动物生理学第1次

动物界植物界真菌界原生生物原核生物界生物界原生生物后生生物中生动物真后生动物二胚层动物三胚层动物无体腔动物真体腔动物裂体腔动物肠体腔动物棘皮半索脊索动物生理结构不同生理功能不同结构决定功能当前第1页\共有82页\编于星期五\18点（动物）生理学概述一、生理学的研究对象和任务

什么是生理学(physiology)?生——生命活动、生命现象、生命过程、活动规律理——道理、原理、机制、机理生理学当前第2页\共有82页\编于星期五\18点机理（mechanism)表示机体内在活动的方式，包括机能与结构的相互关系，机能变化过程及这些过程的物理，化学性质，即是对机能的从现象的描述到较本质的说明。当前第3页\共有82页\编于星期五\18点

动物生理学(Animalphysiology)是一门研究动物机体生命活动各种现象及其功能活动规律的科学。即主要研究呼吸、消化、循环、生殖、泌尿及肌肉运动等的发生机理和活动规律。

动物生理学概述当前第4页\共有82页\编于星期五\18点你的眼睛将书上的图形转化为电信号(神经脉冲)，然后传入大脑进行处理。除接受和处理视觉信息外，你的大脑还输出信号控制肌肉以维持身体姿势，在阅读时控制眼球运动浏览图书，需要时翻动书页。化学信使也在肌肉和神经之间传递信号触发正常的肌肉收缩。你大约吸入、呼出12次，有6升左右的气体在大气和你的肺之间进行交换。你的细胞大约消耗250ml的氧气，同时产生大约200ml的二氧化碳。你的心脏将跳动70次，将大约5升的血液泵入到你的肺，同时将另外5升血泵入到你身体的其他部位。1升多的血液会流经你的肾脏，它会保留“想要”的物质，同时将“不想要”的物质排入到尿液中。你的肾脏将产生1毫升(极少量)的尿液。你的消化系统将处理上一餐的食物，并将其吸收入血浆中已备细胞的利用。你将消耗大约2卡来自于食物的能量作为“生命的费用”，同时肌肉的收缩也将消耗额外的能量。在阅读的1分钟内，你的机体发生的变化当前第5页\共有82页\编于星期五\18点

研究构成机体各个系统的器官和细胞的正常活动过程，特别是各个器官、细胞功能表现的内部机制，不同细胞、器官、系统之间的相互联系和相互作用，并阐明机体作为一个整体，其各部分的功能活动是如何互相协调、互相制约，从而能在复杂多变的环境中维持正常的生命活动过程的。生理学的任务当前第6页\共有82页\编于星期五\18点当前第7页\共有82页\编于星期五\18点生理学与医学的相互关系例如：生物电研究的成果胰岛内分泌生理的研究心肺制备生理学研究受体的研究生理学的每一进步，都会对（动物）医学产生巨大的推动作用。当前第8页\共有82页\编于星期五\18点当前第9页\共有82页\编于星期五\18点当前第10页\共有82页\编于星期五\18点生理学研究的三个水平（一）整体水平的研究（二）器官和系统水平的研究（三）细胞及分子水平的研究

宏观

微观人体生理学概述生理学是一门实验性科学当前第11页\共有82页\编于星期五\18点(1)整体水平的研究

以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。整体水平上的研究比细胞水平和器官、系统水平上的研究更加复杂。当前第12页\共有82页\编于星期五\18点(2)器官、系统水平的研究自威廉·哈维(WilliamHarvey，1578--1657)在17世纪发现血液循环，创立了器官生理学后，才使生理学真正成为一门独立的实验性科学。只有了解各器官、系统的特殊机能后，才能深入阐明整个机体的机能，因为整体生命活动是建立在体内各器官、各系统机能活动协调配合的基础之上的。当前第13页\共有82页\编于星期五\18点WilliamHarvery（1578-1657）应当以实验为依据，而不应当以书籍为依据；应当以自然为老师，而不应当以哲学为老师当前第14页\共有82页\编于星期五\18点当前第15页\共有82页\编于星期五\18点(3)细胞、分子水平的研究

每一器官的机能特点都与组成该器官的细胞生理特性分不开的，而细胞生理特性决定于构成细胞的各个物质的物理、化学特性。这个水平研究的对象是细胞和它所含的物质分子的活动规律。这方面的研究内容可称为普通生理学或细胞生理学。当前第16页\共有82页\编于星期五\18点离子浓度改变肌细胞内若干特殊蛋白分子的排列方式发生变化肌细胞特性取决于它们所表达的各种基因当前第17页\共有82页\编于星期五\18点当前第18页\共有82页\编于星期五\18点一个生命活动问题，往往需要从分子生物学、细胞生物学、形态与组织学、生物化学、生理学和生物物理学等多个学科角度上、运用不同研究技术，进行多水平的观察研究，并将所得的知识和技术进行沟通、整合，达到对动物机体各种功能有一个完整的或整体的认识，这就是整合生理学。当前第19页\共有82页\编于星期五\18点靶点/疾病平台:“组学”

生物化学免疫学影像学利用信息技术融合动物生物标记物“指纹”

人生物标志物“指纹”整合生理学

当前第20页\共有82页\编于星期五\18点

生理学是从分子到整体的各个水平上研究复杂的生命体的各种功能及其整合的过程;而对功能的研究则包括所有机体在进化，环境，生态和行为等各个方面。现代生理学的定义：当前第21页\共有82页\编于星期五\18点生理学的常用研究方法

慢性实验：在无菌条件下对健康动物实施手术，并在不损害动物机体完整性的前提下暴露、摘除、破坏以及移植所要研究的器官，然后在尽可能接近正常的生活条件下，观察实验动物的功能变化或功能紊乱等。如研究动物的胃液分泌，采用假饲的实验方法当前第22页\共有82页\编于星期五\18点急性实验在体(invivo)实验离体(invitro)实验

如：去大脑僵直如：骨骼肌实验装置图

生理学的常用研究方法当前第23页\共有82页\编于星期五\18点

一般是指在麻醉状态下，对动物实施手术，暴露所要观察的器官，也称活体解剖实验。优点：实验条件要求简单，易于控制，有利于观察器官间的相互关系和分析某一器官活动的过程和特点。（1）在体实验当前第24页\共有82页\编于星期五\18点

从动物体内取出某一器官、组织或分离出某种细胞，置于适宜的人工环境中使其在短时间内保持生理功能，观察它们的功能活动及影响因素。优点：便于观察，易于分析特点。但不完全代表它们在整体条件下的活动情况。（1）离体实验当前第25页\共有82页\编于星期五\18点生理学科研思维方法：observationinterestingphenomenahypothesisexperimentconclusionretestingpublication当前第26页\共有82页\编于星期五\18点卵巢输卵管输卵管膨大“cancerization”当前第27页\共有82页\编于星期五\18点脂肪化调控机制信号转导作用下的细胞分化转录活动作用下基因表达模式转变的转变胚胎干细胞脂肪细胞当前第28页\共有82页\编于星期五\18点

组员：李蕊馨指导老师：翁强申请者：王文婷中国林蛙输卵管脂肪化转录机制内分泌学研究当前第29页\共有82页\编于星期五\18点当前第30页\共有82页\编于星期五\18点科研论文目的有三：一、是科学研究结果与大家分享；二、是要给投资方一个交待；三、是同行研究的需要。发表文章应注意两个问题“你回答的问题在10年内还是新颖问题”；“你的方法正确并优秀”。《Lancet》当前第31页\共有82页\编于星期五\18点一、生命活动的基本特征新陈代谢生物体不断与环境进行物质和能量交换，摄取营养物质以合成自身的物质，同时不断分解自身衰老退化物质，并将其分解产物排出体外的自我更新过程称为新陈代谢。当前第32页\共有82页\编于星期五\18点衰老：一般认为成熟机体的结构和机能因年龄而进行性衰退并伴有内环境恒定性下降而导致机体生存能力减弱的综合性进程成为衰老。世界卫生组织规定：65岁以上当前第33页\共有82页\编于星期五\18点当前第34页\共有82页\编于星期五\18点当前第35页\共有82页\编于星期五\18点衰老是一生中DNA损伤累积的结果，而DNA损伤累积也会引发癌症、糖尿病、心血管疾病和阿尔茨海默症等神经退行性疾病。当前第36页\共有82页\编于星期五\18点程序衰老说（基因学说）密码子限制说、DNA修复缺陷说、错误灾难说自由基说生物分子自然交联学说免疫机能退化说神经内分泌学说等等衰老的学说

当前第37页\共有82页\编于星期五\18点抗衰老问题：非药物性抗衰老

节食适当运动情绪乐观合理营养

生活规律防病治病改善卫生环境药物性抗衰老

抗氧化剂免疫增强剂激素及其制剂

其他中药制剂当前第38页\共有82页\编于星期五\18点衰老速度才是衡量健康的标准

当前第39页\共有82页\编于星期五\18点Nature：令人惊叹的衰老多样性Notallspeciesdeterioratewithage并非所有的物种都会随着年龄增大而变得衰弱，更有可能趋向死亡。一些物种会随着年龄增大变得越来越强壮，且死亡的可能性减小，而另一些根本就不受年龄的影响。随着年龄增长而逐渐衰弱并非自然法则。科学家针对包括哺乳动物、植物、真菌和藻类在内的46种极其不同的物种进行了衰老研究，他们惊讶地发现不同的生物体随着年龄增长显示出巨大的多样性。当前第40页\共有82页\编于星期五\18点生殖

生殖是生物体繁殖后代、延续种系的一种特征性活动。成熟的个体通过无性或有性繁殖方式产生或形成与本身相似的子代个体。

生命活动的基本特征当前第41页\共有82页\编于星期五\18点体细胞克隆技术的应用—“多利”羊的诞生

当前第42页\共有82页\编于星期五\18点克隆人，我们准备好了吗?当前第43页\共有82页\编于星期五\18点当前第44页\共有82页\编于星期五\18点

素有“克隆狂人”之称的美国生殖生育专家帕诺斯·扎沃斯宣布一条“爆炸性消息”：他已经成功地从2名死者的身上提取了他们的ＤＮＡ，并将其制成死者的“克隆胚胎”。如果将这些胚胎植入女性子宫，就可以克隆出一个和死者一模一样的“副本”，从而让他们“起死回生”。

当前第45页\共有82页\编于星期五\18点2005年3月，第59届联大以84国赞成、34国反对、37国弃权的结果，批准了《联合国禁止人的克隆宣言》，由于在这个宣言中“禁止一切形式的人的克隆”含义模糊，可解读为禁止生殖性克隆，也可解读为禁止治疗性克隆。因此，比利时、中国、英国、新加坡等34国投了反对票。中国政府坚决反对克隆人，但支持治疗性克隆研究，因为它有利于人类健康事业，在严格管理和控制下可造福人类。当前第46页\共有82页\编于星期五\18点以治疗性克隆为例，该技术并不意图生产克隆人，使用的克隆胚胎在体外发育到约100个细胞数目的囊胚期就终止，这些胚胎在体外生产，其时还没有着床也没有神经系统发育即没有“知觉”，被科学界普遍认为还不是“人”的个体，因而不违反国际通用的不能使用14天以后人胚胎进行研究的惯例。

国际惯例：当前第47页\共有82页\编于星期五\18点遗传和变异生命活动的基本特征

遗传是生物繁殖过程中表现的延续性和保守性，这种保守性使物种世代相继仍能保持稳定。然而生物的保守性不是绝对的，同一起源的生物个体间的性状有差异，遗传性也是可变的。环境相同而遗传不同时，会出现变异，遗传相同而环境不同时会产生变异，即遗传变异和环境变异。变异使后代异于亲体，就是生物界发展的源泉。当前第48页\共有82页\编于星期五\18点当前第49页\共有82页\编于星期五\18点森林中的树木生大象当前第50页\共有82页\编于星期五\18点菜花棉羊当前第51页\共有82页\编于星期五\18点转基因动物（transgenicanimals）是指基因组中整合有外源基因的一类动物，这些动物的基因组能产生可以遗传的改变。整入动物基因组的外源基因被称为转基因(transgene)。当前第52页\共有82页\编于星期五\18点应用转基因技术，人类让老鼠的身上长出了人的耳朵，如果反其道而行之呢？

当前第53页\共有82页\编于星期五\18点转基因人：携带三人基因的试管婴儿通过“3人IVF”技术生育携带三个成年人基因的婴儿，这项生命科学技术在英国向付诸实际操作迈进了一步。当前第54页\共有82页\编于星期五\18点线粒体是细胞的一部分，为人体的细胞提供能量。大约每200个婴儿中就有一个人的线粒体有缺陷，其中大部分人不会出现症状。但是，线粒体缺陷可以导致人体细胞缺乏能量。在某些情况下，患者可能出现肌肉无力、失明、心脏病，甚至导致死亡。当前第55页\共有82页\编于星期五\18点线粒体的一个重要特点是只能由母亲的卵子遗传，父亲的精子不会产生线粒体遗传作用。技术创新使得科学家们能够把母亲提供的卵子中“坏线粒体”被剔除，与另一名女性捐献的卵子合二为一，然后与父亲提供的精子结合成胚胎。线粒体疾病通常会阻止线粒体将食物转化为能量，是基因异常的结果，线粒体DNA变异导致的障碍症会通过母亲传给下一代。当前第56页\共有82页\编于星期五\18点应激性生物接受外来刺激，通过内在的兴奋和调节，发生相应反应的特性，即应激性，这是生物体的基本特性之一。生命活动的基本特征当前第57页\共有82页\编于星期五\18点应激性引起的胃溃疡当前第58页\共有82页\编于星期五\18点现代人繁忙而又紧张的工作；无规律的作息时间；暴饮暴食等常常能诱发各种疾病的产生……胃酸倒流一直困扰着张国荣……当前第59页\共有82页\编于星期五\18点内环境和稳态

1、外环境：机体生存的外界环境，包括自然环境和社

会环境。2、内环境：

即细胞外液体内各种组织细胞直接生存的

环境。

二、机体的内环境、稳态和生物节律当前第60页\共有82页\编于星期五\18点机体的内环境、稳态和生物节律一、体液及其分布

1、体液：占体重60％2、细胞内液：2/3在细胞内3、细胞外液：1/3在细胞外，其中：血浆5％、组织液14％、淋巴液和脑脊液1％当前第61页\共有82页\编于星期五\18点稳态

内环境的稳态并不是静止不变的固定状态，而是各种理化因素在变化中达到动态平衡的一种相对恒定状态。简言之，稳态是一种状态，一种可变的，但又是相对恒定的一种状态。

如：血液pH值为7.35－7.45;T为36℃－37℃机体的内环境、稳态和生物节律当前第62页\共有82页\编于星期五\18点稳态的重要意义：1）内外环境的变化和各种代谢过程不断地干扰和破坏内环境的稳态。机体的各种调节机制和各种细胞器官的正常活动对恢复和维持内环境稳态起着十分重要的作用。2）稳态是机体在剧烈变化的外界环境中赖以生存及各种细胞/器官维持正常活动功能的必要条件。当前第63页\共有82页\编于星期五\18点生物节律

生物体内的各种功能活动按一定的时间顺序发生变化，这种变化能按一定时间规律周而复始的出现，就叫节律性变化，而变化的节律就叫生物节律。机体的内环境、稳态和生物节律当前第64页\共有82页\编于星期五\18点机体的内环境、稳态和生物节律日周期、月周期、年周期生物节律存在的意义:

使机体对环境变化作出前瞻性主动适应。

当前第65页\共有82页\编于星期五\18点灰熊在冬眠前会大量进食储存脂肪。当前第66页\共有82页\编于星期五\18点熊类人类没有症状脂肪肝高血脂症当前第67页\共有82页\编于星期五\18点

是指通过神经系统的活动对机体各组织、器官和系统的生理功能所发挥的调节作用

1、基本方式——反射在中枢神经系统的参与下，机体对体内、外刺激的规律性应答。（1）结构基础——反射弧三、生理功能的调节一、神经调节当前第68页\共有82页\编于星期五\18点当前第69页\共有82页\编于星期五\18点（2）反射的类型

A、非条件反射：是先天遗传获得的，同类动物都具有的反射活动，是一种初级的神经活动。

B、条件反射：是后天获得的，是大脑的高级神经活动。生理功能的调节特点：起作用快、反应迅速、调节精确当前第70页\共有82页\编于星期五\18点生理功能的调节二、体液调节

体液调节是指机体的某些组织细胞所分泌的特殊的化学物质，通过体液途径到达并作用于靶器官，调节靶器官生理活动的一种调节方式。当前第71页\共有82页\编于星期五\18点当前第72页\共有82页\编于星期五\18点

特点：作用缓慢而持久、作用范围广泛、调节方式相对恒定。对机体生命活动的调节和自身稳态的维持起着重要作用。生理功能的调节

神经系统与内分泌系统在功能上关系密切，有相互调节作用，因此在生理调节中它们的调节又合称为神经-体液调节。当前第73页\共有82页\编于星期五\18点生理功能的调节三、自身调节是指某些细胞或组织器官凭借本身内在特性，而不依赖神经调节和体液调节，对内环境变化产生特定适应性反应的过程。

特点：调节强度较弱，影响范围小，且灵敏度较低，调节常局限于某些器官或组织细胞内。当前第74页\共有82页\编于星期五\18点GFRRBF0408012016020024028060504030201006005004003002001000RENALARTERIALPRESSURE(