生命活动的调节Word文档格式.docx

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一般作用于特定的器官（与特定细胞膜表面的受体蛋白结合，引起特定细胞代谢的变化）

蛋白质类、固醇类、氨基酸衍生物等

生长激素、甲状腺激素、腺岛素等

三、生长素

（一）生长素的发现：

是在研究植物向光性过程中发现的。

从发现过程可以得出如下结论：

作用

顶端

1、生长素产生的部位②、感受光刺激的部位

③、受单侧光照射时，生长素横向运输的部位

顶端下面一段

①、生长的部位（生长素作用的部位）

②、生长素极性运输的部位

③、向光弯曲的部位（生长素分布不均匀的结果）

（二）、生长素的产生、分布和运输

1、产生：

在植物体内，生长素主要由叶原基、嫩叶和正在发育着的种子中产生。

成熟的叶片和根尖虽然也产生生长素，但数量很少。

2、分布：

生长素主要集中在生长旺盛的部位，如胚芽鞘、芽和根尖分生组织、形成层、受精后的子房和幼嫩的种子等，而趋向衰老的组织和器官中则含量较少。

3、运输：

极性运输（即只能从植物体的形态学上端向下端运输，而不能倒转过来运输），。

横向运输，主动运输。

如右图所示：

植物的向光性能说明哪些问题？

①、单侧光引起胚芽鞘生长分布素不均匀，背光侧多，向光侧少，说明生长素在胚芽鞘尖端有横向运输；

②、发生弯曲生长的部位在尖端的下面一段，说明生长素有极性运输的特性；

③、生长素分布较多的一侧细胞纵向伸长生长快，反之则慢，说明生长素的作用与浓度有关。

④、植物茎向光性产生的原因：

外因是单侧光照射，内因是生长素的分布不均匀。

如何用实验证明生长素的运输有极性运输的特性？

（2001年理综）有人设计了下列实验，试图证明“生长素（IAA）在植物体内的运输，主要是从植物形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输（如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输）”。

一、材料用具：

胚芽鞘、琼脂、刀片等。

二、方法、步骤与结果：

（一）制备琼脂块如右图

（二）取一段胚芽鞘中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块如右下图

（三）取步骤

（二）下面琼脂块（a）的一部分放在去尖端的胚芽鞘的一侧，如下图

三、结论：

以上实验证明了“生长素（IAA）在植物体内的运输主要是从植物体形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输。

”

我们认为，仅用该实验步骤

（一）

（二）（三）还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。

解析：

本题结合生长素的运输方向、实验设计等知识点，综合考查了运用多种形式描述生物学现象，使用恰当的方法验证生物学事实并对结果进行分析的能力。

解题时应明确题意，首先分析题目已给出的方法、步骤和结果，关键是找出实验设计中不严密的地方：

“以上实验步骤

（一）

（二）（三）还不足以严密论证以上结论”，那就需要再仔细地研究一下“结论”到底包括哪几个方面，步骤

（一）

（二）（三）已经证明了什么，尚有哪一点未得到论证。

显然，这一未得到论证之处便是本题要求解决的问题。

本题结论是“生长素（IAA）在植物体内的运输主要是从植物形态学上端（顶端）向下端（基端）运输，而不能倒转过来运输”，包括前后两部分，前一部分“生长素（IAA）在植物体内的运输主要是从植物形态学上端（顶端）向下端（基端）运输”在实验中已得到证实，而后一部分“不能倒转过来运输”尚未得到论证，即所谓不严密之处。

然后考虑论证方法：

题目中已有的方法步骤是继续解题论证的基础，也是答题叙述的模板，即可用文字、图示两种方法答题。

答案：

补充方法——步骤与结果

（一）：

另取一段胚芽鞘中间部分倒放。

上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块如下左图。

补充方法——步骤与结果

（二）：

取补充步骤

（一）下面琼脂块（b）的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧如下右图。

如何证明在胚芽鞘的尖端生长素能横向运输？

如右图所示，将燕麦胚芽鞘尖端切下，放在中间插有云母片的琼脂块上，单侧光照射一段时间后，检验发现A侧含生长素多，B侧少。

说明生长素能横向运输。

如何用实验证明生长素的运输是一个主动运输的过程？

①、用呼吸阻断剂处理胚芽鞘，生长素的运输停止，胚芽鞘的生长也停止；

②、顶端优势现象也能说明生长素进行主动运输。

（三）、生长素的生理作用及特点

1、作用

浓度

生理作用

实践应用

典型例证

低浓度

（适宜浓度）

促进生长

①、促进扦插的枝条生根

②、促进果实发育，培育无籽果实，如：

无籽番茄、黄瓜、辣椒等

③、防止落花落果

茎的向光性

高浓度

抑制生长

①、果树整枝修剪、打顶，棉花等摘心

②、田间除草

顶端优势

2、特点：

（原因：

与生长素的浓度和植物器官种类等有关）

（1）、两重性：

一般说来，低浓度的生长素可以促进植物生长，而高浓度的生长素可以抑制植物生长。

（2）、同一植物的不同器官对生长素浓度的反应不一样。

植物不同的器官对生长素最适浓度的要求是不同的如下图所示。

根的最适浓度约为10-10mol／L，芽的最适浓度约为10-8mol／L，茎的最浓度约为10-5mol／L。

在生产上常常用生长素的类似物（如萘乙酸、2，4-D等）来调节植物的生长如生产豆芽菜时就是用适宜茎生长的浓度来处理豆芽，结果根和芽都受到抑制，而下胚轴发育成的茎很发达。

一般地说，根→芽→茎对生长素的敏感性依次降低。

每一种器官都有一个促进生长的最适宜的生长素浓度，在适宜浓度范围内，随着浓度的增大，对生长的促进作用逐渐增强；

超过最适浓度后，再加大生长素的浓度，对生长的促进作用逐渐减弱；

当浓度增大到一定的临界线后，再继续增大则会对生长起抑制作用。

促进茎生长的最适浓度对芽和根具有抑制作用；

同样，促进芽生长的最适生长素浓度也对根具有抑制作用。

生长素对不同器官的作用不一样，因此浓度的高低也具有相对性。

10-8mol/L是芽生长的最适浓度，在此浓度时对芽生长的促进作用最强，也能促进茎的生长，因此10-8mol/L对芽和茎来讲属低浓度范围，而对根来讲则属高浓度，不仅不促进根的生长，反而会抑制根的生长。

说明：

1、生长素作用的原理：

（1）、生长素对生长的促进作用主要是通过提高细胞壁的伸展性来促进细胞的伸长，对细胞的分裂影响很小。

植物感受光刺激的部位是在茎的尖端，但弯曲的部位是在尖端的下面一段，这是因为尖端的下面一段细胞正在生长伸长，是对生长素最敏感的时期，所以生长素对其生长的影响最大。

生长素对趋于衰老的组织是不起作用的，对生长素最敏感的器官是根。

（2）、生长素能够促进果实的发育和扦插的枝条生根的原因是：

生长素能够改变植物体内的营养物质分配，在生长素分布较丰富的部分，得到的营养物质就多，形成分配中心。

生长素能够诱导无籽番茄的形成就是因为用生长素处理没有受粉的番茄花蕾后，番茄花蕾的子房就成了营养物质的分配中心，叶片进行光合作用制造的养料就源源不断地运到子房中，子房就发育了

2、向光性：

引起植物向光性的外界刺激是单侧光。

调节过程是：

单侧光引起生长素在背光一侧比在向光一侧分布多，背光一侧的细胞纵向伸长生长得快。

（外因是单侧光照射，内因是生长素的分布不均匀）

3、顶端优势：

植物的顶芽优先生长，而侧芽生长受抑制的现象。

原因是顶芽产生的生长素向下运输，积累在侧芽部位，使侧芽生长受到抑制的缘故。

具体说来就是：

植物茎生长的顶端优势是由植物对生长素的运输特点和生长素生理作用的两重性两个因素决定的，植物茎的顶芽是产生生长素最活跃的部位，但顶芽处产生的生长素浓度通过主动运输而不断地运到茎中，所以顶芽本身的生长素浓度是不高的，而在幼茎中的浓度则较高，最适宜于茎的生长，对芽却有抑制作用。

越靠近顶芽的位置生长素浓度越高，对侧芽的抑制作用就越强，这就是许多高大植物的树形成宝塔形的原因。

但也不是所有的植物都具有强烈的顶端优势，有些灌木类植物顶芽发育了一段时间后就开始退化，甚至萎缩，失去原有的顶端优势，所以灌木的树形是不成宝塔形的。

由于高浓度的生长素具有抑制植物生长的作用，所以生产上也可用高浓度的生长素的类似物作除草剂，特别是对双子叶杂草很有效。

4、无籽番茄与无籽西瓜

原理

遗传物质

生长素的使用

无子番茄

生长素促进果实的发育

没改变（染色体数目没有变化）

在没有受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素（或类似物）

无子西瓜

染色体变异（人工诱导多倍体）

改变（含有三个染色体组）

三倍体植株开花后，授以二倍体植株的花粉，由二倍体植株的花粉提供子房发育所需的生长素

番茄的无籽性状能否遗传？

（不能）；

若取这种番茄的枝条扦插，长成的植株所结的果实是否有种子？

（有）。

取无籽西瓜的枝条扦插，无籽性状能否遗传？

（能）；

扦插后长成的植株其雌蕊的子房壁的细胞含有几个染色体组？

（3个）。

5、生长素与生长素类似物

生长素的类似物：

常见的生长素的类似物有萘乙酸和2，4—D等。

利用生长素类似物处理植物的效果比天然的生长素有效，而且能够长时间起作用。

原因是：

植物体内天然的激素有一个代谢的过程，合成与分解保持着一种动态的平衡。

当使用天然的生长素处理植物体时，生长素的量就超过其体内正常的水平，此时植物体内分解生长素的酶就会迅速地将多余的生长素分解掉，以维持正常的激素水平。

人工合成的生长素的类似物，具有生长素的作用，但植物体内没有分解它的酶（酶有专一性），所以可以长时间发挥作用。

6、茎的背地性，根的向地性

（1）、原因：

茎背地生长

地心引力→生长素分布不均→生长不均匀

根向地生长

（2）、各侧的浓度：

C侧>

A侧；

D侧>

B侧

A侧快于C侧→根向地性

（3）、各侧生长情况：

D侧快于B侧→茎背地性

（4）、从根的向地性与茎的背地性可知根的正常生长要求的生长素浓度较茎的正常生长要求的生长素浓度低，即根对生长素的敏感性强，其次是芽，再次是茎。

向光性

茎背地性

根向地性

（5）、结合向性运动的产生可总结出非生物因素对生长素分布不均匀的影响：

单侧光

→生长素分布不均→生长不均→

地心引力

另外：

顶端优势现象可以说明是生物因素也能导致生长素分布不均，即顶芽产生的生长素运输到侧芽使侧芽生长素浓度高于最适浓度而抑制侧芽生长，顶芽正常生长→顶端优势。

注意：

在太空失重状态下，由于失去了重力作用，所以茎的生长也就失去了背地性，根也失去了向地性的特性。

但茎生长的顶端优势仍然是存在的，生长素的极性运输不受重力影响。

四、其他植物激素

激素类型

赤霉素

细胞分裂素

脱落酸

乙烯

合成部位

幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩组织

正在进行细胞分裂的幼嫩根尖

幼嫩或衰老的绿色组织中都能合成

植物体的各个部位都能产生

生理功能

促进细胞的伸长；

解除种子、块茎的休眠并促进萌发等作用

促进细胞分裂；

诱导芽的分化；

防止植物衰老

抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；

促进植物进入休眠；

促进叶的果实的衰老、脱落

促进果实成熟；

促进器官脱落；

促进多开雌花

脱落酸是一种生长抑制剂。

它能抑制植物的细胞分裂，也能抑制种子的萌发，特别是对于大麦、小麦种子萌发的抑制作用更为明显。

此外，据报道，植物之所以有向光性，不但因为它的背光一侧生长素含量增加，而且还因为它的向光一侧所含的抑制激素——脱落酸含量增加。

脱落酸还能促进叶片等的衰老和脱落。

在温带地区的秋末冬初，日照变短，落叶树纷纷落叶，棉铃在未成熟以前常常大量脱落，这些都与脱落酸的作用密切相关。

五、植物激素间的相互作用

植物生命活动调节的基本形式是激素调节。

植物的生长发育过程中不是受单一激素的调节，而是由多种激素相互协调、共同调节的。

在植物生长发育的过程中，任何一种生理活动都不是单一激素的控制，而是各种激素相互作用的结果。

也就是说，植物的生长发育过程，是受多种激素的相互作用所控制的。

例如，细胞分裂素促进细胞增殖，而生长素则促进增殖的子细胞继续增大。

又如，脱落酸强烈地抑制着生长，并使衰老的过程加速，但是这些作用又会被细胞分裂素解除。

再如，生长素的浓度适宜时，促进植物的生长，同时开始诱导乙烯的形成。

当生长素的浓度超过最适浓度时，乙烯的含量增加，而当乙烯对细胞生长的抑制作用超过了生长素促进细胞生长的作用时，就会出现抑制生长的现象。

研究激素间的相互关系，对于生产实践有着重要的意义

第二节动物生命活动的调节

知识体系

一、体液调节

人和高等动物生命活动的调节有两种形式：

神经调节和体液调节，其中以神经调节为主。

（一）、体液调节的概念：

某些化学物质（如激素、组织胺、CO2、H+等）通过体液的传送来调节机体的生理功能的调节方式。

体液调节的主要内容是激素调节。

（二）、其它化学物质的调节

1、参与调节的化学物质：

组织胺、CO2、H+等。

2、CO2的调节作用：

二氧化碳是调节呼吸的有效生理刺激。

人体细胞在进行呼吸作用时是吸入氧气，放出二氧化碳，二氧化碳释放到血液，通过血液循环运输到肺泡，再通过呼吸运动排出体外。

尽力屏气一分钟后，血液中的二氧化碳不能及时通过呼吸运动排出体外，肺泡气中的二氧化碳含量会迅速升高，动脉血液中的二氧化碳含量也随之升高，这样就形成了对呼吸中枢的有效生理刺激，呼吸中枢兴奋，呼吸加深加快，肺的通气量也增大，从而加快对二氧化碳的清除，使肺泡气和动脉血中的二氧化碳维持在正常水平。

在给危重病人接氧气时，一定要在氧气中混有一定量的CO2，因为少量的CO2对呼吸中枢具有兴奋作用。

（三）、动物的激素调节

1、动物激素的种类和生理作用

分泌器官或结构

激素名称

化学

本质

主要生理功能

下丘脑

①、促甲状腺激素释放激素

肽或蛋白质

促使垂体合成和分泌促甲状腺激素

②、促性腺激素释放激素

促使垂体合成和分泌促性腺激素

③、抗利尿激素

促进肾小管和收集管对水分的重吸收

垂体

①、促激素（促甲状腺激素、促性腺激素、促肾上腺皮质激素等）

促进相关腺体正常生长发育，调节相关腺体激素的合成和分泌

②、生长激素

促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长

③、催乳素

调控某些动物对对幼仔的照顾行为，促进哺乳动物乳腺的发育和泌乳，促进鸽的嗉囊分泌鸽乳等

甲状腺

甲状腺激素

氨基酸的衍生物（含I）

促进新陈代谢和生长发育（尤其对中枢神经系统发育和功能具有重要影响）,提高神经系统兴奋性

肾上腺

肾上腺皮质

醛固酮

固醇类

调节水、无机盐代谢，有“保钠排钾”和保水作用；

肾上腺髓质

肾上腺素

氨基酸衍生物

促进肝糖元分解为葡萄糖,使血糖浓度升高

胰

岛

胰岛

A

细胞

胰高血糖素

蛋白质

强烈促进肝糖元分解，促使非糖物质转化成葡萄糖，使血糖浓度升高

胰岛B

胰岛素

促进糖元合成、葡萄糖氧化分解和转变成脂肪；

抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖。

从而降低血糖浓度。

性

腺

睾丸

雄性激素（主要由睾丸分泌）

促进雄性生殖器官发育和精子生成，激发维持男性第二性征

卵巢

①、雌性激素（主要由卵巢分泌）

促进雌性生殖器官发育和卵子生成，激发维持女性第二性征和正常的性周期

②、孕激素

促进子宫内膜和乳腺的发育，为受精卵着床和泌乳作准备

（1）、甲状腺激素

碘是甲状腺合成甲状腺激素的原料，没有碘就不能合成甲状腺激素，此时体内的甲状腺激素不足，通过反馈调节，垂体分泌过多的促甲状腺激素，就有可能使甲状腺的腺泡组织增生而出现甲状腺肥大。

在我国有许多地区（特别是毁林开荒水土流失严重的地区，土壤中的碘流失严重）的食物和饮水中缺碘，这些地区的甲状腺肥大的发病率很高，这种病称为地方性甲状腺肿。

甲状腺激素对人体的发育是至关重要的，特别是对大脑发育的影响，幼儿期缺甲状腺激素对大脑造成的智力损害是不可逆的。

所以幼年时缺少甲状腺激素不仅器官发育不良，身体不长，而且智力低下，称为呆小症（上述地区还会发生地方性呆小症）。

如果地区性食物中缺碘，就会因碘缺乏而造成智力伤害。

我国为消除因碘缺乏造成智力伤害从1995年起实行了“食物加碘”战略。

（2）、性激素

性激素是属于类固醇激素，主要分为两类：

雌性激素是由雌性动物的卵巢分泌的，作用是促进雌性生殖器官的发育和卵细胞的形成，激发并维持雌性动物的第二性征和正常的性周期；

雄性激素是由雄性动物的精巢（或睾丸）分泌的，作用是促进雄性动物生殖器官的发育和精子的生成，激发并维持雄性动物的第二性征。

第二性征是指两性在体表上的差异，即雄性动物具有某种特征而雌性动物无此相应特征，第一性征是两性在生殖器官上的差异。

公鸡和母鸡生殖腺的阉割和移植实验就证明了性激素具有激发并维持动物第二性征的作用。

性激素分泌的调节也类似于甲状腺激素负反馈调节过程。

体育运动中运动员禁用的兴奋剂就是类固醇激素或类固醇激素的类似物。

长期服用兴奋剂会干扰体内正常的内分泌功能，对健康不利，也违背体育比赛的公平竞争原则。

（3）、胰腺

胰腺分为内分泌部和外分泌部两部分，外分泌部属于消化腺。

内分泌部是分散在胰腺组织中的许多孤立的细胞团称为胰岛，有多种细胞组成，其中重要的是胰岛A细胞和胰岛B细胞其作用分别是分泌胰高血糖胰岛素和胰岛素，其分泌的调节过程不受垂体的直接控制，而受植物性神经的调节：

当交感神经兴奋时，可抑制胰岛素的分泌，而促进胰主高血糖素的分泌；

当副交感神经兴奋时促进胰岛素分泌而胰高血糖素的分泌。

（4）、生长激素

生长激素是由垂体分泌的一种含有191个氨基酸组成的一条多肽链，实际也是一种蛋白质。

生长激素的生理作用主要是促进幼小动物的生长，对发育几乎没有影响。

生长激素也能促进体内蛋白质的合成，抑制蛋白质的分解，提高对糖类和脂肪的利用率。

人在幼年时缺少生长激素会得殊儒症，患者身材特别矮小，但智力是与常人一样的。

如果幼年时生长激素分泌过多会使生长速度过快而身材特别高大，称为巨人症。

成年人分泌过多会使关节软骨、关节头、短骨等处的骨组织增生，从而使关节活动不灵活，甚至不能活动，这种病称为肢端肥大症（生长素与生长激素的区别：

生长素是由植物体的一定部位产生的，是可促进植物生长的植物激素，其成分是吲哚乙酸；

生长激素是由垂体分泌的，促进动物个体生长的动物激素，其成分是多肽。

）

（5）、外分泌腺和内分泌腺

外分泌腺是有导管的，腺细胞的分泌物进入导管，通过导管排到腺体外，如胰腺的外分泌部、唾液腺、汗腺、皮脂腺等。

内分泌腺是没有导管的腺体，其腺细胞的分泌物直接进入血液，通过血液运输到其他的器官并在那里发挥效应，如胰腺的内分泌部——胰岛，还有甲状腺、垂体等。

2、激素分泌的调节

（1）、机体调节内分泌活动的枢纽：

下丘脑中有些神经元不仅能传导兴奋、接受中枢神经系统的控制，而且能分泌激素。

即下丘脑的某些神经元细胞可以接受来自大脑的神经冲动，并能把神经冲动转换成激素释放。

具体地说就是：

下丘脑的某些神经元能分泌促激素释放激素，促进垂体分泌促激素，促激素再分别作用于相关的腺体，相关的腺体再分泌相应的激素从而调节各项生命活动。

因此下丘脑是联系神经系统和内分泌腺的中间环节，并通过垂体调节其它内分泌腺的活动，是机体调节内分泌活动的枢纽。

（2）、方式：

反馈调节

激素的分泌受神经和体液的调节。

当体外环境条件发生变化时，传入中枢神经系统的信号经过分析和综合作用以后发出神经冲动，可以直接控制某些内分泌腺的分泌，也可以通过下丘脑、垂体间接控制某些内分泌腺的分泌。

血液中激素的正常含量主要是通过反馈调节来完成的。

（3）、过程：

激素

3、相关激素间的关系（对某一生理活动的调节，都是由多种激素相互协调、相互作用共同完成的。

激素的作用有的是相互增强作用，有的则是相互拮抗。

（1）、协同作用：

是指不同激素对同一生理效应都发挥作用，从而达到增强效应的结果。

如：

生长激素和甲状腺激素对生长发育的作用；

胰高血糖素和肾上腺素对血糖浓度的调节。

（2）、拮抗作用：

拮抗作用是指不同激素对某一生理效应发挥相反的作用。

如；

胰岛素和胰高血糖素、肾上腺素对血糖浓度的调节作用。

1、激素和酶的关系

激素和酶都是由生物体内的活细胞产生的，酶一般都是蛋白质，但激素不一定是蛋白质，如胰岛素、生长激素是蛋白质，但性激素不是蛋白质。

酶的生理功能是催化生物体内的各种化学反应，使生物体内的各种化学反应能够顺利进行，激素的生理功能是与特定器官细胞表面的受体蛋白结合，从而对其各种化学反应进行调节，促进或抑制这些反应的过程，从而达到某种生理效应。

酶

性质

蛋白质、固醇类等

绝大多数是蛋白质，少数是RNA

产生

内分泌腺细胞

机体内所有活细胞

随血液循环到达相应的组织器官

在细胞内（主要）或分泌到细胞外

调节其生理生理活动

催化特定的化学反应

作用条件

与神经系统密切联系

受温度、PH等因素制约

2、探究动物激素作用的实验方法

（1）、材料选择：

一般应选择生长发育周期短、生理变化显著的小型动物。

如蝌蚪

（2）、常用方法：

①、注射法及饲喂法：

通过注射或饲喂某种激素使受试动物发生异常生理变化，从而验证某些激素的生理功能。

过程：

给正常的蝌蚪喂含甲状腺激素制剂的饲料或在其生活的水中加入甲状腺激素。

结果：

蝌蚪短时间内发育成了一个小型的青蛙。

分析：

蝌蚪体内的甲状腺激素含量过高。

结论：

甲状腺激素能促进幼小动物的发育。

②、切除法：

切除动物的某种内分泌腺，通过观察该动物的异常反应来验证该腺体所分泌激素的功能。

手术摘除小狗的甲状腺。

小狗出现身体臃肿，行动呆笨迟缓，精神萎靡，食欲不振，身体发育停止等症状。

甲状腺激素在体内含量减少。

甲状腺激素能促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性，促进动物发育。

③、移植法：

将某种内分泌腺从一动物移植到无该腺体的另一同种动物体内，观察其重量变化，以验证该腺体所分泌激素的功能。

过程1：

把公鸡和母鸡阉割。

现象：

都逐渐丧失各自的第二性征。

性腺能维持第二性征。

过程2：

把公鸡的睾丸、母鸡的卵巢分别移植到阉割过的母鸡和公鸡体内。

丧失第二性征的