1、必修3稳态与环境边角20生物学中的稳态(生命观念：稳态与平衡观)近几十年来，生物科学飞速发展，使人们能更详细地揭示稳态的机制。现在认为，机体的调节系统主要有三个，即_，三者具有共同的“语言”_。这三大调节系统互相联系，形成完整的调节网络，共同维持机体的稳态。随着科学的发展，稳态概念也在不断发展。人们发现，许多生命活动都有类似于内环境稳态的特征。例如，在分子水平上，存在_的稳态；在器官水平上，存在心脏活动(血压、心率)的稳态等；在宏观水平上，_存在稳态现象，最大的生态系统生物圈也存在稳态。可见在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态现象。稳态已经成为生物科学的一大基本概念。摘自必修3 P1112
2、“科学史话”提示：神经系统、内分泌系统和免疫系统信息分子基因表达种群数量的消长点睛生命系统是一个稳态和平衡的系统，稳态和平衡是通过调节来实现的。具体体现在：细胞生活在一个液体环境中，液体中的各种物质的含量及理化因子是处于动态平衡之中的；人体的稳态是通过神经体液免疫的共同调节来实现的；植物体内的各种激素的调节共同维持了植物的生长和发育；生态系统的稳定性分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性。【预测】人体内环境稳态的调节离不开各种调节机制。下图为人体中相关的调节过程，其中物质X是甲状腺激素，请据图分析并回答下列问题：(1)细胞Y直接生活的液体环境是_，垂体细胞中的CO2从产生场所扩散到血浆至少穿过_(填“
3、4”或“5”)层磷脂双分子层。(2)当人体处于寒冷或紧张状态时，激素A与激素B的含量_(填“同时”或“先后”)上升，进而引起物质X的分泌增加，这体现了激素的_调节。当物质X的含量增多时，又可_(填“促进”或“抑制”)下丘脑与垂体的相关分泌活动，这体现了激素的_调节。(3)垂体是人体重要的内分泌腺，可以分泌激素B_(填激素名称)等激素来调节和控制其他内分泌腺的活动，还可以释放_(填激素名称)等激素来调节肾小管和集合管的生理活动。(4)人体内神经调节迅速且精确，而激素调节却能长期发挥作用，从信息传递介质及其来源分析，其原因是_。解析：(1)物质X是甲状腺激素，由此可知细胞Y为甲状腺细胞，直接生活的
4、液体环境是组织液。垂体细胞中的CO2从线粒体基质中产生，经过2层线粒体膜、1层细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜，共5层磷脂双分子层扩散到血浆中。(2)当身体的温度感受器受到寒冷刺激时，相应的神经冲动传到下丘脑，引起下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(激素A)，作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素(激素B)作用于甲状腺，进而促进甲状腺分泌甲状腺激素(物质X)，这体现了激素的分级调节，当甲状腺激素的含量过多时，又可反过来抑制下丘脑与垂体的相关分泌活动，这体现了激素的负反馈调节。(3)垂体是人体重要的内分泌腺，可分泌促甲状腺激素等激素来调节其他内分泌腺的活动，还可以释放抗利尿激素，促进肾小管和集合管对水的重
5、吸收。(4)激素调节由内分泌腺分泌激素到内环境，经体液运输到靶器官、靶细胞起作用，所经历的时间长，但比较持久。神经调节从中枢发出神经冲动，速度快，但持续的时间很短。答案：(1)组织液5(2)先后分级抑制(负)反馈(3)促甲状腺激素抗利尿激素(4)激素通过体液运输，且内分泌腺能源源不断地产生新激素边角21神经递质的种类目前已知的神经递质种类很多，主要有_、_、_、肾上腺素、5羟色胺、氨基酸类(如谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等)、一氧化氮等。摘自必修3 P19“相关信息”提示：乙酰胆碱多巴胺去甲肾上腺素点睛一氧化氮为无色无味、难溶于水的有毒气体。肾上腺素是肾上腺髓质分泌的主要激素，循环于血液中的肾上腺
6、素和去甲肾上腺素主要来自肾上腺髓质的分泌；在具体作用方面二者是彼此独立的，临床上常将肾上腺素作为“强心”的急救药，常用去甲肾上腺素作为升压药。【预测】一氧化氮气体作为一种神经递质，是由神经细胞中的精氨酸在相应酶的作用下转化而来，它进入下一个细胞后会激活某些酶，可使平滑肌舒张。对此说法不正确的是()A一氧化氮是以自由扩散的方式释放B一氧化氮能提高肌肉细胞的兴奋性C一氧化氮作用后会被灭活、散失或清除D一氧化氮经过内环境来传递信息解析：选B。一氧化氮是气体，直接通过自由扩散的方式释放，能够在神经元之间的组织液中自由扩散进入下一个神经元，A、D正确；神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质，由题干“可使平滑
7、肌舒张”可知，一氧化氮能抑制肌肉兴奋而使肌肉舒张，属于抑制性神经递质，B错误；神经递质作用完后会被灭活、散失或清除，C正确。边角22肾上腺素肾上腺的髓质分泌肾上腺素，它的分泌活动受内脏神经的直接支配。在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下，肾上腺素的分泌增多，人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心率加速等特征。请分析这个例子中，神经调节和体液调节之间的联系。摘自必修3 P33“拓展题”提示：在紧急情况下，紧急信号通过交感神经作用于肾上腺髓质，一方面促进肾上腺素的合成，另一方面促进它的释放。肾上腺素作用于中枢神经系统，可以提高其兴奋性，使机体警觉性提高，反应变灵敏；同时作用于其他组织，
8、使肺通气量增加，心脏收缩力加强，心率加快，血液重新分配到骨髓肌和肝脏，促进糖原和脂肪分解以提供能量等。在这一过程中，交感神经和肾上腺素的作用(即神经调节和体液调节)很难区分，它们相互配合，有利于机体应对紧急的情况。点睛肾上腺素是由肾上腺分泌的，称为“内分泌激素”。在神经系统中，许多神经元末端轴突末梢突触部也会释放肾上腺素，作用于突触后膜，引起神经冲动，这里的肾上腺素就被称为“神经递质”。【预测】回答下列问题：(1)人在剧烈运动时，交感神经的作用加强，使心跳和血液循环加快，以适应人体对物质和能量的需求。在此过程中，交感神经末梢释放去甲肾上腺素(NE)，与胰岛A细胞膜上的_结合，促进胰岛A细胞分泌
9、_。(2)去甲肾上腺素(NE)作为_可以作用于突触后膜上的受体，使突触后膜电位变为_，进而引起血管收缩；NE较多时，还可以作用于突触前受体(存在于突触前膜的受体)，抑制NE的继续释放，这种调节机制是_。解析：(1)人在剧烈运动时，交感神经的作用加强，交感神经末梢释放去甲肾上腺素，与胰岛A细胞膜上的特异性受体结合，促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素。(2)神经递质去甲肾上腺素(NE)可以作用于突触后膜上的受体，使突触后膜电位由外正内负变为外负内正，进而引起血管收缩；NE较多时，还可以作用于突触前受体，抑制NE的继续释放，这种调节机制是(负)反馈调节。答案：(1)特异性受体胰高血糖素(2)神经递质外负内
10、正(负)反馈调节边角23黑光灯诱捕昆虫对于有趋光性的昆虫，还可以用_的方法调查它们的种群密度。摘自必修3 P62提示：黑光灯进行灯光诱捕点睛用黑光灯诱捕具有趋光性的昆虫不属于样方法，而是属于去除取样法，是用相对估计法估计种群的绝对量。其原理是：在一个封闭的种群里，用同样的方法连续捕捉被调查动物，随着连续的捕捉，导致种群内个体数逐渐减少，造成每次捕获数逐次递减，但捕获的总累积数则逐渐增加，当单次捕获数降到0时，捕获的总累积数就等于该种群的总个体数。【预测】1下列关于“黑光灯诱捕法”的说法，正确的是()A提倡生物防治，可用信息素、黑光灯诱捕农作物害虫B利用黑光灯诱捕方法可以调查各种昆虫的种群密度C
11、黑光灯诱捕法与取样器取样法的原理均是利用了动物的趋暗性D蝙蝠的“回声定位”、雄鸟的“求偶炫耀”和用黑光灯诱捕害虫分别体现了物理信息、行为信息和化学信息解析：选A。黑光灯诱捕法只可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，故B错误。黑光灯诱捕法是利用了动物的趋光性，取样器取样法是利用了动物的趋暗性，故C错误。黑光灯诱捕害虫体现了物理信息，故D错误。2黑光灯诱捕昆虫和性外激素诱杀害虫的原理相同吗？分别属于生态系统中的何种信息传递？提示：原理不同，前者利用了昆虫的趋光性，后者利用了昆虫之间通过激素传递信息。前者属于物理信息，后者属于化学信息。边角24物质循环与能量流动在生态农业中的应用(生命观念：物质与能量
12、观)生态农业是指运用_原理，在_的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。生态系统中_是生态学的一条基本原理。在生态系统中，能量流动和物质循环主要是通过食物链来完成的。食物链既是一条能量转换链，也是一条物质传递链，从经济上看还是一条价值增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，使生态系统中的物质和能量被分层次多级利用，使生产一种产品时产生的有机废弃物，成为生产另一种产品的投入，也就是使废物资源化，以便提高能量转化效率，减少环境污染。摘自必修3 P99“科学技术社会”提示：生态学环境与经济协调发展能量多级利用和物质循环再生【预测】草菇喜温喜湿喜半阴，是可在
13、稻草和麦秸等农作物秸秆上栽培的一种食用真菌，某果园在果树下加入一个人工栽培的草菇种群，形成果树草菇结构的立体农业，下列说法错误的是()A果树草菇立体农业运用了群落的空间结构原理，充分利用了空间和资源B果树种群下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊的环境条件有利于草菇的生长、发育C草菇在该生态系统中属于分解者，农作物秸秆作为其生长、发育的碳源，栽培草菇剩下的基质，可为果树提供营养D秸秆中的能量通过草菇能被人类间接利用，实现了生态系统能量的良性循环解析：选D。草菇为腐生真菌，在该生态系统中属于分解者，可将农作物秸秆中的纤维素等有机物分解为无机物供植物利用，由此可知，农作物秸秆可作为草菇生长
14、、发育的碳源，栽培草菇剩下的基质，可为果树提供营养；秸秆中的能量通过草菇能被人类间接利用，实现了生态系统能量的多级利用，而不是良性循环，因为生态系统的能量流动是单向的。边角25恢复生态学(社会责任：生态意识)恢复生态的目标是，重建某一区域历史上曾有的植物和动物群落，使这一区域_恢复到(或接近)受干扰前的原状。恢复生态学主要利用的是生物群落演替理论，特别强调生态系统的_，充分依靠生态系统自身的能力，并辅以有效的人为手段(物质、能量的投入)，从而尽快使生态系统从受损的退化状态恢复到正常的健康状态。人们可以采用许多恢复生态学技术来治理退化的生态系统。摘自必修3 P113“科学技术社会”提示：生态系统
15、的结构与功能自我调节能力与生物的适应性【印证】(2018高考海南卷)对于一个结构和功能处于恢复过程中的生态系统，下列推论错误的是()A适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复B随着生物多样性的提高，系统的自我调节能力增强C恢复后的生态系统，其结构和功能可接近受损前的状态D生物多样性提高后，某营养级的能量可全部流入下一营养级解析：选D。由于该生态系统处于恢复过程中，结构和功能不完善，所以适当的物质和能量投入可加快生态系统的恢复，A正确；生物多样性是生态系统自我调节能力的基础，生态系统中物种丰富度越高，其自我调节能力越强，B正确；恢复生态主要是恢复生态系统的自我调节能力和生物的适应性，充分依靠生态
16、系统自身的能力，辅以物质和能量的投入，从而尽快使生态系统的结构和功能恢复到(或接近)受干扰前的状态，C正确；无论生物多样性高与低，由于能量流动逐级递减，某营养级的能量不可能全部流入下一营养级，D错误。【预测】某矿区通过地形整治、改良土壤结构、种草植树等措施对受到污染和破坏的环境进行恢复治理，重现了昔日的“青山绿水”，成为推动生态文明建设的一个生动范例。下列有关叙述错误的是()A该矿区对环境进行恢复治理的过程属于群落演替B该矿区改造过程说明了人类可以影响群落演替的速度和方向C生态恢复的目标是使生态系统结构与功能恢复到干扰前的状态D人为恢复生态系统时不需要向系统输入物质和能量解析：选D。由于该矿区植被受损，生产者固定的能量减少，为减轻植被恢复的压力，需要向系统投入物质和输入能量。
