高中生物选择性必修1知识点

PAGE高中生物选择性必修1知识点汇总全文共5大模块，覆盖90%以上高频考点，建议收藏+转发给需要的同学~不少同学说选择性必修1《稳态与调节》知识点细碎、概念容易混，一会是神经调节一会是激素调节，刷了很多题还是踩坑。其实这册书的核心逻辑非常清晰：所有知识点都围绕「内环境稳态」展开，所有调节机制都是为了维持稳态的动态平衡。今天我们把整册知识点按模块梳理清楚，帮你搭建完整的知识框架，基础题再也不丢分。一、内环境的稳态：整本教材的核心逻辑这个模块是全书的基础，后续所有调节机制的最终目的都是维持内环境稳态，选择题和填空题都会考，核心是搞清楚「内环境是什么、有什么、怎么维持稳定」三个问题。1.1内环境的组成与物质交换内环境是由细胞外液构成的液体环境，是体内细胞直接生活的环境，只针对多细胞生物而言，单细胞生物没有内环境的概念。高频易错点：泪液、汗液、尿液、消化液等直接与外界相通的液体不属于内环境；血红蛋白、呼吸酶等细胞内的成分也不属于内环境成分。（1）内环境三种组分的对比组分存在部位成分差异相互转化关系血浆血管中含较多蛋白质血浆→组织液→淋巴液→血浆；组织液可双向渗透进血浆和细胞内液，淋巴液只能单向回流到血浆组织液组织细胞间隙蛋白质含量很少淋巴液淋巴管中蛋白质含量很少，含大量淋巴细胞（2）细胞与内环境的物质交换过程1.细胞代谢需要的氧气、营养物质：外界环境→循环系统→内环境→组织细胞2.细胞代谢产生的废物、二氧化碳：组织细胞→内环境→循环系统→泌尿系统/呼吸系统/皮肤→外界环境参与物质交换的系统共4个：循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统，直接涉及的器官包括小肠（消化吸收）、肺（气体交换）、肾脏（排泄）、皮肤（排汗）等。1.2内环境的理化性质与稳态调节内环境的理化性质主要包括渗透压、酸碱度、温度三个方面，正常情况下三者都处于动态平衡中：·渗透压：大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压90%以上来自Na⁺和Cl⁻。·酸碱度：正常人血浆pH为7.35~7.45，稳定主要靠HCO₃⁻、H₂CO₃、HPO₄²⁻等缓冲物质调节。·温度：人体细胞外液温度一般维持在37℃左右。稳态的定义是：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。注意这里的稳定是动态的、可变的，只要在正常范围内波动都属于稳态。稳态的调节机制是必考内容：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。稳态的调节能力有一定限度，外界干扰超过限度就会导致稳态失调，比如发烧、严重腹泻、高原反应都属于稳态失调。二、神经调节：调节机制的核心主导神经调节是整个调节模块的难点，常考实验题、流程图题，核心是搞清楚「反射的结构基础、兴奋怎么传导和传递、神经系统怎么分级调节」三个核心问题。2.1神经调节的结构基础与反射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，反射弧的五个组成部分及功能如下：反射弧组成功能受损后的影响感受器接受刺激，产生兴奋既无感觉也无效应传入神经将兴奋传导到神经中枢既无感觉也无效应神经中枢对传入的信息进行分析和综合既无感觉也无效应传出神经将兴奋传导到效应器有感觉但无效应效应器对刺激作出应答，包括传出神经末梢和它支配的肌肉或腺体有感觉但无效应判断传入/传出神经的两个方法：①有神经节的是传入神经；②根据突触结构判断，兴奋从突触前膜传到突触后膜，对应「轴突→树突/细胞体」的方向。2.2兴奋的传导与传递兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程，传导和传递是两个不同的过程。（1）兴奋在神经纤维上的传导传导形式是电信号（神经冲动），传导方向是双向的，过程可以分为三个阶段：1.静息电位：神经纤维未受刺激时，膜电位为外正内负，主要由K⁺外流维持。2.动作电位：神经纤维某一部位受刺激时，膜电位变为外负内正，主要由Na⁺内流维持。3.电位恢复：兴奋部位和未兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋向两侧传导，之后通过钠钾泵恢复静息电位。这里的K⁺外流、Na⁺内流都是协助扩散，顺浓度梯度，不需要消耗能量；钠钾泵将Na⁺运出细胞、K⁺运进细胞是主动运输，逆浓度梯度，需要消耗ATP。（2）兴奋在神经元之间的传递传递结构是突触，包括突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分，传递形式是「电信号→化学信号→电信号」的转换，传递方向是单向的。具体过程：兴奋传到突触小体时，突触小泡释放神经递质到突触间隙，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，产生兴奋或抑制。单向传递的原因：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。高频考点：神经递质发挥作用后会被降解或回收进细胞，避免持续作用于突触后膜；如果某种物质阻止了神经递质的降解，会导致突触后膜持续兴奋或抑制，比如有机磷农药会抑制乙酰胆碱酯酶的活性，导致肌肉持续收缩。2.3神经系统的分级调节与人脑的高级功能中枢神经系统包括脑（大脑、小脑、脑干、下丘脑）和脊髓，不同中枢的功能不同，低级中枢受脑中相应高级中枢的调控：·下丘脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、生物节律调节中枢，还能分泌促激素释放激素、抗利尿激素。·脑干：有许多维持生命必要的中枢，比如呼吸中枢、心跳中枢。·小脑：维持身体平衡，协调运动。·大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢。·脊髓：调节躯体运动的低级中枢，比如膝跳反射、缩手反射的中枢都在脊髓。人脑的高级功能除了感知、控制机体的反射活动，还包括语言、学习、记忆、情绪等，其中语言功能是人脑特有的高级功能，四个言语区受损的症状是高频考点：言语区受损后症状W区（书写性语言中枢）不能写字（听得懂、看得懂、会说话）V区（视觉性语言中枢）不能看懂文字（听得懂、会写字、会说话）S区（运动性语言中枢）不能说话（听得懂、看得懂、会写字）H区（听觉性语言中枢）不能听懂话（会说话、看得懂、会写字）三、体液调节：和神经调节协同作用的重要机制体液调节的核心是各种激素的功能和调节过程，常和神经调节结合出综合题，重点掌握「激素的种类和功能、激素分泌的分级调节、神经调节和体液调节的关系」三个部分。3.1体液调节的概念与激素的种类体液调节是指激素等化学物质，通过体液传送的方式对生命活动进行调节，激素调节是体液调节的主要内容。激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质，既不组成细胞结构，也不提供能量，也不起催化作用，只是作为信息分子调节细胞的生理活动。人体主要内分泌腺及其分泌的激素和功能：内分泌腺激素化学本质主要功能下丘脑促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素等多肽促进垂体合成和分泌相应的促激素抗利尿激素多肽促进肾小管、集合管重吸收水垂体生长激素蛋白质促进生长，主要促进蛋白质的合成和骨的生长促甲状腺激素、促性腺激素等蛋白质调节相应内分泌腺的生长发育和激素的合成与分泌促肾上腺皮质激素蛋白质促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素甲状腺甲状腺激素氨基酸衍生物促进新陈代谢和生长发育，提高神经系统的兴奋性肾上腺肾上腺素氨基酸衍生物升高血糖，增加产热，提高应激能力胰腺（胰岛）胰岛素（胰岛B细胞）蛋白质降低血糖浓度胰高血糖素（胰岛A细胞）多肽升高血糖浓度性腺性激素（雄激素、雌激素、孕激素）固醇促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征化学本质是蛋白质/多肽类的激素不能口服，会被消化道中的蛋白酶分解，只能注射；氨基酸衍生物类、固醇类激素可以口服。3.2激素分泌的分级调节与反馈调节以甲状腺激素的分泌调节为例：1.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，促进垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH作用于甲状腺，促进甲状腺分泌甲状腺激素（TH）。2.反馈调节：当血液中甲状腺激素含量增加到一定程度时，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，维持激素含量的稳定。分级调节的意义：可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，维持机体的稳态。除了甲状腺激素，性激素、肾上腺皮质激素的分泌也存在分级调节和反馈调节。3.3神经调节和体液调节的关系两者的区别可以通过下表对比记忆：比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确、比较局限较广泛作用时间短暂比较长两者的联系主要有两点：·不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节，这种情况下体液调节可以看作神经调节的一个环节，比如血糖调节、体温调节、水盐调节中都有神经调节调控激素分泌的过程。·内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能，比如甲状腺激素能提高神经系统的兴奋性，幼年时甲状腺激素缺乏会影响脑的发育，患呆小症。3.4三大调节实例：体温调节、水盐调节、血糖调节这三个调节是必考点，经常出流程图或实验题，核心是搞清楚调节过程中的神经调节路径和激素作用。（1）体温调节体温的相对稳定是产热和散热动态平衡的结果：产热主要来自细胞中有机物的氧化放能，安静时主要靠肝脏产热，运动时主要靠骨骼肌产热；散热主要通过皮肤的毛细血管舒张、汗腺分泌汗液完成。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→骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加（增加产热），毛细血管收缩、汗腺分泌减少（减少散热）→体温回升。·炎热环境：温觉感受器→传入神经→下丘脑体温调节中枢→传出神经→毛细血管舒张、汗腺分泌增加（增加散热）→体温下降。体温调节中枢在下丘脑，体温感觉中枢在大脑皮层；寒冷环境下既有神经调节也有体液调节，炎热环境下主要是神经调节。（2）水盐调节调节中枢在下丘脑，渴觉中枢在大脑皮层，参与的主要激素是抗利尿激素：1.当饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→一方面传到大脑皮层产生渴觉，主动饮水补充水分；另一方面促使下丘脑合成、垂体释放抗利尿激素，促进肾小管、集合管重吸收水，减少尿量→细胞外液渗透压下降。2.当饮水过多时→细胞外液渗透压降低→抗利尿激素分泌减少→肾小管、集合管重吸收水减少，尿量增加→细胞外液渗透压回升。（3）血糖调节正常人的血糖浓度维持在0.8~1.2g/L（80~120mg/dL），参与调节的主要激素是胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素：·血糖升高时→胰岛B细胞分泌胰岛素增加→促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖→血糖降低。·血糖降低时→胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加，肾上腺分泌肾上腺素增加→促进肝糖原分解，促进非糖物质转化为葡萄糖→血糖升高。胰岛素是唯一能降低血糖的激素，升高血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等；糖尿病的病因是胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足，或者胰岛素受体异常，导致血糖浓度过高，超过肾小管的重吸收能力，出现糖尿。四、免疫调节：稳态的防御屏障免疫调节的考点集中在免疫系统的组成、特异性免疫的过程、免疫失调病三个部分，经常结合新冠、疫苗等热点出题。4.1免疫系统的组成与功能免疫系统包括免疫器官、免疫细胞、免疫活性物质三部分：·免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体，是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所，其中骨髓是各种免疫细胞的发生地，是B细胞成熟的场所；胸腺是T细胞成熟的场所。·免疫细胞：包括树突状细胞、巨噬细胞等吞噬细胞，以及淋巴细胞（T细胞、B细胞），是发挥免疫作用的细胞。·免疫活性物质：抗体、细胞因子、溶菌酶等，由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。免疫系统的三大功能：1.免疫防御：抵抗病原体的入侵，是免疫系统最基本的功能。2.免疫自稳：清除衰老、损伤的细胞，维持自身稳态。3.免疫监视：识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生。4.2特异性免疫的过程免疫分为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，不针对某一类特定病原体，包括第一道防线（皮肤、黏膜）和第二道防线（体液中的杀菌物质和吞噬细胞）；特异性免疫是后天获得的，针对特定病原体，是第三道防线，包括体液免疫和细胞免疫。（1）体液免疫：靠抗体「作战」，主要对付细胞外的病原体过程可以分为三个阶段：1.识别阶段：病原体被树突状细胞等抗原呈递细胞摄取、处理，将抗原信息暴露在细胞表面，呈递给辅助性T细胞；B细胞可以直接识别病原体表面的抗原。2.活化阶段：辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，同时辅助性T细胞分泌细胞因子，促进B细胞活化；活化后的B细胞大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。3.效应阶段：浆细胞产生和分泌抗体，抗体可以与病原体结合，抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附；多数情况下抗原抗体结合后会形成沉淀，被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞的特点：可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再次接触相同抗原时，能迅速增殖分化为浆细胞，快速产生大量抗体，这就是二次免疫反应快、作用强的原因。（2）细胞免疫：靠T细胞「作战」，主要对付被病原体感染的细胞、自身突变的细胞过程：1.识别阶段：靶细胞（被病原体感染的细胞、突变细胞）表面的分子发生变化，被细胞毒性T细胞识别。2.活化阶段：细胞毒性T细胞在辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用下，活化、增殖、分化为新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。3.效应阶段：活化后的细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解后，病原体暴露出来，与抗体结合或被其他免疫细胞吞噬。4.3免疫失调病与免疫学应用免疫失调包括三类：1.过敏反应：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。引起过敏反应的抗原叫做过敏原，比如花粉、海鲜、青霉素等。2.自身免疫病：是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，比如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、重症肌无力，病因是免疫系统异常敏感、反应过度，「敌我不分」地将自身物质当做外来异物进行攻击。3.免疫缺陷病：是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病，包括先天性免疫缺陷病（比如重症联合免疫缺陷病）和获得性免疫缺陷病（比如艾滋病，HIV主要攻击人体的辅助性T细胞，导致免疫功能几乎全部丧失）。免疫学的应用主要包括三个方面：·疫苗：通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种后可以刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，属于主动免疫。·器官移植：器官移植的排斥反应主要是细胞免疫起作用，使用免疫抑制剂可以提高器官移植的成活率。·免疫检测：利用抗原抗体特异性结合的特性，检测病原体、肿瘤标志物等。五、植物生命活动的调节：最后一个易得分模块这个模块考点相对独立，难度不大，重点掌握生长素的发现、运输、生理作用，以及其他植物激素的功能，选择题常考。5.1生长素的发现与运输生长素的发现是经典实验，常考实验设计和结论：科学家实验过程实验结论达尔文金丝雀虉草的胚芽鞘在单侧光照射下，向光弯曲生长；去掉尖端，不生长不弯曲；用锡箔罩住尖端，直立生长；罩住尖端下部，向光弯曲生长胚芽鞘的尖端受单侧光刺激后，向下面的伸长区传递某种「影响」，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲鲍森·詹森尖端和下部之间插入琼脂片，胚芽鞘仍向光弯曲生长尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔切去尖端，放在胚芽鞘的一侧，在黑暗中胚芽鞘向对侧弯曲生长胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特把接触过尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，胚芽鞘向对侧弯曲生长；空白琼脂块对照组无弯曲尖端产生的是一种化学物质，命名为生长素生长素的化学本质是吲哚乙酸（IAA），主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子，运输方式有两种：·极性运输：在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，是主动运输，需要载体和能量。·非极性运输：在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输。植物向光性的原因：单侧光照射后，胚芽鞘背光一侧的生长素含量多于向光一侧，因而引起两侧的生长不均匀，从而造成向光弯曲。5.2生长素的生理作用生长素的作用特点是低浓度促进高浓度抑制：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。生长素的作用效果与浓度、植物细胞的成熟情况、器官的种类有关：·浓度：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，甚至杀死植物。·器官敏感程度：根>芽>茎，根的最适生长素浓度是10⁻¹⁰mol/L，芽是10⁻⁸mol/L，茎是10⁻⁴mol/L。·细胞成熟程度：幼嫩细胞对生长素敏感，衰老细胞比较迟钝。体现低浓度促进高浓度抑制两个经典实例：1.顶端优势：顶芽产生的生长素逐渐向下运输，枝条上部的侧芽处生长素浓度较高，由于侧芽对生长素浓度比较敏感，因此它的发育受到抑制，植株因而表现出顶端优势。去掉顶芽后，侧芽处的生长素浓度降低，侧芽发育成枝条。2.根的向地性：水平放置的植物，由于重力作用，近地侧生长素浓度高于远地侧，根对生长素敏感，近地侧高浓度生长素抑制生长，远地侧低浓度促进生长，因此根向地生长，体现了生长素的两重性。茎的背地性和向光性都只体现了生长素促进生长的作用，没有体现高浓度抑制，因为茎对生长素不敏感，高浓度仍然是促进生长。5.3其他植物激素与植物生长调节剂除了生长素，植物激素还有赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯等，它们的主要功能如下：植物激素合成部位主要功能赤霉素幼芽、幼根和未成熟的种子促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育细胞分裂素主要是根尖促进细胞分裂；促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成脱落酸根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠乙烯植物体各个部位促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落植物激素之间不是孤立起作用的，而是相