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选择性必修一 稳态与调节
第一章 人体的内环境与稳态
第一节 细胞生活的环境
1.体液:细胞内液(2/3)和 细胞外液(1/3):包括: 血浆、组织液、淋巴 液 等
2.体液之间关系:
3.人体细胞外液(内环境)的化学成分:水、CO 、O 、葡萄糖、 氨基酸、 核苷酸、 尿素、 激素、
2 2
抗体、淋巴因子、神经递质、血浆蛋白、K+ 、Na+、HPO2- 等
4
【要点:不属于内环境的成分】
①细胞内及细胞膜上的成分(不分泌出细胞),如血红蛋白、DNA、载体蛋白、糖蛋白、通道蛋白、细胞
内特有的酶(如呼吸酶、ATP合成酶及与DNA复制、转录、翻译有关的酶等)。
②细胞外直接与外界相通的液体,如人的呼吸道、肺泡腔、消化道等有孔道内与外界相通的液体(尿
液、消化液、汗液等),消化酶位于消化道也不属于内环境的成分。
4.血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量较少
5.内环境的理化性质
(1)渗透压(770kPa):渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆渗透压的大小主要与无机盐和
蛋白质的含量有关,细胞外液渗透压的 9 0 %以上是由 N a + 和 C l - 决定 。
【要点:引起组织水肿的原因】
①营养不良,血浆蛋白减少 ②肾小球肾炎 ③局部代谢活动增强
④毛细血管壁通透性增大,大量蛋白质进入组织液 ⑤毛细淋巴管堵塞
(2)酸碱度(7.35~7.45):血浆的pH能够保持相对稳定,与它含有很多缓冲对有关,如HCO /
2 3
HCO -(主要)、HPO 2—/ H PO—。
3 4 2 4
(3)温度(37℃左右)
5.内环境的作用:细胞通过内环境与外界环境进行物质交换;内环境是细胞直接生活的环境。
第二节 内环境的稳态
1.内环境稳态的概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳
定状态叫作稳态。
2.内环境稳态的实质:内环境稳态是一种动态平衡,内环境的各种 化学 成分和理化性质 维持相对稳定。
3.内环境稳态的调节机制:神经一体液一免疫调节网络。(人体维持稳态的调节能力是有一定限度
的。)
9.内环境稳态的重要意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.血浆pH维持稳态的机制:
第2章 神经调节
第一节 神经系统的组成
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学科网(北京)股份有限公司1.中枢神经系统
脑 功能
包括左右两个大脑半球,表面是 大脑皮层( 含躯体感觉中枢 ) ,大脑皮层是调节机体活动
大脑
的最高级中枢
小脑 位于大脑的后下方,它能够协调运动,维持身体平衡
下丘脑 其中有 体温调节中枢、水平衡、 血糖平衡 的调节中枢 等,还与生物节律等的控制有关
是连接脊髓和脑其他部分的通路,有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的
脑干
基本活动中枢
脊髓 是脑与躯干、内脏之间的联系通路,它是调节运动的低级中枢。
2.外周神经系统
(1)组成:包括 脑神经( 1 2 对 )和脊神经( 3 1 对 ) ,它们都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运
动神经)。
①脑神经和脊神经:
a.脑神经:与脑相连,主要分布在头面部,负责管理头面部的感觉和运动。
b.脊神经:与脊髓相连,主要分布在躯干、四肢,负责管理躯干、四肢的感觉和运动。
②传入神经和传出神经:可分为支配躯体运动的神经(躯体运动神经)和支配内脏器官的神经(内脏运
动神经)。
③ 自主神经系统 :支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。
a.交感神经:人体兴奋时活动占优势;表现为心跳加快,支气管扩张,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱
b.副交感神经:人体安静时活动占优势;表现为心跳减慢,支气管收缩,胃肠蠕动和消化腺的分泌活动增
强 (交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的。)
2 . 组成神经系统的细胞 :主要包括神经元(神经系统结构和功能的基本单位)和神经胶质细胞(对神经元
起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能)两大类。
第二节 神经调节的基本方式
1.神经调节的基本方式——反射:指在中枢神经系统参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反
应。
2.反射的结构基础——反射弧:感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(传出神
经末梢和它所支配的 肌肉 或 腺体 等)
3.非条件反射与条件反射:
种类 非条件反射 条件反射
概念 生来就有的,先天性的反射 生活过程中“学习”来的,后天性的反
射
神经联 反射弧及神经联系永久、固 反射弧及神经联系暂时、可变,反射易
系 定,反射不消退 消退,需强化适应
神经中 大脑皮层以下的神经中枢, 大脑皮层,是一种高级的神经活动
枢 是一种低级的神经活动
意义 适应不变的环境 适应多变的环境
举例 缩手反射、膝跳反射 谈虎色变、望梅止渴
联系 条件反射是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的
第三节 神经冲动的产生和传导
1.兴奋在神经纤维上的传导
①传导形式:电信号(也称神经冲动)
②传导过程:
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学科网(北京)股份有限公司③传导特点:可以双向传导(离体条件下,且刺激在神经纤维中间部位),即图中a←b→c。
④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
a.在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。
b.在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
【要点:神经纤维上膜电位变化原理分析】
2.兴奋在神经元之间的传递
①突触:突触小体与其他神经元的细胞体、树突等相接近,共同形成突触。包括:突触前膜、突触间
隙、突触后膜。(注意区分: 突触 V S 突触小体 )
②常见类型:
其他突触类型:轴突—肌肉型、轴突—腺体型
③传递过程图解:
④传递特点:
a.单向传递:兴奋只能由一个神经元的轴突传到下一个 神经元
的树突或胞体。其原因是神经递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上。
b.突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,突触数量的多少决定着该反射所需时间的
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学科网(北京)股份有限公司长短。
【教材拓展】
(1)释放神经递质的方式:胞吐,利用膜的流动性,需要消耗能量。
(2)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失
活或被前膜回收。
①若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变
化,信息传导被阻断。
(3) 兴奋性和 抑制性 突触后电位 的产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性递质,兴奋性神经递质或抑制性递质与后膜受体
结合后,提高了后膜对Na+(或Cl-)的通透性, N a + 内流(或 C l - 内流) 进入细胞 ,使膜电位外负内正变
为外正内负,突触后膜兴奋(或 膜内外的电位差变得更大 ,突触后膜更难以兴奋 )。
第四节 神经系统的分级调节
1.大脑皮层与躯体运动的关系:
(1)大脑皮层运动代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
(2)大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关(精细正比)。
躯体运动的分级调节:躯体的运动受大脑皮层以及脊髓、脑干等的共同调控,位于脊髓的低级中枢受到
脑中相应的高级中枢的调控(如图所示)。
2.神经系统对内脏活动的分级调节:大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者,它对各级中枢的活动
起调整作用,这就使得自主神经系统并不完全自主。
如:排尿反射的分级调节
(1)人能有意识地控制排尿,是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。
(2)大脑皮层通过脊髓控制交感神经和副交感神经的兴奋程度,从而控制排尿。交感神经兴奋,不会导
致膀胱缩小,副交感神经兴奋,使膀胱缩小。
第五节 神经系统的高级功能
1.语言功能(人脑特有的高级功能,与言语区有关)
2.学习与记忆:学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
①短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
②长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
3.情绪:情绪也是大脑的高级功能之一。
【教材拓展】:5-羟色胺、去甲肾上腺素、多巴胺等是脑中重要的神经递质,抑郁症患者上述神经递质
分泌量减少。抗抑郁症药物主要是神经递质的回收阻断剂,即阻断突触前膜对神经递质的回收以增加其
在突触间隙中的浓度,有利于神经系统的活动正常进行。
第三章 体液调节
第一节 激素和内分泌系统
1.激素的发现
(1)沃泰默的观点:胰腺分泌胰液只受神经调节。
(2)斯他林和贝利斯的实验
结论: 促胰液素( 人们发现的第一种动物激素 ) 是由小肠黏膜分泌,经血液循环运送到胰腺,促进胰腺分
泌胰液的一种化学物质。
2.激素调节:由内分泌器官或细胞分泌的化学物质—激素进行调节的方式,就是激素调节。
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学科网(北京)股份有限公司(1)激素调节是体液调节的主要内容,体液调节还有CO 等其他因子的调节。
2
(2)人体主要激素及其作用:
内分泌腺 分泌的激素 激素的主要生理功能
抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水的重吸收
下丘脑 促(甲状腺/性腺/肾
上腺皮质)激素释放 调节垂体分泌释放促…激素
激素
生长激素 促进生长发育,主要是促进蛋白质的合成和骨骼的生长
垂体 促(甲状腺/性腺/肾
①调节相应内分泌腺的分泌;②促进相应分泌腺的发育
上腺皮质)激素
①促进 细胞 代谢 , 增加产热 ;②促进生长发育;③提高神经
甲状腺 甲状腺激素
系统的兴奋性
皮质 a.醛固酮 b.皮质醇 a.调节水盐平衡 b.调节有机物代谢,提高血糖浓度
肾上
①促进 细胞 代谢 , 增加 产热 ;②促进肝糖原分解和非糖物质
腺 髓质 肾上腺素
转化为葡萄糖,使血糖水平升高
①促进血糖进入组织细胞进行氧化分解,进入肝、肌肉合成
胰岛B细胞 胰岛素 糖原,进入脂肪组织细胞转变为非糖物质;②抑制肝糖原的
分解和非糖物质转变为葡萄糖。
胰岛A细胞 胰高血糖素 促进肝糖原分解 和 非糖物质转化为葡萄糖 , 使血糖水平升高
促进女性性器官的发育和卵子的形成,激发并维持女性第二
卵巢 雌激素等
性征
性腺
促进男性性器官的发育和精子的形成,激发并维持男性第二
睾丸 雄激素
性征
(3)激素的种类(化学本质): a.固醇类激素: 性激素、 肾上腺皮质激素 ;
b.氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素;
c.多肽和蛋白质类激素:胰岛素和胰高血糖素等大多数激素。
第二节 激素调节的过程
1.血糖平衡的调节
①血糖的平衡
②血糖平衡的调节模型( 神经 - 体液调节 )
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学科网(北京)股份有限公司③ 糖尿病: (1)症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)
(2)发病机理:
1型糖尿病:胰岛功能减退导致胰岛素分泌不足
2型糖尿病:可能是靶细胞膜上胰岛素受体缺乏或异常,胰岛素并不缺乏
2.甲状腺激素分泌的分级调节
①分级调节过程
(1)三级腺体:a.下丘脑、b.垂体、c.甲状腺。
(2)三种激素:甲——促甲状腺激素释放激素;乙——促甲状腺激素;甲状腺激素。
(3)两种效果:“+”“-”分别表示促进、抑制。
②调节机制
(1)分级调节:下丘脑控制垂体,垂体控制相应腺体,这种分层控制的方式称为分级调节。分级调节系
统也称为下丘脑一垂体一靶腺体轴,靶腺体还有肾上腺皮质、性腺。
(2)负反馈调节
3.激素调节的特点
(1)通过体液进行运输; (2)作用于靶器官、靶细胞;
(3)作为信使传递信息; (4)微量和高效。
【注意】(1)激素并不提供能量,也不组成细胞结构、不起催化作用,更不直接参与细胞的代谢过程,
只是作为调节生命活动的信息分子。
(2)激素发挥作用后,迅速转移或被酶灭活。
项目 激素 酶 神经递质 抗体
①氨基酸衍生物 绝大多数是蛋
乙酰胆碱、多巴胺、氨
化学本质 类、②固醇类、③ 白质,少数是 蛋白质
基酸、NO等
多肽或蛋白质类等 RNA
内分泌腺细胞或
产生 活细胞 神经细胞 浆细胞
下丘脑细胞
作用部位 靶细胞或靶器官 细胞内外 突触后膜 内环境
不发生改变, 被降解或被移走(回
作用后 被灭活 被降解
可循环利用 收)
第三节 神经调节与体液调节的关系
1.神经调节与体液调节的比较
比较项目 神经调节 体液调节
作用途径 反射弧 体液运输
反应速度 迅速 较缓慢
作用范围 准确、比较局限 较广泛
作用时间 短暂 比较长
联系:(1)不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节;(2)内分泌腺所分泌的激素可以影响
神经系统的发育和功能。
2.体温调节
①原理:体温的相对恒定是机体产热和散热过程保持动态平衡的结果。
②体温调节的模型 ( 神经 - 体液调节 )
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学科网(北京)股份有限公司(1)调节方式:神经调节和体液调节。
(2)相关中枢:体温调节中枢位于下丘脑;体温感觉中枢位于大脑皮层。
(3)有关激素:甲状腺激素和肾上腺素等。
(4)代谢产热是机体热量的主要来源。安静时产热器官主要是肝、脑,运动时产热器官主要是骨骼肌。
(5)皮肤散热(辐射、传导及蒸发)是人体最主要的散热方式。
3.水和无机盐平衡的调节( 神经 - 体液调节 )
(1)调节方式:神经调节和体液调节。
(2)相关中枢:水盐平衡的调节中枢在下丘脑;渴觉中枢在大脑皮层。
(3)有关激素:抗利尿激素(抗利尿激素的产生、分泌部位是下丘脑的神经分泌细胞,而释放部位是垂
体)。
另外,当大量丢失水分使血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮, 促进肾小管和集合管对 Na + 的重
吸收,维持血钠含量的平衡。
第四章 免疫调节
第一节 免疫系统的组成和功能
1.免疫系统的组成
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学科网(北京)股份有限公司【教材拓展】
(1)抗原:病原体进入机体后,其表面一些特定的蛋白质等物质(多数是蛋白质),能够与免疫细胞表
面的受体结合,引发特定的免疫反应,这类物质称为抗原。
抗原是进入生物体的大分子异物,;一种抗体只能对应一种抗原。
(2) 抗原呈递细胞 : B 细胞、树突状细胞和巨噬细胞 都能摄取和加工处理抗原,并且可以将抗原信息暴露
在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,这些细胞统称为抗原呈递细胞(APC)。
(3)抗体:主要分布在血清中,能随血液循环、淋巴循环到全身各处。
(4)细胞因子:主要包括干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等。
2.免疫系统的功能
特异性免疫与非特异性免疫:
项目 非特异性免疫 特异性免疫
形成 生来就有 后天接触病原体之后获得
特点 无特异性;作用弱,范围广 有特异性;作用强,范围
窄
包括 第一道防线:皮肤、黏膜; 第三道防线:主要由免疫器
组成第二道防线:体液中的杀菌物 官和免疫细胞组成
质(如溶菌酶)和吞噬细胞
联系 ①特异性免疫是在非特异性免疫的基础上形成的;②特异性免
疫的形成过程又反过来增强了机体非特异性免疫的功能;③二
免疫系统的功 能:
者共同承担机体的防御功能
(1)免疫防 御:指机体
排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。
(2)免疫自稳:指机体清除衰老或损伤的细胞,进行自身调节,维持内环境稳态的功能。
(3)免疫监视:指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生的功能。
第二节 特异性免疫
1.免疫系统对病原体的识别
在人体所有细胞膜的表面都有作为分子标签来起作用的一组蛋白质,病原体也带有各自的身份标签,
免疫系统靠细胞表面的受体来辨认它们的。
2.体液免疫
(1) B 细胞的活化 需要两个信号的刺激,此外还需要细胞因子的 促进 作用 ,细胞因子能 促进 B 细胞的分
裂、分化过程。
(2) 两个信号 :①病原体与B细胞直接接触;②辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
(3)与初次免疫相比,二次免疫反应快、反应强烈,能在抗原侵入但尚未导致机体患病之前就将它们消
灭。初次免疫浆细胞只 来自 B 细胞的分化 ,二次免疫浆细胞除来自B细胞的分化之外,记忆细胞也能更快
地增殖分化出更多的浆细胞。
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学科网(北京)股份有限公司结果:抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。在多数情况下,抗体与病原体结
合后形成沉淀等,被其他免疫细胞吞噬。
【要点】初次免疫和二次免疫反应过程中抗体浓度和患病程度如图所示。
提醒 多次注射相同疫苗可以
增加记忆细胞和抗体的数量,
以提高机体的免疫力。
【注意】(1)通常一个B细胞只针对一种特异的病原体,活化、增殖后只产生一种特异性抗体。
(2)浆细胞不能识别抗原, 吞噬 细胞 能识别抗原,但不具特异性。
(3)再次免疫主要与记忆细胞有关, 当再次接触相同抗原刺激时,记忆细胞能迅速增殖分化, 浆细胞 快
速产生大量抗体。
(4)吞噬细胞既可以在非特异性免疫中发挥作用,又可以在特异性免疫中发挥作用。
3.细胞免疫:当某些病原体(如病毒、胞内寄生菌等)进入细胞内部后,就需要细胞免疫发挥作用。
(1) 细胞毒性 T 细胞的活化 :需靶细胞、 辅助性 T 细胞 等细胞的参与。
(2)结果:活化后的细胞毒性T细胞识别并裂解被同样病原体感染的靶细胞,暴露出病原体,继而被抗
体结合或直接被其他免疫细胞吞噬、消灭。
4.体液免疫和细胞免疫的协调配合
【重要】 辅助性 T 细胞在特异性免疫中的作用 :辅助性T细胞能够传递信息,激活B细胞。同时,其释放
的细胞因子能促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖、分化。
5.神经一体液一免疫调节网络
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学科网(北京)股份有限公司神经系统、内分泌系统和免疫系统通过信号分子构成一个复杂网络,这些信号分子的作用方式都是与受
体(一般是蛋白质)特异性结合。
第三节 免疫失调
1.过敏反应:已免疫的机体,在再次接触相同过敏原时,有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反
应,这样的免疫反应称为过敏反应。引起过敏反应的抗原物质叫作过敏原。
机理:
(1)过敏反应有快慢之分;有明显的遗传倾向和个体差异。
(2)找出过敏原并尽量避免再次接触该过敏原是预防过敏反应的主要措施。
2.自身免疫病:由于免疫系统异常敏感,反应过度,“敌我不分”地将自身物质当作抗原加以排斥或致其
损伤引起的疾病。常见的自身免疫病有风湿性心脏病、类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
3.免疫缺陷病:指机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病
①先天性疫缺陷病:如重症联合免疫缺陷病
②获得性免疫缺陷病:如艾滋病;大多数免疫缺陷病都属于获得性免疫缺陷病。
艾滋病( AID S ) 的流行与预防:
(1)病原体:人类免疫缺陷病毒(HIV),HIV是一种RNA病毒。
(2)致病机理:HIV主要攻击人体的 辅助性 T 细胞 ,使人体免疫能力几乎全部丧失。
(3)主要传播途径:性接触传播、血液传播、母婴传播。
3.HIV的感染
第四节 免疫学的应用
1.疫苗:是指用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。
第 32 页
学科网(北京)股份有限公司2.器官移植:面临的问题:免疫排斥、供体器官短缺等。
(1)组织相容性抗原:每个人的细胞表面带有的一组与别人不同的蛋白质,也叫人类白细胞抗原,简称
HLA。
(2)器官移植的成败,主要取决于供者与受者的HLA是否一致或相近。免疫抑制剂的应用,大大提高了
器官移植的成活率。
3.免疫预防与免疫治疗的区别
项目 免疫预防 免疫治疗
时间 病原体感染前的预防 病原体感染后的治疗
注射 疫苗(经处理的抗原) 抗体、细胞因子、血清等
目的 激发机体自身免疫反应,产生抗体和记 直接注射免疫活性物质,增强人体抵御病细胞原
忆 细胞 体的能力
第5章 植物生命活动的调节
第一节 植物生长素
1.生长素的发现过程
科学家 实验 实验结论
达尔文 胚芽鞘尖端受单侧光刺激后,就向下面的伸长区传递某
种“影响”,从而造成伸长区背光面比向光面生长快
鲍森·詹 胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部
森
拜尔 脂片胚芽鞘的弯曲生长是由尖端产生的影响在其下部分
布不均匀造成的
温特 造成胚芽鞘弯曲生长的是一种化学物质,并名为生长素
2.胚芽鞘
尖端:产生生长素、感受单侧光刺激。
尖端下部:①不生长:尖端下部无生长素;②直立生长:尖端下部生长素均分分
布;
③弯曲生长:尖端下部生长素分布不均分;
3.向光性的原因:由于生长素分布不均匀造成的。单侧光下,胚芽鞘尖端的生长素进行横向运输,导致
背光一侧的生长素含量多于向光一侧,然后生长素通过极性运输将尖端的生长素运输到下部伸长区,从
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学科网(北京)股份有限公司而使伸长区背光一侧细胞生长素浓度高,生长得快,向光侧生长慢,从而造成向光弯曲。
4.植物激素:植物体内产生,能从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机
物;(如生长素(IAA)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、乙烯等)
5.生长素的合成、运输与分布
(1)合成:主要合成部位:幼芽、幼叶和发育中的种子等生长旺盛的部位。
合成过程:色氨酸经过一系列反应可转变成生长素。吲哚乙酸(IAA)、苯乙酸(PAA)和吲哚乙酸
(IBA)都属于生长素。
(2)分布:在植物体各器官都有分布,但相对集中地分布在生长旺盛的部分。
(3)运输:(1)纵向运输
①极性运输:在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中,生长素只能从形态学上端向形态学下端运输,而不能反过来
运输。是主动运输,需要消耗能量
②非极性运输:在成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输
(2)横向运输
①影响生长素横向运输的主要因素:单侧光、重力等单向刺激。
②运输部位:尖端(如胚芽鞘尖端、根尖、茎尖等)。
③运输方向:向光侧→背光侧;背地侧→向地侧。
6.生长素的 生理作用 及特点
(1)作用:生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用;在器官水平则影响器官
的生长、发育,如促进侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
(2)作用方式:与细胞内某种蛋白质——生长素受体特异性结合;给细胞传达一种调节代谢的信息;
(3)作用特点:一般情况下,生长素在浓度较低时促进生长,在浓度过高时则会抑制生长。
能体现生长素作用特点的例子:顶端优势、根的向地性
(4)影响生长素生理作用的因素:生长素浓度、器官种类、细胞成熟程度、植物种类等
①不同浓度的生长素作用于同一器官,引起的生理作用不同;
②不同器官对生长素的 敏感 程度 不同:根〉芽〉茎
③ 敏感 程 度 :幼嫩细胞〉老细胞; ④双子叶〉单子叶,故可用适当浓度的生长素类调节剂来杀死单子叶
庄稼地里的双子叶杂草,同时促进单子叶植物的生长。
【注意】抑制生长≠不生长(只是生长慢于对照组)
7.顶端优势: 顶芽产生的生长索逐渐向下运输,枝条上部的侧芽处生长素浓度较高。由于侧芽对生长素
浓度比较敏感,因此它的发育受到抑制,植株因而表现出顶端优势。离顶芽越近的侧芽生长素浓度越
高。
根也有顶端优势现象,主根优先生长,侧根生长受到抑制。
解除方法:去掉顶芽。应用:棉花的打顶、果树整枝、盆景修剪等。
第二节 其他植物激素
1.植物激素的种类和作用
名称 主要合成部位 主要作用
生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分
生长素 幼嫩的芽、叶和发育中的种子
化等作用;在器官水平则影响器官的生长、发育,如促进
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学科网(北京)股份有限公司侧根和不定根发生,影响花、叶和果实发育等。
a促进细胞伸长,从而引起植株增高;b促进细胞分裂与分
赤霉素 幼芽、幼根和未成熟的种子
化;c促进种子萌发、开花和果实发育
细胞分裂素 主要是根尖 a促进细胞分裂:b促进芽的分化、侧枝发育、叶绿素合成
a抑制细胞的分裂;b促进气孔关闭;c促进叶和果实的衰
脱落酸 根冠、萎蔫的叶片等
老和脱落;d维持种子休眠
乙烯 植物体各个部位 a促进果实成熟;b促进开花;c促进叶、花、果实脱落
2.植物激素间的相互作用
(1)植物生长发育和适应环境变化的过程中,某种激素的含量会发生变化;各种植物激素并不是孤立地
起作用,而是多种激素相互作用共同调控植物的生长发育和对环境的适应。
①生长素主要促进细胞核的分裂,细胞分裂素主要促进细胞质的分裂,二者在促进细胞分裂方面表现为
协同作用。
②在调控种子萌发的过程中,赤霉素促进萌发,脱落酸抑制萌发,二者作用效果相反(相抗衡)。
③当生长素浓度升高到一定值时,会促进乙烯的合成;乙烯含量的升高会反过来抑制生长素的作用。
(2)决定植物器官生长发育的是激素的相对含量,而是不同激素的相对含量:
例如,黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高时,有利于分化形成雌花,比值较低则有利于分化形成雄
花。
(3)在植物的生长发育过程中,不同种激素的调节还往往表现出一定的顺序性。
【要点】几种植物激素作用辨析
(1)在生长方面:生长素和赤霉素促进生长的原理在于促进细胞纵向伸长;细胞分裂素则是通过促进细
胞分裂,增加细胞数量来促进生长。
(2)在果实方面:生长素和赤霉素都能促进果实发育, 乙烯促进果实成熟( 抑制果实发育 ) ,而脱落酸
促进果实脱落。
第三节 植物生长调节剂的应用
1.植物生长调节剂的类型和作用
(1)含义:人工合成的对植物的生长、发育有调节作用的化学物质。
(2)特点:原料广泛、容易合成、效果稳定等(物体内没有分解它的酶,因而能长时间发挥作用)。
(3)种类及应用:
2.实验:探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
(1)实验原理
适宜浓度的生长素(生长素类调节剂)能促进扦插的枝条生根,在不同浓度的生长素(生长素类调节
剂)溶液中,扦插枝条的生根情况不同。
(2)实验过程
【注意】预实验:可以 为进一步的实验摸索条
件,也可以检验实验设计的科学性和可行性;通过预实验确定有效浓度的大致范围,可为确定最适浓度
打下基础。预实验时,设置对照组,用清水作为空白对照。
(4)插条的选择:选取生长旺盛的一年生的小灌木(如月季、腊梅等)的枝条,其形成层细胞分裂能力
强、发育快、易成活。 每组不能少于 3 个枝条。
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学科网(北京)股份有限公司(5)扦插枝条的处理:①枝条的形态学上端为平面,下端要削成斜面,可增加吸收水分的面积,促进成
活。② 每一枝条留 3~ 4 个芽 ,所选枝条的芽数尽量一样多。
(6)用生长素类调节剂处理插条的方法
①浸泡法:把插条的基部浸泡在配制好的溶液中,深约3cm,处理几小时至一天(这种处理方法要求的溶
液浓度较低,并且最好是在遮阴和空气湿度较高的地方进行处理)
②沾蘸法:把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下(约5s),深约1.5cm即可.
第四节 环境因素参与调节植物的生命活动
1.光对植物生长发育的调节
(1)光作为一种信号,能够影响、调控植物生长、发育的全过程。
【教材拓展】
①有些植物(如烟草和莴苣)的种子需要在有光的条件下才能萌发,有些植物(如洋葱、番茄)的种子萌
发,则受光的抑制:很多植物的开花与昼夜长短(即光照时间)有关。
②没有光就没有器官的分化和形态的发生,如黄化现象(幼苗在黑喑条件下表现出茎细长、顶端成钩状弯
曲、叶片小而呈黄白色的现象)。
(2)光敏色素:植物具有的能接受光信号的分子。
光敏色素是一类 蛋白质 ( 色素一蛋白复合体 ),分布在植物的各个部位,其中在分生组织的细胞内比较丰
富。主要吸收红光和远红光,植物体内除了光敏色素,还有感受蓝光的受体。
(3)光调控植物生长发育的反应机制
在受到光照射时,光敏色素的结构会发生变化,这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内,
影响特定基因的表达,从而表现出生物学效应。
2.参与调节植物生命活动的其他环境因素
(1)温度
①春化作用:有些植物在生长期需要经历一段时期的低温之后才能开花,
这种经历低温诱导促使植物开花的作用。
②年轮:温带地区,树木年复一年地加粗,构成一圈圈年轮,表现出季节
周期性变化。
③植物分布的地域性很大程度上就是由温度决定的。
(2)重力
①植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞,可以将重力信号转换成运输生长素的信号,造成生长素
分布的不均衡,从而调节植物的生长方向。
② “ 淀粉一平衡石假说 ” :植物对重力的感受是通过体内一类富含“淀粉体”的细胞,即平衡石细胞来实
现的。
3.植物生长发育的整体调控
(1)植物生长发育的调控,是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共
同构成的网络。
(2)植物细胞里储存着全套基因,但是某个细胞的基因如何表达则会根据
需要作调整。
(3)激素作为信息分子,会影响细胞的基因表达,从而起到调节作用。同时,激素的产生和分布是基因
表达调控的结果,也受到环境因素的影响。
(4)在个体层次,植物生长、发育、繁殖、休眠,实际上,是植物响应环境变化、调控基因表达以及激
素产生、分布,最终表现在器官和个体水平上的变化。
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