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1、第四章 动物体的生命活动 4.1 动物身体的保护、支持和运动 4.2 动物的排泄和体内水盐平衡调节 4.3 动物的呼吸、循环、淋巴和免疫 4.4 动物的消化和吸收 4.5 动物的神经调节 4.6 动物的激素、分泌和调控 4.7 动物的生殖 4.1 动物身体的保护、支持和运动 4.1.1 皮肤及其衍生物 4.1.2 骨骼支持系统 4.1.3 运动方式 4.1.1 4.1.1 皮肤及其衍生物皮肤及其衍生物 皮肤由单层或多层细胞组成,包括皮肤和所有皮肤衍生物。 是动物体最大的器官之一。 1.原生动物:细胞膜 2.无脊椎动物:一层表皮细胞覆盖。 水螅:一层细胞 扁形动物、原腔动物、环节动物:其皮肤与肌
2、肉层紧贴,构 成皮肌囊皮肌囊。 河蚌:表皮细胞分泌碳酸钙的贝壳。 乌贼:外套膜加厚肌肉质化。 蝗虫:一层上皮细胞向外分泌几丁质外骨骼。 3.脊椎动物: 表皮(复层扁平上皮)和真皮组成。 主要功能: 1)保护身体,免受机械性、化学性、冷热、辐射、生物等 刺激因素的损伤。 2)防止体内水分蒸发或大量渗入 。 3)皮肤内有丰富的感觉神经末梢,感受冷、热、触、痛压 等刺激。 4)调节体温和排泄(汗腺)。 5)两栖类:气体交换、辅助呼吸。 蛙的皮肤 皮肤衍生物: 表皮衍生物:外骨骼、角质鳞、毛、羽、喙、爪、蹄、 指甲。黏液腺、皮脂腺、汗腺、乳腺、气味腺等。 真皮衍生物:鹿角、骨质鳞、鳍条、骨板等。 皮肤
3、及其衍生物演变趋势: 表皮:单层细胞多层细胞;不角质化轻微角质化 高度角质化;衍生物复杂。 4.1.2 骨骼支持系统 (一)流体静力骨骼 原生、蠕虫、腔肠、软体、环节动物等。 没有固定的形状,由充满液体的空间构成的,这些空间被相当 结实的、没有弹性的、液体不能漏出的壁所包围。这个系统 不能压缩,因此,当给予压力时它就会变硬,在这种情况下 ,它可以起“水压骨骼”的作用。这种水压骨骼可以保持动物 的形状,而肌肉收缩的力量是作用在充满液体的腔上。 (二)外骨骼 节肢动物的体壁可与其内壁附着的肌肉一起完成各 种动作,其作用与脊椎动物的内骨骼十分相似, 因此称为外骨骼。 石灰质外壳、几丁质外骨骼(可分节
4、、可活动) (三)内骨骼中胚层 1.中胚层形成,位于体内的内骨骼。肌肉附着在内骨骼的 外表面。 2.内骨骼由软骨和硬骨组成,不仅支持保护身体和内部器 官,也是机体最大的钙库。 3.骨骼和肌肉协同作用产生运动。 4.活的骨骼组织具有3个重要特征: 即不断生长且不停止功能的执行; 有极好的修复能力; 有惊人的适应环境能力,可缓慢改变结构和所含物质,以 呼应需求。 脊椎动物的骨骼系统:内骨骼 脊索动物的骨骼 脊椎动物的骨骼 内 骨 骼 中 轴 骨 四 肢 骨 颅骨 脊柱 胸骨 肋骨 运 动 的 支 柱 4.1.3 运动方式 (一)变形运动:伪足的运动方式(原生质的流动而形成) (二)鞭毛与纤毛 变形
5、运动前 进是靠伪足 纤毛运动 : 纤毛 、鞭毛 (三)肌肉运动 分分 类类 : 肌肌 组组 织织 骨骼肌骨骼肌 横纹肌横纹肌 不随不随 意肌意肌 随意随意 肌肌 平滑肌平滑肌 心肌心肌 分分 类类 : 肌肌 组组 织织 骨骼肌骨骼肌 横纹肌横纹肌 平滑肌平滑肌 心肌心肌 不随不随 意肌意肌 随意随意 肌肌 分分 类类 : 肌肌 组组 织织 骨骼肌骨骼肌 横纹肌横纹肌 平滑肌平滑肌 心肌心肌 类型: 骨骼肌:多附着于骨 块上,横纹肌,是随 意肌。 平滑肌:构成内脏各 器官腔壁的肌肉。无 横纹,是不随意肌。 心肌:构成心脏壁 ,特殊的横纹肌,不 随意肌。 机能:机体运动,内 脏器官的运动,心脏 跳
6、动。 骨骼肌纤维的组成 结缔组织膜(筋膜、血管、N) 肌肉 细胞 (肌 纤维 ) 肌原纤维( 收缩成分) 肌浆:sER、线粒体 肌节(收缩机 能单位) 粗肌丝(肌球蛋白) 细肌丝(肌动蛋白 ) 肌肉收缩是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝之间主动地相对 滑动的结果。 小结 动物体的保护和运动能力是生命活动的基本条件。 动物体由保护性的皮肤包围,其结构可像一个原生动物的细胞膜 那样简单,也可像哺乳类的皮肤那样复杂。无脊椎动物的皮肤基本上 是单层表皮细胞,以及由这层细胞分泌的角皮组成,并可能由于钙化 而坚硬。这种皮肤不随身体长大而长大,因而必须周期性蜕皮以允许 动物体生长。脊椎动物的皮肤由表皮和真皮组成,并产
7、生多种衍生物 参与保护、运动、分泌、排泄等活动。陆生脊椎动物表皮为防止干燥 而角质化,并有蜕皮或脱落现象。 动物体的支持系统可能是流体静力的或坚硬的。具有柔软体壁的 无脊椎动物类群由于体内不能被压缩的液体而产生流体静力骨骼。节 肢动物具有不随身体长大的外骨骼,脊椎动物发展了随身体长大的、 由软骨或硬骨组成的内骨骼支架。肌肉或附着在外骨骼的内表面或附 着在内骨骼的外表面,构成运动装置。 3种运动方式即变形运动、纤毛运动和肌肉运动,均依赖于特化 的有收缩性的蛋白质,其中最重要的是肌球蛋白系统,在ATP提供能 量的情况下,肌小节中的粗肌丝和细肌丝在收缩时相向滑行,产生肌 肉运动。 思考 举例说明皮肤
8、衍生物有哪些? 动物界中支持骨架有哪几种形式 ?运动方式有哪些? 4.2.1 排泄器官 1、无脊椎动物的渗透压调节和排泄器官 1)伸缩泡:主要功能排出多余水分,保持胞内水盐的稳定。胞内废物主 要通过体表而排除。 2)原肾型排泄器官:由外胚层内陷形成;开口只在体表,体内没有开口 。主要功能:保持动物体内的水盐平衡。扁形动物、假体腔动物 3)后肾型排泄器官:具有真体腔无脊椎动物,由中胚层和外胚层共同发 育形成的。甲壳类的绿腺、颚腺,蛛形纲的基节腺等都属于此类结构 的排泄器官。 4)马氏管:昆虫纲、多足纲中存在的排泄器官。马氏管是在中肠和后肠 交界处的单层细胞的盲管。分布在混合体腔中,渗透作用使水通
9、过管 壁与代谢物形成尿,同时又可以在马氏管的后端对水分和离子进行重 吸收,代谢产物最终形成尿酸,经后肠从肛门排出体外。 4.2 动物的排泄和体内水盐平衡调节 O 伸缩泡是一种充满 比较清亮液体的小 泡,由小而大,达 到一定体积时便将 其中的液体排出胞 外,然后再由小变 大,有节律地充胀 和排放。 焰细胞:末端封闭膨大,腔内有一条或多条纤毛。有 多条纤毛突出伸到腔内的末端细胞称 原管肾:由焰细胞参与的管状排泄系统称为-。 后肾管 环节动物(蚯蚓)的每 个体节中有一对后 管肾。后管肾有一 漏斗形的有纤毛的 肾口与体腔相通, 收集体液,肾口之 后为弯曲的小管, 后管肾不分支,小 管末端膨大成为排 泄
10、管,最后经肾孔 通到体外。 马尔丕基氏管 昆虫和其他节肢动 物有开放的循环系 统,组织直接与血 窦的血淋巴接触。 排泄系统包括马氏 小管和后肠。马氏 小管是细长的盲管 ,盲端位于血腔, 另一端开口于中肠 与后肠之间。随昆 虫种类的不同,马 氏小管的数目可为 2-150条。 2、脊椎动物的排泄器官 脊椎动物典型的排泄器官由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成 。肾的结构从外到内可依次分为皮质、髓质和肾盂3部分。 肾的结构 肾单位是肾脏的功能单位,每个肾由100 万个肾单位组成 肾脏结构 髓袢 肾单位 集合管、乳头管 肾小体 肾小管 肾小球 肾小囊 近球小管 髓袢细段 远球小管 近曲小管 髓袢降支粗段 髓
11、袢降支细段 髓袢升支细段 髓袢升支粗段 远曲小管 肾脏结构 通过超滤、分泌和重吸收3个步骤在血液和肾小管液 之间交换物质,从而生成尿,对血液的成分起调作用 。 肾脏的生理功能肾脏的生理功能 : 尿的生成过程: 肾小球滤过:产生原尿 肾小管重吸收:吸收99% 肾小管分泌:形成终尿 4.2.2 排泄的一般机理: 排泄:是指排除代谢废物的过程。是由细胞产生的代谢废物, 由排泄器官完成。保持体液稳定的过程。 而排遗:是指排出消化道中消化后的食物残渣。是消化器官的 功能。 4.3.2 水盐平衡调节: 1.陆生动物: 防止水分散失的外部结构:角质层、外骨骼、 鳞片、羽毛、毛等。不同类型的代谢产物 。 2.
12、淡水硬骨鱼:肾脏肾小球数目多,泌尿量大,调节渗透压 。 3.海洋硬骨鱼:浓度低于海水。鳞片防水,大量吞水,鳃壁 上的泌氯腺排盐。 4.海洋软骨鱼:血液含大量尿素,体液浓度高于海水,海水 进入体内,多余盐分由直肠腺排出。 含氮废物的排泄 氨: 水生动物 鱼类 尿酸:两栖动物 蛙类 尿素:陆生动物 哺乳类 含氮废物排出的形式与 动物的生活习性有关 小结 动物保持体液的稳定主要靠将代谢物移出体外的排泄和调节体液水 盐浓度的平衡机制。无脊椎动物的渗透压调节和排泄器官有伸缩泡、 原肾、后肾和马氏管;脊椎动物的渗透压调节和排泄器官主要是肾, 另外还有盐腺、直肠腺等肾外排盐结构。 动物摄入的蛋白质必须释放出
13、氨基,转化为糖原或脂肪后在细胞 中贮存,或者进入三羧酸循环而被氧化。放出的氨基则转化为无机氮 NH4+排出体外。动物的代谢废物主要是细胞呼吸产生的CO2和蛋白质 等分解产生的含氮废物,而其中NH3、尿素、尿酸等含氮废物则是由 排泄系统排出。 一般水生动物代谢产生的NH3可直接通过细胞膜透过体表而溶于 外界水中。也有一部分NH3被水稀释,毒性减弱后从排泄系统排出。 所以水生动物尿中的含氮废物主要是NH3。陆生哺乳类动物代谢产生 的含氮废物主要以尿素形式排出。尿素是氨经氧化而生成的产物,易 溶于水,毒性较小,同时排出的水分也就较少。陆生动物代谢的另一 种产物为尿酸,这是将氨转化为不溶于水的尿酸排出
14、的方式,几乎不 损失体内水分。 思考 动物的渗透压调节和排泄器官有哪些类型 ? 动物的排泄物有哪些主要类型?是如何与动 物的生活相适应的? 4.3 动物的循环、呼吸、淋巴和免疫 4.3.1 循环: 1)无脊椎动物:动物出现了真体腔才可能出现真正的血液 循环系统。 开管式循环(甲壳类动物,昆虫) 闭管式循环(蚯蚓、头足类动物、大多数脊椎动物) 蚯蚓等环节动 物循环系统是 闭管式,有背 血管、腹血管 和神经下血管 。 蚯 蚓 等 环 节 动 物 循 环 系 统 是 闭 管 式 , 有 背 血 管 、 腹 血 管 和 神 经 下 血 管 。 鱼类的心脏较 小,有一个心 房和一个心室 。 两栖类的心房
15、由 纵隔分为左右两 个 ,形成左心 房和右心房,有 体循环和肺循环 . 2)脊椎动物的血液循环系统 : 都是由心脏、动脉(大动 脉、动脉和小动脉)、毛细血 管、静脉(小静脉、静脉和大 静脉)和血液等部分所组成。 爬行类的心脏 有静脉窦、心 房和心室组成 ,动脉锥中出 现了纵隔,将 动脉锥分成两 部分. 鸟类和哺乳类的心房 和心室均分左右互不 相通的2个 ,有了体循 环和肺循环。 鱼类:一心房和一心室的双腔心。单循环。 两栖类:心脏均有3个腔:右心房接受体循环的缺 氧血,左心房接受肺循环的多氧血;两心房将血 排入单一心室。不完全双循环。 爬行类:心室被部分分隔,而鳄鱼的心室几乎被 完全分隔。 鸟
16、类:心脏4室,仅具右体动脉。完全双循环。右 心房将体循环的缺氧血泵入两肺,左心房将两肺 的多氧血泵入体循环。 哺乳类:心脏4室,仅具左体动脉。完全双循环。 脊椎动物的血液循环系统 : 血管的结构和功能 外层:弹性纤维的结 缔组织,使血管能延 伸和弹回; 中间层:平滑肌和更 多的弹性纤维组成, 这层在动脉特别厚, 因此动脉比静脉更有 弹性。 内层:内皮细胞,为 单层扁平上皮。 毛细血管缺乏外层结缔组 织,只有一层很薄的内皮 层。 血管的机能 动脉(深): 将血液从心脏引导到机体的各部分 有弹性的血库调节血量和血压。 静脉(浅): 从身体各部分的毛细血管回收血液并引 导回心脏。 心脏的结构 心脏的
17、结构如图: 4.3.2 人体血液循环 体循环、肺循环和冠状动脉循环。 冠状动脉循环:大动脉在离开心脏的地方分成左右两 个冠状动脉,在心脏比分支成毛细血管,供应心肌 自身的营养和氧。 体循环和肺循环,又称大、小循环,都是始于 心脏,又回到心脏。 肺(CO2O2) 左心房(O2) 右心室(CO2) 肺A(小) 左心室(O2) 肺以外各种器官组织 (O2 CO2) 右心房(CO2) 主A(大) 血液的组成 血液的成分组成 4331呼吸色素 血液中通常含有对氧有特殊亲和力的呼吸色素 ,这种呼吸色素可以使血液的氧容量增加许多 倍。 呼吸色素是1种含有金属物质铁、铜的卟啉与 蛋白质的结合体。 动物中的血液
18、中有4种呼吸色素:血红蛋白、 血绿蛋白、血蓝蛋白和蚯蚓血红蛋白。无脊椎 动物的呼吸色素多存在于血浆中而不存在于血 细胞中,脊椎动物中的呼吸色素则存在于红细 胞中。 433 呼吸 4332 呼吸器官 鳃:水生动物的 呼吸器官 肺:陆生脊椎动 物的呼吸器官 气管:昆虫的呼 吸器官 鸟类的呼吸系统很复杂,除了肺外, 还有许多薄壁的大气囊分布在身体各 部分,有的甚至深人到骨髓腔中。与 同样大小的哺乳动物相比较,鸟类的 肺容积小,但是由于有气囊和较大的 气管,鸟类整个呼吸系统的容积却 比哺乳动物大。 动动物呼吸系统统的演化 蛙及更高等动动物 主要依靠肺呼吸 鱼类鱼类 主要靠鳃鳃呼吸 蚯蚓等低等动动物靠皮
19、肤呼吸 陆陆生节节肢动动物主要靠气 管呼吸 低等水生动动物一般依靠 皮肤呼吸 无脊椎动物中,个体较小的种类,相对表面积较大 ,可通过体表扩散,就能满足气体交换的需要。个 体较大的动物相对表面积缩小,发展特殊的呼吸结 构,水生动物出现了鳃(软体动物开始),陆生动 物发展了气管和肺呼吸。 脊椎动物基本结构: 水生型:鳃、皮肤呼吸 陆生型:肺、呼吸道(鼻孔、鼻腔、咽、喉、 气管等) 呼吸方式:咽式呼吸、胸式呼吸、腹式呼吸。 基本功能:气体交换,附属功能(发声等功能)。 4.3.4 淋巴系统 循环系统的一个组成部分,辅助静脉将组织 液运回血液和输送某些营养物质,同时也可 制造淋巴细胞产生免疫的机能。
20、组织液可从淋巴毛细管渗入到淋巴 管成为淋巴液向心脏方向流动,汇入静 脉进入心脏。 淋巴器官:淋巴结、胸腺、脾脏、扁桃体。 淋巴管系统是组织液向血液回 流的一个重要的辅助系统。毛 细淋巴管以稍膨大的盲端起始于组织间隙 ,彼此吻合成网,并逐渐汇合成大的淋巴 管。全身的淋巴液经淋巴管收集,最后由 右淋巴管和胸导管导入静脉。淋巴管在引 流过程中经过若干淋巴结,淋巴结具有防 卫和屏障的功能。 1、无脊椎动物不产生特异性体液免疫及特异性移植免疫。脊椎动物除具有非特 异性免疫功能外,在进化过程中还获得特异性免疫功能。 非特异性免疫 特异性免疫 机械阻挡 免疫活性细胞 (皮肤、粘膜) 吞噬细胞 发热反应 (炎
21、症,全身发烧) 干扰素 反应较快, 反应较慢, 不具特异性 具特异性 2、免疫器官和免疫细胞 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。 免疫器官 骨髓: 各种血细胞生成场所。 胸腺:T淋巴细胞成熟场所。 脾脏:贮存淋巴细胞的场所。 淋巴结和淋巴管:构成淋巴细胞贮存、运 输系统。 免疫细胞 免疫细胞包括各种淋巴细胞、单核细胞,巨 噬细胞和粒细胞等一切与免疫有关的细 人体淋巴细胞的总数约 2 x 1010个。 其中最主要的参与免疫应答的细胞叫免疫活 性细胞: B细胞和T细胞。 还有K细胞,NK 细胞,N 细胞,D 细
22、胞等,也是免疫活性细胞。 B细胞 T细胞 来源 骨髓 骨髓 成熟 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 T细胞又可区分为: Tc 细胞毒 T 细胞 TH 协助 T 细胞 Ts 抑制 T 细胞 小结 无脊椎动物的血液循环系统与体腔的形式有关系,分为开管式循 环和闭管式循环。循环系统结构复杂的程度往往与动物的呼吸形式, 以及呼吸器官的结构有关系。当呼吸器官比较集中,它们的循环系统 就相对复杂。脊椎动物循环系统都是由心脏、动脉、毛细血管、静脉 和血液等部分所组成。 动物中的血液中有4种呼吸色素。呼吸色素是1种含有金属物质铁 、铜的卟啉与蛋
23、白质的结合体。血红蛋白是动物中普遍存在的l种呼 吸色素。无脊椎动物的呼吸色素多存在于血浆中而不存在于血细胞中 ,有少数无脊椎动物血红蛋白在体腔液的血红细胞中。脊椎动物中的 呼吸色素则存在于红细胞中。哺乳动物的血液由血浆和血细胞组成。 血细胞可分红细胞、白细胞和血小板 3类,均来自造血干细胞。 淋巴系统由淋巴管、淋巴液和淋巴器官构成。淋巴液中有大量淋 巴细胞,没有红细胞。毛细淋巴管末端封闭。组织液可从毛细淋巴管 壁渗入到淋巴管中成为淋巴液。淋巴液的流动和血液的循环流动不同 ,淋巴液始终是向心脏方向流动的。淋巴结、胸腺、脾、扁桃体等是 淋巴器官。淋巴系统具重要的免疫机能。 思考 简述鱼类、两栖动物
24、、爬行动物、鸟类和 哺乳类心脏结构以及血液循环的异同。 何谓动物的呼吸色素?呼吸色素有哪些种类 ?在动物中的分布怎样? 4.4 消化和吸收 消化(digestion):把摄入的食物通过机械作用 粉碎和化学作用分解,最后成为简单的小分子化 合物的过程。 胞内消化:细胞通过胞饮和吞噬作用形成 食物泡,细胞向食物泡分泌分解的酶,将食物分 解为可透过周围膜的简单分子,进入细胞内供细 胞新陈代谢之用,不能利用的残渣被排出细胞之 外。 胞外消化:多细胞动物逐步形成了消化管 或消化腔,食物的消化过程是在细胞外的消化腔 或消化管中进行 的。 消化管的运动:机械性消化 消化液的分泌:化学性消化 低等动物的消化
25、方式,内吞作用 是动物界的普遍 现象。白细胞、 巨噬细胞、肠壁 上皮细胞单细胞 的原生动物和海 绵(吞入),草 履虫(食物泡) 腔肠动物( 水母、涡虫 )是最早出 现胞外消化 的动物 441 消化管的结构及机能 442 食物的消化与吸收 有机物的消化、吸收 糖类葡萄糖 小肠吸收 蛋白质 脂肪 氨基酸 甘油、脂 肪酸 各个器官的消化及吸收功能一览表 器官消化吸收营营养物质质 口腔将淀粉水解为为双糖 食管无消化和吸收功能 胃磨碎食物、蛋白质质分解为为多肽肽 小肠糖类类、蛋白质质和脂肪被水解为为小分子物质质吸 收 大肠吸收水分、无机盐盐和维维生素 肝脏分泌胆汁参与脂类类物质质消化,调节调节 代谢谢和
26、解 毒 443 肝的主要功能 人体内最大的腺体 动物有细胞内和细胞外消化。 原生动物:食物泡 海绵动物:领鞭毛细胞吞噬只有简单的细胞内消化; 腔肠动物:具有消化循环腔,属于不完全消化系统,开始有了细 胞外消化; 扁形动物:有了口、咽、肠的分化,但仍是不完全消化系统; 从纽形动物和原腔动物:开始出现肛门; 环节动物:的消化道开始分化,且能分泌消化液; 软体动物开始消化道更复杂,且有了独立的消化腺-肝胰腺。 脊椎动物的消化系统比无脊椎动物结构复杂,消化道各部分结构 和功能各有特点,但管壁的构造大同小异。 动物的消化方式有哪几种?简述从低等动物到高等动 物消化系统基本结构的变化。 小结 动物的消化有
27、细胞内消化和细胞外消化2种方式。二胚层 的腔肠动物出现了消化循环腔,有了胞外消化的机能,但 有口、无肛门。假体腔动物具有了完全的消化管,软体动 物出现了肝等消化腺。节肢动物的消化管更加复杂,而且 出现了各种适应不同食物类型的口器。脊椎动物的消化管 则更加复杂化,人的消化管由口腔、食管、胃、小肠、结 肠 (大肠)、直肠等部分组成。在唾液腺、胰腺、肝等消 化腺的作用下,完成对糖、蛋白质、脂肪、维生素等的消 化与吸收。小肠是动物主要的消化和吸收器官。 思考 动物的消化方式有哪几种? 简述从低等动物到高等动 物消化系统基本结构的变 化。 45 动物的神经调 节 451 神经元的基本结构与作用机制 神经
28、元 (neuron)是由细胞体和从细胞体延伸出的、通到其他神 经元或效应器的突起组成,是神经系统的基本结构和机能单位 。 从接受刺激到发出反应的全部神经传导通路称为反射弧 (reflex arc),是神经系统活动的基本单位。反射弧从感受器 到效应器一般要经过感觉神经元、中间神经元和运动神经元。 神经元以神经冲动的形式通过轴突传递电信号。由于细胞膜的 内外存在电位差而产生膜电位,膜上的离子通道会随着细胞膜 的电位变化而开闭,产生动作电位。动作电位能够沿一定方向 传播。 神经元轴突分支的末端膨大,可与其他神经元的树突、细胞体 的表膜形成突触。根据神经冲动通过方式的不同,突触分为电 突触和化学突触2
29、种。电突触的突触前、后膜非常接近,加上缝 隙连接的作用,神经冲动可以直接通过,传导没有方向。化学 突触由于突触前膜和突触后膜的间隙远比电突触大,神经冲动 只有在神经递质参与下才能通过。乙酰胆碱和去甲肾上腺素是 哺乳动物中2种重要的神经递质。 45 动物的神经调 节 451神经元的结构 神经元 细胞体 突 起 树突 轴突 细胞核 线粒体 尼尔体 神经元的种类 感觉神经元 中间神经元 运动神经元 感觉神经元: 轴突感觉器 运动神经元: 轴突效应器 中间神经元: 中枢神经系统 无轴突,有树突 神经系统的基本结构和机能单位 反射弧 :所有的行为都是通过感受器中枢神经系统 效应器这样的顺序而引起的,也就
30、 是说,任何行为上的动作都有 一个解剖学通路。这个机能单位称为反射弧。是神经系统活动的基本 单位。大家最熟悉的反射弧可能是人的膝跳反射的反射弧。 神经冲动 静息电位:细胞未受刺激时细胞膜两侧的电位差,称为静 息电位(Resting Potential,RP)。外正内负。 动作电位:细胞受刺激时,产生的膜两侧的快速、 可逆,并能扩散的电位,称为动作电位(action potential,AP)。 神经冲动的传导:神经冲动是神经元质膜产生的电信号, 是神经细胞膜产生的编码的动作电位序列。它的产生和传 播与神经元的膜电位等电化学特性有关。 无髓鞘纤维:连续 有髓鞘纤维:“跳跃式” ,由一个郎飞氏结跳
31、到下一 个郎飞氏结 ,传导较快 神经传导的特征: 生理完整性、 绝缘性、 双向性、 相对不疲劳性 突触传递 概念:轴突可与其他神经元的树突、胞体等 形成接点,这种细胞间的机能接点称突触 (synapse)。轴突传导动作电位的神经细胞 称突触前细胞,突触另侧的细胞称突触后 细胞。 组成:突触前膜、突触间隙、突触后膜 分类:电突触、化学突触 突触结构 跨越细胞间隙传导神 经冲动的两种方式 电突触:仍以引起后面的细胞产生动作电位方式, 使神经冲动传播下去,这种情况下的突触称为电突触 。 化学突触:在突触处释放化学物质,称为神经递质 。突触后细胞的细胞膜上有特殊受体,与神经递质特 异结合而使神经冲动的
32、信号传播下去。这种情况下的 突触称为- 电突触 化学突触 间隙 2 nm 20 nm 传导 电位 神经递质 逆向 可以 不可以 常见 低等动物 高等动物 452 神经系统 在动物的器官系统中,与演化 历程联系最紧密的是神经系统 。在演化阶段上地位越高的动 物,其神经系统的发达和复杂 程度就越高,适应环境生存竞 争的能力也越强。 原生动物没有神经系统,但在体内有多种神经肽存在。 海绵动物已经有神经元,但是这些神经元之间没有突触。 腔肠动物已有神经系统(网状,也见于棘皮动物和海鞘), 它们的神经元与效应器之间已经存在突触传递,但由于神 经细胞多是多极神经元,因此神经传导是不定向的,也没 有神经中枢
33、。 扁形动物出现了原始的梯状中枢神经系统。 环节动物和节肢动物等的神经系统(链状,也见于软体动物 )是神经细胞集中,形成神经节,神经细胞的胞体部分集 中在神经节的外周,这是无脊椎动物神经节的共同特征。 1.无脊椎动物 扁形动物的神经系 统包括脑神经节, 以及由此分出的几 条纵走的神经索, 在索之间有横向神 经相连构成梯型神 经系统。 环节动物蚯蚓 的链状神经: 由咽部神经节 和腹神经节组 成 头索动物的神经元集 中在背部形成神经管。 前端膨大形成脑泡,由 神经索按节段排列形成 脊神经,可以说是神经 系统分为脑与脊髓的雏 形。 文昌鱼索状神经 2、脊椎动物神经系统 脊椎动物脑的进化 大脑:最发达
34、 小脑:逐渐发展 中脑:变化不大 神经系统的组成 神经系统 中枢 周围 传入(感觉) 传出(运动) 脑:延脑、脑桥、中脑、间脑、大脑、小脑 脊髓:位于椎管内 躯体 内脏 交感神经 副交感神经 新脑皮:新脑皮: 大脑半球 右侧: 形象思维 空间认知 音乐欣赏 艺术型 左侧: 语言活动 书写计算 逻辑推理 思想型 小脑维持身体平衡 小结 最原始的多细胞无脊椎动物的神经系统为网状神经系统,扁形动物出 现了原始的中枢神经系统,称为梯状神经系统,环节动物和节肢动物 等的神经系统形成神经节,出现有中枢神经系统和外周神经系统2部 分的链状神经系统。脊椎动物的神经系统高度集中,脑和脊髓是脊椎 动物的中枢神经系
35、统,高等脊椎动物的脑分为大脑、间脑、中脑、脑 桥、小脑和延脑。从脑发出的脑神经和从脊髓发出的脊神经属外周神 经系统。无羊膜动物有10对脑神经,而羊膜动物有12对脑神经。脊椎 动物的脊神经多是由脊髓两侧的背根和腹根混合成的,是既有感觉神 经,又有运动神经的混合神经。植物性神经系统的主要特点是不受意 志的支配,分为交感神经系统和副交感神经系统,机能是支配动物内 脏器官的活动,保持正常的生理机能。 神经元是神经系统的基本结构和机能单位、由细胞体、树突和轴 突构成。反射弧是神经系统活动的基本单位,反射弧从感受器到效应 器一般要经过感觉神经元、中间神经元和运动神经元。神经元以神经 冲动的形式通过轴突传递
36、电信号。由于细胞膜的内外存在电位差而产 生膜电位,膜上的离子通道会随着细胞膜的电位变化而开闭,产生动 作电位。动作电位能够沿一定方向传播。神经元轴突分支的末端膨大 ,可与其他神经元的树突、细胞体的表膜形成突触。根据神经冲动通 过方式的不同,突触分为电突触和化学突触2种。电突触的突触前、 后膜非常接近,加上缝隙连接的作用,神经冲动可以直接通过,传导 没有方向。化学突触由于突触前膜和突触后膜的间隙远比电突触大, 神经冲动只有在神经递质参与下才能通过。乙酰胆碱和去甲肾上腺素 是哺乳动物中2种重要的神经递质。 思考 神经系统的基本结构和机能单位是什么?它 的结构是怎样的?什么是反射弧? 什么是突触?突
37、触有哪几种类型? 简述无脊椎动物神经系统的特点和进化。 46 动物的激素、分泌和调控 动物激素与植物激素有很多不同点: 种类多 特异性高 产生激素的器官(内分泌腺)是固定 神经系统(神经调节) 协调内、外 内分泌系统 (体液调节) 主要协调内部 不快,但长久; 不准确,但广泛,全身性; 受N调节影响 中枢神经系统通过对内分泌的作用调节身体的形式称为神 经体液调节。 腺体 外分泌腺:通过导管而将分泌物输送到起作用的地方 。唾液腺、胰腺 内分泌腺:没有这种管道,却有丰富的血管分布,其 分泌物由血液运送到起作用的地方,又称为无管腺 ,而其分泌物被看作是化学信使,又称为激素 (hormone) 。垂体
38、、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺和 性腺 注:脊椎动物的内分泌系统包括多种腺体和组织 分泌细胞比较集中,形成内分泌腺;比较分散,胃 、肠中的内分泌细胞;兼有内分泌的作用,如下丘 脑的神经细胞、胎盘组织等。由此可见内分泌细胞 不只是存在内分泌腺内。 与神经系统合在一起,构成神经-内分泌反射弧 。关于无脊椎动物的内分泌系统,有许多东西有待于 进一步去研究 外激素 信息素是昆虫外分泌腺向周围环境分泌的化学物质, 而由同一种的其他个体的触角、口器等处的化学感受 器所接收,对这些个体产生特殊的影响,这类物质又 称外激素。 作用于神经系统或神经内分泌系统以产生快速反应, 信号信息素或激发信息素,如性诱发物质、足
39、迹和警报 物质; 激活一长串神经内分泌机制而作用发展缓慢,需要 长时间的激活。如蜂、蚁王物质/聚合信息素也有聚合 信息素。 461 无脊椎动物的激素 昆虫的生长发育受3种激素的影响,它们是 脑激素 (brain hormone,BH)又称促前胸 腺激素、蜕皮激素 (moulting hormone, MH)和保幼激素 (JH)。 昆虫生长、蜕皮和生殖的相关激素 蜕皮激素:一对蜕皮腺或前胸腺所分泌,影 响昆虫上皮DNA合成蛋白质的过程来影响 蜕皮的 保幼激素:咽侧体分泌的,作用是与蜕皮激 素相对抗的。 462脊椎动物的内分泌腺与激素 4621 肾上腺(adrenaI gland) 位于肾内侧,左
40、右各有一个,由表层的皮质和中央的髓质组成。 肾上腺髓质激素 甲肾上腺素和肾上腺素:都可以使皮肤和消化 管的血管收缩,而供应肌肉的血管舒张。 肾上腺素:使心脏、肝脏和脑的血管扩张,使 平滑肌舒张,因而可使支气管的通道扩大,减 少气体通过的阻力。可以把更多的血液更快地 送到心脏、肌肉和脑,以保证这些组织充分得 到氧。(强心针) 升高收缩压(高血压、心脏病) 呼吸加深 提高代谢率 机体应急(如恐怖、逃走或休克、急中生智) 肾上腺皮质激素 皮质组成 球状带(外):盐皮质激素,水和电解质代谢 ,如醛固酮、去氧皮质酮等。保Na排K 束状带(中):糖皮质激素,碳水化合物代谢 ,如可的松、皮质酮、氢化可的松等
41、。使蛋白质 和氨基酸转化为葡萄糖;提高有机体对有害刺激 的耐受力,加强免疫机能,抵抗感染的作用。 网状带(内):性激素和糖皮质激素,性行为 和性特征 4622 甲状腺 甲状腺:分为两叶,紧贴在 气管上端甲状软骨的两旁, 蝴蝶状,象武士护胸甲 甲状腺素: 四碘甲状腺原氨酸,T4, 三碘甲状腺原氨酸,T3 外包有薄层结缔组织膜,里由单层立方上皮 细胞(滤泡细胞)围成的滤泡,泡中充以胶 体状液。滤泡细胞分泌T3/T4。 滤泡旁细胞分泌降钙素。 甲状腺激素的生理作用 促进物质代谢与能量转换 促进生长发育 促进骨骼成熟 保证中枢神经系统正常发育 甲状腺疾病 甲状腺机能亢进症:甲亢 甲状腺机能减退:呆小症
42、(克汀病) 单纯性甲状腺肿:缺碘 甲状旁腺是人体最 小的腺体之一, 共有两对,在甲 状腺的背面或在 甲状腺之中。甲 状旁腺分泌甲状 旁腺素(PTH),使 血钙水平上升, 血磷含量下降。 4623 甲状旁腺(parathyroid gIand) 胰腺是个比较分散的腺体 ,位于胃与十二指肠的连接地 带。是两种在组织学和机能上 不同的混合物。大部分属于外 分泌腺,分泌消化酶,其分泌 物通过胰导管注人十二指肠内 。分散在外分泌细胞之间的是 一些小的组织块,按照其发现 者的名字而称为兰格罕氏小岛 (或称胰岛),这些小岛是由内 分泌细胞构成的,分泌物直接 释放到血液中。 4624 胰岛 哺乳动物胰岛细胞
43、A()细胞:约占15%25%,分泌胰高血糖素 。 B()细胞:约占70%80%,分泌胰岛素(已 知的唯一降低血糖水平的激素);细胞机能过 盛则引起血糖水平大幅度地降低,称为低血糖 。反之机能丧失则引起血糖显著地升高,称为 高血糖。 D()细胞:约占细胞总数的5%,分泌生长素 。 还有PP细胞(胰多肽)和D1细胞。 4625 脑下垂体 动物体内最重要的内分泌腺,由2个不同来源的部 分组成,即腺垂体和神经垂体。腺垂体与神经系 统没有直接关系。神经垂体源于间脑底部向下的 突出。 腺垂体是一个十分重要的内分泌腺,有调控其他 内分泌腺的机能,因而被认为是内分泌系统的中 心。人体中腺垂体能分泌多种激素分别
44、支配性腺 、肾上腺皮质和甲状腺。 下丘脑与垂体的机能联系是神经系统与内分泌系 统联系的重要环节。 神经垂体激素 抗利尿激素(血管 升压素) 调节体液 收缩微动脉 催产素 子宫收缩 乳汁排出 促激素 促肾上腺皮质激素ACTH 促甲状腺素 TSH 卵泡刺激素 FSH 黄体生成素 LH 生长激素 GH 催乳素 PRL 黑色细胞刺激素 MSH 腺垂体分泌的激素 肢端肥大症 巨人和侏儒 生长激素异常 4626 松果体(pineal body) 卵形小体,分泌褪黑激素,影响色素沉着, 可以使色素细胞中的色素颗粒集中,便皮肤 颜色减褪。褪黑激素是和黑素细胞激素的作 用相反的激素。 昼夜的周期变化影响褪黑激素
45、的分泌。实验 证明鸡、鼠和人的褪黑激素在夜间分泌量高 ,一旦进入白天,分泌量就急剧下降。 松果体与性腺的发育有一定关系。动物在性 成熟前,松果体有抑制脑下垂体前叶分泌促 性腺激素的作用。 4627 前列腺(prostate gland) 雄性哺乳动物的一种副性腺,除了分泌的液体参与精液的 组成外,也分泌前列腺素。 前列腺素可使气管扩张,抑制胃液分泌,刺激平滑肌收缩 ,调节血压等。在临床上用于人工流产手术。 广泛分布于神经系统,能对神经介质的释放和活动起调节 作用。例如下丘脑体温调节中枢所合成的前列腺素能引起 发烧,阿司匹林抑制了前列腺素的合成,可退烧 前列腺素特征: 多种器官组织都能产生前列腺
46、素 靶细胞或靶组织一般就是产生前列腺素的组织 效力比一般激素大,半衰期至短 4628 胸腺(thymus) 胸腺 位于胸骨柄后方,动物幼年 时胸腺比较大,随着年龄的增加, 胸腺逐渐萎缩。 分泌胸腺素,其主要机能是增强免 疫力,促使胸腺中T淋巴细胞分化 成熟,细胞免疫作用 4629 性腺 睾丸:雄激素 卵巢:雌激素、孕激素 (1)产生配子(雌性动物的卵巢产 生卵子,雄性动物的睾丸产生 精子); (2)分泌激素来刺激或调节生殖 系统和副性征的发育,以及动 物交配受精的行为。 463 激素作用的基本机制 类固醇激素(通过膜的脂质双层,自由进 入细胞,与胞浆或细胞核内的相应受体反 应,从而影响基因的活
47、动 ) 含氮激素(通过细胞膜上的受体实现的) 蛋白质类 多肽类 氨基酸衍生物 小结 动物体的内分泌系统在协调各器官、系统,完成正常的生 理机能中起重要作用。动物的激素种类多,特异性高。一 般每种动物激素只作用于特定的靶器官或靶细胞,而对其 他器官或细胞则不发生直接的影响。产生激素的器官称为 内分泌腺,内分泌腺分泌的激素对动物的代谢、生长发育 和生殖等多方面的生理机能有调节作用。很多内分泌腺的 分泌活动是在神经系统的控制下进行的。 无脊椎动物中的激素一般来自神经系统,但是也有一 些内分泌腺不是神经性的,而与脊椎动物的内分泌腺相同 ,是上皮组织形成的。昆虫的变态发育受脑激素、蜕皮激 素和保幼激素共同控制。哺乳动物的内分泌系统包括肾上 腺、甲状腺、甲状旁腺、胰岛、脑下垂体、松果体、前列 腺、胸腺、性腺等内分泌腺,以及它们分泌的多种激素。 激素有脂溶性的固醇激素和水溶性的激素2类。前者能够 穿过细胞膜进入细胞质中,细胞质内或细胞核内的相应受 体结合,影响基因的活动。后者在细胞表面与受体结合, 使靶细胞所特有的代谢活动发生变化,从而表现生理效应 。 思考 简述哺乳动物主要的 内分泌腺,各自分泌 的激素及其主要作用 。 4.7 生殖系统 471 基本生殖方式 无性生殖:无脊椎动物 断(分)裂 出芽 芽球
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