[农学]生命科学导论

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第一章绪论¾认识生命和生命科学生命的基本特征自从我们生下来，经过童年、少年知道现在的青年时期，我们一直面对一个充满神奇色彩的生命世界，植物的发芽、生长，开花结果，鸟类的鸣叫、筑巢和育雏，各种动物的激烈斗和彼此和睦相处。我们自己也在长大，显然，大家会想到因为我们每天吃饭，补充身体的营养需要，所以身体逐渐生长发育。你也会观察到你周围的人的生老病死。实际上，当你用眼睛观察、用耳朵聆听、用大脑思索问题的时候，生命活动始终贯穿与其中。可以说，生命活动无处不在。也许你会说，这些现象司空见惯，我们在中学已经知道，生物体都是由细胞组成的，遗传物质是染色体上的DNA，人体可分为皮肤，运动，消化、呼吸、循环、排泄、生殖、神经、内分泌等9大系统。那么，到大学里，我们又要学什么呢？以前的知识都是肤浅的，概括的，你们的知识体系和思维能力还不具备在更深层次上全面综合地理解生命现象和规律。地球上的生物，经过漫长的进化历程，形成了变化无穷的形态和精巧奇妙的结构，也形成了一系列有关物质运输、能量转化和信息传递的机制妙不可言生命的本质：能够新陈代谢、自动调节和自我增殖的系统。物质、能量和信息的协调统一，形成了生命系统的有序运动。生命运动的特征辨证唯物论认为，世界是物质的，物质是运动的。物质运动的复杂程度为一个等级序列：机械运动®物理运动®化学运动®生物运动®社会运动高级的运动形式包含低级的运动形式，但不等于其简单的加和，所以，你们生物专业的学生需要学习物理学、化学，而物理学、化学专业的学生则未必需要学习生物学在自然物质运动中，生命运动是最复杂的例子，生命运动的物理、化学运动\n笛卡儿认为宇宙是一个巨大的机械系统，生物也被描述为自动的机器，可以用一般的物理规律作出解释，心脏比作泵。有一个生物学家把木块等物品导入火鸡胃里，发现它们被研碎了，于是，他又研究机械研碎这些物品的要用多大的力，从而推测火鸡胃收缩的力量。生命的基本大特征：我们学习生命科学的过程就是从不同层次掌握这些基本特征的现象和规律新陈代谢：对应内容，光合作用，呼吸作用，ATP也叫代谢，是维持生物体生命活动的化学变化的总称包括物质代谢（生物体内，更确切地说细胞内物质的合成和分解）和能量代谢（能量的储存和释放），在这个过程中，包括两个对立统一的方面：同化：生物体从外界摄入物质，经过一系列化学变化，转变为自身物质，并储存能量异化：通过呼吸作用，生物体把自身物质分解并释放出能量，排出废物同化是异化的基础，异化是同化的动力新陈代谢是在高度自动、非常精细的调节下进行的，神经系统和内分泌系统起着重要的调节作用生长、发育和生殖：对应内容，细胞周期，胚胎发育和细胞分化，减数分裂遗传、变异和进化：对应内容，DNA的结构和功能，减数分裂，基因突变，染色体变化，自然选择地球上原本没有生命，50亿年前，地壳崩裂，从地球深处喷发出大量水蒸气，遇到冷气流，形成倾盆大雨®把地球表面的物质C、H、O、N带入海洋CO2、甲烷、氨等受紫外线、宇宙射线、闪电的作用®有机大分子，包括蛋白质、核酸®进入海洋®分解、合成®原始的生命，蓝藻®单细胞生物®多细胞生物®从水到陆®丰富多彩的生命世界感应性和运动：对应内容，动物的感受器（皮肤、五官等）、效应器（肌肉等），手触到烫的物体马上缩回，石头不会，动物行为内环境稳定：细胞的渗透压平衡生命系统的层次生物圈：地球上有生命存在的环境的总和地球表面生态系统：生物群落+非生命环境海洋生态系统群落：生活在一定区域并相互作用的2种或更多种群的集合武汉大学的生物群落种群：生活在一定区域的同种个体的集合武汉大学的乌鸫个体：一个生命体麻雀、野兔、人系统：2个或更多器官构成，执行特殊的生理功能消化系统、呼吸系统器官：胃，肺\n2种或更多类型组织构成，具有特殊功能组织：由相同细胞组成的细胞群，具有特殊的功能上皮组织、结缔组织细胞：生命的最小单位上皮细胞、红细胞细胞器：细胞内具有特殊功能的结构叶绿体、线粒体分子：由原子结合而成H2O、葡萄糖、DNA原子：一种元素的最小粒子氢原子、氧原子亚原子粒子：组成原子的粒子质子、中子、电子生物圈：生物的类群，行为，进化生物学和生态学生态系统：群落：种群：个体：系统：高等植物、高等动物的身体结构和功能器官：组织：细胞：细胞生物学基础细胞器：分子：生命的物质基础原子：亚原子粒子：高级层次包含低级层次，但不等于低级层次的简单加和每一个特定层次都有其特定规律，但各层次的运动规律都是相互联系的生命科学的分支和发展方向研究生命现象及其规律的科学与以上10大特征相对应的学科：新陈代谢：分子生物学，生物化学，细胞生物学，植物生理学，动物生理学生长、发育和生殖：分子生物学，生物化学，细胞生物学，生殖生物学，发育生物学，胚胎学遗传、变异和进化：\n分子生物学，分子遗传学，生物化学，细胞生物学，生殖生物学，发育生物学，进化生物学，古生物学感应性和运动：神经生物学，动物行为学，动物生态学内环境稳定：分子生物学，细胞生物学，植物生理学，动物生理学武汉大学生命科学院本科生培养计划生物学专业生物技术专业药学专业专业基础必修课无机及分析化学无机及分析化学无机及分析化学有机化学有机化学有机化学物理化学物理化学物理化学生物化学生物化学生物化学植物生物学生物学生物学动物生物学微生物学微生物学微生物学遗传学遗传学遗传学细胞生物学细胞生物学细胞生物学分子生物学分子生物学分子生物学人体生理学动物生理学免疫学专业基础选修课植物发育分子生物学细胞工程天然药物化学动物及人类发育生物学基因工程药理学免疫学微生物工程药物分析生物技术生化工艺基因工程药物细胞工程生物工艺学生物制药工艺原理基因工程生物制品学发酵工程原理植物生理学生化技术药剂学人类及医学遗传学免疫学药事管理学生态学病毒学生物统计学任选课发育遗传学蛋白质化学临床药理学病毒学生物检验技术病理生理学保护生物学医学微生物学病毒学系统与进化生物学微生物生理学生物物理学植物生殖生物学微生物遗传育种生物医学检测技术动物及人类生殖生物学神经生物学仪器分析水生生物学发育生物学新药设计原理神经生物学分子遗传学药物作用的分子机制分子遗传学生物物理学生物统计学生物物理学生态学化工原理及化工制图\n生物统计学武汉大学生命科学院主要学科方向：分子生物学生物化学病毒学微生物学植物发育生物学植物遗传学植物生理学水生植物生态学和进化生物学动物生态学生物学的历史和发展：自己阅读物质运动的等级序列：机械运动®物理运动®化学运动®生物运动®社会运动近代科学的带头学科：力学现代科学的带头学科：物理学21世纪的带头学科：人们看好生物学现代生物学的发展趋势和生物学与人类的关系：生物学的研究方法：随着学习、研究的深入，逐渐去理解生命科学的学习方法感到无规律可循，因为个性太多，共性太少分子生物学细胞生物学进化生物学把生物学统一起来了我们所学习的内容、科学研究的内容，只有两个：结构和功能在学习每一部分时，问所学的对象的结构是什么（组成、形态、空间结构），它有什么功能（结构怎样变化、变化的结果如何）贯穿主线：生命系统具有等级性，或曰不同的层次，不同层次有着自己特定的结构和机能，由低级层次组成的高一级层次具有新的结构方式和机能特点，也就是说总体＞部分之和。各层次内和各层次间的分工协作，维持有机体的生命活动。\nB理论联系实际B局部与整体的关系B结构和功能的统一B生物和环境的统一第二章：生命的物质基础生命的形态、结构和功能变化无穷，但生命活动具有共同的物质基础。正是由于组成生物体的各种物质复杂的化学反应，才产生了各种各样的生命现象。无机物水生物体重量的65-90%，既是溶剂，又是物质运输的介质，参与生命活动的一切化学反应。存在方式：游离水，结合水无机盐，生物体重量的2-5%阳离子Na+、K+、Ga2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+阴离子Cl-、SO42-、PO42-、HCO3-等。作用：1．直接与蛋白质结合。铁离子与血红蛋白结合，参与气体运输2．参与酶反应3．维持一定渗透压，电解质平衡，维持细胞正常活动，内环境稳定。各种离子的比例与海水成分接近，成为生命起源于海洋的一个证据。有机物有机物的特征：所有有机物都有碳原子，有机物就是碳的化合物。C对生命物质的构成具有特别重要的意义。C位于元素周期表的第二周期第4族，最外电子层上有4个电子，与其它元素结合时不易失去得到电子，而是形成4个共价键（与其它原子共用电子对）。自身的结合，与其它分子基团的结合。组成元素少，主要为C、H、O、N，但种类多，几百万种（为无机物的许多倍），且仍在被发现和人工合成。有机物的分类：按C的骨架分:1．开链\n2．碳环（1）脂环。（2）芳香，分子中含有苯环或稠苯环3．杂环，碳环中有其它原子按活性基团（官能团）分：糖类多羟基（-OH）化合物单糖：葡萄糖，半乳糖，果糖，核糖，脱氧核糖双糖：可水解成为单糖，蔗糖。一个环上的-OH与另一个环上的-OH缩合脱水形成糖苷键-O-多糖：可水解成为单糖淀粉（单糖链：螺旋形），豆类种子淀粉：直链；粘米：支链；马铃薯：22%直链，78%支链纤维素（单糖链：致密线状排列，其间有氢键相连，故相当坚韧）糖原（单糖链：分支形）多糖的作用：1．能量储备，植物的块根、块茎含有淀粉，动物的肝糖原、肌糖原2．支持骨架，细胞壁中有大量纤维素多糖宝库：地球上绿色植物光合作用每年合成1011吨纤维素，可产生的能量相当于全球每年消耗的能源的10倍，但木材直接燃烧能量的利用率<10%。开发多糖资源，解决能源危机。脂类不溶于水，溶于有机溶剂脂肪：提供能量，脂肪组织甘油+3个脂肪酸=三酰甘油酯（脂肪）脂肪酸=羧基（头，亲水，易反应）+长的碳氢链（尾，疏水，稳定）磷脂：与蛋白质结合成脂蛋白，为细胞膜的重要成分，各种膜结构三酰甘油酯甘油α位碳原子上的被磷酸基取代=磷脂酸磷酸基上的-OH位置连接胆碱、胆胺、丝氨酸氨基醇，分别产生卵磷脂、脑磷脂、丝氨酸磷脂（P24图）甾醇：胆固醇：细胞膜的重要成分（平行于磷脂之间，增加膜的稳定性，调节膜的流动性参与体内代谢，作为前体物质可沉积于血管壁\n胆汁酸（胆汁中胆盐的主要成分，参与脂肪的消化吸收）、激素（调节生长、发育、新陈代谢）萜类：蜡蛋白质构成细胞的主要成分，生命活动的主要执行者，生命实际上就是蛋白质的活动规律有机成分的80%，维持生命过程的重要物质。组成元素：C、H、O、N、S、Fe、I已发现的天然氨基酸有180多种，其中组成蛋白质的有20余种。氨基酸是组成蛋白质的基本单位。有8种氨基酸人体不能自己合成，必须从食物中获得，称为必须氨基酸。以必须氨基酸的含量评价蛋白质食品的营养含量。氨基酸的通式：NH2（氨基）½R¾C¾COOH（羧基）½H一个氨基酸失去羧基上的OH，另一个氨基酸失去一个H，从而连接起来，它们之间的化学键称为肽键2个氨基酸2肽，3个3肽，多个多肽，蛋白质就是多肽24种氨基酸排列出来1017种方式，一般的蛋白质分子有500个以上的氨基酸，有10600种方式蛋白质的一级结构：氨基酸的排列方式蛋白质的二级结构：氢键连接肽链形成螺旋状或把不同的肽链连成片层结构蛋白质的三级结构：在二级结构基础上，氨基酸之间通过多种化学键折叠卷曲蛋白质的四级结构：多条肽链三级结构在空间的相对位置由此可见，蛋白质分子结构的复杂性是生命活动高度复杂、协调的物质基础（结构和功能的统一）蛋白质的作用生物体的组成成分特化的酶叶绿体蛋白、血红蛋白，运输O2肌动蛋白、肌球蛋白运动，肌肉收缩激素蛋白\n抗体，高度专一的蛋白质神经冲动的受体，高度专一的蛋白质酶具有催化作用的特殊蛋白质类型：1.单纯蛋白酶2.结合蛋白酶=蛋白酶+辅助因子（包括辅酶和辅基），辅助因子不参加本身无催化作用酶的作用特点1.高度专一性2.加快反应速度：通过活性部位与底物结合，提高底物浓度，引起底物化学键改变，并与底物形成中间产物，从而降低反应的活化能，而不是给反应提供能量3.常温、常压、中性pH条件下发生反应核酸主要存在于细胞核内，少量存在于细胞质里的叶绿体、线粒体上脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）单核苷酸是组成核酸的基本单位，单核苷酸以一定的化学键相连单核苷酸=五碳糖+碱基（A、T、C、G）+磷酸DNA分子的双螺旋结构一个DNA分子的碱基对数目很多，从数千到数百万即使100对，那么在DNA分子上的排列方式就达4100种，天文数字，因此，DNA分子蕴涵大量的遗传信息（结构和功能的统一）DNA分子的一级结构（双链），二级结构，三级结构，四级结构染色质®染色体RNA分子为单连结构mRNA、tRNA、rRNA人类基因组计划1957年苏联发射了第一颗人造卫星后，又于1961年4月12日把宇航员送上月球，开辟了人类航天史上的新纪元。美国痛感落后的耻辱，肯尼迪总统当即提出也要实施登月计划。8年后，2名美国宇航员乘阿波罗飞行器登上月球，这就是当时耗资240亿美元，动员120所大学、2万家企业400万人参加的阿波罗登月计划。\n1988年，生命科学史上一项最宏伟、耗资巨大、参与人数众多的项目开始实施，这就是被称为第二个“阿波罗计划”的人类基因组研究计划。美国国会批准率先在美国开展，随后又成立了一个专门的机构，即人类基因组织，多个国家参与进来。中国也是其中之一。唯一的发展中国家。我们知道，生物的全部遗传信息都被编码在DNA分子上。结构问题：但人类究竟有多少个基因，每个基因的编码顺序如何，它们的排列方式怎样。读出人类基因组的全部遗传密码，即测出人类基因组的3´109个碱基对的在染色体上的排列顺序。功能问题：它们编码什么蛋白质，这些蛋白质与生物体的生命活动有什么关系目前公认的估计是人类细胞全部基因的总和为50000-100000个基因，它们由3´109个碱基对编码，也就是由30亿个核苷酸对组成，分布在24条不同的染色体上。读懂是对所有基因所表达的功能进行研究原计划15年完成，美国总统克林顿于今年年初宣布，提前3年完成。但实际上只完成了第一项任务基因工程基本原理：对一种生物的基因进行修饰、添加和替换，特别是所添加和替换的基因可以来自不同种类的生物。也就是对基因在体外进行剪切和拼接，之后通过载体把改造了的基因导入受体生物细胞内，使其表达，从而达到自己的目的科学家所用的剪刀是限制性内切酶，最早是在大肠杆菌中找到的，生物体内有一种防御能力是来自于一种特殊的酶，这种酶可以切割外来入侵的DNA，从而达到保护身体的作用，故得此名。迄今已发现数百种限制性内切酶，为生物制品公司最常见、最重要的产品。科学家所用的糨糊也是酶，叫做DNA连接酶，起牵线作用，即促进2个核苷酸之间形成化学键。反义技术：近年来新发展起来的，封杀有害基因的表达，根据碱基互补原理，人工合成特定的DNA或RNA片段，然后导入受体生物细胞内，抑制有害基因的表达。1．基因疗法：疾病在本质上是基因的正常表达出现问题，例如癌细胞异常分裂加快，这与基因调控有关原理：1．找到错误基因（基因突变所致）。2．在实验室分离出错误基因的“正版”，即找到目的基因。\n3．把正常基因导入身体，使其在体内某种细胞表达。通过某种载体或其它形式进行，目前导入是技术关键。已用于临床的载体有病毒和质粒。最近发明了一种所谓的颗粒轰击法，用高压发电，直接把涂有目的基因的微金属颗粒轰击到皮肤表层或体内，内脏器官的病变部位。2．延长寿命：科学家作了一个实验。采集胎儿的细胞，放在培养皿里让其分裂，分裂100次左右停止分裂。70岁老人的细胞，只分裂20-30次就停止分裂于是科学家得出结论：细胞分裂大约100次左右便开始衰老，因而由细胞组成的生命也开始衰老。科学家认为，在每个细胞里都存在一种类似记时器的基因，由这个基因规定细胞的寿命。如果能找到这种基因，作某些调节，让细胞分裂速度放慢一些，这样就可以延长寿命。3．改良生物品种在生物体内的制药厂，把来自其它生物的具有合成某种药物有效成分的基因导入植物体内、动物体内，使其表达动物的毒素，如海藻、海绵、蝎子是很好的药品，关节炎、灼伤，甚至抗癌，把这些生物的制药基因研究清楚，获得这些目的基因，导入食用植物，如小麦、水稻、水果内，或动物的乳腺内，美味食物就是药品。中国科学家把一种冷水鱼的抗冻基因提取出来，在番茄开花时注入其花粉管，得到带有抗冻基因的番茄种子把甘蔗的造糖基因导入到法国梧桐上，把香蕉的香味基因导入西瓜里同学们可以自由想象基因工程的作用生物芯片计算机为人类提供了巨大方便计算机储存信息的关键为芯片，传统的以硅为材料的大规模集成电路的集成度有一定限制，且密集电路的散热问题很难解决。科学家正在尝试用生物材料制作计算机芯片。人的大脑的组织蛋白质具备存储记忆、逻辑运算等功能。以蛋白质为材料，把人脑处理信息的原理运用到生物性片上，其运算速度将会大为提高。引起计算机的革命。第三章：细胞生物学基础细胞的发现和细胞学说的建立\n17世纪以前，人们对细胞一无所知。英国人呼克用自制的显微镜观察到栎树皮切片，发现蜂窝状的结构，称之为细胞。19世纪，细胞学说的建立，19世纪自然科学的3大发现之一。意义：把生物世界统一起来。细胞的基本特征细胞的定义：细胞是生物体基本的结构和功能单位细胞的基本结构：细胞膜、细胞核、细胞质、细胞器原核细胞¾原核生物真核细胞¾真核生物细胞的大小和形状1m=102cm=103mm=106um=109nm大多数细胞非常小，一般在10-100微米之间，需借助显微镜才能看见，人的红细胞直径6-8微米小者：细菌，1-2微米大者：棉花纤维，10毫米，动物卵，鱼，蛙，鸟卵的卵黄，3厘米，鸵鸟，人的神经纤维1米，鲸10米一般光学显微镜的分辨率>0.2um，电子显微镜<0.2um形状各异，球形、椭球形、立方、柱状、扁平、梭形、星形、多面体等人体细胞有200种之多细胞的结构和功能虽然形状、大小、功能各不相同，但基本结构一致细胞壁植物细胞所特有细胞膜电子显微镜下：内、中、外3三层结构分子水平：按一定规律排列的蛋白质、磷脂分子以及糖类。功能：物质运输：防止生命所需物质渗出，调节水、无机盐类和营养物质进出，选择性渗透膜。信息传递，激素、神经递质、药物需通过细胞膜外表面上的相应受体的作用。细胞核核质：含有染色体→DNA、RNA核仁：细胞器内质网：膜性管道系统，核糖体附着于粗面内质网上，光面内质网高尔基：泡状结构，对细胞内一些分泌物的储存、加工和运输\n线粒体：细胞内物质氧化磷酸化，产生能量，能量代谢中心。能量的用途：维持细胞自身的结构与功能，比如细胞膜的物质运输，细胞内的各种生化反应。溶酶体：多种酶，物质的消化，废物的排泄核糖体：参与蛋白质的合成中心体：与细胞有丝分裂有关质体：为绿色植物所特有。包括白色体，有色体和叶绿体细胞膜：包在细胞外面结构和特性：双类脂层和镶嵌的蛋白质分子，单位膜的共性类脂分子有一个亲水的头部和一个不亲水的尾部，因为细胞内外都有水溶液，因而，亲水的头部必然分别朝向细胞外部和内部，而不亲水的尾部则相接3类蛋白质是关键的膜转运蛋白识别蛋白受体蛋白1．不对称性2．流动性作用维持内环境稳定参与与外界的物质、能量和信息传递细胞的生长、分化中起重要作用物质的跨膜运输为什么要跨膜运输：新陈代谢是生命的最基本的特征，而生命活动的最基本单位就是细胞。因此要求细胞与外界进行物质交换：营养物质的吸收，代谢产物的排出，细胞内外物质、离子渗透压的平衡那么，这些物质是怎样进出细胞的，即怎样穿过细胞膜的呢？1．被动运输：少量的糖加入到一杯水里，糖分子就会迅速扩散物质顺浓度梯度，高浓度®低浓度，不需要细胞提供能量（不消耗ATP）（1）自由扩散：脂溶性物质，H2O、乙醇、不带电荷的小分子可以自由进出细胞膜（2）帮助扩散：跨膜蛋白质的帮助，通道蛋白（带电荷的小分子）、载体蛋白（有特异性，与被运输物质结合的可逆性，糖、氨基酸或金属离子）2．主动运输：爬坡逆浓度梯度，低浓度®高浓度，需要细胞提供能量（不消耗ATP）（1）离子泵及其工作原理离子泵是一种细胞膜上的具有运输功能的ATP酶，不同的ATP酶运输不同的离子\nNa+-K+泵胡玉佳P55图7-7（2）质子泵运输H+的一种膜蛋白（3）伴随运输（协同运输）葡萄糖、氨基酸等运输，由载体蛋白承担载体蛋白有两个结合位点，可分别与Na+和糖（氨基酸）结合离子泵的作用把Na+输出细胞外，结果细胞外的Na+浓度高于细胞内，由此产生了一个电位差，Na++载体蛋白+糖（氨基酸）顺电位差进入细胞内，与载体脱离，Na+又被离子泵运到细胞外线粒体：2层单位膜外膜：有通道蛋白，酶膜间隙：内膜：有载体蛋白，控制物质交换，酶。内折形成脊，增加内膜的表面积，脊上附有颗粒状的基粒，有ATP合成酶功能：细胞内能量合成（形成ATP）的中心线粒体有自己独有的遗传信息和蛋白质合成系统，线粒体蛋白质的10%是由线粒体DNA编码合成的叶绿体：2层单位膜外膜：膜间隙：内膜：类囊体，其上有光和色素，光合作用光反应的场所叶绿体基质：光合作用暗反应的场所叶绿体也有自己的遗传物质，叶绿体DNA内膜系统：除了线粒体和叶绿体以外的所有膜结构1层单位膜1．内质网a．粗面内质网有核糖体附着，参与蛋白质的合成，细胞内物质的运输b．光面内质网脂类和类固醇激素的合成场所\n2．高尔基体细胞内物质运输的枢纽3．溶酶体吞噬、消化代谢废物和异物内膜系统在细胞物质合成和运输中的协同内质网、高尔基体和溶酶体结构与功能上相关，行使细胞内新组分的合成、食物的摄入和消化、破损部分的拆除、废物的利用和挪出等一整套功能细胞骨架蛋白纤维构成20世纪60年代才被发现和认识，因为其功能的特殊性，目前成为生命科学的热点领域之一。微管：中空的圆柱体，主要分布于核周围，功能：（1）支架，（2）细胞内物质运输，作为蛋白质行走的轨道微丝：肌动蛋白丝，中间纤维细胞核2层单位膜，内有核仁含有遗传物质（DNA）核仁为核糖体RNA的合成场所染色体的结构染色质和染色体在化学本质上没有差异，只是分子构型不同，是遗传物质在细胞周期不同阶段的不同表现形式4级结构，DNA双链分子空间构成上的压缩一种生物储存在单倍染色体组中的总的遗传信息称为该生物的基因组细胞核的作用1．通过基因的选择性表达，控制蛋白质的合成，从而控制细胞的新陈代谢活动2．通过遗传物质的复制和细胞分裂，保持细胞世代的连续性\n中心法则¾¾细胞内蛋白质的合成染色体是遗传物质的载体，遗传物质是基因，呈直线排列在两条同源染色体上。染色体由DNA和蛋白质组成，RNA是在染色体上合成的，而后转移到细胞质里。DNA是主要的遗传物质，它的基本结构是由两条双螺旋链组成的。碱基的排列方式就是遗传信息，基因是一个DNA分子片段。遗传信息指导着蛋白质的合成。而一个生物体的生命过程都取决于各种特有的蛋白质。每种蛋白质的性质是由组成蛋白质的氨基酸顺序决定的。显然，这种氨基酸的顺序是由DNA链上碱基的排列顺序决定的。分子遗传学的中心法则示意图：遗传信息的自我复制DNA到DNA，传递方向DNA到RNA，然后决定蛋白质的合成转录转译DNA®RNA®蛋白质复制细胞合成蛋白质的总指挥是细胞核，细胞核的DNA分子的基因发出生产的指令；具体的制造车间是核糖体，内质网系统运输原料和产品，线粒体提供动力生产流程转录（transcription）：DNA的指令由信使messengerRNA抄录转译（translation）：mRNA带着合成蛋白质的“图纸”从细胞核出来到达细胞质。细胞质里有2种核糖体，含有转移transferRNA的“搬运工”，专门搬运氨基酸，含有核糖体RNAribosomalRNA的“装配工”。以mRNA作为模版，把氨基酸连接成肽链实际情况要复杂得多。开始转录时要有启动子启动，由启动子决定合成是否开始，合成结束时又需要有终止信号，不然就会一直合成下去。在整个过程中还有多种调节因子控制。既然细胞可以合成蛋白质，那么，人工合成是否可能呢？德国科学家菲舍尔经过6年时间，首次合成了由18个氨基酸组成的肽链2为英国科学家发明了层析方法，让氨基酸在滤纸上赛跑，不同氨基酸的分子量不同，跑的速度有快有慢，在滤纸上跑的距离不同，由此区分氨基酸，弄清了蛋白质氨基酸的种类和数量英国科学家发明了一种试剂，能把蛋白质上的氨基酸一个个拉下来辨认，弄清了氨基酸的排列顺序美国科学家发明了把氨基酸连接起来的方法人工合成蛋白质的一个最显赫成功是有中国科学家完成的。具有生物活性的牛胰岛素，51个氨基酸组成，A链21个，B链30个\n蛋白质合成后的运输游离核糖体合成蛋白的运输：运输工具：导肽运输去向：线粒体、叶绿体等细胞器膜旁核糖体合成蛋白的运输：类型：a细胞外分泌蛋白；b单位膜蛋白；c溶酶体蛋白运输机制：信号肽从DNA到有功能的蛋白质：DNA®RNA®多汰®在信号汰的引导下穿过内质网膜进入内质网腔，在分子伴侣或酶的作用下加工（折叠，空间结构变化）®包裹成转移泡®进入高而基体加上定位信号®运输小泡®需要的部位基因决定蛋白质的一级结构，一级结构决定更高级的结构，但需要分子伴侣和酶的帮助基因突变：1．碱基对取代不影响蛋白质的功能影响蛋白质的功能：人类镰状细胞贫血病2．1个或多个核苷酸对的插入和缺失：严重影响蛋白质的功能基因突变的形成：\n1．诱发突变：各种理化因子，X射线，紫外线，环境污染，化学农药，食物添加剂2．自发突变：原核生物和单细胞真核生物单个基因的突变率10-9-10-6多细胞真核生物10-5左右生物钟生物进化的根本原因重新认识基因的概念：摩尔根：染色体水平DNA研究早期：DNA长链上一个由特定核苷酸序列组成的具有特定遗传功能的片段现代：真核生物DNA长链上有内含子和外显子，内含子不表达；启动子等不编码任何氨基酸，但功不可没；为各种RNA提供信息的DNA片段，虽无自己的多汰产物，也不可或缺。因此，基因就是能够产生1个RNA分子所必需的DNA片段。每个DNA分子有数百到上千个基因。细胞的增殖和分化\n生长和发育是一切生物有机体的基本特征之一，一个有机体从受精卵发育成为一个成熟的个体，组成身体的细胞必然在数量上增加，同时在结构和功能上发生变化。例子：受精卵→卵裂（4细胞→8细胞→16细胞…）→囊胚→原肠胚细胞有一定的寿命，身体在新陈代谢过程中，许多细胞不停地死去，同时新的细胞不停地产生。例如，人的红细胞的寿命为120天，各种上皮细胞不断脱落和更新。这些新细胞的产生也必然涉及细胞的增殖根据分裂的能力，把真核生物的细胞分为：1．持续分化细胞：骨髓干细胞2．终端分化细胞：永久失去分裂能力，红细胞，神经细胞3．休眠细胞：暂时脱离细胞周期，一定条件下恢复分裂能力，形成层细胞，肝细胞1细胞周期间期G1期：RNA和核糖体的合成S期：DNA的复制G2期：蛋白质的合成分裂期细胞周期的时间因种类、组织和和环境不同而异细菌：十几分钟，几小时，几天，几月人组织细胞：37℃下，18-22小时，其中间期17小时以上，分裂期45分钟细胞增殖的方式无丝分裂细胞增殖，染色体数目和遗传物质与亲代细胞一样有丝分裂减数分裂二倍体细胞（位于生殖腺的生殖母细胞）→单倍体的生殖细胞生物体的细胞周期受到一系列调空因子的作用，何时出现何种特征，各种形态结构和功能的变化，都非常有序地进行。2细胞分化每个生物体都由多种多样的细胞构成的，不同的细胞具有不同的结构和功能，但它们都是由一个细胞，即受精卵分化而来的。皮肤、骨骼、血液等等分化：全能®专能细胞分化的基因调控细胞的特性，无论形态还是机能，都是由蛋白质决定的，而蛋白质的合成又是由基因决定的。构成生物体的每个细胞的遗传物质并没有不同，但在生长发育过程中，为什么分化出不同类型的细胞呢？一定时间一定空间特定基因的表达导致细胞的分化激活某些基因，关闭某些基因\n细胞的全能性任何细胞都具有全套的遗传物质克隆技术：多利羊，把一只个体的体细胞的遗传物质移入另一只个体去核的卵细胞，利用卵细胞质里的蛋白质合成系统，合成该体细胞的蛋白质，从而达到复制该个体的目的。因为卵细胞内的线粒体内也有遗传物质，故不是完全的克隆分化程度愈高的细胞，增殖能力较差或无增殖能力，神经细胞高度分化，不能转变为其它细胞，也失去了分裂能力植物根尖的分生组织，分裂能力很强；造血器官中的细胞具有很强的分裂能力，能形成血细胞和结缔组织中的各种细胞。细胞间连接的方式多细胞生物的身体是由大量细胞组成的，同种细胞组成执行同一功能的结构，即组织。这些组织细胞不可能是任意堆放的，必然由某种结构相互连接起来。这些结构包括：1．封闭连接：相邻细胞通过各自的由跨膜蛋白组成的脊线紧密相连，甚至细胞膜相连，上皮组织不透水2．锚定连接:有细胞内附着蛋白（与细胞骨架相连）和跨膜蛋白作为连接子a粘合带：2个细胞通过跨膜蛋白相连b桥粒：2个细胞各自伸出一些跨膜蛋白扣在一起，跨膜蛋白与细胞内的中间纤维相连3.通讯连接：不仅在结构上相连，连接物还起到物质（代谢藕连）和信息传递（代谢藕连和电藕连）的作用a间隙连接：由连接子相连，一个连接子由6个跨膜蛋白组成的通道b胞间连丝：植物细胞的连接物细胞的通讯为什么细胞之间的通讯是必要的细胞是生命活动的最基本单位，多细胞生物的身体是由大量细胞组成的，同种细胞间、不同种细胞间不是孤立活动的，而是组成了一个细胞的社会，社会成员之间必然要进行物质和信息的交流，从而协调生物体的生命活动细胞间的通讯方式：周边通讯：把信息传给相邻细胞或传给自己，发育过程中，某个细胞确定了分化方向，通过周边通把信息告送邻近的细胞\n突触通讯：生物电信号到达2个神经细胞的连接处，通过特殊的神经递质传递内分泌通讯：激素®循环系统®靶细胞细胞内的通讯方式：近20年来，细胞内的信号的传导已成为分子生物学研究的前言领域细胞通讯的2个要素：1．信息分子：由细胞本身产生的特殊化学分子，其唯一的功能就是与靶细胞的受体结合，从而达到传递信息之目的，细胞的语言信息分子的化学特性亲脂类：甾类激素、甲状腺素等，小分子者可以穿过细胞膜进入细胞内，与细胞质内或细胞核内的受体结合；大分子者则不能穿过细胞膜，只能与膜受体结合亲水类：神经递质、生长因子等，不能穿过细胞膜，只能与膜受体结合，经过信号传递机制，在细胞内产生第二信使2．受体：能与信息分子结合的特殊蛋白质，受体识别并与信息分子结合，就会触发一系列细胞反应，诱发细胞内的信息分子膜受体：位于细胞膜上，a与膜内的细胞骨架相联系；b在膜内产生第2信使胞内受体：每个受体分子有3个结构域，a与信息分子结合，b与DNA结合，c与转录活化的物质结合从而调控基因的表达第二信使：环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、磷酸肌醇（IP3）、乙酰甘油（DAG）、神经酰氨类、Ga2+等无机离子，G蛋白，蛋白激酶等第四章：细胞的基本物质和能量代谢过程新陈代谢：也叫代谢，是维持生物体生命活动的化学变化的总称细胞内的合成和分解：同化和异化进入细胞内的物质必然参与代谢反应，细胞内的代谢反应包括\n合成代谢：简单的物质变为复杂的物质，吸能反应，绿色植物利用CO2和H2O通过光合作用合成淀粉，光面内质网脂肪的合成，核糖体蛋白质的合成分解代谢：复杂的物质变为简单的物质，放能反应，三羧酸循环包括物质代谢（生物体内，更确切地说细胞内物质的合成和分解）和能量代谢（能量的储存和释放），在这个过程中，包括两个对立统一的方面：物质代谢和能量代谢包括两个对立统一的方面：同化：通过一系列化学变化，把从外界摄入的物质转变为自身物质并储存能量异化：通过一系列化学变化，把自身物质分解并释放出能量同化是异化的基础，异化是同化的动力物质代谢与能量代谢的关系生命是物质运动的一种形式，要运动旧必然会有物质和能量的传递和转换。物质代谢和能量代谢是相互依存的。物质代谢过程总是伴随着能量的转换，例如光合作用，绿色植物利用光能把简单的无机物合成有机物，同时把太阳能转化为化学能，储存在有机物中。糖酵解和三羧酸循环使有机物氧化成为CO2和H2O，同时把有机物分解产生的化学能转化为ATP分子的高能磷酸键中。新陈代谢是在高度自动、非常精细的调节下进行的，神经系统和内分泌系统起着重要的调节作用生物新陈代谢的类型新陈代谢是生物的共同特征。但由于生物种类众多，生活条件各异，从而表现出不同的代谢类型，以适应其生活环境1．光能自养性能源：光，碳源：CO2/碳酸盐，供氢体：H2O/其它无机物，还原碳源，合成细胞物质（碳水化合物）光，光合色素CO2+2H2A(CH2O)+2A+H2O生物：光合细菌（A=硫或硫化物），藻类（A=氧），植物（A=氧）2．光能异养型能源：光，碳源：有机物，供氢体：有机物，形成自身物质，不产生氧生物：某些细菌3．化能自养型能源：氧化某种无机物获得化学能（需氧生物），碳源：CO2\n合成有机物生物：某些细菌4．化能异养型能源：有机物氧化产生的化学能，碳源：有机物生物：大多数细菌，真菌，动物脱氢酶的辅酶是电子传递的中间载体:NAD+2e+2H+=NADH+H+NADP+2e+2H+=NADPH+H+FMN+e+H+=FMN+H++e+H+=FMNH2FAD+e+H+=FAD+H++e+H+=FADH2光合作用，光能自养型生物细胞的基本代谢反应光合作用的概念生命世界的能量最初来自太阳光的能量，太阳上的原子的聚合反应（现在人类利用的核能是核裂变反应）释放出的能量光合作用：绿色植物和某些原核生物利用光能，将二氧化碳和水转化成有机物，同时把光能转化为化学能（三磷酸腺苷ATP，还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸NADPH），释放出氧气的过程光合作用是所有绿色植物的共性光合作用的意义：自然界其它生命形式的物质和能量来源植物利用光合作用构造自己的身体，生长繁殖。在此基础上，食草动物、食肉动物以及腐生生物才得以生存，食物链光合作用的机理光反应：类囊体上进行，吸收光能，通过电子传递转变为化学能，光合磷酸化光合色素分子位于类囊体膜上，电子传递体分子位于类囊体膜上天线叶绿素a、b吸收光能，即把光量子集中起来送到光反应中心的色素分子，\n路径I：色素分子P700受光照激发把电子传给电子载体，最后传给NADP+，使之成为NADPH（拥有高能电子）同时把H+带入类囊体腔；路径II：色素分子P680色素分子获得光量子的能量，激发出电子，劈开H2O分子，产生H+、O2和电子，电子通过一系列电传递体传递，PQ接受2个电子并从基质中接受2个H+，构象改变，向FeS传递电子并把H+转移到膜内侧，最后到达P700+,类囊体腔内高的H+浓度使得腔内与基质形成H+电位差，在此电位差推动下，H+通过类囊体膜上的跨膜通道蛋白进入基质，其能量使得ADP形成ATP。光合磷酸化的本质NADPH（拥有高能电子）、ATP提供能源，CO2提供C源，开始暗反应暗反应：叶绿体基质中进行，利用光反应产生的能量，经过卡尔文循环，把CO2还原为有机物，同时把能量贮存在所形成的有机物中利用光反应中固定的能量使CO2还原成有机物，经过一系列反应，称为卡尔文循环：最初反应，Rubisco复合物催化3分子CO2+3分子5C糖结合形成3-磷酸甘油酸（3-GPA），故又称为C3循环Rubisco占叶绿体蛋白总量的50%，是自然界最丰富的蛋白质（酶），动物体没有该物质C4循环景天科植物循环呼吸作用，化能异养型生物细胞的基本代谢反应生物氧化：糖、脂类和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解，产生CO2和H2O并释放出能量的过程。要消耗氧，最终产物是CO2和H2O，生物氧化又称为细胞呼吸。细胞呼吸发生于一切生物体，是进行新陈代谢维持正常生命活动的关键。氧化-还原的概念一种物质失去电子是氧化，得到电子是还原生命活动的能量ATP：三磷酸腺苷腺苷—P~P~P«腺苷—P~P+Pi+能量能量用于：肌肉收缩（机械能）生物发光（光能）神经传导（电能）吸收、分泌（渗透能）维持体温（热能）\n细胞外的水解生物体获得的糖类、脂类和蛋白质，必须先在细胞外水解，变成小分子的物质才能通过细胞膜。水解过程必须有酶的参与，这些酶存在于植物体中特别是萌发的种子中，动物的消化器官内等多糖®单糖脂类®脂肪酸+甘油蛋白质®氨基酸无氧代谢是细胞获取能量的非主要形式，糖酵解是无氧代谢的主要途径为了获取贮藏在有机物里的能量发酵：在无氧条件下，微生物分解糖类产生酒精或乳酸的过程糖酵解：在无氧条件下，糖类在细胞内进行不完全分解的复杂过程，细胞质内进行效率很低的放能反应，一些低等动物主要靠无氧代谢产生的能量维持生命活动，而高等动物则为非主要的供能途径。但是，这种代谢方式仍然普遍存在于各种动物类群中。无氧糖酵解具有重要的生理意义。例如，剧烈运动（100m短跑），即使呼吸、循环加快仍然不能满足身体进行糖氧化所需要的氧量，肌肉处于缺氧状态，无氧糖酵解过程因之加快，以满足身体能量之需。动物体少数组织可通过无氧糖酵解获得能量。例如，皮肤内50-70%的葡萄糖可经过无氧糖酵解获得能量，而成熟的红细胞则完全靠无氧糖酵解获得能量。有氧代谢是细胞获取能量的主要方式，三羧酸循环是有氧代谢的主要途径为了获取贮藏在有机物里的能量细胞内的生物氧化与木材燃烧相似木材（糖分子）+O2→CO2+H2O+光能+热能糖类、脂类、蛋白质+O2→CO2+H2O+化学能三羧酸循环：线粒体基质内进行；电子传递：线粒体内膜上进行三羧酸循环：乙酰辅酶A与草酰乙酸合成柠檬酸，经过一系列反应再回到草酰乙酸的过程，在此过程中，把反应产生的电子传递给NADH，FADH2，接受电子的位于基质内的NADH，FADH2再把电子送给给内膜上的电子传递体，同时把H+带出基质进入膜间隙。膜间隙内高的H+浓度使得膜间隙与基质形成H+电位差，在此电位差推动下，H+\n通过内膜上的跨膜通道蛋白进入基质，其能量使得ADP形成ATP。氧化磷酸化的本质乙酰辅酶A被彻底氧化成CO2和H2O糖类、脂肪和蛋白质的合成途径各不相同，但分解途径则有共同之处，即都要参加发生在线粒体内的三羧酸循环，最后被氧化成CO2和H2O。无氧糖酵解葡萄糖→→→→→丙酮酸↘脂肪→脂肪酸→→→→→乙酰辅酶A→线粒体内的三羧酸循环→CO2+H2O+ATP氨基酸→丙酮酸↗同时在线粒体内膜上进行电子传递，电子传递链（呼吸链）在线粒体的内膜上进行，内膜上有一系列酶，最终把电子传给氧，释放出能量植物的根部、茎部等处不含有叶绿体的细胞，也是依赖有机化合物分子中的化学能维持生命活动。光合磷酸化以光能使ADP+Pi转变为ATP的过程氧化磷酸化化合物氧化（电子供体，失去电子）释放出的化学能使ADP+Pi转变为ATP的过程通过电子传递链把电子传递给最终电子受体O2。高等植物体的结构和功能高等植物包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物，我们主要涉及高等植物构成高等植物体的细胞有多种类型，形态结构相似、生理功能相同的细胞群称为组织多种不同的组织构成具有一定形态结构和生理功能的器官营养器官：根、茎、叶繁殖器官：花、果实、种子植物组织的类型\n依照发育程度、形态结构和生理功能划分：分生组织成熟组织分生组织：位于植物体生长的部分，具有持续性或周期性的分裂能力，植物体的其它组织都是由分生组织分化而来的分生组织细胞的特点：体积小，排列紧密，壁薄，细胞核大，细胞质浓，无大液泡而有分散的小液泡根据发生次序划分：原分生组织：位于根尖、茎尖的最先端，持续保持旺盛的分裂能力初生分生组织：由原分生组织衍生而来，紧跟在原分生组织之后，细胞已开始初步分化次生分生组织：某些成熟的薄壁细胞脱分化恢复分裂能力根据分布位置划分：顶端分生组织：位于根尖、茎尖（产生新叶、腋芽、花）侧分生组织：位于根、茎周侧，维管形成层（根、茎增粗）、木栓形成层居间分生组织：位于成熟组织之间（茎的节间、叶鞘的基部），在一定时间具有分裂能力，禾谷类的拔节、抽穗，韭菜、葱割去叶后继续生长，都与居间分生组织有关成熟组织：根据生理功能划分：1．薄壁组织：广泛分布于植物体的各个器官，细胞特征：体积大，壁薄，细胞间隙大根据生理功能进一步划分为①同化组织：植物体的绿色部分，叶绿体丰富，进行光合作用制造有机物②贮藏组织：根、茎、果实和种子，细胞内含有大量营养物质（淀粉、蛋白质、油脂），水稻的胚乳细胞，马铃薯的块茎，贮藏水分，旱生植物仙人掌，高寒植物红景天，肉质叶片的细胞内含有大量水分，以适应干旱环境③通气组织：湿生、水生植物体内，薄壁细胞间隙特别发达，形成气腔或气道，有利于气体交换，如水稻、莲因为薄壁组织是构成植物体的最基本组织，所以也叫基本组织2．保护组织：位于植物体表面，由一层或数层细胞组成，可以防止水分过度散失、病虫害侵袭、机械损伤①表皮：一层细胞，排列紧密，外层角质化甚至有蜡被，如甘蔗，叶片上有特化为气孔的保卫细胞，调节水分蒸腾和气体交换\n表皮附属物，如毛装体，棉花种皮上的表皮毛就是我们常说的棉花②周皮：植物老根、老茎外表取代表皮的次生保护组织周皮=木栓层+木栓形成层+栓内层不透水、绝缘、隔热、耐腐蚀，栓皮栎3．输导组织：植物体内长距离运输水分和营养物质的组织，细胞长管形，细胞间以各种方式相互联系、贯穿于整个植物体，形成一个连续的系统导管和管胞：运输水分和无机盐导管细胞的原生质消失，两端有大的穿孔，导管长度几厘米至数米，高大植物、攀缘植物导管细胞壁木质化，且增厚的方式多种多样，因而形成环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹导管管胞为裸子植物（如松、柏、银杏）特有的输导组织，被子植物以导管为主，但也有管胞。管胞细胞壁也木质化，也有不同的纹路，但两端没有穿孔，相互间以倾斜相邻部分侧壁上的纹孔相通筛管：运输营养物质（同化产物）管状细胞纵行连接，为生活细胞，细胞核消失，细胞壁不增厚，两端特化为筛板，筛板上有许多筛孔，两个筛管细胞以此连通在筛管细胞旁有一至数个狭长的伴胞，为生活细胞4．机械组织：支持和加固植物体，细胞壁增厚①厚角组织：细胞壁在彼此接触的角隅处加厚，细胞壁成分主要纤维素，不含木质，生活细胞，有叶绿体，存在于幼茎、叶柄、花梗等处，蚕豆茎的4棱②厚壁组织：细胞壁均匀加厚，增厚部分为木质，细胞腔小，成熟细胞无原生质，石细胞：单个或成群分布，桃、李子坚硬的核，蚕豆的种皮纤维：狭长形，两端尖，无原生质，成束分布于植物体内，韧皮纤维：大麻，其单个纤维细胞长度可达10-500毫米，麻绳，纺织原料木纤维：被子植物木质部的成分之一，造纸，人造纤维5．分泌组织：分散在植物体表面或体内的具有分泌能力的细胞群外分泌结构：位于植物体表面，分泌物往往排出体外a．腺毛：毛状体，单细胞或多细胞，分泌粘液b．蜜腺：花蜜为蜜腺产生，蜜源植物内分泌结构：位于植物体内部，分泌物也在内部a．分泌细胞：单个分散于薄壁组织中，胡椒茎、叶内的油脂细胞b．树脂道：松柏类的树脂道，管状结构，内层上皮细胞分泌树脂（松香）；漆树分泌漆汁，植物受伤，分泌物流出，工业原料c．乳汁管：管状结构，有分支，贯穿于植物体内，三叶橡胶，经济价值很高，巴西盛产橡胶\n根的结构和功能胚根→主根，胚芽→地上茎叶系统，种子萌发，胚根突破种皮，向下生长，形成主根，主根继续生长，形成各级侧根直根系：主根持续保持生长，主根、侧根区分明显。裸子植物、双子叶植物，蚕豆、棉花，须根系：主根早期枯萎，产生大量的根，外形像胡须。单子叶植物，小麦、水稻根尖的外形根尖：根顶端的一段，是根生命活动最活跃的部分，根的生长、组织的分化、水分和养料的吸收都在根尖进行根尖可分为：1．根冠：多层疏松薄壁细胞组成，像一个帽子罩在根的分生区前端，起保护作用根在土壤里生长时，外层细胞不断脱落，内部分生组织不断产生新的细胞进行补充，脱落的细胞形成粘液，减少根尖与土壤的摩擦，2．分生区：分生组织细胞组成，所占根尖比例很小，根的生长是分生区细胞不断分裂的结果。分裂产生的细胞少数向下加入根冠，多数向上发展3．伸长区：在分生区之后，细胞生长快，使根在土壤中前进，伸长区后方细胞已停止分裂而开始分化，已有维管束形成4．根毛区：细胞产生分化，根的各种组织形成，行使吸收、输导、贮藏等功能，显著的特点是外表密被根毛，根毛是由一部分表皮细胞突出形成的管状物，根毛的产生大大增加了根的吸收面积，根毛寿命短，几天至几周，有新的不断补充根的内部结构初生结构根的初生分生组织分化产生，根毛区的横切面上，1．表皮：单层细胞，长方柱形，长轴与根的纵轴平行，细胞壁薄，含有大液胞，排列整齐，无间隙，有些表皮细胞形成根毛2．皮层：位于表皮和维管柱之间，多层大型薄壁细胞，排列疏松，间隙大功能：将表皮所吸收的水分和无机盐类运送到中柱，皮层内也有一些贮藏组织\n皮层最内侧靠近维管柱的一层细胞称为内皮层，细胞排列紧密，无间隙，细胞壁环带加厚并栓质化，称为凯氏带，其中少数细胞仍然保持薄壁状态，成为水分和营养物质的通道3．维管柱：内皮层以内的所有部分。包括中柱鞘、木质部、韧皮部、髓组成中柱鞘：1-2层或多层薄壁细胞，具有潜在的分裂能力种子植物的侧根是从中柱鞘细胞分生出来的，侧根形成过程中同样分化出维管束，与主根的维管束相通初生维管束：初生木质部位于中心，伸出几个辐射角，辐射角的数目因种类不同而异，2个，3个，多个初生木质部的发育方式为外始式，辐射角尖端是最早形成的原生木质部，导管口径小，环纹、螺纹导管，而后向中心发展成为后生木质部，导管口径大，梯纹、网纹和孔纹导管初生韧皮部位于初生木质部的辐射角之间，与初生木质部的辐射角相间排列，二者为薄壁组织分开，发育方式也为外始式，原生韧皮部在外方，后生韧皮部在内方4．薄壁组织：初生木质部和初生韧皮部之间，少数植物根中央的髓次生结构大多数单子叶植物和少数双子叶植物，根的寿命很短，没有加粗生长，根的初生结构保持到植物体死亡。裸子植物和大多数双子叶植物，根完成初生生长后，由于形成层和木栓层的活动，根的直径加粗，称为次生生长，由此产生的结构称为次生结构。1．形成层的产生及其活动初生韧皮部内侧（初生韧皮部和初生木质部之间）、初生木质部辐射角尖端的薄壁细胞恢复分裂能力，逐渐扩展并外推到中柱鞘，形成一个波浪形的环。而后，由于初生韧皮部内方的形成层细胞分裂速度快，初生木质部辐射角尖端细胞分裂速度慢，从而使原来波浪形的环变为一个整齐的圆环，以后形成层细胞分裂速度一致，所以根的加粗生长是均匀的。形成层细胞向内产生木质部，向外产生韧皮部。但根的加粗生长主要是次生木质部不断增加的结果。因而，次生木质部和韧皮部的排列方式与初生结构完全不同次生结构和初生结构在细胞组成成分上基本相同，但次生结构在次生木质部和次生韧皮部之间产生一些径向排列的薄壁细胞，正对初生木质部的辐射角，具有横向传导和贮藏养分的机能。2．木栓形成层的产生及其活动在次生生长过程中，中柱鞘以外的皮层和表皮细胞，因中柱的不断扩大而涨破。同时，中柱鞘薄壁细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层。\n木栓形成层向内产生的薄壁细胞为栓内层，向外产生木栓层，木栓层细胞排列紧密，成熟后细胞质消失，细胞壁栓质化，死亡细胞内充满空气，从而隔绝了皮层与中柱之间的物质流通，外围组织因此死亡，由栓内层、木栓形成层、木栓层组成的周皮行使保护功能。周皮逐年产生和死亡积累形成树皮。根的生理功能1．从土壤中吸收水和无机盐，水在生命活动中具有重要作用，原生质的重要组分，参与代谢反应，物质运输的溶剂，使植物保持固有的姿态（打蔫）。无机盐在生命活动中的作用，细胞组分，参与代谢反应2．根的合成作用，某些氨基酸、植物激素、植物碱、有机氮在根部合成，这对植物地上部分的生命活动有重大影响3．根的贮藏作用：根的薄壁组织发达，萝卜、甜菜、甘薯的肥大的根根的繁殖能力：樱桃、刺槐、李、桑等的根可以产生不定芽，形成地上枝。茎的结构和功能胚根→主根，胚芽→地上茎叶系统，茎的外形圆柱形，提问：还有那些？三棱形，四棱形，多棱形（芹菜）茎上着生有叶和芽，着生叶的部位称为节，芽着生于茎的顶端和节的腋部，芽是未发育的枝条、花或花序的原始体叶芽→枝条，花芽→花或花序，混合芽→枝、叶、花或花序（苹果的芽）茎的生长由茎尖顶端分生组织引起，茎尖可分为生长区、伸长区基部突起（相当于根冠的部位）、伸长区、和成熟区，茎的内部结构初生结构：茎顶端分生组织经过分裂、生长、分化而形成的组织\n1．表皮：单层细胞，排列整齐，外壁加厚，角质或蜡质，有表皮毛2．皮层：薄壁细胞组成，与根比较，茎的皮层所占比例较小，紧靠表皮有厚角组织，内部薄壁细胞有叶绿体，因此幼茎常呈绿色。3．维管柱：初生木质部和初生韧皮部的组成与根相同，但排列方式不同。茎的初生木质部完全在初生韧皮部内方，二之间有束中形成层，初生木质部中有木纤维，初生韧皮部中有韧皮纤维，每个维管束排列成环状4．髓：位于中央，由薄壁细胞组成5．髓射线：位于维管束之间，由薄壁细胞组成，连接髓和皮层，有横向运输的作用次生结构：与根相似，也是形成层和木栓形成层的活动所致1．形成层初生木质部和初生韧皮部之间的束中形成层细胞开始分裂活动，与束中形成层位置相当的髓射线细胞也开始分裂活动，形成筒状，向内形成木质部，加在初生木质部外方，茎加粗的主要原因向内形成韧皮部，加在初生韧皮部的内方2．木栓形成层近表皮的皮层细胞恢复分裂能力，也可从中柱鞘、甚至韧皮部薄壁细胞发展而来结构与根的情况相似年轮：多年生木本植物的横切面上，同心环春、夏季：气候适宜，水分充足，形成层活动旺盛，所形成的导管细胞多，管腔大，木纤维成分少，材质疏松而颜色较浅，称为早材入秋：气候变冷，雨量减少，形成层活动减弱甚至停止，所形成的导管细胞少，管腔小，木纤维成分多，材质紧密而颜色较深，称为晚材一个年轮=一个早材+一个晚材同一年的早材和晚材界限不明显，但第一年的晚材和第二年的早材界限明显，这就是年轮线，用于年轮研究气候变化单子叶植物茎的结构与根相似，只有初生结构而没有次生结构，维管束散生于基本组织中，没有皮层和髓界限，髓射线也不能清楚区分水稻：表皮角质化、硅质化，表皮以内为厚壁机械组织，其下为多层细胞组成的基本组织，靠外的含有叶绿体，因而茎杆呈绿色。维管束2轮，外轮较小，紧贴机械组织或嵌于其中，内轮较大，分布于基本组织中，2轮维管束之间有1轮气腔，茎中空，形成髓腔。每个维管束外围都有机械组织组成的维管束鞘包围，木质部在内，韧皮部在外，木质部横切面呈V字形，2臂各有一个大型孔纹导管，中央为一个螺纹导管。\n茎的生理功能1．物质运输的通道2．支持其它部分3．茎的薄壁组织贮藏养料4．幼茎的光合作用叶的结构和功能叶的外形叶片：光合作用、蒸腾作用的场所叶柄：与茎相连，支持叶片，茎与叶片间物质运输的通道，棍状，扁平如带（白菜），叶柄深入叶片中形成叶脉，叶脉网，叶片的维管束系统托叶：叶柄基部特生的小型叶片被子植物叶片的内部结构1．表皮，一层扁平的生活细胞，包被于叶的表面，外壁常角质化，彼此之间凸凹镶嵌，紧密相连叶片上有气孔，2个肾形的保卫细胞，彼此以凹入的一面相对而成，含有叶绿体，为生活细胞，气孔下有孔下室保卫细胞弓面细胞壁较薄，保卫细胞从周围组织吸水，细胞向弓面方向引退（因为此处细胞壁的承受力小）→气孔开放保卫细胞失水，回缩，气孔关闭气孔的数目及分布因植物种类而异，100-300个/毫米，上下叶面也有差别2．叶肉：上下表皮之间的薄壁细胞，细胞内含有大量叶绿体，是植物进行光合作用的主要场所栅栏组织：靠近上表皮的叶肉细胞圆柱形，长轴与叶表面垂直，排列整齐，细胞间隙小，叶绿体丰富海绵组织：靠近下表皮的叶肉细胞形状不规则，排列疏松，细胞间隙大，叶绿体少3．叶脉：叶肉组织中，形成网状结构较大的叶脉有1至几个维管束，木质部在上面，韧皮部在下面（设想叶柄从茎分出时的情况），维管束周围有机械组织，故叶脉有明显的突起\n叶脉越分越细，结构越来越简单，机械组织逐渐减少，木质部、韧皮部成分逐渐简化，至叶脉末梢，木质部只有1-2个导管，韧皮部只有1个薄壁细胞禾本科植物叶的结构1．气孔为哑铃形的保卫细胞组成，每个保卫细胞外侧还有一个副卫细胞2．叶几乎直立，没有栅栏组织和海绵组织之分叶的生理功能1．光合作用CO2+H2O®[CH2O]n++H2O绿色植物通过光合作用把简单的无机物合成的有机物，同时把太阳能转化成为化学能，以化学键的形式贮存在所形成的有机物中，这是地球上包括人类在内的生物的食物的最终来源，木材燃烧煤炭、石油、天然气实际上都是光合作用的产物光合作用吸收CO2释放出O2，平衡大气中CO2和O2的含量2．蒸腾作用a．产生蒸腾拉力，根部吸收水分的动力，高大树木，无机盐的吸收也是随蒸腾液流上升的b．降低叶面温度，为光合作用、呼吸作用和其它代谢反应提供适宜的温度过度蒸腾也是不利的，夏季高温，过度蒸腾，植物萎蔫防止过度蒸腾的办法：1．保卫细胞的作用2．气孔内陷，生有茸毛3．有些植物叶片很小，落叶树冬季落叶植物体内物质的运输1．水分的吸收和运输根尖的根毛区是吸收的主要部位土壤中的水分→根毛细胞→以渗透方式经过皮层、中柱鞘→木质部的导管和管胞→\n茎木质部→叶柄木质部→叶脉木质部→叶肉细胞→气孔根系吸水的动力有2：动力之一：主动吸水，由根压引起，春季叶片尚未发生时的主要吸水方式。机理尚未完全搞清，一般有2种解释，渗透理论：根的皮层细胞相当于半透膜，土壤溶液的渗透压低于根细胞的渗透压，从而使水进入根系。代谢理论：细胞呼吸作用产生的能量用于水的吸收动力之二：被动吸水，叶片蒸腾作用产生的蒸腾拉力，因为需要外来的蒸腾拉力，故称为被动吸水叶片细胞里的水分从气孔蒸腾时，叶肉细胞质因失水而浓度增大，于是就从周围细胞吸取水分，依次传递，直至从叶脉导管吸取水分，从而产生蒸腾拉力。土壤温度和通气状况等因素影响根的吸水，但水和空气的同时存在是矛盾的，土壤呈团粒结构才能使二者统一起来，农业实践中的意义2．无机盐的吸收和运输植物必需的矿质元素16种，缺少任何一种，就不能正常生活，甚至死亡9种为大量元素：氮、磷、钾、硫、钙、镁、碳、氢、氧，各种类型的化肥7种为微量元素：铁、锰、硼、锌、铜、钼、氯，稍多就发生毒害离子进入植物体内①仍以离子状态存在，如钾，参加代谢反应②形成不稳定的化合物，如氮、磷、镁，参加代谢反应③形成稳定的化合物，如硫、钙、铁、铜、锰，被固定，不参加代谢反应根毛区为主要吸收部位一部分留在根内，同化为有机物，如无机氮同化为有机氮化物（氨基酸、酰胺）一部分通过木质部输送到身体其它部位吸收方式：被动吸收：一些溶于水的无机盐离子在土壤里浓度大于在细胞液里的浓度，自动进入根部细胞主动吸收：许多离子在土壤里的浓度往往低于在细胞液里的浓度，要逆浓度差吸收，根细胞膜上载体蛋白的作用。（四校合编，P105，图5-11）离子进入细胞，经过胞间连丝从一个细胞到达另一个细胞，到达导管土壤温度、通气状况、溶液浓度、PH值等因子，影响根对无机盐的吸收\n叶片吸收的无机盐，在茎内向下运输，主要通过韧皮部，也可横向进入木质部喷施宝3．有机物的运输和分配有机物为光合作用的产物，占植物体总干重的90-95%，矿质元素占5-10%叶片光合作用合成的有机物1．首先保证自身使用2．运送到茎、花、果实、种子、根中主要运输途径：韧皮部的筛管，装载（物质跨膜运动到达筛管）→运输→卸下（物质跨膜运动到达其它组织细胞）主要运输物质：糖，以蔗糖为主，光合作用形成的磷酸丙糖从叶绿体转移到细胞质，合成蔗糖，韧皮部汁液中干物质占10-25%，其中90%以上是糖，氨基酸和其它有机氮化物<1%，微量维生素、植物激素含量极微但却非常重要运输方式：上下运输，可在同一筛管中作双向运输，运输速度50-100厘米/小时运输机理：学说很多，压力势学说：叶肉细胞糖含量高，糖的渗透压高其它组织不断把糖用于合成新细胞，不断把糖贮藏为淀粉等不容性的糖，糖的渗透压低花的结构和作用花芽由茎尖顶端分生组织分化而成，从发生学上看，花是适应生殖的枝花的结构花柄：着生花的小枝，支持花，营养物质由茎到花的通道\n花托：花柄顶端膨大部，相当于很多节密聚在一起，花萼、花冠、雄蕊、雌蕊着生于其上，形状因种类变化很大花萼：由若干萼片组成，环列排布，通常绿色，能进行光合作用一般开花后脱落，但也有的植物保存很久，直至果实成熟，柿、番茄大多数植物萼片分离，油菜，有些联合成筒状，茄子萼片的形状、数目、分离或联合是分类的标准花冠：位于花萼内方，由若干花瓣组成，呈现各种各样鲜艳的颜色，常含有挥发性的芳香油类，有蜜腺分泌蜜汁花瓣相互分离，离瓣花，桃花瓣联合，合瓣花，南瓜有些植物没有花冠，桑、板栗有些植物花萼、花瓣都没有，杨、柳雄蕊：花冠之内，数目因种类而异，茄子5个，油菜6个每个雄蕊=花丝+花药花丝细长，支持，物质运输通道花药囊状，通常由4个（有些植物为2个）花粉囊组成花粉囊里有许多花粉粒，花药成熟，花粉囊破裂，散放出花粉，花粉内含精子（雄配子）雄蕊也有各种联合方式，棉花，花丝联合成一束扁豆，10个雄蕊，9个联合，1个分离蓖麻，花丝分别联合成多束向日葵，花丝分离而花药联合雌蕊：位于花中央从发生学来看，雌蕊是具有生殖作用的变态的叶（称为心皮）卷合而成1个心皮，单雌蕊，桃、蚕豆多个分离的单雌蕊，莲、草莓多个联合的单雌蕊，棉、百合1个典型的雌蕊=柱头+花柱+子房柱头：扩大成各种形状，接受花粉的地方，常分泌水分、糖类、脂类、酚类、酶、激素等，有助于花粉粒附着和萌发花柱：细长，花粉萌发后进入子房的通道子房：雌蕊基部膨大的部分，内部分为1-多个子房室，子房室内为胚珠，子房在花托上着生的位置有各种形式（植物学，P89图3-9）禾本科植物的花1枚外颖、1枚内颖、2枚浆片、3或6个雄蕊、1个雌蕊组成\n花序一朵花生于茎枝顶上，玉兰、牡丹、莲许多花按一定规律排列在主轴上，主轴上没有营养叶，有些在花柄基部有苞片，向日葵的许多苞片密集在一起无限花序：开花期花序轴持续生长，不断产生苞片和花芽。又分为许多类型有限花序：最顶点或中心的花先开，从而限制了花序轴顶端的生长，又分为许多类型被子植物的生殖过程花粉粒的形成（包含精子及相关结构）开花→传粉→受精→合子→胚胎发育→种子+果实胚珠和囊胚的形成（包含有卵子及相关结构）花粉粒的形成在花药4角的表皮下，出现一些细胞核较大的孢原细胞，孢原细胞平周分裂形成2层细胞，外面的细胞经过分裂，与表皮组成花药的壁。里面的细胞称为造孢细胞，这层细胞直接或经过分裂形成花粉母细胞，每个花粉母细胞经过减数分裂，形成4个单倍体的花粉粒，称为4分体。4分体的4个细胞彼此分开，游离于药室中，称为小孢子，小孢子从周围细胞吸取营养，体积增大，进行1次有丝分裂，形成2个大小悬殊的2个细胞，大的叫营养细胞，小的叫生殖细胞有趣的是生殖细胞存在于营养细胞的细胞质中（授粉后生殖细胞进行1次有丝分裂，形成2个雄配子，即精子）在花粉内部发育的同时，花粉粒的壁也发育成内外2层结构，内壁柔软，由纤维素、果胶质、蛋白质等组成；外壁坚硬，含有大量孢粉素、类胡萝卜素、类黄酮素、脂类、蛋白质等，蛋白质在花粉与柱头的识别中起重要作用。花粉壁有一定的色彩和纹饰，是植物分类的标准，在古植物学中用于判别年代，煤炭、石油石油勘探胚珠和胚囊的形成胚珠：胚珠是种子的前身\n子房内壁一些细胞分裂，产生突起，形成胚珠原基，胚珠原基前端为珠心，基部分化为珠柄。随后，珠心基部细胞分裂较快，产生突起，并向上扩展形成珠被把珠心包围，仅前端留一小孔，称为珠孔。珠柄与珠心相连，心皮维管束经过珠柄进入胚珠胚囊（雌配子体）在珠被开始形成时，珠心靠近珠孔一端的表皮下，分化出1个孢原细胞，孢原细胞直接或经过分裂发育成为胚囊母细胞，胚囊母细胞进行减数分裂，形成4个纵列的单倍体细胞，近珠孔的3个细胞逐渐消失，最里面的一个继续发育：①细胞核分裂为2，分别移向两端②这2个核又各自分裂2次，结果两端各有4个核③两端4个核中有2个移向中央，叫极核，有些细胞这2个核融合为1个，为中央细胞。再来看留在两端的个3个核，它们个形成一个裸细胞。近珠孔的3个中，居中者体积较大，为卵细胞（雌配子），两侧体积较小的叫助细胞。远离珠孔的3个叫反足细胞。所以，被子植物成熟的胚囊有7个细胞、8个核开花和传粉开花当花的各部分发育成熟后就要开放，以便于传粉紧包的花萼和花冠开放，成语：含苞待放，心花怒放开花的时间因种而异多数春季、夏季也有秋季，菊花，桂花，冬季，腊梅，中国画里的冬梅气候条件影响，物候观测花期：第一朵花到最后一朵花，持续几天到几个月与植物的年龄有关一年生植物，几个月，之后植物枯死多年生植物，达到一定年龄后，每年开花少数多年生植物一生只开一次花，之后便死亡，竹子开花，大熊猫的食物危机传粉雄蕊的花粉囊里的花粉粒，借助一定的力量被送到雌蕊柱头上的过程传粉的类型自花传粉：花粉传到同一朵花的柱头上，大麦，小麦，番茄，豌豆（孟德尔做遗传实验用的）闭花受精：花未开放时就完成受精过程异花传粉：花粉传到同一植株或不同植株的另一朵花的柱头上\n异花传粉的方式风媒花：花粉小而轻，颜色不鲜艳，无香气和蜜腺，被子植物的1%，杨，柳，小麦，水稻，玉米虫媒花：花粉大而显著，颜色鲜艳，有香气和蜜腺，吸引昆虫吃其花粉，长期的相互适应，产生了协同进化水媒花：鸟媒花：由于异花传粉受到气候条件的限制，农业生产上进行人工授粉以提高结实率，玉米，向日葵受精花粉落到柱头上，柱头分泌粘液起固定花粉和促进花粉萌发的作用。而后，花粉的内壁发展出细管状的花粉管，这一过程叫花粉粒的萌发花粉管在酶的作用下，穿过柱头表面，沿柱头细胞间隙或内部进入花柱，在此过程中，一方面利用花粉自身的营养物质（营养细胞），一方面从花柱中吸取营养物质，用于花粉管的生长花粉管到达子房，沿子房内壁继续生长，直达胚珠，经珠孔到达胚囊。花粉管顶端膨大破裂，把花粉管里的营养核、2个精子注入胚囊中，2个精子分别移向卵细胞和中央细胞一个与卵细胞结合（变为2倍体）一个与中央细胞结合（变为3倍体），3倍体的胚乳，新一代植物胚期的养料这种融合现象称为双受精，是被子植物特有的受精方式胚胎发育开花→传粉→受精→合子→胚胎发育→种子+果实种子的形成：种子=胚+胚乳+种皮合子→胚（有些种类卵不受精，又助细胞、反足细胞、中央细胞、甚至珠心、珠被发育成为胚，称为无融合生殖，结果一粒种子有多个胚，蒲公英）受精的中央细胞→胚乳珠被→种皮胚的基本结构：子叶、胚轴、胚芽、胚根受精卵分裂为2个细胞\n近珠孔处的再横分裂形成胚柄→胚根另一个细胞经过多次分裂形成一个多细胞的球形胚体→进一步分裂分化：2片子叶，子叶间的凹陷处分化出胚芽，胚根与子叶之间为胚轴，胚轴和子叶延伸，成熟的胚在胚囊中弯成马蹄形。胚乳的形成胚乳实际上较胚先发育，为胚的发育提供养料由受精后的中央细胞发育而来胚乳细胞的形成方式有2种：①核型胚乳：中央细胞的细胞核分裂，布满胚囊，然后细胞质分裂，并形成细胞壁，单子叶植物和部分双子叶植物②细胞型胚乳：中央细胞的细胞质分裂胚乳营养物质丰富，是种子贮藏养料的地方，为胚以后的发育提供养料大多数双子叶植物，在胚的发育过程中利用胚乳提供的养料，胚乳的养料大多数转移到子叶里，形成了子叶发达、无胚乳的种子少数双子叶植物和大多数单子叶植物，胚乳承担为胚的发育和种子的萌发提供养料的双重任务，种子成熟后，仍然有大量胚乳，我们所吃的粮食如水稻、小麦、玉米，就是其中的胚乳。胚珠的珠被发育为种皮，有些种皮为1层，番茄、向日葵；有些为2层，内种皮和外种皮，油菜、蓖麻。内种皮为薄壁组织；外种皮为厚壁组织，起保护作用，有的外面具有发达的表皮毛，如棉花有的种子外面包被着一层由珠柄或胎座发育而来结构，叫假种皮，荔枝，龙眼果实中可食的部分为假种皮种子的萌发和幼苗的形成有些种子，在适宜的条件下（水分、氧气）就能萌发，提问：播种时，为什么对土壤湿度、疏松度有一定要求有些种子在适宜的条件下也不能萌发，称为种子的休眠原因：①种子脱离母体时胚尚未完成发育②种皮过厚③种子内部产生抑制萌发的物质种子吸水膨胀，种皮变软，透入氧气，促进呼吸作用，种子内贮藏的营养物质在酶的作用下分解为简单的物质，输送到胚根、胚芽、胚轴等处\n胚根突破种皮→幼苗的根胚芽和胚轴→地上的茎叶系统子叶出土幼苗：双子叶植物中的大豆、棉花和各种瓜类，胚轴把子叶和胚芽推出土面，子叶出土，变为绿色，暂时进行光合作用，之后营养物质耗尽而枯萎死亡子叶留土幼苗：双子叶植物中的豌豆、蚕豆、柑橘、核桃等，单子叶植物中的小麦、水稻等，上胚轴伸长，使胚芽露出土面，下胚轴不伸长，子叶留在土中，营养物质耗尽而消亡果实的结构和类型子房→果实，真果，小麦、水稻、棉花、柑橘花的其它部分→果实，假果，苹果、梨、菠萝果皮有外果皮、中果皮、内果皮外果皮：有小孔，角质，蜡被，表皮毛中果皮：结构因种而异内果皮：结构因种而异桃、杏、李、枣：中果皮为可食部分，由薄壁细胞组成，内果皮为石细胞构成的坚硬的核柑橘、柚子：中果皮（既浅黄色富有维管束的部分）疏松，内果皮具汁液，为可食部分苹果、梨：可食部分由花托、花萼愈合膨大而成，子房发育而来的部分在中心部分西瓜：可食部分为胎座肉质果：浆果：外果皮薄，中果皮、内果皮肉质，番茄、葡萄核果：外果皮薄，中果皮肉质，内果皮坚硬，桃、杏、李、枣柑果：外果皮革质，中果皮疏松有维管束，内果皮分为若干室，多汁液，柑橘、柚子干果：成熟后果皮干燥，蚕豆、花生、向日葵果皮和种皮合生，不易分离，称为颖果，小麦、水稻，注意脱粒前包在外面的部分并不是果皮聚合果：多个雌蕊，每1个雌蕊形成1个单果，草莓聚花果：整个花序形成果实，桑椹\n果实和种子的传播1．借风力：小而轻，具翅或毛，蒲公英、杨、柳2．借水力：水生植物，有特殊的漂浮结构3．借动物：特殊的附着结构，苍耳，动物吞食4．自身力量：大豆被子植物的生活史种子萌发→根、茎、叶→（营养生长）→（生殖生长）→花→开花、传粉、受精→果实、种子\n高等动物身体的结构与功能一、基本概念组织：由形态相似、功能相同的细胞和非细胞的成分构成器官：两种或两种以上的组织结合成的功能单位系统：两个或两个以上的器官联合在一起，彼此分工协作以完成一系列生理功能高等动物的组织、器官和系统皮肤及其衍生物——皮肤系统骨骼、肌肉——运动系统消化道、消化腺——消化系统心脏、血管、血液——循环系统肺、气管、支气管——呼吸系统肾脏、输尿管、膀胱——排泄系统\nT、B淋巴细胞——免疫系统生殖腺、生殖细胞——生殖系统脑、脊髓、感觉器官——神经系统二、组织和器官的来源受精卵，受精卵进行多次分裂，囊胚，原肠胚，然后在内、外胚层之间又形成了中胚层，组织和器官都由这三个胚层分化产生。外胚层表皮及其附属物脑和神经系统，感受器中胚层真皮内层脊索内脏器官外膜肌肉，循环系统排泄系统，生殖系统内胚层消化道上皮呼吸道上皮尿道、膀胱上皮腺体，包括肝脏和胰腺\n三、动物组织的类型构成动物身体的4种基本组织：上皮组织，结缔组织，肌组织，神经组织1．上皮组织构成：上皮细胞和细胞间质位置：身体外表面，各种管、腔、囊的内表面，某些器官的外表面特征：（1）被覆上皮都有一个游离面，接触的环境多种多样，细胞表面发生了适应性特化。消化道上皮在电镜下观察有许多突起，微绒毛（2）无血管，所需营养物质和自身代谢产物通过渗透作用与结缔组织交换。按照功能可把上皮组织分为：（1）被覆上皮\n按照上皮细胞的结构可把被覆上皮分为：单层上皮单层扁平上皮：心腔、血管、淋巴管内面，浆膜外面单层立方上皮：甲状腺、唾液腺、胰腺的小输出管等处。单层柱状上皮：消化器官的粘膜、一些腺体的导管单层纤毛上皮：小支气管、输卵管、子宫内面假复层柱状上皮：一些腺体的大排泄管，呼吸道等。复层上皮复层扁平上皮：皮肤的表皮、消化道及阴道等。复层柱状上皮：某些腺的大排泄管、尿道、肛门粘膜、呼吸道等变移上皮：分布在肾、膀胱、输尿管和尿道等。（2）腺上皮特点：由具有分泌功能的单个或多个细胞构成，称为腺细胞\n单细胞腺：分散在上皮中，如呼吸道、胃和肠上皮中的杯状细胞多细胞腺：陷入结缔组织中形成管状、囊状或管泡状的多细胞腺。2．结缔组织构成：细胞+大量非细胞间质不同的结缔组织的细胞不同，间质也不同类型：（1）疏松结缔组织：柔软富有弹性和韧性，广泛分布于体内，填充作用。纤维：网状纤维，胶原纤维，弹性纤维基质：透明具粘性，细胞：细胞种类很多。成纤维细胞，巨噬细胞（2\n）致密结缔组织：细胞少，纤维多。支持，连接，保护，皮肤的真皮，腱，（3）软骨组织：软骨细胞、纤维和基质，软骨组织中无血管和神经，营养物质靠软骨膜血管供应。所以一旦损伤，营养物质供应不上，恢复起来较困难。（4）骨组织：骨细胞、纤维和基质，基质坚硬，含有大量钙盐。（5）血液：液态结缔组织，由血细胞、血小板和血浆组成。①血细胞：红细胞，数量很大，主要含有血红蛋白，白细胞，有核，体积大，数量少。②血小板：细胞碎片③血浆：3．肌组织\n由具有收缩能力的肌细胞构成。肌细胞细长如纤维，故肌组织又称肌纤维。肌细胞质中有纵向排列的肌原纤维根据肌细胞形态和功能划分：（1）横纹肌：骨骼肌，肌原纤维成束状排列，有明带和暗带之分，受意识支配（2）平滑肌：构成血管和某些器官的肌层部分，肌原纤维无横纹，不受意识支配（3）心肌：由心肌纤维构成，构成心肌肌层，不受意识支配，能够自动有节律地收缩。4．神经组织结构：神经细胞+神经胶质神经细胞的构成\n（1）胞体：形状多种，除一般细胞结构外，神经细胞特有的尼氏体和神经原纤维（2）树突：接受信息（3）轴突：传递信息神经纤维：通常指轴突和包在其外面的一些附属物无髓神经纤维，有髓神经纤维（运动神经）髓鞘：主要成分是脂类和蛋白质，生活状态发亮，呈白色。由施旺氏细胞的细胞膜环绕轴突形成的同心圆，郎飞氏节：轴突上没有髓鞘的小段神经膜：施旺氏细胞膜，包在髓鞘外面，与神经纤维的新陈代谢有关。神经胶质细胞：分布于神经组织内，胞体内无尼氏体，多突起，不分树突和轴突，无传导机能，对神经元起支持、保护、营养和修复作用。\n神经末梢：很细的末端终止于另一个神经元的胞体、突起或效应器上，无髓鞘和神经膜，感觉神经末梢：末梢感受器运动神经末梢：效应器皮肤系统一、基本结构皮肤表皮：上皮组织，复层扁平上皮真皮：致密结缔组织皮下组织：疏松结缔组织皮肤衍生物由皮肤演变而成，为了适应环境二、皮肤1.表皮4层构造生发层：表皮的最深层，分裂能力强粒层：细胞质中充满颗粒，推测与角蛋白合成有关明层：透明细胞组成，细胞界限不明显，细胞核也已消失。角质层：数层角质化的无核细胞，表面不断剥落。细胞内含有角蛋白，2.真皮\n表皮之下，致密结缔组织，大量胶原纤维、弹性纤维有大量毛细血管，有滋养表皮的作用有神经、色素细胞和各种腺体，起保护（例如防止紫外线），感觉，分泌的作用3.皮下组织纤维，堆积成层的脂肪细胞皮下组织也分布有血管、神经三、皮肤衍生物1.皮肤衍生物的类型指甲、爪、猛禽、猫科动物发达角：鹿、羊、犀牛毛发：由角质化的上皮细胞发展而来2.毛囊的结构毛干在皮肤之外，毛根在皮肤内，基部膨大称为毛球。毛根外有毛囊包着。毛囊由皮肤演变而来，也有表皮和真皮之分。毛囊开口于皮肤表面，在接近开口处，有皮脂腺导管通入毛囊。与毛囊联系的还有立毛肌。立毛肌收缩，毛发竖立。\n四、皮肤中的腺体1.皮脂腺位置：真皮中结构：导管开口于毛囊，又称毛囊腺。但有一些类型与毛囊无关，直接开口于皮肤表面，游离皮脂腺分泌物：脂肪。全浆分泌型，即分泌时充满脂肪的细胞解体，脂肪由导管排出。2.汗腺单管状腺，末端团状3.乳腺管泡状腺五、皮肤的功能1．保护可以从许多方面体现出来►角质层细胞排列紧密，可以防止外界环境中的病菌，物理、化学物的侵害。►\n生发层中的黑色素细胞产生的黑色素可吸收日光中的紫外线。►真皮的坚韧性2．分泌和排泄►皮脂腺分泌的皮脂可以滋润皮肤、毛发►汗腺分泌的汗液，成分除水外，还有尿素和无机盐►乳腺分泌乳汁，哺育后代3．感觉重要的感觉器官，这是因为皮肤里含有丰富的神经末梢和各种特殊的感受器。冷，热，触，痛4．调节体温人体需要保持体温恒定，过高过低对生命活动都不利。体温调节机制主要是皮肤内毛细血管的血流量变化运动系统一、基本结构骨+关节+骨骼肌\n工作原理：动物体的任何一个动作，都是在神经系统支配下，引起骨骼肌收缩，牵引所附着的骨骼，绕着关节活动面完成的。骨骼是杠杆，关节是支点。静止时：杠杆平衡；运动时：杠杆运动二、骨骼1.软骨软骨透明软骨：长骨关节面，喉部，气管弹性软骨：耳外壳纤维软骨：椎间盘，趾骨联合，关节盘，关节盂软骨膜：包在软骨外面的结缔组织，营养物质由软骨膜中的血管通过渗透作用到软骨细胞中。软骨的功能：有弹性，管径易于改变，气管；减少摩擦，关节面活动自如2.硬骨硬骨长骨：分布于四肢，运动杠杆作用短骨：分布于腕部、跗骨（构成脚弓的几块骨头），承受压力扁骨：分布于颅盖、肋骨，富有弹性，保护脑和内脏\n长骨的构造骨膜包在外面，致密结缔组织，富有神经和血管。其中的成骨细胞参与骨的生长，成年时处于相对静止状态。受损伤，如骨折，成骨细胞参与修复作用。人的骨骼每年有5-10%被破坏和重建骨质密质：表层、坚硬松质：内部，疏松骨髓髓腔和松质内，幼年时有造血功能；成年时失去造血功能。骨骺的松质内红骨髓和血管，终生保持造血功能。骨的成分有机成分：35%，肌原纤维无机成分：65%，钙盐随着年龄增长，有机成分、无机成分减少，弹性、韧性和坚硬性都降低骨骼的区分中轴骨骼颅骨脊柱躯干骨\n胸骨肋骨附肢骨骼上肢骨下肢骨骨骼结构的力学原理：以最少的材料承受最大的强度的力量1．骨松质中骨小梁的排列2．骨密质的环状骨板3．中空的管，且横切面呈卵圆形4．工字梁3.关节能活动的骨连接基本构造关节面：凸起的面关节头，凹进的面关节窝关节囊结缔组织构成，包围整个关节，连接两块骨骼，关节腔：密闭腔，内有润滑液三、骨骼肌1.基本构成：肌细胞=肌纤维有血管和神经体内最多的组织，约占体重的40-50%。\n2.肌肉收缩机理结构基础肌纤维长几个厘米，直径100-150微米每个肌纤维细胞内有2万根平行排列的肌原纤维，直径1-2微米每根肌原纤维由粗肌丝=肌球蛋白+细肌丝=肌动蛋白，外包肌质网，明暗带交界出扩大为终池，2个临近终池之间有一个横小管肌球蛋白丝上有环绕排列的横桥，其上有ATP结合位点肌动蛋白丝由2条双螺旋的单体构成，其上有横桥结合位点，结合有肌钙蛋白、原肌球蛋白光学显微镜下：有规则的明暗相间的条纹电子显微镜下：肌原纤维由肌小节构成肌小节=粗肌丝+细肌丝收缩的机能单位暗带：粗肌丝形成，肌球蛋白\n明带：细肌丝形成，肌动蛋白明带两个相邻的肌小节之间没有粗肌丝，只有细肌丝Z线：明带中间有一条横向线H区：暗带中间有一段明亮的区域，只有粗肌丝，没有细肌丝肌丝滑动学说细肌丝向粗肌丝之间滑行，使两个Z线靠近，肌小节长度变短，肌肉收缩要点：粗、细肌丝长度不变，只是相对位置发生变化1运动神经元引发动作电位（神经冲动），并通过神经-运动终板传向肌膜2神经的轴突末梢释放乙酰胆碱，引起肌膜兴奋3终池中的钙离子被释放到肌浆中4钙离子到达细肌丝，与肌钙蛋白结合，使其构象变化5构象变化引起原肌球蛋白离开原位，暴露肌球蛋白与肌动蛋白的结合位点\n6ATP与横桥结合，横桥与细肌丝位点结合，拉动细肌丝，拉向M线，细肌丝向A带内滑入，肌节缩短7钙离子被吸收，肌浆中浓度降低，肌钙蛋白恢复原来构型，肌球、肌动蛋白脱离接触，肌肉处于松弛状态消化系统消化系统存在的理由：动物的新陈代谢必须有原料，原料来自食物，包括蛋白质，糖，脂肪。消化系统的作用是摄取食物，把食物复杂的大分子转变为小分子并加以吸收。2个基本概念：消化：在消化管内的物质分解吸收：消化后的物质通过消化管上皮进入血液循环或淋巴循环1.消化系统的基本组成\n消化管口腔舌下腺消化腺腮腺颌下腺咽食道胃粘液细胞主细胞壁细胞小肠肝脏胰腺十二指肠腺肠腺大肠肛门2.消化管的基本结构从内向外分为4层：（1）沾膜：单层柱状上皮，结缔组织，一层平滑肌（2）沾膜下层：疏松结缔组织，血管、淋巴和神经丰富（3）肌层：平滑肌，内环行肌，外纵行肌（4）外膜：扁平上皮3.消化腺的基本结构（1）小型腺：\n单细胞腺、单管腺，分布于消化管的管壁内，如唇腺，舌腺、食道腺、胃腺（2）大型腺：以导管开口于消化管内，唾液腺、肝脏和胆囊、胰腺4.消化的基本过程（1）机械性消化：口腔、牙齿的咀嚼，消化管的蠕动主要作用，促进食物与消化液混合（2）化学性消化：消化酶作用下，化学分解口腔内消化咀嚼唾液起湿润作用，也有一定化学变化唾液腺：3对大唾液腺：舌下腺，腮腺，颌下腺，各种小腺体→唾液唾液成分：水、粘蛋白、酶、各种无机物、气体唾液的作用：①溶解食物②\n清洁、保护口腔，清除口中残余食物和有害物质，溶菌酶的杀菌作用③唾液淀粉酶分解淀粉为麦芽糖吞咽：口腔→咽→食道→胃食物团刺激软腭、咽部、食管等处感受器→神经冲动传入延髓中枢→传出信号引起各部位肌肉动作，吞咽活动。胃内消化胃的暂时储存：可容纳几倍于初体积的食物机械消化─蠕动：有节律地波浪式运动，人频率3次/分纵行肌层内的起搏细胞自发产生基本电节律→膜电位节律性变化→平滑肌收缩化学消化─胃腺分泌胃液：粘液细胞：粘液，保护胃粘膜，使食物容易通过主细胞：胃蛋白酶，胃液的重要成分，使蛋白质变为多肽壁细胞：分泌盐酸，盐酸的主要作用包括：①激活胃蛋白酶并为之提供酸性环境②使蛋白质变性而易于分解\n③抑制和杀灭细菌④进入小肠，促进小肠液分泌壁细胞中有大量线粒体，产生的ATP为H+和Cl-的主动运输提供能量此外，胃上皮内还有许多细胞具有分泌机能胃分泌的调节神经系统：非条件性的，条件性的激素的作用：食物、药物对胃液分泌的影响：胃沾膜的屏障作用：为什么胃内高浓度盐酸和胃蛋白酶不会使胃壁自我消化呢？胃粘膜表面有一层由上皮细胞产生的脂蛋白层，形成一个保护屏障小肠内消化整个消化过程最重要的阶段机械消化：小肠蠕动化学消化：胆汁，胰液、小肠液\n胆汁产生部位：肝细胞分泌，消化时直接进入十二指肠；不消化时储存于胆囊特性：较浓，有苦味，金黄，深绿成分：水+胆色素+胆盐+胆固醇+脂肪酸+其它成分作用：乳化脂肪，使之分散于水中，增加胰脂肪酶的作用面积胰液产生部位：胰腺，外分泌物：胰液，直接进入小肠；内分泌物：胰岛素，进入血液成分：水+无机盐+胰酶（a．胰蛋白酶；b．胰淀粉酶；c．胰脂肪酶）作用：分解小肠液产生部位：十二指肠腺、肠腺成分：含有多种酶作用：分解大肠内消化没有重要的消化活动，吸收水分，暂时储存残余物质。有许多来自口腔的细菌，细菌产生的酶能分解食物残渣。5.吸收\n基本过程：消化液中的小分子物质、水、无机盐通过消化道（主要为小肠）上皮细胞→血液、淋巴吸收的部位：胃仅能吸收少量水和酒精，大肠吸收水分和盐类，小肠是吸收的主要部位小肠作为吸收主要部位的适应方面①人的小肠长5-6米②小肠粘膜的环状皱褶→大量绒毛→每个柱壮上皮细胞膜腔面突起，称为微绒毛③被分解成的小分子物质在小肠内停留时间最长④绒毛内神经、毛细血管、毛细淋巴管丰富，不同部位吸收的物质不同吸收的方式：（1）被动运输：高浓度→低浓度，扩散，渗透，不需要能量（2）主动运输：低浓度→高浓度，需要能量动物体最重要的物质运输形式主动运输的机理：细胞膜上存在K+，Na+泵，一种特殊的蛋白质\n本身具有ATP酶活性，可以分解ATP获得能量。维持细胞内外K+，Na+离子的不等分布，其生理意义在于：在细胞内外产生一种电化学势能非离子物质、氨基酸、葡萄糖等吸收的主要能源小肠上皮细胞两侧的运输系统不同绒毛侧：葡萄糖主动运输系统毛细血管侧：葡萄糖被动扩散系统脂肪：通过扩散作用维生素：水溶性，微团形式，B12与一种粘蛋白结合水：被动渗透电解质：Na+与氨基酸、葡萄糖一样，同时也引起Cl-等负离子被吸收钙、铁都是主动运输过程6.肝脏的机能人体最大、功能最多的腺体，肝脏中的化学反应达500多种肝脏血流量最丰富，约占心输出量的1/4\n分泌胆汁：肝炎病人食欲差，胆汁少，影响代谢物质代谢：①蛋白质代谢：吸收的氨基酸经过肝脏时，80%参与合成、转化合成血浆蛋白→为身体提供各种组织蛋白氨基酸脱氨→尿素②糖代谢：单糖进入肝脏→一肝糖原形式储存，肝糖原对调节血糖浓度具有重要作用。林蛙冬眠前肝糖原最高③脂肪代谢：脂肪运输的枢纽，吸收的脂肪中的一些进入肝脏，然后转变为体脂而储存，饥饿时储存的体脂先被运送到肝脏，再进行分解解毒作用：外来或体内代谢产生的有毒物质需经肝脏处理解毒方式①化学作用，各种化学反应，氧化，还原，分解，结合，脱氨等②分泌作用，汞、细菌通过胆汁排出③蓄积作用\n④吞噬作用肝脏非常重要，注意饮食卫生，不要随便到外面吃饭，以糖为例消化道循环系统循环系统食物（多糖）单糖肝脏身体各部，在细胞内进行糖代谢，产生能量，供各种生命活动之需，神经、肌肉、甚至消化吸收同样需要能量涉及不同的物质运动形式，涉及不同系统的协同工作循环系统循环系统心血管系统淋巴系统基本作用：身体的物质运输系统①消化道吸收的营养物质、肺吸收的氧→全身各部②全身各组织新陈代谢产生的二氧化碳和废物→肺、肾、皮肤→体外\n③激素→身体各部体液的概念1．细胞内液：细胞内的液体，细胞内生化反应的环境2．细胞外液：细胞外的液体,是组织细胞获得营养和排除废物的媒介，是体内组织细胞直接接触的生存环境，称为内环境。a.血液：心血管系统b.淋巴液：淋巴系统c.组织液：组织间隙内环境的稳定：内环境的理化因素的变动不超过一定的范围，处于相对恒定的状态血液\n血液血浆水90-92%溶质8-10%白蛋白球蛋白纤维蛋白原无机盐酶、激素、营养物质血细胞红细胞白细胞无粒细胞32%淋巴细胞97%T80-90%B10-20%单核细胞3%粒细胞62%中性粒细胞奢碱性粒细胞奢酸性粒细胞血小板血浆：淡黄色液体，占血液体积的53%（男）、58%（女）。各种物质的运输都是以血浆作为载体的凝血因子纤维蛋白原纤维蛋白析出后留下的淡黄色透明液体叫血清血细胞红细胞：最重要的机能，运输氧和二氧化碳数量最多：\n450-500万/立方毫米（男），350-450万/立方毫米（女）。双碟形：表面积大于球形，有利于气体交换寿命：100-120天，4个月全部更新1次红细胞记数比较稳定，生成率=破坏率红细胞的生成失血→肾脏产生红细胞生成因子，进入血液，产生红细胞生成素→作用于骨髓→红细胞组织液中的水分和电解质渗入血管，肝脏加速血浆蛋白的合成。白细胞和免疫机制免疫：机体识别和排斥异物的能力，异物包括病毒、细菌、寄生虫、毒素及机体的退化细胞等。各种类型的白细胞参与机体的免疫1．非特异性免疫：不是针对某一特定异物的免疫，对各种异物都能发挥作用\n参加者：中性粒细胞、单核细胞，称为吞噬细胞作用方式：吞噬，一种古老的细胞功能变形运动向异物靠拢®识别并附着于异物®吞入和消灭异物中性粒细胞：含有过氧化酶、溶菌酶等皮肤损伤，急性感染，化脓，中性粒细胞迂出血管，集中于发炎部位，细菌群集区域，清除作用，自身完成使命后死亡，一线战士单核细胞：→进入其它组织→转变为巨噬细胞（50-80微米），释放各种抑制异物活性的物质，各种脂酶破坏异物细胞膜，各种蛋白酶、过氧化酶、水解酶消化异物细胞。如对结核杆菌（例如肺结核）的吞噬。清除退化的细胞和细胞碎片，如衰老的红细胞、血小板清除变性的血浆蛋白、脂类等大分子物质激活淋巴细胞的特异性免疫性功能白血病：未成熟的白细胞增多，导致感染，死亡\n2．特异性免疫：针对某一特定异物的免疫参加者：淋巴细胞：T、B，称为免疫细胞作用方式：释放特异性抗体，与抗原发生反应抗原：引起机体免疫反应的因素，即病毒、细菌上的特殊蛋白抗体：机体识别并排斥异物的因素，即淋巴细胞上的特殊蛋白，称为免疫球蛋白，有5种类型，在抗原刺激下可释放到血浆中，与抗原发生免疫反应特异性免疫作用的机制：1．细胞免疫：T淋巴细胞↗记忆细胞抗原→巨噬细胞（搜集、传递抗原信息）→T淋巴细胞→淋巴母细胞→致敏淋巴细胞（与靶细胞密切接触）→淋巴因子→杀灭抗原\n2．体液免疫：B淋巴细胞↗记忆细胞抗原→B淋巴细胞→浆母细胞→浆细胞→释放特异性免疫球胆白（到体液中）→识别杀灭异物记忆细胞：寿命长，下一次同类抗原出现时，引发免疫反应疫苗：灭活（无毒性）的抗原，注射，引起抗体。乙肝疫苗，灭活（无毒性）的乙肝病毒，引起抗体保持期约5年，然后要加强。牛痘、流行性腮腺炎终生免疫免疫器官：免疫细胞发生、分化、成熟和储存的场所1．中枢免疫器官：胸腺：产生T淋巴细胞，成年时退化骨髓：所有血细胞的发源地，多能干细胞，B淋巴细胞\n2．周围免疫器官：淋巴细胞定居和发生免疫反应的场所脾脏，淋巴结，其它淋巴组织（扁桃体、肠道、阑尾等部位）血型有多种血型系统，常用有AOB血型系统红细胞凝集是一种免疫反应现象凝集原=抗原凝集素=抗体血型红细胞上：凝集原（抗原）血清里：凝集素（抗体）A型A抗B（B的抗体）B型B抗A（A的抗体）AB型A+B（同时存在）无O型无抗A+抗B（同时存在）假如A型®AB型：（A+抗B）+（A+B）假如A型血®O型：（A+抗B）+（抗A+抗B）↓\n稀释作用而不发生溶血反应O型血为万能输血者，并非万能，不能输得太多，临床上坚持输同型血AB型为万能受血者，同样道理，并非万能血型是遗传的，法医常用此鉴定亲子关系血小板和止血机制血小板聚集于伤口处↓加固纤维蛋白的骨架作用血小板因子↓↓纤维蛋白原Ga2+纤维蛋白→凝血块凝血酶原凝血激活酶凝血酶↗血液自身有很大的凝血潜力，必然存在抑制凝血的因素，动态平衡抗凝血酶，抗凝血激活酶，肝素输血用血液中常加入柠檬酸钠以去血钙→防凝作用外科手术常向病人注射肝素→防凝作用手术后，局部施加凝血物质，如凝血酶、纤维蛋白原→促凝作用心血管系统和血液循环1．心脏的功能\n血液循环的动力，不停地收缩和舒张，推动血液循环运动2．心脏的位置位于胸腔内，2/3体中线左侧，1/3体中线右侧，前方大部分被肺和胸膜遮盖，留下一个小三角区3．心肌的特点有心包膜包裹结构心肌组成，心肌也有明带，暗带，Z线，H区。①自动节律性：在没有外来刺激的条件下，自动地发生节律性兴奋。骨骼肌需要神经传导兴奋心脏的自动节率性起原于一定部位，称为起搏点，在哺乳动物为窦房结。窦房结的自动节律性按一定途径扩布②机能合体性：相邻心肌细胞动作电位传导的电阻很低，机能上象一个大细胞。\n③动作电位持续时间长：与心肌细胞膜离子的通透性有关，交替收缩与舒张，如果象骨骼肌那样强直收缩，血液循环就不能持续下去。4．心脏收缩机理两侧心房收缩→容积变小，内压升高→血液进入心室→心房舒张，心室收缩，心室容积变小，内压升高，大于心房内压时，房室瓣关闭，大于动脉内压时，动脉瓣打开，两侧心室血液分别射入肺动脉和主动脉心室收缩时，心房舒张，静脉血流入心房，心室收缩后开始舒张，内压下降，小于动脉压时，房室瓣开启。瓣膜只能单向开关主动脉和大动脉的弹性血库作用：使心脏间断性射血转变成动脉持续的血流。收缩：突然把一定量血液射入动脉，主动脉和大动脉有弹性，可以扩张，容纳心室射出的血液，维持整个动脉系统血量和血压。\n舒张：射血停止，主动脉关闭，扩张的动脉回缩，势能变为动能，推动血液流动，维持整个动脉系统血量和血压。心脏的工作是最聪明最有效的，永不疲倦。心率75次/分，1次收缩所用时间，75/60=0.8秒工作休息心房0.1s0.7s心室0.3s0.5s5．血管的结构和机能特点血管壁的构成内皮，单层上皮结缔组织平滑肌层结缔组织动脉：心脏发出的血管，身体较深层，但手腕内侧，管壁厚，弹性大，血流速快毛细血管：连接小动脉和小静脉，数量多，分布广。管壁很薄，单层扁平上皮，血流阻力大，利于物质交换。\n静脉：返回心脏的血管，有的深，有的浅，管壁薄，弹性小，管腔大，血流速慢。内有静脉瓣，方向向心，防止血液倒流6．血液循环肺循环：缺氧血，右心房→右心室→肺动脉，肺部气体交换→肺静脉→左心房→左心室体循环：左心房→左心室→主动脉→各级动脉→毛细血管，进行物质交换→上、下腔静脉→右心房→右心室动脉血：氧、营养物质多静脉血：二氧化碳、代谢产物多血压：血管内流动的血液对血管壁的压力。一般指动脉血压，通常在上臂宏动脉处测量。心室收缩时，动脉血压最高值即收缩压；心室舒张时，动脉血压下降到最低值，即舒张压。心率和脉搏：心脏收缩与舒张，也导致动脉壁相应的变化，人心率平均75次/分，60-100次/分\n淋巴循环基本途径：盲端的毛细淋巴管→较大淋巴管→淋巴干→胸导管，右淋巴管→左锁骨下静脉，右锁骨下静脉主要的淋巴器官脾：腹腔左上部，血液循环的通道上，脾内含有吞噬细胞。扁桃体：口腔上壁后部两侧，有防御功能，有时受到病菌感染而发病，称扁桃体炎。淋巴管形成上众多的小体叫淋巴结，具免疫功能。淋巴系统总的功能是产生淋巴细胞，参与免疫反应。淋巴液的形成:血浆中的物质如水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等，通过毛细血管进入细胞间隙→形成组织液，→毛细血管，毛细淋巴管→淋巴\n淋巴循环作用:调节血液与组织液的平衡，防御和保护作用。循环系统的功能：1.运输运输的物质①吸收的营养物质，肺吸入的氧—全身各组织细胞②全身各组织细胞新陈代谢产生的二氧化碳和废物—肺，肾，皮肤—体外③内分泌腺产生的激素—身体各部分，作用于相关的靶器官运载工具水：葡萄糖，氨基酸，无机盐，水溶性维生素。血浆蛋白：脂肪酸，脂溶性维生素，激素，离子与血浆蛋白结合红细胞：氧和二氧化碳，与血红蛋白结合\n2．防御和保护白细胞的免疫作用，血浆中的多种免疫物质，止血作用。爱滋病为获得性免疫缺陷疾病，为病毒感染，机体的免疫球胆白即抗体减少，从而易感病菌而死亡3．维持机体内循环稳定细胞外液内环境内环境的理化性质保持相对稳定，细胞进行生命活动的必须条件，各种物质输入与输出，形成与分解保持平衡。血液中葡萄糖浓度下降—肝释放葡萄糖进入血液。肺按一定速率吸入氧，排出二氧化碳。消化管将水，无机盐和营养物质消化吸收，肾脏，皮肤把代谢废物排除体外。血液中有许多缓冲系统，保持酸碱平衡。红细胞生成速率=破坏速率体温变动很小，血液对热量的吸收和散发呼吸系统呼吸系统的地位和作用营养物质（糖、脂类和蛋白质）→消化系统→循环系统→组织细胞内细胞的代谢活动的原料代谢包括\n物质代谢和能量代谢：无氧细胞质内：葡萄糖→→→丙酮酸+4ATPO2细胞质内：葡萄糖→→→丙酮酸+10ATP↓O2线粒体内：三羧酸循环→→→CO2+H2O+30ATP脂类和蛋白质的分解途径都要经过三羧酸循环呼吸的定义：吸入氧和排出二氧化碳的过程外呼吸、气体运输、内呼吸，三个密切联系的环节呼吸系统：供氧和排二氧化碳的气体交换系统呼吸系统的基本构成呼吸系统呼吸道鼻腔气体进入肺的通道咽喉气管支气管肺气体交换的场所\n肺的结构：肺叶：左二、右三支气管↓15-16次分支终末细支气管↓呼吸细支气管↓肺泡管↓肺泡囊↓分级5-7次肺泡只是通道，不进行气体交换气体交换场所肺泡的结构·单层上皮·被毛细血管网所包围·表面有一种活性物质，形成一层分子膜，维持肺泡的形态呼吸运动的机理1．结构基础整个肺除气管与外界相通外，密封在胸腔内\n胸腔周围是脊柱、肋骨、胸骨和肌肉，底部为隔肌肺表面的膜：脏层胸膜胸廓内壁的膜：壁层胸膜两层膜间的密闭腔为胸膜腔，左右肺的胸膜腔不相通2．工作原理气体交换的机制氧的运行：肺泡中的氧→穿过肺泡膜→毛细血管膜→循环系统→组织细胞二氧化碳的运行：是一个相反的过程促使氧和二氧化碳运动的原因：被动扩散气体分子高速运动，撞击容器壁，产生压力气体压力与温度压力呈正比温度↗分子运动速度↗浓度↗分子数目↗\n扩散：气体分子压力高的区域→压力低的区域混和气体的压力=各成分压力之和（各成分压力称分压）氧分压（汞柱）二氧化碳分压（汞柱）空气肺泡肺动脉组织760×20.84%=158.4mm105.0mm40.0mm30.0mm0.3mm40mm46mm50mm气体运输的机制两种形式同时存在物理溶解：比例很小化学结合：主要形式氧的运输物理溶解：3%载体：血浆化学结合：97%，载体：红细胞氧合血红蛋白：和氧结合的血红蛋白脱氧血红蛋白：没有和氧结合的血红蛋白氧分压高，氧合\nHb+O2HbO2氧分压低，离解可逆反应，不需酶参加每个亚铁离子能携带一个氧分子正常人血红蛋白含量：15g/100ml血液1.34-1.36ml氧/每克血红蛋白CO同O2争夺Fe2+，与血红蛋白亲和力比O2大210倍，一氧化碳离解速度很慢，比O2慢3000倍以上二氧化碳的运输物理溶解：6%化学结合：94%1碳酸氢盐87%aNaHCO3载体：血浆bKHCO3载体：红细胞2氨基甲酸血红蛋白7%载体：红细胞\n组织血浆红细胞CO2O2溶解CO2+Na+Cl-O2CO2+H2O→HCO3-+H++K+HbO2→Hb.NH2→Hb.NHCOO-+H+到肺泡排泄系统1．排泄系统的基本功能排出的物质排出途经水、无机盐、尿素循环系统—皮肤系统—体外二氧化碳、水循环系统—呼吸系统—体外①代谢终产物：尿素、尿酸、氨②摄入过量物质：水、盐类③异物：毒素，包括药物循环系统—泌尿系统—体外\n2．泌尿系统的基本构成肾尿的形成器官输尿管排尿的通道膀胱尿液的暂时储存器官尿道排尿的通道3．肾的基本结构肾的位置：腹腔背壁，腰椎两侧肾单位肾小体肾小球毛细血管网肾球囊中空的双层壁，包裹肾小球肾小管近曲小管髓袢远曲小管肾的结构和机能单位：每个肾有100多万个肾单位4．尿的形成机制检测发现：蛋白质、葡萄糖尿酸、尿素、氨血浆中：很多很少终尿中：很少很多（几十到几百倍）三个步骤：\n（1）肾小球的过滤机制血液中有用的成分保留，废物滤下但有些有用的成分也被滤下肾小球的结构特征:a肾小球毛细血管密，分支多，面积大b入球小动脉直径>出球小动脉直径血流受阻，两端产生压力差过滤作用的动力：有效过滤压有效过滤压=肾小球毛细血管血压-（血浆胶体渗透压+肾球囊内压）从血液→原尿的过程不需要肾做功，不是过膜主动运输滤过膜及其通透性那么，血液是怎样在这个筛子中过滤的，这个筛子的结构是怎样的呢？滤过膜三层结构内层毛细血管内皮细胞层中间层基膜外层肾小球囊壁上皮细胞层\n滤过膜上存在有大小不同的孔道，小分子物质如葡萄糖（分子量180）可以自由通过孔道，较大分子量物质通过较大孔道，因而原尿中含量低。如血浆蛋白（69000）分子量超过这个值，则不能滤过。（2）肾小管的重吸收原尿：终尿：人两肾每昼夜生成原尿180升，终尿量1.5升99%被重吸收到毛细血管里不同部位重吸收的物质的质和量是不同的近曲小管14mm：最主要的重吸收部位，小管上皮细胞内侧有许多微绒毛，这种结构大大地增加了重吸收的面积髓袢2-10mm远曲小管13.6mm集合管20mm重吸收的方式\na被动重吸收水：渗透压作为动力溶质：浓度差、电位差是动力在不同的部位，肾小管上皮细胞膜的通透性不同，比如水进入组织间液，使得原尿中的尿素的通透性增加，这将导致尿素向组织液扩散，但集合管对尿素的通透性很低，使得尿素不能到达管外b主动重吸收Na+是通过离子泵的主动运输各段肾小管对钠离子的重吸收率不同氨基酸、葡萄糖原尿中的葡萄糖浓度=血液中的葡萄糖浓度表明100%被重吸收。血液中葡萄糖浓度达到160mg/100ml，就不能全部被吸收，尿中出现葡萄糖，为糖尿病。(3)分泌分泌到小管液中而不经过肾小球过滤分泌的物质包括H+、K+、NH3\n、有机酸、有机碱，药物等来自①肾小管上皮细胞行使其重吸收功能的代谢产物②肾小管上皮细胞自身功能的代谢产物③血液中的某些物质方式：被动运输，主动运输。生殖系统基本构成：生殖腺、输送管道、附属腺体、外生殖器1．雄性生殖系统精子发生的部位：睾丸的曲精管，各睾丸小叶内的曲精管逐渐汇合，最后形成输精管。曲细精管的构造和精子的发生\n高度特化的复层上皮，精上皮，精细胞+支柱细胞精原细胞→初级精母细胞（减数分裂）→次级精母细胞（有丝分裂）→精子细胞睾丸的分泌功能除产生精子外，还能分泌雄性激素2．雌性生殖系统卵巢生殖上皮的构造和卵子的发生卵原细胞→初级卵母细胞→次级卵母细胞卵泡细胞→初级卵泡→卵胞膜细胞形态、数量、内容物都发生变化卵泡破裂，卵泡液+次级卵母细胞放出，卵泡破裂后，内膜毛细血管出血而形成血块。卵泡细胞在激素的作用下，体积增大，细胞内出现黄色类脂颗粒和脂色素，形成黄体细胞，整个组织呈黄色，称为黄体。\n卵泡排卵后没有受精：14天后退化，月经黄体受精：受精卵到达子宫，细胞分裂，发育成胚胎，并进入子宫内膜黄体增大，怀孕5-6月退化，妊辰黄体子宫壁的结构和月经周期子宫壁有三层结构子宫内膜子宫肌层子宫外膜子宫内膜的结构和分泌作用随着卵巢中卵泡的成熟，排卵和黄体的形成而发生一系列的周期变化：排卵后1-5天，没有受精，黄体逐渐退化，并停止分泌孕酮和雄激素月经的形成内膜萎缩，毛细血管充血，血液突破内膜表面，流入子宫，同时萎缩坏死的内膜也一块块脱落，和血液一起从阴道流出。\n在月经停止前，子宫内膜开始再生、修复，进入下一个周期如果排出的卵受精，则子宫内膜并不萎缩，而是持续增厚。子宫内膜是胚胎的营养层，血管非常丰富。