普通生物学课件 第五章 营养

1、第二部分 个体生物学一、组织二、器官和系统三、内环境和稳态（一）植物组织（二）动物组织一、组织概念：组织是具有相同来源、相同生理功能和相似形态结构的细胞群。（一）植物组织1、分生组织（1）概念 分生组织是植物体内能持续保持细胞分裂机能、不断分裂产生新细胞的细胞群。（2）特点结构上：细胞壁薄，细胞质浓厚，无明显液泡，细胞之间紧密连接，无细胞间隙。功能上：具有分裂分化能力（3）类型按分生组织来源的性质分原分生组织初生分生组织次生分生组织按在植物体内的位置分顶端分生组织居间分生组织侧生分生组织2、永久组织（1）概念 永久组织也叫成熟组织，是分生组织在器官生长和形成时衍生出来的大部分细胞，逐渐丧失分裂

2、能力，通过进一步生长和高度分化、成熟，而形成的其它各种组织。（2）种类表皮组织薄壁组织机械组织厚角组织厚壁组织维管组织木质部：韧皮部：运输水和溶解在水中的矿物质，运输方向从根部向茎叶单向运输。除薄壁细胞和厚壁细胞外，还包括2种具有运输功能的长管状死细胞：管胞导管分子运输有机物，运输方向为双向运输。除薄壁细胞和厚壁细胞外，还含有：筛管分子伴胞（二）动物组织1、上皮组织2、结缔组织（1）血液和淋巴（2）疏松结缔组织基质：主要成分是氨基多糖或蛋白多糖，亲水性强。纤维胶原纤维弹性纤维网状纤维细胞成纤维细胞：巨噬细胞：外膜细胞：肥大细胞：浆细胞：脂肪细胞：一些白细胞和淋巴细胞：疏松结缔组织的主要细胞成分

3、，能形成纤维和基质。能作变形运动，含大量溶酶体，能吞噬细菌、死细胞或其它异物。具有合成、贮存抗体的功能，参与体液免疫。沿血管分布，能够分泌肝素和组织胺。能合成、贮存脂肪。分布于毛细血管外壁，可分化成其它细胞。来源于血液和淋巴。（3）致密结缔组织（4）弹性结缔组织（5）网状结缔组织（6）脂肪组织（7）软骨组织（8）骨组织3、肌肉组织骨骼肌心肌平滑肌4、神经组织二、器官和系统器官：是指由不同类型的组织按一定方式组成的、具有一定形态的结构和功能单位。系统：功能上密切相关的一些器官联合在一起，彼此分工合作，完成某一连续性的生理机能，这样的结构和功能单位就叫系统。 由神经细胞和神经胶质细胞组成。其中，神

4、经细胞具有感受刺激和传导兴奋的功能；而神经胶质细胞具有支持、保护和营养的功能。三、内环境和稳态1、体液概念：生物体内含有大量液体，包括水和其中溶解的物质，这些液体总称为体液，包括细胞内液和细胞外液。2、内环境概念：细胞外液是生物体内细胞直接生存的环境，称为内环境。3、内环境稳定 当外界环境发生剧烈变化时，内环境的各种理化特性和各种化学成分的浓度等仍能保持相对稳定状态，这就是内环境的稳定，它是在一定范围内的动态的稳定。第五章 营养一、自养营养二、异养营养（一）CO2的摄取（二）植物必需的矿质元素（三）根对水和矿质元素的吸收（一）营养素（二）动物的消化和吸收一、自养营养 水生植物通过体表从水环境中

5、吸收CO2，而陆生植物则通过叶从空气中摄取CO2 。（一）CO2的摄取1、叶的结构和功能（1）叶的结构表皮组织基本组织 即叶肉，位于上下表皮之间，含叶绿体，能进行光合作用。栅栏组织海绵组织双子叶植物的叶肉维管组织叶脉是叶中的维管组织，具有运输和支持的功能。（2）叶的功能：光合作用、蒸腾作用2、气孔运动及其影响因素（1）气孔运动机理淀粉糖变化学说无机离子吸收学说苹果酸生成学说（2）影响气孔运动的因素光照 是影响气孔运动的主要因素。因为它促进G、苹果酸以及K+、Cl的积累。一般气孔在光照下张开，在黑暗中关闭。温度 气孔开度一般随温度上升而增大，到30左右达到最大气孔开度，35以上会使气孔开度变小，

6、低温（如10以下），即使长时间光照，气孔仍不能很好地张开。CO2浓度低浓度CO2促进气孔张开，高浓度CO2使气孔关闭。叶片含水量 如果白天蒸腾作用非常强烈，保卫细胞失水过多，即使在光照下气孔仍然关闭。（二）植物必需的矿质元素1、必需矿质元素的条件（1）缺乏该元素，植物的生长发育和生殖发生障碍，不能完成生活史。（2）这种需要必须是专一的，不能被其它元素替代，缺乏时表现出专一的症状。（3）该元素在植物体内起直接作用，而不是因为土壤或培养基的理化性质或微生物条件的改变，而产生的间接效果。2、植物必需的矿质元素（16种）大量元素(7种)：N、P、K、Ca、Mg、S、Si 微量元素(9种)：Fe、B、C

7、u、Mn、Zn、Mo、Cl、Ni、Na 3、矿质元素的作用（三）根对水和矿质元素的吸收1、根的结构和功能（1）根系主根和侧根差异明显，从主根生出侧根。（多数木本植物和某些草本植物，如棉花、胡萝卜等）主根生出后很快退化，由胚轴和茎基部的节上生出的不定根所组成的根系叫须根系。（禾本科植物的根系一般都是须根系，如小麦、水稻等）直根系：须根系：（2）根尖根冠分生区延长区根毛区（3）初生结构表皮 位于根的最外层，细胞壁薄，含有中央大液泡，细胞排列整齐，没有细胞间隙，很多表皮细胞向外突起，形成根毛。皮层 位于表皮和中柱之间，主要由多层大型薄壁细胞组成，细胞排列疏松，细胞间隙较大。皮层功能：把表皮细胞吸收的

8、水分和无机盐运到中柱，同时将中柱中的有机养料运送出来。此外，皮层细胞还有贮藏功能。 皮层的最外层细胞紧贴在表皮之下，排列紧密且细胞壁加厚，在表皮受损或坏死后，可代替表皮执行保护功能。 皮层的最内层紧贴中柱，叫内皮层，其细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞的径向壁和横向壁加厚，并且木质化和木栓化。这部分细胞壁围绕细胞一周，形成不透水的凯氏带。 内皮层中还有一些细胞，除径向壁和横向壁加厚外，内切向壁也加厚，这种细胞壁加厚方式称马蹄形加厚。在加厚的内切向壁上有孔存在，以便内皮层细胞与中柱相通。中柱 内皮层以内的所有组织统称中柱或维管柱，包括中柱鞘、木质部和韧皮部。 中柱鞘是位于中柱最外层的薄壁细胞，紧贴

9、内皮层，具有潜在的分生能力，可以形成侧根。中柱鞘以内是初生维管组织，主要包括：一般位于中柱中心，有几个辐射棱，在横切面上呈星芒状，主要包括导管分子和管胞，可将水和无机盐从根部向上运输。发育方式为外始式。位于初生木质部的辐射棱之间，与初生木质部相间排列，主要包括筛管分子和伴胞。筛管分子形成的筛管可将糖类等有机物从叶运到根部。发育方式为外始式。初生木质部：初生韧皮部：（4）次生结构根的次生结构次生维管组织（由形成层产生）周 皮（由木栓形成层形成）次生木质部次生韧皮部木栓木栓形成层栓内层2、根的吸收和运输（1）吸收部位：根毛区是根的主要吸收区（2）吸收方式：水渗透；无机盐扩散、主动运输、胞饮作用（3

10、）矿质元素的吸收和运输过程 交换吸附 离子进入根内部 离子进入导管和管胞（4）影响根吸收无机盐的因素 温度 在一定范围内，根对无机盐的吸收随土壤温度升高而增加；但温度过高则吸收速率下降。 土壤通气状况 在一定范围内，O2供应越好，根对无机盐的吸收就越快。 土壤溶液浓度 在外界溶液浓度较低的情况下，根对离子的吸收速率随溶液浓度的升高而增加；但到一定程度时，即使外界溶液浓度再升高，吸收速率也不再增加。 H+浓度影响根细胞中的Pr 解离，进而影响离子吸附； 土壤PH值会影响矿质元素的存在状态，从而间接影响根对矿质元素的吸收； 离子间的相互作用 如果2种离子都能与载体的同一个部位结合，则一种离子的存在

11、会影响另一种离子的吸收。 根毛区的吸收面积 土壤PH值还可通过影响微生物的活动来影响植物的矿质吸收。（5）矿质吸收与水分吸收的关系 矿质元素必须溶解在水中才能被植物吸收；但矿质吸收与水分吸收是两个独立的过程，两者在数量上并没有相关关系。返回（一）营养素 异养生物从食物中摄取的营养成分叫营养素，除水之外，还包括糖类、脂类、Pr 、维生素和矿物质。1、糖：人体内主要的供能物质2、 Pr 人体有8大必需aa：Leu、Ile、Lys、Met、Phe、Thr、Trp、Val。其中， Lys为碱性aa； Phe、 Trp为芳香族aa。3、脂肪人体有2种必需脂肪酸：亚油酸、亚麻酸。4、维生素（非供能物质）（

12、1）水溶性维生素 Vc（抗坏血酸）：人体不能自己合成，必须从食物中取得。缺乏症：坏血症 VB族VB1（硫胺素）：缺乏症：脚气病VB2（核黄素）：是FAD和FMN的组成部分。缺乏症：口舌发炎、角膜充血烟酸、烟酰胺（维生素PP)：是NAD+、NADP+的组成成分缺乏症：厚皮症泛酸：是CoA的组成成分。VB6：包括吡哆醛、吡哆胺和吡哆醇，其活性形式是磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺，它们是转氨酶的辅酶，参与aa的合成。VB12（钴胺素）：与核酸代谢有关，并能促进红细胞成熟。缺乏症：恶性贫血叶酸：其活性形式是四氢叶酸，它是传递一碳单位的辅酶。长期使用磺胺类药物可造成缺乏症，引起贫血。生物素：参与糖原和脂肪合成，

13、以及aa代谢，是羧化酶的辅酶。（2）脂溶性维生素VA（视黄醇）：是视紫红质的主要成分缺乏症：干眼症（幼年）；夜盲症（成年）VD 、VE 、VK5、矿物质属于非供能物质，主要是作为某些酶的辅助因子。 人体需要量最大的矿质元素包括Na，Cl，K，P，Mg，Ca；对其它元素也有一定量的需要，如缺Fe易导致贫血、缺I易患甲状腺肿，等等。（二）动物的消化和吸收1、消化方式 细胞内消化：指细胞把食物颗粒通过内吞作用直接吞入细胞内，形成食物泡，并在溶酶体的作用下被消化，不能消化的食物残渣通过外排作用从细胞表面排出。 细胞外消化：指多细胞动物将食物在细胞外通过物理性消化和化学性消化，使之分解，以便把消化产物吸

14、收到细胞内。2、消化系统的演化 单细胞动物的细胞内消化 消化管的出现线形动物 腔肠动物、扁形动物的细胞内消化和细胞外消化腔肠动物：以细胞内消化为主扁形动物：以细胞外消化为主 消化管和消化腺的分化脊椎动物（草履虫）（水螅）（涡虫）（蛔虫）3、人的消化系统（1）口腔 牙齿：是人体最坚硬的器官。齿冠：齿颈：齿根：位于牙龈之外，表面覆盖釉质（珐琅质），釉质下面为齿质，齿质包围着髓腔，髓腔中含血管和神经。嵌入上下颌骨的牙槽内，外包牙骨质。位于齿冠和齿根之间齿式：取上下颌骨的右半，依次写出门齿、犬齿、前臼齿和臼齿的数目，中间划一横线为界。成年人齿式：2 1 2 32 1 2 3(2)32舌：主要功能是搅拌

15、食物、感受味觉，并协助吞咽和发音。 唾液腺：分泌唾液，湿润口腔和食物，便于吞咽；水解淀粉；杀菌腮腺：位于耳的前下方颌下腺：位于下颌骨内侧舌下腺：位于口腔底部（2）咽：是消化系统和呼吸系统共同的通道（3）消化道：包括食管、胃、小肠、大肠等，最后开口于肛门。 消化道各部分结构基本相似，从内到外依次分为四层：粘膜层、粘膜下层、肌肉层、浆膜。 食管：没有消化和吸收功能 胃具有发达的肌肉层，收缩能力强。 胃壁上具有胃腺，能分泌胃液，主要成分是盐酸和胃蛋白酶。胃液中盐酸的作用：A、激活胃蛋白酶原，形成胃蛋白酶，并提供胃蛋白酶所需的酸性环境。B、使食物中的Pr变性，易于水解。 C、杀死随食物进入胃内的部分细

16、菌。D、盐酸进入小肠后，能促进胰液、小肠液的分泌和胆汁的排放。 除胃液外，某些胃腺还能分泌粘液。（润滑作用，使食物便于通过；保护胃粘膜免受盐酸和胃蛋白酶的作用）胃蛋白酶的专一性：只水解芳香族aa氨基末端的肽键 （在人的胃液中还存在一种凝乳酶，可使乳汁和乳制品中的Pr 凝结成块，易于被蛋白酶消化）反刍类动物的胃：瘤胃网胃瓣胃皱胃含有能消化纤维素的微生物真正的胃，能分泌胃液 小肠人体内主要的消化和吸收器官适合消化吸收的特点消化道中最长的一段环形皱襞绒毛、微绒毛含有多种消化液和消化酶A、小肠的消化胰淀粉酶：分解淀粉形成麦芽糖胰蛋白酶：专一性水解Lys和Arg的羧基端肽键胰糜蛋白酶：专一性水解芳香族a

17、a的羧基端肽键羧基肽酶：从肽链的羧基末端逐个水解aa脂酶：将脂肪水解成甘油和脂肪酸核酸酶：将DNA、RNA水解成各种核苷酸属肽链内切酶（属肽链外切酶）、胰液中的消化酶 、小肠液中的消化酶羧基肽酶氨基肽酶：从肽链的氨基末端逐个水解aa（属肽链外切酶）二肽酶：将二肽水解成单个aa蔗糖酶：将蔗糖水解成葡萄糖和果糖乳糖酶：将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖麦芽糖酶：将麦芽糖水解成葡萄糖III、胆汁 不含消化酶，对脂肪起乳化作用B、小肠的吸收：单糖、aa毛细血管甘油、脂肪酸毛细淋巴管 大肠结肠直肠升结肠横结肠降结肠大肠盲肠、阑尾（蚓突）大肠主要功能：吸收水分，也能吸收无机盐和少量维生素，并形成粪便。（水、无机盐

18、、维生素也可在小肠内被吸收）（4）肝脏人体中最大的消化腺主要功能： 分泌胆汁 代谢功能 吞噬和解毒功能 造血功能 产热功能下 课交 换 吸 附CO2+H2OH2CO3H+HCO3-H+HCO3-阳离子（Ca2+、Mg2+、K+等）阴离子（Cl-、NO3-等）返回离子进入根内部共质体途径：植物体内所有细胞的原生质体通过胞间连丝相互联系，形成一个整体，叫共质体。质外体途径：植物体内所有细胞的细胞壁相互连接，形成一个整体，叫质外体。 水和离子可以通过共质体中的胞间连丝，从根的表层细胞顺浓度梯度向内部细胞运输，直达内皮层之外。（内皮层与其它皮层细胞之间无胞间连丝） 水和离子可以通过相邻细胞的细胞壁和细胞间隙，从根的外部进入内部，直达内皮层之外。（内皮层上存在凯氏带）返