《生命科学导论》PPT课件.ppt

9 动物的结构、功能和发育（A）,9.1 动物体的结构对功能的适应性 9.2 消化与排泄系统 9.3 呼吸与循环系统 9.4 化学信号、神经系统、感觉与运动 9.5 免疫系统与疾病防御 9.6 繁殖与胚胎发育,9 动物的结构、功能和发育（A）,9.1 动物体的结构对功能的适应性 结构适应于功能是动物中的普遍现象 动物的组织 器官与系统 结构与功能的统一构成了与环境相适应的动物个体,动物体的结构对功能的适应性 结构适应于功能是动物中的普遍现象,不同的动物，其形态结构特征可以有相当大的差别。动物为适应自然的选择，产生了各种各样的形态特征。 仿生学,9.1 动物体的结构对功能的适应性,鱼类 鸟类 哺乳动物,动物的组织,动物具有其特殊的组织，组织是构成器官的基本结构 分为：上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神经组织,上皮组织 特点：细胞排列紧密，细胞间质少 分布：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。皮肤、肺、肾小管、消化道 功能：上皮组织具有保护、分泌、排泄和吸收等功能，分布在动物体不同部位的上皮，其功能各不相同。 类型：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮,被覆上皮,单层上皮 假复层上皮 复层上皮,腺上皮 感觉上皮,结缔组织 特点：多种细胞和大量的细胞间质构成 功能：具有连接、支持、保护、防御、修复和运输等功能。,动物的组织,疏松结缔组织 致密结缔组织 脂肪组织 软骨组织： 透明软骨、纤维软骨、弹性软骨 骨骼 血液,肌肉组织 肌肉组织由成束的具收缩能力的长形肌细胞（肌纤维）和间质构成，是脊椎动物体内最丰富的组织。 维持机体和器官的运动。,动物的组织,肌肉组织包括骨骼肌、心肌和平滑肌三种类型。,神经组织 神经组织是动物体内分化程度最高的一种组织。 神经组织的结构和功能单位是神经细胞即神经元。 神经组织由神经元和神经胶质细胞构成。,动物的组织,每个神经元都含有细胞体（含细胞核）和数条长短不等的突起（树突；轴突）。,细长的神经轴突和树突又称为神经纤维。神经纤维的末端很细，并终止于器官组织内，成为神经末梢。感觉神经末梢和运动神经末梢分别具有感受器和效应器的作用。,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,器官与系统,器官水平的功能源于组织的相互协调作用，相互协调作用是动物界各体系所有层次水平中的基本特征。 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。 一般脊椎动物主要有12种器官系统。,器官与系统,骨骼系统和皮肤系统 骨骼系统的主要作用是支持身体，兼有保护作用。头颅容纳并保护大脑，胸廓保护肺和心脏。 皮肤系统由皮肤及其衍生物如毛发、指甲组成, 主要功能是保护身体内部免受机械损伤、防止感染、保持体温等。,器官与系统,消化系统 消化系统由消化道和消化腺两部分组成，完成食物的摄取、消化和吸收。 食物由口腔进入，经过食道到达胃，消化作用主要在胃和小肠中进行。水和营养物通过小肠壁被吸收进入血液，大肠吸收剩余的水并且将无法消化的物质转化成粪便，再经过肛门排出体外。,器官与系统,呼吸系统 呼吸系统是人体与外界环境进行气体交换的场所。它为血液提供氧气， 同时排出细胞新陈代谢的终产物CO2。,器官与系统,循环系统 循环系统指心血管系统，由心脏、血管和血液3部分组成，其主要功能是物质运输。血液为细胞输送营养和氧气，同时还将CO2运输到肺，将其他代谢终产物从身体各部位运输到排泄器官。,器官与系统,淋巴系统和免疫系统 淋巴系统和免疫系统紧密合作，共用一些结构。 淋巴系统是由淋巴管构成的网状结构，淋巴管与淋巴结相连接。淋巴系统是循环系统的辅助和补充。 淋巴系统能进攻外来异物、病源微生物，从而保护人体免受侵害。,淋巴结含有大量的白细胞，称为淋巴细胞和巨噬细胞，白细胞是免疫系统的组成部分。免疫系统正常良好的功能对于维持动物体的健康至关重要。,器官与系统,排泄系统 人体排出废物主要靠排泄系统。肾脏是生成尿的器官，能将含氮的代谢终产物从血液中清除。这些代谢废物以尿的形式从输尿管进入膀胱暂时贮存，最后通过尿道排出体外。 排泄系统对于维持机体的水盐平衡、保持内环境稳定具有重要作用。,器官与系统,内分泌系统 产生激素的器官叫内分泌腺，作为一个整体，它们构成了内分泌系统。 内分泌系统影响特定的生理活动，调节诸如消化、生长、生殖、心率和水盐平衡以及各种新陈代谢活动等。,器官与系统,神经系统 神经系统与内分泌系统共同协调人体的活动。 大脑从感觉器官（例如眼睛）接受信息，又通过脊髓和神经向肌肉或腺体发送信息作出应答。 神经系统还对来自身体内部的信息做出反应。,器官与系统,肌肉系统 肌肉系统由身体中所有的骨骼肌构成，骨骼肌与坚硬的骨骼或者软骨结构相连，带动身体的某些部分运动。 肌肉系统使我们得以随意运动，对周围环境作出灵活的反应，并可以改变面部的表情。,器官与系统,生殖系统 生殖系统由生殖腺（卵巢和睾丸）、输精管或输卵管、附属腺体和外生殖器四部分组成。 主要功能是产生生殖细胞，繁殖后代，延续种族。 生殖器官还具有内分泌功能，可产生激素，调节发育。,动物器官的结构与功能的统一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。,狮子与马消化系统差异很大,食肉动物与食草动物,结构与功能的统一,个体小与个体大的动物 体表面积 生活高度 体表面积/体积 小 代谢速率高,结构与功能的统一,结构与功能的适应性也保证和促进了动物与环境之间的物质交换。 氧气和营养物质进入细胞，二氧化碳和代谢废物排出体外。,每个器官系统都有专门的体内交换表面（右图）,具有复杂结构的动物体大部分细胞不与外环境直接接触，依靠内部机构所提供的表面和液体环境来实现与外部环境中化学物质的交换,维持体液的水盐平衡 体温调控系统,严冬中的绵羊,结构与功能的统一,动物体内具有维持内环境相对稳定的动态平衡调控系统,9 动物的结构、功能和发育（上）,9.2 消化系统与排泄系统 哺乳动物的营养需求 摄食、消化与吸收 水盐的调节 排泄系统及排泄过程,糖类、脂肪、蛋白质、维生素、矿质元素和水等是几大类最重要的营养物质。,哺乳动物的营养需求,哺乳动物的营养需求,提供生命活动所需要的能量 提供各种物质合成的原料如氨基酸-蛋白质、维生素、矿质元素 完成动物的生理功能如矿质元素,消化是食物在消化系统中被分解成动物细胞能够吸收的小分子的过程 动物不能利用大分子 分子太大，不能通过血管壁 食物中的大分子不能直接构成细胞的成分,摄食、消化与吸收,食物的营养成分通过消化作用后形成的这些小分子单体为动物体及其生命活动提供了结构原料和能源。,所有的生命都利用相同的小分子单体,人体的消化系统由消化道和消化腺组成。 消化道的主要部分是口、舌、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门。 消化腺包括唾液腺、胰腺和肝脏。,摄食、消化与吸收,食物进入口腔时，牙齿、舌和唾液腺相继发挥功能： 牙齿对食物进行咬断、咀嚼，起物理消化作用，使被粉碎的食物易于吞咽，同时增大食物与消化酶的接触面积。,摄食、消化与吸收,舌是具有敏感味觉的肌肉器官 唾液腺分泌唾液，含糖蛋白和淀粉酶，它们分别起润滑食物、保护口腔、帮助食物下咽和水解食物中淀粉的作用。,摄食、消化与吸收,食道是肌肉管道，通过反复收缩和舒张，可以将食物挤压至胃。 进食时咽喉上下运动控制食道和气管的交替开通,摄食、消化与吸收,胃是人和哺乳动物最主要的消化器官，可分泌胃酸和胃蛋白酶原。 胃通过反复收缩运动，碾磨搅拌食物形成酸性食糜。 胃的功能: 反刍类动物的胃分为瘤胃、网胃、瓣胃和皱胃4室。,摄食、消化与吸收,小肠是人和哺乳动物最主要的消化吸收器官 小肠的形态结构特点非常适合完成营养吸收功能,摄食、消化与吸收,食物经消化分解形成的葡萄糖、氨基酸等小分子物质穿过绒毛上皮细胞后进入毛细血管，然后再汇集到直接通向肝脏的血管。 血液将食物分子输送到肝脏，肝脏可以把多种营养物质转换成机体所需的新物质，而且还具有调节蛋白质代谢、血糖浓度平衡、脂肪的分解和转换等许多重要功能。 肝脏有贮存营养物质、解毒、吞噬衰老的红细胞、产热等重要功能。 营养物质经肝脏作用后通过血液循环输送到心脏，心脏再将含有营养物质的血液送到身体的各个部位。,水的功能：体液的组成成分；介质和参与生化反应 体液的性质:咸味，无机盐离子 平衡：调节进出水量；排除代谢废物 陆生动物主要靠控制饮食和排泄、呼吸和出汗来调节体内的水盐平衡。 水生动物有调节体内水盐平衡并稳定内环境的特殊机制,水盐平衡的调节,动物体的新陈代谢活动不断产生身体不需要或有毒的代谢废物，其中主要包括蛋白质分解产生的含氮废物等。 代谢废物排出体外的过程称为排泄，它是一个需要消耗能量的过程。 哺乳动物的排泄途径包括呼吸排出CO2、出汗和由肾脏排出尿液等。,排泄系统和排泄过程,排泄,通过肾脏以尿液的形式排出的代谢废物即主要是含氮废物的排泄。,排泄,水生生物：含氮废物转变为氨向周围水中扩散，氨对动物环境有毒，而水生动物有足够的水稀释代谢废物氨。 陆生动物：无足够的水将体内的氨稀释到无害程度，被肝脏分泌的酶转化为无毒害的尿素，其虽不象氨那样有毒，但仍需要溶解在一定量的水中。 昆虫、大多数爬行类以及鸟类可以将氨转变成尿酸（不溶于水，节水）而直接排出体外。,人和哺乳动物的排泄器官包括肾、输尿管、膀胱和尿道 肾由肾单位、集合管和少量的结缔组织组成。 肾单位是肾脏最基本的功能结构。肾单位包括相互连通的肾小体、弯曲的肾小管以及与之结合的毛细血管网。,排泄,肾单位包括相互连通的肾小体（肾小球、肾小囊）、弯曲的肾小管以及与之结合的毛细血管网。 尿在肾单位中的生成过程：重吸收、分泌和浓缩。,排泄,肝脏支持肾的调节功能，可以将NH3转变成尿素通过肾排出体外,9 动物的结构、功能和发育（上）,9.1 动物体的结构对功能的适应性 9.2 消化与排泄系统 9.3 呼吸与循环系统 动物的呼吸系统 人体内的气体交换过程 动物的血液循环系统 人体的血液循环 血液 9.4 化学信号、神经系统、感觉与运动 9.5 免疫系统与疾病防御 9.6 繁殖与胚胎发育,动物的呼吸过程是不断吸进O2、呼出CO2的过程。,动物的呼吸系统,低等无脊椎动物大多数都没有专门的呼吸器官，它们只靠体表与外界环境进行气体交换。较高等的无脊椎动物开始，已经出现了专门行使呼吸功能的器官。 鱼类鳃、陆生动物肺。 陆生脊椎动物呼吸三个阶段：肺泡血液细胞,人的呼吸系统包括：鼻、咽、喉、气管、支气管、肺等器官。,人体内的气体交换过程,呼吸运动,肺活量 O2分压和CO2分压 肺部的O2向血液中扩散，流动的血液通过心脏再向各组织扩散；组织中的CO2先向血液扩散，血液经过心脏然后将CO2带进肺部，最终由呼吸道呼出 血红蛋白的作用 ：携带氧气，受氧分压、PH值 、 CO2分压的影响。,人体内的气体交换过程,呼吸作用的改变受中枢神经系统和血液中化学物质的调节和自我控制的。 人体的呼吸调节中枢位于脑桥和延髓中 调节中枢根据血液中PH值的变化调节呼吸作用 氧传感器接收信号，中枢调节,人体内的气体交换过程,较原始的无脊椎动物体内没有血液循环系统 （如腔肠动物）,纽虫（扁形动物与环节动物之间）的血管 开放式循环系统 特征是：血液从心脏流入血管，然后流入血腔，内脏浸于血液中；血腔中的血液经过组织间隙，再从另外一端血管流回到心脏。,动物的血液循环系统,血液循环系统的演化,动物的血液循环系统,血液循环系统的演化,封闭的循环系统：血液与间隙体液分开，被限制在血管中循环流动。 鱼类：单循环,两栖类动物：不完全双循环 爬行类：不完全的双循环 人类、哺乳动物以及鸟类： 完全的双循环,室 房,动物的血液循环系统,室,房,血液循环定义 血液循环是由肺循环和体循环组成的周而复始的交替过程。,人体的血液循环,循环系统中血液的循环,动物和人体的血管分为动脉、小动脉、静脉、小静脉和毛细血管等。,人体的血液循环,循环系统中血液的循环 血管,心脏是一个由心内膜、心肌层和心外膜组成的中空的肌肉性器官,人体的血液循环,循环系统中血液的循环 心脏,人体血压和血液流速在靠近心脏的主动脉处最高，在血液进入小动脉处急剧下降，保证了毛细血管中血液流动的稳定性，有利于血液与毛细血管外的体液及细胞间的物质交换。,人体的血液循环,循环系统中血液的循环 血压,血压降低到接近零的静脉血是如何回到心脏的呢？,血液,血液 组成,血液,血液 血管破损时凝血的过程和一般原理,血液与循环,血液输血与血型,人的血型及安全输血的范围,本章摘要（上）,动物组织分为上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织。一般脊椎动物的器官系统包括骨骼、皮肤、消化、呼吸、循环、淋巴和免疫、排泄、内分泌、神经、肌肉、生殖等系统。 人体的消化系统由消化道和消化腺组成。食物由口腔进入，经食道到达胃，被分解为更小的化学物质。消化作用主要在胃和小肠中进行。肝脏可以分泌胆汁进入小肠，帮助脂肪的消化。 呼吸系统是人体与外界环境进行气体交换的器官组合。它为血液提供O2，同时排出细胞