高级动物生理学0总论ppt课件

1、沈阳农业大学畜牧兽医学院沈阳农业大学畜牧兽医学院 一、动物生理学的根本概念一、动物生理学的根本概念二、动物生理学与其他学科的联络二、动物生理学与其他学科的联络三、动物生理学的开展现状三、动物生理学的开展现状四、动物生理学的开展趋势四、动物生理学的开展趋势一、动物生理学的根本概念一、动物生理学的根本概念动物生理学动物生理学Animal Physiology是研讨动物从细胞到整是研讨动物从细胞到整体的各个生物构造层次的正常功能及其调理的科学。体的各个生物构造层次的正常功能及其调理的科学。 二、动物生理学与其他学科的联络二、动物生理学与其他学科的联络 一与动物解剖学和组胚学的关系一与动物解剖学和组胚

2、学的关系依托人体形状学根底来推断或分析生理功能是生理学初始依托人体形状学根底来推断或分析生理功能是生理学初始阶段的特点，故在早期的动物生理学中形状学内容占较大阶段的特点，故在早期的动物生理学中形状学内容占较大比重。比重。 二、动物生理学与其他学科的联络二、动物生理学与其他学科的联络 二与生物化学的关系二与生物化学的关系随着化学实际知识和分析手段的加强，化学对生理学的浸随着化学实际知识和分析手段的加强，化学对生理学的浸透逐渐添加，构成生理生化这一分支学科，对动物体的化透逐渐添加，构成生理生化这一分支学科，对动物体的化学组成、物质转化、能量代谢、酶和激素等有了深化的认学组成、物质转化、能量代谢、酶

3、和激素等有了深化的认识。识。 三与物理学的关系三与物理学的关系现代的生理学和物理学联络渐趋严密，一些现代的物理学技现代的生理学和物理学联络渐趋严密，一些现代的物理学技术方法曾经广泛运用于生理学的研讨中，如分析与检测动物术方法曾经广泛运用于生理学的研讨中，如分析与检测动物的能量传送和转化，生物电产生和传播的机理，物质运动和的能量传送和转化，生物电产生和传播的机理，物质运动和力学规律，动物对各种物理要素产生的反响，激光的物理效力学规律，动物对各种物理要素产生的反响，激光的物理效应等等。应等等。四与分子生物学的关系四与分子生物学的关系随着分子生物学的开展和分子生物学技术的运用，曾经建立各随着分子生物

4、学的开展和分子生物学技术的运用，曾经建立各种蛋白质的分子构造，如受体、激素、膜蛋白质等；种蛋白质的分子构造，如受体、激素、膜蛋白质等；现代分子生物学技术克隆基因比较容易，但却经常难以确定这现代分子生物学技术克隆基因比较容易，但却经常难以确定这个基因的功能，而这正是生理学所要研讨处理的。个基因的功能，而这正是生理学所要研讨处理的。在分子程度上阐明生理功能和作用机理，研讨蛋白质的基因在分子程度上阐明生理功能和作用机理，研讨蛋白质的基因DNA顺序，能进一步掌握它们调控的有关功能的遗传学信息。顺序，能进一步掌握它们调控的有关功能的遗传学信息。分子生物学技术必将为现代生理学研讨开辟新的境界。分子生物学技

5、术必将为现代生理学研讨开辟新的境界。生理学将会进入开展的黄金时期，运用分子生物学建立起来的生理学将会进入开展的黄金时期，运用分子生物学建立起来的大量新技术，将使传统的器官系统生理学和分子生物学严密联大量新技术，将使传统的器官系统生理学和分子生物学严密联络，从以往的器官、组织和细胞程度深化到分子程度，交叉浸络，从以往的器官、组织和细胞程度深化到分子程度，交叉浸透，融会贯穿，使生理学的开展进入一个崭新的时期。透，融会贯穿，使生理学的开展进入一个崭新的时期。三、动物生理学的开展现状三、动物生理学的开展现状 一开展的现状一开展的现状 1. 横向方面横向方面 与主要器官系统的功能相联络的有：呼吸生理学、

6、血液生与主要器官系统的功能相联络的有：呼吸生理学、血液生理学、循环生理学、消化生理学、内分泌生理学、神经与理学、循环生理学、消化生理学、内分泌生理学、神经与行为生理学、感官生理学、生殖生理学、排泄生理学、免行为生理学、感官生理学、生殖生理学、排泄生理学、免疫生理学、发育生理学等；疫生理学、发育生理学等；在不同的层次研讨功能与调控机理的有：器官系统生理学、在不同的层次研讨功能与调控机理的有：器官系统生理学、细胞生理学、组织生理学、环境生理学、生态生理学等。细胞生理学、组织生理学、环境生理学、生态生理学等。2. 纵向方面纵向方面 动物生理学所研讨的动物类群曾经由最初的哺乳动物逐渐动物生理学所研讨的

7、动物类群曾经由最初的哺乳动物逐渐扩展到低等脊椎动物和无脊椎动物，出现了扩展到低等脊椎动物和无脊椎动物，出现了、等等。等等。 二对根本生理功能及其作用机理的阐明二对根本生理功能及其作用机理的阐明 1. 酶和能量代谢酶和能量代谢 动物体耗费的能量是由食物在能量代谢过程中产生，而酶动物体耗费的能量是由食物在能量代谢过程中产生，而酶在代谢的化学反响中起重要的生物催化作用。在代谢的化学反响中起重要的生物催化作用。 2. 生物膜的构造和功能生物膜的构造和功能 生物膜的构造与功能是细胞生理学的主要研讨内容。生物膜的构造与功能是细胞生理学的主要研讨内容。 1细胞和亚细胞构造的划分；细胞和亚细胞构造的划分； 2

8、经过选择性浸透和转运作用坚持细胞内环境的稳定性；经过选择性浸透和转运作用坚持细胞内环境的稳定性； 3经过确定细胞内酶辅因子和底物的浓度而调控细胞内的代谢活动；经过确定细胞内酶辅因子和底物的浓度而调控细胞内的代谢活动； 4 4埋藏在膜内的酶参与各种代谢活动；埋藏在膜内的酶参与各种代谢活动；5 5经过膜外表的受体分子和调理分子感受或转导细胞外的化学信息；经过膜外表的受体分子和调理分子感受或转导细胞外的化学信息； 6 6将环境刺激转导为电信号，并传送生物电脉冲；将环境刺激转导为电信号，并传送生物电脉冲； 7 7释放突触的递质；释放突触的递质；8 8内吞和胞吐作用。内吞和胞吐作用。 二对根本生理功能及

9、其作用机理的阐明二对根本生理功能及其作用机理的阐明 3. 信号的传播和传送信号的传播和传送 动物神经系统的构造单位动物神经系统的构造单位神经元经过突触的电传送神经元经过突触的电传送或化学传送和其他的神经元或效应器细胞联络，阐明电突或化学传送和其他的神经元或效应器细胞联络，阐明电突触的传送和化学突触的传送是神经生理学研讨的根本内容。触的传送和化学突触的传送是神经生理学研讨的根本内容。 4. 觉得的作用机理觉得的作用机理 受体细胞对刺激能量的特异性觉得通道如听觉通道、受体细胞对刺激能量的特异性觉得通道如听觉通道、视觉通道是异常敏感的，通常经过去极化作用将刺激转视觉通道是异常敏感的，通常经过去极化作

10、用将刺激转导为电信号。导为电信号。 5. 化学信息素和调理素激素化学信息素和调理素激素 动物体内细胞组织和器官的生理和生化过程大部分都是动物体内细胞组织和器官的生理和生化过程大部分都是由内分泌细胞产生的信息素分子即激素来控制和协调的，由内分泌细胞产生的信息素分子即激素来控制和协调的，包括胺类、类固醇、前列腺素、肽类和蛋白质。包括胺类、类固醇、前列腺素、肽类和蛋白质。 6. 细胞运动方式细胞运动方式 1细胞质的收缩和流动如变形虫运动细胞质的收缩和流动如变形虫运动运动性功能蛋白：肌浆球蛋白、纤毛蛋白和动力球蛋白；运动性功能蛋白：肌浆球蛋白、纤毛蛋白和动力球蛋白；调理性蛋白：调理性蛋白：-辅肌动蛋白

11、、原肌球蛋白和钙调蛋白等；辅肌动蛋白、原肌球蛋白和钙调蛋白等； 细胞骨架蛋白质进展变形虫运动和其他方式的细胞质运动，细胞骨架蛋白质进展变形虫运动和其他方式的细胞质运动，包括构成聚合微管和微丝的肌动球蛋白和管蛋白。包括构成聚合微管和微丝的肌动球蛋白和管蛋白。 2纤毛和鞭毛运动纤毛和鞭毛运动真核生物细胞的纤毛和鞭毛来自和中心粒同源的基体并具真核生物细胞的纤毛和鞭毛来自和中心粒同源的基体并具有根本的有根本的“9+2微管构造；纤毛和鞭毛运动的根底是由微管构造；纤毛和鞭毛运动的根底是由ATP提供能量的微管滑动；提供能量的微管滑动；经过膜电位和钙离子流动的变化可以研讨纤毛节拍运动的经过膜电位和钙离子流动的

12、变化可以研讨纤毛节拍运动的机理，如利用微针刺激草履虫的前后端，记录到运动时纤机理，如利用微针刺激草履虫的前后端，记录到运动时纤毛前后端膜电位的变化。毛前后端膜电位的变化。 9+2型鞭毛构造 ：指鞭毛的微观细胞生物构造，由外圈9组二联微管，内包有一对中央微管的构造，所以叫做9+2 关于单独的中央微管，是由13根原纤维组成“的外形，而二联管那么是两条微管共用3根原纤维构成“|的外形。7浸透和排泄浸透和排泄 浸透压调理需求在动物的外部环境和细胞外环境之间交换浸透压调理需求在动物的外部环境和细胞外环境之间交换盐分和水分以补偿它们不能控制的盐分和水分的获得或者盐分和水分以补偿它们不能控制的盐分和水分的获

13、得或者损失。损失。 一切浸透压调理活动的根底：溶质和水分经过上皮层的转一切浸透压调理活动的根底：溶质和水分经过上皮层的转运。运。 水分交换取决于：水分交换取决于：1体内和体外环境之间的浸透压梯体内和体外环境之间的浸透压梯度；度；2动物的外表积对体积的比率；动物的外表积对体积的比率；3表皮的可浸表皮的可浸透性；透性；4食物和水分的摄入；食物和水分的摄入；5热调理所需求的蒸热调理所需求的蒸发水分的耗费；发水分的耗费；6经尿和粪便排出的代谢废水。经尿和粪便排出的代谢废水。大多数脊椎动物、甲壳动物和软体动物经过超滤作用构成大多数脊椎动物、甲壳动物和软体动物经过超滤作用构成原尿；昆虫类那么由马氏管表皮的

14、分泌活动构成。海洋动原尿；昆虫类那么由马氏管表皮的分泌活动构成。海洋动物和陆生动物必需防止失水，而水生动物要排出不可控制物和陆生动物必需防止失水，而水生动物要排出不可控制的由浸透作用不断摄入体内的水分。的由浸透作用不断摄入体内的水分。 7浸透和排泄浸透和排泄 海洋鸟类、爬行类和硬骨鱼类以饮海水补偿失去的水分，海洋鸟类、爬行类和硬骨鱼类以饮海水补偿失去的水分，并由分泌上皮自动排出盐分。淡水鱼类不喝水，自动摄入并由分泌上皮自动排出盐分。淡水鱼类不喝水，自动摄入盐分以补偿随尿液排出的盐分。鸟类和哺乳类排出低渗性盐分以补偿随尿液排出的盐分。鸟类和哺乳类排出低渗性的尿液。无脊椎动物和鱼类：淡水鱼类把盐分

15、转运到体内，的尿液。无脊椎动物和鱼类：淡水鱼类把盐分转运到体内，而海水鱼类把盐分排出体外。海洋鸟类和爬行类经过鼻部而海水鱼类把盐分排出体外。海洋鸟类和爬行类经过鼻部盐腺的上皮微管把浓缩的盐分排出体外，而盐腺的分泌活盐腺的上皮微管把浓缩的盐分排出体外，而盐腺的分泌活动由心脏和脑的浸透压觉得末梢经过神经内分泌通道调控。动由心脏和脑的浸透压觉得末梢经过神经内分泌通道调控。氨基酸和蛋白质分解代谢所产生的氮，依不同动物类群的氨基酸和蛋白质分解代谢所产生的氮，依不同动物类群的浸透压调理特点而浓缩为几种不同的氮废物。硬骨鱼类排浸透压调理特点而浓缩为几种不同的氮废物。硬骨鱼类排出的氨毒性很强，是可溶性的，需大

16、量水来稀释。鸟类和出的氨毒性很强，是可溶性的，需大量水来稀释。鸟类和爬行类以半固体悬浮液排出的尿酸毒性小，不易溶解。尿爬行类以半固体悬浮液排出的尿酸毒性小，不易溶解。尿素毒性最小，哺乳类将氮废物转变为尿素，经过尿液排出素毒性最小，哺乳类将氮废物转变为尿素，经过尿液排出体外。而板鳃鱼类将尿素保管在血液内以调理体内外的浸体外。而板鳃鱼类将尿素保管在血液内以调理体内外的浸透压平衡。透压平衡。 8. 气体交换和营养物质摄入气体交换和营养物质摄入 在微小的动物中，气体在体外表和线粒体之间只经过分散在微小的动物中，气体在体外表和线粒体之间只经过分散作用进展交换：大动物必需经过循环系统在呼吸表皮和组作用进展

17、交换：大动物必需经过循环系统在呼吸表皮和组织之间进展大量气体交换。织之间进展大量气体交换。一切的异养动物必需从其他生物中摄取各种含碳化合物作一切的异养动物必需从其他生物中摄取各种含碳化合物作为它的碳素来源，并且从这些化合物和小的无机分子合成为它的碳素来源，并且从这些化合物和小的无机分子合成它一切的复杂的碳水化合物、脂肪和蛋白质。它一切的复杂的碳水化合物、脂肪和蛋白质。 9. 能量代谢和体温调理能量代谢和体温调理 恒温动物能产生它们本人的热能使体温稳定地坚持高于外恒温动物能产生它们本人的热能使体温稳定地坚持高于外界环境的温度。变温动物主要从外界环境获得热能，使体界环境的温度。变温动物主要从外界环

18、境获得热能，使体温暖环境温度相近。温暖环境温度相近。 四、动物生理学的开展趋势四、动物生理学的开展趋势 一从器官、组织和细胞程度到分子程度一从器官、组织和细胞程度到分子程度 由分子生物学和动物生理学以及其他一些相关学科相互由分子生物学和动物生理学以及其他一些相关学科相互交叉、浸透和结合起来的分子生理学及其分支学科，如分交叉、浸透和结合起来的分子生理学及其分支学科，如分子比较内分泌学，将成为本世纪动物生理学的前沿学科和子比较内分泌学，将成为本世纪动物生理学的前沿学科和研讨热点。研讨热点。二整合生理学将是主流之一二整合生理学将是主流之一 动物生理学的目的是要阐明动物生理学的目的是要阐明“动物体中稳定的环境如动物体中稳定的环境如何调理各种细胞和分子的根本活动过程，必需把诸如膜、何调理各种细胞和分子的根