生物奥赛普通生物学课件之六.ppt
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1、 第五章第五章 营营 养养 物物 质质 和和 能能 的的 获获 取取普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养1 营养方式:营养方式:生物划分大类群的主要标准之一 自养营养:自养营养:绿色植物(光合作用);某些细菌(化能合成作用)异养营养异养营养 腐食性腐食性(吸收式、渗透式)营养营养 细菌、真菌;某些内寄生动物(原生动物、绦虫等);(书上提到的疟原虫疟原虫 实为胞口吞噬摄食)吞噬吞噬(动物式、全动式、掠食性)营养营养 动物(除某些寄生虫)、食虫植物(猪笼草等)普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养2一、自养营养一、自养营养 绿色植物的营养绿色植物的营养二、异养营养二、异养营养(动
2、物的营养)(动物的营养)(一)食物和营养素(一)食物和营养素 (二)动物对食物的消化(二)动物对食物的消化 (三)人的消化系统(三)人的消化系统普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养3普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养一、自养营养自养营养绿色植物的营养绿色植物的营养 C、H、O&N、P、K etc.(一)二氧化碳的摄取二氧化碳的摄取 1叶的结构和功能 结构:表皮组织:气孔,保卫细胞 薄壁组织:叶肉,栅栏组织,海绵组织 维管组织:叶脉(leaf veins),维管束鞘(C4)功能:光合作用、蒸腾作用4普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养 2气孔开关的机制和调节 机制
3、:保卫细胞内侧壁厚.调节水份:机制海绵组织细胞间隙中CO2浓度:高则气孔关闭;保卫细胞中淀粉水解,水势降低而吸水,气孔张开;保卫细胞中K+浓度:高则细胞吸水使气孔张开;低则反之。K+进入细胞是需能的主动运输过程;白天:光合使保卫细胞中CO2减少,H+泵出,K+逆向于细胞中积累,气孔张开。夜间则相反。气孔开关对水分和光合的影响相反,如何解决这一矛盾?最终气孔的开关将由特定环境下的主要矛盾主要矛盾是水分还是光合来决定。5普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养(二)(二)对矿物质的需要C,H,O,P,K,N,S,Mg,Ca 必需元素(生物大分子成分或参与离子平衡)Fe,B,Cu,Zn,Mn,
4、Cl,Mo 微量元素(酶、辅酶成分)V,Co,Se,Si,Al,Na,etc.是否必需?6普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养(三)(三)水和矿物质的摄取1.根的结构和功能功能:吸收(水、无机盐);固定(于土壤中);储存(糖类、其他营养物质);合成(AA、激素、生物碱等有机物)。根系:直根系(tap root system)须根系(fibrous root system)不定根(adventitious)e.g.榕树独木成林7普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养(1)根尖(root tip):根冠(root cup);分生区(meristem zone);延长区(elong
5、ation zone);根毛区(root hair zone)。(2)初生结构:表皮(epidermis):根表一层细胞,根毛;皮层(cortex):多层薄壁细胞,排列疏松 (时有厚壁、厚角组织)内皮层(endodermis):凯氏带(Casparian band):四面或马蹄形加厚。中柱(vascular cylinder):中柱鞘(pericycle)、木质部、韧皮部、髓(pith)(草本)8普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养(3)次生结构:形成层 次生木质部次生韧皮部 中柱鞘 木栓形成层:木栓+栓内层=周皮(次生保护组织)2.根吸收水和矿物质 根毛总表面积巨大,利于吸收土壤水
6、分和矿物质。(1)根毛区的吸收 主要途径 主动运输+表皮细胞表面渗入:膜内外的 离子浓度,电位差(Ca2+,SO42-,K+,NO3-,NH4+)。9普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养(2)共质体途经和质外体途经:水、矿物质是如何从根表皮细胞到根中部的呢?水、矿物质是如何从根表皮细胞到根中部的呢?一个可能途径:按浓度梯度浓度梯度或主动运输主动运输等方式 透过细胞膜细胞膜而进入中柱的木质部,上行至叶(光合、蒸腾保持水势梯度)该途径阻力大,速度慢,非主要途径非主要途径。10普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养 共质体途经:共质体(symplast):细胞以胞间连丝相互连接而成
7、为一个整体。共质体途经:水和无机盐离子在互相连通的共质体中,顺离子的浓度梯度 穿过胞间连丝胞间连丝向根的中部运输。质外体(apoplast)途经:比共质体途经重要 水渗入根毛和根表皮的细胞壁,在相邻细胞的细胞壁细胞壁和细胞间隙细胞间隙(非细胞质)中运行(3)菌根(mycorrhizae)11普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养二、异养营养二、异养营养(动物的营养)(动物的营养)(一)食物和营养素(一)食物和营养素 (二)动物对食物的消化(二)动物对食物的消化 (三)人的消化系统(三)人的消化系统12(一)食物和营养素(一)食物和营养素 食物的作用食物的作用 能源;能源;原材料:原材料
8、:生长、发育、更新;维生素维生素 普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养13 营养素类型营养素类型 糖;脂类;蛋白质;维生素;矿物质;水;膳食纤维素普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养141.糖类糖类 主要能源能源(50%);能源物质:糖;脂肪;蛋白质;有机酸等普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养152.蛋白质:作用蛋白质:作用 构成细胞的主要成分构成细胞的主要成分 氨基酸氨基酸(Amino Acid)必需必需、非必需非必需AA;能源能源 禁食的危害禁食的危害 脑脑唯一的能源 葡萄糖;禁食:禁食:细胞内蛋白质、AAs 糖原、葡萄糖(供能)细胞(身体)损伤普通生物学
9、第二部分 个体生物学 第五章 营养163.脂肪脂肪 组成:组成:甘油+脂肪酸 必需、非必需脂肪酸必需、非必需脂肪酸 能源能源 P120,表表 5-2 特点:浓缩特点:浓缩 含水少;高能高能 糖、蛋白质的2倍略多;消化吸收慢消化吸收慢 耐饥 最经济的储能形式最经济的储能形式 植物种子、果实、根;动物脂肪 抗饥饿、冬眠普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养174.维生素维生素 定义:定义:必需;量极少;自身不能合成;从食物中摄取、共生微生物提供 作用:作用:辅酶分子或其一部分;不是供能物质 类型:类型:水溶性维生素;水溶性维生素;脂溶性维生素脂溶性维生素普通生物学 第二部分 个体生物学 第
10、五章 营养18(1)水溶性维生素:水溶性维生素:维生素C、B P122 表表5-3;图图5-14 维生素维生素C(抗坏血酸)作用:作用:细胞间质的发育;胶原纤维的产生;缺乏:缺乏:坏血症 维生素维生素B(B族维生素)性质:化学结构不同,功能很相似,一类物质 作用:作用:细胞呼吸 (接下页)普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养19种类种类 B1 脚气病(人)、多发性神经炎 B2 核黄素 烟酰胺 厚皮症 B5 泛酸 B6 吡哆素 B12 恶性贫血 叶酸 红细胞生长发育 核苷酸合成(细胞分裂)普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养20(2)脂溶性维生素脂溶性维生素 A、D、E、K
11、P122 表表5-3;P125 图图5-15 无脊椎动物体内就存在 但无维生素作用 生物体结构、物质结构、物质两种进化方式两种进化方式 产生新的器官、物质产生新的器官、物质 执行新功能;原有器官、物质改造原有器官、物质改造 赋于新功能 举例:脂溶性维生素;呼吸系统:鼻腔、口腔、肺;基因 优、缺点:优、缺点:经济、快速;常不完善普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养21 维生素维生素A(视黄醛醇)功能:功能:上皮细胞(特别视网膜视网膜上皮)健康 缺乏:缺乏:干眼症;夜盲症(甚至全盲)维生素维生素D 功能:功能:促进小肠吸收Ca2+缺乏:缺乏:骨骼畸形(佝偻病);蛋黄、鱼油;阳光(紫外线)
12、:固醇类物质 VD普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养22 维生素维生素E(生育酚)功能:功能:生育能力;肌肉发育;抗氧化 保护细胞膜;维生素维生素K:功能 血凝;(3)维生素缺乏症的起因维生素缺乏症的起因 食物中缺乏;不能吸收;不能转化为活性分子普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养23 5.矿物质矿物质 定义定义 什么是矿物质?什么是矿物质?C、H、O?类型类型 需要量大:需要量大:Na,Cl,K,P,Mg,Ca 需要量少:需要量少:Fe,Mn,I;痕量(微量):痕量(微量):Cu,Zn,Mo,Se,Co 普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养24(二)动物对食物
13、的消化(二)动物对食物的消化 进化趋势进化趋势:细胞内消化 细胞外消化 1.细胞内消化细胞内消化 内吞作用(吞噬作用)单细胞动物单细胞动物(原生动物)食物泡、溶酶体 P126 图图16-a 小型多细胞动物小型多细胞动物(海绵、腔肠)高等动物高等动物 内吞(吞噬)作用普遍存在 白细胞、肠上皮等普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养252.过渡类型过渡类型 腔肠动物腔肠动物 P126 图图16-b 细胞内消化为主,细胞外消化为辅;蜗虫蜗虫(扁形动物门)P127 图图5-17 不完全消化系统;细胞外(消化道内)消化为主,细胞内消化为辅;普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养263.细
14、胞外消化细胞外消化 蚯蚓、昆虫、高等动物 完全消化系统;完全细胞外消化;消化道产生分化;机械消化:消化道蠕动;砂囊(蚯蚓)P127 图图5-18 口器(蝗虫);牙齿(高等动物)4.食物的储存:食物的储存:嗉囊(蚯蚓、昆虫)、胃(高等动物)储存食物的意义何在?储存食物的意义何在?普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养27(三)人的消化系统(三)人的消化系统 1.消化系统的形态结构消化系统的形态结构 2.食物的酶消化(化学消化)食物的酶消化(化学消化)3.食物的吸收食物的吸收 4.肝脏肝脏普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养281.消化系统的形态结构消化系统的形态结构(略讲)P1
15、28 图图5-19 (1)口腔口腔 (2)消化道消化道 (1)口腔口腔(自学为主)牙齿牙齿 舌舌 唾液腺唾液腺 吞咽反射吞咽反射普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养29 牙齿牙齿(自学)P128,图图20-2 功能功能 结构结构 种类种类 按位置、功能划分按位置、功能划分 门齿 犬齿 前臼齿 臼齿 按生成时间划分按生成时间划分 乳牙;永久齿(恒齿)普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养30 唾液腺唾液腺(自学)数目:数目:3对 P129 图图20-2 腮腺,颌下腺,舌下腺;功能功能 湿润口腔、食物,清洁口腔,杀菌,初步消化,散热;普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养
16、31 吞咽反射吞咽反射(自学为主)P128 图图5-21 吞咽与呼吸的矛盾何在?如何产生的?吞咽与呼吸的矛盾何在?如何产生的?(结合前述“进化方式”)矛盾如何解决的?矛盾如何解决的?吞咽反射吞咽反射 软颚:上举 封闭鼻腔;舌:上举 封闭口腔;喉:上举 会厌软骨封闭气管普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养32(2)消化道消化道 A.管壁构造管壁构造 四层(自学)P130 图图5-23 粘膜层粘膜层(上皮组织)粘膜下层粘膜下层(疏松结缔组织)肌肉层肌肉层(肌肉组织)浆膜浆膜(上皮组织)普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养33普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养B.消化
17、道组成消化道组成 食道食道(自学)胃胃 小肠小肠 大肠大肠 直肠直肠(自学)肛门肛门(自学)34 胃胃 功能功能 储存食物储存食物 消化食物消化食物 机械消化:机械消化:肌肉质囊(压碎、搅拌)化学消化化学消化(酶消化)盐酸、胃蛋白酶普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章 营养35 反刍胃反刍胃:牛、羊 P129 图图5-22 骆驼 P216 图图9-13B 四个部分 食道末端 特化 前三部分前三部分 瘤胃瘤胃 共生共生细菌、原生动物 消化纤维素纤维素 网胃:网胃:作用同上 瓣胃:瓣胃:作用同上;骆驼:特化 20-30个水囊水囊 皱胃:皱胃:真正的胃 普通生物学 第二部分 个体生物学 第五章
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