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1、第5章 生物体对信息的传递和调节第1节 动物体对外界信息的获取 感受器来自外界的信息（刺激）可分为物理信息和化学信息。人和高等动物通过特定的感受器接受相应的刺激并转化成可传递的神经冲动。根据外界刺激物的类型，通常将感受器分为物理感受器和化学感受器。 动物体对物理信息的获取皮肤感受器人和高等动物皮肤中有许多神经末梢，当受到压力、温度、针刺等刺激时，便会将各种刺激转换为神经信号，从神经末梢传递到神经中枢，这些神经末梢统称为皮肤感受器。皮肤感受器的类型有温度感受器、痛觉感受器（最先感知）、接触感受器和压力感受器。皮肤感受器的功能是接受刺激，并转换为神经信号（电信号）。光感受器光感受器由眼球和折光系统
2、组成。眼球内具有感光细胞的结构是视网膜，视细胞是眼球中唯一的感光部分。视杆细胞感受光亮度，视锥细胞感受光色彩。折光系统中的角膜是眼的聚光装置，晶状体可以调节视物的成像距离，具有聚焦作用。视细胞将光能转换为电信号（神经冲动），必须由视神经传到脑的视觉中枢后才能形成视觉。声波感受器耳蜗是声音的感受器，将声波转化成神经冲动，由听神经传到脑的听觉中枢，产生听觉。内耳中的前庭器是感受身体平衡的器官。其他感受器某些蛇类(蝮蛇、响尾蛇等)的颊窝是红外线感受器，能感受温度变化。鱼类和水生两栖类的侧线，能感知水流，测定方位等。动物体对化学信息的获取人和其他脊椎动物的嗅觉感受器和味觉感受器人和其他脊椎动物的嗅觉感
3、受器分布于鼻腔的嗅黏膜的嗅细胞毛，而味觉感受器分布于口腔的舌上的味细胞。味蕾上的味细胞(感受细胞)顶端有微绒毛，溶解在水中的化学分子经微绒毛由味细胞传换成神经冲动，最终传递给脑产生味觉。舌头能辨别的基本味觉是苦酸咸甜。舌尖甜，舌根苦。昆虫的嗅觉感受器和味觉感受器昆虫的嗅觉感受器多分布于触角，而味觉感受器分布于足的末端和口器。第2节 神经系统中信息的传递和调节 信息在神经系统中的传递神经元组成神经系统的基本结构和功能单位是神经细胞，也叫神经元。神经元由细胞体、树突和轴突组成。细胞体含细胞核和细胞器，集中在脑和脊髓的灰质中，是神经元的营养和代谢中心。树突是神经元接受信息的部分。轴突是神经元传出信息
4、的部分。神经元的功能是感受刺激，产生兴奋，传导兴奋。神经纤维、突起和神经的关系由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同构成神经纤维。神经冲动传导（单个神经元内部）沿神经纤维传导的兴奋称为神经冲动，也称冲动。神经冲动产生基础是膜电位的变化。神经冲动在生物体内传导的主要途径：树突神经元细胞体轴突突触。膜电位在神经细胞质膜内外两侧之间存在的电位差，称为膜电位。膜电位分为静息电位和动作电位。静息电位（膜电位的形成）指静息状态下，由膜内的K+和膜外的Na+维持的，内负外正。动作电位（神经冲动的产生）指受到刺激时，造成局部区域Na+大量内流，使电位反转为内正外负。膜电位的转换方式有静息电位转为动作电
5、位：膜外的钠离子以被动运输方式进入膜内；动作电位转为静息电位：膜内的钠离子以主动运输方式传到膜外。神经冲动传导信息在神经元上是以生物电的形式传导。传导过程：刺激 电位变化 电位差 局部电流 又刺激相邻未兴奋部位 传导形式：局部电流传导特点：双向传导 3、传导形式突触传递（在两个神经元之间）突触的概念两个神经元相接触部分的细胞膜合称为突触。突触是神经元之间相互联系，传递信息的结构。突触的结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。突触传递过程轴突末端突触小泡突触间隙突触后膜神经元之间兴奋的传递特点单向传导：只能从一个神经元的轴突传递给另一神经元的细胞体或突起，而不能相反的方向传递。神经递质神经递质是
6、突触小泡内所含有的化学物质。兴奋的传导类型比较类型在神经纤维上的传导在神经元间的传导结构神经纤维突触形式电信号化学信号实质膜电位变化局部电流在同一细胞内电信号的传导，不能间断。突触小泡释放递质在不同细胞间，依靠电信号与化学信号的转换。方向双向单向速度快慢脊髓的调节功能 脊髓呈长管状，位于脊柱的椎管内，上端与脑的延髓相连接。脊髓包括白质和灰质。白质，位于脊髓的外周，由许多集合成束的神经纤维组成，作用是传递神经冲动。灰质，呈灰色蝴蝶形，位于脊髓中央，神经元细胞体密集的部位，内有许多低级的神经中枢。脊髓是低级中枢，调节机体的生理活动。 实验51观察牛蛙的脊髓反射现象去除头背部的原因：去除脑，排除脑对
7、脊髓的干扰。0.65%生理盐水：牛蛙的等渗溶液。0.5%的盐酸：刺激源。环割脚趾皮肤：破坏感受器。破坏脊髓：去除神经中枢。搔扒反射刺激部位为腹部皮肤。 脑的高级调节功能-条件反射人和哺乳动物的脑人和哺乳动物的脑由大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥和延髓组成。大脑表面覆盖着的一层灰质，称大脑皮质。大脑皮质分为躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢等许多功能区，它们都是调节机体生理功能的高级神经中枢。语言中枢是人类大脑皮层所特有的功能区。反射和反射弧的概念反射是神经调节的基本方式。反射活动必须通过反射弧来完成。反射弧是实现反射活动的基本结构。反射弧是接受刺激，并发生反应的神经传导途径。反射弧由感
8、受器、传入神经（感觉神经）、神经中枢、传出神经（运动神经）和效应器组成。效应器是指由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。高等动物的反射方式高等动物的反射方式有两类：一类是生来就有的先天性反射，称为非条件反射；一类是出生后，在生活过程中一定条件下形成的后天性反射，称为条件反射。条件反射是脑的一项高级调节功能，它提高了动物和人适应环境的能力。条件反射建立的基础是非条件反射。建立条件反射的基本条件是无关刺激和非条件刺激在时间上的反复结合，这个过程称为强化。人类条件反射与动物条件反射的区别人不但能对具体的外界刺激发生反应，而且能对语言、文字发生反应。条件反射与非条件反射的联系和区别联系：条件反射是建立
9、在非条件反射基础之上的。 区别：反射方式非条件反射条件反射形成生来就有的，通过遗传获得的先天性反射。在生活过程中，用过训练逐渐形成的后天性反射。神经中枢参与反射的中枢是脑干和脊髓。参与反射的中枢是大脑皮层。外界刺激引起反射的刺激必须是该感受器的直接刺激。任何无关刺激都可以变为条件反射的刺激。存在时间终生的、固定的。暂时的、可以消退和重建的。意义适应的范围小，只适应不变的环境，完成机体基本的生命活动。适应的范围广，可以提高适应复杂环境的能力。典例膝跳反射、眨眼反射、缩手反射等。望梅止渴、一朝被蛇咬，十年怕井绳、杯弓蛇影、睹物思人、见字如见人等。 自主神经（植物性神经）对内脏活动的调节自主神经的概
10、念自主神经，又叫植物性神经，是指支配各种内脏器官和腺体活动的传出神经（运动神经），主要分布在内脏、心血管和腺体。因其不受意志的直接支配，故又称自主性神经。自主神经又可分为交感神经和副交感神经两部分，他们支配共同的内脏器官，而作用的结果却是互相拮抗的。 自主神经的调节过程 当人体从事重体力活动或出于神经紧张状态时，交感神经兴奋性占优势，引起心跳加快、血压增高、血糖上升、胃肠蠕动减慢等。当身体处于安静状态或睡眠时，副交感神经占优势，心跳呼吸减慢、代谢降低、胃肠蠕动加快。第三节 内分泌系统中信息的传递和调节 人体内分泌腺人和动物的内分泌系统是由一系列内分泌腺组成，通过分泌激素调节机体的代谢、生长、发
11、育和生殖活动。人体内主要的内分泌腺人体内主要的内分泌腺包括下丘脑、垂体、甲状腺、肾上腺、胰岛、生殖腺等。内分泌腺的分泌物是激素，激素以胞吐的形式分泌到细胞外，进入血液中，通过循环系统运输到靶器官。人体主要激素和生理作用 主要内分泌腺 肾上腺 位于肾脏顶部，左右各一个，每个腺体都由表层的皮质和中央的髓质构成。皮质分泌多种激素，称为肾上腺皮质激素，主要调节血液中水分和无机盐的代谢以及机体糖代谢。髓质分泌肾上腺素和去甲肾上腺素，可使人的心跳加快、心输出量增加、血压升高、呼吸加快、血糖浓度增加等。甲状腺 位于气官前端两侧，紧靠甲状软骨。其分泌的甲状腺素可以促进人体的新陈代谢、生长发育和兴奋中枢神经系统
12、。甲状腺素是一类含碘的激素。婴幼儿时期较少，得呆小症。缺碘，得地方性甲状腺肿（大脖子病）。成人过多（甲亢），代谢旺盛，多食多饮、消瘦和情绪易激动等；过少，代谢缓慢，全身浮肿，怕冷，智力减退。 胰岛 位于胰腺中的一些特殊的细胞团，分泌物直接进入血液。胰岛中不同的细胞分泌不同的激素，常见的胰高血糖素由细胞分泌，胰岛素由细胞分泌。两种激素都参与血糖调节，但作用相互拮抗，前者使血糖浓度升高，后者使血糖浓度降低。胰岛素分泌过少，高血糖，含量持久不足，糖尿病；胰岛素分泌过多，低血糖。生殖腺 生殖腺不仅生成生殖细胞，也合成和分泌与生殖相关的性激素。性激素的主要作用是维持生殖腺的正常生理活动，促进生殖细胞的生
13、成和第二性征的发育。第二性征是指除生殖器以外男女在身材、体态、相貌、声音等外形上的差异。精巢主要分泌睾丸酮，卵巢分泌雌激素和黄体酮。垂体位于间脑腹面，背面与下丘脑相连，受下丘脑的调控。垂体能分泌多种激素。垂体分泌的生长激素能促进生长发育，幼年时缺生长素，易患侏儒症；分泌的促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺素；分泌的促性腺激素，能促进性腺发育和性激素的分泌。受垂体分泌的激素调控的内分泌腺：甲状腺、肾上腺、生殖腺。下丘脑下丘脑在结构上与垂体相连，下丘脑中有一些细胞具有内分泌细胞和神经细胞的双重特性。下丘脑的内分泌细胞分泌各种促激素释放激素或抑制激素作用于垂体的有关细胞。如下丘脑分泌促甲状腺激素释放
14、激素，刺激垂体分泌促甲状腺激素，作用于甲状腺合成甲状腺素。下丘脑对垂体的调控，为神经和内分泌两大类信息之间架起了联系的“桥梁”。 激素的调节作用激素调节 激素本身不为机体提供代谢物质或能量，也不起催化作用，只是作为“信使”，将信息传递给靶器官。激素调节是动物体内分泌系统通过分泌激素来调节生命活动的过程。激素调节受神经调节支配，激素调节和神经调节共同实现对机体的各种功能的调节。激素调节的特点激素调节具有特异性。内分泌腺分泌的激素通过血液传递，与靶器官细胞表面的受体结合后起作用。每种激素都有其特定的受体，只对特定的靶器官细胞起作用。激素调节具有高效性。微量的激素能对人体的许多生理功能产生显著影响。相应激素之间的关系拮抗作用指不同激素对同一生理效应发挥相反的作用，如胰岛素和胰高血糖素。协同作用指不同激素对于同一生理效应都发挥相同或相似作用，如肾上腺素与胰高血糖素都促进血糖升高；甲状腺激素和肾上腺素都促进新陈代谢释放热量；甲状腺素和生长激素都促进升高生长。激素调节的基本方式 反馈调节是指由后一步反应影响和调整前一步或前几步反应速率的调节方式在反馈调节中，起促进作用为正反馈调节，起抑制作用为负反馈调节。负反馈调节是激素调节的基本方式。如高血糖信号抑制胰高血糖素的分泌属于负反馈，同时促进胰岛素的分泌，则属于正反馈。激素调节的实例
