1、普通生物学普通生物学 General Biology 生物科学学院生物工程教研室9 9、神经与体液调节、神经与体液调节regulation of nerve and body fluidregulation of nerve and body fluid生物工程教研室生物工程教研室 孙继政孙继政化学调节的性质化学调节的性质脊椎动物的化学调节脊椎动物的化学调节激素与稳态激素与稳态9.1激激 素素 动物激素动物激素是由多细胞动物是由多细胞动物内分泌内分泌系统产生的、具有调系统产生的、具有调节作用的化学信号物质。节作用的化学信号物质。激素可作用于特定靶细胞，靶细胞通过其特殊的受体激素可作用于特定靶细
2、胞，靶细胞通过其特殊的受体与激素结合后启动一系列代谢活动。与激素结合后启动一系列代谢活动。激素通过体液传送而发挥调节作用，所以这种调节又激素通过体液传送而发挥调节作用，所以这种调节又叫叫体液调节体液调节。内分泌腺：无腺管，分泌至体液，送输到作用部位。内分泌腺：无腺管，分泌至体液，送输到作用部位。外分泌腺：有腺管，送输到作用部位。外分泌腺：有腺管，送输到作用部位。激素调节的特点激素调节的特点与神经调节相比，体液调节特点：与神经调节相比，体液调节特点：反应比较缓慢反应比较缓慢 持续时间较长持续时间较长 作用范围较广作用范围较广动物体具有体液调节和神经两套系统的协调作用。动物体具有体液调节和神经两套
3、系统的协调作用。激素的作用激素的作用 维持稳态。维持稳态。促进生长发育。促进生长发育。促进生殖活动。促进生殖活动。调节能量转换。调节能量转换。调节行为。调节行为。激素的化学分类激素的化学分类含含 氮氮 激激 素素类固醇激素类固醇激素 蛋蛋 白白 质质 类类多多 肽肽 类类氨基酸衍生物氨基酸衍生物生长激素生长激素胰岛素胰岛素胰高血糖素胰高血糖素促甲状腺激素促甲状腺激素促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素 促性激素促性激素催产素催产素抗利尿激素抗利尿激素甲状腺素甲状腺素肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素雌激素雌激素雌激素雌激素 激素的作用机制激素的作用机制含氮激素含氮
4、激素的作用机制：的作用机制：第二信使学说第二信使学说 类固醇激素类固醇激素作用机制：作用机制：基因表达学说基因表达学说 含氮激素的作用机制含氮激素的作用机制 第二信使学说第二信使学说 含氮激素作为含氮激素作为第一信使到达靶细第一信使到达靶细胞后，并不进入细胞后，并不进入细胞，而与细胞膜表胞，而与细胞膜表面受体结合，受体面受体结合，受体构象发生变化，激构象发生变化，激活腺苷酸环化酶，活腺苷酸环化酶，继而催化继而催化ATP转化转化为第二信使为第二信使cAMP，cAMP促进蛋白激酶促进蛋白激酶活化，通过级联反活化，通过级联反应，产生相应的生应，产生相应的生理反应。理反应。类固醇激素作用机制类固醇激素
5、作用机制 基因表达学说基因表达学说 这类激素都是这类激素都是小分子，能扩散进小分子，能扩散进入细胞，与靶细胞入细胞，与靶细胞质内特异受体结合，质内特异受体结合，进入核内，使核内进入核内，使核内基 因 活 化，促 进基 因 活 化，促 进DNA转录成转录成mRNA，mRNA进入细胞质进入细胞质促进蛋白质合成，促进蛋白质合成，产生特定基因表达，产生特定基因表达，发挥相应的生理作发挥相应的生理作用。用。内分泌系统：是由内分泌腺和分散于某些组织中的内分内分泌系统：是由内分泌腺和分散于某些组织中的内分 泌细胞组成的一个信息传递系统。泌细胞组成的一个信息传递系统。内分泌腺内分泌腺:垂体、甲状腺、甲状旁腺、
6、肾上腺、胰岛、垂体、甲状腺、甲状旁腺、肾上腺、胰岛、性腺、松果体、胸腺性腺、松果体、胸腺 内分泌细胞：消化道粘膜、心、肾、肺、皮肤、内分泌细胞：消化道粘膜、心、肾、肺、皮肤、胎盘胎盘 等部位存在各种内分泌细胞等部位存在各种内分泌细胞兼有内分泌功能的细胞：神经内分泌细胞兼有内分泌功能的细胞：神经内分泌细胞人的内分泌系统人的内分泌系统下丘脑下丘脑 腺垂体腺垂体 靶腺体靶腺体哈里斯哈里斯下丘脑调节腺垂体（神经下丘脑调节腺垂体（神经 -体液学说）体液学说）下丘脑的神经分泌细胞接受外界刺激引起的传下丘脑的神经分泌细胞接受外界刺激引起的传入冲动，分泌调节激素。下丘脑是身体内分泌系统入冲动，分泌调节激素。下
7、丘脑是身体内分泌系统的总枢纽，它通过垂体将神经系统与内分泌系统有的总枢纽，它通过垂体将神经系统与内分泌系统有机地联系起来。机地联系起来。下丘脑下丘脑调节激素调节激素促激素促激素激激 素素垂体垂体腺腺 垂垂 体体神经垂体神经垂体抗利尿激素抗利尿激素催产素催产素促激素促激素生长素生长素催乳素催乳素八肽八肽蛋白质蛋白质或肽或肽垂体位于脑的下部，重垂体位于脑的下部，重0.6 g0.6 g，大小如豌豆。，大小如豌豆。1.1.甲状腺调节发育与代谢甲状腺调节发育与代谢2.2.甲状旁腺维持钙稳定甲状旁腺维持钙稳定3.3.胰腺调节血糖水平胰腺调节血糖水平4.4.肾上腺髓质动员应急反应肾上腺髓质动员应急反应5.5
8、.肾上腺皮质的内分泌是维持生命所必需的肾上腺皮质的内分泌是维持生命所必需的6.6.性腺分泌性激素性腺分泌性激素 甲状腺素甲状腺素 分泌腺体：甲状腺分泌腺体：甲状腺分泌激素：甲状腺素分泌激素：甲状腺素(T4)(T4)、三碘甲腺原氨酸（、三碘甲腺原氨酸（T3)T3)功功 能：促进机体新陈代谢，维持机体正常生长发育，能：促进机体新陈代谢，维持机体正常生长发育，尤其对骨骼和大脑、神经系统发育十分重要。尤其对骨骼和大脑、神经系统发育十分重要。甲状腺功能异常：甲状腺功能异常：呆小症：幼年时甲状腺激素不足。身材矮小，智力低呆小症：幼年时甲状腺激素不足。身材矮小，智力低下。甲亢：甲状腺激素过多。喜凉怕热，极易
9、出汗，肌肉下。甲亢：甲状腺激素过多。喜凉怕热，极易出汗，肌肉无力。无力。甲状旁腺素与降钙素甲状旁腺素与降钙素分泌腺体：甲状旁腺分泌腺体：甲状旁腺分泌激素：甲状旁腺素、降钙素分泌激素：甲状旁腺素、降钙素功功 能：调节机体钙代谢，维持血钙平衡。能：调节机体钙代谢，维持血钙平衡。甲状旁腺素：促进骨钙溶解，使血钙升高。甲状旁腺素：促进骨钙溶解，使血钙升高。降钙素：抑制骨钙溶解，使血钙降低。降钙素：抑制骨钙溶解，使血钙降低。胰岛素与胰高血糖素胰岛素与胰高血糖素分泌腺体：胰腺（胰岛分泌腺体：胰腺（胰岛、细胞细胞）分泌激素：胰岛素（分泌激素：胰岛素（细胞细胞）、胰高血糖素（、胰高血糖素（细胞细胞）功功 能：
10、维持血糖正常水平。能：维持血糖正常水平。胰岛素：促进糖元形成和抑制非糖物质转变为葡萄糖，胰岛素：促进糖元形成和抑制非糖物质转变为葡萄糖，降低血糖。胰岛素的分泌受血糖的调节。降低血糖。胰岛素的分泌受血糖的调节。胰高血糖素：促进糖元分解和非糖物质转变为葡萄糖，胰高血糖素：促进糖元分解和非糖物质转变为葡萄糖，升高血糖。升高血糖。胰岛素分泌异常胰岛素分泌异常 糖尿病糖尿病 型糖尿病：型糖尿病：婴儿或儿童，婴儿或儿童，注射胰岛素治疗注射胰岛素治疗型糖尿病型糖尿病:老年人，老年人，药物治疗药物治疗肾肾 上上 腺腺肾肾上上腺腺肾上腺肾上腺髓质髓质肾上腺肾上腺皮质皮质肾上腺素肾上腺素去甲肾上腺素去甲肾上腺素应
11、急反应应急反应盐皮质激素盐皮质激素糖皮质激素糖皮质激素性性 激激 素素促进糖原异生和促进糖原异生和蛋白质脂肪分解蛋白质脂肪分解调节水盐代谢调节水盐代谢胚胎起源不同胚胎起源不同两个分泌器官两个分泌器官调节水盐代谢调节水盐代谢性性 激激 素素性性腺腺睾丸睾丸卵巢卵巢雄激素（睾雄激素（睾 酮）酮）雌激素（雌二醇）雌激素（雌二醇）孕孕 酮（黄体酮）酮（黄体酮）男性男性女性女性功能：促进性器官成熟、副性征发育功能：促进性器官成熟、副性征发育 及维持性功能等作用。及维持性功能等作用。神经元的结构与功能神经元的结构与功能 神经系统的结构神经系统的结构脊椎动物神经系统的功能脊椎动物神经系统的功能人脑人脑9.2
12、神经元是神经系统最基本的结构和功能单位。神经元是神经系统最基本的结构和功能单位。神经元的结构：胞体、树突、轴突。神经元的结构：胞体、树突、轴突。胞体胞体:营养和整合中心。营养和整合中心。树突树突:较短、有多个，是接受冲动并将神经冲动传入胞较短、有多个，是接受冲动并将神经冲动传入胞 体的重要结构。体的重要结构。轴突轴突：一般只有一个，细长：一般只有一个，细长。起始部位称轴丘，其末梢起始部位称轴丘，其末梢 分支很多并形成终扣。轴突外周有髓鞘（施万细分支很多并形成终扣。轴突外周有髓鞘（施万细 胞）包着。轴突（即神经纤维）传出神经冲动。胞）包着。轴突（即神经纤维）传出神经冲动。神经元的主要功能是接受、
13、整合、传导和输出信息。神经元的主要功能是接受、整合、传导和输出信息。神经元受到刺激产生神经冲动沿轴突传出去。神经元受到刺激产生神经冲动沿轴突传出去。神经冲动神经冲动动作电位动作电位神经冲动的传导神经冲动的传导动作电位的传导。动作电位的传导。神经元内信息传递神经元内信息传递动作电位的传导动作电位的传导刺激刺激神经冲动神经冲动神经冲动传导神经冲动传导动作电位动作电位动作电位传导动作电位传导内负外正内负外正静息膜电位静息膜电位极化极化刺激刺激Na通道开放通道开放内正外负内正外负动作电位动作电位去极化去极化反极化反极化K通道开放通道开放复极化复极化Na+进进 K+出出动作电位的产生与传导动作电位的产生
14、与传导内负外正内负外正静息膜电位静息膜电位沿轴突传播沿轴突传播 去极化反极化去极化反极化直到神经末梢直到神经末梢神经元之间的信息传递方式包括：神经元之间的信息传递方式包括：化学突触传递化学突触传递电突触传递。电突触传递。神经元之间的信息传递神经元之间的信息传递突触：突触：两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相两个神经元之间或神经元与效应器细胞之间相互接触、并借以传递信息的部位。互接触、并借以传递信息的部位。突触由突触前、后膜以及突触间隙所构成。突触由突触前、后膜以及突触间隙所构成。胞体与胞体、树突与树突以及轴突与轴突之间胞体与胞体、树突与树突以及轴突与轴突之间都有突触形成，但常见的是某神经元
15、的轴突与另一都有突触形成，但常见的是某神经元的轴突与另一神经元的树突间所形成的神经元的树突间所形成的轴突树突轴突树突突触，以及与突触，以及与胞体形成的胞体形成的轴突轴突-胞体胞体突触。突触。突触包括化学突触和电突触两种。突触包括化学突触和电突触两种。化学突触的传递化学突触的传递 冲动传到突触前末梢冲动传到突触前末梢,触发前膜中钙离子通触发前膜中钙离子通道开放，一定数量的突触泡与突触前膜融合后开道开放，一定数量的突触泡与突触前膜融合后开口，将内含的口，将内含的递质递质外排到突触间隙。被释放的递外排到突触间隙。被释放的递质，扩散到达突触后膜，与位于后膜中的受体结质，扩散到达突触后膜，与位于后膜中的
16、受体结合，触发受体改变构型，开放通道，使某些特定合，触发受体改变构型，开放通道，使某些特定离子得以沿各自浓度梯度流入或流出。这种离子离子得以沿各自浓度梯度流入或流出。这种离子流所携带的净电流，或使突触后膜出现去极化，流所携带的净电流，或使突触后膜出现去极化，称兴奋性突触后电位，或使突触后膜出现超极化，称兴奋性突触后电位，或使突触后膜出现超极化，称抑制性突触后电位称抑制性突触后电位.在电突触部位，突触前膜与突触后膜有若干间在电突触部位，突触前膜与突触后膜有若干间断的膜融合，融合膜有小孔，电阻很低，易于离子断的膜融合，融合膜有小孔，电阻很低，易于离子通过。当冲动到达时，可以无滞缓地从前膜传导到通过
17、。当冲动到达时，可以无滞缓地从前膜传导到后膜。后膜。发现较多的一类电突触是双向传递的，即不分发现较多的一类电突触是双向传递的，即不分突触前或突触后，对任何一方传来的信号都能传递。突触前或突触后，对任何一方传来的信号都能传递。后来陆续发现了单向传递的电突触，既有兴奋后来陆续发现了单向传递的电突触，既有兴奋性的，也有抑制性的，性的，也有抑制性的，电突触常见于低等动物如：蚯蚓、虾、海参等。电突触常见于低等动物如：蚯蚓、虾、海参等。电突触的传递电突触的传递 腔肠动物开始：腔肠动物开始：神经网神经网 神经节神经节 神经索神经索 脑脑 神经系统的演变神经系统的演变神经细胞神经细胞通过神经通过神经纤维交织纤
18、维交织一起一起神经细胞神经细胞细胞的胞细胞的胞体聚集在体聚集在一起一起神经节通神经节通过神经纤过神经纤维联系在维联系在一起一起几个神经几个神经节融合在节融合在一起一起涡虫的神经节蚱蜢的索状神经水螅的神经网蚯蚓链状神经索脊椎动物的中枢神经系统来源于胚胎背部的外胚层内褶而形成的神经管，神经管不脊椎动物的中枢神经系统来源于胚胎背部的外胚层内褶而形成的神经管，神经管不分节。胚胎发育的早期神经管的前端膨大发育成脑，接着分化成前脑、中脑、后脑分节。胚胎发育的早期神经管的前端膨大发育成脑，接着分化成前脑、中脑、后脑三个脑泡，后部发育成脊髓。前脑分化成端脑和间脑，端脑发育成大脑；间脑发育三个脑泡，后部发育成脊
19、髓。前脑分化成端脑和间脑，端脑发育成大脑；间脑发育成丘脑、下丘脑和松果体。后脑发育成脑桥、小脑和延髓。成丘脑、下丘脑和松果体。后脑发育成脑桥、小脑和延髓。脊椎动物神经系统的进化：大脑：最发达；小脑：逐渐发展；中脑：变化不大脊椎动物神经系统的进化：大脑：最发达；小脑：逐渐发展；中脑：变化不大鱼类：大脑只是一对光滑的突起，和脊髓鱼类：大脑只是一对光滑的突起，和脊髓一样灰质位于内部，主要功能是嗅觉。一样灰质位于内部，主要功能是嗅觉。两栖类：大脑中的灰质增多，其中的突触两栖类：大脑中的灰质增多，其中的突触数量也大为增加，原来位于大脑内部的灰数量也大为增加，原来位于大脑内部的灰质逐渐向外转移，最后覆盖在
20、大脑的表面质逐渐向外转移，最后覆盖在大脑的表面形成大脑皮层，还是一嗅觉为主。形成大脑皮层，还是一嗅觉为主。爬行类：部分出现的新脑皮层，仍旧爬行类：部分出现的新脑皮层，仍旧以嗅觉为主。以嗅觉为主。鸟类：鸟类从没有新脑皮层的爬行类进鸟类：鸟类从没有新脑皮层的爬行类进化而来，所以也没有新的脑皮质，表面化而来，所以也没有新的脑皮质，表面光滑没有皱褶，嗅觉退化，大脑顶部很薄光滑没有皱褶，嗅觉退化，大脑顶部很薄底部发达，称为纹状体它是鸟类复杂活动底部发达，称为纹状体它是鸟类复杂活动的功能中枢的功能中枢哺乳类：低等的哺乳类的心脑皮质也已几哺乳类：低等的哺乳类的心脑皮质也已几乎盖住了大部分前脑的表面。大脑皮质
21、体乎盖住了大部分前脑的表面。大脑皮质体积增大，表面出现沟回，功能也越来越重积增大，表面出现沟回，功能也越来越重要，成为动物体最高的调节控制中心。要，成为动物体最高的调节控制中心。按功能 人的神经系统人的神经系统 中枢神经系统中枢神经系统周围神经系统周围神经系统脑脑 神经系统神经系统脊髓脊髓传入神经传入神经感觉神经感觉神经传出神经传出神经运动神经运动神经躯体神经躯体神经 内脏神经内脏神经 交感神经交感神经 副交感神经副交感神经 脑神经脑神经脊神经脊神经按结构 脊脊 髓髓脊髓的内部结构包括灰质、白质和中央管。灰质横脊髓的内部结构包括灰质、白质和中央管。灰质横切面呈切面呈“H H”形，主要由胞体、树
22、突构成；白质在灰质外形，主要由胞体、树突构成；白质在灰质外面，由成束的神经纤维构成。面，由成束的神经纤维构成。脑脑组成：组成：脑干：延髓、脑桥、中脑、间脑。脑干：延髓、脑桥、中脑、间脑。脑干是大脑、小脑与脊髓之间连系的干道。脑干是大脑、小脑与脊髓之间连系的干道。此外，脑干内还有许多重要中枢，如心血管此外，脑干内还有许多重要中枢，如心血管 中枢、呼吸中枢等。中枢、呼吸中枢等。小脑：外灰质内白质，髓质内有灰质核团。小脑：外灰质内白质，髓质内有灰质核团。是平衡、协调肌肉运动的控制中心。是平衡、协调肌肉运动的控制中心。大脑：左右两半球由胼胝体（神经纤维）链接。大脑：左右两半球由胼胝体（神经纤维）链接。
23、最高级控制中枢。最高级控制中枢。脑神经脑神经 共共1212对。对。运动神经运动神经感觉神经感觉神经混合神经混合神经前根前根(腹根腹根)后根后根(背根背根)脊神经节脊神经节共共3131对。脊神经是由前根和后根组成的混合神经。对。脊神经是由前根和后根组成的混合神经。脊神经脊神经颈神经 8胸神经 12腰神经 5骶神经 5尾神经 1反射：反射：在神经系统参与下，机体对内、外环境刺激在神经系统参与下，机体对内、外环境刺激作出的规律性反应称反射。作出的规律性反应称反射。反射弧：反射弧：进行反射活动的神经结构称反射弧。反射弧进行反射活动的神经结构称反射弧。反射弧通常由五个基本部分组成；即感受器、传入神经、通
24、常由五个基本部分组成；即感受器、传入神经、反射中枢、传出神经、效应器反射中枢、传出神经、效应器.最简单的二元反射弧最简单的二元反射弧三个（以上）神经元组成的反射弧三个（以上）神经元组成的反射弧周围神经系统中，有一部分运动神经纤维分布到周围神经系统中，有一部分运动神经纤维分布到心、肺、消化道等内脏器官的平滑肌和腺体器官，控心、肺、消化道等内脏器官的平滑肌和腺体器官，控制着这些内脏器官的活动。这一部分神经称为制着这些内脏器官的活动。这一部分神经称为植物性植物性神经神经或或自主神经自主神经。它们可以调节心率、血压、体温、激素分泌、胃它们可以调节心率、血压、体温、激素分泌、胃肠蠕动、支气管收缩与扩张等
25、等。肠蠕动、支气管收缩与扩张等等。植物性神经系统（内脏神经系统）可分为交感神植物性神经系统（内脏神经系统）可分为交感神经和副交感神经。它们具有对立相反的作用。经和副交感神经。它们具有对立相反的作用。内脏神经系统不受意志支配。内脏神经系统不受意志支配。内脏器官的功能状态取决于两套神经紧张性发放的平衡内脏器官的功能状态取决于两套神经紧张性发放的平衡神经系统的高级功能如学习、记忆、语言、分析神经系统的高级功能如学习、记忆、语言、分析等、条件反射都与大脑密切相关。等、条件反射都与大脑密切相关。大脑约有几百亿个神经元。大脑有左右两个半球，大脑约有几百亿个神经元。大脑有左右两个半球，通过叫胼胝体的神经纤维
26、联接起来；大脑表面灰质通过叫胼胝体的神经纤维联接起来；大脑表面灰质（大脑皮层）是神经胞体集中区域，皮层下白质由神（大脑皮层）是神经胞体集中区域，皮层下白质由神经纤维组成，白质内灰质核也称基底核。经纤维组成，白质内灰质核也称基底核。大脑表面不满沟裂，并被分为额叶、顶叶、枕叶、大脑表面不满沟裂，并被分为额叶、顶叶、枕叶、颞叶四个脑叶。颞叶四个脑叶。大多数大脑活动产生在大脑皮层（大多数大脑活动产生在大脑皮层（2-4mm2-4mm厚）厚）.大脑皮层的功能：大脑皮层的功能：运动区、感觉区、视觉区、听觉区、语言区、运动区、感觉区、视觉区、听觉区、语言区、中央思维联合区等。中央思维联合区等。左半球的功能特点
27、：左半球的功能特点：主要支配说话、写字、数学计算和程序逻辑推主要支配说话、写字、数学计算和程序逻辑推理等等理性思维，控制神经活动占主导地位，理等等理性思维，控制神经活动占主导地位，“理理性性”脑。脑。思想型。思想型。右半球的功能特点：右半球的功能特点：支配想象力、空间感觉、艺术与音乐能力、理支配想象力、空间感觉、艺术与音乐能力、理解复杂的关系，解复杂的关系，“感性感性”脑。脑。艺术型。艺术型。思考题：思考题：1 1、内分泌腺与外分泌腺的区别？、内分泌腺与外分泌腺的区别？2 2、按化学组成动物激素可分为哪几类？、按化学组成动物激素可分为哪几类？3 3、简答动物激素的作用机制？、简答动物激素的作用机制？4 4、说出五种内分泌腺？、说出五种内分泌腺？5 5、说出甲状腺甲状旁腺的功能，促激素的功能？、说出甲状腺甲状旁腺的功能，促激素的功能？6 6、请简单介绍神经元与突触的结构？、请简单介绍神经元与突触的结构？7 7、简单介绍动物神经的进化？、简单介绍动物神经的进化？欢迎批评指正欢迎批评指正
