達(dá)K值時(shí)——出生率=死亡率?增長(zhǎng)率=0?種群數(shù)量停止增長(zhǎng)并穩(wěn)定)環(huán)境容納量概念——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(種群數(shù)量=種群密度×生存空間)稱為環(huán)境容納量,又稱K值。應(yīng)用提高環(huán)境容納量(有益生物)實(shí)例:大熊貓

(K值變小的原因——棲息地破壞?食物和活動(dòng)范圍減少)措施:建立自然保護(hù)區(qū)降低環(huán)境容納量(有害動(dòng)物)(可變)實(shí)例:家鼠措施:將食物儲(chǔ)藏在安全處?斷絕或減少

它們的食物來源;室內(nèi)采取硬化地面?

減少它們挖造巢穴的場(chǎng)所;養(yǎng)殖或釋放

它們的天敵對(duì)待有害生物應(yīng)該控制其數(shù)量,而不是消滅J型增長(zhǎng)曲線(無K值)↑過度繁殖(四)種群數(shù)量的波動(dòng)和下降影響種群數(shù)量變化的因素——?dú)夂颉⑹澄?、天敵、傳染病、人類活?dòng)種群數(shù)量的變化情況——增長(zhǎng)、波動(dòng)、穩(wěn)定、下降時(shí)間種群增長(zhǎng)率時(shí)間種群數(shù)量K1/2KK值S型增長(zhǎng)曲線生存斗爭(zhēng)中被淘汰的個(gè)體種群數(shù)量時(shí)間種群水平上研究的核心問題——種群數(shù)量的變化規(guī)律一、群落的概念第二節(jié)生物群落的構(gòu)成群落——同一時(shí)間內(nèi)聚集在一定區(qū)域的各種生物種群的集合,包括該區(qū)域內(nèi)的全部植物、動(dòng)物、微生物(群落=全部生物)。群落不是各種生物種群簡(jiǎn)單的集合,而是通過種內(nèi)的斗爭(zhēng)或互助,種間的捕

食等關(guān)系建立起的更高層次的生命系統(tǒng)。二、群落水平上研究的問題——物種組成及優(yōu)勢(shì)種、種間關(guān)系、群落的演替情況、群落的空間結(jié)構(gòu)等例——一片草地上的全部生物構(gòu)成一個(gè)生物群落(一)群落的物種組成群落不同,物種組成不同(區(qū)別不同群落的重要特征——群落的物種組成)例:我國(guó)新疆北部森林的主要樹種是常綠針葉喬木,南方森林的主要樹種

是常綠闊葉喬木;熱帶雨林物種豐富度最高群落不同,物種數(shù)目不同D=SlnA(D:物種豐富度指數(shù);S:物種數(shù)目;A:樣地面積)物種豐富度=群落或生態(tài)系統(tǒng)中物種數(shù)目≠生物個(gè)體數(shù)量(二)種間關(guān)系(不同種生物之間的關(guān)系)豆科植物氮素↑↓有機(jī)物根瘤菌人與蛔蟲、人與虱、(黃色高等植物)菟絲子與大豆、細(xì)菌與噬菌體羊與草、狼與羊(草數(shù)量波動(dòng)?羊數(shù)量波動(dòng)?…)大草履蟲與雙核小草履蟲、水稻與稗草、小家鼠和褐家鼠一般雙向流動(dòng)共同進(jìn)化共同生活在一起,相互依存,彼此有利寄主→寄

生物寄主受害,寄生物獲利寄生物寄居于寄主的體內(nèi)或體表被捕食者

→捕食者數(shù)量上相互抑制;共同進(jìn)化捕食者與被捕食的關(guān)系無數(shù)量上相互抑制或一方占優(yōu)勢(shì),一方處于劣勢(shì)甚至滅亡生活習(xí)性相似;爭(zhēng)奪食物和空間等互利共生寄生捕食競(jìng)爭(zhēng)例數(shù)量模型物質(zhì)流動(dòng)結(jié)果特點(diǎn)關(guān)系(三)群落的空間結(jié)構(gòu)概念——群落中各個(gè)生物種群分別占據(jù)的不同空間空間結(jié)構(gòu)垂直結(jié)構(gòu)概念——大多數(shù)群落在垂直方向上具有明顯的分層現(xiàn)象例森林上層:?jiǎn)棠緦印椀龋恢袑樱汗嗄緦印哪绝B等;下層:草本植物層→畫眉等植物垂直分層的關(guān)鍵因素——

陽光(提高了群落利用光能等資源的能力)動(dòng)物垂直分層的關(guān)鍵因素——食物(和棲息空間微環(huán)境)高山植物垂直分層的關(guān)鍵因素——溫度水域植物垂直分層的關(guān)鍵因素因素——陽光水平結(jié)構(gòu)概念——群落中的各個(gè)種群在水平方向上的格局或片狀分布主要特征——鑲嵌性空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)——生態(tài)位的分化不同物種的生態(tài)位重疊(相似)?競(jìng)爭(zhēng)激烈,自然選擇?生態(tài)位發(fā)生分化(?群落的垂直結(jié)構(gòu)和水平結(jié)構(gòu))?減少或排除物種間的競(jìng)爭(zhēng)?共同生存?提高了生物利用環(huán)境資源的能力(生態(tài)位——一個(gè)物種所處的環(huán)境及其本身生活習(xí)性的總稱,如某動(dòng)物種群的生態(tài)位包括該動(dòng)物的覓食地點(diǎn)、食物的種類、每日的生物節(jié)律等)一、群落演替的概念與類型群落演替——第三節(jié)生物群落的演替隨著時(shí)間的推移,一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。群落演替的主要標(biāo)志——群落在物種組成上發(fā)生了變化類型初生演替——在一個(gè)從來沒有被植物覆蓋的地面,或者是原來存在過植被、但被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。如:沙丘、火山巖、冰川泥、湖底上進(jìn)行的演替(初生演替=原生演替)次生演替——原有的植被雖已不存在,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的繁殖體(如能發(fā)芽的地下莖)的地方(次生裸地)發(fā)生的演替。如火災(zāi)過后的草原、過量砍伐的森林、棄耕的農(nóng)田上進(jìn)行的演替光裸巖地上進(jìn)行的初生演替——裸巖階段→地衣階段(地衣:先驅(qū)物種)→苔

鮮階段→草本階段→灌木階段(灌木取代草本的原因——灌木比草本植物高大,競(jìng)爭(zhēng)中獲得更多陽光)→森林階段棄耕農(nóng)田上進(jìn)行的次生演替一年生雜草多年生雜草小灌木喬木(樹林)干旱荒漠氣候適宜草本或灌木二、群落演替的影響因素內(nèi)因——群落是一個(gè)動(dòng)態(tài)的開放的生命系統(tǒng),它是不斷發(fā)展變化的種內(nèi)關(guān)系種間關(guān)系其動(dòng)態(tài)變化是群落演替的催化劑群落內(nèi)部環(huán)境的變化——群落演替的動(dòng)力外因——群落結(jié)構(gòu)受到干擾或破壞自然因素——火山爆發(fā)、洪水、干旱等人為因素——濫砍濫伐、亂捕亂獵、圍湖造田、毀林開荒三、人類活動(dòng)對(duì)群落演替的影響人類活動(dòng)往往會(huì)使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向進(jìn)行負(fù)面影響——濫砍濫伐、亂捕亂獵、圍湖造田?水土流失、洪澇災(zāi)害補(bǔ)救措施——退耕還林、還草、還湖;退牧還草等正面影響——封山育林、治理沙漠、合理放牧、建立人工群落第四章生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)第一節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一、生態(tài)因子生態(tài)因子——環(huán)境中影響生物的形態(tài)、生理和分布等的因子生態(tài)因子非生物因子——生物因子陽光、溫度、水、鹽度、大氣等種內(nèi)關(guān)系——種內(nèi)互助、種內(nèi)斗爭(zhēng)種間關(guān)系——捕食、競(jìng)爭(zhēng)、寄生、互利共生二、生態(tài)系統(tǒng)的概念與范圍、類型概念——由生物群落與它生存的無機(jī)環(huán)境相互作用(物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞)而形成的統(tǒng)一整體范圍——

地球上最大的生態(tài)系統(tǒng):生物圈(地球上的全部生物及其無機(jī)環(huán)境的總和);較小的,如一個(gè)池塘、一片草地、一塊農(nóng)田、一片森林、一條河流類型自然生態(tài)系統(tǒng)人工生態(tài)系統(tǒng)(人的作用非常關(guān)鍵)——水域生態(tài)系統(tǒng)——陸地生態(tài)系統(tǒng)——海洋、淡水等生態(tài)系統(tǒng)森林、草原、荒漠、凍原等生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田、人工林、果園、城市生物群落無機(jī)環(huán)境改變決定能定居和繁衍的生物種類三、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的成分非生物的物質(zhì)和能量(=無機(jī)環(huán)境=非生物因子)生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者生物群落相互作用生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)個(gè)體同種之和種群全部之和生物群落無機(jī)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)生物圈細(xì)胞→組織→器官→系統(tǒng)→細(xì)菌同化作用類型自養(yǎng)型:光合細(xì)菌(光合作用)、硝化細(xì)菌(化能合成作用)?生產(chǎn)者異養(yǎng)型:肺炎雙球菌(寄生?消費(fèi)者)、乳酸菌(腐生?分解者)、根瘤菌(互利共生?消費(fèi)者)異化作用類型需氧型:硝化細(xì)菌(進(jìn)行有氧呼吸,但無線粒體)厭氧型:乳酸菌、破傷風(fēng)桿菌兼性厭氧型:大腸桿菌生物圈范圍——巖石圈上層、水圈、大氣圈下層分解者的分解作用細(xì)胞外分解大分子物質(zhì)(如淀粉)細(xì)胞內(nèi)分解(≈呼吸作用)分泌到細(xì)胞外的消化酶小分子物質(zhì)(如葡萄糖)

,主要是腐生細(xì)菌和腐生真菌<如蘑菇>),還有蚯蚓、蜣螂等制造有機(jī)物、為消費(fèi)者提供食物和棲息場(chǎng)所生態(tài)系統(tǒng)的成分非生物的物質(zhì)和能量——空氣、水分、無機(jī)鹽,陽光、熱能等生產(chǎn)者同化作用類型——都是自養(yǎng)型

(主要是綠色植物<光合作用>,還有

)硝化細(xì)菌<化能合成作用>、光合細(xì)菌<光合作用>沒有葉綠體的生產(chǎn)者——藍(lán)藻、光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌(原核生物)功能——生態(tài)系統(tǒng)的基石(=主要成分),最基本、最關(guān)鍵的成分消費(fèi)者同化作用類型——都是異養(yǎng)型

(主要是動(dòng)物<植食性動(dòng)物、肉食性動(dòng)物、雜食性動(dòng)物和寄生動(dòng)物等>)功能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物(CO2、水、氨等)?加速物質(zhì)循環(huán)有助于植物的傳粉、種子傳播等(非必要成分,如兩極系統(tǒng))分解者同化作用類型——都是異養(yǎng)型、營(yíng)腐生生活功能——?jiǎng)又参镞z體和動(dòng)物的排遺物中的有機(jī)物→分解作用→無機(jī)物(CO2和無機(jī)鹽→生產(chǎn)者<分解者不為生產(chǎn)者提供能量>)腐生:從動(dòng)植物遺體和動(dòng)物的排遺物等沒有生命的物體中獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);寄生:寄生物從寄主(有生命)體內(nèi)或體表獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物鏈概念——各種生物由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系食物鏈成分營(yíng)養(yǎng)級(jí)狗尾草→蝗蟲→青蛙→蛇→鷹生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者三級(jí)消費(fèi)者四級(jí)消費(fèi)者第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)注意點(diǎn)捕食鏈的起點(diǎn):生產(chǎn)者;終點(diǎn):頂級(jí)消費(fèi)者(分解者不進(jìn)捕食鏈)N級(jí)消費(fèi)者處于第_______營(yíng)養(yǎng)級(jí)(N+1)肉食動(dòng)物、雜食動(dòng)物在食物網(wǎng)可能占有多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)“→”表示物質(zhì)、能量流動(dòng)方向,不能逆轉(zhuǎn),草←羊例:草鼠蛇貓頭鷹食物網(wǎng)概念——

許多食物鏈彼此相互交錯(cuò)連接成的復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)食物網(wǎng)中生物之間的關(guān)系常不單一,如

貓頭鷹和蛇的關(guān)系——捕食和競(jìng)爭(zhēng)功能食物鏈上一般不超過5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生態(tài)系統(tǒng)保持相對(duì)穩(wěn)定的重要條件——營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度與生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力呈正相關(guān)。物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道初級(jí)消費(fèi)者=一級(jí)消費(fèi)者(第二營(yíng)養(yǎng)級(jí));次級(jí)消費(fèi)者=二級(jí)消費(fèi)者(第三營(yíng)養(yǎng)級(jí))蛇死亡貓頭鷹數(shù)量增加的原因:①競(jìng)爭(zhēng)者消失;②營(yíng)養(yǎng)級(jí)降低。(一)概述第二節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)未利用——未被自身呼吸作用消耗,也未被后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)某一種群攝入的能量3個(gè)去向未同化的能量(糞便中,上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化)同化的能量呼吸作用(熱能散失)用于生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖的能量(儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量)流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)被分解者利用(遺體殘骸)未利用4個(gè)部分兔糞便中的能量是草同化的;兔遺體殘骸中的能量是兔同化的生產(chǎn)者呼吸作用分解者頂級(jí)消

費(fèi)者…初級(jí)消

費(fèi)者呼吸作用次級(jí)消

費(fèi)者呼吸作用呼吸作用呼吸作用能量流動(dòng)——能量的輸入(光合作用)、傳遞(沿食物鏈和食物網(wǎng))、轉(zhuǎn)化和散失(生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的呼吸作用,以熱能形成散失)能量的最終來源——太陽能(熱泉生態(tài)系統(tǒng)為無機(jī)物氧化所釋放的化學(xué)能)能量流動(dòng)的起點(diǎn)——生產(chǎn)者固定(光能→化學(xué)能)太陽能開始(固定≠接受)一般地,流經(jīng)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量能量流動(dòng)的過程一般地,生產(chǎn)者及非頂級(jí)消費(fèi)者、頂級(jí)消費(fèi)者、分解者的能量的最終去向:

3、2、1太陽光能(二)能量流動(dòng)的特點(diǎn)(傳遞效率超過20%可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定)①單向流動(dòng)(只能由前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向后一營(yíng)養(yǎng)級(jí),不可逆轉(zhuǎn),不能循環(huán)流動(dòng)?任何生態(tài)系統(tǒng)需不斷的輸入來自系統(tǒng)外的能量)②逐級(jí)遞減(相鄰兩營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率約10%~20%)——林德曼10%定律原因:①呼吸作用散失;②被分解者利用;③未利用特點(diǎn)能量金字塔傳遞效率=后一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量(三或四個(gè)部分)前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量(四個(gè)部分)×100%第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(浮游植物等所有生產(chǎn)者)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)(浮游動(dòng)物等所有植食性動(dòng)物)小魚等大魚等①能量金字塔?能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減的②食物鏈越長(zhǎng),營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多,在能量流動(dòng)過程中消耗的能量就越多?營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物獲得的能量越少(?以植物性食品為食能養(yǎng)活更多的人口)③有毒物質(zhì)(如DDT)?食物鏈富集作用?

營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物,體內(nèi)有毒物質(zhì)含量越高數(shù)量金字塔數(shù)量金字塔,如:樹→昆蟲→鳥能量流動(dòng)一般不超過4~5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量相同的食物,動(dòng)物性食品比例越高,損耗的總能量越多。(三)研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義①幫助人們?cè)O(shè)計(jì)人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用原理——能量的多級(jí)利用(、物質(zhì)的循環(huán)再生)實(shí)例——實(shí)現(xiàn)秸稈中能量的多級(jí)利用,提高能量的利用率、?;~塘秸稈→飼料→糞便→沼氣池(分解者→沼氣發(fā)酵)沼氣→燃料沼渣、沼液→農(nóng)家肥②幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系,使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠謱?shí)例——合理確定草場(chǎng)的載畜量,保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)

生態(tài)農(nóng)業(yè)充分利用糞便等廢棄物中的能量(即流向分解者的能量),流向分解者的能量中有一部分可以以生活能源(如沼氣)或食物中化學(xué)能(如食用菌)的形式被人類再度利用)?實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級(jí)利用綠色植物被分解者利用的能量植物的遺體、殘枝敗葉中的能量初級(jí)消費(fèi)者的糞便中的能量(生產(chǎn)者同化)不能提高能量傳遞效率高產(chǎn)人工魚塘含能量最多的不是生產(chǎn)者而是消費(fèi)者(一)物質(zhì)循環(huán)(生物地球化學(xué)循環(huán))的概念和特點(diǎn)二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(水循環(huán)、氮循環(huán)、碳循環(huán)等)概念——生物群落無機(jī)環(huán)境C、H、O、N、P、S等元素反復(fù)循環(huán)利用特點(diǎn)①具全球性,在整個(gè)生

物圈中進(jìn)行②反復(fù)利用,循環(huán)流動(dòng)(二)碳循環(huán)1、循環(huán)過程大氣中的CO2庫生產(chǎn)者(含碳有機(jī)物)光合作用化能合成作用分解者(含碳有機(jī)物)呼吸作用遺體和殘枝敗葉消費(fèi)者(含碳有機(jī)物)動(dòng)物攝食遺體和排遺物分解作用呼吸作用化石燃料燃燒2、循環(huán)形式生物群落與無機(jī)環(huán)境之間——CO2(主要)生物群落內(nèi)部——含碳有機(jī)物3、生產(chǎn)者、頂級(jí)消費(fèi)者、分解者中含碳有機(jī)物的最終去向——3、2、1(三)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的基本功能——物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道——食物鏈(網(wǎng))二者同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放,都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程物質(zhì)作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(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。物質(zhì)循環(huán)過程中伴隨著能量流動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分通過______________________________,才能緊密地聯(lián)系在一起,形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、信息傳遞一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)需要不斷補(bǔ)充的是能量而不是物質(zhì)(生態(tài)瓶需放在有光的地方)無機(jī)環(huán)境(CO2)生物群落(有機(jī)物)①光合作用;②化能合成作用①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用;②分解者的分解作用≠食物鏈和食物網(wǎng)(四)溫室效應(yīng)成因——化學(xué)燃料的大量燃料?CO2含量迅速增加(主要原因);植被面積減少緩解措施——

①減少化石燃料的燃燒;②保護(hù)植被,大力植樹造林等;③開發(fā)新能源含N農(nóng)產(chǎn)品不斷輸出?農(nóng)田需施N肥三、生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞(一)生態(tài)系統(tǒng)中信息的種類物理信息概念——

生態(tài)系統(tǒng)中的光、聲、溫度、濕度、磁力等,通過物理過程傳遞的信息,如蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng)頻率、蝙蝠的“回聲”來源——無機(jī)環(huán)境或生物(如植物的顏色、形狀、植物開花)化學(xué)信息概念——生物在生命活動(dòng)過程中產(chǎn)生的可以傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)實(shí)例——植物競(jìng)爭(zhēng)時(shí)產(chǎn)生的生物堿、有機(jī)酸等、動(dòng)物的性外激素行為信息概念——?jiǎng)游锏奶厥庑袨?行為特征=行為信息)實(shí)例——蜜蜂跳舞、雄鳥的“求偶炫耀”(孔雀開屏)營(yíng)養(yǎng)信息概念——以食物和養(yǎng)分傳遞的信息實(shí)例——食物鏈和食物網(wǎng)——營(yíng)養(yǎng)信息系統(tǒng)(二)信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提高農(nóng)產(chǎn)品或畜產(chǎn)品的產(chǎn)量①模擬動(dòng)物信息吸引傳粉動(dòng)物,提高作物的傳粉率和結(jié)實(shí)率;②利用昆蟲的趨光特點(diǎn)進(jìn)行誘殺;③給雞增加營(yíng)養(yǎng)的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)光照時(shí)間提高產(chǎn)蛋率對(duì)有害動(dòng)物進(jìn)行控制(控制動(dòng)物危害的技術(shù):化學(xué)防治、生物防治、機(jī)械防治)昆蟲信息素(化學(xué)信息)?誘捕或警示有害動(dòng)物(信息在生物個(gè)體之間或生物與無機(jī)環(huán)境之間傳遞)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——群落及生態(tài)系統(tǒng)水平

植物葉片綠色?食草動(dòng)物可采食的信息;狼依據(jù)兔留下的氣味獵捕兔,兔依據(jù)狼留下的氣味逃避狼的獵捕(食物鏈中信息可雙向傳遞)(三)信息傳遞(調(diào)節(jié)功能)在生態(tài)系統(tǒng)中的作用生命活動(dòng)的正常進(jìn)行,離不開信息的作用——個(gè)體水平蝙蝠的“回聲定位”;某些植物的種子必須接受某種波長(zhǎng)的光才萌發(fā)

生物種群的繁衍離不開信息的傳遞——種群水平短日照處理菊花?提前開花;雌性成蟲釋放性外激素引誘同種異性來交配生物群落內(nèi)部負(fù)反饋調(diào)節(jié)的實(shí)例——害蟲數(shù)量增加?食蟲鳥數(shù)量增加?害蟲數(shù)量增長(zhǎng)受抑制(害蟲和天敵在數(shù)量上相互制約)

(一)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念及成因概念——四、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性(——自我調(diào)節(jié)、自我修復(fù)和自我延續(xù)的能力)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。成因——生態(tài)系統(tǒng)具有(一定的)自我調(diào)節(jié)能力。(二)生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力實(shí)例河流受到輕微污染→物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解?消除污染負(fù)反饋調(diào)節(jié)?陽光充沛、土壤無機(jī)養(yǎng)料增多

?種子萌發(fā)后迅速長(zhǎng)成新的植株生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)——負(fù)反饋調(diào)節(jié)(普遍存在)生物群落與無機(jī)環(huán)境之間負(fù)反饋調(diào)節(jié)的實(shí)例——火災(zāi)?種群密度降

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