高中生物必修三稳态与调节 人教版课件

稳态与调节

HomeostasisandRegulation肖鹏（华南师范大学生命科学学院）xiaopeng@一、稳态(homeostasis)

生理学中的一个基本概念，是生命系统的基本特征之一。

是“内环境恒定”概念的引伸和发展。

不仅在生理学中，而且在当今生命科学中成为一大基本概念。

稳态的意义:维持细胞、器官、系统乃至整体的正常功能及生命活动的必要条件。（一）内环境

19世纪法国著名实验生理学家ClaudBernard（1813-1878）提出了

内环境恒定的概念。

他认为机体生存在两个环境中：

不断变化的外环境

比较稳定的内环境。

1．特点

①

它的理化性质变动非常小， 相对恒定。

②

高等动物保持恒定的程度比

低等的为大。

2.作用

①为机体细胞提供必要的理化条件，使功能得以正常进行。

例如，血液的PH值正常为7.4，变动的一般范围仅为:7.35-7.47,最大也仅为7.0-7.8,超过这一范围机体就不能生存了.

②为细胞提供营养物质,也接受来自细胞的代谢产物.

内环境的相对恒定是整个机体生存的首要条件。正如Bernard总结的那样：“内环境恒定是有机体得以自由和独立存在的前提”。

现代：生体中的所有活命机制，尽管生命的种类不同，功能各异，但目的只有一个，就是内环境保持稳态。理解？现在?3.生成

细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。一般都认为生命起源于海水，到移居淡水或登陆。

①单细胞生物：环境只有一个，就是周围的水，即简单又是稳定的。

②多细胞生物：情况就不同了。如若还仅靠单一环境，显然就不行了。（二）内环境与稳态约在ClaudBernard提出了内环境恒定概念50周年后，著名的美国生理学家WBCannon

于1920s提出了稳态(homeostasis)的概念。因为，所谓的恒定实质就是一个动态平衡。它包括一系列复杂的各种各样的调节机制：一方面是代谢过程或外界干扰因素使这种相对恒定遭到破坏，另一方面通过调节达到平衡恢复。因而这一概念一提出就被广泛接受。实质上是内环境恒定概念的引伸和发展。并不是否定。模块《稳态与环境》稳态的概念为统领全书的作用理解：个体层次存在稳态，在分子水平、器官水平、生态系统水平上都存在稳态现象，明确稳态已经成为生命科学的一大基本概念。3．人体及动物维持稳态的机制人体及动物通过神经、体液和免疫调节来维持稳态；各有极其严密和精细的调节。三者是协调，并且相互作用的；目前已经证实：神经、内分泌系统同免疫系统间也有着密切的双向互相调节的联系，形成所谓神经内分泌免疫网络。形成一个完整的调节环路。引用自动控制理论,其机体稳态的调控与基本成分为:控测器控制中心效应器负反馈体液调节的特点内分泌系统与激素激素的分类激素的作用机理二、稳态的实现:体液调节三、稳态的实现:神经调节神经调节的基本方式－反射下丘脑参与的反射调节(1)神经传入-神经传出：例如：由体表感受器接受温热刺激后引起的寒战反应。(3)神经传入-体液传出：例如：由于乳头被吸吮引起的子宫收缩，是由乳头神经经肋间神经将神经冲动传入至中枢，然后上传到下丘脑，引起催产素的分泌，催产素沿体液的路径，引起子宫的收缩。(2)体液传入-神经传出许多激素可以作用于下丘脑神经元，然后经过它影响不少边缘系统及大脑皮层的功能，影响个体的行为变化。(4)体液传入-体液传出：如各内分泌器官分泌的激素：甲状腺素、性激素、肾上腺皮质激素等，经血液循环作用于下丘脑分泌释放激素或释放抑制激素的神经元或其突触前环节，从而引起各种相应的下丘脑激素分泌的改变。这就是反馈调节。抗利尿激素的分泌调节也是体液传入-体液传出的一个例子。脑的高级功能使人类能够主动适应环境、调节机体稳态。

如：条件反射、学习记忆、语言、思维高级功能Kandel神经元的联系方式电信号钠-钾泵转运模式图传导（conduction）传递（transmission）转导（transduction）四、稳态的实现:免疫调节组成？种类？功能？整合？失调与缺陷？免疫系统机体对入侵异物的反应属于免疫功能从免疫功能看，可将白细胞分为：1.吞噬细胞：粒细胞、单核细胞----吞噬异物，参与炎症反应（非特异性免疫）2.免疫细胞：（特异性免疫）

T淋巴细胞----细胞免疫

B淋巴细胞----体液免疫免疫系统组成免疫器官（淋巴器官）免疫细胞（淋巴细胞、免疫辅助细胞）免疫分子（抗体、补体、细胞因子）(1)细胞免疫异物巨噬细胞吞噬处理异物特异性抗原物质传递T淋巴细胞激活T淋巴母细胞增殖T淋巴细胞株调节性T淋巴细胞抑制性T细胞辅助性T细胞效应T细胞细胞毒性T细胞(CytotoxicTC)延迟型过敏反应T细胞(Delayed-typehypersensitivityTC)淋巴因子抗原B淋巴细胞（常先需激活TC）T淋巴细胞特异性T淋巴细胞B淋巴母细胞增殖B淋巴细胞株浆细胞抗体记忆细胞(2)体液免疫免疫系统的功能是免疫系统在识别和消除“非己”抗原过程中所产生的各种生物学作用的总称。免疫防御：排斥外来抗原性异物的保护作用。免疫自稳：免疫系统维持内环境相对稳定

(homeostasis)的生理功能。免疫监视：及时识别、清除体内突变、畸变细胞与病菌感染细胞的生理性保护功能。现代进展认为免疫系统不仅是防卫系统，而且是另一种感受与调节系统。免疫系统的感觉和调节机能Blalock（1985年）提出，免疫系统是一个“流动脑”（mobilebrain）的概念，而另一个是固定于颅腔内的“固定脑”（fixedbrain）。这两个脑能分别识别和感知两类不同的刺激。“固定脑”所能识别和感知的刺激是

感知性刺激(cognitivestimulation)----

常见的有:

光、声、味、嗅、触、疼痛等。显然，不是所有刺激都能被“固定脑”所识别和感知。“流动脑”所能识别和感知的刺激是

非感知性刺激

(norcognitivestimulation)---

例如，毒素、病毒、细菌、花粉、异种蛋白、同种异体细胞、组织和器官等不同的抗原等。总结综上所述，由于神经内分泌系统与免疫系统的相互作用是双向的，他们拥有一套共同的神经肽激素、细胞因子以及拥有相同的受体，使这两个系统之间或系统内得以相互交通和调节，构成神经内分泌-免疫网络(neuroendocrine-immunenetwork)，通过神经-体液-免疫调节来维持内环境的稳定。稳态与调节的举例体温调节水盐调节血糖调节?3.2动物生命活动的调节具体内容标准活动建议概述(理解)人体神经调节的结构基础和调节过程。搜集有关利用神经调节原理的仿生学资料。说明(理解)神经冲动的产生和传导。

概述(理解)人脑的高级功能。

描述(了解)动物激素的调节。

探讨(感受)动物激素在生产中的应用。调查某种动物激素的应用。3.3人体的内环境与稳态具体内容标准活动建议说明(理解)稳态的生理意义。利用计算机辅助教学软件模拟人体某方面稳态的维持。举例说明(理解)神经、体液调节在维持稳态中的作用。

描述(了解)体温调节、水盐调节、血糖调节。模拟尿糖的检测。概述(理解)人体免疫系统在维持稳态中的作用。调查青少年中常见的免疫异常。关注(认同)艾滋病的流行和预防。

体温调节（绵羊红细胞）细胞的核酸（DNA）生物合成有两个途径：1、主要途径（氨基碟呤可封杀）2、补偿途径（通过这一途径）补偿途径合成DNA需要：

次黄嘌呤、胸腺嘧啶HAT培养液含：1、氨基碟呤（封杀主要途径）2、次黄嘌呤、胸腺嘧啶（通过补偿途径合成DNA）

在HAT培养液中，（未融合）的骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转化酶不能利用次黄嘌呤合成DNA，且主要途径被氨基碟呤封杀，故迅速死亡；而免疫脾细胞虽有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶，但短命，几天死亡。因而在HAT培养液中，只有融合的（骨髓瘤细胞+免疫脾细胞）的杂交瘤细胞才能存活、繁殖、生长。聚乙二醇（PEG）原理节律性活动，不仅不是否定机体的稳态，而且是通过整合活动维持稳态的必需。脉动性节律分泌有重要意义。因为激素都须经过相应的受体才能发挥作用。如果激素的血浆浓度不是脉动而是始终恒定的，则受体被配基占领后，将有可能失敏，于是激素失去效应。Hormone的分类激素的种类繁多，来源复杂，分类多样。按其化学性质主要分成二大类：含氮激素（Amino-acid-basedhormone）类固醇(甾体)激素（Steroidhormone）GHowmanyhormonesinourbody?Hypothalamus

（下丘脑）Hypophysis

(垂体)Thyroid¶thyroid（甲状腺&甲状旁腺）Adrenal

(肾上腺皮质)Pancreas

(胰岛)Gonads

(性腺)Othertissues（其他各种组织）thyrotropin-releasinghormoneTRH促甲状腺素释放激素stimulatespituitaryTSHrelease3肽gonadotropin-releasinghormoneGnRH促性腺激素释放激素stimulatespituitaryLHandFSH10肽corticotropin-releasinghormoneCRH促肾上腺皮质激素释放激素stimulatespituitaryACTH41肽growthhormone-releasinghormoneGHRH生长激素释放激素stimulatespituitaryGH44肽growthhormone-releasinginhibitinghormone(Somatostatin)GHRIH生长激素抑制素（生长抑素）inhibitspituitaryGHrelease14肽Hypothalamus（下丘脑）Hypophysis(垂体):Neurohypophysis(神经垂体，但生物合成在下丘脑)Argininevasopressin(Antidiuretichormone)AVP(ADH)升压素（抗利尿激素）regulatesrenalH2Oreabsorption9肽oxytocinOXT催产素milkletdown／uterinecontraction9肽Adenohypophysis

(腺垂体)GrowthhormoneGH生长(激)素

requiredforgrowth蛋白质prolactinPRL催乳素

requiredformilkproduction蛋白质adrenocorticotropichormoneACTH促肾上腺皮质激素requiredforadrenalcortex39肽ThyroidstimulatinghormoneTSH促甲状素皮质激素requiredforthyroidfunction糖蛋白FollielestimulatinghormoneFSH卵泡刺激素requiredforgametogenesis（配子生成）糖蛋白LuteinizinghormoneLH黄体生成素（间质细胞刺激素）stimulatesgonadalsteroidsynthesis糖蛋白其他激素（1）thyroid(甲状腺)thyroidhormones

甲状腺素（四碘甲腺原氨酸）T4regulatesenereymetabolism胺类（三碘甲腺原氨酸）T3(thyroid)CcellsCalcitonin（降钙素）CTregulatesserumCa2+levels32肽Parathyroidgland（甲状旁腺）parathyroidhormone

（甲状旁腺激素）PTHregulatesserumCa2+levels蛋白质其他激素（2）adrenalcortex(肾上腺皮质)Glucocorticoid(糖皮质激素)

Cortisol(皮质醇/可的松)regulatesmetabolismsteroid

(类固醇)Mineralcorticoid(盐皮质激素)

Aldosterone(醛固酮)regulateselectrolytebalanceadrenalmedulla(肾上腺髓质)adrenaline(epinephrine)肾上腺素

A(E)cardiovascularregulation，respondencetostree….Amine(胺类)

noradrenaline(norepinephrine)去甲肾上腺素

NA(NE)其他激素（3）pancreas(Bcell)75%insulin胰岛素regulatesglucose（bloodsugar)levels蛋白质pancreas(Acell)20%glucagon胰高血糖素29肽其他激素（4）Testes（睾丸）testosterone

（睾酮）Tregulatesmalereproduction类固醇

Ovary