高中生物选择性必修一重点复习资料

高中生物选择性必修一重点复习资料同学们，选择性必修一《稳态与调节》是高中生物知识体系中的核心模块之一，它不仅揭示了生命活动的内在规律，也为我们理解生命现象、解决实际问题提供了重要的理论基础。这份复习资料旨在帮助大家梳理核心知识，抓住重点，突破难点，希望能为大家的复习备考提供切实的帮助。请务必结合教材，深入理解，而非死记硬背。一、人体的内环境与稳态（一）内环境的组成与理化性质1.体液与内环境：人体内的液体统称为体液，包括细胞内液和细胞外液。细胞外液是细胞直接生活的环境，即内环境，主要由血浆、组织液和淋巴液组成。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；淋巴液是淋巴细胞和吞噬细胞等直接生活的环境。2.内环境各组分间的关系：血浆与组织液之间通过毛细血管壁相互渗透；组织液可以渗入毛细淋巴管形成淋巴液；淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。三者共同构成一个有机整体，是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。3.内环境的理化性质：主要包括渗透压、酸碱度和温度。*渗透压：血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压的90%以上来源于钠离子和氯离子。*酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为7.35-7.45。血浆pH之所以能保持稳定，与它含有HCO₃⁻、HPO₄²⁻等离子有关。*温度：人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。（二）内环境稳态的重要性1.稳态的概念：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叫做稳态。这里的“相对稳定”是指内环境的各种化学成分和理化性质在一定范围内波动。2.稳态的调节机制：目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。3.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。例如，血糖浓度和血液含氧量的稳定是细胞进行正常新陈代谢的必要条件；适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。二、神经调节（一）神经系统的基本结构1.中枢神经系统：包括脑（大脑、脑干、小脑等）和脊髓。大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢；脑干有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢；小脑有维持身体平衡的中枢；脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路，是低级中枢。2.外周神经系统：包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。它们又可分为传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经）。传出神经又可分为支配躯体运动的神经（躯体运动神经）和支配内脏器官的神经（内脏运动神经，即自主神经系统）。自主神经系统包括交感神经和副交感神经，它们对同一器官的作用通常是相反的，共同调节内脏活动。3.神经元：是神经系统结构和功能的基本单位。由细胞体、树突（短而多，接受信息）和轴突（长而少，传出信息）等部分组成。轴突外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。（二）神经调节的基本方式——反射与反射弧1.反射：在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激所作出的规律性应答。反射是神经调节的基本方式。分为非条件反射（生来就有，如膝跳反射、缩手反射）和条件反射（后天形成，如望梅止渴）。2.反射弧：是完成反射的结构基础，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分。感受器是感觉神经末梢的特殊结构，能接受刺激并产生兴奋；传入神经将感受器产生的兴奋传向神经中枢；神经中枢对传入的信息进行分析和综合；传出神经将神经中枢的指令传向效应器；效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等。反射活动需要完整的反射弧才能完成。（三）兴奋在神经纤维上的传导1.兴奋：指动物体或人体内的某些细胞或组织（如神经组织）感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。2.传导机制：以电信号（神经冲动）的形式传导。*静息电位：神经纤维未受刺激时，细胞膜内外的电位表现为外正内负，称为静息电位。主要是由于K⁺外流形成的。*动作电位：当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na⁺的通透性增加，Na⁺内流，这个部位的膜电位由外正内负变为外负内正，称为动作电位。*局部电流：兴奋部位与未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动，形成局部电流。局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导。3.传导特点：双向传导（在离体神经纤维上）；生理完整性；绝缘性；相对不疲劳性。（四）兴奋在神经元之间的传递1.突触的结构：神经元之间在结构上并没有相连，而是通过突触相联系。突触由突触前膜（轴突末梢膨大形成的突触小体的膜）、突触间隙（突触前膜与突触后膜之间的间隙）和突触后膜（另一个神经元的细胞体膜或树突膜）三部分组成。2.传递过程：当神经冲动传到突触前膜时，突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，释放神经递质到突触间隙中。神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜电位变化（兴奋或抑制）。随后，神经递质会被相应的酶分解而失活，或被突触前膜回收。3.传递特点：单向传递（只能由突触前膜传向突触后膜）。原因是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。这决定了兴奋在反射弧中的传导是单向的。（五）神经系统的分级调节与人脑的高级功能1.分级调节：位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。例如，脊髓中的排尿中枢受大脑皮层中相应高级中枢的调控。2.人脑的高级功能：大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。*语言功能：是人脑特有的高级功能，与大脑皮层的言语区有关。*学习和记忆：学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。记忆是将获得的经验进行贮存和再现。学习和记忆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（一）激素与内分泌系统1.激素：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节的方式，就是激素调节。激素通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞。2.人体主要内分泌腺及其分泌的激素：下丘脑（促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等）、垂体（生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素等）、甲状腺（甲状腺激素）、肾上腺（肾上腺素等）、胰腺中的胰岛（胰岛素、胰高血糖素）、卵巢（雌激素等）、睾丸（雄激素等）。3.激素调节的特点：微量和高效；通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。（二）激素调节的实例1.血糖平衡的调节：*血糖的来源和去路：来源主要有食物中糖类的消化吸收、肝糖原的分解、非糖物质的转化；去路主要有氧化分解供能、合成肝糖原和肌糖原、转化为脂肪和某些氨基酸等。*参与调节的主要激素：胰岛素（由胰岛B细胞分泌，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）和胰高血糖素（由胰岛A细胞分泌，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。*调节过程：当血糖浓度升高时，胰岛素分泌增加，胰高血糖素分泌减少，促进血糖降低；当血糖浓度降低时，胰高血糖素分泌增加，胰岛素分泌减少，促进血糖升高。此外，肾上腺素等激素也参与血糖平衡的调节。2.甲状腺激素分泌的分级调节与反馈调节：*分级调节：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH），作用于垂体，促使垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH作用于甲状腺，促使甲状腺分泌甲状腺激素。*反馈调节：当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，又会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，进而使甲状腺激素的分泌减少，这样体内的甲状腺激素含量就不至于过高。这种调节方式称为反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，对于机体维持稳态具有重要意义。（三）神经调节与体液调节的关系1.区别：神经调节反应速度迅速、作用范围准确但比较局限、作用时间短暂；体液调节反应速度较缓慢、作用范围较广泛、作用时间比较长。2.联系：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（神经—体液调节）；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，幼年时甲状腺激素缺乏，会影响脑的发育；成年时，甲状腺激素分泌不足会使神经系统的兴奋性降低。（四）体温调节与水盐调节1.体温调节：*体温相对恒定的原因：机体的产热和散热过程保持动态平衡。*产热器官：主要是肝脏和骨骼肌。*散热器官：主要是皮肤（通过汗液蒸发、皮肤血管舒张等方式散热）。*调节中枢：下丘脑。*调节过程：寒冷环境→冷觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→效应器（汗腺分泌减少、皮肤血管收缩、骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加等）→增加产热、减少散热→体温维持相对稳定。炎热环境下调节过程类似，主要通过增加散热来维持体温。2.水盐调节：*调节中枢：下丘脑。*相关激素：抗利尿激素（由下丘脑合成、垂体释放，能促进肾小管和集合管对水分的重吸收）。*调节过程：饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→传入神经→下丘脑水盐平衡调节中枢→传出神经→效应器（垂体释放抗利尿激素增多）→肾小管和集合管对水分的重吸收增强→尿量减少；同时，大脑皮层产生渴觉→主动饮水→细胞外液渗透压下降。四、免疫调节（一）免疫系统的组成与功能1.免疫系统的组成：免疫器官（骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等）、免疫细胞（吞噬细胞、淋巴细胞等，淋巴细胞包括B淋巴细胞和T淋巴细胞，分别在骨髓和胸腺中成熟）、免疫活性物质（抗体、细胞因子、溶菌酶等）。2.免疫系统的功能：防卫、监控和清除。防卫功能是指抵御病原体的攻击；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。（二）特异性免疫与非特异性免疫1.非特异性免疫：人人生来就有，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。包括第一道防线（皮肤、黏膜）和第二道防线（体液中的杀菌物质如溶菌酶和吞噬细胞）。2.特异性免疫（第三道防线）：出生后才产生，通常只能对特定的病原体或异物起作用。包括体液免疫和细胞免疫。（三）体液免疫1.过程：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给T细胞，刺激T细胞产生细胞因子。少数抗原直接刺激B细胞。B细胞受到刺激后，在细胞因子的作用下，开始一系列的增殖、分化，大部分分化为浆细胞，产生抗体，小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。在多数情况下，抗原、抗体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，快速产生大量的抗体。2.关键细胞与物质：B细胞（识别抗原、增殖分化为浆细胞和记忆细胞）、浆细胞（唯一能产生抗体的细胞）、记忆细胞（二次免疫应答）、抗体（化学本质是蛋白质，能与特定抗原结合）、T细胞（辅助）。（四）细胞免疫1.过程：病原体侵入细胞内（如病毒感染细胞、胞内寄生菌感染），T细胞在接受抗原刺激后，通过细胞因子的作用，增殖、分化为效应T细胞和记忆细胞。效应T细胞可以与被抗原入侵的宿主细胞（靶细胞）密切接触，使这些细胞裂解死亡，病原体失去了寄生的基础，因而能被吞噬、消灭。2.关键细胞：T细胞（识别抗原、增殖分化为效应T细胞和记忆细胞）、效应T细胞（与靶细胞密切接触，使其裂解死亡）、记忆细胞（二次免疫应答）。（五）免疫失调1.过敏反应：指已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。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，也不会引起组织严重损伤；有明显的遗传倾向和个体差异。2.自身免疫病：由于免疫系统异常敏感、反应过度，“敌我不分”地将自身物质当作外来异物进行攻击而引起的疾病。例如类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。3.免疫缺陷病：指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。分为先天性免疫缺陷病（如重症联合免疫缺陷病）和获得性免疫缺陷病（如艾滋病，是由人类免疫缺陷病毒HIV引起的，HIV主要攻击人体的T细胞，使人体免疫功能几乎全部丧失）。（六）免疫学的应用疫苗（将减毒或灭活的病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂）、器官移植（需要长期使用免疫抑制剂，使免疫系统“迟钝”，从而减少对移植器官的