Transcript 生命活动的调节 - 南京市教研室

南京市梅园中学
丁征
人
和
高
等
动
物
生
命
活
动
的
调
节
内
环
境
与
稳
态
细胞生活
的环境
内环境稳态
的重要性
单细胞生物直接与外
界环境进行物质交换
多细胞生物的细胞生
活在细胞外液（即内
环境）中
稳态的概念
调节机制
意义
生命活动的
调节方式
神经调节
体液调节
免疫调节
细胞外液的成分
渗透压、pH值、
温度、血糖
关于外界环境——体液——内环境
内环境的“内”与“外”是相对的，从细胞的角度看就是
细胞外液，从人体的角度相对于人体的外界环境而言，细胞外
液就是内环境。
O2、养料
O2、养料
外界环境
内环境
细胞内液
CO2、废物
CO2、养料
通过淋巴管道
体内细胞是通过内环境间接
淋巴
组织液
与外界环境进行物质交换的。 血浆
内环境
1. 内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物没有所谓的内环境；
2. 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的液体应
算作外部环境；
3. 体内的一些液体如尿液、原尿、消化液等不是细胞外液；
4. 一般地，外界物质要首先进入血浆，然后进能进入组织液；
体温调节
寒冷
冷觉感受器
体温恒定
散热↓
皮肤血管收缩，血流量减少
骨骼肌不自主战栗
皮肤立毛肌收缩
汗腺分泌汗液减少
代谢↑
产热↑
肾上腺素↑
下丘脑体温调节中枢
温觉感受器
散热↑
炎热
体温恒定
垂体
甲状腺素↑
甲状腺
皮肤血管舒张，血流↑
汗腺分泌汗液↑
立毛肌舒张
水的平衡
水的来源有三条，对水平衡意义最大的是饮水和食物，物质代
谢产生的水是相对稳定的。水的去路有四条，对水平衡意义最
大的是肾脏排水，这是惟一可调节的排出途径；只有大肠排出
的水中含有未进入机体组织的水。
水平衡调节
饮水不
足，体
内失水
过多，
食过咸
细胞
外液
渗透
压升
高
下丘
脑渗
透压
感受
器
下丘
脑神
经分
泌细
胞
大脑皮层
细胞外液渗透压下降
垂体
后叶
渴觉
抗利
尿激
素
饮水
肾小
管集
体合
管重
吸收
水
尿量
减少
无机盐的平衡
来源
去路
特点
食物中
的Na＋
人体内
的Na＋
肾（尿）（主要）
皮肤（排汗）
大肠（排便）
多吃多排
少吃少排
不吃不排
食物中
的K＋
人体内
的K＋
肾（尿）（主要）
大肠（排便）
多吃多排
少吃少排
不吃也排
肾上腺皮质
（＋） （－）
血Na＋降低
血K ＋升高
醛固酮
（＋） （－）
肾小管、
集合管吸
Na ＋排K ＋
血Na＋升高
血K ＋降低
无机盐的
平衡调节
血糖调节
下丘脑另一区域
食物
血糖↑
胰岛素
CO2+H2O+能量
胰岛B细胞
脂肪酸等非糖物质
肌糖原
尿糖
肝糖原
胰高血糖素
胰岛A细胞
肾
上
腺
素
血糖↓
下丘脑另一区域
肾上腺
免疫调节
非特异性免疫
第一道防线：皮肤、黏膜的屏蔽作用
第二道防线：杀菌物质（溶菌酶等）、吞噬细胞的吞噬
作用，炎症反应、淋巴洁的“过滤”作用。
特异性免疫
第三道防线：包括体液免疫和细胞免疫
免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结等
物质基础 免疫细胞：淋巴细胞、吞噬细胞等
免疫活性物质：各种抗体和淋巴因子等
概念：受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的
具有免疫功能的球蛋白，如抗毒素。
分布：主要在血清中，也分布于组织液和外分泌液中。
功能：与特异性的抗原相结合。
淋巴细胞的起源和分化
可以分裂分化发育成
其他类型的细胞
起源
骨髓中的造血干细胞分化、发育而来
分化
造血
干细胞
抗
T细胞 原
效应T细胞
增殖分化
刺
B细胞
效应B细胞
激
浆细胞
体液免疫过程
再次侵入
记忆细胞
分化
抗
原
吞噬
细胞
T细胞
B细胞
活化、增殖、分化
增殖、分化 效应B细胞
(浆细胞)
产生
抗体
细胞免疫过程
记忆细胞
分化
抗原
吞噬
细胞
T细胞
增殖、分化
可杀伤靶细胞并
分泌淋巴因子
效应T细胞
免疫调节
作用对象
作用方式
联系
体液免疫与细胞免疫的比较
体液免疫
细胞免疫
抗原
被抗原侵入的宿主细胞(即靶
细胞)
①效应T细胞与靶细胞密切接
效应B细胞产生的抗
触
体与相应的抗原特
②效应T细胞释放细胞因子，
异性结合
促进细胞免疫作用
可以独自发挥作用，可以互相配合，共同发挥作
用
免疫失调引起的疾病
过敏反应
概念：已免疫的机体再次接受相同的物质的刺激
时所发生的反应。
过敏反应中的抗体分布于皮肤、呼吸道或
消化道黏膜以及血液中某些细胞的表面。
特点：1.发作迅速，反应强烈，消退较快
2.一般不会破坏正常组织细胞，也不会引
起组织损伤
3.有明显的遗传倾向和个体差异
自身免疫病
免疫缺陷病
概念：对自身的组织器官造成损伤并出现了症状
举例：风湿性心脏病、类风湿性关节炎、
系统性红斑狼疮
概念：机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病
举例：获得性免疫缺陷综合症（AIDS），HIV
（一种逆转录病毒）主要攻击T细胞，使
人丧失一切免疫能力
免疫学的应用
免疫预防
免疫治疗
预防接种，把疫苗、菌苗、类毒素等（抗原性物
质）接种到人体内，使人产生对传染病的抵抗能
力，增强人的免疫力。
是在人体患病的条件下，通过输入抗体、胸腺素、
淋巴因子或某些药物，调整病人的免疫功能，达
到治疗疾病的目的。
器官移植
成败的关键主要取决于供者与受者的HLA（组织相容性
抗原）是否一致或相近。只要供者与受者的主要HLA有一半
以上相同，就可以进行器官移植。
植物生命活
动的调节
生长素
发现——经典实验
产生、运输、分布及生理作用
作用特点——两重性
在农业生产上的应用
其他植物激素
达尔文实验
单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这
种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比
向光面生长快，因而出现向光性弯曲。
温特实验
胚芽鞘的尖端产生某种物质，从尖端向下运输，
促进胚芽鞘尖端以下部分的生长。
郭葛实验
从玉米油、麦芽等材料中分离出这种物质，经
过鉴定，确定是吲哚乙酸，并命名为生长素。
研究生长素相关特性的人工实验方法
生长素知识点整合
胚芽鞘是研究生长素及其分布与作用原理的最佳实验材料，
针对燕麦胚芽鞘的系列实验应明确下列结论：
1. 生长素的产生部位—— 胚芽鞘尖端
2. 发挥作用部位—— 尖端下面一段
3. 感光部位—— 胚芽鞘尖端
4. 生长素作用—— 促进生长
5. 弯曲原因—— 生长素分布不均匀，导致生长不均匀
6. 引起生长素分布不均匀的原因—— 单侧光照、地心引力等
单侧光线照射
光
65%
35%
背光一侧
生长素分布多
背光一侧的细胞
纵向伸长生长得快
茎朝向生长慢的
一侧弯曲，即朝向
光源的一侧弯曲
曲线分析
促
进
不促进也不抑制
抑
制
任何一条曲线分析，都可以得出：随着生长素浓度的增
加，对器官的促进作用逐渐加强，达到最适浓度后，随着生
长素浓度的增加，对器官的促进作用逐渐减弱，之后，生长
素浓度再增加，对器官的抑制作用逐渐加强。
生长素的作用特点1（两重性）：低浓度促进生长
高浓度抑制生长
针对三条曲线分析，又可以得出：根、芽、茎三种器官
对生长素需要的最适浓度是不同的，根为10－10mol/L、芽为
10－8mol/L、茎为10－4mol/L。三者对生长素的敏感性是根＞
芽＞茎。
O
促
器进
官
生
长
的
效抑
应制
根
10－11
芽
茎
10－7
10－3
生长素浓度（mol）
生长素的作用特点2：同一植物不同器官对生长素浓度的反应不
同，其中根需要的生长素浓度相对最低，而茎相对最高。
光
A
B
暗箱
光
C
B
C
琼脂块
锡薄纸
D
云母片
光
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
A
B
C
D
图中A、B、C、D四处，生长素浓度较高的是
C D 处；细胞生长速度较快的是 A D 处。这种
变化引起的原因是：
由于重力作用，D点生长素浓
度增大，促使该处茎生长，故茎背地生长；C点生长素浓
度增大抑制根生长，A点生长快，故根向地生长。
这种现象既反映了生长素作用的两重性，又反映了同
一植物不同器官对同一生长素浓度的反应不同。
一些概念和知识辨析
①形态学上端和下端
②极性运输
1. 极性运输，即总是从形态学的上
端向下端。只有在根尖处能从下
端向上运输，但运输的距离很短。
2. 植物对生长素的运输是需要消耗
能量的，是一种主动运输，用呼
吸作用抑制剂处理也能阻断生长
素的运输。
形态学上端
茎
形态学下端
形态学下端
根
形态学上端
③顶端优势
现象: 顶芽优先生长，侧芽受到抑制
顶
端
优
势
原因: 顶芽处生长素浓度低——促进生长
侧芽处生长素浓度高——抑制生长
解除: 摘除顶芽
应用: 果树整枝修剪
茶树摘心
棉花打顶等
顶芽产生生长素向下运输，积累在侧芽，抑制
侧芽生长。顶芽浓度较低，离顶芽最近的侧芽浓度
最高，往下依次降低。
生长素类似物在农业生产中的应用
萘乙酸
2，4—D
1. 促进生长 (原理:促进细胞的纵向伸长)
2. 促进扦插枝条生根 营养生殖（无性生殖）
3. 促进果实的发育 (应用:生产无籽果实)
4. 防止落花落果
5. 控制性别分化
6. 高浓度生长类似物可杀灭田间杂草
其他植物激素的种类及作用
种类
赤霉素
细胞分
裂素
脱落酸
乙烯
合成部位
一般是幼叶、幼根、
未成熟的种子
根尖合成
分布
生长部位
生理作用
1.重要作用是促进细胞伸
长，植株长高
2.解除种子、块茎休眠并促
进萌发
细胞分裂部位 1.主要作用是促进细胞分裂；
（根、茎、茎 2.诱导芽的分化，延缓叶片
尖、未成熟和
衰老
萌发的种子、
发育的果实）
根冠和萎蔫的叶片 将要脱落和进 生长抑制剂，抑制植物细胞分
中合成较多；
入休眠的器官 裂、种子萌发、叶和果实的衰
其次是茎和种子
和组织较多 老和脱落
各个部位
多成熟的果实 1.促进果实成熟
中较多
2.促使器官脱落
人
和
高
等
动
物
生
命
活
动
的
调
节
内
环
境
与
稳
态
细胞生活
的环境
内环境稳态
的重要性
单细胞生物直接与外
界环境进行物质交换
多细胞生物的细胞生
活在细胞外液（即内
环境）中
细胞外液的成分
渗透压、pH值、
温度、血糖
稳态的概念
调节机制
意义
生命活动的
调节方式
神经调节
体液调节
免疫调节
神经—体液—免疫
调节网络是机体维持稳
态的主要调节机制
人体神经调节的结构基础
神经元的功能：接受刺激、产生兴奋、传导兴奋。
神经元上的兴奋是以生物电的形式传导的!
反射活动的结构基础：
在脑和脊髓
的灰质中
感觉神经末稍
感觉神经
运动神经
运动神经末稍
与其所支配的
肌肉或腺体
兴奋在神经纤维
上的传导
局限于冲动在同一神
经细胞范围内的扩散。
双向传导
静息电位、动作
电位的形成机制
局部电流学说
刺激
++++++++++++
1
a
3
+++++++
a
2
a
b
+++++++
+++
b
++++++++++
++++
4
b
++++++++++
++++
a
b
当神经纤维某一部位受到刺激产生兴奋时，兴奋部
位发生一次很快的电位逆转。
造成 兴奋区：外负内正
兴奋传导方向与局部
未兴奋区：外正内负（仍维持）
电流方向相同
在兴奋区与未兴奋区之间形成局部电流
膜外：电流未兴奋区兴奋区
形成局部
膜内：电流兴奋区未兴奋区
电流回路
突触类型
兴奋在神经元间的传递
轴突胞体型突触
轴突树突型突触
电信号
化学信号
电信号
1.递质释放的前提条件是必须有兴奋传导到突触前膜；
2.递质作用于突触后膜后产生两种可能的结果——兴奋或抑制；
（递质有兴奋的，也有抑制的，一个突触小体只能释放一种递质，或兴奋
性或抑制性的。）
3.不论产生的结果是兴奋还是抑制，兴奋都从上一神经元传递给
了下一个神经元。
兴奋在神经元之间的传递
单向传递
细胞体
轴突
原因：递质只存在于突触小体的
突触小泡内，只能由突触前膜释放，
然后作用于突触后膜上，使后一个神
经元发生兴奋或抑制。
信息在突触间传递时花费时间较长，传播速
度缓慢的现象叫突触延搁。一个反射活动在中枢
经过的突触越多，延搁时间越长。
神经系统的调节中枢
调节人和高等动物
生理活动的最高级
中枢——大脑皮层
脑干中有许多重要的
生命活动中枢——专门调
节心跳、呼吸、血压等人
体基本的生命活动。
脊髓——调
节躯体运动
的低级中枢
运动调节中枢—
—使运动协调、
准确，维持身体
平衡
言语区
书写言语中枢
失写症
视觉言语中枢
W（不能写字）
失读症
V
运动性言语区
运动性失语症
（不能讲话）
（不能看
懂文字）
听觉性言语区
听觉性失语症
（不能听懂话）
调节方式——反馈调节
血压升高
压力感受器：
感受刺激
原输入信息
心血管中枢
反馈信息
血压降低
效应器：心率
减慢，心输出
量减少
负
反
馈
正反馈
排尿反射进行时，当膀胱收缩时尿流刺激了尿道的感受器，
传入冲动进入中枢进一步加强中枢的活动，并通过传出神经使
膀胱收缩更为加强；膀胱收缩加强使尿流刺激也加强，再加强
中枢的活动，使排尿过程越来越强烈，直至尿液排完为止。
甲状腺激素水平降低
分级调节
下丘脑
促甲状腺激素释放激素
（TRH）
激
素
分
泌
调
节
方
式
抑
制
垂 体
促甲状腺激素（TSH）
甲状腺
甲状腺激素
甲状腺激素水平正常
过多
过少
负
反
馈
动物激素的调节
神经调节和体液调节特点的比较
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
反应速度
迅速
较缓慢
作用范围
准确、局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长