高中生物学考知识点总结(完整版)

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必修(1)分子与细胞

第一章 走近细胞 第一节 从生物圈到细胞

一、相关概念、

细胞:是生物体结构和功能的基本单位。除了病毒以外,所有生物都是由细胞构成的。 细胞是地球上最基本的生命系统

生命系统的结构层次: 细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈 二、病毒的相关知识:1、病毒是一类没有细胞结构的生物体。

主要特征:①、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒; ②、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。 ③、专营细胞内寄生生活; 2、根据病毒所含核酸种类的不同分为DNA病毒和RNA病毒(常见的RNA病毒有: SARS

病毒、(HIV)[引起艾滋病(AIDS)]、烟草花叶病毒等。

第二节 细胞的多样性和统一性

一、细胞种类:根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为原核细胞和真核细胞 二、原核细胞和真核细胞的比较:(P8)

1、原核细胞:细胞较小,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区

域称为拟核;没有染色体,DNA 不与蛋白质结合,;细胞器只有核糖体;有细胞壁(支原体除外),成分与真核细胞不同。

2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有成形的细胞核;有一定数目的染色体(DNA

与蛋白质结合而成);

一般有多种细胞器(如线粒体、叶绿体,内质网等)。

3、原核生物:由原核细胞构成的生物。如:蓝藻(包括蓝球藻、颤藻和、念珠藻及发菜)、细菌(如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆菌、肺炎双球菌)、放线菌、支原体等都属于原核生物。 4、真核生物:由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌(酵母菌、霉菌、磨菇等)等。

蓝藻是细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物,但也有硝化细菌等少数种类的细菌是自养型生物。(P9) 三、细胞学说的建立:

1、细胞学说的主要建立者:德国科学家施莱登和施旺 2、细胞学说的要点:(1)细胞是一个有机体,一切植物、动物都是由细胞发育而来(2)细

胞是一个相对独立的单位(3)新细胞可以从老细胞中产生。 3、这一学说揭示了生物体结构的统一性,生物界的统一性;

第二章 组成细胞的分子 第一节 细胞中的元素和化合物

一、1、生物界与非生物界具有统一性:组成细胞的化学元素在非生物界都可以找到

2、生物界与非生物界存在差异性:组成生物体的化学元素在细胞内的含量与在非生物

界中的含量明显不同

大量元素:C、 O、H、N、S、P、Ca、Mg、K等; 微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo; 二、 最基本元素:C; 主要元素;C、 O、H、N、S、P;(含量占细胞鲜重97%以上)

细胞含量最多4种元素(也称基本元素):C、 O、H、N;

组成细胞的化合物:无机物(水和无机盐)和有机物(蛋白质、脂质、糖类和核酸) 三、在活细胞中含量最多的化合物是水(85%-90%);含量最多的有机物是蛋白质(7%-10%);占细胞鲜重比例最大的化学元素是O、占细胞干重比例最大的化学元素是C。

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第二节 生命活动的主要承担者------蛋白质

一、相关概念:

氨 基 酸:蛋白质的基本组成单位 ,组成蛋白质的氨基酸约有20种。

脱水缩合:一个氨基酸分子的氨基(—NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(—COOH)相

连接,同时失去一分子水。

肽 键:肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)。 二 肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,只含有一个肽键。 多 肽:由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 肽 链:多肽通常呈链状结构,叫肽链。

二、氨基酸分子通式:

三、氨基酸结构的特点:每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;R基的不同导致氨基酸的种类不同。 四、蛋白质多样性的原因是:组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,多肽链空间

结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者):

① 构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白; ② 催化作用:绝大多数的酶;

③ 调节作用:一些激素如胰岛素、生长激素; ④ 免疫作用:如抗体,抗原;

⑤ 运输作用:如红细胞中的血红蛋白。细胞膜上的载体

六、有关计算: ① 肽键数 = 脱去水分子数 = 氨基酸数目 — 肽链数

② 至少含有的羧基(—COOH)或氨基数(—NH2) = 肽链数

第三节 遗传信息的携带者------核酸

一、核酸的种类:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)

二、核酸的作用:是细胞内携带遗传信息的物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的合成具

有重要作用。

三、组成核酸的基本单位是:核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成 ;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。 四、DNA所含碱基有:ATGC

RNA所含碱基有:AUGC

五、核酸的分布:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中;线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA;RNA主要分布在细胞质中。

第四节 细胞中的糖类和脂质

一、相关概念:

糖类:是生物体的主要能源物质;主要分为单糖、二糖和多糖等 二、糖类的比较:

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分类 单糖 (是不能再水解的糖) 二糖 (是水解后能生成两分子单糖的糖) 多糖 (是水解后能生成许多单糖的糖,基本组成单位都是葡萄糖) 三、脂质的比较: 分类 脂肪 脂质 磷脂 固醇 常见种类 ∕ ∕ 胆固醇 性激素 元素 常见种类 核糖 脱氧核糖 葡萄糖、果糖、半乳糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 淀粉 纤维素 糖原(肝糖原、肌糖原) 功能 分布 主要功能 组成核酸 动植物 重要能源物质 植物 动物 植物 C H O ∕ 植物贮能物质 细胞壁主要成分 动物贮能物质 动物 1、主要储能物质2、保温3、减少摩擦,缓冲和减压 细胞膜的主要成分 维持生物第二性征,促进生殖器官发育 维生素D 有利于Ca、P吸收 第五节 细胞中的无机物

一、有关水的知识要点

存在形式 自由水 水 结合水 约4.5% 含量 约95% 功能 1、良好溶剂 2、参与反应 3、运送养料 联系 它们可相互转化;代谢旺盛时自由水含量增多,反之,含量细胞结构的重要组成成分 减少。 二、无机盐(绝大多数以离子形式存在)功能:

①、构成某些重要的化合物,如:叶绿素中含Mg、血红蛋白中含Fe等 ②、维持生物体的生命活动(如动物缺钙会抽搐)

第三章 细胞的基本结构 第一节 细胞膜------系统的边界

一、细胞膜的成分:主要是脂质(主要是磷脂)和蛋白质,还有糖类 二、细胞膜的功能:P42

①、将细胞与外界环境分隔开 ②、控制物质进出细胞 ③、进行细胞间的信息交流 三、植物细胞还有细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,对细胞有支持和保护作用 第二节 细胞器----系统内的分工合作 一、相关概念:

细 胞 质:细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。 细 胞 器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 二、细胞器的比较: 1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA,),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%

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来自线粒体,是细胞的“动力车间” 2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,)。

3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。

4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。参与细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”

5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。

6、中心体:存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。

7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。

8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 归纳:1、具有双层膜结构的细胞器:线粒体和叶绿体(细胞核具有双层膜但不是细胞器);无膜结构的细胞器是核糖体和中心体;其它细胞器(包括内质网、高尔基体、液泡、溶酶体)具有单层膜。(细胞膜具有单层膜也不属细胞器)

2、与能量转化有关并含有少量DNA和RNA的细胞器:线粒体和叶绿体。 3、含有色素的细胞器:叶绿体和液泡 三、分泌蛋白的合成和运输:

核糖体(合成肽链)→内质网(加工)→高尔基体(加工)→细胞膜→细胞外 与这一过程间接有关的细胞器还有线粒体(提供能量) 四、生物膜系统:P49

组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。 作用:(1)使细胞具有一个相对稳定的内部环境,并在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。(2)广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。(3)将细胞器分开,使细胞内同时进行的多种化学反应互不干扰,使生命活动高效、有序地进行。

第三节 细胞核----系统的控制中心

一、细胞核的功能:是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心; 二、细胞核的结构:

1、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种

存在状态。

2、核 膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。 3、核 仁:与核糖体的形成有关。4、核 孔:

第四章 细胞的物质输入和输出

第一节 物质跨膜运输的实例

一、渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。 二、原生质层:细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。

三、发生渗透作用的条件:1、具有半透膜 2、半透膜两侧有浓度差 四、细胞的吸水和失水:

外界溶液浓度>细胞内溶液浓度→细胞失水

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外界溶液浓度<细胞内溶液浓度→细胞吸水

第二节 生物膜的流动镶嵌模型

一、细胞膜结构: 磷脂 蛋白质 糖类

↓ ↓ ↓ 磷脂双分子层 “镶嵌,贯穿蛋白” 糖被

二、1972年,桑格和尼克森提出生物膜的流动镶嵌模型。

结构特点:具有一定的流动性

细胞膜

(生物膜) 功能特点:选择透过性

第三节 物质跨膜运输的方式

一、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:

比较项目 自由扩散 协助扩散 主动运输 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否要载体 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 代表例子 O2、CO2、H2O、 乙醇、甘油等 葡萄糖进入红细胞等 葡萄糖、氨基酸、各种离子等 三、离子和小分子物质主要以被动运输(自由扩散、协助扩散)和主动运输的方式进出细胞;

大分子和颗粒物质进出细胞的主要方式是胞吞作用和胞吐作用。

第五章细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶

一、相关概念: 酶:是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(功能:降低化学反应活化能,提高化学反应速率)

的一类有机物。其中绝大多数是蛋白质,少数种类是RNA。

活 化 能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。 二、酶的特性:

①、高效性:催化效率比无机催化剂高许多。

②、专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。例如脂肪酶水解脂肪

③、酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。温度过高、PH过高或过低会使酶变性;但低温只会使酶的活性降低,酶不会变性,当温度升高时酶的活性会逐渐恢复。

第二节 细胞的能量“通货”-----ATP

一、ATP的结构简式:ATP是三磷酸腺苷的英文缩写,结构简式:A-P~P~P,其中:

“A”代表腺苷, “P”代表磷酸基团,“~”代表高能磷酸键,“- ”代表普通化学键。

ADP+Pi+能量 酶1 ATP ATP 酶2 ADP+Pi+能量

这个过程储存的能量来自:动物中为呼吸作用转 这个过程释放能量,用于一切生命活动。 移的能量,植物中来自光合作用和呼吸作用。 注:在ATP 和 ADP转化过程中物质是可逆,能量是不可逆的 第三节ATP的主要来源------细胞呼吸

一、相关概念:

1、细胞呼吸:指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,最终生成二氧化碳或其它产物,释放出能量并生成ATP的过程。根据是否有氧参与,分为:有氧呼吸和无氧呼吸

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甲状腺 肾上腺 睾丸 卵巢 胰 岛 B细胞 A细胞 甲状腺激素 肾上腺素 雄性激素 雌性激素 胰岛素 胰高血糖素 胸腺激素 氨基酸衍生物 固醇 肽或蛋白质类 促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统兴奋性 ①促进肝糖原分解,参与糖代谢调节 ②促进细胞代谢,增加产热,参与体温调节 激发并维持雄性第二性征 激发并维持雌性第二性征和正常性周期 调节糖类代谢,降低血糖浓度 促进肝糖原分解和非糖物质转化,升高血糖浓度 调节T细胞发育、分化和成熟,同时还进入血液影响免疫器官和神经内分泌系统的功能 胸腺 注:①肽类,蛋白质类激素易被胃肠道消化酶分解而破坏,一般采用注射方法,不宜口服 (3)激素调节的特点:a微量和高效;b通过体液运输;c作用于靶器官和靶细胞(激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了)

5、神经调节与体液调节在维持稳态中的作用

体液调节:是指某些化学物质(如激素、CO2等)通过体液运输,对人和高等动物的生理活动所进行的调节。

(1)神经调节与体液调节的比较 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 (2)神经调节和体液调节的关系

一方面不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看作神经调节的一个环节。

6、人体免疫系统在维持稳态中的作用

(1)免疫可分为非特异性免疫和特异性免疫,非特异性免疫包括人体的皮肤、黏膜等组成的第一道防线,以及体液中的杀菌物质和吞噬细胞等组成的第二道防线。特异性免疫主要是指由骨髓、胸腺、脾、淋巴结等免疫器官,淋巴细胞和吞噬细胞等免疫细胞,以及体液中的各种抗体和淋巴因子等免疫活性物质,共同组成人体的第三道防线——特异性免疫。免疫系统的功能:防卫功能、监控和清除功能

(2)在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞。它是由造血干细胞分化、发育而来的。部分细胞随血液进入胸腺发育成T细胞,部分细胞在骨髓发育成B细胞。

(3)抗原一般都是进入人体的外来物质,但自身的组织和细胞也可称为抗原,如癌细胞等。 (4)抗体是机体受抗原刺激,由浆细胞产生的,并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。抗体主要分布于血清,少数分布在组织液和外分泌液(如乳汁)中。 (5)体液免疫的过程:抗原进入机体后,大多数抗原经吞噬细胞的摄取和处理,然后将抗原呈递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子。有的抗原可以直接刺激B细胞。B细胞接受抗原刺激后,在淋巴因子的作用下,开始进行一系列的增殖、分化,形成浆细胞和记忆细胞。(记忆细胞保持对抗原的记忆,一段时间后,相同的抗原再次进入机体,记忆细胞就迅速增殖、分化,形成大量浆细胞)浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合,发挥免疫效应。抗体与抗原结合,被吞噬细胞消化。

(6)细胞免疫的过程:刚开始与体液免疫的开始基本相同。不同的是T细胞接受抗原刺激后,开始进行一系列的增殖、分化,形成效应T细胞和记忆细胞。。效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞密切接触,使靶细胞裂解死亡。使抗原失去寄生的基础,因而被吞噬消灭。

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(7)在特异性免疫反应中,体液免疫和细胞免疫之间,既各自有其独特作用,又相互配合,共同发挥免疫效应。

(8)当免疫功能失调时,可引起疾病,如过敏反应和自身免疫病,免疫缺陷病。

过敏反应是指已免疫的机体在再次接受相同抗原的刺激时所发生的反应.其特点是发作迅速、反应强烈、消退较快;一般不会破坏组织细胞,有明显的遗传倾向和个体差异。 常见的自身免疫病有类风湿性关节炎和系统性红斑狼疮等。 免疫缺陷病,如HIV导致的免疫缺陷综合症(艾滋病) (1)艾滋病的全称:获得性免疫缺陷综合症(AIDS),病原体:人类免疫缺陷病毒(HIV); (2)艾滋病的发病机理、症状: HIV攻击人体的免疫系统,特别是T淋巴细胞。艾滋病人的直接死因往往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病。 (3)艾滋病主要通过性传播、血液传播、母婴传播。

第三章、植物的激素调节

1、植物生长素的发现和作用

(1)胚芽鞘:生长素的产生部位在胚芽鞘的尖端;感受光刺激的部位是尖端,向光弯曲部位是尖端以下的部位。

向光性的原因:单侧光使生长素分布不均匀,向光一侧生长素含量多于背光一侧。

(2)植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物生长发育有显著影响的微量有机物

(3)生长素的产生、运输和分布: ①产生:幼嫩的芽、叶、发育中的种子

②运输:极性运输,即从形态学的上端向形态学的下端运输,单向。运输方式是主动运输 ③分布:植物体各个器官中都有分布,多数集中在生长旺盛的部位。

(4)生长素的生理作用:两重性:既能促进生长,又能抑制生长;既能促进发芽,又能抑制发芽;既能防止落花落果,也能疏花疏果。

生长素作用两重性表现的具体实例:①根的向地性;②顶端优势

顶端优势:植物的顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象。原因:由于顶芽产生的生长素向下运输,大量地积累在侧芽部位,使这里的生长素浓度过高,从而使侧芽的生长受到抑制的缘故。

解除方法为:摘掉顶芽。

顶端优势的原理在农业生产实践中应用的实例是棉花摘心。

补充:①不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理作用功能不同,低浓度促进生长,高浓度抑制生长。

②同一浓度的生长素作用于不同器官上,引起的生理功能不同,原因:不同的器官对生长素的敏感性不同:根〉芽〉茎 4.生长素在农业生产实践中的应用

①促进果实发育(如无子番茄(黄瓜、辣椒等),在没有受粉的番茄雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素溶液可获得无子果实。);②促进扦插枝条生根(用一定浓度的生长素类似物处理枝条);③防止落花落果。 生长素类似物是人工合成的物质,具有与生长素相似的生理效应。(例如α-萘乙酸,2、4-D) 2、其他植物激素 激素种类 细胞分裂素 脱落酸

合成部位 主要是根尖 根冠,萎蔫的叶片 17

作用 促进细胞伸长,从而引起植株增高 促进细胞分裂 促进叶与果实的衰老与脱落 赤霉素(GA) 主要是未成熟的种子,幼根或幼芽

乙烯 植物的各个部位 第四章、种群和生物群落 促进果实成熟 1、种群的特征

(1)种群的概念:生活在同一区域的同一种生物。

基本特征:种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数。

出生率,死亡率:单位时间里新出生的(死亡的)个体数目占该种群个体总数的比率。 迁入率和迁出率:单位时间内迁入或迁出的个体,占该种群个体总数的比率,分别称为迁入率或迁出率。

出生率和死亡率,迁入率和迁出率是决定种群数量变化的。

年龄组成:一个种群中各年龄期的个体数目的比例,分为增长型、稳定型和衰退型。可以预测种群密度的变化。

性别比例:种群中雌雄个体数目的比例。 (2)种群密度的调查方法

1)样方法——常用调查植物,昆虫卵密度,蚯蚓等 要求:随机取样 取样方法:五点取样法和等距取样法 2)标记重捕法——适用于调查活动能力强,活动范围大的动物

例:对某地麻雀的种群密度的调查中,第一次捕获了50只麻雀,把这些麻雀腿上套上标记环后放掉,数日后又捕获了40只,其中有标记环的10只,那么该地大约有麻雀200只 2、种群的数量变动及数字模型

(1)种群增长的“J”型曲线和“S”型曲线

“J”型曲线:在理想条件下种群数量增长的形式,以时间为横坐标,种群数量为纵坐标。 模型假设:在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下,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 特点:种群数量连续增长,增长率不变。

“S”型曲线:然界的资源和空间总是有限的,种群经过一段时间的增长后,数量趋于稳定的增长曲线。

环境容纳量(K值):在环境条件不受破坏的情况下,一定空间所能维持的种群最大数量。K值不是固定不变的。

特点:S型增长曲线渐进于K值,但不会超过K值即环境容纳量,有时在K值左右保持相对稳定,此时出生率与死亡率大致相等。种群数量在K/2时,种群的增长速率最大。 3、 群落的结构特征

(1)群落的概念:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。

(2)群落的物种组成:群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,不同群落的物种数目有差别,群落中物种数目的多少称为丰富度。 (3)种间关系 种间关系 捕食 竞争 寄生 互利共生 概念 一种生物以另一种生物作为食物。 两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等 一种生物(寄生者)寄居于另一种生物(寄生)的体内或体表,摄取寄主的养分以维持生活。 两种生物共同生物在一起,相互依存,彼此有利。 举例 老鹰捕食老鼠 水稻和稗草 人体内的蛔虫 豆科植物与根瘤菌 (4)群落的空间结构 垂直结构:在垂直方向上物种分布,森林植物的分层与对光 的利用有关,动物的分层与

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食物和栖息条件有关。

水平结构:在水平方向上物种分布, 4、群落的演替

(1)群落演替的过程和主要类型

①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。例如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。

演替的过程:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段 ②次生演替:在原有植被虽已不存在,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繁殖体的地方发生的演替,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。

(2)人类活动对群落演替的影响

人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物,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。人类活动往往使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。

第五章、生态系统及其稳定性

1、生态系统的结构

(1)生态系统的概念:由生物群落与它的无机环境相互作用形成的统一整体叫生态系统 生态系统的组成成分:非生物物质和能量(阳光、热能、水、空气、无机盐)、生产者(自养生物,主要是绿色植物)、消费者(动物)、分解者(主要是细菌和真菌)。

注意:生产者可以说是生态系统的基石,消费者的存在能够加快生态系统的物质循环,分解者能将动物的遗体和动物的排遗物分解成无机物。 食物链的组成成分:生产者与消费者

举例: 植物 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

食物网:许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构,就是食物网。

食物链与食物网的作用:食物链和食物网是生态系统的营养结构,生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。

2、生态系统的物质循环和能量流动的基本规律和应用 (1)生态系统的能量流动过程及特点

起点:从生产者固定太阳能开始。 渠道:沿食物链和食物网依次传递 去处:呼吸消耗,下一营养级同化,分解者分解。

生态系统的能量流动特点:单向流动(能量只能从前一营养级流向后一营养级,而不能反向流动);逐级递减,传递效率为10%~20% (2)研究能量流动的实践意义

①可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。

②还可以帮助人们调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。 (3)物质循环概念和特点:

①概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断地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,这就是生态系统的物质循环。这里说的生态系统是指地球上最大的生态下系统——生物圈,其中的物质循环带有全球性,所以又叫生物地球化学循环。

②特点:无机环境中的物质可以被生物群落反复利用 (4)生态系统中的碳循环

大气中的CO2 燃烧

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分解

作用 动物 植物

动植遗体及排泄物 化石燃料

碳循环:

①碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐的形式存在的。

②碳在无机环境与生物群落之间是以二氧化碳的形式进行循环的。 ③生产者通过光合作用(少数是化能合成作用),把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中,通过呼吸作用,又把二氧化碳放回到大气中。生产者和消费者死后的尸体又被分解者所利用,分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。 ④温室效应

a原因:化学燃料大量燃烧,使大气中二氧化碳含量迅速增加。

b危害:导致气温升高,加快极地冰川的融化,导致海平面上升,进而对生物生存构成威胁。 c缓解措施:植树造林,开发新能源,减少化学燃料的燃烧。 3、生态系统中的信息传递 (1)生态系统的信息传递

①信息的种类物理信息、化学信息、行为信息

②信息传递的作用:生命活动的正常进行离不开信息的作用(如:蝙蝠的回声定位);生物的种群繁衍离不开信息的传递(如:植物开花需要光信息的刺激)信息还能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定(如狼和兔子)。 4、生态系统的稳定性 (1)生态系统的稳定性:生态系统的所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力。具有的原因是:生态系统具有自我调节能力。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。生态系统的自我调节能力是有限的。

抵抗力稳定性: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。 恢复力稳定性: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。

备注:生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高。 提高生态系统稳定性的措施:一方面要控制对生态系统干扰的程度,对生态系统的利用应该适度,不应该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于功能的协调。

第六章、生态环境的保护

(1)全球性生态环境问题

全球性生态环境问题主要包括全球气候变化(温室效应)、水资源短缺、臭氧层破坏、酸雨、土壤荒漠化、海洋污染和生物多样性锐减。 (2)生物多样性保护的意义和措施 生物多样性:生物圈内所有的植物、动物和微生物,它们的全部基因及各种各样的生态系统。 生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性 生物多样性的价值:

①直接使用价值:药用价值,工业原料,科研价值,美学价值。 ②间接使用价值:生物多样性具有重要的生态功能。

③潜在使用价值:我们对大量野生生物的使用价值还未发现、未研究、未开发利用的部分。 (3)生物多样性的保护措施:

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①就地保护:a、主要是建立自然保护区;b、保护对象主要有:有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然分布区;吉林长白山自然保护区--保护完整的温带森林生态系统。青海湖鸟岛自然保护区--保护斑头雁、棕头鸥等鸟类及它们的生存环境。 ②易地保护是就地保护的补充,它为将灭绝的生物提供了生存的最后机会

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