1、水产动物环境生理学水产动物环境生理学1第三章第三章 水产动物在环境变化下的生理适应性水产动物在环境变化下的生理适应性2本章内容提要本章内容提要第一节 适应第二节 水产动物生理机能的调节第三节 水产动物对温度变化的适应第四节 水产动物对盐度变化的适应第五节 水产动物生物节律的调控（光照）第六节 水产动物对低氧胁迫的适应（溶解氧）第七节 水环境中的有机物质对水产动物的影响第八节 其他环境因子对水产动物的影响3第一节第一节 适应适应一、适应的概念二、动物对环境适应的类型与发展过程三、提高水产动物适应力的主要措施4一、概念一、概念5一、概念一、概念6服习（服习（acclimation）动物个体在生命过
2、程中所产生的能够缓解实验条件下某种环境因素所引起的生理紧张状态的反应。驯化（驯化（acclimatization）动物个体在生命过程中所产生的能够缓解自然环境条件变化所引起的生理紧张状态的一些反应，对多种因子的变动所发生的反应。适应适应（adaptation）在复杂多变的环境中，生物体从分子到细胞、组织甚至整个机体对内部和外部环境刺激产生的有利于缓解生理紧张状态的反应，称为适应。二、二、动物对环境适应的类型与发展过程动物对环境适应的类型与发展过程71.表型适应表型适应（一）（一）适应的类型适应的类型表型表型是生物外部表现的性状，包括形态、结构、生产性能、繁殖性能、抗逆性能以及其它生理机能。表型
3、适应表型适应一般是动物在个体生命过程中所产生的能够缓解环境中某些因素所引起的生理紧张状态的一些反应。这些反应可以是短暂数小时、数天或数个月，也可以持续数年至终生。二、二、动物对环境适应的类型与发展过程动物对环境适应的类型与发展过程81.表型适应表型适应（一）（一）适应的类型适应的类型 行为适应行为适应：利用动物的行为反应判断其对环境的喜好和选择；生理适应生理适应：表现在神经、内分泌、循环、呼吸、消化、代谢等各种生理功能上，通过这些生理功能的调节适应外界环境的变化。形态适应：形态适应：动物在外界环境的影响下，体形、结构发生一些变化，而更适合在新环境中生存。二、二、动物对环境适应的类型与发展过程动
4、物对环境适应的类型与发展过程92.遗传适应（基因型适应）遗传适应（基因型适应）：物种或亚种在新环境中固定了一些新性状。动物在自然选择或人工选择作用下获得的有利于生存的某种进化，其实质是动物在特定环境长期定向选择作用下而产生的有利于种群生存的基因型改变，从而使动物种群的遗传物质发生有利于生存的变化。（一）（一）适应的类型适应的类型二、二、动物对环境适应的类型与发展过程动物对环境适应的类型与发展过程10（二）动物对环境适应的发展过程与适应次序（二）动物对环境适应的发展过程与适应次序二、二、动物对环境适应的类型与发展过程动物对环境适应的类型与发展过程11（二）动物对环境适应的发展过程与适应次序（二）
5、动物对环境适应的发展过程与适应次序反应反应相应的时间相应的时间早期反应即刻反应：感觉器官兴奋和直接反应 休克性反应和代谢过速分钟稳定状况：改变随变生物反应速率 非随变生物代谢率的调节小时对环境变化的调整代谢率稳定在另一平衡点几天几星期酶的诱导作用形态适应非遗传性传递行为性传递几个生活周期细胞质的遗传遗传适应型的选择突变型选择许多世代生态型生殖隔离种的形成三、三、提高水产动物适应力的主要措施提高水产动物适应力的主要措施121、发病率和死亡率不超过正常水平；适应性良好的判断：适应性良好的判断：2、各种生理表现无异常；3、规格达到品种标准，外形正常；4、生产性能良好，达到品种要求。三、三、提高水产动
6、物适应力的主要措施提高水产动物适应力的主要措施131.1.锻炼锻炼：动物在同一环境条件的反复刺激下体内各种功能不断进行调节，经过多次重复，调节活动所产生的反应逐渐固定，并转变为正常生理功能的一部分，因而动物对这种刺激产生了耐受力，在同样强度的同类刺激下反应显著减弱或不再产生反应，即达到了驯化。2.2.育种育种：不同品种间的适应性和应激敏感性存在差异，可在许多数量性状（生理生化指标、生产力等）上表现出来，通过培训良种的方式提高动物的适应能力，使种质发生变化，提高整个群体对某种因素的适应能力，并且可以传代下去。本章内容提要本章内容提要第一节 适应第二节 水产动物生理机能的调节第三节 水产动物对温度
7、变化的适应第四节 水产动物对盐度变化的适应第五节 水产动物生物节律的调控（光照）第六节 水产动物对低氧胁迫的适应（溶解氧）第七节 水环境中的有机物质对水产动物的影响第八节 其他环境因子对水产动物的影响14第二第二节节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节15内环境稳态内环境稳态（homeostasis）水产动物的内部环境与外界环境之间随时进行着物质和能量的交换。水产动物在不断变化的外界环境中，通过自身的调节机制，使机体与环境之间的物质和能量交换处于动态平衡状态，并保持内部环境的相对稳定。第二第二节节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节16组织生态系统生物分子器官个体细胞群落种
8、群生物系统的各级生物学水平第二节第二节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节 神经调节（神经调节（nervous regulation）体液调节体液调节（humoral regulation）17一、一、生理机能的调节方式生理机能的调节方式第二节第二节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节神经调节（神经调节（nervous regulation）神经调节是通过神经系统而实现的调节机制，主要通过反射实现调节作用。18一、一、生理机能的调节方式生理机能的调节方式水产动物的神经系统19（一）神经调节（一）神经调节20（一）神经调节21神经神经元（元（Nerve axonNerve a
9、xon）：神经）：神经系统系统基本结构与功能单位基本结构与功能单位 神经元神经元胞体胞体突起突起轴突轴突(神经纤维神经纤维)树突树突末端分支末端分支神经末梢神经末梢神经递质神经递质释放释放22（一）神经调节（一）神经调节神经递质的主要类型神经递质的主要类型23l胆碱类：胆碱类：乙酰胆碱（acetylcholine,Ach）；l单胺类：单胺类：去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)、肾上腺素(epinephrine,E)、多巴胺（dopamine,DA）、5羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)l氨基酸类：氨基酸类：谷氨酸、甘氨酸和门东氨酸等l嘌呤类：嘌呤类：AT
10、Pl神经肽：神经肽：-内啡肽、脑啡肽、神经肽内啡肽、脑啡肽、神经肽YlNO等气体型神经递质等气体型神经递质第二节第二节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节 体液调节体液调节（humoral regulation）机体的某些细胞能产生某些特异性的化学物质，如内分泌细胞所分泌的激素（hormone），可通过血液循环输送到全身各处，对某些特定的组织起作用，以调节机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等机能活动，这种调节称为体液调节。24一、一、生理机能的调节方式生理机能的调节方式 内分泌细胞（内分泌腺）将其产生的激素分泌进体液，随血液和细胞间液传送到机体的各部位，对所作用的靶细胞的生理活动起着兴
11、奋性或抑制性的作用。（二）体液调节25内分泌系统的作用：内分泌系统的作用：l维持内环境的稳态：参加机体的水盐平衡、酸碱平衡、体温、心率平衡等的调节过程；l 调节新陈代谢：参与物质代谢与能量代谢；l 促进组织细胞分化、成熟l 调控生殖器官发育成熟与生殖活动；（二）体液调节26l信息传递l相对特异性l高效放大l激素之间协同或拮抗，维持功能相对稳定l 含氮激素：包括肽类激素、蛋白质激素和胺类激素；l 类固醇（甾体）激素：糖皮质激素、醛固酮、雌二醇、孕酮等1.1.激素的分类：激素的分类：2.2.激素作用的一般特征：激素作用的一般特征：（二）体液调节鱼类的神经内分泌系统松果腺脑垂体后鳃腺甲状腺肾上腺髓质
12、胰岛尾垂体性腺胃肠组织下丘脑斯氏小囊27（二）体液调节28（二）体液调节29鱼类性腺发育的神经内分泌调控鱼类性腺发育的神经内分泌调控鱼类的下丘脑-垂体-性腺轴（二）体液调节窦腺脑神经节眼柄后联结器官雄腺腹神经节胸神经节围心腺后脑神经节围食管神经环心脏大颚腺Y-器官精巢30（二）体液调节31X器官-窦腺复合体脑胸神经节（二）体液调节32（二）体液调节甲壳动物激素分类33（二）体液调节甲壳动物激素分类3435（二）体液调节CHH：高血糖激素；MIH：蜕皮抑制激素；GIH：性腺抑制激素；MOIH：大颚器官抑制激素；5-HT：5羟色胺；OA：酚乙醇胺；SP：螺哌隆；DA：多巴胺；Leu-enk：亮氨酸
13、-脑啡肽；Met-enk：蛋氨酸-脑啡肽抑制促进均可甲壳动物性腺发育的神经体液调控系统36（二）体液调节甲壳动物性腺发育的神经体液调控系统（三）神经内分泌的信号通路1.1.信息传递方式：信息传递方式：H：激素R：受体N：神经递质37（三）神经内分泌的信号通路2.2.信号通路信号通路 当细胞里要发生某种反应时，信号从细胞外到细胞内传递了一种信息，细胞要根据这种信息来做出反应的现象，叫做信号通路。http:/www.genome.jp/kegg/pathway.html38（三）神经内分泌的信号通路3.3.神经递质与激素的作用机制神经递质与激素的作用机制l受体（受体（receptor）：）：一般是
14、镶嵌于细胞膜或细胞内、能与某种化学物质（递质、调质、激素）发生特异结合的特殊生物分子。l受体激动剂（受体激动剂（agonist）：）：能与受体特异性结合并产生生物学效应的物质称为激动剂。l受体拮抗剂（受体拮抗剂（antagonist）：）：能与受体特异性结合、但不产生生物学效应的物质称为拮抗剂。l配体（配体（ligand）：）：激动剂和拮抗剂统称配体。39（三）神经内分泌的信号通路神经递质的主要类型神经递质的主要类型l胆碱类：胆碱类：乙酰胆碱；l胺类：胺类：单胺类（儿茶酚胺）：去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺l氨基酸：氨基酸：谷氨酸、甘氨酸和门东氨酸等l嘌呤类：嘌呤类：ATPl神经肽
15、：神经肽：-内啡肽、脑啡肽、神经肽YlNO等气体型神经递质等气体型神经递质激素的主要类型激素的主要类型l 含氮激素多肽多肽/蛋白质激素蛋白质激素：下丘脑激素、腺垂体激素、胰岛素、生长素等胺类激素胺类激素：甲状腺激素、儿茶酚胺类激素l 类固醇（甾体）激素：糖皮质激素、醛固酮、雌二醇、孕酮等40（三）神经内分泌的信号通路神经递质受体神经递质受体：l受体（受体（receptor）：）：一般是镶嵌于细胞膜或细胞内、能与某种化学物质（递质、调质、激素）发生特异结合的特殊生物分子。l受体激动剂（受体激动剂（agonist）：）：能与受体特异性结合并产生生物学效应的物质称为激动剂。l受体拮抗剂（受体拮抗剂（
16、antagonist）：）：能与受体特异性结合、但不产生生物学效应的物质称为拮抗剂。l配体（配体（ligand）：）：激动剂和拮抗剂统称配体。41（三）神经内分泌的信号通路 1.1.离子通道离子通道偶联受体偶联受体介导的跨膜信号转导介导的跨膜信号转导422.2.由由G G蛋白蛋白偶偶联受体介导的跨膜信号转导联受体介导的跨膜信号转导3.3.酶酶偶偶联受体介导的跨膜信号转导联受体介导的跨膜信号转导4.4.胞内受体介导的信号通路胞内受体介导的信号通路（三）神经内分泌的信号通路 1.1.离子通道介导的跨膜信号转导离子通道介导的跨膜信号转导化学门控通道化学门控通道43（三）神经内分泌的信号通路 2.2.
17、肽类和胺类激素的作用机制肽类和胺类激素的作用机制GG蛋白偶联受体信号通路（第二信使学说）蛋白偶联受体信号通路（第二信使学说）l腺苷环磷酸（腺苷环磷酸（cAMPcAMP）信号通路）信号通路：激素G蛋白偶联受体 G蛋白 腺苷酸环化酶 cAMP 蛋白激酶A 基因调控蛋白 基因转录44（三）神经内分泌的信号通路l磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路：激素G蛋白偶联受体 G蛋白磷脂酶C磷脂酰二磷酸肌醇 45（三）神经内分泌的信号通路3.3.酶偶联受体信号通路酶偶联受体信号通路l受体酪氨酸激酶通路受体酪氨酸激酶通路激素膜上受体细胞内酪氨酸激酶磷脂酶C磷脂酰二磷酸肌醇46（三）神经内分泌的信号通路l鸟苷酸环
18、化酶通路鸟苷酸环化酶通路47（三）神经内分泌的信号通路4.4.类固醇激素的作用方式类固醇激素的作用方式l基因表达学说基因表达学说：类固醇激素是脂溶性化合物，易透过细胞进入细胞质里，在细胞质中与受体形成激素受体复合物，复合物进入核内与核内受体结合，改变核内受体构象，与DNA结合位点结合，激活基因转录。48（三）神经内分泌的信号通路 总结我们课程中提到的或者课外你了解到的与水产动物生理机能调节有关的信号通路的受体类型。49思考题第二节第二节 水产动物生理机能的调节水产动物生理机能的调节 神经调节（神经调节（nervous regulation）体液调节体液调节（humoral regulation）50一、一、生理机能的调节方式生理机能的调节方式二、二、生理机能的调生理机能的调控模式控模式二、生理机能的调控模式二、生理机能的调控模式51感受器控制系统：反射中枢、内分泌腺效应器效应干扰检测系统内外环境信息反馈信息控制信息 非自动控制系统非自动控制系统 自动控制系统自动控制系统 前馈控制系统前馈控制系统课程要点课程要点第一节重点掌握：1.环境生理学中适应的概念；2.适应的类型与发展过程；3.了解提高水产动物适应力的方法第二节重点掌握：1.理解内环境稳态；2.水产动物生理机能的调节方式课后思考：总结我们课程中提到的或者课外你了解到的与水产动物生理机能调节有关的信号通路52
