第八章 生物通讯

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1、第八章生物通讯一、生物是物质、能量与信息的整合系统---分层次、严格有序、可调控的结构体系。二、协调人体内部的生物信息调控---神经,激素协同作用控制个体内稳态。三、细胞识别与信号转导---生物体生命活动的基础。当前生命科学基础与应用研究中的核心问题一、生物是物质、能量与信息的整合体系生命活动的基本内涵是维持和延续生命包括：觅食、繁殖和趋利避害等环节美洲猎豹用撒尿标记自己的领地生命活动的每个环节都充满着信息的交流猎食者和猎物之间雄性和雌性之间同一种群个体之间猎豹追赶狒狒雄松鸡向雌松鸡做求偶表演生物体

2、内部的信息协调生物体既是信息发送源，又是信息接受体。信息的发送包括：物理和化学信号：光、形体动作、声、气味等等蝙蝠靠发送超声波,折回后,再接受,来定位别来招惹我，我浑身是刺！外雌雄蛾蛾发的触出角的可气以味“嗅”到十一公里章鱼显然看到了装在玻瓶中的虾生物体是分层次、严格有序的可调控的整合系统生物体的组织水平动物的组织与器官系统神经系统与内分泌系统二、协调人体内部的生物信息传递主要涉及两个系统：神经系统和内分泌系统神经系统在信息传递中的作用神经协调生物体对外界的反应：反射弧（例如膝跳反射）神经活动需要

3、中枢的整合作用（神经元细胞之间联系）膝跳反射示意图二元反射弧神经元是神经活动的基本结构和功能单位神经冲动与神经递质静息电位与动作电位神经冲动在突触的传导：化学突触和电突触神经递质及其效应神经元的结构细胞体：代谢和营养中心轴突：一根，把冲动传离细胞体树突：接受刺激，把冲动传向细胞体尼氏体:粗面内质网+游离核糖体功能：合成蛋白质神经元的功能：接受刺激、产生兴奋、传导兴奋突触定义：神经元与神经元之间,或神经元与效应器之间传递信息的部位,称突触神经元与神经元之间的突触传递Na+、K+泵工作原理图膜内外的极化静

4、息电位神经元与神经元之间的突触传递动作电位突电触信传号导化神学经信信号号电信号横纹肌细胞的兴奋-收缩耦联过程①电兴奋通过横管(T管)系统传向肌细胞深处，激活T管膜和肌膜的L型钙通道（不开放）。②三联管结构处的信息传递：L型钙通道变构，激活连接肌质网（junctionalsarcoplasmicreticulum,JSR）膜上的ryanodine受体（RYR或称钙释放通道）开放，使JSR内的Ca2+释放入胞质。③胞质内Ca2+浓度升高，肌钙蛋白与Ca2+结合引发肌肉收缩。④胞质内Ca2+浓度升高，激活纵行肌质网（

5、longitudinalsarcoplasmicreticulum,LSR）膜上的钙泵，将Ca2+回收入肌质网，肌肉舒张。根据神经元释放的神经递质或神经调质的化学性质分为①胆碱能神经元②单胺能神经元③氨基酸能神经元④肽能神经元⑤去甲肾上腺素能神经元中枢神经系统——信息的加工与整合部位中枢神经系统的组成：脑和脊髓脑的主要功能及其大脑功能系统：脑的主要功能：学习和记忆既是人脑思维和认知的基础，又与脑的感觉和运动功能密切相关。脑的结构模式图脑的结构模式图大脑皮质的分区额叶顶叶枕叶颞叶大脑皮层功能分区大脑皮质各区

6、的主要功能•额叶，高级认知功能，比如语言、决策、学习、计划、、情感等，自主运动的控制,。顶叶，躯体感觉，响应疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉，该区域也与数学和逻辑相关。颞叶，听觉，也与记忆和情感有关。枕叶，负责处理视觉信息。大脑皮层是神经系统的最高级中枢，各种分析器中枢都在大脑皮层中，如皮肤、听觉、视觉、嗅觉、味觉、内脏、平衡、运动、语言等中枢。大脑皮质感觉区和运动区与身体各部的关系每一身体部位在皮质中占据的面积与身体表面积无关，而与敏感度密切相关！注意感觉区脸部占据的区域信息在大脑皮质中加工整合与反应在正常

7、情形之下，大脑两半球的功能是分工合作的，胼胝体是两半球信息交流的桥梁，完成各功能区的分工合作。大脑分左右两个半球，每一半球上分别有运动区、体觉区、视觉区、听觉区、联合区等神经中枢。大脑两半球是对称的。在神经传导的运作上，两半球相对的神经中枢，彼此配合，发生交叉作用：两半球的运动区对身体部位的管理，是左右交叉、上下倒置的；两半球的联合区，分别发挥左右半球相关各区的联合功能。在整个大脑功能上，两半球并不是各自独立的，两者之间仍具有交互作用；而交互作用的发挥，乃是靠胼胝体的连接，得以完成。在正常情形之下，大脑两半球的

8、功能是分工合作的，在两半球之间，由神经纤维构成的胼胝体，负责沟通两半球的信息。右半球对空间进行综合，左半球对时间进行分析；右半球着重视觉的相似性，左半球着重概念的相似性；右半球对知觉形象的轮廓进行加工，左半球则对精细部分进行加工；右半球把感觉信息纳入印象，左半球则把感觉信息纳入语言描述；右半球善于做完整性综合，左半球则善于对语音进行分析。神奇的大脑美国得克萨斯州阿莱多市,6岁