稳态与调节复习课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

2025-12-12
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内容正文:

第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 单细胞生物:只能生活在水环境中,如果水体干涸,它们就会休眠或死亡。如草履虫,直接从水中获取生产所必需的养料和氧气,并把废物直接排入水中。 多细胞生物:绝大多数细胞没有直接与外界环境接触,不能直接与外界环境进行物质交换。多细胞生物体内有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。 细胞生活的环境 细胞 外液 组织液(组织间隙液) 血浆 淋巴液等 体液 细胞 内液 2/3 1/3 关节滑液 细胞生活的环境 1.概念:由细胞外液构成的体内细胞生活的液体环境叫做内环境。 2.组成:血浆、组织液、淋巴液组成。 3.成分:营养物质(水、氨基酸、维生素等)、调节物质(激素、神经递质等)、其他物质(抗体、氧气等)、代谢废物(二氧化碳、尿素等)。 内环境 血液中的液体——血浆是血细胞直接生活的的环境(血浆和血液不是同一概念,血液包括血细胞和血浆)。 组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间、细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。大多数细胞都浸没在组织液中,因此,组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 淋巴液存在于淋巴管中。它由一部分组织液进入淋巴管形成,经过淋巴结等各淋巴器官,最终汇入血浆。 体内细胞生活在细胞外液中 4.关系:成分和含量相近,又不完全相同,主要区别在血浆中含较多蛋白质。。 内环境 5.作用:①体内细胞直接生活的环境,为细胞提供适宜的生活环境。 ②细胞通过内环境与外界进行物质交换。 血细胞是血浆;淋巴细胞是血浆和淋巴液;毛细血管壁细胞是血浆和组织液;毛细淋巴管壁细胞是淋巴液和组织液;大多数细胞是组织液。 各种细胞生活的内环境 物质跨膜层数 *氧气进入体内细胞过膜层数:进出肺泡壁细胞(2)+进出毛细血管(4)+进出红细胞(2)+进组织细胞(1)=9层,若被利用+进线粒体(2)=11层。二氧化碳运输一般不经红细胞,所以相应减少2层膜。 在O2和CO2扩散过程中,线粒体内02分压最低,CO2分压最高。 *尿素出组织细胞(1)+进出毛细血管(4)+进出肾小管壁细胞(2)=7层 *葡萄糖进出小肠上皮细胞(2)+进出毛细血管(4)+进组织细胞(1)=7层 物质跨膜层数 ①细胞内的物质,如血红蛋白、呼吸酶、 DNA 聚合酶、 DNA 连接酶等。 ②细胞膜上的成分,如载体、受体等。 ③消化道、呼吸道、泌尿系统、生殖系统都有开口与外界相通,因此消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等不属于体液。 ④人体不能吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。 不属于内环境的成分 酸碱度:HCO3-/H2CO3是主要的缓冲对;HPO42-/H2PO42-是次要的。 ①例如血浆中乳酸增多时: C3H6O3+NaHCO3→C3H5O3Na+H2CO3 H2CO3→H2O+CO2 ②例如血浆中碱性物质增多时: Na2CO3+H2CO3→2NaHCO3(多余的碳酸氢钠随肾脏排出) 内环境的理化性质 温度:人体细胞外液温度一般维持在37℃左右,同一个人的体温也是变化的,昼夜变化不超过1℃,不同人的体温会因性别、年龄的不同存在微小差异。 渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ①血浆渗透压:主要与无机盐、蛋白质的含量有关。 ②细胞外液渗透压:主要来源是 Na+和 CI-。 ③细胞内液渗透压:主要来源 K+ ,37℃时人的血浆渗透压约为770KPa,相当于细胞内液的渗透压。 内环境的理化性质 血浆 组织液 淋巴液 内环境 消化系统 食物 循 环 系 统 气体 呼吸系统 组织细胞 泌尿系统 皮 肤 水 无机盐 尿素等 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态 1.概念:正常机体通过调节作用,使各器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,称为稳态。如:血糖含量、PH、渗透压等的相对稳定。 2.稳态调节机制:主要是神经-体液-免疫调节网络 3.意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于激烈或人体自生调节功能出现障碍时,稳态会被破坏。 内环境的稳态 第2章 神经调节 第1节 神经调节的结构基础 神经系统的基本结构 神经系统的基本结构——中枢神经 是脑和躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级中枢 包括左右两个大脑半球,表面是大脑皮层;大脑皮层是调节机体生理活动的最高级中枢 有体温调节中枢、水平衡调节中枢等,与生物节律等的控制有关 连接脑和脊髓的重要通路,有很多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢 位于大脑后下方,能够协调运动,维持身体平衡 18 神经系统的基本结构——外周神经 按连接分类 脑神经:人的脑神经共12对,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动。 脊神经:脊神经共31对,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。 按功能分类 传入神经:将接收的信息传到中枢神经系统。 传出神经:支配躯体运动的神经(躯体运动神经),受意识支配;支配内脏器官的神经(内脏运动神经),不受意识支配,称自主神经。 19 自主神经系统 1.概念:指支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配。包括交感神经和副交感神经。 2.意义:使机体对外界刺激作出更精确的反应,机体更好地适应环境的变化。 自主神经不完全自主,受高级中枢调控。如:排便、排尿反射。 1.神经元:是神经系统结构与功能的基本单位,它由细胞体、树突、轴突等部分构成。 树突:短而粗,用来接受信息并将其传导到细胞体 轴突:长而细,将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体 神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。 组成神经系统的细胞——神经元 21 2.神经胶质细胞:广泛分布于神经元之间,其数量为神经元数量的10-50倍,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养、修复神经元等多种功能。在外周神经系统中,神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起,共同完成神经系统的调节功能。 组成神经系统的细胞——神经胶质细胞 轴突+髓鞘 神经纤维+包膜 神经 第2章 神经调节 第2节 神经调节的基本方式 1.概念:在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。 2.反射的结构基础—反射弧 感受器:接受刺激,产生兴奋 效应器:指运动神经末梢及其 支配的肌肉或腺体。可对兴奋 作出相应的应答。 神经调节的基本方式——反射 3.传入神经和传出神经判断: ①神经节;②突触结构;③脊髓灰质(细入粗出);④切断法 4.反射发生一般具备两个条件: ①反射弧完整; ②一定条件的刺激。若刺激过弱,则不能引起反射活动。 神经调节的基本方式——反射 5.反射的种类: ①非条件反射(与生俱来) ②条件反射(后天学习获得,需要大脑皮层的参与) 过程:非条件刺激+无关刺激重复多次→条件刺激,条件反射建立 如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至于最终完全不出现,这是条件反射的消退。(兴奋性效应的信号转变为抑制性效应的信号,是一个新的学习过程。 神经调节的基本方式——反射 第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 神经冲动的产生和传递 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经纤维上的产生和传导 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 静息时,膜对K+的通透性大,即K +通道蛋白开放,造成K+外流,使膜外的阳离子浓度高于膜内,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,称为静息电位。 ①静息电位 静息电位:___________ 形成原因:___________ 运输方式:___________________ 内负外正 K+外流 协助扩散(离子通道) K +浓度:膜内>膜外 29 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ 在受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,造成Na+内流,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,出现外负内正的现象,叫动作电位。 ②动作电位 动作电位:___________ 形成原因:___________ 运输方式:___________________ 内正外负 Na+内流 协助扩散(离子通道) Na+浓度:膜外>膜内 30 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。 Na+ Na+ - - - - ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - Na+ Na+ ++++ ++++ - - - - - - - - Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ ③兴奋传导 兴奋部位(外负内正)与未兴奋部位(外正内负)之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。 K+外流 协助扩散 ④恢复静息电位 形成原因:___________ 运输方式:___________ 31 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 ①兴奋传导方向:兴奋部位 → 未兴奋部位 ⑤兴奋的传导方向 膜外 膜内 膜外 观察膜内外局部电流方向与兴奋传导的方向是否一致? 内同外反 32 ①在离体的神经纤维上:双向传导 ②在反射活动中:单向传导 ⑥传导特点 (1)测量--电表两极分别置于神经纤维的内侧和外侧(静息电位) 膜电位变化曲线 刺激 ①a点之前 ——静息电位 K+外流(协助扩散), 膜电位表现为外正内负 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+内流(协助扩散), 膜电位表现为外负内正 ③ce段 ——静息电位的恢复 K+外流(协助扩散), 膜电位恢复为外正内负 Na+—K+泵 主动运输 薛 华林 (薛) - 神经冲动的产生和传递 兴奋在神经元之间的传递 兴奋从一个神经元末端怎么传递到另一个神经元? 突触小体:轴突末端膨大结构。 突触:突触小体与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触。突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 突触小泡 神经递质-受体复合物 传递过程 突触小泡受神经冲动刺激,会移动到突触前膜并与之融合,释放神经递质,神经递质由突触前膜释放,经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,形成递质一受体复合物,改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,使下一个神经元产生兴奋或抑制。 突触小泡 神经递质-受体复合物 ★神经递质属于信息分子,有兴奋性神经递质、抑制性神经递质,结果是使下一个神经元产生兴奋或受到抑制。神经递质发挥作用后与受体分开,迅速被降解或回收,避免持续发挥作用。 ★突触处信号转换:电信号→化学信号→电信号 ★兴奋在突触间的传递单向性的原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。兴奋在突触处传递速度比神经纤维上慢的原因是突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换 ★突触后膜上的受体和离子通道结合在一起,受体的化学本质是糖蛋白,与神经递质的结合具有特异性。 第2章 神经调节 第4节 神经系统的分级调节 研究表明,躯体的运动如膝跳反射、缩手反射等,不仅受到脊髓的控制,也受到大脑的调节。 神经系统对躯体运动的分级调节 躯体运动分级调节:躯体运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控。脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干、小脑等连接大脑和脊髓。大脑发生的指令可以通过脑干、小脑等传到脊髓,也可以直接调控脊髓。 神经系统对躯体运动的分级调节 第一运动区与躯体运动的关系: ①躯体运动中枢位于大脑皮层的中央前回,又叫第一运动区,一侧大脑皮层运动区支配对侧躯体运动,头面部多属于双侧支配。 ②躯体各部分的运动机能在皮层第一运动区内有它的代表区,皮层代表区的位置与躯体各部分关系是倒置的。头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的,皮层代表区的大小与躯体大小无关而与运动复杂精细程度有关。 ③大脑皮层中央前回的顶部,控制下肢的运动;中央前回的下部,控制头部器官的运动;中央前回的其他部位,控制其他相应器官的运动。 使机体活动更精准 与躯体运动的调节相似,调节内脏活动的中枢分布在脊髓、脑干、下丘脑、大脑等部位。 神经系统对内脏运动的分级调节 脊髓中有许多调节内脏活动的低级中枢,如排尿、排便、血管舒缩等。脑干中有调节呼吸运动的中枢,调节心血管运动的中枢等基本中枢。 下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。 小脑是机体重要的躯体运动调节中枢之一,其功能主要是维持身体平衡。 大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,是最高级中枢,对各级中枢活动起调整作用。 神经系统对内脏运动的分级调节 内脏活动的分级调节(以排尿反射为例):脊髓通过控制交感神经兴奋,不会使膀胱缩小,但副交感神经兴奋,能使膀胱缩小。大脑皮层通过对脊髓的控制,使人有意识地控制排尿。如果没有大脑皮层的调控,排尿反射可以进行,但排尿不完全,也不能受意识控制。 第2章 神经调节 第5节 人脑的高级功能 人脑除了感知外部世界以及控制机体的反射活动,还具有情绪、语言、学习和记忆等方面的高级功能 人脑的高级功能 语言功能 大多数人主导语言功能的区域即言语区在大脑皮层的左半球。 言语区:H/S/V/W区 若S区(运动言语区)受损:不能讲话 若V区(视觉言语区)受损:不能看懂文字 若H区(听觉言语区)受损:不能听懂话 若W区(书写言语区)受损:不能写字 人脑的高级功能 学习与记忆 也是脑的高级功能,是指神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。 人的记忆过程分为四个阶段:感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆(永久记忆)。前两个阶段相当于短时记忆(大脑皮层海马区有关),后两个阶段相当于长时记忆(突触建立有关)。 第3章 体液调节 第1节 激素与内分泌系统 激素的发现 促胰液素是人们发现的第一种激素,由小肠黏膜分泌,可促进胰腺分泌胰液。 内分泌腺:没有导管,其分泌物——激素直接进入腺体内的毛细血管,随血液流到全身,传递信息。如垂体、甲状腺等。 外分泌腺:凡是分泌物通过导管流出体外或流进消化腔的称为外分泌腺。如乳腺、泪腺等。 胰腺既有内分泌腺(胰岛)又有外分泌腺。 人体主要内分泌腺及其分泌的激素 抗利尿激素:作用于肾小管和集合管(下丘脑合成,垂体释放) 生长激素:作用于全身细胞 人体主要内分泌腺及其分泌的激素 激素与内分泌系统 激素的本质 类固醇激素:性激素、皮质醇、醛固酮等; 多肽及蛋白质类激素:各种垂体激素、各种下丘脑激素、胰岛素、胰高血糖素等;(只能注射,不能口服) 氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素等。 第3章 体液调节 第2节 激素调节的过程 激素调节 激素是微量高效的有机分子,既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是作为信号分子使靶细胞的功能增强或减弱。(激素的靶细胞既可以是其他细胞,也可以是分泌激素的自身细胞) 激素调节的特点:通过体液运输、只作用于靶器官和靶细胞(有特异性受体,影响细胞原有的代谢过程或基因表达过程)、作为信使传递信息、微量高效。 激素间的相互作用 有些激素具有协同作用:作用效果方向一致 体温调节:肾上腺素和甲状腺激素 生长方面:生长激素和甲状腺激素 血糖调节:胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素 有些激素具有相抗衡作用:作用效果反向 血糖调节:胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素 实例1 血糖平衡调节 血糖的来源和去路 血糖平衡的调节过程 反馈调节 在一个系统中,系统本身工作的效果,反过 来又作为信息调节该系统工作的调节方式。 正反馈:加强并偏离静息水平,如分娩过程、 池塘污染后鱼类死亡加剧污染; 负反馈:偏离后纠正回归到静息水平,如体 温调节、维持内环境稳定等。 甲状腺激素分泌的分级调节 人们将下丘脑-垂体-靶腺体之间存在分层调控,称为分级调节。 实例2 甲状腺激素分泌的分级调节 第3章 体液调节 第3节 体液调节与神经调节的关系 体液调节 激素等化学物质,通过体液传送的方式对生命活动进行调节,称为体液调节。除激素外,其他一些化学物质,如组胺、某些气体分子(NO、CO等)以及一些代谢产物(如CO2刺激呼吸中枢),也能作为体液因子对细胞、组织和器官的功能起调节作用。 一些低等动物只有体液调节没有神经调节。 神经调节与体液调节特点的比较 神经调节与体液调节的协调 实例1 体温的调节 人体内水的来源:饮水、食物所含的水、代谢中产生的水; 水的排出:肾排出(主要)、皮肤排出、肺排出、大肠排出 实例2 水和无机盐平衡的调节 第4章 免疫调节 第1节 免疫系统的组成和功能 免疫系统的组成 免疫细胞—来自于骨髓中的造血干细胞。 巨噬细胞: 抗原呈递细胞(APC) 抗原:能引发免疫反应的物质称为抗原。一种抗原通常只能与相应的抗体特异性结合。抗原可以是外来病原体,也可以是体内衰老、病变的细胞。 抗原呈递细胞:B细胞、巨噬细胞、树突状细胞都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露在细胞表面,以呈递给其他免疫细胞,因此,这些细胞统称为抗原呈递细胞。 人体的三道防线 非特异性免疫:生来就有,是机体长期进化过程中遗传下来的,不针对某一类特定的病原体,对多种病原体都有防御作用。作用范围广、无特异性、作用弱、时间短。 第一道防线:皮肤和黏膜 第二道防线:体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞(如巨噬细胞和树突状细胞) 人体的三道防线 特异性免疫:出现慢、作用范围小、有特异性、作用强、时间长。 第三道防线:是机体个体发育过程中与病原体接触后获得的,主要针对特定的抗原起作用。分体液免疫和细胞免疫。 这三道防线是统一整体,共同实现免疫防御、免疫自稳、免疫监视功能。 免疫系统的功能 免疫防御:机体排除外来抗原性异物,是免疫系统最基本功能。若此功能异常可能会导致组织损伤或易被病原体感染。 免疫自稳:机体清除自身衰老损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境的稳态。此功能正常时,对自身抗原物质不产生免疫反应,异常时,易发生自身免疫病。 免疫监视:机体识别和清除自身突变的细胞,防止肿瘤的发生。此功能下调或失调,机体会有肿瘤发生或持续病毒感染。 第4章 免疫调节 第2节 特异性免疫 体液免疫——主要靠抗体“作战”,针对内环境中抗原 第一个信号 第二个信号 细胞因子 二次免疫 增值、分化 一个B细胞活化增殖后,只能产生一种特异性抗体。 细胞免疫——病原体进入细胞,T细胞直接接触靶细胞 靶细胞 细胞毒性T细胞 细胞因子 活化后的 辅助性T细胞 记忆T细胞 新的细胞毒性T细胞 与靶细胞识别、结合,使靶细胞裂解,病原体暴露出来 体液免疫和细胞免疫是密切配合,共同完成对稳态的调节 特异性免疫 靶细胞与细胞毒性T细胞接触后裂解死亡,属于 ;若靶细胞遭病原体侵害致死,属于 。 免疫细胞具有识别功能,是因为其细胞表面有受体,可以识别自身细胞、病毒、细菌等病原体表面特有的分子标签,分子标签一般是不同种类的蛋白质。 细胞凋亡 细胞坏死 特异性免疫过程中哪些细胞有识别作用,哪些细胞能特异性识别? 抗原呈递细胞 辅助性T细胞 B细胞 浆细胞 记忆细胞 细胞毒性T细胞 免疫失调 过敏反应:已免疫的机体,在再次接触相同的抗原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。 过敏反应有快慢之分,许多过敏反应还有明显的遗传倾向和个体差异。是一种异常的体液免疫,机体免疫防御功能过强导致。 免疫失调 自身免疫病:某些特殊情况下,免疫系统对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状,就称为自身免疫病。 如:风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。 免疫缺陷病:是指由机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。 分类:先天性和获得性免疫缺陷病 HIV:主要攻击人体的辅助性T细胞 免疫学应用 免疫预防 疫苗通常是用灭活或减毒的病原体制成的生物制品,接种疫苗后,人体内产生相应的抗体,从而对特定传染病具有抵抗力。 免疫诊断 利用抗原和抗体反应的高度特异性,用人工标记的抗体对组织内的抗原进行检测,发现体内的抗原,如检测病原体、肿瘤标志物等。 免疫治疗:对于免疫功能低下者使用免疫增强疗法,例如感染病原体后注射抗体、细胞因子等,对某些疾病如自身免疫病,可用免疫抑制疗法。 器官移植 失败的原因:免疫排斥反应。 ★每个人细胞表面都带有与别人不同的蛋白质-组织相容性抗原,也叫人类白细胞抗原,简称HLA,其他人器官被移植后,白细胞识别出HLA不同会发起攻击。 成功关键:主要取决于供者与受者的HLA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,同时应用免疫抑制剂能大大提高器官移植的成活率。 第5章 植物生命活动的调节 第1节 植物生长素 植物生长素 植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,不可逆转,只能单方向的运输,称极性运输。运输方式是主动运输。 横向运输:在单侧光或重力等因素作用下还可引起生长素在茎、根等处的尖端横向运输,这种运输往往与单方向刺激有关,运输方式为主动运输。 非极性运输:在成熟的组织中,通过输导组织进行非极性运输,和其他有机物的运输无区别。 生长素运输方向 生长素的合成及分布 合成部位:主要在芽、幼嫩的叶和发育中的种子合成,合成原料色氨酸。 分布:各器官都有,相对集中分布在生长旺盛的部位,如胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、发育中的种子和果实等处。 生长素的作用 在细胞水平上促进细胞(核)分裂,细胞伸长生长,诱导细胞分化,在器官水平上影响器官的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实的发育。 生长素的作用机理是促进细胞纵向伸长,原因是它可使细胞壁软化和松弛,容易伸长。 ★作用特点:一般情况下,较低浓度的生长素能促进生长,过高浓度抑制生长。 实例:植物的顶端优势 概念:顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象。 原因:顶芽产生的生长素向下运输,侧芽附近生长素浓度较高,侧芽对生长素敏感,发育受到抑制。 解除方法:去掉顶芽。 ★离顶芽越近的侧芽生长素浓度越高,因此离顶芽越近的侧芽受到的抑制作用越强,如果培育高大的乔木,应当保留顶芽。 生长素的曲线 根>芽>茎 ★抑制不是不生长,而是在相同时间内,生长的长度比只用清水处理的短。A'、B'、、C'点既不促进生长,也不抑制生长。 ★存在两种不同浓度的生长素,其促进效果相同,并且最适浓度在这两种浓度之间。 生长素的曲线 双子叶植物>单子叶植物 ★可以除去单子叶植物中的双子叶杂草,选取最佳点是c对应的生长素浓度。 实例:茎的向光性 胚芽鞘的尖端感受外界单侧光的刺激,生长素会向背光一侧转移,使背光一侧生长素分布多,生长快,而向光一侧生长素分布少,生长慢。 根的向地性、茎的背地性 由于重力作用,近地侧生长素浓度高于远地侧,根对生长素敏感,浓度高的一侧抑制生长,茎对生长素不敏感,浓度高的一侧生长速度比低的一侧快。 第5章 植物生命活动的调节 第2节 其他植物激素 其他植物激素 赤霉素 合成部位:幼芽、幼根、未成熟的种子。 主要作用:①促进细胞伸长,从而引起植株增高。 ②促进细胞分裂与分化。 ③促进种子萌发、开花和果实发育(强调果实由小到大)。 应用:①促进植物茎秆伸长。 ②解除种子和其他部位的休眠,用于播种。 ★植物体内的赤霉素包括很多种。 细胞分裂素 合成部位:主要是根尖。 主要作用: ①促进细胞(质)分裂。 ②促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成。 应用: 保持蔬菜鲜绿,延长贮存时间。 乙烯 合成部位:植物各部位。 主要作用:①促进果实成熟(强调果实长大后的内熟)。 ②促进开花。 ③促进叶、花、果实脱落。 对应的生长调节剂:乙烯利。 应用:促进果实成熟。 脱落酸 合成部位:根冠、萎蔫的叶片等。 主要作用:①抑制细胞分裂。 ②促进气孔关闭。 ③促进叶和果实衰老与脱落。 ④维持种子休眠。 油菜素内酯(第六类植物激素) 主要作用①能促进茎、叶细胞的扩展和分裂。 ②促进花粉管生长、种子萌发等。 激素间的相互作用 作用途径:植物激素量微少,一般来说,植物激素对植物生长发育的调控是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现。各种植物激素并不是孤立的起作用,而是多种激素共同调控植物的生长发育和对环境的适应。 激素间的相互作用 ①不同激素间作用效果相同,例如生长素、赤霉素都能促进植物生长;生长素主要促进细胞核分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者协调促进细胞分裂完成,表现为协同作用。 ②不同激素间作用效果相反,相抗衡作用。例如赤霉素促进种子萌发,脱落酸抑制种子的萌发。种子萌发取决于两者的浓度之比。 ③不同激素之间相互作用,例如当生长素浓度升高到一定值时,能促进乙烯的合成,乙烯含量升高又会抑制生长素的作用。 激素间的相互作用 作用特点:决定植物器官生长、发育的,往往不是某种激素的绝对含量,而是不同激素的相对含量,例如黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值高时,有利于分化形成雌花,比值低时有利于分化成雄花。生长素与细胞分裂素比值高,利于根分化;比值适中,利于愈伤组织形成;比值低,利于芽分化。 在植物生长发育过程中,不同种激素的调节还表现一定的顺序性。 ★促进植物生长,促进果实坐果和生长:生长素、赤霉素、细胞分裂素。 ★延缓叶片衰老:生长素、细胞分裂素。 ★促进侧芽生长:赤霉素、细胞分裂素。 ★促进果实成熟:乙烯、脱落酸。 ★种子发芽:赤霉素、细胞分裂素促进,脱落酸抑制。 ★叶片衰老、器官脱落:生长素、细胞分裂素抑制,脱落酸、乙烯促进。 ★气孔张开:细胞分裂素促进,脱落酸抑制。 第5章 植物生命活动的调节 第3节 植物生长调节剂 植物生长调节剂 概念:由人工合成的,对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。 优点:原料广泛、容易合成、效果稳定。 生长调节剂效果稳定的原因是体内没有分解该物质的酶。 如:2,4-D 、 乙烯利 、矮壮素、青鲜素 第5章 植物生命活动的调节 第4节 环境因素参与调节植物的生命活动 光对植物生长发育的调节 ①光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。例如植物和向光性、日照、长短会调控某些植物开花。 ②植物具有接受光信号的分子,光敏色素是其中的一种,光敏色素是一类蛋白质(即色素一蛋白复合体),分布在植物的各个部位,其中在分生组织细胞中比较丰富。 光对植物生长发育的调节 ③在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化传导到细胞核内,影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。 ④光敏色素主要吸收红光和远红光,植物还有感受蓝光的受体,也可以接受光信号。 参与调节的其他环境因素 温度: ①植物的所有生理活动都是在一定的温度范围内进行。 ②温度影响酶的活性,影响植物各项生命活动,从而调节植物生长发育。 ③植物分布的地域性很大程度是由温度决定的。 ★树干上年轮的形成是由于温度变化影响细胞分裂速度导致的,有的植物需经春化作用(低温诱导),才能开花,可以更好适应生存环境。 参与调节的其他环境因素 重力: 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素,植物根、茎中具有感受重力的物质(淀粉-平衡石假说)和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素信号,造成生长素分布的不均衡,从而调节植物的生长方向,使植物表现出根的向地性和茎的背地性。 $

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