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第五章 生命活动的调节 第一节 植物的激素调节
【知识概要】
一、植物的感性运动和向性运动
感性运动是植物体受到不定向的外界刺激（如光暗转变、触摸等）而引起的局部运动。外界刺激方向与感性运动的方向无关。感性运动有些是生长运动，不可逆的细胞伸长；有些是紧张性运动，由叶枕膨压变化产生，是可逆性变化。
向性运动是植物体受到一定方向的外界刺激（如光、重力等）而引起的局部运动，它的方向取决于外界刺激的方向。向性运动是生长引起的、不可逆的运动。依外界因素的不同，向性运动又可分为向光性、向重力性、向化性和向水性等。
二、植物激素
植物激素是指一些在植物体内合成的，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著的调节作用的微量有机物。植物激素共有五类：生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸和乙烯。
1．生长素类
（1）生长素的产生。分布和运输生长素在植物体内的合成部位主要是叶原基、嫩叶和发育中的种子。生长素的分布大多集中在生长旺盛的部位。生长素具有极性运输的特性，只能从植物体的形态学上端向下端运输，而不能倒转。
（2）生长素的生理作用生长素是吲哚乙酸，它具有促进植物生长的作用。生长素能引起细胞壁松弛软化，促进RNA和蛋白质的合成。生长素对植物生长的作用具有两重性。一般地，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素则抑制植物生长。植物的不同器官对不同浓度生长素的敏感程度不同，根最敏感，茎最不敏感，芽居中。
（3）生长素在农业生产上的应用人工合成的生长素类似物有萘乙酸、2，4–D等。它们在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进果实发育；（3）防止落花落果。
2．赤霉素类
赤霉素是在水稻恶苗病的研究中发现的，引起该病的病菌叫赤霉菌，它能分泌促进稻苗徒长的物质，取名叫赤霉素。植物体合成赤霉素的部位一般在幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里。赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
3．细胞分裂素类
细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
4．脱落酸
脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。
5．乙烯
乙烯是一种气体激素，它广泛存在于植物各种组织和器官中，在正在成熟的果实中含量更多，乙烯的主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用。
6．植物激素的相互作用
五大类植物激素的生理作用大致分为两方面：促进植物的生长发育和抑制植物的生长发育。植物的生长发育过程，不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调，共同调节的。
第二节 动物的激素调节
【知识概要】
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一、人和高等动物的体液调节
体液调节是指某些化学物质（如激素、CO2）通过体液的传送，对人和动物体的生理活动所进行的调节。体液调节的主要内容是激素调节，此外，参与体液调节的化学物质还有
＋
CO2和H等。
1．激素的概念和化学成分
激素是由内分泌腺（或具有内分泌功能的细胞）分泌的活性物质。它在血液中的含量极少，但是对动物和人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动起着重要的调节作用。
激素按其化学结构分为两类。一类是含氮类激素，包括多肽及蛋白质、氨基酸衍生物和脂肪酸衍生物；另一类是类固醇激素。
2．激素的种类和生理作用 关于激素的种类、分泌器官和生理作用归纳如下表。 激素的种类、分泌器官和生理作用 性质 内分泌腺 激素 主要生理作用 甲状腺激素 促进新陈代谢，促进生长发育，提高神经系统兴奋性 氨基酸甲状腺 肾上腺素和去甲肾增强心脏活动，使血管收缩，血压升高，促进糖元和脂肪分解衍生物 肾上腺髓质 上腺素 升高 睾丸酮 促进男性生殖器官发育和精子生成，激发维持男性第二性征；睾丸 雌激素 类固醇生殖器官发育和卵子生成，激发维持女性第二性征；促进卵植卵巢 孕激素 类物质 成熟，维持妊娠；调节水、无机盐代谢，有“保钠排钾”和保肾上腺皮质 盐皮质激素 调节糖类、脂肪、蛋白质代谢，应激反应和抗炎作用 糖皮质激素 甲状旁腺；甲状腺（C细胞）；胰岛（α细胞）（β细胞） 肽和蛋白质衍生物 垂 体 甲状旁腺激素 降钙素 胰高血糖素 胰岛素 生长激素 促甲状腺激素 促肾上腺 皮质激素 促性腺激素 催产素 抗利尿激素 调节钙、磷代谢、使血钙浓度升高 调节钙、磷代谢，使血钙浓度降低 促进肝糖元分解和糖元异生作用，使血糖浓度升高 调节糖类、蛋白质和脂肪代谢，使血糖浓度降低 促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长 维持甲状腺正常发育，促进甲状腺激素的合成和分泌 维持肾上腺皮质正常发育，促进糖皮质激素的合成和分泌 维持性腺正常发育，促进性激素的合成和分泌 腺垂体 神经 刺激子宫收缩，乳腺排乳 垂体 促进肾小管对水的重吸收，使血压升高 3．激素间的相互作用 （1）对某一生理活动的调节，都是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。激素的作用有的是相互增强作用，有的则是相互拮抗。 （2）垂体分泌的多种促激素具有调节、管理对应的内分泌腺的作用，垂体的这种调节作用又是在下丘脑的控制下进行的。下丘脑的一些神经分泌细胞所分泌的“释放激素（因子）”和“释放抑制激素（因子）”对垂体的分泌具有特异性刺激作用或抑制作用；另一方面，靶腺激素对下丘脑——垂体的分泌也起反馈性调节作用，按反馈作用性质，可分为负反馈调节和正反馈调节两种类型。
（3）血糖调节 正常健康成人早晨空腹时的血糖浓度为80～120mg/100mL全血。在正常情况下，由于神经和体液因素的调节，血糖的利用和补充保持着动态平衡，血糖浓度得以保持在相对稳定的水平。在体液调节方面，生长激素、甲状腺激素、肾上腺素，胰高血糖素和糖皮质激素都作用于糖代谢，共同使血糖升高，相反地，胰岛素对糖代谢的重要作用是降低血糖浓度。
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二、昆虫的激素调节
昆虫激素分为两类：内激素和外激素。关于昆虫激素的种类、分泌部位和特性、作用等内容的总结见下表。
昆虫激素的比较 种类 名称 分泌部位与特性 作用 对昆虫的生长蜕皮激素 前胸腺 调节昆虫的蜕皮 发育等生命活使昆虫保持幼虫性状，抑制成动起调节作用 保幼激素 咽侧体 虫性状的出现 性外激素 引诱同种异性个体来交尾 营群体生活的昆虫个体间的信作为化学信号聚集外激素 息联络 外激素昆虫体表的腺体分泌影响和控制同（信息到体外的一类挥发性营群体生活的昆虫受到动物袭种的其他个告警外激素 激素） 的化学物质 体，使它们发击时用来告警同类个体 营群体生活的昆虫离巢外出时生反应 追踪外激素 再归巢 内 激 素 脑激素 脑的神经分泌细胞 作用于咽侧体和前胸腺等 第三节 人和高等动物的神经调节 【知识概要】 一、神经调节的结构基础 1．神经系统的功能和组成 神经系统是人和动物体的生命活动的调节者和控制者，它 能保证体内各器官、系统的活动协调统一，使机体成为一个统 一的整体；同时，通过神经系统的调节作用，使机体对环境变 化各种刺激做出相应的反应，达到机体与环境的统一。 神经系统的组成简要概括如下： 2．神经元 神经元是神经系统的结构和功能的基本单位。神经元就
是神经细胞。有关神经元的知识概括如下：
二、神经调节的基本方式 1．反射和反射弧
反射是在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和
外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应。反射是神经
调节的基本方式。反射分为非条件反射和条件反射两类。
反射活动的结构基础是反射弧。反射弧包括五部分：感 受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2．兴奋的传导
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（1）神经纤维上兴奋的传导 神经在静息状态下存在静息电位。 当神经纤维某一点受到刺激产生兴奋时形成动作膜电位，进而产生局部
电流，沿着神经纤维传导，兴奋沿神经纤维传导时，具有双向传导、绝
缘传导、不衰减传导和沿有髓鞘神经纤维的跳跃传导等特点。
（2）神经元之间兴奋的传递 一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。因所含递质的不同，突触分为兴奋性突触和抑制性突触。当兴奋沿轴突传到突触前膜引起去极化，促使递质释放到突触间隙，引起突触后膜的电位变化，而使另一个神经元产生兴奋或抑制。神经元之间兴奋的传递具有单向性，中枢延搁和总和等特点。神经元之间的主要联接方式有辐散原则、聚合原则。
3．反射活动的协调
（l）交互抑制 这种机能表现为协同的神经元的兴奋，拮抗的神经元的抑制。
（2）扩散 指某一个中枢的兴奋或抑制，通过突触的联系扩散到其他中枢的过程。
（3）反馈 当一个神经元轴突的侧支，经过若干个相互衔接的中间神经元，最后又返回到原来发出侧支的那个神经元的胞体，形成环式结构，构成反馈的回路结构基础。反馈有正反馈和负反馈之分。
三、脊髓和脊神经
脊髓位于椎管里，上端连接延髓，下端终止于第一腰椎下缘。脊髓的内部结构由灰质和白质构成。在脊髓的横切面上，灰质呈蝴蝶形，是神经元细胞体集中的地方，两侧灰质向前后形成前角和后角，在胸腰节段的前后角之间外突形成侧角。白质在灰质周围，由神经纤维集合而成。脊髓正中有中央管，里面充满脑脊液。脊髓的功能有两方面：①传导功能，脊髓白质的许多上下行神经束，是脊髓和脑之间上行下达的传导通路。②反射功能，脊髓能完成一些低级的反射活动。
脊神经连于脊髓，每一对脊神经由前根和后根在椎间孔处合成。前根由脊髓前角运动神经元的轴突及侧角的交感神经元或副交感神经的轴突组成，传导运动冲动到有关的效应器；后根由脊神经节内感觉神经元的轴突组成，传导感觉冲动到脊髓。所以脊神经是混合神经。人类的脊神经共31对，其中颈神经8对，胸神经12对，腰神经5对，骰神经5对和尾神经1对。脊神经出椎间孔后分为前支和后支，分布到颈部、躯干、四肢的皮肤和肌肉。
四、脑和脑神经 1．脑
脑位于颅腔内，由大脑、间脑、中脑、脑桥、延髓和小脑等六部分组成，通常把间脑、中脑、脑桥和延髓合称为脑干。
脑干的灰质是一些特定功能的神经核，它们断续地存在于白质中。在脑子中央有一个广泛网状结构。脑子的功能很复杂，与第3～12对脑神经分别发生联系，大脑、小脑、脊髓之间必须通过脑干进行联系。此外，脑子中还有许多与生命活动有关的重要神经中枢。间脑中的丘脑是皮层下较高级的感觉中枢，下丘脑是植物性神经的皮层以下的较高级中枢。
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小脑由小脑半球和中间的蚓部构成，小脑表面为小脑皮层，内部为小脑髓质。小脑的功能是协调随意运动，维持和调节肌张力，维持身体的平衡。
大脑是中枢神经系统最高级部分。大脑半球表面为大脑皮层，内部为髓质。左右大脑半球之间由胼胝体相连结。大脑半球由三个沟裂（中央沟、大脑外侧裂和顶枕裂）而分成四个叶（额叶、顶叶、枕叶和颞时）和一个脑岛。在大脑半球一定区域分别有躯体感觉中枢、躯体运动中枢、视觉中枢、听觉中枢、嗅觉中枢以及人类特有的语言中枢。
2．脑神经
脑神经共12对，主要分布于头面部，迷走神经还分布到胸腹腔内脏器官。
五、植物性神经调节
植物性神经系统是指调节内脏功能的神经系统，习惯上植物性神经指支配内脏器官的传出神经，分布于全身的平滑肌、心肌和腺体，调节机体的营养、呼吸、分泌、生长和繁殖等各种生理机能。植物性神经从中枢到效应器之间兴奋传递是由两个神经元完成的，两者之间有一个神经节。
植物性神经分为交感神经和副交感神经。两者的结构特点归纳如下表。
交感神经和副交感神经的结构特点比较 交感神经 副交感神经 中枢部位 脊髓胸腰段侧角 脑干副交感神经核、脊髓骶段侧角 换神经元部脊柱两侧的交感器官旁或器官内的副交感神经节 位 干 节前纤维 较短 较长 节后纤维 较长 较短 交感神经与副交感神经对效应器官的作用既相互拮抗又协调统一。交感神经的作用主要是保证人体在紧张状态时的生理需要，而副交感神经的作用主要是维持安静时的生理功能。 六、神经系统的高级功能 1．条件反射学说 条件反射是机体在非条件反射的基础上，在后天的生活过程中，通过一定条件形成的，是一种高级神经活动。条件反射提高了动物和人适应环境的能力。一般认为，高等动物必须有大脑皮层参加才能实现各种条件反射。 建立条件反射时，无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合，使大脑皮层中两个兴奋灶之间在功能上暂时接通，就发生了功能上的暂时联系。条件反射建立后，如果反复应用条件刺激而得不到非条件刺激的强化时，会引起条件反射的消退。
2．人类的语言功能
人类有了语言和思维，就在大脑皮层相应地发现了语言中枢。大脑皮层最基本的活动是信号活动，即条件反射，信号从本质上分为两类：现实的具体信号称为第一信号；现实的抽象信号，即词语，是在具体信号的基础上建立起来的，是具体信号的信号，称为第二信号。对第一信号发生反应的皮层功能系统叫做第一信号系统，这是动物和