高中生物必修三知识点总结

高中生物必修三知识点总结高中生物必修三以“稳态与调节”以及“生态系统”为核心，探讨了生命系统在不同层次上的动态平衡与相互作用。学好这部分内容，不仅有助于理解生命活动的本质规律，也能为后续学习打下坚实基础，同时对于认识自身健康和自然环境具有重要意义。一、人体的内环境与稳态（一）内环境的组成与理化性质人体内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。它由细胞外液构成，主要包括血浆、组织液和淋巴等。血浆是血细胞直接生活的环境；组织液是存在于组织细胞间隙的液体，是大多数体细胞直接生活的环境；淋巴则是淋巴细胞和吞噬细胞等直接生活的环境。三者之间通过动态的物质交换，共同构成了一个有机的整体。内环境的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度。渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。酸碱度通常维持在一个相对稳定的范围，这与血浆中的缓冲物质（如HCO₃⁻/H₂CO₃、HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻等）密切相关。人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右，为酶的活性提供了适宜条件。（二）稳态的生理意义稳态是指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状态。这种稳定是一种动态的平衡，并非绝对不变。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。例如，血糖的稳定保证了细胞能量的供应，体温的恒定有利于酶促反应的进行，渗透压的平衡则维持了细胞的正常形态和功能。稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。这三种调节方式相互配合、相互协调，共同维持着内环境的稳定。二、动物和人体生命活动的调节（一）神经调节的结构基础和调节过程神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧。反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。感受器能感受刺激并产生兴奋；传入神经将兴奋传向神经中枢；神经中枢对信息进行分析和综合；传出神经将神经中枢的指令传至效应器；效应器则对刺激作出相应的反应。兴奋在神经纤维上以电信号（神经冲动）的形式传导。静息状态时，神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正，即静息电位。受到刺激后，膜电位发生逆转，变为内正外负，即动作电位。兴奋在神经纤维上的传导是双向的。兴奋在神经元之间则通过突触传递。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成。当兴奋传至突触前膜时，突触小泡释放神经递质进入突触间隙，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜电位变化，从而将兴奋从一个神经元传递到另一个神经元。由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。（二）神经系统的分级调节与人脑的高级功能神经系统存在着分级调节。脊髓是调节躯体运动的低级中枢，大脑皮层则是调节机体活动的最高级中枢。脑干中有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢。小脑能够协调运动，维持身体平衡。下丘脑不仅有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。人脑的高级功能包括语言、学习、记忆和思维等。语言功能是人脑特有的高级功能，涉及人类的听、说、读、写。大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍。学习和记忆是脑的高级功能之一，涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。（三）体液调节的概念及其实例体液调节是指某些化学物质（如激素、CO₂等）通过体液的传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节。激素调节是体液调节的主要内容。人体主要的内分泌腺及其分泌的激素包括：垂体（生长激素、促甲状腺激素等）、甲状腺（甲状腺激素）、胰岛（胰岛素、胰高血糖素）、肾上腺（肾上腺素等）、性腺（性激素）等。每种激素都有其特定的靶器官或靶细胞，通过与靶细胞上的受体结合，传递调节信息，从而影响细胞的代谢活动。例如，甲状腺激素能促进新陈代谢和生长发育，尤其对中枢神经系统的发育和功能具有重要影响，提高神经系统的兴奋性。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低；胰高血糖素则能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。二者相互拮抗，共同维持血糖含量的稳定。（四）神经调节与体液调节的关系神经调节和体液调节之间存在着密切的联系。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，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。例如，人体在寒冷环境中，冷觉感受器兴奋，将兴奋传至下丘脑体温调节中枢，中枢通过分析综合，一方面通过神经调节使皮肤血管收缩、立毛肌收缩、骨骼肌战栗等，另一方面促使甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进代谢，增加产热。这就是神经—体液调节的典型实例。（五）免疫调节免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成的。免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结等；免疫细胞主要有淋巴细胞（T细胞、B细胞）、吞噬细胞等；免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶等。免疫调节包括非特异性免疫和特异性免疫。非特异性免疫是人人生来就有的，不针对某一类特定病原体，而是对多种病原体都有防御作用，如皮肤、黏膜的屏障作用，吞噬细胞的吞噬作用，以及体液中的杀菌物质等。特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的，是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫主要通过B细胞增殖分化形成的浆细胞产生抗体来清除抗原；细胞免疫主要通过T细胞增殖分化形成的效应T细胞与靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡来清除抗原。免疫系统具有防卫、监控和清除功能。防卫功能是指抵抗病原体的攻击；监控和清除功能是指监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。免疫失调会引起相关的疾病，如过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病等。三、植物的激素调节（一）植物生长素的发现和作用生长素是最早发现的植物激素。达尔文的实验、詹森的实验、拜尔的实验以及温特的实验等一系列经典研究，逐步揭示了生长素的存在和作用。生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。其运输具有极性运输的特点，即只能从形态学上端运输到形态学下端。生长素的作用具有两重性：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。生长素所发挥的作用，因浓度、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。一般情况下，生长素在低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长。（二）其他植物激素除了生长素外，植物体内还存在赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等植物激素。赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。乙烯的主要作用是促进果实成熟。在植物的生长发育和适应环境变化的过程中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用共同调节的。（三）植物激素的应用植物激素在农业生产上有广泛的应用。例如，利用生长素类似物可以促进扦插的枝条生根、培育无子果实、防止落花落果等。利用赤霉素可以促进芦苇等植物茎秆伸长，提高产量；处理大麦种子，可以简化酿酒工艺，降低成本。乙烯利则常用于促进果实成熟。四、种群和群落（一）种群的特征种群是指在一定的自然区域内，同种生物的全部个体。种群的特征包括数量特征和空间特征。种群的数量特征主要有种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例。种群密度是种群最基本的数量特征。出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度的大小。年龄组成可以预测种群数量的变化趋势。性别比例对种群密度也有一定的影响。（二）种群数量的变化种群数量的变化包括增长、波动、稳定和下降等。“J”型曲线是在理想条件下（食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等）种群数量增长的形式，其数学模型为Nₜ=N₀λᵗ。“S”型曲线是在自然条件下，由于资源和空间有限，种群经过一定时间的增长后，数量趋于稳定的增长曲线。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称为环境容纳量，又称K值。影响种群数量变化的因素有很多，如气候、食物、天敌、传染病等。（三）群落的结构特征群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。群落中物种数目的多少称为丰富度。群落的结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象，这主要与光照强度、食物和栖息空间等因素有关。水平结构是指群落在水平方向上的镶嵌分布现象，这与地形、土壤湿度、盐碱度、光照强度等环境因素有关。（四）群落的演替群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。演替分为初生演替和次生演替。初生演替是指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。次生演替是指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（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，例如火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。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。五、生态系统及其稳定性（一）生态系统的结构生态系统是由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体。生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。非生物的物质和能量是生态系统存在的基础；生产者（主要是绿色植物）能通过光合作用将无机物转化为有机物，是生态系统的基石；消费者（主要是动物）通过捕食或寄生关系，促进生态系统的物质循环和能量流动；分解者（主要是细菌和真菌）能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用。生态系统的营养结构是食物链和食物网。食物链是指在生态系统中，各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系。食物网是指许多食物链彼此相互交错连接成的复杂营养结构。食物链和食物网是生态系统物质循环和能量流动的渠道。（二）生态系统的能量流动生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生产者通过光合作用将太阳能固定在它们所制造的有机物中，这样，太阳能就输入到了生态系统的第一营养级。能量在生态系统中流动的特点是单向流动和逐级递减。单向流动是指能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，不可逆转，也不能循环流动。逐级递减是指输入到一个营养级的能量不可能百分之百地流入下一个营养级，能量在沿食物链流动的过程中是逐级减少的。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级，这就是能量传递效率。研究生态系统的能量流动，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。例如，在农业生态系统中，可以通过调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。（三）生态系统的物质循环组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断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，这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性，也叫生物地球化学循环。碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO₂的形式进行的。大气中的CO₂通过绿色植物的光合作用进入生物群落，然后通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用以及化石燃料的燃烧等过程，又返回到大气中。物质循环和能量流动是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。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。（四）生态系统的信息传递生态系统中的信息种类主要有物理信息、化学信息和行为信息。物理信息是指通过物理过程传递的信息，如光、声、温度、湿度、磁力等；化学信息是指生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，动物的性外激素等；行为信息是指动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如蜜蜂的舞蹈、鸟类的求偶炫耀等。信息传递在生态系统中具有重要的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。（五）生态系统的稳定性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，叫做生态系统的稳定性。生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性是指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；恢复力稳定性是指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。生态系统之所以能维持相对稳定，是由于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，它是生态系统自我调节能力的基础。一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性就越低。反之亦然。提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统