第6章 高等动物结构与功能1

6高等动物的结构与功能6.1动物由多层次的结构所组成6.2动物结构与功能对生存环境的适应6.3动物的外部环境与内部环境高中生物奥赛——动物解剖与生理6.1.1组织是由一种或多种细胞组合而成的细胞群体结构相似，功能一致的细胞组组成组织。动物具有其特殊的组织，组织是构成器官的基本结构。脊椎动物体内有4种组织。分别为：上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织。6.1动物是由多层次的结构所组成的1.上皮组织覆盖在身体及其各部分的表面上上皮组织是指覆盖身体表面和体内器官内表面的一层层呈膜状的紧密排列的细胞。上皮细胞有多种类型类型被覆上皮单层上皮单层扁平上皮单层立方上皮（肾小管、甲状腺滤泡等）单层柱状上皮（胃、肠、子宫、胆囊等腔面）假复层纤毛柱状上皮（呼吸道、附睾等腔面）变移上皮（输尿管、膀胱腔面）复层上皮复层扁平上皮角化型（皮肤的表皮）非角化型（口腔、食道腔面）复层柱状上皮（眼睑结膜）腺上皮假复层上皮上皮组织上皮组织具有保护、吸收和分泌等功能，分布在动物体不同部位的上皮，其功能各不相同。有的分泌细胞集中形成腺体，一类是有管腺，一类是无管腺。腺体外分泌腺（有管腺）：由导管和腺泡组成（消化腺，泪腺，皮脂腺）内分泌腺（无管腺）：由一团有分泌能力的腺细胞组成，无导管结缔组织由多种细胞、3种蛋白质纤维和无定型的基质构成。是分布最广，形状最复杂的组织。具有连接、支持、保护、防御、修复和运输等功能。2.结缔组织联结与支持其他的组织疏松结缔组织致密结缔组织脂肪组织软骨组织骨骼血液结缔组织肌肉组织由肌细胞（肌纤维）组成，可以收缩。是脊椎动物体内最丰富的组织。维持机体和器官的运动。3.肌肉组织在动物的运动中发挥作用肌肉组织骨骼肌心肌平滑肌（横纹肌）斜纹肌（存在于无脊椎动物）骨骼肌（横纹肌，随意肌）肌纤维肌原纤维肌节肌节细肌丝粗肌丝M线多核，具横纹，肌原纤维可见明带（I），暗带（A），明带中间色深叫Z线，暗带中间色淡，称H带。受躯体神经支配。肌节=1/2明带+A带+1/2明带心肌（不随意肌）：单核或双核，分支，具横纹，有润盘，可传导兴奋，受植物性神经支配。闰盘横纹平滑肌（不随意肌）：单核，无横纹，呈梭形。构成内脏器官管壁肌肉层，收缩慢。受植物性神经支配。神经组织是动物体内分化程度最高的一种组织。4.神经组织构成一个通讯网络神经胶质细胞数量多于神经元，对神经元起保护、营养和绝缘等作用；不能传导冲动。组成：神经细胞和神经胶质细胞构成神经细胞（神经元）：神经系统的结构和功能单位，具有接受刺激、整合信息和传导冲动的能力。神经元结构和功能神经元胞体突起胞核核周体代谢、营养中心树突：多个，较短，呈树枝状分支轴突：一个，细长功能：接受刺激传导神经冲动器官是由多种组织构成的特定形态结构，每一种器官完成与其形态特征相适应的生理功能。心脏——心肌+上皮组织+结缔组织+神经组织等，承担血液在血管中运行和循环的功能小肠——上皮组织+肌肉组织+结缔组织+神经组织，具有消化食物和吸收营养物质的功能6.1.2多种组织构成有特定功能的器官6.1.3若干个相关的器官又组成一个能完成特定功能任务的系统（自学）在功能上相关联的一些器官联合在一起，分工合作完成某种生命必需的功能，这种比器官更高层次上的结构单元称为系统或器官系统。脊椎动物的系统包括：骨骼系统（skeletalorgansystem)皮肤系统（integumentaryorgansystem)消化系统（digestiveorgansystem)淋巴免疫系统（immuneandlymphaticorgansystem)排泄系统（excretoryorgansystem)内分泌系统（endocrineorgansystem)神经系统（nervousorgansystem)肌肉系统（muscularorgansystem)生殖系统（reproductiveorgansystem)循环系统(circulatorysysten)呼吸系统(respiratorysystem)动物器官结构与功能的统一还表现为这些器官及系统具有较高的工作效率，结构保证了高效的功能是动物个体适应外部环境的结果。食肉动物与食草动物（反刍动物）１、肠道：草食动物的肠道比肉食动物的长的多，有助于草食中纤维素的消化分解。２、胃：反刍（瘤胃，网胃，瓣胃，皱胃骆驼瓣胃特化为水囊（二三十个），适应于沙漠干旱地带。鱼体梭形，减少游泳的阻力；分泌粘液，减少游泳时的摩擦6.2动物的结构与功能对生存环境的适应6.3动物的外部环境与内部环境（生物必修3）6.3.1动物必须与周围环境交换物质与能量。（参见必修3第一章第1,2节自学）具有复杂结构的动物体大部分细胞不与外环境直接接触，依靠内环境来实现与外部环境中化学物质的交换体温调节血糖调节和甲状腺激素的调节渗透压调节（水盐平衡）严冬中的绵羊6.3.2动物必须维持内部环境的稳定（参见必修3第二章第2,3节自学）动物体内具有维持内环境相对稳定的动态平衡调控系统6.3.3反馈调节再稳态中起重要作用反馈调节负反馈（反馈抑制）：某生理过程的结果反过来抑制该生理过程的进行，如血糖调节，甲状腺激素调节，水盐平衡等正反馈：某生理过程的结果反过来加强该过程的进行，如排尿反射，分娩，排卵反射（参见必修3第二章第2,3节自学）7营养与消化7.1营养7.2动物处理食物的过程7.3人的消化系统及其功能7.4脊椎动物消化系统的结构与功能对食物的适应7.1.1人体需要哪些营养素7.1营养水糖类蛋白质脂质维生素矿物质营养物质7.1.2人和动物生命活动所需的能量来自食物中的化学能发光（萤火虫）发电（电鳐）人和动物所需的能量首先是由糖类提供，其次是脂肪，只有在糖类脂肪短缺时，才会利用蛋白质供能。GTP，C~P7.1.4糖类和脂质都是构件身体所必需的（自学）（1）糖类来自于光合作用，资源丰富，是人类食物中的主要供能者。可以在体内转变为脂肪（2）脂肪热含量高（其热价是糖、蛋白的2倍以上），是动物体内重要的能源物质，也是动物体内主要的能量贮备形式人类为何需要糖（自学）营养学上的碳水化合物（carbohydrate），包括食物中的单糖、双糖、多糖和膳食纤维。碳水化合物是世界上大部分人类从膳食中取得热能的最经济和最主要的来源。供给能量。成人平均每日每公斤体重需糖6克。增强肠道功能，合成维生素增进食欲，构成身体组织。保肝解毒抗酮作用节约蛋白质。7.1.5蛋白质是建造和修复人体的原料（自学）蛋白质是人类及所有动物赖以生存的营养素。蛋白质是生命最重要的物质基础，也是生命的表现。蛋白质的更新机体的蛋白质总量处于动态平衡之中。正常人一般每天有3%左右的蛋白质进行更新。与糖类和脂肪不同，蛋白质必须从食物中来补充。必需氨基酸：动物体内不能合成或合成数量与速度不能满足需要，必须由食物供给的氨基酸。9种EAA：赖、蛋、色、苯丙、亮、异亮、缬、苏、组氨酸（半必需氨基酸，幼儿期需要从食物和乳汁获得）动物蛋白除明胶蛋白以外，含有全部必须氨基酸。7.1.7维持身体健康的饮食必须包含多种维生素维生素是一类特殊的营养素，小分子有机物，只能来源于食物，具有调节代谢的作用。分类水溶性维生素：B族维生素（VB），VC（抗坏血酸）泛酸，生物素，烟酸，叶酸脂溶性维生素：VA，VD，VE，VK性质名称功能维生素缺乏症来源脂溶性VitA调节上皮细胞和骨骼细胞分化；参与合成视觉感光物质干皮病、干眼病、生长不良、夜盲症肝,胡萝卜,奶、蛋,肉,鱼肝油VitD(抗佝偻病维生素)促进钙吸收，保证牙齿,骨骼正常发育儿童佝偻病,软骨病,成人骨质疏松.肝,奶,蛋,鱼肝油、晒太阳VitE(－生育酚)抗氧化、延缓衰老，与胚胎发育有关肌肉发育不良，衰老加快，流产麦胚、玉米、花生等植物油VitK(凝血维生素)作为辅酶，促使凝血因子活化在凝血过程中，还需Ca离子参与创伤后，凝血迟缓绿色植物、植物油及肠道细菌水溶性VitB1(硫胺素)辅基成分，促进糖代谢,保护神经系统肢体麻木,消化不良,即脚气病谷类种皮,肉,蛋,白菜,芹菜VitB2(核黄素）促进糖、脂,氨基酸的氧化代谢口角炎,唇炎,角膜炎、白内障绿色蔬菜,肉,蛋、肝,花生,黄豆VitB6（吡哆素）辅基成分，参与脱羧、转氨脱水口角炎,精神紊乱、抑郁症，即癞皮病肉,蛋,肝,花生,豆类,肠道细菌VitB12（钴维生素）促进核酸合成,上皮新生,红细胞成熟（对它的吸收需内因子参与）恶性贫血（巨幼红细胞性贫血）肝,奶,肉,蛋,鱼、肠道细菌VitC（抗坏血酸）促进细胞间质形成，抗氧化、衰老,解毒易出血,即坏血病,伤口不易愈合水果,蔬菜,尤以西红柿含量高7.1.8多种矿物质也是维持身体健康所必需的（自学）•组成人体的元素很多，其中碳、氢、氧占体重的96%，剩余4%的体重是由几十种元素组成的，也起着非常重要的作用。•必需矿物质就是那些必须由饮食供应的，对维持生命活动、促进生长和生殖有重要作用的无机物。•必需矿物质中所含的元素又可分为常量元素和微量元素两种。必需的常量元素为：钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁；必需的微量元素为：铁、锌、硒、锰、铜、碘等。7.1.9营养过剩（过度肥胖）与膳食原则（自学）过度肥胖：肥胖症，是身体过度积蓄脂肪的一种病态体重超过其标准体重的20%才算过度肥胖。身体质量指数（BMI）2)]([)(BMImkg身高体重当BMI18.5，瘦；当18.5BMI25,健康当25BMI30,体重超标当BMI30,为肥胖有效减肥：减少能量的摄入，增加体育活动。≤≤≥膳食结构“4＋1”金字塔方案（自学）•食物按人均计。每日粮豆类摄取量为400～500克，粮与豆之比为10：1；蔬菜、水果摄取量300～400克，蔬菜与水果之比为8：1；奶及奶制品摄取量为200～300克；肉、鱼、蛋为100～200克。按重量堆砌恰似金字塔，塔尖为适量油、盐、糖。适量油、盐、糖肉、鱼、蛋100－200克奶及奶制品200－300克蔬菜、水果300－400克粮、豆400－500克注:拒绝三高一低（高脂肪，高热值，高蛋白，低纤维），保持良好的膳食结构。7.2动物处理食物的过程•消化与吸收胞内消化：胞外消化：多细胞动物（除海绵动物）•动物的消化系统，依构造不同可分为三类：临时性的食物泡：变形虫、草履虫（胞内消化）囊狀的消化腔：水螅（胞内消化＋胞外消化），细胞内消化为主。管狀的消化管：蚯蚓、鸟类、人类（胞外消化）单细胞动物，海绵动物7.2.1单细胞动物和海绵动物的细胞内消化(intracellulardigestion)•细胞内消化是低等动物的消化方式，但内吞作用则是动物界的普遍现象。7.2.2腔肠动物的细胞内消化和细胞外消化(extracellulardigestion)•食物经“口”入水管腔，被内胚层细胞（内皮肌细胞、胃层）的鞭毛细胞摄入胞内进行细胞内消化。•内胚层细胞分化出现腺细胞，将分泌的消化酶排放到腔肠腔内，将食物进行细胞外消化。•能消化较大、较复杂的食物，从而获得更多的营养成分。水螅的两种消化方式示意图7.3人的消化系统及其功能7.3.1消化道与机械性消化人的消化系统是由口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、直肠和肛门及其消化腺组成。1、口腔：牙齿，舌，唾液腺鱼类，两栖类，爬行类牙齿小而尖锐，结构简单，没有机械性消化。也不具化学性消化（没有消化酶）哺乳动物的牙齿为异形齿：门齿，犬齿，臼齿，具有机械性消化功能。但是这些脊椎动物的牙齿都来源于上皮组织，是皮肤的衍生物。舌有味蕾，能辨味，帮助吞咽。进化方向：同型齿→异型齿，端生齿或侧生齿→槽生齿，多出齿→再出齿，2、咽口腔后端，与食道相连，是食物进入食道，空气进入气管（呼吸通道）或水流入腮的共同通道。•吞咽过程食物通道与呼吸通道在咽部交叉进食时咽喉上下运动控制食道和气管的交替开通3、食管蠕动将食物挤入胃食道是肌肉管道，通过反复收缩和舒张即蠕动，可以将食物挤压至胃。蠕动（收缩波，自发节律性运动）食道胃小肠大肠子宫消化管（食管，胃，肠）管壁，可分为四层（由外之内）：浆膜层，肌肉层，粘膜下层，粘膜层（与食物接触）消化管管壁结构4、胃食物