2023/10/18《動物生理學》ANIMALPHYSIOLOGY2023/10/182課前概述1.本課程的介紹\課時計劃與安排2.考試成績的評定方法3.教材、參考書2023/10/183目錄第一章緒論（2）第二章細胞的基本功能（2）第三章血液（2）第四章血液循環（3）第五章呼吸（3）第六章消化與吸收（3）第七章能量代謝與體溫（2）32學時第八章排泄與滲透壓調節（3）第九章神經系統（6）第十章內分泌（4）第十一章生殖與泌乳（2）第十二章神經內分泌免疫調節（自學）2023/10/184本課程考核辦法：

期末考試卷面成績占70分，平時成績占30分。課程平時成績考核辦法：出勤、提問、平時作業。2023/10/185教材楊秀平等.動物生理學.北京：高等教育出版社，2009，第二版1.《動物生理學》，歐陽五慶主編，高等農業院校協編教材，科學出版社，2006年.2.《動物生理學》，張玉生等主編，吉林出版社，2000年.3.《動物生理學》，傅偉龍等主編，中國農業科技出版社，2001主要參考書目2023/10/186其它參考資料教學相關網站：中國農業信息網（/）中國農業大學（/）南京農業大學（/）沈陽農業大學（/

）中國牧業網（/）等2023/10/187生理學(physiology)是生物學的一個分支學科，是研究生物機體各種生命活動現象（機能）及機體各個組成部分的功能及其規律的一門科學。生理學植物生理學人體生理學動物生理學家畜生理學家禽生理學魚類生理學昆蟲生理學比較生理學特殊生理學航天生理學潛水生理學生態生理學行為生理學微生物生理學2023/10/1881、古代和中世紀生理學—以經驗和假設為特征。公元前2世紀我國黃帝《內經》問世，書中表達了較完整的我國中醫思想體系。認為經絡是人體氣血運行聯系的通路；還認為“心主血脈”，最早提出血液循環的概念。古代希臘名醫蓋倫(公元130－200)對人體生理學體系提出“氣質”學說，認為生命的基本要素是元氣。16世紀比利時學者維薩利創立解剖生理學派。生理學的發展簡史2023/10/1892、近代生理學——以實驗為特征，始于17世紀。1628年英國威廉.哈維首次用活體解剖研究血液循環，提供了血液循環的基本規律，發表了著名的《心血運動論》一書。奠定了現代實驗生理學的基礎。1661年意大利馬爾皮基用顯微鏡發現了毛細血管，真正完成了全部血液循環的線路，即血液由心臟射入動脈→靜脈→心臟→不斷循環。在17世紀法國哲學家笛卡兒首先將反射概念應用于生理學。直至19世紀初期發現脊髓背根感覺和腹根運動功能，才獲得結構與功能的依據。2023/10/1810到18世紀，法國化學家拉瓦錫首先發現O2和燃燒原理，指出呼吸過程似燃燒，都消耗O2和產生CO2，從而為機體新陳代謝的研究奠定了基礎。意大利物理學家伽爾瓦尼發現動物肌肉收縮可產生電流，開始了生物電學這一新的生理研究領域。19世紀，法國著名生理學家貝爾納提出了內環境概念，指出血漿和其他細胞外液是動物機體的內環境，是細胞直接生活的環境，內環境理化因素如溫度、酸堿度和滲透壓等的恒定是保持生命活動的必要條件。2023/10/1811德國路德維希對泌尿及循環的神經調節作出重要貢獻。同海登海首次用海氏小胃研究胃液分泌機制；并被俄國著名生理學家巴甫洛夫改良為巴氏小胃，證明了胃液分泌的神經-體液調節機制。20世紀初，生理學研究在各領域取得了豐碩成果。1903年英國謝靈頓研究了脊髓反射的規律，出版了《神經系統的整合作用》名著。巴甫洛夫研究唾液分泌調節，提出著名條件反射概念和高級神經活動學說。1929年美國坎農提出穩態概念，認為內環境穩態有賴于自主神經系統和內分泌激素的經常性調節。20世紀40年代控制論提出，認識到機體從細胞到器官系統的活動依靠自身負反饋調節機制保持相對穩定狀態。2023/10/1812近30年，基礎科學和新技術發展及相關學科間交叉滲透，使生理學研究迅猛發展。生理學逐漸從器官生理學向細胞生理學與分子生理學方向發展。細胞分子水平研究：細胞內部環境的穩態及其調節機制、細胞跨膜信息傳遞機制、基因水平的功能調控機制等方面。1990年，美國生理學會指出，整合生理學將是未來生理學的主要內容，其中闡明人腦高級功能的研究將是對生理學家最后的挑戰。第33屆IUPS大會提出“整合生物學－從分子到人體”，就是倡導要從現代分子生物學的技術水平來深入地探討人體功能的各個方面。2023/10/1813一、動物生理學的研究內容二、動物生理學的研究方法三、生命活動的基本特征四、內環境與穩態五、生理功能的調節六、動物生理功能的控制系統第一章緒論2023/10/1814一、動物生理學的研究內容細胞器官系統整體1.動物生理學是研究動物體生命活動及其規律的學科研究對象：活體～即有生命的物體二個內容

三個層次

2023/10/1815闡明機體各部分機能活動特點，以及各部分活動之間的相互規律。闡明機體在與環境相互作用時，各器官、系統活動的變化規律。2.動物生理學的研究內容2023/10/1816緒論1、細胞和分子水平研究細胞生命現象的基本物理化學過程。2、器官和系統水平研究各器官及系統的功能。3、整體水平研究各器官功能聯系；整體與環境互作。2023/10/1817細胞和分子水平：

細胞是各類動物的基本結構單位。每一組織器官的功能特點都與組成該器官的細胞生理特性分不開；以細胞和它所含的物質分子的運動規律為研究對象的生理學，所以也叫細胞或分子生理學。例如，心臟之所以能終生不停地跳動，是由于心肌細胞的特殊生物電變化而決定的，要研究心臟的特殊生理功能，就要從心肌細胞的生物電變化著手。2023/10/1818器官和系統水平：

以器官系統為研究對象的生理學稱為器官或系統生理學，研究各器官和系統所表現的各種特殊生理活動過程和規律，以及它們之間相互影響，相互制約的關系。例如，消化生理闡述了消化系統各器官的活動規律及各器官之間相互影響的關系。2023/10/1819整體水平：研究動物各種生命活動協調統一的調節過程，以及整體活動與周圍環境之間的辨證統一關系。*動物生理學主要從器官或系統和整體生理學方面進行闡述，有些基本問題也介紹了細胞或分子生理學方面的知識。

2023/10/1820二、動物生理學的研究方法1、急性實驗2、慢性實驗離體實驗（invitro）在體實驗（invivo）2023/10/1821在動物體內取出某一器官，置于人工的環境中，研究它的機能和有關因素的作用。例如，觀察離體肌肉的收縮或離體心臟的活動等。特點：所得結果不一定能代表它在正常機體內的情況。

離體實驗方法：2023/10/1822在無痛條件下（麻醉或破壞大腦）剖開動物身體，對某一兩個器官進行實驗觀察。特點：實驗方法簡單，易于控制條件，有利于觀察器官間的具體關系和分析某一器官功能活動的過程與特點，但與正常情況下的功能活動有一定差別。在體實驗方法：2023/10/1823在無菌條件下對健康動物進行手術，暴露要研究的器官（如消化道各種造瘺手術）或摘除、破壞某一器官(如切除某一內分泌腺)，然后在接近正常生活的條件下，觀察所暴露器官的某些功能，觀察摘除或破壞某器官后所產生的功能紊亂等。特點：該方法以完整動物為實驗對象，是在接近正常生活的條件下進行的，獲得的結果比較接近正常生理活動規律。慢性動物實驗方法：2023/10/18242023/10/1825三、生命活動的基本特征3、適應性——

動物機體隨外界環境的變化而調整自身生理功能以適應環境變化的特性。

1、新陳代謝同化作用；異化作用2、興奮性刺激；興奮；抑制2023/10/18261.新陳代謝（metabolism）：機體與外界環境之間進行的物質和能量的交換，以及機體內部所實現的物質和能量的轉變和轉移過程。

2023/10/18272.興奮性（excitability）：在內、外環境因素作用下，活的細胞或組織具有產生動作電位或發生反應的能力或特性。刺激(stimulus)

：能夠引起細胞產生膜電位變化的環境因素。動物有機體組織、器官接受刺激后將出現兩種反應形式：興奮(excitation)

：由相對靜止的或活動較弱的狀態，轉變為活動的或活動增強的狀態。抑制(inhibition)

：由活動的或活動增強的狀態，轉變為相對靜止的或活動較弱的狀態。2023/10/1828四、內環境與穩態1、體液（BodyFluid）2、內環境（InternalEnvironment）3、內環境穩態（Homeostasis）

由細胞外液構成的機體細胞的直接生活環境，稱為機體的內環境。2023/10/1829體液（60-70%）（bodyfluid）

細胞內液2/3體重的40%（intracellularfluid）細胞外液血漿（plasma）組織液（tissuefluid）淋巴液（lymphfluid）腦脊液（cerebrospinalfluid）（extracellularfluid）2023/10/1830組成內環境的各種理化因素的變化都保持在一個較小范圍，稱為內環境穩態。內環境穩態是細胞維持正常功能的必要條件，也是機體維持正常生命活動的基本條件。內環境穩態并非靜止不動，而是處在一種動態平衡狀態。2023/10/1831五、生理功能的調節緒論1、神經調節2、體液調節3、自身調節2023/10/1832結構基礎：反射弧（reflexarc）

緒論類型：

特點：

反應迅速、準確；作用部位局限、作用時間短暫這與神經傳導速度快、傳出纖維與效應器呈對應性聯系有關。（1）非條件反射（2）條件反射

在中樞神經系統參與下，機體對內、外環境的變化所產生的適應性反應稱為反射（reflex）。1、神經調節（Neuroregulation）：2023/10/18332023/10/1834類型：非條件反射：是指先天的、生來就具有的反射，它的反射弧是固定的、早已建立的、人與動物所共有的反射活動。如吸吮反射、吞咽反射、瞳孔對光反射、屈肌反射等。（遺傳）條件反射：是個體出生后，在生活過程中，在一定條件下，在非條件反射的基礎上新建立的反射弧所完成的反射稱為條件反射，如望梅止渴即是。（訓練）2023/10/1835緒論體內某些組織細胞分泌的特殊化學物質（內分泌腺細胞分泌的激素），通過體液到達全身有相應受體的組織、細胞，影響并調節其生理功能的調節方式。特點：范圍廣、反應緩慢、持續時間長。2、體液調節（Humoralregulation）：2023/10/1836體液調節的分類（全身性體液調節）（局部性體液調節）2、旁分泌調節(paracrine)激素經血液運輸作用于較遠距離激素或化學物質經組織液擴散作用于鄰近細胞3、神經分泌調節(neurosecretion)1、遠距分泌調節(telecrine)下丘腦的一些神經細胞合成、釋放的激素經血液運輸發揮作用4、自分泌調節(autocrine)內分泌細胞分泌的激素經局部擴散作用于自身而發揮反饋作用2023/10/18372023/10/1838緒論

局部組織或細胞不依賴外來神經或體液調節，自身對刺激而產生的適應性反應。（血管平滑肌牽拉—收縮：腦血管自動調節管徑大小，調節腦血流量）特點：范圍小，不夠靈活，是神經和體液調節的補充。維持組織（心、腦、腎）局部血流量相對恒定3、自身調節（Auto-regulation）：2023/10/18392023/10/1840六、動物體內的控制系統緒論2023/10/1841人體生理功能的調節工程技術的控制控制系統控制部分受控部分一、非自動控制系統二、反饋控制系統三、前饋控制系統2023/10/1842一、非自動控制系統控制部分受控部分刺激控制信號控制方式控制特點無自動控制能力；刺激的大小決定反應的強弱。單向控制（開環系統）反應2023/10/18432023/10/1844二、反饋控制系統雙向控制（閉環系統）控制部分受控部分控制信號反饋信號控制方式控制特點具自動控制的能力感受裝置2023/10/1845反饋信號的影響形式1、負反饋（negativefeedback)——反饋信號能減低控制部分的活動2、正反饋(positivefeedback)——反饋信號能加強控制部分的活動（－）（＋）2023/10/1846（一）負反饋控制系統

意義是體內最重要的控制系統，是維持內環境穩態的機制。控制部分受控部分

控制過程控制信號（-）反饋信號當受控部分的活動變化時，通過負反饋機制改變控制部分的活動，以維持原有的平衡或穩定狀態。2023/10/1847血壓控制信號（-）反饋信號心血管中樞心臟、血管某種因素（+）2023/10/18482023/10/1849（二）正反饋控制系統意義控制過程控制部分受控部分控制信號（+）反饋信號只要有控制信號作用于受控部分，反饋信號就會進一步加強控制部分的活動，使控制信號加強，而使受控部分的活動更加強。系統處于再生狀態，不可能維持穩態。（體內的正反饋很少見）2023/10/1850小結:

反饋控制系統:閉環系統，即受控部分的活動會反過來影響控制部分的活動。

控制方式：雙向性（分：正反饋、負反饋）受控部分指令機能活動正反饋信息指令受控部分機能活動負反饋信息

①正反饋是破壞原先的平衡狀態;

負反饋是維持系統的平衡或穩態；②正常機體中有大量的負反饋機制，正反饋機制則很少。控制部分控制部分特點：2023/10/1851反饋控制系統的缺點:*有一定的波動*時間滯后2023/10/1852三、前饋控制(feed-forwardcontrol)系統控制部分受控部分控制信號活動前饋信號（快捷途徑）控制方式控制特點快速控制活動，有預見性；及時作出適應性反應。超前控制2023/10/1853

三、前饋控制系統

作用:有更好的預見性和適應性;在避免負反饋調節的波動和滯后方面起了重要作用。

缺點:有可能失誤。

2023/10/1854整合生理學整合(integration)

對生命個體來說：時間和空間的整合（“聯系”和“發展”）對生態系統來說：動物、環境和人的協調共存和可持續發展整合生理研究的實質就是將整體研究與細胞、分子生物學研究有機地結合起來，用分子生物學現象解釋其在整體功能調節中的作用,同時探討整體調節機制在細胞、分子水平的變化。2023/10/18551.概念：動物生理學、興奮性、內環境、穩態、神經調節、體液調節、自身調節、反饋、正反饋、負反饋；2.動物生理學的研究內容及研究方法分別是什么？3.機體機能活動的調節方式有哪些，各有何特點？4.機體功能的調控模式。本章重點

2023/10/1856第二章細胞的基本功能

（CellPhysiology）2023/10/1857第一節細胞膜物質轉運功能功能第二節細胞的跨膜信號轉導第三節細胞的興奮性和生物電現象

2023/10/1858第一節細胞膜的物質轉運功能一、膜的化學組成和分子結構二、膜物質轉運功能——半透膜1.單純擴散（Simplediffusion）2.易化擴散（Faciliateddiffusion）3.主動轉運（Activetransport）4.

胞吐和胞吞作用（EndocytosisandExocytosis）被動轉運2023/10/18591.細胞膜的結構——“液態鑲嵌模型”（Fluidmosaicmodel）膜以液態的脂質雙分子層為支架，其中鑲嵌的不同結構和功能的蛋白質（Singer&Nicolson1972）2023/10/1860膜脂：磷脂、膽固醇膜蛋白：鑲嵌于脂質雙層（介導細胞功能的實現）膜糖：糖脂、糖蛋白（起細胞標識的作用）（構成膜的骨架）2.細胞膜的化學組成2023/10/1861半透膜模式圖2023/10/18621.單純擴散（Simplediffusion）：

靠這種方式進行轉運的物質較少，例如：二氧化碳、氧氣條件

（1）細胞膜兩側存在物質的濃度差或電位差；指一些小的脂溶性物質依靠分子運動從濃度高的一側通過細胞膜的脂質雙分子層向濃度低的一側擴散的方式。（2）細胞膜對該物質有通透性。

2023/10/18632.易化擴散（Facilitateddiffusion）：

某些物質能夠依靠細胞膜上的特殊蛋白的幫助，順電-化學梯度通過細胞膜的轉運方式。分類：

（1）載體介導的易化擴散；特點：

（1）順電-化學梯度進行轉運，轉運過程不消耗ATP；（2）轉運過程中必須有膜蛋白的幫助（介導）。（2）離子通道介導的易化擴散。2023/10/18642023/10/1865特點：

3.主動轉運（Activetransport）：在細胞膜上載體的幫助下，通過消耗ATP，將某種物質逆濃度梯度進行轉運的過程。（1）逆濃度梯度轉運；（2）耗能（ATP）。

2023/10/1866

是指某些物質與細胞膜接觸，導致接觸部位的質膜內陷以包被該物質，然后出現膜結構融合和斷裂，使該物質連同包被它的質膜一起進入胞漿的過程，含胞飲（Pinocytosis）和吞噬（Phagocytosis）。胞吐作用：出胞（Exocytosis）出胞與入胞相反，指某些大分子物質或顆粒從細胞排出的過程，主要見于細胞的分泌活動等。胞吞作用：入胞（Endocytosis）4.胞吞作用（Endocytosis）和胞吐作用（Exocytosis）：2023/10/18672023/10/18682023/10/1869第二節細胞的跨膜信號轉導

動物體各種器官之間的功能協調以及整體統一性的維持主要依靠組織與組織之間、細胞與細胞之間的信息傳遞來完成的。一、跨膜信號轉導（信息傳遞）的概念（transmembranesignalingtransmission）概念：指激素、神經遞質、細胞因子等細胞外液的化學信號以及其他性質的刺激信號通過細胞膜表面的特殊結構（受體）傳入胞內并引起細胞產生相應的生物學效應的過程。[外界信號（第一信使）膜蛋白變構膜內信號（第二信使）細胞功能改變]2023/10/1870三種跨膜信號轉導類型G蛋白偶聯受體介導的信號轉導離子通道受體介導的信號轉導酶耦聯受體介導的信號轉導2023/10/1871一、

G蛋白偶聯受體介導的信號轉導（一）參與G蛋白偶聯受體跨膜信號轉導的信號分子1.

G蛋白偶聯受體（也稱促代謝型受體）：包括α、β受體等,7次跨膜2.

G蛋白(鳥苷酸結合蛋白)概念:鳥苷酸結合蛋白的簡稱。是同時具有結合GTP或GDP的能力和GTP酶活性作用的一類蛋白質。通常由α、β、γ三個亞單位組成，G蛋白結合GTP時有活性，G蛋白結合GDP時無活性，并能相互轉化。2023/10/18723.

G蛋白效應器酶：主要是指催化生成（或分解）第二信使的酶。主要有腺苷酸環化酶(AC)、磷脂酶C(PLC）、鳥苷酸環化酶(GC)等。4.

第二信使

概念:是指激素、遞質、細胞因子等信號分子（第一信使）作用于細胞膜后產生的細胞內信號分子，它們可把細胞外信號分子攜帶的信息轉入細胞內。如：cAMP，cGMP，IP3（三磷酸肌醇），DG(二酰甘油)2023/10/1873（二）G蛋白偶聯受體信號轉導的主要途徑1.受體-G蛋白-腺苷酸環化酶(AC)途徑（見23頁）2.受體-G蛋白-磷脂酶C(PLC)途徑（見23頁）2023/10/1874二、離子通道受體介導的信號轉導

離子通道受體也稱促離子型受體，受體蛋白本身就是離子通道。各種細胞外刺激信號作用于細胞膜受體蛋白后導致膜受體自身構象變化及通道的開放（或關閉），引起離子的跨膜流動變化，從而實現跨膜信號轉導。大致可分為：（一）化學門控通道（二）電壓門控通道（三）機械門控通道

2023/10/1875三、酶耦聯受體介導的信號轉導酶耦聯受體分子胞質側自身具有酶活性，或可直接結合并激活胞質中的酶而不需要G蛋白參與。重要的有：（一）酪氨酸激酶受體（二）鳥苷酸環化酶受體

2023/10/1876謝謝！2023/10/1877一、細胞的興奮性二、細胞的生物電現象第三節