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文档简介

1、模块三稳态与环境第一讲人体内环境的稳态与调节一.体内细胞生活在细胞外液中1、内环境的组成1.体液:体内含有的大量以水为基础的物体。细胞内液(2/3)体液细胞外液(1/3):包括:血浆、组织液(细胞间隙液)、淋巴等体液脑脊液也属于细胞外液三种细胞外液之间的关系淋巴细胞组织液养料O2废物CO2血浆(毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织液。)淋巴管壁:覆瓦状排列,造成组织液液只能单向渗透到淋巴管内。2、细胞外液的成分:组织液、淋巴的成分和含量与血浆的相近,但又不完全相同。最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量较少二、细胞外液的理化性质:(1)渗透压:血浆渗透压(无机盐浓度)

2、在37度时约为770kpm,相当于生理盐渗透压(2)酸碱度、正常人的血浆近中性,PH为7.357.45,与HCO3-、HPO42-等离子有关、调节的试剂:缓冲溶液(NaHCO3/H2CO3 、Na2HPO4/ NaH2PO4)(3)温度(37,波动一般不超过1)三、内环境作用:是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。代谢活动均在细胞中进行,故细胞中CO2浓度最高直接与内环境物质交换的系统有四个(消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统),器官有一个(皮肤)四、内环境的稳态1、稳态: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的状态。内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都

3、处于动态平衡中2、稳态的调节:神经 - 体液 - 免疫共同调节3.内环境稳态的意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。体内液体内环境:一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。 细胞生活的具体内环境细胞名称所生活的内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴、血浆、组织液组织水肿组织水肿:是在不同条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。(2)组织水肿的原因过敏反应:组织胺

4、的释放引起毛细血管壁通透性增高,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿。毛细淋巴管受阻:组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高。组织细胞代谢旺盛:代谢产物增加,引起组织液浓度升高。营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白质减少,使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降,水分进入组织液。 肾小球肾炎,导致血浆蛋白透出而流失。内环境成分的判断 -“三看法”一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素、代谢废物等)。若是,则一定属于内环境的成分。二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分【如血红蛋白、胞内酶(呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、

5、RNA聚合酶)、ATP、载体蛋白等) 】。若是,则一定不属于内环境的成分。三看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分)。若是,则一定不属于内环境的成分。内环境与细胞之间的跨膜分析1几种由单层细胞形成的结构人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构:如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等,这些非常薄的结构有利于物质交换,物质透过这些管壁或泡壁时,要经过两层细胞膜。2细胞、生物膜、磷脂双分子层、磷脂分子层数间的关系(1)1层细胞2层生物膜(2)1层生物膜1个磷脂双分子层2层磷脂分子(3)若物质出入细胞内的线粒体需多跨越线粒体内外膜(4层磷脂分子)

6、3外界空气中O2进入组织细胞被利用跨膜层数分析从图1可知,在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中,O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮细胞)及红细胞膜,共计5层生物膜,才能与血红蛋白结合;从图2可知,经过组织里的气体交换,O2进入组织细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层组织细胞的细胞膜(合计4层生物膜),再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸,而线粒体是具有双层膜的细胞器,故共合计6层膜。由此可知,外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞(9层膜)如果氧气进入组织细胞被利用(还要进入线粒体至少要穿过的生物膜层数是9+2=11层膜)。4消化道(小肠)中葡萄糖分子进入组织细胞

7、被利用跨膜层数分析食物中的淀粉在消化道中被淀粉酶和麦芽糖酶分解成葡萄糖,主要在小肠中被吸收,其吸收过程如图所示:肠腔中的葡萄糖经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)绒毛内毛细血管壁(2层膜)组织处毛细血管壁(2层膜)组织细胞膜(1层膜)7层膜;而1层膜由2层磷脂分子构成,所以共穿过14层磷脂分子层。蛋白质等大分子运输通过胞吞和胞吐,通过0层膜第二讲通过神经系统的调节一、人体的神经调节1、神经调节的基本结构和功能单位是神经元。(1)结构:包括胞体和突起(树突和轴突)(2)功能:接受刺激,产生兴奋,传递兴奋神经纤维:轴突与髓鞘(一个神经由多条神经纤维组成)2、神经调节的基本方式:反射(是指在中枢神经系统参

8、与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。)3、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(运动神经末稍与其所支配的肌肉或腺体)Ø 二元反射弧:最简单的反射弧。包括两个神经元感觉神经元和运动神经元。如:膝跳反射。无中间神经元,神经中枢为传出神经元的胞体。Ø 三元反射弧:三个神经元组成的反射弧。*反射弧中任何一个环节中断,反射既不能发生,必须保证反射弧结构的完整性反射弧保持完整,就一定有反射吗?不一定,接着往下看:4.反射发生的条件(二者缺一不可)反射弧结构完整;适宜强度的刺激5、反射种类:1. 条件反射与非条件反射类型概念特点

9、意义实例非条件反射通过遗传获得,与生俱有不经过大脑皮层;先天性;终生性;数量有限使机体初步适应环境眨眼、啼哭、膝跳反射、吃东西分泌唾液等条件反射在后天生活过程中逐渐训练形成经过大脑皮层;后天性;可以建立,也能消退;数量可以不断增加使机体适应复杂多变的生存环境学习、“望梅止渴”、“画饼充饥”等二者联系条件反射是在非条件反射的基础上建立的,没有非条件反射,就没有条件反射非条件反射可转化为条件反射:非条件反射条件反射无关刺激+非条件刺激=条件刺激刺激:非条件刺激(具体事物)铃声食物分泌唾液条件反射(如光,声音等)非条件反射:眨眼、吮吸、缩手、膝跳、搔扒、排尿、分泌消化液条件反射:食物(非条件刺激)+

10、 铃声(无关刺激)条件刺激形成条件反射反射条件反射非条件反射:如“刺指缩手”第二信号系统的条件反射:如“谈癌色变”第一信号系统的条件反射:如“惊弓之鸟”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(还包括肌肉和腺体)条件反射包括:第一信号系统(具体信号)动物和人都有第二信号系统(语言文字)人类特有二者联系非条件反射是形成条件反射的基础二兴奋在神经纤维上的传导1兴奋在神经纤维上的传导过程和特点静息电位:当神经纤维未受到刺激时由于K离子大量外流,膜外侧集较多的正离子膜外离子浓度高于膜内,膜电位表现为内负外正,称为静息电位动作电位:当神经纤维某部分受到一定强度的刺激时,由于神经元对钠离子

11、的通透性大,钠离子外流,电位差表现为内正外负,称为动作电位兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(1)在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。(2)在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。3.传导特点:双向传导,即刺激(离体)神经纤维上的中部,兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。4.传导形式:兴奋在神经纤维上以电信号(神经冲动)形式传导。5.神经元受到刺激后电流表的偏转方向与次数(1)在神经纤维上:刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。刺激c点(bccd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。(2)在神经元之间:刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经

12、纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。三兴奋在神经元之间的传递1、神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜2、突触的常见类型:甲轴突胞体型:乙轴突树突型:轴突轴突型(少见)3、传递过程 :电信号化学电信号电信号 4、传递特点:单向传递原因是:递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。(常考)突触延隔兴奋在完整反射弧中的传导方向:由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入神经传入,传出神经传出。

13、在一个反射的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上和神经元之间的传导,突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。神经递质多为小分子物质,而却以胞吐方式由突触前膜释放,请分析其中的原因和意义。(可大量释放神经递质,加快兴奋的传递)。突触后膜的面积较大的意义:有利于接受神经递质神经递质由突触小泡分泌至突触间隙共穿越几层生物膜?哪些细胞器参与了递质的合成与释放?(0层膜,高尔基体、线粒体)5、突触和突触小体的区别组成上的不同:突触小体是上一个神经元轴突末端膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。信号转变的不同:在突触小体上的信号变化为电信

14、号化学信号;在突触中完成的信号转变为电信号化学信号电信号。神经递质相关考点1、神经递质:在突触传递中是担当“信使”的特定化学物质,简称递质。在神经元细胞内合成。神经递质的化学本质有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、氨基酸类和一氧化氮等2、类型:兴奋性递质(如乙酰胆碱)和抑制性递质(甘氨酸),因此递质被突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,其作用效果为引起下一个神经元兴奋或抑制。3、神经递质释放方式为胞吐,体现了生物膜的结构特点具有一定的流动性。4、递质的去向:正常情况下,神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用,为下一次兴奋做好准备。递质去向:酶水解载体运回突触小泡5、突触传递异常分析

15、若某种有毒物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。a段静息电位,外正内负,此时K通道开外,K外流。b点0电位,动作电位形成过程中,Na通道开放,Na内流。bc段动作电位,Na通道继续开放。cd段静息电位恢复形成。de段静息电位。四、人脑的高级功能1、人脑的组成及功能:下丘脑:体温调节中枢、水平衡调节中枢、是调节内分泌活动的总枢纽脑干:

16、呼吸中枢小脑:维持身体平衡的作用大脑: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、听觉、视觉、运动等高级中枢脊髓:调节躯体运动的低级中枢2、语言功能是人脑特有的高级功能语言中枢的位置和功能:书写性语言中枢失写症(能听、说、读,不能写)运动性语言中枢运动性失语症(能听、读、写,不能说)听觉性语言中枢听觉性失语症(能说、写、读,不能听)视觉性语言中枢失读症(能听、说、写,不能读)成人与婴儿控制排尿的神经中枢功能的区别成人与婴儿控制排尿的中枢都在脊髓,但它受大脑的控制,婴儿因大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱,所以排尿次数多,而且容易发生夜间遗尿现象。*短期记忆:

17、当神经元的活动及神经元之间的联系有关长期记忆:与新突触的建立有关第3讲通过激素的调节一、激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行调节激素调节是体液调节的主要内容,体液调节还有CO2、H+、等的调节内分泌腺:没有导管,通过体液运输分泌激素外分泌腺:有导管,通过导管运输,分泌消化酶(肠腺,胃腺,唾液腺,汗.泪腺)二、人体主要激素及其作用激素分泌部位激素名称主要作用下丘脑抗利尿激素调节水平衡、血压多种促激素释放激素调节内分泌等重要生理过程垂体生长激素促进蛋白质合成,促进生长多种促激素控制其他内分泌腺的活动甲状腺甲状腺激素(含I)促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经

18、系统的兴奋性。肾上腺肾上腺激素参与机体的应激反应和体温调节等多项生命活动胰岛胰岛素、胰高血糖素调节血糖动态平衡卵巢雌激素等促进女性性器官的发育、卵细胞的发育和排卵,激发并维持第二性征等睾丸雄激素促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征3激素的化学本质(1)固醇类激素:性激素。(2)氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素。(3)多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。三、血糖平衡的调节1胰腺外分泌部:分泌胰液内分泌部:胰岛 胰岛A细胞:胰高血糖素胰岛B细胞:胰岛素2、血糖的来源和去向肌糖原在肌肉细胞中转变成乳酸,不能分解成葡萄糖(常考)3、血糖调节过程血

19、糖调节的中枢在下丘脑。血糖平衡的调节方式为神经体液调节参与调节的主要激素有胰岛素和胰高血糖素。另外还有肾上腺素。胰岛素与胰高血糖素作用相反,叫做“拮抗作用”胰岛素分泌异常分泌少:糖尿病,三多一少(多饮多食多尿,体重少)(多尿:排除糖份时带走大量水)4、血糖平衡的意义血糖浓度在80-120mg/dl,保证人体各组织和器官的能量供应,进而保持人体健康。五、甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节1、甲状腺激素的功能甲状腺激素功能(1)促进新陈代谢(2)促进生长发育(3)提高神经系统的兴奋性2、甲状腺激素分泌的调节分级调节:下丘脑能够控制垂体,垂体控制相关腺体这种分层控制的方式称为分级调节。调节方式:负反

20、馈反馈调节的类型与实例:反馈调节又分正反馈和负反馈。(1)正反馈:加强并偏离静息水平,如排尿排便、血液凝固、胎儿分娩、池塘污染后鱼类死亡更加剧污染等。(2)负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,生物体中更常见,如体温调节、血糖调节等。(普遍存在)3、甲状腺激素分泌异常分泌过多:甲状腺功能亢进 -甲亢(易激动)分泌过少:甲状腺功能不足(精神萎缩)缺碘:地方性甲状腺肿婴幼儿缺碘:易患呆小症4、激素间的相互作用(1)协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同作用,如生长激素和甲状腺激素在促进生长发育方面具有协同作用。(2)拮抗作用:不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具

21、有拮抗作用。六激素调节的特点(1)微量和高效(2)通过体液运输(3)作用于靶器官、靶细胞。激素名称靶器官(或靶细胞)甲状腺激素几乎全身组织细胞促甲状腺激素释放激素垂体促甲状腺激素甲状腺抗利尿激素肾小管、集合管胰岛素几乎全身组织细胞胰高血糖素主要作用于肝脏细胞甲状腺激素的靶细胞是全身细胞。胰高血糖素的靶细胞主要是肝细胞。神经调节与激素调节的区别与联系1区别比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长 (2)关系:内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。激素也可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节

22、生命活动。人体体温调节1、体温调节中枢:位于下丘脑。2、热量平衡:产热与散热应维持动态平衡 |3、构建体温调节模型体温调节中枢:下丘脑冷觉与温觉的形成在大脑皮层。温觉或冷觉感受器分布在皮肤黏膜、内脏器官调节方式:神经-体液调节水盐平衡的调节(调节方式:神经体液调节)1、水平衡调节中枢:下丘脑2、调节过程(1)人体水平衡的调节方式为神经和体液调节。(2)水平衡的调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。(3)抗利尿激素由下丘脑神经细胞分泌、由垂体释放。(4)抗利尿激素作用:促进集合管和肾小管对水的重吸收免疫系统的组成和功能1、 免疫系统的组成免疫免疫器官:淋巴结、胸腺、脾、骨髓免疫细胞:吞噬细胞B细

23、胞(起源于骨髓,也在骨髓中成熟。) T细胞(起源于骨髓,在胸腺中成熟。)免疫活性物质:抗体、淋巴因子、溶菌酶2、 免疫细胞的起源吞噬细胞、T细胞、B细胞起源于骨髓中的造血干细胞3、 识别抗原和消灭抗原的细胞或物质:吞噬细胞(无特异性)、T细胞、B细胞、记忆细胞、抗体、效应T细胞4、 免疫系统的功能(1)防卫功能:抵御病原体的攻击,有三道防线,前两道防线属于非特异性免疫第一道防线:皮肤、黏膜第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶溶解细菌的细胞壁)和吞噬细胞第三道防线:细胞免疫和体液免疫:特异性免疫(1)防御功能(2)监控功能:监控人体内异常细胞的产生(如癌细胞)。(3)清除功能:清除体内已经衰老

24、的细胞、损伤细胞或癌变细胞一特异性免疫1. 抗原:凡是能引起机体发生特异性免疫的物质,都属于抗原。2.特点:(1)异物性:非机体自身成分,以及自身衰老、死亡、癌变的组织细胞。(2)大分子性:抗原绝大多数是糖蛋白(或蛋白质),分子量一般大于10000。细菌、病毒等被免疫细胞识别为抗原,是因为它们表面有特殊的糖蛋白。癌细胞表面也有异常的糖蛋白,从而被效应T细胞识别。(3)特异性:一种抗原有特定的化学集团(抗原决定簇)2. 抗体(1)概念:机体受抗原刺激产生的,并能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。一种抗体只能和一种特定的抗原发生特异性的结合。(2)化学本质:免疫球蛋白(蛋白质),属于分泌蛋白。(3

25、)抗体的分布:主要分布于血清中,也分布于组织液及外分泌液(乳汁)中。抗原与抗体在内环境中发生特异性结合。(4)别称:抗毒素、凝集素、免疫球蛋白。(5)抗体的合成需要那些细胞器:线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。分泌蛋白:消化酶、抗体、蛋白质类激素。3. 体液免疫参与细胞:吞噬细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞、浆细胞。体液免疫过程多数情况下浆细胞产生抗体与抗原结合,形成沉淀或细胞集团,进而被吞噬细胞吞噬消化。二次免疫记忆细胞的二次应答的特点(1)记忆细胞的特点:寿命长,对抗原十分敏感,能“记住”入侵的抗原。某些抗原诱发产生的记忆细胞可对该抗原记忆终生,从而使动物或人体对该抗原具有终生免疫能力,如天

26、花、麻疹、伤寒等,患者痊愈后可终生具有抵抗力。(2)二次免疫反应:相同抗原再次入侵时,记忆细胞比普通的B细胞更快地作出反应,即很快分裂产生新的浆细胞和记忆细胞,浆细胞再产生抗体消灭抗原,此为二次免疫反应。(3)二次免疫特点:比初次反应快,也比初次反应强烈,能在抗原侵入但尚未患病之前将它们消灭。(4)坐标曲线图示图示信息:二次免疫产生抗体既快又多4. 细胞免疫参与细胞:吞噬细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。结果:效应T细胞可以与靶细胞密切接触,使其裂解死亡,释放出抗原,最终被吞噬细胞吞噬。(靶细胞的裂解死亡属于细胞凋亡)(1)胞内寄生菌的裂解,癌细胞的清除,器官移植的排斥反应,都是发生细胞免疫

27、。快速确认两种特异性免疫 (1)据“参战”对象(2)据作用对象免疫失调病1过敏反应、自身免疫病、免疫缺陷病比较过敏反应自身免疫病免疫缺陷病实质免疫功能过强免疫出错免疫缺失特点(1)发作迅速、反应强烈、消退较快;(2)一般不会破坏组织细胞,不会引起组织严重损伤;(3)有明显遗传倾向和个体差异自身组织或器官表面的某物质与某一特定抗原相似免疫器官(如胸腺)先天性缺失或T细胞被攻击而大量死亡【解题指导】快速界定三类免疫失调病4、艾滋病(AIDS)及其预防(1)病的名称:获得性免疫缺陷综合征(简称AIDS)(2)病原体名称:人类免疫缺陷病毒(简称HIV),其遗传物质是2条单链RNA(3)发病机理:HIV

28、病毒进入人体后,主要攻击T淋巴细胞,使人的免疫系统瘫痪(4)传播途径:血液传播、性接触传播、母婴传播(5)预防措施主要是切断传播途径。免疫学的应用:a、预防接种:接种疫苗,使机体产生相应的抗体和记忆细胞(主要是得到记忆细胞);b、疾病的检测:利用抗原、抗体发生特异性免疫反应,用相应的抗体检验是否有抗原;c、器官移植:外源器官相当于抗原、自身T细胞会对其进行攻击,移植时要用免疫抑制剂使机体免疫功能下降提高器官移植的成活率。免疫预防和免疫治疗免疫预防:患病前的预防,即把疫苗接种到人体内,使人产生对传染病的抵抗能力,增强了人的免疫力。通过预防接种,人们能够积极地预防多种传染病,但不能预防所有传染病。

29、免疫治疗:患病后的治疗,即在人体患病条件下,通过输入抗体、胸腺素、淋巴因子等调整人的免疫功能,使机体抵抗疾病的能力增强,达到治疗疾病的目的。第二单元植物的激素调节1、生长素的发现(1)达尔文的试验:实验过程:思考:实验(与黑暗情况下对照)说明什么?植物生长具有向光性。实验与对照说明什么?植物向光弯曲生长与尖端有关。实验与对照说明什么?植物感受单侧光刺激的部位在尖端。达尔文的推论是:胚芽鞘的尖端不仅具有感光作用,而且可能会产生某种化学物质,并从顶端向下传送,在单侧光的照射下,导致向光一侧和背光一侧的细胞伸长不均匀,使植物弯向光源生长。(2)温特的试验:思考:该实验说明了什么?胚芽鞘尖端确实产生了

30、某种物质,这种物质从尖端向下运输,促使胚芽鞘下部某些部位的生长。(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,命名为生长素生长素的化学本质是吲哚乙酸 3个试验结论小结:产生生长素的部位是胚芽鞘的尖端;感受光刺激的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。3、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)4、生长素的产生部位:

31、幼嫩的芽、叶、发育中的种子由色氨酸(合成原料)经过一系列反应转变而成。生长素的合成不需要光生长素作用部位:尖端下段(即伸长区),机理为促进细胞伸长5、生长素的运输方向:横向运输(横向运输发生在尖端引起横向运输的原因是单侧光或地心引力)极性运输:形态学上端形态学下端(运输方式为主动运输)形态学的上端与下端的辨别方法6、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。分布规律(1)产生部位积累部位,如顶芽侧芽,分生区伸长区(2)生长旺盛部位衰老组织,如幼根老根7.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

32、物。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注意:植物的生长和发育的各个阶段,由多种激素相互作用共同调节的。秋水仙素不是植物激素,秋水仙素的作用机制是抑制纺锤体的形成植物激素处理后,植物体内的遗传物质没有改变。植物生长调节剂是人工合成的,对植物的生长发育有着调节作用的化学物质。相比,植物激素植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度 (1)实验操作:如图所示(注:A盒下侧有开口,可以进光)。(2)结果预测及结论:若A、B中幼苗都向上弯曲生长,只是B向上弯曲程度大,说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长

33、,B中幼苗向上弯曲生长,说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。植物向性运动的分析判断常用方法有:云母片插入类、暗盒开孔类、切割移植类、琼脂块替换类、锡箔纸遮盖类、匀速(高速)旋转类、幼苗横置类、失重类等,分析如下:类别图解条件相关结果遮盖类直立生长向光生长暗箱类直立生长向光(小孔)生长插入类向右侧生长直立生长向光生长向光生长移植类直立生长向左侧生长中IAA的含量abc,bc旋转类直立生长向光生长向小孔生长茎向心生长,根离心生长横置类中IAA含量及作用:ab、cd,都促进水平生长:ab、cd,a、c、d促进生长,b抑制生长第二节生长素的生理作用一生理作用和机理生长素的生理作用:促进细胞生长机理:

34、促进细胞的纵向伸长二作用特点两重性生长素对植物生长调节作用具有两重性:既能促进生长,也能抑制生长;既能促进发芽也能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。三、分析下面曲线1、不同浓度的生长素作用于同一器官上时,引起的生理功效不同(促进效果不同或抑制效果不同)2、同一浓度的生长素作用于不同器官上时,引起的生理功效也不同,这是因为不同器官对生长素的敏感性不同(敏感性大小:根芽茎),也说明不同器官正常生长所要求的生长素浓度也不同。3、曲线在A、B、C点以前的部分分别体现了不同浓度生长素对根、芽、茎的不同促进效果,而A、B、C三点则代表最佳促进效果点,(促进根、芽、茎的生长素最适浓度依次为10-10

35、mol/l、10-8mol/l、10-4mol/l左右),AA、BB、CC段表示促进作用逐渐降低,A、B、C点对应的生长素浓度对相应的器官无影响,超过A、B、C点浓度,相应的器官的生长将被抑制。胚芽鞘向光弯曲生长原因:横向运输(只发生在胚芽鞘尖端):在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输:纵向运输(极性运输):从形态学上端运到下端,不能倒运:胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧(生长素多生长的快,生长素少生长的慢),因而引起两侧的生长不均匀,从而造成向光弯曲。两重性实例实例1顶端优势现象:顶芽优先生长,侧芽受到抑制。原因:顶芽产生的生长素向下运输,积累到侧芽,侧芽附近生长素浓度高,发育

36、受到抑制。解除方法:去掉顶芽。如果去掉顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低了,侧芽受到的抑制作用就会解除,不久,侧芽就可以发育成枝条实例二: 根的向重力性向重力性原因:地心引力生长素分布不均匀近地侧浓度高(C>A D>B)A、B、C、D四个部位中,只有D点是抑制,根的向地性没体现两重性,因为A,C两点都促进,茎的背地性体现两重性,因为B点促进,D点抑制。四 . 影响生长素作用的因素1.生长素的浓度低浓度促进生长,高浓度抑制生长,浓度过高时甚至杀死植物。除草剂一般为高浓度的生长素类似物。如2,4-D2. 植物不同器官,对生长素的敏感程度不同:根芽茎,如图根、茎、芽对生长素的反应敏感程度曲线

37、3.植物组织的成熟程度不同:幼嫩细胞敏感,衰老细胞迟钝。4.植物种类:双子叶植物一般比单子叶植物敏感,如图(根据这一原理,一些除草剂可以杀死单子叶农作物地里的双子叶杂草)。例如;2、4D (此图常考)单子叶、双子叶植物对生长素的反应敏感程度曲线五. 生长素(类似物)在农业生产上应用生长素类似物:由于植物体内生长素含量非常少,提取困难,但人们在实践中发现了一些人工合成的物质(如 萘乙酸,2,4-D等),与生长素有类似的功能,这些物质统称为生长素类似物。(1)促进扦插枝条生根。用适宜浓度的生长素类似物浸泡枝条,枝条容易生根。扦插时保留嫩芽和叶,容易生根(因为嫩芽和叶可以产生生长素)(2)促进果实发

38、育(外源生长素类似物代替发育中的种子产生生长素,可以促进子房发育成无子果实)(不遗产的变异)催产素:促进子宫收缩催激素:促进腺体形成和分泌激素受粉:子房 果实(有种子)生长激素:刺激蛋白质合成和组织生长;减少糖的利用,增加糖元生成;促进脂肪分解(注:生长激素化学本质为蛋白质,故只能注射,不可口服!)(注:生长激素化学本质为蛋白质,故只能注射,不可口服!)甲状腺激素的功能:促进新陈代谢促进生长发育提高神经系统的兴奋性未受粉:子房果实(无子果实)无子西红柿与无子西瓜比较比较项目无子西瓜无子西红柿培育原理染色体变异生长素促进子房发育成果实无子原理减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞有正常

39、的生殖细胞,但因没有受粉,不能完成受精作用无子性状能否遗传能,结无子西瓜的植株经组织培养后,所结西瓜仍为无子不能,结无子西红柿的植株经组织培养后,所结西红柿有种子(3)防止落花落果(保蕾保铃):生产上常用一定浓度的生长素类似物喷洒植株,达到保蕾保铃的作用。探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度1实验原理植物生长调节剂对植物插条的生根情况有很大影响,而且用不同浓度、不同时间处理影响程度不同。其影响存在一个最适浓度,在此浓度下植物插条的生根数量最多,生长最快。实验方法:(1)制作插条。将准备好的枝条剪成长约57cm的插条,插条的形态学上端为平面,下端要削成斜面,这样在扦插后可增加吸收水分的面积,促

40、进成活;每一枝条留34个芽,所选枝条的条件应尽量相同。(2)分组处理:将插条分别用不同的方法处理如图1(药物浓度、浸泡时间等可分成多组。如可分别在NAA中浸泡1、2、4、12、24h等)图图1 图2(3)进行实验:将处理过的插条下端浸在清水中,注意保持温度(2530)(4)小组分工,观察记录。结果与分析:实验结果如图2结果分析:在一定浓度范围内,随着萘乙酸浓度的增加,对山茶花插条生根促进作用逐渐增强;超过一定浓度范围,对山茶花插条生根促进作用逐渐增强;萘乙酸浓度在400mg/L左右是促进山茶花插条生根的适宜浓度。在最适浓度点两侧,存在促进生根效果相同的两个不同生长素浓度。研究实验中出现的问题:

41、1.在正式实验前需要先做一个预实验。原因:为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周、盲目开展实验而造成人力、物力和财力的浪费。2为了使实验更准确,扦插枝条最好去除嫩芽,幼叶,防止内源激素对实验的干扰。3.本实验中,取材、处理时间、蒸馏水、光照、温度、通气状况等都属于无关变量。无关变量在实验中的处理要采用等量性的原则,如用相同的花盆,选用相同的植物材料等。4.配制生长素类似物溶液时,浓度梯度要小,组别要多。5.在确定了最适浓度的大致范围后,可在此范围内利用更小梯度的系列溶液以获得更精确的最适浓度范围。6.实验的因变量是插条生根的情况,测量指标可以是枝条的生根数

42、目,也可以是生根的长度。第三节其他植物激素(1)赤霉素:合成部位:主要是未成熟的种子、幼根和幼叶主要作用:促进细胞伸长,从而促进植株增高;促进种子萌发和果实的成熟。(可解除种子休眠)(2)细胞分裂素:合成部位:主要是根尖主要作用:促进细胞的分裂(3)乙烯:合成部位:植物体各个部位主要作用:促进果实的成熟(4)脱落酸:合成部位:根冠、萎焉的叶片等分布:将要脱落的组织和器官中含量多主要作用:抑制细胞的分裂,促进叶和果实的衰老和脱落任何一种生理活动都不是受单一激素控制的。是多种激素相互协调、共同作用的结果。激素间的相互作用,有的是相互协同,有的是相互拮抗。协同作用实例促进植物生长:生长素、赤霉素、细

43、胞分裂素。延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。诱导愈伤组织分化成根或芽:生长素、细胞分裂素。促进果实成熟:脱落酸、乙烯。调节种子发芽:赤霉素、脱落酸。促进果实坐果和生长:生长素、细胞分裂素、赤霉素。拮抗作用实例顶端优势:生长素促进顶芽生长,细胞分裂素和赤霉素都促进侧芽生长。防止器官脱落:生长素抑制花朵脱落,脱落酸促进叶、花、果实的脱落。种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。叶子衰老:生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸促进。5植物生长调节剂(1) 概念:人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质。(2)特点:容易合成;原料广泛;效果稳定。(3)应用:用乙烯利催熟凤梨。用一定浓度的赤霉素溶液

44、处理芦苇(或芹菜),可以使其纤维长度增加。用赤霉素处理大麦种子,无须发芽就可以产生大量的­淀粉酶,这样就可以简化工艺、降低啤酒的生产成本。用青鲜素延长马铃薯、大蒜贮藏期。除草剂的使用。膨大剂是一种植物生长调节剂,其作用主要是促进细胞分裂,增加细胞的数量,膨大剂最可能是细胞分裂素类的植物调节剂。在西瓜坐果初期适量使用膨大剂,可提高产量,但有些瓜农使用膨大剂后出现西瓜爆裂现象,可能的原因是施用膨大剂的时间和剂量不合适。第一讲种群的特征和数量变化一. 种群的概念:在一定的自然区域内,同种生物的全部个体。二.种群的数量特征: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。是种群最基

45、本的数量特征。(2)调查方法(1)样方法:适用范围植物、活动范围小的动物取样关键随机性常用取样法五点取样法、等距取样法(2)标志重捕法:适用范围:活动能力强、活动范围大的动物。计算公式:N/Mn/m(N为种群数量,M为标记个体数,捕捉数量为n,被捕捉个体中被标记个体数为m)。调查种群密度的方法比较:方法标志重捕法样方法显微计数法取样器取样法对象活动范围大的动物植物或活动范围小的动物(如蚜虫、跳蝻和虫卵)肉眼看不见的微生物(或血细胞)活动能力强身体微小的土壤小动物计算标记总数/种群内个体总数=重捕中被标记的个体数/重捕总数设各样方的种群密度分别为n1,n2,n3,nm, 则种群密度= (n1+n

46、2+n3+nm)/m计数室体积为0.1mm3(10-4ml),1ml样液中个体数=每小格中个体数×10-4×稀释倍数记名计算法目测估计法注意调查期间没有大量迁入和迁出、出生和死亡的现象;标志物不能醒目;不能影响被标志对象的正常生理活动;标志物不易脱落,能维持一定时间随机取样;样方的大小适中:乔木100m2、灌木16 m2、草本1 m2;样方数量不易太少;一般选易辨别的双子叶植物常用五点取样法和等距取样法该实验需要重复但不需要对照(自身对照);浓度过大需做稀释处理;吸取前需振荡摇匀;计数板使用:先盖盖玻片吸培养液滴盖玻片边缘自行渗入吸去多余培养液片刻后待沉降到室的底部观察计数

47、;压线计数规则:计数左、上线及夹角处2年龄组成(预测种群密度的变化趋势)A:增长型,B:稳定型,C:衰退型。根据上图分析各年龄组成类型的特点以及种群密度变化的趋势。类型各年龄分布种群密度变化趋势A幼年个体多、老年个体少增大B各年龄个体比例适中基本不变C幼年个体少、老年个体多减小3出生率和死亡率、迁入率和迁出率例如:若某城市2012年出生10人,死亡2人,迁入20人,迁出13人,该城市总人口数为1 000人。(1)出生率新出生的个体数目÷个体总数10(2)死亡率死亡的个体数目÷个体总数2(3)迁入率迁入的个体数目÷个体总数20(4)迁出率迁出的个体数目÷个

48、体总数134性别比例种群中雌雄个体数目的比例。种群密度出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。三空间特征均匀性分布型随机分布型集群分布型四、存活曲线1、类型(凸型):如:人类,很多高等动物 2、类型(对角线型):如:水螅,一些鸟类和小型哺乳动物 3、类型(凹型):如:牡蛎和树蛙种群数量的变化一、种群增长的“J”型曲线(1)条件:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜和没有敌害等理想条件下(2)特点:种群内个体数量连续增长;增长率不变计算公式:Nt= N0t代表增长倍数,不是增长率,>1时种群密度增大1时种群密度保持稳定<1时种群密度减小,“J”型增长时,

49、>1二、种群增长的“S”型曲线: (1)条件:有限的环境中,种群密度上升,种内个体间的竞争加剧,捕食者数量增加(2)特点:种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值(K值)时,种群个体数量将不再增加;种群增长率变化,K/2时增速最快,K时为02. K值与在实践中的应用(1)K值的应用对野生生物资源的保护措施:保护野生生物生活的环境,减小环境阻力,增大K值。对有害生物的防治措施:增大环境阻力(如为防鼠害而封锁粮食、清除生活垃圾、保护鼠的天敌等),降低K值。(2)K/2值的应用对资源开发与利用的措施:种群数量达环境容纳量的一半时种群增长速率最大,再生能力最强把握K/2值处黄金开发点,维持被开发

50、资源的种群数量在K/2值处,可实现“既有较大收获量又可保持种群高速增长”,从而不影响种群再生,符合可持续发展的原则。对有害生物防治的措施:务必及时控制种群数量,严防达K/2值处(若达K/2值处,会导致该有害生物成灾)。最大捕捞量最大日捕获量,如时捕捞可持续获得最大捕捞量,但不能获得最大日捕获量最大日捕获量应处于种群密度最大时。阴影部分代表环境阻力,也可表示达尔文自然选择学说中被淘汰的部分。种群数量变化的实验探究(以培养液中酵母菌种群变动为例)1实验原理(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的增长受培养液的成分、空间、pH、温度等因素的影响。(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;

51、在有限的环境下,酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。2实验流程(1)类型、条件,(2)目的,(3)每天将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数(4)该探究实验应注意的问题(1)显微镜计数时,对于压在小方格界线上的酵母菌,应遵循“数上线不数下线,数左线不数右线”的原则计数。(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡几次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减小误差。(3)每天计数酵母菌数量的时间要固定。(4)溶液要进行定量稀释。(5)计算1 mL菌液的数量。结果的记录最好用记录表。表格如下:3表达和交流根据实验数据可得右图所示曲线。

52、增长曲线的总趋势是先增加再降低。原因是在开始时培养液的营养充足、空间充裕、条件适宜,因此酵母菌大量繁殖,种群数量剧增;随着酵母菌数量的不断增多,营养消耗,pH变化等,生存条件恶化,酵母菌死亡率高于出生率,种群数量下降。(2)影响酵母菌种群数量的因素可能有养分、温度、pH及有害代谢废物等。群落的结构和演替一、生物群落1、概念:在同一时间内、占据一定空间的相互之间有直接或间接联系的各种生物种群的集合。群落是由一定的动物、植物和微生物种群组成。2物种组成(1)群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。(2)丰富度:概念:群落中物种数目的多少。常用统计方法:记名计算法和目测估计法二、生物群落中的种间关系种间互助:互利共生种间斗争:包括竞争、捕食、寄生关系名称数量坐标图能量关系图特点举例互利共生相互依赖,彼此有利。数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化地衣,大豆与根瘤菌寄生对寄主有害,对寄生生物有利。如果分开,则寄生生物难以单独生存,而寄主会生活得更好蛔虫与人,噬菌体与被侵染的细菌竞争数量上呈现出“你死我活”的“

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