第七讲生物体内的信息传递课件

3.4生物的调控3.4.1植物生命活动的调节3.4.1.1植物体内的水分平衡☆

水分平衡是植物生长发育的必要条件；☆叶表面的角质层可减少水分的散失；☆蒸腾作用是水分散失的主要途径；☆叶表面的气孔可保证植物与大气中的气体、水分交换；☆不同的植物在维持水分平衡方面有不同的适应。3.4.1.2植物体温度及对温度的适应植物体对低温的适应形态上：器官表面常覆盖有保护性结构，如鳞片、蜡粉、密毛、木栓层等；生理上：原生质特性发生改变，如细胞水分减少，细胞质浓度增加；淀粉水解，细胞质中积累单糖、色素等，使植物冰点降低。3.4.1.2植物体温度及对温度的适应2.植物体对高温的适应形态上：器官表面常覆盖有保护性结构，如鳞片、密毛、木栓层、色泽银白色等；生理上：原生质特性发生改变，如细胞水分减少，细胞质浓度增加；加强蒸腾作用；有些植物特化有反红外线结构。3.植物体温度植物体对温度的适应与植物原产地有关；植物需要在一定的温度以上才能开始生长发育（生物学零度）；植物在整个生育期内要求有不同的积温总量才能完成其生活周期。（有效积温）如：麦类有效积温：1000-1600℃

禾谷类、番茄：1500-2100℃

玉米、棉花：2000-4000℃

椰子：5000℃3.4.1.3植物激素生长素类(IAA)赤霉素(GA)细胞分裂素(CK)脱落酸(ABA)乙烯(ETH)1.生长素（1）生长素的研究历史和化学性质

1880年，英国的Darwin在进行植物向光性实验时，发现胚芽鞘产生向光弯曲是由于尖端产生了某种影响向下传递的结果。

1926年，荷兰的Went証实了这种影响是化学物质，他称之为生长素。1934年，荷兰的Kögl等从植物中分离、纯化出这种物质，经鉴定是吲哚乙酸(indoleaceticacid,IAA).天然生长素类※※※※※※※人工合成生长素类（2）生长素的生理效应促进生长（促进细胞伸长生长）双重作用：低浓度促进生长，高浓度抑制生长促进插条不定根的形成维持顶端优势形成无籽果实其他效应诱导雌花分化

叶片的扩展和气孔开放等促进植物休眠

2.赤霉素

（1）赤霉素的研究历史和化学性质

1926年，日本人黑泽英一从水稻恶苗病的研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长，是由赤霉菌分泌物引起的。赤霉素的名称由此而来。

1935年，薮田贞次郎等从水稻赤霉菌中分离出赤霉素结晶。

1958年，高等植物的第一个赤霉素被分离鉴定（GA1），确定其化学结构。目前已发现120多种，其中GA1与GA20活性最高。基本结构：赤霉烷环B（2）赤霉素的生理效应促进茎的伸长促进整株植物生长作用>离体器官促进节间伸长刺激诱导禾谷类种子淀粉酶合成打破休眠促进雄花分化（与生长素、乙烯相反）其他效应：延缓叶片衰老；

形成无籽果实抑制不定根形成3.细胞分裂素

（1）细胞分裂素的研究历史和化学性质

1955年，Skoog等培养烟草髓部组织时，偶然在培养基中加入了变质的鲱鱼精DNA，髓部细胞分裂加快。后来从高温灭菌过的DNA降解物中分离出一种促进细胞分裂的物质，命名为激动素(KT)。

1963年Miller等从幼嫩玉米种子中提取出类似KT活性的物质，经鉴定为玉米素。此后，类似物相继发现，目前把这类物质统称为细胞分裂素（CK)。※※基本结构：腺嘌呤+侧链※※(2)细胞分裂素的生理效应促进细胞分裂只有在生长素存在的前提下才能发挥作用（CK促进细胞质分裂；IAA促进细胞核分裂）促进芽分化与生长素相互作用控制愈伤组织根、芽形成

CK/IAA比值高，形成芽

CK/IAA比值低，形成根

CK=IAA，愈伤组织保持生长，不分化促进细胞扩大促进侧芽发育（消除顶端优势）延缓叶片衰老（保绿）

4.脱落酸

（1）脱落酸的研究历史和化学性质

1964年，美国Addicott等从将要脱落的未成熟的棉桃中提取一种促进脱落的物质，命名为脱落素Ⅱ。

1963年，英国Wareing从槭树将要脱落的叶子中提取一种促进休眠的物质，命名为休眠素。

后来证明为同一种物质。1967年命名为脱落酸（ABA）。（2）脱落酸的生理效应促进休眠使旺盛生长枝条进入休眠促进气孔关闭，降低蒸腾水分胁迫下ABA高于正常的18倍，是调节蒸腾的激素抑制生长具可逆性，除去ABA后，枝条、种子可重新萌发促进脱落促使隔离层的形成增加抗逆性逆境中，ABA迅速增加，抗逆性增加5.乙烯（1）乙烯的研究历史和化学性质

十九世纪，人们发现煤气街灯下树叶脱落较多。

1901年确定其活性物质为乙烯。

1910年认识到植物组织能产生乙烯。

1934年确定乙烯为植物的天然产物。

20世纪60年代末确定乙烯是一种植物激素。（2）乙烯的生理效应改变生长习性：抑制茎的伸长促进茎或根横向增粗促进茎的横向生长促进成熟（催熟）如烂苹果促进脱落：促进纤维素酶合成，使细胞衰老和细胞壁分解，叶、花、果实机械性脱落。促进开花和雌花分化

IAA增加雌花分化是诱导产生乙烯的结果其他效应不定根的形成；打破种子和芽的休眠三重反应3.4.2动物生命活动的调节3.4.2.1神经调节

1.神经系统的演化动物的神经系统经历了由简单到复杂、由分散到集中的演化。虽然变形虫和草履虫等单细胞原生动物对外界环境的刺激也可产生缓慢的反应，但这些低等动物并没有真正的神经系统。

腔肠动物才开始出现最简单的神经系统。水螅全身遍布着网状神经，无中枢神经与周围神经的分化。—网状神经系统

扁形动物的神经细胞聚集成索，索之间有横神经连接成梯形，两条神经索在头部汇合膨大，形成了简单的“脑”-梯形神经系统

节肢动物中昆虫的神经系统表现出更集中化和头部化的倾向。由脑和一条或多条神经索组成了中枢神经，其脑的体积更大、更复杂，神经索与周围神经的区别更加明显。--链状神经系统

脊椎动物的神经系统是高度集中和头部化的最复杂的神经系统，中枢神经系统包括由头骨保护的脑和由脊髓骨保护的脊髓，脑和脊髓施加控制全身的运动，对各种刺激作出反应。2.反射作用反射：通过神经系统对各种刺激所发生的反应反射弧：执行反射活动的结构基础

感受器传入神经元神经中枢传出神经元

效应器

◎反射作用可分为：

非条件反射：动物生来就有、在系统发育过程中所形成而遗传下来的、固有的反射。例如，食物直接刺激口腔，引起唾液分泌、膝跳反射、角膜反射等为非条件反射。

膝盖感觉神经股二头肌松弛运动神经股四头肌收缩条件反射：是指原本不能引起某一反应的中性刺激（或称为条件刺激），经过一个“学习”过程，变为能够引起反应。这个“学习”过程，就是把条件刺激与另一个原来就能引起反应的刺激（非条件刺激）同时给予，使它们彼此建立起联系。例如，每次给狗喂食时给以铃声，同时给以食物。多次结合后，当铃声一出现，狗的唾液腺就开始分泌，即铃声成为食物的信号。条件反射3.4.2.2激素调节（体液调节）

动物的各种生理机能是通过神经和激素两方面进行调节的。在作用方式上，神经调节通过神经纤维的传导而起作用，而激素则通过血液运输作用于组织细胞而实现其功能。1.激素的分类激素按其化学特性可分为：含氮化合物：肾上腺素、甲状腺素、胰岛素、生长素等类固醇：肾上腺皮质激素、性腺激素等2.激素调节的一般特点1.调节蛋白质、糖和脂肪等物质的代谢，维持代谢的正常进行；2.调节细胞外液的量和组成成分，使机体内的理化因素保持动态平衡；3.调节控制机体的生长、发育和生殖机能；4.配合神经系统对有害刺激和环境变化产生抵抗和适应能力。2.激素调节的一般特点5.激素调节具有特异性如：促甲状腺素只作用于甲状腺细胞，催乳素只作用于乳腺细胞。激素在广泛接触机体组织细胞的过程中，只作用于能够识别该激素的细胞，被激素作用的细胞称为“靶细胞”。6.各种激素的作用是相互联系和相互影响的如：生长素、甲状腺素、肾上腺素协同使血糖升高，胰岛素则降血糖，与之相拮抗。3.激素分泌的调节内分泌腺分泌激素的水平达到相对平衡，主要是通过反馈调节来实现的。即激素作用于靶细胞引起特定生理效应，而这种效应达到一定水平后，反过来抑制此种激素的分泌。当激素的效应低于某一水平时，反馈抑制消退，激素的分泌量加大。3.4.2.3免疫系统和疾病免疫：动物体抵御感染而使自己免患疾病的应答反应。免疫是机体的一种生理反应。免疫系统的任务就是消灭“异己”，保证身体的健康生存。免疫可分为：非特异性免疫特异性免疫

人体有两道防线

第一道防线：皮肤、粘膜、皮肤及粘膜的分泌物第二道防线：吞噬细胞、抗菌蛋白等抗菌物质

机体以上两道防线是生来就有的天然防御功能，对多种病原生物都有一定程度的防御作用，没有特殊的针对性，故称非特异性免疫。

1.非特异性免疫(1)探针带来细菌入侵(2)吞噬细胞赶赴“现场”(3)消灭入侵，恢复健康2.特异性免疫（1）特异性免疫（获得性免疫或适应性免疫）：这种免疫只针对一种病原。是经后天感染或人工预防接种(疫苗、类毒素、免疫球蛋白等)而使机体获得抵抗感染能力。（2）

特异性免疫的三个特点：

识别性记忆性

专一性（特异性）1796年首例接种牛痘预防天花3.免疫器官和免疫细胞免疫器官：胸腺、骨髓、脾脏、淋巴结、扁桃体、阑尾等免疫细胞：（1）巨噬细胞、单核细胞、粒细胞（2）淋巴细胞B细胞

T细胞

负责特异性免疫功能的，主要是以B－细胞和T－细胞为主的免疫活性细胞。免疫活性细胞在免疫器官内产生、成熟、运行和贮存。

B－细胞T－细胞

来源骨髓胸腺

寿命几天至十几天几年

占白细胞

总数

20％

80％

功能

体液免疫（抗体）细胞免疫记忆细胞免疫细胞活化后一部分变成------T－细胞攻击并杀死癌细胞

4.免疫性疾病

1.超敏反应（过敏）

过敏反应表现：打喷嚏，哮喘，风疹等。过敏源：花粉，地毯灰尘，食物中某些蛋白质等。机体抵抗某些异物所进行的免疫反应过强。

组胺的释放引起一系列过敏反应2.自身免疫疾病

自身免疫是指在长期感染、物理或化学因素