生命科学导论5-生物体内的信息传递

4）神经递质及其效应
神经递质由突触前细胞释放，通过受体作用于突 触后细胞，引起突触后细胞的反应。
神经递质＋受体(神经细胞) 直接/间接打开离子通道，改变膜电位
神经递质+受体(肌细胞或腺细胞) 产生第二信使，改变内代谢引起收缩或排放等
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生物体内的信息传递
与受体结合
离子通道 直接打开离子通道
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2、生物体内部的信息协调
生物体不仅接受外界环境的信息，用以调整内 部的代谢、动作与行为，而且，生物体内部组 织器官之间，亦不断的发出和接受信息，以协 调整体的代谢状态。
临时应变或未雨绸缪!
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3、信息传递方式
每个生物体都是信息发送源，又是信息接受体 信息的发送包括： （物理的）形体动作、光、声等 （化学的）气味、神经递质、激素等
同一种群个体之间 雄性和雌性之间信息交流 猎食者和猎物之间
信息交流
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生物体内的信息传递
美洲猎豹用撒尿 标记自己的领地
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生物体内的信息传递
雄孔雀向雌孔雀做求偶
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蚜虫接受警戒信号后逃避危险
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3）神经冲动在突触的传导
神经冲动沿着轴突, 基本上都是按照引起 邻段发生动作电位方式向远端传播，到了突触 的地方，如何跨越两层细胞膜之间的空隙，传 向后一个细胞?
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跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方式：
间隙 传导 逆向
电突触 2 nm 电位 可以
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物理信息：蝙蝠靠发送超声波，折回后，再接受，来探路
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生物体内的信息传递
生物体不仅接受外界环境的信息，用以调整内 部的代谢、动作与行为，而且，生物体内部组 织器官之间，亦不断的发出和接受信息，以协 调整体的代谢状态。
这一讲的主要内容集中在： 协调个体内部的生物信息传递过程。
➢ 通常，在小球后面，紧紧 靠着另一个神经元的树突 或细胞体，或紧紧靠着一 个效应细胞（例如肌肉细 胞或腺细胞）的细胞膜。
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突触的种类 化学突触：通过化学物质来刺激效应细胞的突触 电突触：通过生物电来刺激效应细胞的突触
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单选题 2分 神经元细胞内特有的细胞器是： A 中心体 B 尼氏体 C 巴氏小体 D 触觉小体
➢ 动作电位的产生，意味神经冲动的产生。
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动 作 电 位 坐 标 图
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动 作 电 位 坐 标 图
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动作电位的产生的特点：
➢ 全或无：刺激强度不够，不产生动作电位，刺激达到 或超过有效强度（阈值），动作电位恒定为+35 mV。
三、激素系统的信息传递
四、神经与激素配合作用控制体内稳态
三、激素系统和细胞信息传递
➢ 激素系统原来一直称为内分泌系统, 由各种内分泌 系腺组成。
➢ 激素系统的主要功能是保持生物体个体内部的协 调运作。
➢ 人的内分泌系统及内分泌腺包括：下丘脑、松果 体、脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胸腺、肾上腺、 胰腺、性腺（男性为睾丸，女性为卵巢）等。
➢ 神经元在突触处释放化学物质，称为神经递质。 ➢ 突触后细胞的细胞膜上有特殊受体，与神经递质
特异结合而使神经冲动的信号传播下去。 ➢ 化学突触的前后两层细胞膜之间间隙较大，约20
nm。 ➢ 化学突触常见于高等动物，如：脊椎动物，人体。
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的膨大部分，细胞体含细 胞核和线粒体、高尔基体、 尼氏体等。尼氏体是粗面 内质网和游离核糖体的混 合物。
细胞体的表面膜有接 受刺激功能。
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2）树突：短
分支的突起。 树突的功能是 接受刺激，传 入刺激。
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3）轴突：每个神经元，一
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3、神经冲动的产生和传导
1）静息电位 神经元在静息状态时，即未接受刺激，未发生
神经冲动时，细胞膜内积聚负电荷，细胞膜外积聚 着正电荷，膜内外存在着-70 mV 电位差。
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造
成
静
钠离子
息
通道
电
位
的
原来自百度文库
因
钾离子 通道
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肾上腺
功能：分泌肾上腺素和去甲肾上腺素
肾上腺素：使心脏收缩力上 升，心脏、肝及筋骨的血管 扩张。在药物上，用作救心 药，在心脏停止时用来刺激 心脏，或是哮喘时扩张气管。
去甲肾上腺素：也能显著地增强心肌收缩力，使心率增快； 使小动脉强烈收缩，引起外周阻力明显增大而血压升高， 故临床常用作升压药。
提交
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二、神经系统的信息传递
1、神经系统协调生物体对外界的反应 无大脑参与的简单反应——膝跳反射
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神经中枢
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大脑参与的复杂反应——例如逃避反应
人的神经系统是世界上最复杂、最精密的信息处理系统。
与受体结合
离子通道
间接打开离子通道
若
突 神触 经后 递细 质胞 与是 受神 体经 结细 合胞 可
改
变
电
位
神经递质
肌肉细胞
收缩
心肌细胞 分泌细胞
舒张 分泌
若
突 同触 一后 神细 经胞 递是 质肌 可细 引胞 起或 不腺 同细 反胞 应
迄今已发现的神经递质已有二十几种，大多数 是一些有机小分子。还发现一些小肽类物质，作用 于神经细胞，调节神经细胞对神经递质的感受性， 称为神经调节物。
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脑垂体
脑垂体分泌如下激素：
促甲状腺激素：控制甲状腺，以促进甲状腺激素合成与 释放； 促肾上腺皮质激素：控制肾上腺皮质，促进肾上腺皮质 激素合成与释放； 黑色素细胞刺激素：控制黑色素细胞，促进黑色素合成； 促性腺激素：控制性腺及其生长发育，调节性激素的合 成和分泌；
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人体11个功能系统：
神经系统、激素系统、肌肉系统、骨骼系统、 循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、 生殖系统、免疫系统、皮肤系统
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巨结肠病
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人体协调内部的生物信息过程主要 涉及两个系统：
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1、内分泌腺及其作用
甲状腺：人体最大的内分泌腺，主要功能是合成甲状 腺激素，调节机体代谢； 甲状旁腺：位于甲状腺附近，分泌甲状旁腺素，功能 为调节钙的代谢，维持血钙平衡； 胸腺：位于胸腔，产生T淋巴细胞，分泌胸腺激素及 激素类物质，调节免疫机能； 胰腺：位于腹部深处，分泌的胰液中的好几种消化酶 在食物消化过程中起主要作用，特别是对脂肪的消化；
➢ 快速产生：动作电位的产生很快，大约仅需1ms时间。 ➢ 快速传播：动作电位一经产生，很快从刺激点向两侧
传播，传播速度可达100m/S。
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神经纤维的某一点受刺激 后，产生动作电位，使膜 电位反极化。此处与其相 邻的一段神经纤维间存在 电位差，造成局部电流， 使相邻的一段神经纤维的 细胞膜内外电位差减小， 当达到阈电位(-50mV)后可 引发此段神经纤维的动作 电位。由此神经冲动就可 以在一根神经纤维上传递。
➢ 90%以上的神经元 胞体都分布在脑和 脊髓中；
➢ 脊髓的功能：①传 导，将周围神经传 过来的冲动传递给 脑，或将脑的指令 传递给身体各部； ②反射中心。
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单选题 2分
负责呼吸和心跳的脑结构是：
A 大脑 B 小脑 C 脑干 D 脑垂体
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化学突触 20 nm
神经递质 不可以
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a. 电突触
➢ 仍以引起后面的细胞产生动作电位方式，使神经 冲动传播下去。
➢ 电突触的前后两层细胞膜之间间隙甚小，不足 2nm。
➢ 电突触常见于低等动物如：蚯蚓、虾、海参等。
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b. 化学突触
钠钾泵
造成静息电位的主要原因是细胞膜上存在Na+,K+—ATP 泵 ， 这 是 一 个 具 有 ATP 水 解 酶 活 性 的 蛋 白 质 ， 每 水 解 一 个 ATP 分子，可将3个Na+泵向膜外，同时将2 个K+ 泵向膜内。
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2）动作电位
➢ 当神经细胞受到刺激时，细胞膜的透性急剧变化， 大量正离子（主要是Na+）由膜外流向膜内，使膜 两侧电位从-70 mV , 一下子跳到+35mV，这就是 动作电位。
大脑的收集、汇总、分析、处理信息的能力是当今任何最先 进的计算机和网络系统所不可比拟的。
2、神经系统的组织结构
Ⅰ、神经元
➢神经元：神经系统中担负神经传导的基本结构和功能单位。
神经元 神经系统
细胞体 树突 轴突 突触
神经胶质细胞----帮助和支持神经元
树突 细胞体 细胞核
轴突 突触
1）细胞体：含有细胞核
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Ⅱ、中枢神经系统 ---信息加工和整合的中心
脑
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脊髓
大1脑
小2脑 脑3干
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脑干
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大脑 小脑
大脑半球皮层的功能定位：两大脑半球的侧面各有 一条从上到下的沟，为中央沟，沟前为运动区，沟后为 感受区。左半球主要包含人的语言、数学计算和逻辑分 析等理性思维联络区，右半球则决定一个人的想像力、 空间感觉、艺术与音乐的能力。
生命科学导论
第五讲 生物体内的信息传递
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内容
一、信息传递是生命活动的重要内容 二、神经系统的信息传递 三、激素系统的信息传递 四、神经与激素配合控制体内稳态
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一、信息传递是生命活动的重要内容
1、生命活动中充满着信息交流
生命活动的基本内涵是维持和延续生命， 包括：觅食、繁殖和躲避危险等环节。
神经系统：协调内、外 激素系统：主要协调内部
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内容
一、信息传递是生命活动的重要内容
二、神经系统的信息传递
三、激素系统的信息传递 四、神经与激素配合作用控制体内稳态
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单选题 2分
人体最长的神经是：
A 正中神经 B 三叉神经 C 腰神经丛 D 坐骨神经
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性腺
性腺主要指男性的睾丸和女性的卵巢
睾丸：分泌雄激素睾丸酮 主要功能：是促进性腺及其附属结构的发育以及
第二性征的出现。
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生物体内的信息传递
性腺
卵巢：分泌卵泡素、孕酮、松弛素和雌激素。 其功能分别是： ⑴、刺激子宫内膜增生和乳腺变大等； ⑵、并能降血糖，升高体温； ⑶、促进宫颈和耻骨联合韧带松弛，有利于分娩； ⑷、刺激并维持女性第二性征等。
般只有一条轴突。 ➢ 轴突可以伸得很长。所以，
人 的 神 经 元 可 长 达 1m ， 鲸的神经元可长达10m。 ➢ 轴突外面常包着充满磷脂 的髓鞘。 ➢ 轴突的主要功能是传出神 经冲动。
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4）突触：
➢ 轴突的末梢有若干分支， 每个分支的末端膨大形成 小球状，这是神经元传出 神经冲动的终端;
神经冲动传导是神经纤维上顺序发生电化学变化的过程
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不应期：
➢ 产生动作电位需1ms ➢ 再加上恢复到原来静息电位状态3-5ms ➢ 所以在一个刺激作用后，直至恢复到静息电位状态，
总共4-6ms ➢ 这段时间内，神经细胞对新的刺激无反应，称为不
应期
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神经递质 乙酰胆碱 去甲肾上腺素 γ－氨基丁酸 5－羟色胺
神经调节物 内啡肽 脑啡肽 ……
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单选题 2分
以下神经递质中一般不做为临床药物使用的是：
A 乙酰胆碱 B 去甲肾上腺素 C 肾上腺素 D 多巴胺
提交
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内容
一、信息传递是生命活动的重要内容 二、神经系统的信息传递