高等动物的结构与功能.ppt

61动物是多层次的结构所组成的 611 动物组织是由一种或多种细胞组合而 成的细胞群体 细胞是构成动物体的基本单位，细胞在动物体 内是有序组合的。 一种或多种细胞组合成组织，在机体内起某种 特定的作用。脊椎动物体内有4种基本组织，它们是 上皮组织、结缔组织 、肌肉组织和神经组织。 1上皮组织覆盖在身体及其 各部分的表面上 上皮组织由上皮细胞构成。在人体的外表面、体腔 的内表面和各种管道的内表面都有上皮组织覆盖。 上皮细胞有多种类型，如细胞的形状有扁平形的、 柱形的、立方形的等；如细胞的排列有的是单层排列， 细胞排列整齐，一端为游离面，有的游离面上有纤毛； 有的细胞重叠排列为多层。 无脊椎动物的上皮组织一般只有单层细胞 ，脊椎动物的上皮组织有单层的，也有多层的。 上皮组织有保护、吸收和分泌作用。 有的上皮细胞特化，具有分泌功能。这些 细胞有的分散在其他的上皮细胞之中，如小肠黏 膜上的分泌细胞；有的分泌细胞集中形成腺体。 由上皮细胞形成的腺体又分两类，一类为有管腺 ，细胞分泌物可由管道排到体外；另一类为无管 腺，细胞分泌物扩散进人血管。 2.结缔组织联结与支持其他的组织 结缔组织由多种细胞、3种蛋白质纤维和无定型 的基质构成。 结缔组织的细胞有固定的和游走的两类；固定 的细胞有成纤维细胞、巨噬细胞、脂肪细胞等，游 走的细胞有单核细胞、淋巴细胞、浆细胞等。游走 细胞可以与血液中的同类细胞交换。 3种蛋白质纤维为有弹性的弹性纤维，有韧性的 胶原纤维，以及分支成网状的网状纤维。以上这些 成分所组成的结缔组织可分为疏松结缔组织、致密 结缔组织等几类。 在疏松结缔组织中，3种纤维交织成疏松的网 形，其间是固定的细胞和无定形的基质。疏松结缔 组织广泛存在于多种器官之中和组织之间，起着联 络和固定的作用。 致密结缔组织由密集的胶原纤维和丰富的成纤 维细胞构成，弹性纤维和无定形基质甚少，韧带和 肌腱是典型的致密结缔组织。 软骨是一种结缔组织，软骨的基质呈凝胶状， 既坚韧又柔软，软骨细胞嵌埋在其中。 骨也是结缔组织。骨基质中有大量的钙盐 沉积，因而坚硬，承重力强。 脂肪组织就是以脂肪细胞为主要成分的疏 松结缔组织。 血液也是一种结缔组织。血液是由血细胞 和液态的基质组成的，在血管中流遍全身。 3.肌肉组织在动物的运动中发挥作用 肌肉组织由肌细胞组成。肌细胞的特点是可以 收缩。 脊椎动物的肌细胞分3类：横纹肌细胞、心肌 细胞和平滑肌细胞。横纹肌细胞呈圆柱形，直径 10100m，长可达数厘米，多核，在光学显微镜 下可见明暗交替的横纹。若干肌细胞被结缔组织包 围成肌束，若干肌束又被结缔组织包围形成肌肉。 肌肉两端通过肌腱附着在骨骼上，故又称骨骼肌。 心肌细胞呈短柱状，有分支，并相互连接成 网。直径为6-22m，长20-150m，单核。心肌 也有横纹。心肌细胞组成心脏的肌肉层。 平滑肌细胞呈梭形，直径2-20m，长20- 200m，核在细胞中心，在显微镜下看不到横纹 。大多数平滑肌细胞排列成束状或片状，组成内 脏器官的肌肉层。 4神经组织构成一个通讯网络 神经组织由神经细胞和神经胶质细胞组成神经 细胞又称神经元，包括胞体和突起两部分。 胞体有球形、梭形、星形等类型。突起又分两 类，一类较短而且分支多，称为树突；另一类则较 长，称为轴突。一个神经元只有一个轴突。神经元 能感受刺激并传导神经冲动，在人体内起着控制和 调节的作用。 神经胶质细胞的数量多于神经元，广泛存在 于神经组织中。神经胶质细胞也有突起，但无树突 和轴突之分，对神经元起支持、营养、屏障等多方 面的作用。 612多种组织构成有特定功能的器官 几种组织可结合形成有特定功能的器官。 以人胃的结构为例加以说明。胃是消化管 膨大的部分，一端经贲门与食管相通，一端经 幽门与十二指肠相通。胃又可分为胃底、胃体 、胃窦、幽门窦、小弯及大弯等部分。胃和消 化管其他部分如小肠、大肠一样，由浆膜层、 肌肉层、黏膜下层、黏膜层等组成。 浆膜层在消化管的最外层，它是由一薄层 结缔组织上面覆盖一层扁平上皮组织构成的， 可以分泌浆液。 肌肉层由平滑肌构成，又分纵行肌层、环行肌 层、斜行肌层。 黏膜下层主要由疏松结缔组织构成，其中还有 血管、淋巴管和神经。 黏膜层是消化管的最内层。它的表面由上皮组 织构成，其中一部分是分泌细胞，分泌消化液，有 的还集中形成消化腺。上皮组织的下面是一层结缔 组织，结缔组织的下面还有一薄层平滑肌。 胃是由上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经 组织构成的。 613 若干个相关的器官又组成 一个能完成特定功能任务的系统 每个系统都包含一系列的器官。例如，消化 系统就包括口腔、食管、胃、胰、肝、小肠及大 肠等。 人体至少可以分为11个功能系统，它们是： 皮肤系统、骨骼系统、肌肉系统、消化系统、血 液循环系统、淋巴和免疫系统、呼吸系统、排泄 系统、内分泌系统、神经系统和生殖系统。 皮肤系统由皮肤构成，包围在人体的外表面，起着保护 身体不受外物侵害，保持体内环境稳定性的作用。 骨骼系统是由全身206块骨骼构成的，在体内支撑全身 ，保护内脏器官，并与肌肉系统一道组成人体的运动系统。 消化系统是由口腔、食管、胃、十二指肠、小肠、大肠 、直肠以及多种消化腺组成的，在体内执行消化食物并吸收 营养素的任务。 循环系统由心脏、动脉、静脉、毛细血管以 及其中的血液构成，将血液输送到全身各处，也就 将血液中营养物质输送到全身，并从全身将代谢产 物运送出来。 淋巴和免疫系统由脾、淋巴结、淋巴管和毛细 淋巴管以及其中的淋巴和白细胞构成，在体内起保 卫身体对抗病原体的侵害的作用。 呼吸系统包括鼻腔、气管、支气管、肺等器 官。由于胸廓和膈的运动带动肺扩张，从体外吸人 氧，再通过血液循环将氧运送到全身的细胞，血液 循环又从全身收回二氧化碳通过肺排到体外。 排泄系统由肾、输尿管、膀胱、尿道等器官 构成，将流经肾的血液中的代谢废物，如含氮废 物等，排出体外，维持体液渗透压的平衡和内环 境的稳定。 内分泌系统包括下丘脑、脑下垂体、甲状腺 、胰、肾上腺等腺体，分泌一些特定的化学物质 来调节身体的生长、发育、代谢、应急和生殖等 活动。 神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系 统，接受体内外环境的刺激，产生应答反应，调 节身体功能以适应内外环境的变化。 生殖系统分别由男女内外生殖器构成，分别 产生雄配子和雌配子，受精后发育成胚胎，完成 延续种族的任务。 6.2动物的结构与功能对生存环境的适应 动物的外部形态以及内部结构与功能都适应 于它所生存的环境。 以脊椎动物中的硬骨鱼为例加以说明。硬骨 鱼的体型一般呈梭形，在水中游泳可以减少水的 阻力；它们全身被鳞甲覆盖，而且表皮内的单细 胞黏液腺能分泌大量黏液，使鱼体保持润滑，减 少游泳时与水的摩擦。鱼在水中生活，需要不断 吸人氧排出二氧化碳。硬骨鱼吸入氧排出二氧化 碳的机制适应于水中生活。鳃是呼吸器官。 6.3动物的外部环境与内部环境 631 动物必须与周围环境交换物质与能 量 人类和其他的动物要维持生命，必须从外界 获得食物来提供生命活动所需的能量和组建身体的 有机物。 动物的新陈代谢活动产生的代谢废物必须排 到体外。新陈代谢活动所产生的能量也会以热能、 机械能、光能等形式释放到体外。这个过程不能终 止，终止便意味着生命的结束。 632动物必须维持内部环境的稳定 单细胞的原生动物(如变形虫)和简单的多细 胞动物(如水螅)的细胞能直接与外部环境接触， 所需的食物和氧直接取自外部环境，而代谢产生 的废物也直接排到外部环境中去。 多细胞动物的绝大多数细胞并不能直接与外 部环境接触，它们周围的环境就是动物体内的细 胞外液，首先是组织液。组织液充满了细胞与细 胞之间的间隙，又称细胞间液。细胞通过细胞膜 直接与组织液进行物质交换，而组织液又通过毛 细血管壁与血浆进行物质交换。 血浆在全身血管中不断流动，再通过胃、肠 、肾、肺、皮肤等器官与外界进行物质交换。 1857年法国生理学家贝尔纳首先指出，细胞外液 是机体细胞直接生活于其中的环境，而这种细胞 外液就是身体的内环境。虽然机体的外部环境经 常变化，但内环境基本不变，这给细胞提供了一 个比较稳定的物理、化学环境。 这主要是由于细胞的代谢过程基本上都是酶 促反应，要求最合适的温度、pH，要求一定的离 子浓度、底物浓度等。 633反馈调节在稳态中起重要的作用 1926年美国生理学家坎农发展了维持动物 机体内环境稳定的概念。 他强调指出，这种稳定状态只有通过细致地 协调生理过程才能得到。内环境的任何变化都会 引起机体自动调节组织和器官的活动，产生一些 反应来减少内环境的变化。 他提出一个新名词稳态来概括由这种代 偿性调节反应所形成的稳定状态。 稳态并不是意味着固定不变，而是指一种可变 的但是相对稳定的状态。这种状态是靠完善的调节 机制抵抗外界环境的变化来维持的。 例如，当血液中葡萄糖的浓度下降时，肝就释 放葡萄糖进入血液以维持一定的血糖水平。肝的活 动维持着血糖浓度以及整个细胞外液中糖浓度的稳 定。 体液中氧和二氧化碳的浓度、营养物以至代谢废物 的浓度、温度等都必须维持相对的稳定，而机体的各种 活动都在维持着这种相对的稳定。肝脏像一个代谢车间 ，根据体内的需要增加或减少释放进入血液的葡萄糖等 有机物质。 肺按照一定的速率吸入氧排出二氧化碳以维持动脉 血中氧和二氧化碳分压的稳定。消化管将水、营养物和 无机盐等摄入体内，而肾脏则把代谢废物、水和无机盐 按一定的速率排出体外。 总之，身体的各部分，以至构成身体的每一个细胞 都以它自己的方式参与维护体内环境的稳定。 维持内环境的稳定要靠复杂的生理调节过 程，这是一种自动控制的过程。 在一个控制系统中还必须将输出改变后的 效果送回一部分给敏感元件以调节输出，这个 过程称为反馈。 反馈有两种：一是负反馈，是指一个