激素调节的概念与特点:1、激素调节:由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质对生命活动的调节。
(1)促胰液素是人们发现的第一种激素。
(2)激素调节的三个特点:
①微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
②通过体液运输内:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。
③作用于靶器官、靶细胞:
①靶器官、靶细胞含义:能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞。
②作用机理:靶器官、靶细胞上含有能和相应激素特异性结合的受体,当激素与受体结合后,引起细胞代谢速率的改变,从而起到调节作用。激素产生后随血液运往全身,但只作用于靶器官和靶细胞。
③不同的激素都有自己特定的靶器官、靶细胞,但范围有大有小,如甲状腺激素几乎对所有的细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺。
(3)各种激素的名称和作用:
内分泌腺 |
激素名称 |
化学本质 |
主要生理功能 |
垂 体
|
腺 垂 体 |
促甲状腺激素 |
糖蛋白 |
促进甲状腺的增生与分泌 |
促肾上腺激素 |
39肽 |
促进肾上腺皮质增生与糖皮质类固醇的分泌 |
促性腺激素 |
糖蛋白 |
促进性腺生长、生殖细胞生成和分泌性激素 |
生长激素 |
蛋白质 |
促进蛋白质的合成和骨的生长 |
催乳素 |
蛋白质 |
促进成熟的乳腺分泌乳汁 |
神经 垂体 |
抗利尿激素 |
9肽 |
促进肾小管、集合管对水分的重吸收 |
催产素 |
9肽 |
促进妊娠末期子宫收缩 |
甲 状 腺 |
甲状腺激素 |
氨基酸衍生物 |
氨基酸衍生物 |
促进新陈代谢(糖的吸收、肝糖原的分解、升高 血糖、加强组织对糖的利用);促进生长发育, 提高神经系统的兴奋性;促进神经系统的发育。 |
胰 岛 |
A细胞 |
胰高血糖素 |
29肽 |
升高血糖 |
B细胞 |
胰岛素 |
蛋白质 |
降低血糖 (人体内唯一降低血糖的激素) |
肾 上 腺 |
肾上腺 皮质 |
糖皮质激素 |
类固醇 |
升高血糖、抗过敏、抗炎症、抗毒性 |
盐皮质激素 |
类固醇 |
促进肾小管吸收钠和钾 |
肾上腺 髓质 |
肾上腺激素 |
儿茶酚胺 |
增加心输出量,使血糖升高, 舒张呼吸道和消化道的平滑肌 |
性 腺 |
睾丸 |
雄激素 |
类固醇 |
促进精子和生殖器官生长发育, 激发并维持男性的第二性征 |
卵巢 |
雌激素 |
类固醇 |
促进卵巢、子宫、乳腺等女性生殖器官的生长发育, 激发并维持女性第二性征 |
孕激素 |
类固醇 |
促进子宫内膜增生和乳腺泡发育 |
2、常见的激素分泌不足或过多引起的病症:
激素名称 |
相关内分泌腺 |
分泌不足引起的疾病 |
分泌过多引起的疾病 |
生长激素 |
垂体前叶 |
侏儒症 |
巨人症、肢端肥大症 |
甲状腺素 |
甲状腺 |
呆小症、生理性便秘、水肿 |
甲亢 |
胰岛素 |
胰岛 |
糖尿病 |
低血糖 |
易错点拨: 1、激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是作为信号分子使靶细胞原有的生理活动发生变化。
2、激素经靶细胞接受并起作用后会被灭活,体内需源源不断地产生激素以维持激素含量的动态平衡。
知识拓展:
1、脊椎动物激素在生产中的应用
(1)动物激素在生产中的应用
①给人工养殖的雌、雄亲鱼注射促性腺激素类似物,促进亲鱼的卵子和精子的成熟,从而进行人工授精
②让蝌蚪快速发育为一只小青蛙的原理:甲状腺激素有促进生长发育的作用。
③阉割催肥的原理:割除牲畜生殖腺,使其不具有性行为和生殖能力,利育肥。
④给牲畜注射生长激素以促进生长,缩短生长周期。
(2)动物激素的不正当应用
①使用瘦肉精(激素类物质)提高猪的瘦肉率,人食用该物质后,会引起“心悸、肌肉震颤、头晕、乏力、心动过速、室性早搏”等症状。
②运动员服用睾丸酮衍生物(一种兴奋剂),可增强肌肉的力量,提高比赛成绩,但会引起内分泌系统紊乱。
2、不同的激素化学本质不同
①同醇类激素:性激素。
②氨基酸衍生物类激素:甲状腺激素、肾上腺素。
③多肽和蛋白质类激素:下丘脑和垂体分泌的激素,胰岛素和胰高血糖素。
3、激素间的相互作用
①协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥相同作用,如生长激素和甲状腺激素在促进生长发育方面具有协同作用。
②拮抗作用:不同激素对同一生理效应发挥相反作用,如胰岛素和胰高血糖素在调节血糖方面具有拮抗作用。
植物生长素的发现:1、生长素的发现过程:
发现者 |
试验方法 |
实验现象 |
实验结论 |
1880年达尔文(英国) |
但测光照射金丝雀虉草胚芽鞘 |
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单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激,当这种刺激传递到下部的伸长区时,会造成背光面比向光面生长快,因而出现向光性弯曲 |
切取胚芽鞘的尖端 |
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胚芽鞘尖端用一个锡箔小帽罩起来,但测光照射 |
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用锡箔遮住胚芽鞘尖端下段,给予单测光照射 |
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1910年詹森(丹麦) |
在胚芽鞘的切面上放一个琼脂片,再将切下的尖端放上,并给予单侧光照射 |
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胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部 |
1914年拜尔(匈牙利) |
切去胚芽鞘尖端并将尖端放回切面的一侧,在黑暗中生长一段时间,发现胚芽鞘弯向放尖端的对侧生长 |
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胚芽鞘的弯曲生长,是因为尖端产生的刺激在其下部分布不均造成的 |
1928年温特(荷兰) |
将与胚芽鞘尖端接触过的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧 |
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造成胚芽鞘弯曲的刺激确实是一种化学物质。温特认为这可能是一种和动物激素类似的物质,温特将其命名为生长素 |
把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘切面的一侧 |
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1931奶奶郭葛(荷兰) |
郭葛等人首先从人尿液中分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸(IAA) |
2、产生部位:幼嫩的芽、叶和发育的种子。
3、运输
(1)极性运输:生长素只能从形态学上端运输到形态学下端,而不能倒过来运输。
如下图:
(2)横向运输:在单侧光或重力作用下还可以引起生长素在茎、根等处的横向运输。这种运输往往与单方向刺激有关,
如下图:
A、B为极性运输;C、D为重力作用下的横向运输。
3.分布
(1)产生部位<积累部位,如顶芽<侧芽,分生区<伸长区。
(2)生长旺盛部位>衰老组织,如幼根>老根。
知识拓展:
1、生长素发现过程中的胚芽鞘实验中四个重要部位
①生长素产生的部位——胚芽鞘的尖端。
②生长素发挥作用的部位——下部的一段。
③感受单侧光刺激的部位——胚芽鞘的尖端。
④弯曲生长的部位——下部的一段。
2、植物生长状况的判断方法
①先看有无生长素的产生,有则生长,无则不生长。
②再看生长素在植物体生长部位的分布。若均匀,则直立生长;不均匀,则弯曲生长,至于向哪面弯曲.要看所研究的材料。
③若是茎或胚芽鞘,则一般是向生长素少的一侧弯曲;若是根则一般要向生长素多的一侧弯曲。
3、植物的向光性分析
①概念:在单侧光的照射下,植物朝向光源方向生长的现象。
②产生条件:单侧光。
③感光部位:胚芽鞘尖端。
④作用部位:尖端以下生长部位。
⑤作用原理:单侧光照射引起生长素在胚芽鞘尖端分布不均匀,背光侧多于向光侧,由于极性运输引起尖端以下伸长区的背光侧比向光侧生长快,
如图:
⑥实例:根的向重力性、向水性、向肥性,釜的背重力性。
4、生长素极性运输的验证实验
甲、乙两组相豆对比,共同证明生长素只能由形态学上端向形态学下端运输。
其他植物激素的种类与功能: 1、赤霉素:
(1)合成部位:未成熟的种子、幼根和幼芽
(2)主要作用:①促进细胞伸长,引起植株增高②促进种子萌发和果实发育
2、脱落酸:
(1)合成部位:根冠、萎蔫的叶片等
(2)分布:将要脱落的器官和组织
(3)主要作用: ①抑制细胞分裂 ②促进叶和果实的衰老与脱落
3、细胞分裂素:
(1)合成部位:主要是根尖
(2)主要作用:促进细胞分裂
4、乙烯:
(1)合成部位:植物体各个部位
(2)主要作用:促进果实成熟
植物生长与植物激素的关系
l、植物激素的分类及作用
2、植物生长与植物激素的关系
(1)生长素与细胞分裂素:植物的生长表现在细胞体积的增大和细胞数日的增多,生长素能促进细胞伸长,体积增大,使植株生长;而细胞分裂素则是促进细胞分裂,使植株的细胞数目增多,从而促进植物生长。
(2)生长素与乙烯:生长素的浓度接近或等于生长最适浓度时,就开始诱导乙烯的形成,超过这一点时,乙烯的产量就明显增加,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。
(3)脱落酸与细胞分裂素:脱落酸强烈地抑制生长,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。
(4)脱落酸与赤霉素:脱落酸是在短日照下形成的,而赤霉素是在长日照下形成的。因此,夏季日照长,严生赤霉素使植物继续生长,而冬季来临前日照变短,产生脱落酸,使芽进入休眠状态。
3、类比各种植物激素的生理作用与应用
名称 |
产生部位 |
生理作用 |
对应生长调节剂 |
应用 |
生长素 |
幼根、幼芽及发育的种子 |
促进生长,促进果实发育 |
萘乙酸、2,4-D |
①促进扦插枝条的生根;②促进果实发育,防止落花落果;③农业除草剂 |
赤霉素 |
幼芽、幼根、未成熟的种子等幼嫩的组织和器官里 |
①促进细胞伸长,引起植株增高;②促进种子萌发和果实成熟 |
赤霉素 |
①促进植物茎秆仲长;②解除种子和其他部位休眠,提甲用来播种 |
植物生长调节剂的应用:
1.概念:人工合成的对植物的生长素有调节作用的化学物质。
2.特点:
(1)容易合成
(2)原料广泛
(3)效果稳定
3.实例
(1)剩用乙烯利催熟,如凤梨的有计划上市,香蕉、柿子、番茄等上市前的催熟。
(2)利用赤霉素溶液处理芦苇,增加纤维长度,如在芦苇生长期用一定浓度的赤霉素溶液处理,就可以使芦苇的纤维长度增加50%左右。
(3)用赤霉素处理大麦,可使大麦种子无须发芽就可产生α一淀粉酶。
(4)青鲜素可以抑制发芽,延长马铃薯、大蒜、洋葱的贮藏期。
4.植物生长调节剂应用的两面性
(1)农产品在生产过程中使用植物生长调节剂的例子很多,如马铃薯、莴苣使用赤霉素处理可打破休眠,促进萌发;芹菜、苋菜、菠菜等在采收前用一定浓度的赤霉素喷施可促进营养生长,增加产量;黄瓜、南瓜用一定浓度的乙烯利喷施可促进雌花分化。
(2)生产过程中使用植物生长调节剂可能会影响农产品的品质,如青鲜素可用于洋葱、大蒜、马铃薯块茎,延长休眠,抑制发芽,延长贮藏期,但青鲜素是致癌物质,对人体健康不利;另外如果水果远未达到成熟期,营养物质没有足够的积累,此时就盲目地用乙烯利催熟,必然改变水果的营养价值及风味。