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文档简介

营养目录一、自养营养二、异养营养生物摄取营养的方式:自养:光合自养、化能自养

异养:吞噬营养、腐生营养营养类型是生物分界的主要依据之一:植物界是自养的,动物界是吞噬营养的,真菌界是腐生营养的

一、自养营养——绿色植物的营养㈠二氧化碳的摄取⒈叶的结构和功能

结构:

表皮组织(表皮):表皮细胞、气孔

基本组织(叶肉):栅栏组织、海绵组织维管组织(叶脉):维管束、维管束鞘;

C3植物、C4植物

5-2

功能:

光合作用、蒸腾作用

⒉气孔开关的机制和调节机制:保卫细胞胀缩。影响气孔开关的因素:

水量;CO2浓度;淀粉水解;K+浓度;相邻细胞㈡对矿物质的需要

表5-1

5-4

水培养(waterculture):在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。植物必需的大量元素:N、P、K、Ca、Mg、S植物必需的微量元素:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl肥料主要分氮肥、磷肥、钾肥3类,三者以不同比例混合起来而成复合肥。

㈢水和矿物质的摄取⒈根的结构和功能

根的功能:

吸收、固着、贮藏、合成根系类型:

直根系(taprootsystem):主根、侧根

须根系(fibrousrootsystem):不定根

根的结构:⑴根尖(从顶端向后顺序排列):

根冠、分生区、延长区、根毛区

⑵初生结构:

5-7

表皮:最表面的一层细胞;具根毛皮层:多层薄壁细胞;内皮层具凯氏带5-8

中柱:中柱鞘木质部:主要成分是导管分子和管胞5-9

韧皮部:主要成分是筛管或筛胞根顶端分生组织分裂分化,产生初生组织(初生结构),使根延长。

⑶次生结构

切向分裂次生韧皮部(外)形成层——————→次生维管组织次生木质部(内)

切向分裂木栓中柱鞘——————→木栓形成层周皮(次生保护组织)栓内层

形成层细胞分裂分化,产生次生组织(次生结构),使根加粗。

⒉根吸收水分和矿物质

⑴根毛区的吸收:吸水:水势梯度、渗透作用离子出入:膜内外的离子浓度、膜的电位差

⑵共质体(symplast)途径和质外体(apoplast)途径

非主要途径:一个细胞一个细胞地透过细胞膜进入。主要途径:共质体途径:胞间连丝互相连通;质外体途径:细胞壁、细胞间隙。水液进入中柱,必须穿过内皮层细胞膜。

⑶菌根(mycorrhizae):

种子植物的根和真菌的共生体,包括外生菌根和内生菌根。

附:食虫植物(猪笼草、捕蝇草、茅膏菜)

二、异养营养类型:吞噬营养(全动式营养、动物式营养)、

腐生性营养(吸收营养)

㈠食物和营养素

营养素(nutrients):糖类、脂类、蛋白质、维生素、矿物质(5大类)和水。⒈糖类:人类食物中的主要供能者。⒉蛋白质人体必需的氨基酸:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸⒊脂肪:人体必需的脂肪酸:亚油酸、亚麻酸

⒋维生素

水溶性维生素:VC、VB

脂溶性维生素:VA、VD、VE、VK

⒌矿物质人体需要矿物质最多的是:Na、Cl、K、P、My、Ca

㈡动物对食物的消化和吸收消化方式:细胞内消化、细胞外消化⒈细胞内消化:

原生动物(如:草履虫)、海绵动物

⒉细胞外消化:最早出现细胞外消化,细胞内消化仍占主要地位,如腔肠动物;以细胞外消化为主,也行细胞内消化,如扁形动物;

在消化道内,即细胞外消化,指高等动物(如:蚯蚓、昆虫及其他)。㈢人的消化系统

由消化道和消化腺两部分组成。消化道:口腔—咽—食管—胃—小肠—大肠—肛门消化腺:唾液腺、胃腺、肠腺、肝脏、胰脏等。

⒈形态结构⑴口腔

牙齿舌:辨味;搅拌、卷送、助吞咽;发音唾液腺(3对):腮腺、颌下腺、舌下腺

⑵咽

吞咽过程:

软腭上举封住鼻腔;舌上举封住口腔;

会厌软骨下弯盖住喉的开口,食物进入食管。⑶食管:食物从口入胃的通道。⑷胃:肌肉质囊,以贲门接食管,以幽门连十二指肠。

⑸小肠:主要的消化和吸收器官

包括:十二指肠、空肠、回肠管壁结构(从内向外):粘膜、粘膜下层、肌肉层、浆膜

⑹大肠:包括:盲肠、结肠(升结肠、横结肠、降结肠)、直肠

⒉食物的酶消化

⑴食物在口腔中的消化:以机械消化为主唾液腺—→淀粉酶(将淀粉分解成双糖)

⑵食物在胃中的消化:暂时贮存和消化食物胃腺—→胃液:盐酸(激活胃蛋白酶原,提供所需酸性环境)

蛋白酶(将蛋白质分解成中间产物)

—→粘液(保护胃粘膜)

⑶食物在小肠中的消化和吸收

①胰脏—→胰液:

胰淀粉酶(将淀粉水解成双糖)多种蛋白酶:胰蛋白酶、胰糜蛋白酶—肽链内切酶羧基肽酶、氨基肽酶—肽链外切酶(将蛋白质逐级分解)胰核酸酶(将核酸分解成核苷酸)胰脂酶(脂肪经胆汁的乳化作用后,被胰脂酶分解成脂肪酸和甘油)

②小肠腺小肠腺—→羧基肽酶、氨基肽酶、二肽酶

(将蛋白质的分解产物消化成氨基酸)蔗糖酶、乳糖酶、麦芽糖酶

(将二糖分解成单糖)小肠上皮—→二肽酶、双糖酶(促进蛋白质和糖的最后消化)

⒊营养物质的吸收

口腔、食管:基本无吸收作用胃:吸收少量水分小肠:吸收营养物质(糖、蛋白质、脂类的消化产物,及维生素、无机盐等)的主要部位

单糖、氨基酸—→毛细血管—绒毛上皮→

血液循环系统脂肪酸、甘油————→毛细淋巴管——→

大肠:吸收剩余的水分、无机盐类(主要是钠盐)和某些维生素。

⒋肝脏

肝脏是人体中最大的腺体,也是最重要的器官之一。肝脏的功能:⑴为脂肪的消化提供胆汁;⑵调节体液;⑶合成蛋白质及其他物质;⑷储存营养⑸解毒作用⑹吞噬功能

第五章思考题

1、名词解释:光合自养化能自养吞噬营养腐食性营养

直根系须根系凯氏带营养素2、叶的结构是怎样与其功能相适应的?3、说明气孔开关的机制,气孔开关有哪些调节因素?4、根尖包括哪几部分?各部分有何特点?5、试比较根的初生结构和次生结构。6、简述细胞内消化和细胞外消化。7、简述消化管管壁的内部结构。8、为什么说小肠是主要的消化和吸收器官?9、简述肝脏的功能。气体交换--呼吸

目录一、陆生植物的气体交换二、动物的气体交换——呼吸气体交换(gasexchange):生物体摄入O2,把细胞呼吸产生的CO2排放出去,这一O2和CO2交换的过程称为气体交换,即呼吸。

呼吸过程:

外呼吸、气体运输、内呼吸

(肺呼吸)

(细胞呼吸)

高等动、植物呼吸系统必备条件:⑴有足够的保持湿润的气体交换面;⑵有气体出入的管道;⑶与血液循环系统联系(高等动物)。一、陆生植物的气体交换㈠叶和气孔

叶是陆生植物气体交换的主要场所:⑴叶的上、下表皮有气孔,是气体出入的孔道;⑵气孔和叶肉细胞间隙组成通气系统;⑶蒸腾作用使叶肉细胞保持湿润表面

㈡茎和根的气体交换茎:幼茎—气孔、老茎—皮孔;细胞间隙根:幼根—根毛、幼根表皮;老根—细胞间隙

二、动物的气体交换——呼吸㈠水生动物全身细胞:原生动物、海绵、水螅等;身体表面:涡虫、蚯蚓等;鳃:鱼、虾、河蚌等(高等水生动物)6-2

6-3

特点:⑴表面积很大;

⑵有丰富的血液流过;

⑶逆流交换(countercurrentexchange)其他形式:呼吸树—海参;直肠鳃—蜻蜓㈡陆生动物皮肤呼吸6-1体内呼吸器官:⒈书肺和气管书肺(booklung):节肢动物蛛形纲所特有的呼吸器官。气管(tracheae):陆生节肢动物的主要呼吸器官,直接与组织进行气体交换。

⒉肺

陆生脊椎动物的呼吸器官,脊椎动物除鱼类外,都用肺呼吸。少数鱼类(肺鱼、总鳍鱼):鳔特化成肺;两栖类:肺内平或多褶,皮肤辅助呼吸;爬行类:肺多间隔,扩大气体交换面积;鸟类及哺乳类:肺高度发展㈢鸟类的呼吸系统

组成:鼻—咽—喉—气管—支气管—肺(网状气管系统);具气囊独特的呼吸方式:双重呼吸空气按一个方向出入肺,在吸气和呼气时,肺内均有富含氧的气体通过,气体交换连续进行(其他陆生脊椎动物仅在吸气时换气)。㈣人的呼吸系统

⒈呼吸道及气体交换组成:鼻—咽—喉—气管—支气管—肺(肺泡是肺的功能单位)肺中的气体交换只是单纯的扩散。

⒉呼吸动作

呼吸运动:胸廓节律性扩大和缩小,由此引起肺被动地扩张和回缩。呼吸运动决定于肋间肌和横隔膜的活动。呼吸运动的方式:

腹式呼吸、胸式呼吸、混合呼吸肺通气的动力:

负压呼吸

⒊肺活量(vitalcapacity)肺活量=潮气量+补吸气量+补呼气量

第六章思考题

1、名词解释呼吸逆流交换书肺气管

负压呼吸

肺活量2、高等动、植物的呼吸系统必须具备哪几个条件?3、说明鳃适于水生生物呼吸的特征。4、鸟类的呼吸系统是如何与其高代谢率相适应的。5、简述人肺的呼吸运动。本章结束物质在生物体内的运输目录一、植物的运输系统——维管系统二、动物的运输系统三、人的血液循环系统

单细胞生物通过细胞质流运送体内物质,细胞质的流动主要靠细胞溶质中的纤维,主要是肌动蛋白丝(微丝)的活动而实现的。一、植物的运输系统——维管系统

高等植物的维管系统具有运输和支持的双重功能——维管系统是根→茎→叶相通的运输系统和支架。

㈠茎的形态结构生长习性:直立茎、缠绕茎、攀援茎、匍匐茎

⒈初生结构顶芽的结构:

生长锥、叶原基、幼叶、腋芽原基茎顶端分生组织的分裂分化产生茎的初生结构。

茎的初生结构:表皮—单层细胞皮层—多层薄壁细胞;近表层为厚角细胞初生维管组织—分散的维管束单、双子叶植物的维管束髓—薄壁细胞

茎和根初生结构的比较:⑴有、无髓;⑵韧皮部、木质部的排列;⑶有、无内皮层;⑷有、无中柱鞘

⒉次生结构

形成层的产生:束中形成层、束间形成层切向分裂次生韧皮部形成层—————→

次生木质部

⒊周皮和皮孔(lenticels)茎的周皮来自皮层的薄壁细胞;皮孔是木栓层上的小孔。

⒋木材和年龄:木材、树皮(bark)、年轮(annualring)、心材(heartwood)、边材(sapwood)㈡水的运输和蒸腾作用

木质部的单向运输

⒈根压:吐水、伤流⒉茎内负压⒊蒸腾拉力内聚力学说(cohesiontheory):证明蒸腾拉力的模型以水分具有较大的内聚力而保证由叶至根水柱连续不断来解释水分上升原因的学说。㈢矿物质的运输一般溶于水中的矿物质由导管和管胞运输;也可由韧皮部运输。

㈣有机物质的运输

7-9

韧皮部的运输是“就近收集,就近供应”。⒈筛管的“装卸”机制——主动运输“同向运输”或“同向转移”(symport)

H+泵↓ATPH+到筛管外↓H+梯度、膜电位↑载体蛋白—H+↓受体构象变化载体蛋白—糖分子↓膜外→膜内

H+、糖分子释放筛管内

⒉压力流假说(pressureflowhypothesis):-11

一个从“装载”端到“释放”端的蔗糖浓度梯度,造成压力差,韧皮部液体的流动靠产糖端的压力“推”向另一端。

㈤营养物的储存一年生植物:果实、种子二年、多年生植物:各种器官(根、茎、果实、种子等)

二、动物的运输系统

㈠水管系统海绵动物:海绵动物的水管系统是动物界最早出现的运输系统。海绵动物的水管系统主要靠领细胞制造水流。

腔肠动物:胃水管系统

㈡`血液循环系统

⒈无脊椎动物的血液循环系统纽虫门:最早、最初级的循环系统,血管2-3条,全封闭;没有心脏,血流无一定方向;血细胞有核,血浆无色。环节动物门:封闭式循环,血流有一定方向。软体动物、节肢动物:开放式循环无脊椎动物血液的特点:血细胞无色,呼吸色素存在于血浆中。

⒉脊椎动物的血液循环系统

组成:心脏:血液循环系统的动力器官血管:血液循环的管道动脉:血液从心脏外流的血管;

静脉:血液流回心脏的血管;血液:分为血浆和血细胞两大部分脊椎动物血液的特点:血红蛋白存在于血细胞(红细胞)中,血浆无色。⑴鱼类的血液循环:一心房,一心室;单循环⑵两栖类的血液循环:两心房,一心室;不完全双循环

⑶爬行类的血液循环:两心房,一心室(具不完全纵隔);不完全双循环

⑷鸟类和哺乳类的血液循环:两心房,两心室;完全双循环

三、人的血液循环系统

㈠研究历史简述

㈡血管包括:动脉、小动脉、毛细血管、小静脉、静脉

㈢心脏

心脏的壁分3层:心内膜、心肌层、心外膜心脏分为4室:左、右心房,左、右心室

⒈瓣膜

右房室:三尖瓣;

左房室:二尖瓣;

主动脉、肺动脉:半月瓣

⒉心脏肌自主性、节律性、兴奋性、传导性、收缩性

⒊心搏和心脏传导系统心搏(heartbeat):心脏有节律的收缩和舒张产生了心跳,即心搏。

传导系统:窦房结结间束房室结房室束浦肯野氏纤维(心脏起搏点)

心动周期(heartcycle):心房收缩后舒张,心室收缩,然后舒张的过程。

心搏次数:每分钟心动周期的次数。

⒋心声用听诊器可以听到心脏收缩和瓣膜关闭的声音,即是心声。⒌心电图(electrocardiograph)用心电仪记录心脏搏动时心肌细胞发生的电流变化过程。⒍心血管硬化和冠心病

㈣血液循环(bloodcirculation)通过心脏节律性搏动,推动血液在血管中沿一定方向周而复始地不停流动。

⒈体循环(systemiccirculation)左心室收缩,O2-血进入大动脉,经各级动脉分支,进入毛细血管,和各组织器官进行气体和物质交换,然后经小静脉、静脉和大静脉,回到右心房。

⒉肺循环(pulmonarycirculation)右心室收缩,CO2-血经肺动脉进入肺,在肺泡毛细血管进行气体交换,排出CO2,吸入O2,O2-血经肺静脉返回左心房。

⒊冠状动脉循环

⒋血压

㈤血液⒈血浆主要成分是水,其中溶有多种物质,血浆蛋白在溶质中含量最大,包括:白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原。血浆本身存在着缓冲系统,血浆成分总是趋于稳定。

⒉血细胞

血细胞来自造血干细胞,成人的造血干细胞存在于骨髓中。

⑴红细胞:无核生活细胞;含血红蛋白,能携带氧。

⑵白细胞可分为六类:嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞淋巴细胞、单核细胞、杀伤细胞保护功能:吞噬;免疫

⑶凝细胞(血小板):巨核细胞残片

⒊血凝:级联反应(cascadereaction)

⒋血型和输血凝集(agglutination):红细胞聚集成团,称为凝集。凝集原和凝集素:抗原和抗体

血型系统:ABO系统

MN系统;Rh系统

㈥血液的运输功能各种物质在血液中的3种可能的存在状态:①溶于血浆或血细胞中;

②与血浆的某种蛋白质结合;③与红细胞的血红蛋白结合

⒈血红蛋白载运O2

血红蛋白氧的结合或分离决定于外界氧的分压;

代谢产生的CO2可调节血红蛋白携带氧的作用。

⒉CO2的运输

⒊CO中毒:血红蛋白和CO亲和力大于和O2的亲和力。

㈦淋巴系统

组成:淋巴管、淋巴器官、淋巴液淋巴器官:胸腺、脾脏、扁桃体、淋巴结淋巴液和组织液、血浆成分基本一样,但无红细胞而有淋巴细胞,具有重要的免疫功能。淋巴循环是运送淋巴液返回静脉的单向流,是血液循环回流的重要辅助系统。

第七章思考题

1、名词解释:年轮心材边材心博

心动周期心电图

血液循环体循环肺循环级联反应2、比较根、茎的初生结构。3、简述植物体内水分运输的内聚力学说。4、说明筛管运送有机物的同向运输机制,压力流假说的主要

内容是什么?5、以心脏结构的变化说明脊椎动物各纲血液循环系统的进化。6、血管分为哪几种?说明其结构特点。7、心脏如何起搏和进行传导?8、血液为何在血管中不会凝固?而流出血管后发生凝固?9、血液如何实现其运输功能?本章结束免疫

目录一、免疫作为一种防护机制的特点二、免疫的早期研究和应用三、两种免疫机制四、克隆选择学说五、免疫系统疾病六、免疫系统与癌

皮肤、呼吸道上皮层的粘液细胞、胃酸等的防护功能。免疫(immunity):鸟类、哺乳类等到抵制疾病的防护机制,机体对入侵异物的识别、排除和消灭的过程。

一、免疫作为一种防护机制的特点三个特点:

①识别自身和外物;②记忆;③特异性

二、免疫的早期研究和应用18世纪,英国医生真纳,用注射牛痘的方法治疗天花;19世纪,法国微生物学家巴斯德,狂犬病的治疗实验。

三、两种免疫机制体液免疫(humoralimmunity):依靠体液中的抗体实现的免疫。细胞免疫(cellularimmunity):依靠T淋巴细胞实现的免疫。㈠抗原抗原(antigens):任何体外物质进入人或动物体内,能和抗体结合或和淋巴细胞表面的受体结合,引起人或动物的免疫反应的都称抗原,如牛痘疫苗、移植器官等。半抗原(不全抗原haptens):本身无抗原性,与载体蛋白结合后有了抗原性的物质,如吗啡。抗原是蛋白质或多糖类大分子。

抗原决定子(antigenicdeterminants):抗原分子上能与抗体或与淋巴细胞表面受体结合的特定部位,在分子构象上与抗体互补或能与抗体分子嵌合的化学基团。抗原有特异性。㈡B细胞和T细胞

根据免疫功能的不同,淋巴细胞可分为B细胞和T细胞。

比较:①B细胞是体液免疫的细胞,T细胞是细胞免疫的细胞功能上互相影响;②两种细胞在未被抗原活化前,形态相似,但细胞表面蛋白却很不相同;③B细胞寿命短,T细胞寿命长;④B细胞多集中于淋巴器官中,T细胞还分布于血液、淋巴液中。㈢淋巴细胞的发生和发育

B细胞和T细胞的发育

中心淋巴器官:淋巴细胞生长、分化处,如:胸腺、腔上囊、红骨髓。外围淋巴器官:淋巴细胞集中处,如:淋巴结、脾脏、扁桃体。㈣免疫系统能识别自我和非我免疫的自身耐受性:免疫的对象是外物,对自身细胞不产生免疫反应。主要组织相容性复合体MHC:决定自身耐受性的一组特异的糖蛋白分子,人的MHC称HLA抗原。

MHCⅠ:分布于几乎身体全部细胞的表面;MHCⅡ:巨噬细胞和B细胞的表面。

MHC有两类㈤体液免疫通过B细胞实现的免疫,产生游离的抗体完成免疫反应。体液免疫的对象:病毒颗粒、细菌等。

抗原巨噬细胞、助T细胞↓①↓②浆细胞—→抗体—→初次免疫反应B细胞————————→

活化、克隆记忆细胞—→二次免疫反应克隆(clone):即无性繁殖系,由共同的祖先经无性繁殖而产生的相同的细胞群。

⒋抗体结构

抗体(antibody):游离在血液、淋巴液等体液中的一类特殊的球蛋白,主要是γ-球蛋白或称免疫球蛋白(immunoglobulin,即Ig)。共同结构:“Y”型四链分子;两个相同的抗原结合部位。

⒌免疫球蛋白的类别五类:IgM、IgG、IgA、IgD、IgE

⒍抗体的作用⑴沉淀和凝集

⑵补体反应

免疫反应激活、级联过程

补体系统—————————→破膜复合体

(一系列蛋白质分子)

⑶K细胞(杀伤细胞)的激活

⒎单克隆抗体(monoclonalantibodies)来自同一种B细胞的同一类抗体群。㈥细胞免疫通过T细胞实现的免疫,由T细胞直接完成免疫反应。细胞免疫的对象:寄生原生动物、真菌、外来细胞团块以及被病毒感染的自身细胞。⒈细胞免疫的机制和过程三类T细胞:胞毒T细胞、助T细胞、抑T细胞

共同结构:细胞表面都有用以识别抗原分子的受体;受体由两个肽链构成。T细胞的作用:①胞毒T细胞:消灭抗原②助T细胞:帮助各种免疫细胞

③抑T细胞:抑制淋巴细胞的活动,结束免疫反应

细胞免疫的过程:

抗原三类T细胞——→初次免疫反应

T细胞————→

活化、克隆记忆细胞——→二次免疫反应

⒉细胞免疫与器官移植

四、克隆选择学说

一种抗原侵入人体后,在无数种淋巴细胞中,只有表面本来就带有和这种抗原互补的受体的少数淋巴细胞能和抗原结合。一经结合,这种淋巴细胞就恢复了分裂的能力,连续分裂产生大量带有同样受体的淋巴细胞群。这一群细胞由于是同一来源,称为克隆。

五、免疫系统疾病㈠自身免疫病㈡过敏㈢免疫缺乏病㈣爱滋病

四、爱滋病

由人类免疫缺乏病毒(HIV)引起的获得性免疫缺乏综合症。HIV是一种RNA病毒,具逆转录性,可特异性地侵犯T淋巴细胞,破坏人的免疫功能。HIV在人体中最长潜伏期可达10年,最终导致人体免疫能力的全部丧失。HIV的传播途径;

血液、母婴、精液。

六、免疫系统与癌

免疫监视假说

思考题

1、名词解释:免疫体液免疫细胞免疫抗原抗原决定子

抗体克隆

单克隆抗体

爱滋病2、免疫作为一种防护机制有何特点?3、比较T淋巴细胞和B淋巴细胞。4、抗体的作用有哪几种?简要说明之。5、概述细胞免疫的过程。6、何谓克隆选择学说?水盐平衡和体温调节

目录一、体液调节——排泄和水盐平衡二、体温调节内稳态是生物体内部环境稳定不变的状态。内环境主要指体液,又称细胞外液,包括血液、淋巴液、组织液等。保持内稳态的一个主要机制是反馈(负反馈、正反馈)。

一、体液调节——排泄和水盐平衡㈠体液动物保持体液平衡的机制:①排泄:将代谢废物排除体外。②水盐平衡:调节水量,使体液盐分浓度稳定。㈡排泄排泄(excretion)

细胞代谢废物;排泄器官排遗(egestion)未进入细胞的食物残渣;消化器官

⒈转氨和脱氨动物代谢废物排除途径:

CO2—→呼吸系统;含氮废物(NH3、尿素、尿酸)—→排泄系统

⑴转氨

α-酮戊二酸是氨基的主要受体,各种氨基酸转氨的结果,都产生谷氨酸。

⑵脱氨或氧化脱氨

通过转氨和脱氨,氨基酸的氨基经过酮酸(主要是α-酮戊二酸)的传递,最终变为游离的NH3。

⒉氨的排除植物可再利用NH3,动物必须排除多余的NH3

⑴水生动物排泄NH3

NH3直接透过体表而溶于外界水中或从尿中排除。

⑵陆生动物排泄尿酸和尿素

一般说来,排泄尿酸是卵生动物的特点;排泄尿素是胎生动物的特点。尿酸:不溶于水,不影响体液渗透平衡;尿素:易溶于水,由氨经氧化形成,毒性小。

总之,动物的含氮废物本来是多样的,只是在进化过程中,动物适应于所在环境,水生动物大多发展了排泄氨的功能,进入陆地后,卵生动物发展了排泄了尿酸的功能,胎生动物发展了排泄尿素的功能。

㈢水盐平衡9-2

表9-3

⒈海洋动物如海洋鱼类(体液浓度低于海水)①体表鳞片可减少水从体表渗出;②不断饮入海水,通过鳃上特化细胞排盐;③含氮废物大多以NH3的形式从鳃排出,肾脏排尿少。

⒉淡水动物如淡水鱼类(体液浓度高于淡水)①体表鳞片可部分地防止水从体表渗入;②从不饮水,通过鳃上特化细胞从水中吸收盐类;③尿高度稀释。

⒊陆生动物陆生动物靠饮水和节水调节水盐平衡,陆生动物大多排浓尿。

㈣排泄和水盐平衡的器官⒈伸缩泡(contractilevacuole)原生动物调节水盐平衡的器官。

⒉原肾管(protonephridium):扁形动物、线形动物的排泄器官,主要作用是保证水盐平衡。原肾管由多分支的细管构成,有排泄孔通体外,每一小分支末端由焰细胞组成盲管。

⒊后肾管(metanephridium):环节动物、软体动物的排泄器官,两端开口的肾管,以肾口通体腔,排泄孔通体表,排泄物来自体腔液、血液。

⒋触角腺(绿腺):甲壳类动物的排泄器官,位于头部两触角基部,由腺体、管、尿囊三部分构成。

⒌马氏管(malpighiantubules):昆虫类的排泄器官,消化管后部伸出的细小盲管,经后肠通肛门。⒍脊椎动物的排泄器官——肾人的排泄器官的组成:肾、输尿管、膀胱、尿道⑴肾的结构肾的纵切面(外→内):皮质、髓质—→肾单位所在处;肾盂—→输尿管

肾单位(nephrons):

⑵尿的形成

肾小球中的血液,除血细胞和大分子物质外,过滤而入肾小囊中,滤出液的形成是由于血液的压力(流体静压)所促成的。这种滤出液在流过肾小管和集合管时,经过重吸收和分泌2个过程,再经过在集合管中的浓缩(高效的逆流交换),形成高浓度含氮废物以及其他无用或有毒物质的液体,即是尿,从输尿管排出。

肾的两个毛细血管网:第一个产生滤出液,进入肾小囊;第二个围绕肾小管,参与滤出液重吸收和分泌的过程。

⑶排尿人尿成分:

水96%,含氮废物2.5%,盐类1.5%;下丘脑分泌抗利尿激素,可调节尿量。⑷糖尿病血糖含量高于1.5g/L,超过肾脏的重吸收能力,致使尿中有糖。

⑸人工肾人工肾只是一个透析器。

㈤植物的体液

植物的体液(细胞间液)和土壤中的水(低渗环境)直接相通,细胞壁的存在使细胞在低渗环境中经常处于吸胀状态而不胀破;缺水时,细胞通过质壁分离、气孔关闭及各种形态变异,有效地保持体内的低渗水环境。

二、体温调节㈠体温与代谢

生命的代谢速率和温度有密切的关系。在生命活动的范围内,温度每增加10℃,生物的代谢速率一般要提高2-3倍。用Q10表示温度与代谢率的关系——Q10是温度增高10℃时的代谢率和原来代谢率的比数。

㈡变温动物与恒温动物外热动物(ectotherms):变温动物、冷血动物依靠外界的热,如日光辐射来维持体温。内热动物(endotherms):恒温动物、温血动物依靠本身代谢产生的能来调节体温。恒温的意义:①体温恒定,代谢活动就能正常地进行②有了自主的体温调节,动物就能摆脱环境的限制。

㈢形态结构和生理适应⒈隔离和缓冲例:拟步行虫、骆驼的适应特征隔离:将刺激阻挡于身体之外。

缓冲:使刺激引起的效应减少到可耐受的范围之内。

⒉逆流交换例:水鸟足

动脉和静脉紧密相靠,形成平行的但流向相反的血流,血液循环保持了身体的高体温和附肢的低体温。

㈣体温的行为调节⒈爬行动物9-14

⒉松鼠9-15

⒊昆虫

㈤恒温动物体温调节的反馈机制下丘脑是体温调节中枢所在地。下丘脑感受体温,并进行调节,使体温保持正常。

㈥蛰伏动物休眠时潜伏在土中或洞穴中不食不动的状态,如冬眠、夏眠。

第九章思考题

1、名词解释:排泄排遗原肾管

后肾管

马氏管

肾单位

外热动物内热动物2、不同类别的动物排泄的含氮废物有何不同?3、试比较海洋鱼类和淡水鱼类保持水盐平衡的机制有何不同?4、简述肾单位的组成。5、人体内尿液是怎样形成的?6、简述体温调节的隔离与缓冲机制。7、为什么说逆流交换是生物界普遍存在的高效的交换机制?本章结束神经系统目录一、神经系统基本结构二、反射弧三、神经冲动的传导四、突触和神经递质五、神经系统的进化六、脊椎动物的神经系统

应激性:细胞对外界刺激发生反应的特性。有利刺激→正的趋性反应有害刺激→负的趋性反应无关刺激→不反应多细胞动物由神经系统、内分泌系统调控机体反应,两个系统的活动相辅相承。植物有激素,但没有神经系统。

一、神经系统基本结构

㈠神经元(neurons)

神经系统的基本结构和功能单位,即神经细胞,由细胞体和从细胞体延伸的突起所组成。结构:

细胞体:细胞核、线粒体、高尔基体、尼氏体、神经元纤维

突起:树突:传入纤维轴突:传出纤维

神经膜细胞(施旺细胞)、髓鞘、郎飞节;神经末梢

种类:两极神经元

多极神经元单极神经元(假单极神经元)

㈡神经胶质细胞

少突胶质细胞、星状胶质细胞

㈢神经和神经节

神经(nerve):由多个神经元伸出的神经纤维(轴突或树突)组成并行成束的神经纤维,各有髓鞘包围,外围以结缔组织的鞘。神经节(nerveganglion):神经元胞体集合而成的结节状结构,表面有结缔组织包被。二、反射弧

反射:机体通过中枢神经系统对体内、外刺激所产生的有规律的反应。反射弧是实现反射活动的神经结构。反射弧(reflexarc):

从接受刺激到发生反应的全部神经传导途径,由感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器组成。

脊椎动物的反射弧至少包含传入和传出2个神经元,一般的反射弧都有3个以上的神经元参加反射牵连的中间神经元愈多,引起的反射活动愈复杂。三、神经冲动的传导

神经冲动的传导是一个需能的代谢过程

㈠离子和神经冲动

神经细胞膜极性的形成:①具Na+-K+泵,维持离子在细胞膜内外的不平均分配;②膜对Na+、K+的透性不同,加强了膜外的正电性;③细胞内有很多带有负电的大分子,加强了膜内的负电性。

静息电位(restingpotential):神经纤维在未受到刺激时,细胞膜内、外两侧存在着电位差,表现为膜电位外正内负。

㈡神经冲动的传导:电化学的过程

神经受刺激时,细胞膜的透性发生急剧变化,神经冲动伴随Na+大量流入和K+大量流出而发生(正反馈倍增过程)。

动作电位(actionpotential):

神经纤维受刺激时,膜电位发生一周期性变化(短暂的可逆性变化),从Na+的渗入变为外负内正,到K+的渗出恢复到原来的外正内负。

神经冲动的传导:动作电位沿神经纤维的顺序发生。

特点:①动作电位的出现非常快;②全或无形式;③单向传导。

㈢髓鞘和神经传导速度

有髓鞘纤维的跳跃式传导:加速;节能。四、突触和神经递质

㈠突触(synapse):

神经元之间特殊的接点,一般指一个神经元的轴突与另一神经元的树突或胞体表膜之间的接点,较新的研究表明轴突-轴突、树突-树突、胞体-胞体都可有突触相接。

⒈电突触和化学突触

电突触:无脊椎动物主要是电突触。①突触前后两膜间隙小(<2nm),神经冲动可直接通过,速度快;②传导无方向。化学突触:脊椎动物主要是化学突触。①突触前后两膜间隙大(20~50nm),神经递质参与传导;②定向传导。化学突触传导神经冲动的机制:

Ca2+、神经递质、递质受体、动作电位、胆碱酯酶

⒉兴奋性突触和抑制性突触㈡神经递质

哺乳动物中最普遍的2种神经递质:

乙酰胆碱(外周神经系统主要的神经递质)

去甲肾上腺素(脑中常见的神经递质)

中枢神经系统的其他神经递质:多巴胺、血清素、5-羟色胺、

γ-氨基丁酸等氨基酸衍生物

神经递质影响突触后膜的两种机制:形成或关闭离子通道;启动第二信使神经调节物:小肽分子调节细胞对主要神经递质的反应。

㈢突触和整合

一个神经元就是一个整合器,接受信息,加工信息,产生兴奋或抑制。⒈果蝇的记忆实验;⒉海免的记忆实验

五、神经系统的进化

原生动物:没有神经系统,细胞原生质接受刺激,调节机体反应。海绵动物:体壁细胞感应刺激产生反应。㈠网状神经系统:腔肠动物

动物界最早出现的神经系统是腔肠动物的网状神经系统。㈡两侧对称的神经系统

神经系统的进化方向:从分散到集中⒈梯形神经系统:扁形动物

1对脑神经节

1对神经索横神经⒉链状神经系统:环节动物、软体动物、节肢动物

特点:①神经细胞集中成神经节,神经纤维聚集成神经;神经细胞体在周围,神经纤维在中央(无脊椎动物共同特征);②已可分为中枢和外围两个部分。

⒊管状神经系统:脊椎动物

特点:神经管前部发育成脑,后部发育成脊髓。六、脊椎动物的神经系统

中枢神经系统——脑、脊髓周围神经系统——脑神经、脊神经、植物性神经

㈠中枢神经系统(centralnervoussystem)⒈脑脊膜和脑脊液脑脊膜:硬膜、蛛网膜、软膜脑脊液:3层脑膜之间、脑的内腔(脑室)、脊髓的中央管

⒉脊髓

形态:脊髓是一条灰白色长管,位于椎管中。结构:灰质(在内):胞体、突触、交织的神经纤维;白质(在外):成束的神经纤维。功能:①传导;②反射中心

⒊脑

到了鸟类和哺乳类,脑已成了神经系统的中心。

⑴脑的发育和进化

→端脑—→大脑→前脑—→间脑—→丘脑、下丘脑神经管前端→原脑—→中脑—→中脑—→中脑→菱脑—→后脑—→小脑、脑桥→末脑—→延髓神经管后端→脊髓

脊椎动物的脑:大脑、丘脑、下丘脑、中脑、小脑、脑桥、延髓等部分。其中,中脑、脑桥和延髓称为脑干。

脑的进化趋势:大脑日益发达,小脑越来越重要,中脑相对变小,重要性降低。

⑵大脑

大脑的进化表现为大脑皮质的发展——鱼类:白质在表面,灰质在内部,只有嗅觉功能;两栖类:原皮质,以嗅觉为主;爬行类:新皮质出现;鸟类:无新皮质,纹状体发达;哺乳类:新皮质发展,成为感觉和运动的控制中心。

①人的大脑

结构:大脑两半球、回与沟;

灰质(皮质)和白质(髓质);脑室、脑脊液

②大脑皮质功能定位感觉区和运动区

中央沟前为身体运动区,中央沟后为身体感觉区。功能定位有一定的控制格局,传导径路左右交叉。

③联络区——语言和记忆

联络区是除感觉区和运动区外大脑皮质其他部分。人大脑皮质的感觉区和运动区相对较小,联络区发达。联络区是连通大脑各区以及大脑和脑的其他部分的中间神经元,来自各处的神经冲动,经过联络区的整合,才成为有意义的神经活动过程,产生如记忆、学习、推理、想象、心理活动等高级智慧活动。学习和记忆:神经通路;RNA与蛋白质

④脑电图:用脑电仪记录脑的电活动。

⑶丘脑:重要的感觉整合中心,来自脊髓和脑后部的感觉冲动要在丘脑转换神经元后入大脑。

⑷网状激活系统(reticularactivatingsystem)在丘脑、中脑、延髓和脑桥的深部,有由神经细胞体和纤维组成的复杂的神经网。网状激活系统的神经元是非特异的,传入神经、传出神经都进入此系统形成突触,此系统对输入、输出的信息进行筛选、整理、调控(强化或抑制)。

⑸下丘脑(丘脑下部):内脏机能的重要控制中心;·水盐代谢、体温、食欲和情绪反应的调节中枢;·调节垂体的分泌活动,并通过垂体影响其他分泌腺的分泌活动;·调节神志,控制清醒和睡眠。

⑹边缘系统

脑桥前部,大脑和丘脑的边缘部分(包括海马体和杏仁体等),一穹窿形的区域一个统一的功能系统,它的神经元将下丘脑与大脑皮质联系起来,其活动与情绪、动机、行为有关。

⑺中脑:四叠体—视觉和听觉的反射中枢

⑻小脑结构:小脑两半球、蚓部;灰质(表层)与白质(内部)功能:调节各肌肉的活动,以保持动物身体的正常姿势

⑼脑桥:·脑各部分联系和整合的环节;·协调小脑两半球的活动;·呼吸中枢

⑽延髓:

脑的最后部分,和脊髓相连接。·含多种“活命中枢”,即呼吸中枢、心搏和血压中枢等;·维持生命的必要反射中枢,吞咽、呕吐、咳嗽、喷嚏等。

㈡周围神经系统(peripheralnervoussystem)⒈脑神经(12对)主要分布于头部的感官、肌肉、腺体Ⅰ嗅神经(感觉神经)Ⅱ视神经(感觉神经)Ⅲ动眼神经(运动神经)Ⅳ滑车神经(运动神经)Ⅴ三叉神经(混合神经)Ⅵ展神经(运动神经)Ⅶ面神经(混合神经)Ⅷ位听神经(感觉神经)Ⅸ舌咽神经(混合神经)Ⅹ迷走神经(混合神经)Ⅺ副神经(运动神经)Ⅻ舌下神经(运动神经)

⒉脊神经(31对)均为混合神经,顺序分布到身体一定部位的感受器和效应器。背根→背支—→背部皮肤肌肉

脊神经腹支—→胸腹,四肢皮、肌腹根→(出椎间孔)脏支(自主神经支)—→内脏㈢自主神经系统(autonomicnervoussystem),又称内脏神经系统分配到心、肺、消化管及其他脏器的神经系统。组成:交感神经系统、副交感神经系统特点:①不受意志的控制;②脏器受交感、副交感神经的双重支配,二者作用相反。结构:自主神经系统只有传出神经,含有两个神经元。

交感神经系统:①节前神经元胞体位于胸部和腰部的脊髓灰质中;②交感神经节位于脊髓两侧,形成交感神经链。

副交感神经系统:①节前神经元胞体位于脑干和骶部脊髓灰质中;②副交感神经节位于所支配器官附近。递质:自主神经系统通过释放递质使所支配的效应器发生反应。交感神经系统的运动纤维释放去甲肾上腺素;副交感神经系统的运动纤维释放乙酰胆碱。

第十章思考题1、名词解释:神经元

神经神经节反射弧静息电位动作电位

突触

中枢神经系统

周围神经系统

网状神经系统

自主神经系统2、说明神经元的结构。3、简述神经冲动的传导过程。4、无髓鞘神经纤维和有髓鞘神经纤维传导神经冲动的机理有何不同?5、电突触和化学突触各有何特点?以化学突触为例说明兴奋在神经元之间的传递。6、简述动物界神经系统进化的途径。7、说明脊髓的结构和功能。8、人脑由哪几部分组成?简述各部分的功能。9、自主神经系统的主要特点是什么?交感神经和副交感神经的主要区别是什么?本章结束感受器和效应器目录

一、感受器二、效应器

感受器:接受外界和体内刺激的器官。效应器:接受神经中枢的指令对刺激发出反应的器官。一、感受器

㈠感受器和感觉

单细胞生物、多细胞生物的感受器。

感觉器官感受刺激的过程是一个换能和放大的过程,将刺激的能量转变为生物电能。

感受器电位

动作电位

刺激—→感受器——→神经元——→脑——→感觉

换能翻译

㈡物理感受器

感受接触、压力、地心引力、张力、运动、姿势以及光、声、热等的感受器。

⒈触压感受器

感受冷、热、振动、触、痛、深部压力等的感受器,如:神经末梢、触觉小体、环层小体。特点:动作电位消失得很快。

⒉本体感受器(proprioceptors)

有关肌肉、腱和关节的张力和运动的感受器。⑴肌梭:能感受肌肉的伸展和收缩。⑵腱梭:能感受肌肉末端附于骨上的肌腱的伸展。⑶关节感受器:能感觉关节韧带的运动。特点:连续发生动作电位,直到位置复原。

⒊热感受器

昆虫体表、蛇口两侧、哺乳动物皮肤和舌。

⒋平衡和听觉⑴平衡囊:有平衡石的囊。

水母、栉水母、甲壳动物⑵平衡棍:后翅变异成棒状。

双翅目昆虫

⑶侧线器官(laterallineorgans):感受波浪和水流的器官,鱼类、水生两栖类和两栖类幼体位于头部和身体两侧皮肤中的管状构造。

⑷听觉和耳

耳的进化:

圆口类、鱼类—内耳(无听觉,仅平衡觉);两栖类—内、中耳(开始发生听觉)爬行类—内、中、外耳耳的结构:

外耳—耳廓、外耳道、鼓膜

中耳—鼓室、听小骨(锤骨、砧骨、镫骨)、咽鼓管

内耳(迷路)—前庭器(前庭、半规管)、耳蜗

振动传导:

鼓膜→听小骨链→卵圆窗膜→前庭阶外淋巴→前庭膜→蜗管内淋巴→基底膜→鼓阶外淋巴→圆窗膜

感受听觉:

基底膜振动→毛细胞与复膜相对位置变化→毛细胞膜电位变化→耳蜗神经纤维产生动作电位→大脑皮质听觉中枢→听觉⒌视觉和光感受器

⑴眼的结构和功能

眼球结构:眼球壁:

外膜—角膜、巩膜

中膜—虹膜、睫状体、脉络膜

内膜—视网膜折光系统:(角膜)、房水、晶状体、玻璃体

⑵视网膜和视神经

视网膜(retina)是眼球壁内层,眼的感光装置,是神经的一部分。视网膜结构:外层:色素上皮层内层:

神经层:感光细胞层——视杆细胞、视锥细胞;两极细胞、神经节细胞等

黄斑、中央凹、生理盲点

视觉的形成:视觉是由眼、视神经和视觉中枢的共同活动完成的。光线入眼,经过折光系统发生折射,在视网膜上成像,刺激感光细胞,发放冲动沿视神经传入视觉中枢,产生视觉。

⑶眼的调节功能

明暗调节:

虹膜放大和缩小,起着光栏的作用;两种感光细胞具有不同的感光特性。远近调节:

由角膜、晶状体以及眼球中液体组成调节系统。

⑷近视、远视和散光

近视:眼球的前后径过长,或角膜弯曲度增大;远视:眼球的前后径过短,或角膜弯曲度变小;散光:角膜或晶状体弯曲度不均

⑹视觉的化学

生物感光机制(共性):通过感光色素接受光的刺激,经电子激发从低能轨道进入高能轨道。

植物:电子激发

光合作用叶绿体———→氧化叶绿体动物:电子激发

光是信息的载体视紫质——→色素分子构象改变

视锥细胞:视紫蓝质→视黄醛、光视蛋白

3种:绿视锥细胞、蓝视锥细胞、红视锥细胞视杆细胞:视紫红质→视黄醛、视蛋白

⑺复眼(compoundeye):甲壳类和昆虫等节肢动物的眼,由许多小眼镶嵌成像。小眼结构:

小眼面(角膜)、晶状体、小视网膜、视杆细胞、色素细胞特点:①对光的闪烁特别敏感;②感知电磁光谱幅度宽;③感知偏振光。

㈢化学感受器

⒈涡虫:

头部两侧各有一个含多种纤毛的纵沟是涡虫的化学感受器。

⒉昆虫感觉毛(嗅觉、味觉、异性识别等)

⒊人的味觉和嗅觉味觉:舌上的味蕾舌面有对甜、酸、苦、咸四种味道的敏感区嗅觉:鼻腔顶端粘膜(嗅觉上皮)有气味的分子溶于鼻粘膜表面的液体中而为嗅觉细胞所感知。二、效应器

主要是运动反应和实现运动反应的效应器。㈠肌肉与肌肉收缩

⒈无脊椎动物

腔肠动物:最早的肌肉出现在腔肠动物,无独立肌细胞,内外体壁细胞基部具肌纤维,形成纵肌层(外)和环肌层(内)。

线形动物:中胚层每个细胞部分分化为肌纤维,其他多细胞动物的肌肉都是来自中胚层。

无脊椎动物的肌肉大多是平滑肌(软体动物、节肢动物也有骨骼肌)。

⒉脊椎动物⑴骨骼肌:横纹肌、随意肌结构:肌腹(中部)—肌纤维平行排列

肌腱(两端)—致密结缔组织

如:人的上臂肌肉(起点、止点;屈肌、伸肌)

⑵皮肤肌位于皮肤之下与皮肤相连的骨骼肌,如:表情肌。

⑶神经肌肉接点(neuromuscularjunction):神经纤维末梢与肌纤维以突触的形式相连,这种联系点称为神经肌肉接点。神经肌肉接点是突触的一种形式,即神经-肌肉突触,突触的递质是乙酰胆碱。

运动单位(motorunit):一个神经元和它所支配的肌纤维组成一个运动单位。

神经肌肉接点的传递过程:运动神经末梢去极化→Ca22+进入神经膜内→乙酰胆碱释放与终板上受体结合→终板电位→肌膜动作电位→肌纤维收缩→胆碱酯酶水解乙酰胆碱→终板复极化

⒊肌肉收缩

⑴单收缩(singlemuscletwitch)

当肌肉接受单个刺激时,发生一次迅速的收缩,称为单收缩。收缩过程:潜伏期、收缩期、舒张期

⑵全或无反应

肌纤维对于刺激的反应,和神经纤维一样,具有全或无的特性。刺激或有效或无效,而无高效、低效之分。⑶收缩的总和

低频率的单个刺激产生各自分离的单收缩。刺激频率增加,各个刺激引起的单收缩融合、叠加,形成收缩的总和。迅速的重复刺激所产生的强大的持续收缩,称为强直收缩(tetanus)。时间总和;空间总和⑷肌肉收缩的机制

①骨骼肌纤维的超微结构

肌球蛋白丝:肌球蛋白分子

肌肉→肌纤维→肌原纤维→

肌动蛋白丝:肌动蛋白分子

原肌球蛋白分子、肌钙蛋白分子

I带、A带、H区、Z线、M线肌节:Z线之间,一个A带加前后各半个I带

②肌肉收缩的过程

肌肉收缩的滑行学说:粗肌丝的头-细肌丝肌动蛋白结合点→向H区划动→肌动蛋白丝移向H区→分开、再结合、再划动→肌节缩短

③肌肉收缩需要Ca22+的参与动作电位发生时,肌质网释放大量Ca2+

Ca22+

+肌钙蛋白→肌钙蛋白改变构象→原肌球蛋白位移→暴露结合位点

④肌肉收缩是耗能的过程

肌球蛋白的头有ATP酶,它连续分解ATP→ADP+Pi,同时放能,实现划动;去极化终止时,肌质网需ATP供能,Ca2+泵将Ca2+吸收回去贮存。㈡体色反应

动物随环境颜色改变体色,是对环境的适应,既可逃避敌害,也便于捕猎食物。⒈色素细胞:具有色素体(一种特殊的细胞器,含有色素)⒉色素

⑴黑素

存在:脊椎动物皮肤性质:酪氨酸衍生物颜色:黑⑵眼色素

存在:无脊椎动物性质:色氨酸衍生物颜色:黑、黄、褐、红⑶类胡萝卜素

存在:广泛性质:来自植物的合成物颜色:红、褐⑷蝶呤

存在:蝶翅性质:与类胡萝卜素一同存在颜色:白、黄、红

⒊色素流动的调节

受神经或激素调节,或同时受二者的双重调节。神经调节:神经冲动传到色素细胞外面的肌纤维,肌纤维收缩而使色素粒展开,体色变深,如:乌贼激素调节:激素→血液→调控色素细胞的收展。如:褐虾双重调节:

光神经

如:皮肤感受器—→动作电位—

→脑→垂体→激素分泌

㈢生物发光

如何发光:①多数发光动物能产生发光的物质荧光素;②依靠生活于体内的发光细菌而发光发光的意义:①借助发光引诱其他生物供食用;②靠发光吸引异性;③遇警时施放发光分泌物惊吓对方

㈣其他效应器

刺细胞、丝泡、粘液泡

第十一章思考题

1、名词解释:感受器效应器本体感受器侧线器官视网膜复眼神经肌肉接点

运动单位单收缩强直收缩2、空气的振动是怎样转变成听觉的?3、比较人眼与照相机的异同。4、阐述骨骼肌收缩的滑行学说。

本章结束

激素目录一、植物激素二、动物激素三、激素的作用机制

激素(hormones),又称化学信使,是特定细胞合成的能使生物体发生一定反应的有机分子。特点:①微量;②短命;③特异性

一、植物激素一般从生长旺盛的组织产生,如茎尖和根尖的分生组织。常见的植物激素:生长素、赤霉素、细胞分裂素、多胺、乙烯、脱落酸

㈠生长素⒈生长素的研究历史和化学性质生长素是发现最早的植物激素。12-1

12-2

12-4

化学性质:吲哚乙酸IAA

⒉生长素在植物体内的分布和作用分布:从植物的茎顶端分生组织中合成,分布到植株各部和根中。特点:极性运输

作用:⑴生长素刺激植物生长(作用具有两重性)

促使插枝生根

⑵生长素和向性

向光性;向地性12-5⑶生长素和顶芽优势(apicaldominance)从顶芽开始的生长素浓度梯度,顶芽、侧芽对生长素的敏感性不同。细胞分裂素的作用。⑷生长素和果实发育授粉时子房接受了花粉带来的生长素,才能抑制离层的产生。⑸生长素的其他生物学效应促进植物休眠;抑制块茎、块根和鳞茎的发育;增加棉花、果树的坐果率;疏花疏果;诱导菠萝开花等。

⒊生长素的作用机制⑴酸生长假说:生长素刺激受体细胞产生H+,细胞壁因环境酸化而变得疏松。⑵促进RNA和蛋白质的合成生长素一方面使细胞变得疏松,同时还促进蛋白质的合成,从而实现细胞生长。

⒋人工合成的生长素萘乙酸、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、4-碘苯氧乙酸㈡赤霉素:几十种类似化合物的总称,最常见的是赤霉酸。

分布:在茎顶端分生组织、幼叶中合成,普遍存在于植物各种器官和组织之中,未成熟的种子中含量最高。作用:⒈刺激细胞延长(最突出的作用);

⒉诱导α-淀粉酶的形成;

⒊促进花粉萌发和花粉管的生长;

⒋抑制种子生成

㈢细胞分裂素:所有能促进细胞分裂的化合物的统称,如激动素、玉米素、苄基腺嘌呤等。分布:植物体内生长旺盛的部位,如:根尖、胚、果实等作用:⒈促进细胞分裂(主要作用);

⒉诱导芽分化;

⒊促种子萌发、果实发育、开花等;

⒋防止或延缓器官衰老;

⒌参与顶芽优势的产生

㈣多胺:一类含有两个或更多氨基的化合物例如:尸胺、腐胺、亚精胺、精胺作用:促进某些组织的生长,维持膜的正常功能。

㈤乙烯(气体)分布:多种植物器官,特别是正在成熟的果实中;生长素能刺激乙烯的产生。作用:⒈抑制茎的延长;⒉抑制大多数植物开花;⒊促进水果成熟;⒋促进组织和器官老化

㈥脱落酸分布:多种植物器官,在将要脱落的或进入休眠的器官中含量较多。作用:⒈促进离层产生;⒉抑制生长,促进休眠

㈦光周期和开花⒈光周期

光周期现象(photoperiodism):植物对白日(光照)和黑夜(黑暗)时间长短的反应。

根据光周期特性,植物可分为:⑴长日植物:日照时间长于临界日长时开花的植物;⑵短日植物:日照时间短于临界日长时开花的植物;⑶日中性植物:没有临界日长,长日照、短日照下均可开花的植物。

例如:短日植物苍耳对光暗组合的反应光周期反应不是对光照期的长短,而是对黑暗期的长短发生的反应——长日植物应是短夜植物,短日植物应是长夜植物。如果暗期短于临界暗期,长日照植物开花;如果暗期长于临界暗期,短日照植物开花

在长光期中给一短暂的暗间断,长、短日植物开花与否依旧;在长暗期中给一短暂的光间断,短日植物不开花,长日植物开花——植物体内存在光敏感物质。

660nm红光能抑制短日植物开花,诱导长日植物开花;730nm远红光能诱导短日植物开花,抑制长日植物开花。两种光波能够互相消除影响,最终的影响取决于最后一次光照——光敏感物质以两种形式存在。

⒉光敏色素化学性质:

蛋白质与色素相结合的物质,具光敏感性。存在形式:

红光吸收形式Pr(吸收高峰位于660nm红光区);

远红光吸收形式Pfr(吸收高峰位于730nm远红光区)。

两种形式互相转化。

植物的光周期反应可能涉及两种机制:

①光敏色素感知昼夜的机制;

②生物钟机制⒊成花素

柴拉轩的实验说明叶片是感受光刺激的器官。

叶接受刺激后产生了激素,从叶移行到芽而使芽分化为花芽,这种激素被命名为成花素。

苍耳叶接受短日照后产生的开花刺激物可通过嫁接的愈合而传递,从而引起处于不适宜光周期下的植株开花。二、动物激素特点:①种类多;

②特异性高;③有专门产生激素的器官—内分泌腺

㈠内分泌腺(endocrineglands)有丰富的血液供应,但没有分泌管的一类腺体(无管腺);分泌的激素靠血液运输。动物的有些激素是由分散的细胞产生的。㈡无脊椎动物的激素(以研究最多的几类动物为例)⒈环节动物的激素

例如:沙蚕脑神经节分泌激素①促进沙蚕生长和再生;

②抑制沙蚕性发育

⒉甲壳类的激素例如:虾、蟹复眼眼柄中某些神经组织分泌激素①色素变化;

②控制蜕皮⒊昆虫发育的调节激素昆虫变态发育的激素控制:脑激素、蜕皮激素、保幼激素

小结:①无脊椎动物与脊椎动物有一些相同或相似的激素;②无脊椎动物与脊椎动物一样,也常通过两种互相拮抗的激素实现调节;③无脊椎动物的激素大多来自神经系统,也有来自内分泌腺的。㈢脊椎动物的激素

人体的内分泌腺

⒈甲状腺:人体最大的内分泌腺

*位置:喉下气管两侧和腹部*结构:被膜、滤泡*激素与作用:甲状腺素,三碘甲腺原氨酸调节机体的物质代谢、生长发育,影响神经系统的兴奋性。降钙素

降低血液中钙的浓度。*有关病症:甲状腺机能亢进;甲状腺机能减退;甲状腺肿

⒊胰岛(isletsofLangerhans)*位置:胰脏*结构:分散的小细胞群*激素与作用:

α细胞:胰高血糖素

——升高血糖;

β细胞:胰岛素——降低血糖;

δ细胞:生长激素抑制素——抑制胰岛分泌胰岛素和胰高血糖素。*有关病症:糖尿病

⒋肾上腺

*位置:附着在肾脏上端

*结构:分为皮质和髓质

*激素与作用:髓质:肾上腺素、去甲肾上腺素

引起血压上升、心跳加快、代谢率

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