稳态与环境课件

第一章生物科学和我们第一节身边的生物科学一、人类面临的问题之一：生物多样性丧失原因物种特化或功能基因的丧失，例：大熊猫特化为主要以箭竹为食；人工饲养或近亲繁殖使朱鹮适应野外生存的功能基因丧失外因人为因素栖息地的破坏和丧失(滥伐森林、过度放牧、围湖围海造田)乱捕滥猎外来物种的入侵或引种到缺乏天敌的地区，威胁原有物种的生存环境污染自然因素——自然灾害等内因——二、生物科学与社会：科学合理地保护动物第二节生物科学的学习过程一、科学家不断研究：征服致病病毒路漫漫二、像科学家一样研究：科学探究提出问题作出假设设计实验实施实验分析证据得出结论第二章生物个体的稳态第一节人体的稳态一、稳态的生理意义(一)细胞生活的环境单细胞生物的细胞——生活在水中(细胞直接与外界环境进行物质交换)多细胞生物的细胞——生活在细胞外液(=内环境)中(二)体液——动物体内的所有液体，包括细胞内液和细胞外液动脉端静脉端体液细胞内液(2/3)细胞外液(1/3)=内环境外界环境营养物质、O2代谢废物血浆组织液大部分小部分淋巴左右锁骨下静脉←淋巴循环←淋巴管毛细血管壁毛细淋巴管壁内环境=细胞外液=血浆(≠血液)＋组织液＋淋巴＋脑脊液等主要呼吸酶、血红蛋白不属内环境，为细胞内液成分外界环境(四)内环境的理化性质渗透压大小——溶液浓度越高⇒溶液渗透压越高⇒溶液吸水能力越强血浆渗透压的大小——主要取决于无机盐和蛋白质的含量(人的血浆渗透压=0.9%的生理盐水渗透压=5%的葡萄糖的渗透压)细胞外液渗透压的大小主要取决于——Na+和Cl-

(高温作业、剧烈运动→补充生理盐水；过度饮水⇒细胞吸水肿胀)细胞内液渗透压的大小主要取决于——K+组织水肿的原因有：组织细胞代谢增强、毛细血管通透性增加、血

浆蛋白减少、毛细淋巴管被寄生虫堵塞等(组织水肿⇒组织液的量增多、淋巴的量增多、血浆的量下降)与HCO3-和HPO42-等离子有关(缓冲物质——H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4)温度——人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右(⇒酶促反应正常进行)(五)内环境的作用——内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介O2泌尿、呼吸←循环消化→循环呼吸→循环组织液内环境血浆淋巴组织细胞细胞内液O2

营养物质代谢终产物营养物质代谢终产物酸碱度(PH)——人的血浆PH能稳定在7.35~7.45的原因：人和动物与外界环境进行物质交换的全过程体外体外体内(呼吸道、消化道等中的空腔属外界环境)食物消化系统消化吸收(≠重吸收)食物残渣→大肠→粪便未被吸收的物质营养物质循环系统气体呼吸系统氧气运输内环境组织细胞氧气营养物质CO2、尿素等代谢终产物全部CO2和少量水其余代谢终产物泌尿系统皮肤有机废物、水和无机盐重吸收消化液排泄消化酶(如胰蛋白酶)进入外界环境，不进内环境(如血浆)肾脏的主要作用——形成尿液，排泄代谢废物与新陈代谢直接有关的系统——循环、呼吸、消化和泌尿系统(器官：皮肤)对新陈代谢起调节作用的系统——神经系统、内分泌系统、免疫系统(六)内环境的(各种化学成分和理化性质)动态变化原因——①外界环境因素的变化；②体内细胞代谢活动的进行稳态——

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(各种化学成分和理化性质)的相对稳定的状态叫做稳态化学成分含量的正常值都有一个变动范围的原因——①内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；②不同个体存在一定差异(七)内环境稳态的失调(⇒稳态遭到破坏⇒细胞代谢和功能紊乱)事例发高烧——危害①酶促反应受阻，代谢紊乱；②分解代谢过旺(⇒消瘦)措施：物理降温或药物降温大量出汗或严重腹泻后，只喝水不补充盐⇒内环境渗透压会变小⇒细胞吸水肿胀(≠组织水肿)初入高原⇒体内缺氧⇒乏力、心跳加快、血压升高等⇒外界环境的变化势必影响内环境的稳态肾功能衰竭→尿毒症(内环境中的尿素等代谢废物不能及时排出)原因——人体维持稳态的调节能力是有一定限度的【①外界环境的变化过于剧烈；②人体自身的调节功能出现障碍】人的体温因年龄(幼年>成年>老年)、性别(女性>男性)的不同而存在微小的差异；同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1℃二、体温调节(一)产热=散热⇒体温相对恒定(直肠温度最接近人的体温，皮肤温度≠体温)产热与散热热量来源——有机物(糖类、脂肪、蛋白质)的氧化分解即呼吸作用主要产热器官——骨骼肌(有巨大的产热能力)和肝脏热量散失——主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热主要散热器官——皮肤体温调节的主要中枢——下丘脑体温感觉中枢——大脑皮层人的体温调节能力是有限的——长时间环境温度过低⇒体温降低⇒冻疮等；

长时间环境温度过高⇒体温升高⇒中暑等体温相对恒定的调节方式——神经调节和体液调节环境温度超过体温(大于37.5℃)时的散热方式——蒸发汗液体温恒定的调节机制——负反馈调节恒温动物——环境温度↓⇒散热增多↑⇒产热增多↑⇒呼吸作用强度↑⇒耗氧量↑、维持体温消耗的有机物↑；变温动物——环境温度↓⇒耗氧量↓三、水和无机盐平衡的调节(一)人体水平衡的调节由肺随呼气排出(⇒排水过程中不一定伴随排盐)由皮肤随汗液排出(寒冷环境中尿量较多的原因——汗液减少)由大肠随粪便排出(来自饮食和消化液)最主要途径——由肾脏随尿液排出代谢中产生的水(如有氧呼吸和氨基酸脱水缩合)水的平衡来源主要来源——饮食中的水排出途径水的平衡——水的摄入量≈水的排出量喝得多尿得多且尿液浓度低调节水平衡的激素——主要是抗利尿激素分泌部位——下丘脑；释放部位——垂体作用——促进肾小管和集合管对原尿中的水的重吸收，使尿液浓缩，尿量减少水平衡的调节中枢——下丘脑；渴觉中枢——大脑皮层水平衡的调节方式——神经调节和体液调节(以神经调节为主)水平衡的调节机制——负反馈调节四、血糖(血液中的葡萄糖)平衡及其调节血糖浓度0.8~1.2g/L正常人空腹3.9~6.1mmol/L口腹或静脉注射葡萄糖2h<7.8mmol/L(一)血糖的来源和去向食物中糖类(主要来源)消化吸收肝糖原分解转化脂肪等非糖物质氧化分解CO2+H2O+能量(主要用途)合成肝糖原分解(维持血糖浓度的相对稳定)合成肌糖原(为肌肉活动供能)转化脂肪、某些氨基酸等>1.6~1.8g/L糖尿(随尿液排出)胰高血糖素促进、胰岛素抑制胰岛素促进(二)调节血糖平衡的激素——最主要是胰岛素和胰高血糖素血糖浓度降低时→胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增加血糖浓度较高时→胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少(三)糖尿病类型胰岛素依赖型糖尿病——胰岛素分泌不足，可注射胰岛素进行治疗非胰岛素依赖型糖尿病——靶细胞膜上胰岛素受体数目减少或有缺陷特征——“三多一少”(多饮、多食、多尿和体重减少)治疗——①控制饮食、②加强运动、③注射胰岛素等五、免疫系统对人体稳态的调节(一)概述免疫——机体识别“自己”、排除“非己”(“非己”=抗原性异物)的功能免疫调节——依靠免疫系统消灭入侵的病原体、清除体内出现的衰老、破损或异常细胞(如癌细胞)，以维持内环境稳态的调节方式。(二)免疫系统的组成免疫系统免疫器官——骨髓、胸腺、脾、扁桃体、淋巴结等免疫细胞吞噬细胞(=巨噬细胞)、树突状细胞(传递抗原)淋巴细胞(主要)T细胞B细胞免疫分子(=免疫活性物质)，如抗体、淋巴因子(细胞因子)、溶菌酶、补体(蛋白质)(造血干细胞增殖分化胸腺中成熟T细胞)(造血干细胞增殖分化骨髓中成熟B细胞)不需抗原刺激1、非特异性免疫概念——与生俱来、对各种病原体都有的防御作用(无针对性)类型第一道防线——皮肤、黏膜及其分泌物(如汗液、胃液)第二道防线——吞噬细胞、杀菌物质(如溶菌酶)和炎症反应(三)免疫系统的防卫作用(免疫——非特异性免疫+特异性免疫)吞噬细胞——非特异性、特异性免疫中都发挥作用，其裂解病原体属非特异性免疫需抗原刺激才增殖分化的细胞——B细胞、T细胞、记忆细胞【病原体——致病性的细菌、真菌、病毒和寄生虫等】2、特异性免疫=第三道防线概念——后天获得、只针对某一特定抗原起的防御作用组成——特异性免疫细胞(如淋巴细胞)等类型体液免疫(体液中相应抗体消灭抗原)细胞免疫(相应效应T细胞裂解靶细胞)(1)体液免疫(抗原被体液中相应抗体消灭)的过程抗原吞噬细胞摄取处理传递抗原T细胞B细胞少数抗原直接刺激(活化、)增殖分化小部分大部分浆细胞记忆细胞合成分泌抗体抗原－抗体反应(特异性结合)同种抗原再次入侵浆细胞直接来源于——B细胞和记忆细胞的增殖分化；记忆细胞寿命比抗体长淋巴因子抗体的作用——①清除抗原(抗原-抗体特异性结合→沉淀或细胞集团→吞噬细胞吞噬消化)；②抑制病原体繁殖或对宿主细胞的黏附；③中和细菌外毒素再次免疫快而强的原因——同种抗原再次入侵，记忆细胞迅速活化、增殖分化形成大量的浆细胞，进而由浆细胞产生大量抗体【效应B细胞=浆细胞】自我更新迅速活化增殖分化(2)细胞免疫的过程抗原吞噬细胞摄取、处理、传递抗原T细胞效应T细胞(活化、)增殖分化与靶细胞密切接触杀伤靶细胞靶细胞裂解死亡⇒释放的病原体与相应抗体结合⇒被吞噬消化靶细胞刺激入侵记忆细胞淋巴因子(如干扰素)合成分泌例：病毒、结核杆菌、麻风杆菌、寄生虫侵入宿主细胞内，抗体不能进入靶细胞，需通过细胞免疫发挥作用【靶细胞——被病原体入侵的宿主细胞】(3)抗原和抗体抗原

凡能刺激机体的免疫系统产生相应抗体或效应T细胞，并且能够和相应的抗体或效应T细胞发生特异性结合的物质(甲肝病毒只能与抗甲肝病毒的抗体结合)概念——能作为抗原的物质——病毒、细菌、花粉、自身衰老的细胞等的蛋白质等抗体概念——

机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的蛋白质母乳哺育的好处之一是——婴儿小肠绒毛上皮细胞通过胞吞方式吸收母乳中的抗体合成细胞——浆细胞(主要)分布——主要在血清中(四)免疫系统的监控和清除功能监控和清除的对象——体内①已经衰老的细胞；②其他因素而被破坏的细胞；③癌变的细胞免疫系统能维持稳态的原因——免疫系统有①防卫功能；②监控和清除功能(五)免疫失调引起的疾病免疫功能过强自身免疫病概念——把自身物质(自身抗原)当作外来异物进行攻击的疾病病例——风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮过敏反应概念——

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)(超敏反应≈过敏反应)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；有明显的遗传倾向和个体差异过敏原——①外源性：花粉→皮肤荨麻疹；海鲜→呕吐；动物毛屑→过敏性鼻炎(花粉等物质进入正常机体⇒不成为抗原，不产生相应抗体)；

②内源性免疫功能过弱——免疫缺陷病(先天性免疫缺陷病+获得性免疫缺陷病)预防措施——找出过敏原并尽量避免再次接触该过敏原艾滋病(AIDS)——获得性免疫缺陷综合症病因——感染“人类免疫缺陷病毒(HIV)”(遗传物质——RNA)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直接死因——免疫功能缺失⇒(防卫功能丧失→)多种病原体引起的严重感染或(监控和清除功能丧失→)恶性肿瘤主要传播途径——性传播、血液传播、母婴传播HIV易变异的原因——遗传物质为RNA，单链RNA结构不稳定(⇒疫苗难制)(六)免疫学的应用免疫预防——预防接种疫苗(接种牛痘预防天花病毒)疫苗：无致病性的、能使机体产生相应抗体或记忆细胞的抗原；注射疫苗后机体产生足量的抗体和和记忆细胞需要一定的时间(如两周左右)各种疾病的临床检测原理：抗原能和特异性抗体相结合方法：用人工标记的抗体(已知)对组织内有无相应的抗原进行检测器官移植提高移植成活率——使用免疫抑制剂(⇒免疫系统迟钝⇒减轻排斥反应)解决供体器官短缺问题的方法——自身干细胞克隆；捐献器官移植发生排斥反应的原因——移植器官对于受体来说是异物【排斥反应为正常的细胞免疫(效应T细胞攻击移植器官)】第二节人体生命活动的调节一、人体的神经调节(在神经调节和体液调节中神经调节起主要作用)(一)神经调节的结构基础和基本方式1、神经系统的结构和功能的基本单位——神经元(=神经细胞)神经元细胞体突起轴突(一般一条，长而分枝少)树突(一般数条，短而呈树状分枝)2、调节的基本方式——反射概念——

在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化(=刺激)作出的规律性应答类型非条件反射(与生俱来，数量基本不变)，如膝跳反射(2种神经元，不含

中间神经元)、缩手反射(先缩手后感觉到痛)、吃梅子时分泌唾液等条件反射(后天训练，数量不断增加)，如望梅止渴、小狗做算术等3、完成反射的结构基础——反射弧组成——

感受器(≈感觉神经末梢)、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢+其所支配的肌肉或腺体等)五部分组成反射活动的结构基础和功能单位——完整的反射弧(任何环节在结构和功能上不能受损)(刺激传出神经末梢引起肌肉收缩——不是反射)感受器神经冲动传入神经神经中枢(=脑+脊髓)(产生兴奋、分析综合)传出神经效应器(应答反应)一定的刺激4、反射的过程神经冲动——兴奋以电信号的形式沿神经纤维传导，电信号=神经冲动(二)兴奋在神经纤维上的传导静息电位——未受刺激→神经纤维处于静息状态→K+外流→膜两侧的电位表现为内负外正(测定时一个电极在膜内，一个电极在膜外，值为负)动作电位——某一部位受刺激→Na+内流超过K+外流→兴奋部位膜两侧电位变为内正外负(测定时一个电极在膜内，一个电极在膜外，值为正)动作电位恢复为静息电位——排出Na+，吸收K+(恢复过程为耗能的主动运输)兴奋在神经纤维上的传导机制——兴奋部位膜两侧电位为内正外负、邻近未兴奋部位为内负外正→电位差→局部电流→邻近未兴奋部位兴奋→兴奋向前传导局部电流方向膜内——兴奋部位→未兴奋部位⇒与兴奋传导方向一致膜外——未兴奋部位→兴奋部位⇒与兴奋传导方向相反特点——

双向传导(在刺激点处，通过局部电流，向两个方向传导，其它部位只能单向传导；在人体内兴奋在同一神经纤维一般也只进行单向传导)神经元之间的结构——突触(兴奋在突触处传递的速度比在神经纤维上慢)过程——兴奋→突触前膜内的突触小泡→释放(胞吐)神经递质→突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体(糖蛋白)结合→突触后膜电位变化→突触后膜兴奋或抑制兴奋在神经元之间的传递特点——单向传递(轴突→细胞体或树突)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神经递质发挥作用后被迅速水解的意义——防止突触后膜持续兴奋(或抑制)⇒反应灵敏ABCDEF前后【乙酰胆碱——一种兴奋性神经递质】【神经递质由前膜释放作用于突触后膜通过0层生物膜】不能测到电位变化的点只有C神经元传入神经元兴奋神经中枢中间神经元兴奋神经元传出神经元兴奋效应器神经递质兴奋性递质(⇒Na+内流⇒后膜由内负外正变为内正外负)抑制性递质(⇒Cl－内流⇒后膜

内更负外更正⇒后膜被抑制)(四)神经系统的分级调节1、中枢神经系统的组成脑脊髓——大脑、小脑、脑干含许多不同的神经中枢2、神经系统的分级调节脊髓(调节机体活动的低级中枢⇒排尿等非条件反射)小脑(有维持身体平衡的中枢)脑干(有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢、心血管中枢)下丘脑(有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢、内分

泌活动的枢纽、控制生物节律)大脑皮层(调节机体活动的最高级中枢)3、事例——排尿反射低级中枢——脊髓；高级中枢——大脑成人能有意识地控制排尿(憋尿)而婴儿不能⇒成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴儿大脑发育不完善，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。外伤意识丧失⇒小便“失禁⇒大脑出现了问题，脊髓相应功能正常没有尿意也能排尿⇒位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控二、人体的体液调节(在神经调节和体液调节中神经调节起主要作用)(一)激素调节的概念与人体内常见的激素激素调节——由内分泌器官或内分泌细胞分泌的激素(信息分子)进行的调节人体内的内分泌腺及其分泌的激素【下丘脑属神经系统，又能分泌多种激素】肾上腺素——参与应激反应、体温调节等任何激素通过体液传送(≈血液循环)都可到达全身胸腺素——促进T细胞的发育等内分泌腺(无导管)——垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛、性腺(睾丸或卵巢)外分泌腺(有导管)——唾液腺、肝脏、胰腺外分泌部、胃腺、肠腺、皮脂腺、汗腺胰岛素分泌不足:糖尿病增加血糖去路(促进血糖进入组织细胞→氧化分解或合成糖原等)；减少血糖来源(抑制肝糖原分解等)⇒降血糖几乎全身细胞胰岛B细胞(蛋白质)促进垂体合成并分泌促甲状腺激素(下丘脑属神经系统，也可分泌激素)垂体下丘脑促进甲状腺的生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌甲状腺垂体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卵巢(脂质类固醇)幼年少:侏儒症幼年多:巨人症促进蛋白质合成，促进生长(不能从食物中获得，可注射不能口服)几乎全身细胞垂体(蛋白质)幼年少:呆小症缺碘:大脖子病过多:甲亢促进新陈代谢(加速氧化分解⇒产热)；促进幼小动物发育(如脑发育⇒智力)；提高神经系统的兴奋性；几乎全身细胞甲状腺(碘为合成原料)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睾丸(脂质类固醇)促进糖原的分解；促进非糖物质转化为葡萄糖⇒血糖浓度升高主要肝脏胰岛A细胞腺激素释放激素胰岛素促甲状促甲状腺激素雌激素小分子生长激素甲状腺激素小分子雄激素小分子胰高血糖素分泌异常作用靶器官靶细胞分泌部位化学本质名称垂体细胞的细胞膜上有与之特异性结合的受体相应基因的选择性表达(二)甲状腺激素分泌的分级调节(下丘脑－垂体－内分泌腺)寒冷温度感受器下丘脑(体温调节中枢)TRH(＋)垂体TSH(＋)甲状腺甲状腺激素细胞代谢(提高细胞代谢的速率，促进产热)(－)(－)负反馈相关知识点甲状腺激素的靶细胞——几乎所有的细胞甲状腺激素分泌的分级调节方式——TRH只能作用于垂体的直接原因——TRH只能作用于垂体的根本原因——神经调节和体液调节甲状腺激素分泌的分级调节机制——负反馈调节传入神经神经冲动血液中甲状腺激素含量过高→抑制下丘脑分泌TRH、抑制垂体分泌TSH；血液中甲状腺激素含量过低→促进下丘脑分泌TRH、促进分泌垂体TSHTRH——促甲状腺激素释放激素(分泌器官：下丘脑；靶器官：垂体)TSH——促甲状腺激素(分泌器官：垂体；靶器官：甲状腺)(五)神经调节与体液调节的关系

动物生命活动调节的重要方式，并以神经调节为主(许多生理调节过程属于神经－体液调节)内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能(幼年时甲状腺激素缺乏<缺碘>⇒影响脑的发育；成年时甲状腺激素分泌不足⇒神经系统的兴奋性降低)不少内分泌腺直接或间接受中枢神经系统的调节(=控制)，这种情况下，体液调节可以看做神经调节的一个环节(内分泌腺为效应器)主要内容为激素调节基本方式为反射比较长短暂较广泛准确、比较局限较缓慢迅速体液运输(≈血液循环)反射弧体液调节神经调节联系调节方式作用时间作用范围反应速度作用途径区别(六)相关知识体液调节概念——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体液调节的主要内容——激素调节单细胞动物和一些多细胞低等动物只有体液调节；人和高等动物有神经调节、体液调节(、免疫调节)，并以神经调节为主激素传递信息多数情况下没有神经传导兴奋的速度快的原因——激素传递的信息需要通过体液的传送，然后与相应的靶细胞膜上的受体结合而发挥作用；神经传导的兴奋在同一个神经元上是以电流的形式，只在突触处才转化为化学信号的形式。酶、激素、维生素都是高效能的物质；大多数酶是蛋白质，一部分激素是蛋白质，大多数蛋白质不是酶，大多数蛋白质不是激素，维生素是小分子物质；激素起调节作用，酶起催化作用；一般地，活细胞都能产生酶，内分泌细胞能产生激素第三节动物生命活动的调节一、昆虫激素(完全变态发育——受精卵→幼虫→蛹→成虫)内激素内分泌器官或某些细胞分泌→体液种类脑激素——调节保幼激素和蜕皮激素的分泌保幼激素——保持幼虫性状、抑制成虫性状的出现蜕皮激素——调节昆虫蜕皮外激素体表腺体分泌→体外(挥发性的化学物质)→影响和控制同种的其他个体，使它们作出反应(外激素=信息激素)种类性外激素——引诱同种异性个体前来交尾聚集外激素告警外激素追踪外激素二、动物激素在生产中的应用正面性引诱剂(性外激素类似物)→干扰交配→防治害虫保幼激素→延长家蚕幼虫期→提高蚕丝质量和产量阉割(摘除性腺)→猪育肥；注射生长激素→促进猪生长注射促性腺激素→牛超数排卵；催情激素→提高鱼类受精率负面——“瘦肉精”→人中毒；性激素→儿童性早熟第四节植物生命活动的调节(一)植物的向光性概念——一、植物生长素的发现在单侧光的照射下，植物朝向光源方向弯曲生长的现象。(黑暗中或均匀阳光照射⇒茎直立生长)意义——使植株获得更多阳光，通过光合作用合成更多的有机物。(二)生长素的发现过程要点结论一：植物的茎具有向光性(茎具有向单侧光源弯曲生长的特性)。结论二：胚芽鞘的生长和弯向光源是由于具有尖端的缘故。结论三：胚芽鞘感受单侧光刺激的部位是尖端而不是尖端下部。结论四：胚芽鞘尖端产生的刺激(某种物质)可以透过琼脂片传递给下部拜尔实验(黑暗中进行——排除单侧光照的影响)结论：胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均匀造成的结论六：造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质人类首先从人尿中分离出生长素=吲哚乙酸(IAA)，然后从高等植物中分离出生长素；具生长素效应的物质还有苯乙酸(PAA)、吲哚丁酸(IBA)等。生长素——植物激素；化学本质：吲哚乙酸；小分子；对动物不起作用生长激素——动物激素；化学本质：蛋白质；高分子；对植物不起作用生长素可以透过琼脂块，并进入琼脂块内，但不能透过云母片(三)生长素的产生、运输和分布合成部位——主要是幼嫩的芽、叶和发育中的种子运输方向极性运输概念——在未成熟组织中生长素只能从形态学上端运输到形态学下端运输方式——主动运输非极性运输发生部位：成熟组织途径：通过韧皮部进行分布——各器官中都有，生长旺盛的部位较多(适宜浓度)，如发育中的种子(四)向光性的形成原因生长素产生部位——尖端；感光部位——尖端(尖端受单侧光照后，生长素可进行两种方向的运输①极性运输、②单侧光⇒向光侧向背光侧的运输)生长素作用部位(即茎生长弯曲部位)——尖端下部(生长素只进行极性运输)向光性形成的原因——单侧光照射⇒生长素由向光一侧向向背一侧转移⇒胚芽鞘背光一侧(更适宜浓度)的生长素含量多于向光一侧(适宜浓度)⇒两侧生长素分布不均匀⇒背光一侧生长快，向光一侧生长慢⇒向光弯曲生长弯曲生长的条件：①单侧光照或重力⇒②生长素在尖端分布不均匀⇒③生长素在尖端下部分布不均匀二、生长素的生理作用(一)生长素的生理作用及表现生物素不直接参与细胞代谢，是调节代谢的信息分子生长素的作用表现出两重性——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。一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长；在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物幼嫩的细胞对生长素敏感，老细胞则比较迟钝植物种类不同⇒对生长素的反应敏感程度不同应用：农业上用生长素类似物2，4-D除去麦田中双子叶杂草原因：一般地，双子叶植物杂草比单子植物麦苗对生长素浓度敏感同一植物的不同器官对生长素的反应敏感程度不同敏感性——根(最适浓度10－10mol/L)>芽(最适浓度10－8mol/L)>茎(最适浓度10－4mol/L)根的向地性(向重力性)与茎的背地性原因——重力⇒远地面侧生长浓度较低；近地面侧生长素浓度较高，对根为高浓度⇒抑制近地侧生长，对茎为更适宜浓度⇒更促进近地侧生长图示——茎根更促进抑制促进促进

根的向地性、背光性、顶端优势能体现生长素作用的两重性；茎的向光性和背地性则不能太空⇒失重⇒植株横向生长(二)顶端优势概念——顶芽(或主根)优先生长而侧芽(或侧根)受抑制的现象。原因侧芽受抑制的原因——

①侧芽部位的生长素浓度过高(顶芽产生的生长素向下运输)；②侧芽对生长素浓度较敏感顶芽优先生长的原因——顶芽部位的生长素浓度较低应用解除顶端优势——

除去顶芽⇒侧芽部位生长素浓度降低⇒促进侧芽发育。如棉花打顶、果树整枝⇒多开花、多结果；对绿篱的修剪成形(球形、平面形)。保持顶端优势(⇒得到更多光照)，例：培育高大乔木(三)生长素及生长素类似物在生产实践中的运用1、生长素类似物概念——人工合成的、具有与IAA相似生理效应的化学物质。常用的生长素类似物——α-萘乙酸(NAA)、2，4-Ｄ2、生长素及生长素类似物在生产实践中的运用(低浓度)防止果实和叶片的脱落；(高浓度)疏花疏果一定浓度(=适宜浓度=较低浓度)的生长素类似物溶液⇒棉花的保蕾保铃促进扦插的枝条生根原理——生长素使插条基部的薄壁细胞恢复分裂能力，产生愈伤组织，长出大量不定根⇒枝条成活方法用带芽、幼叶多的枝条扦插——芽、幼叶能产生生长素用一定浓度的生长素类似物溶液浸泡插枝的基部(形态学下端生根)促进结实(=促进果实发育)(不能促进果实的成熟)原因——雌蕊受粉后，胚珠在发育成种子的过程中，发育着的种子合成的生长素促进子房发育成果实应用——培育无子果实方法：花蕾期去雄→涂一定浓度的生长素类似物→套袋隔离→无子番茄(雌蕊未受粉⇒胚珠不能发育成种子)胚珠→种子子房→果实生长素控制性别分化，一定浓度的生长素类似物处理花芽→分化成雌花→提高产量三、其他植物激素(一)其它植物激素的种类和作用赤霉素(GA)发现培养过赤霉菌的培养基滤液→喷洒健康水稻幼苗→恶苗病未培养过赤霉菌的培养基滤液→喷洒健康水稻幼苗→正常赤霉菌能产生某物质促进细胞伸长⇒植株增高能产生赤霉素的生物——植物和赤霉菌作用——①促进细胞伸长，从而引起植株增高；②促进种子萌发和果实发育。(生长素也能促进细胞伸长和果实的发育)细胞分裂素——主要促进细胞分裂、延缓叶片衰老、诱导芽的分化脱落酸——促进叶和果实的衰老和脱落，促进种子休眠，抑制发芽乙烯——主要促进果实成熟(用成熟香蕉催熟未成熟香蕉)(同时使用)两者用量的比例植物细胞的发育(分化)方向生长素用量/细胞分裂素用量>1高有利于根的分化、抑制芽的形成生长素用量/细胞分裂素用量<1低有利于芽的分化、抑制根的形成生长素用量/细胞分裂素用量=1适中促进愈伤组织的生长(二)植物的激素调节(植物生命活动调节的主要方式——激素调节)调节内容植物的生长发育适应环境的变化(向光性、向水性)调节方式——多种激素相互作用，共同调节生长素、细胞分裂素、赤霉素协同促进生长；赤霉素、脱落酸拮抗调节种子发芽光照、温度等环境因子→激素合成→调节基因的表达(三)植物生长调节剂的应用植物生长调节剂——人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质种类——生长素类似物(NAA、2，4-D)、乙烯利等应用——①乙烯利→催熟；②赤霉素→芦苇的纤维长度增加；③赤霉素→诱导大麦无须发芽就产生α-淀粉酶→酿啤酒；④青鲜素(脱落酸类似物)→抑制发芽，延长马铃薯等贮藏期(四)植物激素概念——由植物体内产生的，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(植物体内没有专门的器官产生激素，而动物体内激素一般由内分泌腺产生)植物激素的种类——生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、赤霉素第三章种群和群落第一节生物群落的基本单位——种群一、种群的特征(一)种群概述种群——

生活在一定区域的同种生物的全部个体(包括幼年、成年、老年等所有个体)。如一片树林中的全部猕猴，一片草地的所有蒲公英。要点①种群内的个体之间通过特定关系构成一个整体，表现出个体不具有

的特征，如种群密度、出生率和死亡率等⇒整体不是部分叠加，“整体大于部分之和”；②个体生命有限，而种群一般不会因为个体的消失而消失；③个体往往有性别、大小、年龄等特征，种群不具备这些特征。(二)种群的特征——种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例1、种群密度概念——种群在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研究种群密度的意义——农林害虫的监测和预报、渔业上捕捞强度的确定等(合理确定捕捞量)④种内关系=种内互助+种内斗争(都有利于该物种的生存繁衍)2、出生率和死亡率概念——单位时间内新产生的(或死亡的)个体数目占该种群个体总数的比率影响出生率大小的因素——繁殖能力，如东北虎繁殖能力弱⇒出生率低，田鼠繁殖能力强⇒出生率高控制我国人口数量增长的措施——计划生育⇒降低出生率——决定种群大小和种群密度的重要因素3、迁入率和迁出率概念——单位时间内迁入(或迁出)的个体，占该种群个体总数的比率影响城市人口变化的重要因素；候鸟迁徙⇒数量变化——决定种群大小和种群密度的重要因素4、年龄组成和性别比例年龄组成概念——一个种群中各年龄期的个体数目的比例类型增长型——

幼年个体很多，老年个体很少，出生率>死亡率⇒种群密度增大稳定型——各年龄期的个体数目比例适中，出生率=死亡率⇒种群密度相对稳定衰退型——老年个体很多，幼年个体很少，出生率<死亡率⇒种群密度减小研究意义——预测种群数量变化趋势的主要依据性别比例概念——种群中雌雄个体数目的比例，如人类男性:女性≈1:1研究意义——性别比例影响种群密度应用——

利用人工合成的性引诱剂(信息素)诱杀害虫雄性成年个体→破坏正常性别比例→雌性个体不能完成交配→降低害虫出生率→降低种群密度种群的空间特征或分布型——随机分布、均匀分布和集群分布种群密度年龄组成预测数量变化方向影响数量变动性别比例决定大小和密度出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接影响种群数量气候、食物、天敌、传染病、人类活动影响(三)生物防治的方法与意义激素防治，如利用性引诱剂防治成虫利用捕食、寄生或竞争关系防治，如以菌治虫(如用白僵菌寄生于松毛虫体内)、以虫治虫(捕食或寄生<如赤眼蜂寄生防治红铃虫>)、以及其它天敌治虫(如用灰喜雀捕食松毛虫)利用现代生物技术防治，如培育抗虫植物、生产生物杀虫剂(如除虫菊酯)方法意义——减少农药用量，减轻农药对环境的污染增长型稳定型衰退型年龄组成的三种类型(四)调查种群密度的方法逐个计数——适用种群：分布范围比较小，个体较大的种群估算样方法适用种群——植物种群(主要)、某些活动能力弱的动物种群(如蚯蚓、昆虫的卵、植株上的蚜虫、跳蝻<蝗虫等的若虫>)要点一般调查某种双子草本植物，不调查单子叶草本植物的原因——单子叶草本植物常丛生或蔓生的难以辨别个体数目确定样方的大小——一般为1m2的正方形(木本植物可能大于1m2)确定样方的数量——样方越多，统计结果越接近真实情况确定取样方法——如等距取样法、五点取样法取样的关键——随机取样计算种群密度——①求得每个样方的种群密度；②以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值某种群的种群密度估计值=(N1+N2+N3+N4+N5)/5S(S不一定等于1m2)标志重捕法适用种群——活动能力强，活动范围大的动物，如鼠样方边缘只统计——顶边、左边及两个左角处的个体取样器取样法——土壤、水中的小动物(身体微小，活动能力强、范围小)前提——标记个体与未标记个体在重捕时被捕获的概率相等估算的种群个体数=重捕个体数重捕中标记个体数×标记个体数二、种群数量的增长规律(一)数学模型的表示方法——数学方程式、曲线图(二)种群增长的“J”型曲线实例——野兔引入澳大亚(24只→6亿只)、环颈雉引入美国的一个岛屿⇒缺乏天敌、食物和空间充足⇒在一定时间内(初期)种群数量呈”J”型曲线增长模型假设——在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等(理想=无限)条件条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍。建立模型——t年后种群数量为：Nt=N0λt(N0为起始数量，t为时间)种群数量(呈S型曲线增长)相对值1/2KK死亡率出生率(三)种群增长的“S”型曲线(1/2K时种群增长率最大)实例——大草履虫在一定量的培养液中的数量增长结论——种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线，称为“S”型增长曲线原因——

①自然界的资源(如食物、空间)总是有限的，当种群密度增大时，种内斗争加剧；②捕食者数量增多(种群数量达K值时——出生率＝死亡率⇒增长率＝0⇒种群数量停止增长并稳定)环境容纳量概念——在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量(种群数量=种群密度×生存空间)称为环境容纳量，又称K值。应用提高环境容纳量(有益生物)实例：大熊猫

(K值变小的原因——栖息地破坏⇒食物和活动范围减少)措施：建立自然保护区降低环境容纳量(有害动物)(可变)实例：家鼠措施：将食物储藏在安全处⇒断绝或减少

它们的食物来源；室内采取硬化地面⇒

减少它们挖造巢穴的场所；养殖或释放

它们的天敌对待有害生物应该控制其数量，而不是消灭Ｊ型增长曲线(无K值)↑过度繁殖(四)种群数量的波动和下降影响种群数量变化的因素——气候、食物、天敌、传染病、人类活动种群数量的变化情况——增长、波动、稳定、下降时间种群增长率时间种群数量K1/2KK值Ｓ型增长曲线生存斗争中被淘汰的个体种群数量时间种群水平上研究的核心问题——种群数量的变化规律一、群落的概念第二节生物群落的构成群落——同一时间内聚集在一定区域的各种生物种群的集合，包括该区域内的全部植物、动物、微生物(群落=全部生物)。群落不是各种生物种群简单的集合，而是通过种内的斗争或互助，种间的捕

食等关系建立起的更高层次的生命系统。二、群落水平上研究的问题——物种组成及优势种、种间关系、群落的演替情况、群落的空间结构等例——一片草地上的全部生物构成一个生物群落(一)群落的物种组成群落不同，物种组成不同(区别不同群落的重要特征——群落的物种组成)例：我国新疆北部森林的主要树种是常绿针叶乔木，南方森林的主要树种

是常绿阔叶乔木；热带雨林物种丰富度最高群落不同，物种数目不同D＝SlnA(D:物种丰富度指数；S:物种数目；A:样地面积)物种丰富度＝群落或生态系统中物种数目≠生物个体数量(二)种间关系(不同种生物之间的关系)豆科植物氮素↑↓有机物根瘤菌人与蛔虫、人与虱、(黄色高等植物)菟丝子与大豆、细菌与噬菌体羊与草、狼与羊(草数量波动⇒羊数量波动⇒…)大草履虫与双核小草履虫、水稻与稗草、小家鼠和褐家鼠一般双向流动共同进化共同生活在一起，相互依存，彼此有利寄主→寄

生物寄主受害，寄生物获利寄生物寄居于寄主的体内或体表被捕食者

→捕食者数量上相互抑制；共同进化捕食者与被捕食的关系无数量上相互抑制或一方占优势，一方处于劣势甚至灭亡生活习性相似；争夺食物和空间等互利共生寄生捕食竞争例数量模型物质流动结果特点关系(三)群落的空间结构概念——群落中各个生物种群分别占据的不同空间空间结构垂直结构概念——大多数群落在垂直方向上具有明显的分层现象例森林上层：乔木层→鹰等；中层：灌木层→啄木鸟等；下层：草本植物层→画眉等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)动物垂直分层的关键因素——食物(和栖息空间微环境)高山植物垂直分层的关键因素——温度水域植物垂直分层的关键因素因素——阳光水平结构概念——群落中的各个种群在水平方向上的格局或片状分布主要特征——镶嵌性空间结构的基础——生态位的分化不同物种的生态位重叠(相似)⇒竞争激烈，自然选择⇒生态位发生分化(⇒群落的垂直结构和水平结构)⇒减少或排除物种间的竞争⇒共同生存⇒提高了生物利用环境资源的能力(生态位——一个物种所处的环境及其本身生活习性的总称，如某动物种群的生态位包括该动物的觅食地点、食物的种类、每日的生物节律等)一、群落演替的概念与类型群落演替——第三节生物群落的演替随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。群落演替的主要标志——群落在物种组成上发生了变化类型初生演替——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。如：沙丘、火山岩、冰川泥、湖底上进行的演替(初生演替=原生演替)次生演替——原有的植被虽已不存在，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的繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方(次生裸地)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光裸岩地上进行的初生演替——裸岩阶段→地衣阶段(地衣：先驱物种)→苔

鲜阶段→草本阶段→灌木阶段(灌木取代草本的原因——灌木比草本植物高大，竞争中获得更多阳光)→森林阶段弃耕农田上进行的次生演替一年生杂草多年生杂草小灌木乔木(树林)干旱荒漠气候适宜草本或灌木二、群落演替的影响因素内因——群落是一个动态的开放的生命系统，它是不断发展变化的种内关系种间关系其动态变化是群落演替的催化剂群落内部环境的变化——群落演替的动力外因——群落结构受到干扰或破坏自然因素——火山爆发、洪水、干旱等人为因素——滥砍滥伐、乱捕乱猎、围湖造田、毁林开荒三、人类活动对群落演替的影响人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行负面影响——滥砍滥伐、乱捕乱猎、围湖造田⇒水土流失、洪涝灾害补救措施——退耕还林、还草、还湖；退牧还草等正面影响——封山育林、治理沙漠、合理放牧、建立人工群落第四章生态系统的稳态第一节生态系统的结构一、生态因子生态因子——环境中影响生物的形态、生理和分布等的因子生态因子非生物因子——生物因子阳光、温度、水、盐度、大气等种内关系——种内互助、种内斗争种间关系——捕食、竞争、寄生、互利共生二、生态系统的概念与范围、类型概念——由生物群落与它生存的无机环境相互作用(物质循环、能量流动、信息传递)而形成的统一整体范围——

地球上最大的生态系统：生物圈(地球上的全部生物及其无机环境的总和)；较小的，如一个池塘、一片草地、一块农田、一片森林、一条河流类型自然生态系统人工生态系统(人的作用非常关键)——水域生态系统——陆地生态系统——海洋、淡水等生态系统森林、草原、荒漠、冻原等生态系统农田、人工林、果园、城市生物群落无机环境改变决定能定居和繁衍的生物种类三、生态系统的结构结构生态系统的成分非生物的物质和能量(=无机环境=非生物因子)生产者消费者分解者生物群落相互作用生态系统的营养结构——食物链和食物网个体同种之和种群全部之和生物群落无机环境生态系统生物圈细胞→组织→器官→系统→细菌同化作用类型自养型:光合细菌(光合作用)、硝化细菌(化能合成作用)⇒生产者异养型:肺炎双球菌(寄生⇒消费者)、乳酸菌(腐生⇒分解者)、根瘤菌(互利共生⇒消费者)异化作用类型需氧型:硝化细菌(进行有氧呼吸，但无线粒体)厌氧型:乳酸菌、破伤风杆菌兼性厌氧型:大肠杆菌生物圈范围——岩石圈上层、水圈、大气圈下层分解者的分解作用细胞外分解大分子物质(如淀粉)细胞内分解(≈呼吸作用)分泌到细胞外的消化酶小分子物质(如葡萄糖)

，主要是腐生细菌和腐生真菌<如蘑菇>)，还有蚯蚓、蜣螂等制造有机物、为消费者提供食物和栖息场所生态系统的成分非生物的物质和能量——空气、水分、无机盐，阳光、热能等生产者同化作用类型——都是自养型

(主要是绿色植物<光合作用>，还有

)硝化细菌<化能合成作用>、光合细菌<光合作用>没有叶绿体的生产者——蓝藻、光合细菌、硝化细菌(原核生物)功能——生态系统的基石(=主要成分)，最基本、最关键的成分消费者同化作用类型——都是异养型

(主要是动物<植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等>)功能将有机物转化为无机物(CO2、水、氨等)⇒加速物质循环有助于植物的传粉、种子传播等(非必要成分，如两极系统)分解者同化作用类型——都是异养型、营腐生生活功能——动植物遗体和动物的排遗物中的有机物→分解作用→无机物(CO2和无机盐→生产者<分解者不为生产者提供能量>)腐生：从动植物遗体和动物的排遗物等没有生命的物体中获得营养物质；寄生：寄生物从寄主(有生命)体内或体表获得营养物质。生态系统的营养结构食物链概念——各种生物由于食物关系而形成的一种联系食物链成分营养级狗尾草→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注意点捕食链的起点：生产者；终点：顶级消费者(分解者不进捕食链)N级消费者处于第_______营养级(N＋1)肉食动物、杂食动物在食物网可能占有多个营养级“→”表示物质、能量流动方向，不能逆转，草←羊例：草鼠蛇猫头鹰食物网概念——

许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构食物网中生物之间的关系常不单一，如

猫头鹰和蛇的关系——捕食和竞争功能食物链上一般不超过5个营养级生态系统保持相对稳定的重要条件——营养结构的复杂程度与生态系统的自我调节能力呈正相关。物质循环和能量流动的渠道初级消费者＝一级消费者(第二营养级)；次级消费者＝二级消费者(第三营养级)蛇死亡猫头鹰数量增加的原因：①竞争者消失；②营养级降低。(一)概述第二节生态系统的稳态未利用——未被自身呼吸作用消耗，也未被后一营养级和分解者利用一、生态系统的能量流动某一种群摄入的能量3个去向未同化的能量(粪便中，上一营养级同化)同化的能量呼吸作用(热能散失)用于生长发育和繁殖的能量(储存在有机物中的能量)流向下一营养级被分解者利用(遗体残骸)未利用4个部分兔粪便中的能量是草同化的；兔遗体残骸中的能量是兔同化的生产者呼吸作用分解者顶级消

费者…初级消

费者呼吸作用次级消

费者呼吸作用呼吸作用呼吸作用能量流动——能量的输入(光合作用)、传递(沿食物链和食物网)、转化和散失(生产者、消费者、分解者的呼吸作用，以热能形成散失)能量的最终来源——太阳能(热泉生态系统为无机物氧化所释放的化学能)能量流动的起点——生产者固定(光能→化学能)太阳能开始(固定≠接受)一般地，流经一个生态系统的总能量＝生产者所固定的太阳能的总量能量流动的过程一般地，生产者及非顶级消费者、顶级消费者、分解者的能量的最终去向：

3、2、1太阳光能(二)能量流动的特点(传递效率超过20%可能导致生态系统不稳定)①单向流动(只能由前一营养级流向后一营养级，不可逆转，不能循环流动⇒任何生态系统需不断的输入来自系统外的能量)②逐级递减(相邻两营养级间的传递效率约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未利用特点能量金字塔传递效率=后一营养级同化的总能量(三或四个部分)前一营养级同化的总能量(四个部分)×100%第一营养级(浮游植物等所有生产者)第二营养级(浮游动物等所有植食性动物)小鱼等大鱼等①能量金字塔⇒能量流动是逐级递减的②食物链越长，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多⇒营养级越高的生物获得的能量越少(⇒以植物性食品为食能养活更多的人口)③有毒物质(如DDT)⇒食物链富集作用⇒

营养级越高的生物，体内有毒物质含量越高数量金字塔数量金字塔，如：树→昆虫→鸟能量流动一般不超过4~5个营养级能量相同的食物，动物性食品比例越高，损耗的总能量越多。(三)研究能量流动的实践意义①帮助人们设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用原理——能量的多级利用(、物质的循环再生)实例——实现秸秆中能量的多级利用，提高能量的利用率、桑基鱼塘秸秆→饲料→粪便→沼气池(分解者→沼气发酵)沼气→燃料沼渣、沼液→农家肥②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分实例——合理确定草场的载畜量，保持畜产品的持续高产

生态农业充分利用粪便等废弃物中的能量(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(如沼气)或食物中化学能(如食用菌)的形式被人类再度利用)⇒实现了物质的循环再生和能量的多级利用绿色植物被分解者利用的能量植物的遗体、残枝败叶中的能量初级消费者的粪便中的能量(生产者同化)不能提高能量传递效率高产人工鱼塘含能量最多的不是生产者而是消费者(一)物质循环(生物地球化学循环)的概念和特点二、生态系统的物质循环(水循环、氮循环、碳循环等)概念——生物群落无机环境C、H、O、N、P、S等元素反复循环利用特点①具全球性，在整个生

物圈中进行②反复利用，循环流动(二)碳循环1、循环过程大气中的CO2库生产者(含碳有机物)光合作用化能合成作用分解者(含碳有机物)呼吸作用遗体和残枝败叶消费者(含碳有机物)动物摄食遗体和排遗物分解作用呼吸作用化石燃料燃烧2、循环形式生物群落与无机环境之间——CO2(主要)生物群落内部——含碳有机物3、生产者、顶级消费者、分解者中含碳有机物的最终去向——3、2、1(三)物质循环与能量流动的关系生态系统的基本功能——物质循环、能量流动和信息传递物质循环和能量流动的渠道——食物链(网)二者同时进行、相互依存、不可分割能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。物质循环过程中伴随着能量流动生态系统中的各种组成成分通过______________________________，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。物质循环、能量流动、信息传递一个生态系统需要不断补充的是能量而不是物质(生态瓶需放在有光的地方)无机环境(CO2)生物群落(有机物)①光合作用；②化能合成作用①生产者、消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用≠食物链和食物网(四)温室效应成因——化学燃料的大量燃料⇒CO2含量迅速增加(主要原因)；植被面积减少缓解措施——

①减少化石燃料的燃烧；②保护植被，大力植树造林等；③开发新能源含N农产品不断输出⇒农田需施N肥三、生态系统的信息传递(一)生态系统中信息的种类物理信息概念——

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，如蜘蛛网的振动频率、蝙蝠的“回声”来源——无机环境或生物(如植物的颜色、形状、植物开花)化学信息概念——生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质实例——植物竞争时产生的生物碱、有机酸等、动物的性外激素行为信息概念——动物的特殊行为(行为特征=行为信息)实例——蜜蜂跳舞、雄鸟的“求偶炫耀”(孔雀开屏)营养信息概念——以食物和养分传递的信息实例——食物链和食物网——营养信息系统(二)信息传递在农业生产中的应用提高农产品或畜产品的产量①模拟动物信息吸引传粉动物，提高作物的传粉率和结实率；②利用昆虫的趋光特点进行诱杀；③给鸡增加营养的基础上延长光照时间提高产蛋率对有害动物进行控制(控制动物危害的技术：化学防治、生物防治、机械防治)昆虫信息素(化学信息)⇒诱捕或警示有害动物(信息在生物个体之间或生物与无机环境之间传递)调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定——群落及生态系统水平

植物叶片绿色⇒食草动物可采食的信息；狼依据兔留下的气味猎捕兔，兔依据狼留下的气味逃避狼的猎捕(食物链中信息可双向传递)(三)信息传递(调节功能)在生态系统中的作用生命活动的正常进行，离不开信息的作用——个体水平蝙蝠的“回声定位”；某些植物的种子必须接受某种波长的光才萌发

生物种群的繁衍离不开信息的传递——种群水平短日照处理菊花⇒提前开花；雌性成虫释放性外激素引诱同种异性来交配生物群落内部负反馈调节的实例——害虫数量增加⇒食虫鸟数量增加⇒害虫数量增长受抑制(害虫和天敌在数量上相互制约)

(一)生态系统稳定性的概念及成因概念——四、生态系统的稳定性(——自我调节、自我修复和自我延续的能力)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。成因——生态系统具有(一定的)自我调节能力。(二)生态系统的自我调节能力实例河流受到轻微污染→物理沉降、化学分解和微生物的分解⇒消除污染负反馈调节⇒阳光充沛、土壤无机养料增多

⇒种子萌发后迅速长成新的植株生态系统自我调节能力的基础——负反馈调节(普遍存在)生物群落与无机环境之间负反馈调节的实例——火灾⇒种群密度降