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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
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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(indole acetic acid , 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
（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
（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)。 3. 细胞分裂素
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 三重反应 • 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
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。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
感觉神经 膝盖 股二头肌 松 弛 运动神经 股四头肌收缩 ◎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。
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 1.非特异性免疫 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)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
免疫细胞活化后一部分变成------ 记忆细胞
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。
2.自身免疫疾病自身免疫是指在长期感染、物理或化学因素刺激下机体的免疫系统针对自身抗原发生免疫反应（抗体和淋巴细胞不能分辨自身和异物），形成自身抗体或自身淋巴细胞，所导致的免疫病理过程。如风湿性心脏病、溶血性贫血等。2.自身免疫疾病自身免疫是指在长期感染、物理或化学因素刺激下机体的免疫系统针对自身抗原发生免疫反应（抗体和淋巴细胞不能分辨自身和异物），形成自身抗体或自身淋巴细胞，所导致的免疫病理过程。如风湿性心脏病、溶血性贫血等。
3.免疫缺陷病 免疫缺陷病是由于机体免疫功能缺乏或不足所引起的疾病，如吞噬细胞数量不足或功能低下、抗体生成不足、T细胞缺乏等。 免疫缺陷病使机体容易发生微生物的感染和容易形成恶性肿瘤。
4.艾滋病（AIDS）获得性免疫缺失综合症（AIDS）现在认为由HIV病毒引起。4.艾滋病（AIDS）获得性免疫缺失综合症（AIDS）现在认为由HIV病毒引起。
