动物生理学奥赛辅导

第六讲动物生理一、竞赛中涉及的问题根据国际生物学奥林匹克竞赛（IBO）纲要和全国中学生生物竞赛大纲（试行）要求，有关人体及动物生理的内容，主要包括消化、吸收、呼吸、循环、排泄、免疫、调节（神经和激素）和生殖。

上述内容在中学生物学教学大纲中已有过一些简单的介绍，这里只就竞赛中经常要用到的一些知识作进一步的补充说明。

（一）细胞的生物电现象生物电现象是指生物细胞膜在安静状态和活动时伴有的电现象。

它与细胞兴奋的产生和传导有着密切的关系。

现以神经细胞为例来讨论细胞的生物电现象。

1．静息电位及产生原理（1）静息电位：细胞膜处于安静状态下，存在于膜内外两侧的电位差，称为静息电位。

如下图所示，将两个电极置于安静状态下神经纤维表面任何两点时，示波器屏幕上的光点在等电位线作横向扫描，表示细胞膜表面不存在电位差。

但如将两个电极中的一个微电极（直径不足1μm）的尖端刺入膜内，此时示波器屏幕上光点迅速从等电位下降到一定水平继续作横向扫描，显示膜内电位比膜外电位低，表示细胞膜的内外两侧存在着跨膜电位差。

此电位差即是静息电位。

一般将细胞膜外电位看作零，细胞膜内电位用负值表示。

静息电位测量示意图A．膜表面无电位差B．膜内外两侧有电位差同类细胞的静息电位较恒定，如哺乳类动物神经细胞的静息电位为－70～－90mV。

安静时，细胞膜两侧这种数值比较稳定的内负外正的状态，称为极化。

极化与静息电位都是细胞处于静息状态的标志。

以静息电位为准，若膜内电位向负值增大的方向变化，称为超极化；若膜内电位向负值减小的方向变化，称为去极化；细胞发生去极化后向原先的极化方向恢复，称为复极化。

从生物电来看，细胞的兴奋和抑制都是以极化为基础，细胞去极化时表现为兴奋，超极化时则表现为抑制。

（2）静息电位的产生原理：“离子流学说”认为，生物电产生的前提是细胞膜内外的离子分布和浓度不同，以及在不同生理状态下，细胞膜对各种离子的通透性有差异。

据测定，在静息状态下细胞膜内外主要离子分布及膜对离子的通透性见下表。

高中生物竞赛辅导资料：第3章动物解剖和生理（精选.）高中生物竞赛辅导资料：第三章动物解剖和生理第三章动物解剖和生理(重点是脊椎动物)[考点解读]本章研究动物的形态、结构及其发生、发展规律，动物的各种功能及其原理和活动规律，包括组织和器官的结构和功能、消化和营养、呼吸作用、血液循环、排泄、调节(神经和激素)、生殖和发育、免疫等几大部分。

根据IB0考纲细则和近年来试题的要求，从知识条目和能力要求两方面定出具体目标。

第一节动物组织和器官的结构和功能一、动物组织的结构和功能组织是由形态相似、功能相关的细胞和细胞间质所组成的细胞群，在机体内执行一定的功能。

动物组织可分为上皮组织、结缔组织、肌肉组织和神经组织四大基本类型。

在这四种组织中，结缔组织包含的种类最多，很难分类。

1。

上皮组织上皮组织中的细胞排列比较紧密，形状规则，具有极性，细胞间质少。

上皮组织主要行使保护、分泌、吸收和排泄等功能。

2．结缔组织由细胞及大量的细胞间质组成，起支持、连接、营养、防御、保护作用。

结缔组织是机体内分布最广、形状最复杂的组织，如皮肤上皮以下的真皮，真皮下面的疏松结缔组织、脂肪组织，血液、肌腱、韧带、软骨和骨等。

它的特点是细胞少，细胞间质多，细胞间质内含丰富的纤维和无定形的基质。

3．肌肉组织由肌细胞(肌纤维)组成，均含有肌原纤维。

肌肉组织具收缩功能，能完成各种运动。

包括骨骼肌、心肌和平滑肌三种。

(1)骨骼肌含有大量有横纹的肌原纤维和发达的肌管系统，多核。

肌原纤维可见暗带(A)、明带(I）。

暗带的中部色淡，叫H线。

明带的中部色深，叫Z线。

肌原纤维中在两个Z线中间的一段叫做肌节，一个肌节指1／2I带+A带+1／2I带，它是组成骨骼肌纤维的结构和功能单位。

(2)心肌心肌纤维有分支，核是单个的，同骨骼肌一样也有横纹，但是不如骨骼肌明显。

心肌细胞有两类：工作细胞(心房和心室的一般细胞)和特殊分化了的心肌细胞(窦房结、房室交界区、房室束和浦肯野纤维等，即心脏起搏传导系统中的心肌细胞)。

中学生生物学奥林匹克竞赛培训与学习计划1994--2006年9月一、培训与学习范围严格按照国际奥林匹克竞赛（IBO）纲要规定的内容、范围进行培训与学习。

根据国家冬训队要求，下列科目为第二阶段的重点内容：细胞生物学，生物化学，遗传与进化，生态学，动物行为学，动、植物生理学，分子生物学和拉丁文，微生物学；需要进一步加强辅导的科目有：脊稚动物起源及演化、植物分类等科目；这些科目，要着重结合学科的实验内容进行培训与学习。

实验培训、学习根据国际奥赛纲要的内容进行。

实验培训过程中，要着重培养学生实验的科学工作技能（观察、测量、数据处理、实验预测、归纳结论、实验设计等工作方法和思想方法）和操作技能（仪器使用、徒手切片、装片制作、动植物解剖、测量操作、检索表应用）。

仪器使用方面，对哪些先进的实验仪器要了解它们的使用原理和方法。

二、培训方法培训采用自学，辅导课，实验训练，综合解题训练，考核与讲评等方式进行。

具体的做法是：1、自学（月）选手按照培训纲要细目，学习国际奥赛纲要的全部内容和规定的教材。

每一个科目将进行考核或考试。

这一阶段要求选手广泛阅读参考书和做有关练习，在知识积累方面要达到相应的优秀本科生水平。

考核试卷与评定由教练组负责。

（进度与考核见附件一）2、辅导课（月—月）对各学科的基础知识由教练归纳、概括，使其条理化，以便选手对知识的熟练掌握和融汇贯通。

辅导课提倡讨论，并与实验培训和解题训练交叉进行。

每学科辅导完毕均进行一次较高难度的考核或考试。

（具体安排见附件二）3、考试和讲评由各科辅导教师分单元进行命题、评卷和讲评。

通过考核、讲评检查培训质量，进行查漏补缺（具体安排见附件二）三、培训纲要细目（仅作参考，以IBO纲要为准）（一）细胞生物学1、理论1）细胞（1）细胞膜：化学组成、结构与生理特点、物质运输方式，细胞连接（2）细胞质：A细胞器：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、液泡、前质体、质体（叶绿体、有色体、白色体）。

高中生物竞赛辅导 人体及动物生理学 第1页 整理人：Zeeto 2010.4 QQ ：285462536 E-mail ：zeeto@神经和肌肉的一般生理1. 区分刺激、兴奋与兴奋性这些概念 搭配下面的名词与概念 兴奋 能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生变化的任何环境变化因子。

兴奋性 活组织因刺激而产生冲动（动作电位）。

刺激 可兴奋组织具有发生兴奋即产生冲动的能力。

2. 神经和肌肉的生物电现象1） 静息电位（Resting Potential , RP ）① 特点● 绝大多数为恒定的直流电位 ● 膜内为____、膜外为___● 不同类型的细胞，其静息电位大小有区别。

② 产生机制● ____的平衡电位是形成静息电位的主要机制 ● Na +的少量扩散● _______泵的活动选择： 一般情况，Na +- K +泵每分解1分子ATP 可进行哪些离子转运活动？答（ ）A.3个Na +移出膜外；B.2个K +移入膜内；C.3个Na +移入膜内，同时2个K +移出膜外；D.3个Na +移出膜外，同时2个K +移入膜内。

填空： 1.C （K +膜内）：C （K +膜外）=_______ ；C （Na +膜内）：C （Na +膜外）=_______2.静息时神经细胞的细胞膜对____的通透性低，对___ 的通透性高，对___的通透性中等。

2） 动作电位(Action Potential .AP)：各种可兴奋细胞在具有一定RP 的基础之上受到有效刺激时，在细胞膜两侧所产生的快速、可逆、有扩布性的电位变化。

① 特点●● ● ② 产生机制● 填图：通道___，K +通道___,___流出细胞静息状态__极化____电位____通道 ____通道____电位 ____极化③ 细胞兴奋时兴奋性的变化分为以下几个时期：1）绝对不应期：紧接兴奋之后，出现非常短促的绝对不应期，历时0.3毫秒，兴奋性由原有水平（100％）降低到零，无论第二次施予的测试刺激的强度多大，都不能引起第二次兴奋。

1.(2006年全国联赛题)对脂肪和蛋白质的消化，下列哪种的作用最强?()。

A．唾液 B.胆汁 C.胰液 D.胃液2.某成年人日常生活中，常常伴有溃疡、牙佩出血、牙齿松动、关节痛等症状，原因是缺乏()。

A.水B.无机盐C.维生素CD.蛋白质3.胆汁的生理作用包括()。

A.在十二指肠中中和一部分胃酸，有利于食物的消化B.乳化脂肪C.促进脂肪酸的吸收D.促进维生素A,D,E,K的吸收4.人的胃不会自我消化，因为()。

A.其内壁为一层黏膜所覆盖B.胃中没有水解蛋白质的酶C.蛋白质消化酶不能水解产生它的机体的蛋白质D.分泌出来的蛋白质消化酶是无活性的酶原，只有在盐酸的作用下才会有活性 E.表皮的微小伤口迅速愈合5.某成年人日常生活中，常常伴有溃疡、牙佩出血、牙齿松动、关节痛等症状，原因是缺乏()。

A.水B.无机盐C.维生素 CD.蛋白质6.下列对肝脏功能的叙述，正确的是()。

A.肝脏对糖类的代谢有调节作用B.肝脏是蛋白质代谢中负责转氨和脱氛的器官C.胆固醉是在肝脏中产生的，肝脏有调节血中胆固醇含量的作用D.胆汁不是由肝脏分泌的，它是由胆囊分泌的E.胚胎时期，肝脏可以产生红细胞F.肝脏有解毒作用G.肝脏参与营养物质的代谢，但却不能贮存营养物质H.红细胞死后，遗留的铁也贮存在肝脏中7.长时间行走后，脚上可能磨出了泡，用消毒针刺破该泡时会有淡黄色、半透明的液体流出，此液体是()。

A.血浆B.血清C.淋巴D.组织液8.从胃与小肠来的血液到达右手必须经过()。

①心脏((1次) ②心脏((2次) ③不经过心脏④左、右肺⑤肝⑥脑A.②B.①④C.②④和⑥D.②④和⑤9.冬天某人入浴室后不久，突然晕倒，其血液动力学的原始因素是()。

A.全身血管收缩 C.血管容量增加B.心脏射血量不足 D.血流速度增加10.下列各项中流的是静脉血的是()。

A.肺动脉B.脐静脉C.肾小球动脉D.子宫动脉11. ( 2007年全国联赛题)当血压显著降低时，哪些器官的血流将明显减少?()。

第一章消化第一节口腔内的消化消化过程是在口腔内开始的。

在口腔内，由于咀嚼和唾液的作用，食物成为湿润的食团，并有少量淀粉开始化学分解。

此后，食团由吞咽动作送入胃内。

一、唾液及其作用唾液由三对大唾液腺（腮腺、颌下腺和舌下腺）以及分散舌和口腔粘膜的许多小唾液腺所分泌。

正常成人每日分泌唾液约1～1.5升。

唾液为无色无味近于中性（PH6.6～7.l）的液体，其中水分约占99％。

唾液的有机成份包括唾液淀粉酶、粘蛋白、溶菌酶、尿素和尿酸等；无机成份有钠、钾、钙、氯、氨和巯氰酸盐等。

唾液的主要作用：①湿润和溶解食物，使食物易于吞咽。

固体食物溶解后才能作用于味蕾，引起味觉。

②清洁和保护口腔。

唾液有保持口腔正常湿润状态的作用，能冲淡有害物质，消除口腔中的残余食物或异物。

唾液溶菌酶还有杀菌的作用。

③唾液淀粉酶可使食物中的淀粉分解为麦芽糖。

唾液淀粉酶的作用最适PH近于中性，氯离子对此酶有激活作用。

由于食物在口腔内停留的时间很短，口腔内化学性消化的作用不大。

二、咀嚼和吞咽咀嚼是由咀嚼肌群顺序收缩所组成的一种复杂的反射动作，受意识控制。

咀嚼时，牙齿将大块食物切割、碾磨，使食物变碎；同时，使食物与唾液混合，形成食团，而便于吞咽。

咀嚼对食物进行的是机械性加工，属于机械性消化。

咀嚼不充分，可使粪便中未消化的食物成分增多。

吞咽是使食物从口腔进人胃内的一系列反射动作。

吞咽时，首先是由于舌尖上举等动作，使食团进入咽部。

这是随意动作。

此时，由于食团对软腭的机械刺激，再引起一系列的不随意动作，包括：软腭上升，咽后壁向前突出，使鼻咽通路关闭；声带内收，喉头升高并向前紧贴会厌，使咽与气管的通路关闭，呼吸暂停；由于喉头前移，食管上口张开，食团从咽部挤入食管。

此后，由于食团对咽和食管等处的机械性刺激，反射性地引起食管蠕动，将食团送到胃内。

蠕动是消化管共有的一种运动形式。

是一种向前推进的波形运动。

其特点为管腔内食物的前方消化管平滑肌舒张（舒张波），食物的后方消化管平滑肌收缩（收缩波）；由于舒张波和收缩波同时不断前移，食物便被收缩波推向前（图6～1）。

脊椎动物学辅导提纲重点：比较的方法，横向（各系统器官）和纵向（系统进化顺序）脊椎动物的进化与分类（略）动物地理（略）一，脊索动物三大特征：1，脊索，背神经管，鳃裂；脊索动物与无脊椎动物之间的关系；2，进化的几个大事件，即几大里程碑；3，动物总数和各纲动物数量；4，脊索动物的进化过程：棘皮动物—原始无头类——尾索动物和头索动物——原始有头类——原始无颌类——原始有颌类——水生的鱼类——水生向陆生过渡的两栖类——空中和陆地生活的鸟兽二，原索动物：１，尾索动物：退行性变态，在几小时至1天的时间内：海鞘的变化：自由游泳——固着尾部脊索——消失，尾被吸收背神经管——实心神经节咽鳃裂——数目增加雌雄同体、开管式循环2, 头索动物：名称的由来；其结构的进步性、原始性和特化性；三，脊椎动物各胚层的分化文昌鱼的发育：囊胚-原肠胚-神经胚三胚层的出现中胚层形成的问题（不同动物的形成方式、原条）中胚层的分化、其他胚层的分化四，比较各个系统：横向的比较一）皮肤及其衍生物1，皮肤结构：表皮——外胚层真皮——中胚层皮下组织——中胚层衍生物：表皮：所有腺体，所有角质外骨骼真皮：鱼类骨质鳞片，鳍条，骨板表皮和真皮共同形成的：盾鳞2，比较：文昌鱼：单层表皮，真皮原始结缔组织脊椎动物：多层表皮和真皮水生腺体为单细胞（极少数多细胞腺体）两栖类和陆生的腺体为多细胞鱼类衍生物：鳞片：盾鳞——硬鳞——圆鳞——栉鳞鳞式进化方向：薄——轻——灵活——减少水的阻力和形成小的水湍流两栖类：皮肤裸露，角质层薄并有活细胞多细胞有管腺体：粘液腺（HE染色为淡兰色）浆液腺（HE染色有红色颗粒）爬行类：皮肤干燥，几乎无腺体（股腺）骨板和角质鳞片，真皮富有色素细胞（变色龙的植物性神经控制）鸟类：皮肤薄松软干，唯一的尾脂腺角质衍生物——羽色——物理性——化学性哺乳类：表皮和真皮均厚毛的结构，毛干的三层，毛色爪、蹄和指甲；角；腺体（皮脂腺和汗腺）穿山甲——角质鳞片，犰狳——骨质板二）骨骼系统：软骨和硬骨的概念并在切片上分别。

1.解析唾液中只有淀粉酶;胆汁不含消化酶，仅起乳化脂肪的作用;胰液中含淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶;胃液中只有胃蛋白酶。

答案C。

2.解析维生素C又名抗坏血酸，具有促进细胞间戮合物的形成，加速伤口愈合的作用。

缺乏时，因毛细血管细胞间质不健全，致使毛细血管透性增强，易出血，常见的是牙龈出血;骨膜下出血时，可使四肢肿胀、疼痛，即坏血病。

答案C。

3.解析胆汁呈碱性，在十二指肠中可以中和一部分胃酸，胆汁中含有胆盐、胆固醇和卵磷脂等都可作为乳化剂，降低脂肪的表面张力，使脂肪在肠内乳化成小颗粒，增加了胰脂肪酶的作用面积，有利于脂肪的分解;胆盐能促进脂肪消化产物脂肪酸和甘油一醋的吸收;胆盐对脂溶性维生素A,D,E,K的吸收也有作用。

答案A,B,C,D。

4.解析因为胃黏膜细胞分泌一种略带碱性的豁液覆盖在豁膜表面，将胃液与胃的上皮细胞分隔开，而且使扩散进入勃液层的胃蛋白质消化酶失去活性。

B不对，因为胃中有水解蛋白质的酶。

C不对，胃蛋白质消化酶可以水解胃的蛋白质，但由于赫液层的保护作用使它不会与胃上皮细胞直接接触。

D不对，因为胃腺分泌出来的消化酶原是没有活性的，在胃腔中与盐酸接触后被激活。

E也不对，因为没有豁液层的保护作用，愈合的表皮也会被胃蛋白质酶所水解。

答案A。

5.解析维生素C又名抗坏血酸，具有促进细胞间戮合物的形成，加速伤口愈合的作用。

缺乏时，因毛细血管细胞间质不健全，致使毛细血管透性增强，易出血，常见的是牙眼出血;骨膜下出血时，可使四肢肿胀、疼痛，即坏血病。

答案C。

6.解析 D项，胆汁是由肝脏分泌的，贮存于胆囊中;G 项，肝脏可以贮存许多营养物质，其余各项均正确。

答案A,B,C,E,F,H。

7.解析该液体不是从血管流出，也不是从淋巴管中流出，故只能算从细胞组织间隙中流出，是组织液。

答案D。

8.解析从胃与小肠来的血液先经过肝门静脉进人肝，再经大静脉回到右心房、右心室，经肺动脉进人左、右肺，经过肺静脉回到左心房、左心室，经主动脉、大动脉到达右手。