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動物生理學(第二版) 版權信息
- ISBN：9787030333155
- 條形碼：9787030333155 ; 978-7-03-033315-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
動物生理學(第二版) 內容簡介
本書在參考靠前流行的動物生理學教材，充分吸收動物生理學發展的新概念、新成果、新理論和新技術的基礎上，融合現代教學成果和教學理念，以調控和功能協調為主線，來組織結構體系。全書共分三部分，分別闡述了動物生理學基礎、生物控制系統、機體功能的協調。本書兼具優選性、科學性、啟發性和教學適用性的統一，突出農業院校的專業特色，結構合理、重點突出。本書適用于高等農林類院校相關專業如畜牧、獸醫、養殖、生物科學、生物技術、經濟動物、野生動物保護等專業的本科學生和教師。
動物生理學(第二版) 目錄
目錄
第二版前言
**版前言
**章 緒論 1
**節 動物生理學研究的對象、任務和方法 1
一、動物生理學研究的對象 1
二、動物生理學研究的任務 1
三、動物生理學研究的方法 2
第二節 機體與內環境 3
一、生命現象的基本特征 3
二、機體的內環境、穩態及生理意義 6
第三節 動物生理功能的調節 8
一、神經調節 8
二、體液調節 9
三、自身調節 10
第四節 機體生理功能的控制系統 10
一、非自動控制系統 11
二、反饋控制系統 11
二、前饋控制系統 12
復習思考題 12
第二章 細胞的基本功能 13
**節 細胞膜的結構特點和物質轉運功能 13
一、細胞膜的結構特征 13
二、細胞膜的物質跨膜轉運功能 17
第二節 細胞的跨膜信號轉導 21
一、細胞信號轉導的概念和一般特性 22
二、跨膜信號轉換的主要途徑 22
第三節 細胞的興奮性與生物電現象 23
一、細胞生物電現象及其產生機制 23
二、細胞的興奮性及其周期性變化 26
二、動作電位的引起和興奮在同一細胞上的傳導 28
第四節 興奮在細胞間的傳遞 29
一、化學突觸 29
二、電突觸 33
第五節 骨髓肌的收縮 34
一、骨髓肌細胞的超微結構 34
二、骨幡肌細胞的收縮和興奮收縮耦聯 37
三、影響骨髓肌收縮的因素 42
復習思考題 46
第三章 血液 47
**節 血液的組成和理化特性 47
一、血液的組成和血量 47
二、血液的主要機能 48
三、血液的理化特性 48
第二節 血細胞及其功能 50
一、紅細胞生理 50
二、白細胞生理 55
三、血小板生理 58
第三節 血液凝固與纖維蛋白溶解 59
一、血液凝固 59
二、抗凝系統 62
二、纖維蛋白溶解與抗纖溶系統 63
第四節 血型 64
一、紅細胞凝集與血型 64
二、輸血原則及交叉配血 66
三、動物的血型及其應用 67
復習思考題 68
第四章 循環系統 69
**節 心臟 69
一、心肌的生物電現象 69
二、心肌的生理特性 72
三、心臟的泵血功能 75
第二節 血管 82
一、各類血管的結構和功能特點 83
二、血流動力學：血流量、血流阻力和血壓 84
三、血壓及其影響因素 86
四、微循環與物質交換 89
五、組織液和淋巴的生成與回流 92
第三節 心血管活動的調節 94
一、神經調節 94
二、體液調節 100
三、自身調節一一局部血流調節 102
四、動脈血壓的長期調節和短期調節 103
復習思考題 103
第五章 呼吸 104
**節 肺通氣 104
一、肺通氣的原理 105
三、肺容積、肺容量與肺通氣量 110
二、呼吸道的功能 112
第二節 肺換氣與組織換氣 113
一、氣體交換的動力 113
二、氣體交換過程 114
第三節 氣體在血液中的運輸 117
一、氧的運輸 117
二、二氧化碳的運輸 120
第四節 呼吸運動的調節 121
一、神經調節 121
二、化學因素對呼吸的調節 124
三、高原對呼吸的影響 128
復習思考題 128
第六章 消化和服收 129
**節 概述 129
一、消化方式 129
二、消化道平滑肌的特性 130
三、消化腺的分泌 132
四、消化道功能的調節 133
第二節 口腔消化 135
一、攝食方式、飲水、咀嚼和吞咽 135
二、唾液的性質、組成和生理作用 137
三、唾液分泌及其調節 138
第三節 單胃消化 139
一、胃液及其生理功能 139
三、胃的運動及其調節 143
第四節 復胃消化 146
一、前胃消化 146
二、皺胃消化 153
第五節 小腸消化 153
一、膜液的分泌 154
三、膽汁的分泌與排出 156
二、小腸液的分泌及小腸運動 157
第六節 大腸消化 160
一、大腸液的分泌 161
二、大腸內的微生物消化 161
三、大腦的運動 162
四、糞便的形成與排糞 162
第七節 吸收 163
一、吸收過程概述 163
三、主要營養物質的吸收 165
復習思考題 169
第七章 能量代謝與體溫調節 170
**節 能量代謝 170
一、動物能量的來源及利用 170
二、能量代謝的測定 171
三、影響能量代謝的主要因素 173
四、基礎代謝與基礎代謝率 175
第二節 體溫 177
一、體溫的概念及正常變動 177
二、產熱與散熱的平衡 180
三、體溫調節 185
復習思考題 188
第八章 泌尿 189
**節 腎臟的解剖和血流特點 189
一、腎臟的解剖特點 189
二、腎臟的血流特點 191
第二節 腎小球的濾過作用及影響因素 192
一、濾過膜及其通道性 192
三、有效濾過壓 193
二、影響腎小球濾過的因素 193
第三節 腎小管和集合管的重吸收與分泌作用 194
一、腎小管和集合管的物質轉運方式 194
二、腎小管和集合管中的重吸收作用 194
三、遠端小管和集合管中的分泌與排泄 197
第四節 尿液的濃縮和稀釋 198
一、尿液的稀釋 198
二、尿液的濃縮 198
三、直小血管在維持腎髓質高滲中的作用 200
第五節 尿生成的調節 200
一、腎內自身調節 200
三、神經和體液調節 201
第六節 排尿 204
一、膀胱與尿道的神經支配 204
二、排尿反射 204
復習思考題 204
第九章 神經系統 205
**節 神經元與神經膠質細胞 205
一、神經元 205
二、神經膠質細胞 209
第二節 神經元間的功能聯系 210
一、突觸 211
二、神經遞質和受體 214
三、反射 220
第三節 神經系統的感覺功能 226
一、感受器 226
三、感覺傳導通路 228
二、大腦皮質的感覺分析功能 230
四、軀體感覺和內臟感覺 232
第四節 神經系統對軀體運動的調節 234
一、脊髓的軀體運動反射 234
二、腦干對肌緊張的調節 236
三、姿勢調節 系統的功能 238
四、基底神經節 的功能 241
五、小腦對軀體運動的調節 241
六、大腦皮質對軀體運動的調節 242
第五節 神經系統對內臟活動、本能行為和情緒反應的調節 243
一、自主神經系統的功能 244
二、內臟活動的中樞調節 246
三、本能行為和情緒反應的神經調節 248
第六節 腦的高級功能 251
一、條件反射 251
二、動力定型 253
三、神經活動的類型 254
復習思考題 255
第十章 內分泌 257
**節 內分泌概述 257
一、激素的分類 257
二、激素作用的一般特性 259
三、激素作用的機制 260
第二節 下丘腦和垂體的內分泌 264
一、下丘腦的內分泌功能 265
二、腺垂體激素 267
二、神經垂體激素 270
第三節 甲狀腺內分泌 272
一、甲狀腺激素的合成與代謝 272
二、甲狀腺激素的生理作用 274
三、甲狀腺激素分泌的調節 275
第四節 甲狀旁腺激素與調節 鈣、磷代謝的激素 276
一、甲狀旁腺激素 276
三、降鈣素 277
二、1，25-（OH）2-D3 278
第五節 腎上腺 278
一、腎上腺皮質內分泌 279
二、腎上腺髓質內分泌 282
三、應激與應急 283
第六節 胰島的內分泌 283
一、胰島素 284
二、膜高血糖素 285
復習思考題 285
第十一章 生殖與泌乳 286
**節 雄性生殖生理 286
一、睪丸的生精作用 286
二、睪丸的內分泌功能 286
三、睪丸功能的調節 288
第二節 雌性生殖生理 289
一、卵巢的生卵作用 289
二、卵巢的內分泌功能 293
三、發情周期及其調節 294
第二節 生殖過程 295
一、受精與授精 295
三、妊娠 300
二、分娩 303
第四節 泌乳 305
一、泌乳的概念 305
二、乳腺的發育及其調節 306
三、初乳及其對幼畜的生理意義 308
四、乳的生成過程及乳分泌的調節 309
五、排乳過程及其神經-體液調節 311
復習思考題 313
參考文獻 314
第二版前言
**版前言
**章 緒論 1
**節 動物生理學研究的對象、任務和方法 1
一、動物生理學研究的對象 1
二、動物生理學研究的任務 1
三、動物生理學研究的方法 2
第二節 機體與內環境 3
一、生命現象的基本特征 3
二、機體的內環境、穩態及生理意義 6
第三節 動物生理功能的調節 8
一、神經調節 8
二、體液調節 9
三、自身調節 10
第四節 機體生理功能的控制系統 10
一、非自動控制系統 11
二、反饋控制系統 11
二、前饋控制系統 12
復習思考題 12
第二章 細胞的基本功能 13
**節 細胞膜的結構特點和物質轉運功能 13
一、細胞膜的結構特征 13
二、細胞膜的物質跨膜轉運功能 17
第二節 細胞的跨膜信號轉導 21
一、細胞信號轉導的概念和一般特性 22
二、跨膜信號轉換的主要途徑 22
第三節 細胞的興奮性與生物電現象 23
一、細胞生物電現象及其產生機制 23
二、細胞的興奮性及其周期性變化 26
二、動作電位的引起和興奮在同一細胞上的傳導 28
第四節 興奮在細胞間的傳遞 29
一、化學突觸 29
二、電突觸 33
第五節 骨髓肌的收縮 34
一、骨髓肌細胞的超微結構 34
二、骨幡肌細胞的收縮和興奮收縮耦聯 37
三、影響骨髓肌收縮的因素 42
復習思考題 46
第三章 血液 47
**節 血液的組成和理化特性 47
一、血液的組成和血量 47
二、血液的主要機能 48
三、血液的理化特性 48
第二節 血細胞及其功能 50
一、紅細胞生理 50
二、白細胞生理 55
三、血小板生理 58
第三節 血液凝固與纖維蛋白溶解 59
一、血液凝固 59
二、抗凝系統 62
二、纖維蛋白溶解與抗纖溶系統 63
第四節 血型 64
一、紅細胞凝集與血型 64
二、輸血原則及交叉配血 66
三、動物的血型及其應用 67
復習思考題 68
第四章 循環系統 69
**節 心臟 69
一、心肌的生物電現象 69
二、心肌的生理特性 72
三、心臟的泵血功能 75
第二節 血管 82
一、各類血管的結構和功能特點 83
二、血流動力學：血流量、血流阻力和血壓 84
三、血壓及其影響因素 86
四、微循環與物質交換 89
五、組織液和淋巴的生成與回流 92
第三節 心血管活動的調節 94
一、神經調節 94
二、體液調節 100
三、自身調節一一局部血流調節 102
四、動脈血壓的長期調節和短期調節 103
復習思考題 103
第五章 呼吸 104
**節 肺通氣 104
一、肺通氣的原理 105
三、肺容積、肺容量與肺通氣量 110
二、呼吸道的功能 112
第二節 肺換氣與組織換氣 113
一、氣體交換的動力 113
二、氣體交換過程 114
第三節 氣體在血液中的運輸 117
一、氧的運輸 117
二、二氧化碳的運輸 120
第四節 呼吸運動的調節 121
一、神經調節 121
二、化學因素對呼吸的調節 124
三、高原對呼吸的影響 128
復習思考題 128
第六章 消化和服收 129
**節 概述 129
一、消化方式 129
二、消化道平滑肌的特性 130
三、消化腺的分泌 132
四、消化道功能的調節 133
第二節 口腔消化 135
一、攝食方式、飲水、咀嚼和吞咽 135
二、唾液的性質、組成和生理作用 137
三、唾液分泌及其調節 138
第三節 單胃消化 139
一、胃液及其生理功能 139
三、胃的運動及其調節 143
第四節 復胃消化 146
一、前胃消化 146
二、皺胃消化 153
第五節 小腸消化 153
一、膜液的分泌 154
三、膽汁的分泌與排出 156
二、小腸液的分泌及小腸運動 157
第六節 大腸消化 160
一、大腸液的分泌 161
二、大腸內的微生物消化 161
三、大腦的運動 162
四、糞便的形成與排糞 162
第七節 吸收 163
一、吸收過程概述 163
三、主要營養物質的吸收 165
復習思考題 169
第七章 能量代謝與體溫調節 170
**節 能量代謝 170
一、動物能量的來源及利用 170
二、能量代謝的測定 171
三、影響能量代謝的主要因素 173
四、基礎代謝與基礎代謝率 175
第二節 體溫 177
一、體溫的概念及正常變動 177
二、產熱與散熱的平衡 180
三、體溫調節 185
復習思考題 188
第八章 泌尿 189
**節 腎臟的解剖和血流特點 189
一、腎臟的解剖特點 189
二、腎臟的血流特點 191
第二節 腎小球的濾過作用及影響因素 192
一、濾過膜及其通道性 192
三、有效濾過壓 193
二、影響腎小球濾過的因素 193
第三節 腎小管和集合管的重吸收與分泌作用 194
一、腎小管和集合管的物質轉運方式 194
二、腎小管和集合管中的重吸收作用 194
三、遠端小管和集合管中的分泌與排泄 197
第四節 尿液的濃縮和稀釋 198
一、尿液的稀釋 198
二、尿液的濃縮 198
三、直小血管在維持腎髓質高滲中的作用 200
第五節 尿生成的調節 200
一、腎內自身調節 200
三、神經和體液調節 201
第六節 排尿 204
一、膀胱與尿道的神經支配 204
二、排尿反射 204
復習思考題 204
第九章 神經系統 205
**節 神經元與神經膠質細胞 205
一、神經元 205
二、神經膠質細胞 209
第二節 神經元間的功能聯系 210
一、突觸 211
二、神經遞質和受體 214
三、反射 220
第三節 神經系統的感覺功能 226
一、感受器 226
三、感覺傳導通路 228
二、大腦皮質的感覺分析功能 230
四、軀體感覺和內臟感覺 232
第四節 神經系統對軀體運動的調節 234
一、脊髓的軀體運動反射 234
二、腦干對肌緊張的調節 236
三、姿勢調節 系統的功能 238
四、基底神經節 的功能 241
五、小腦對軀體運動的調節 241
六、大腦皮質對軀體運動的調節 242
第五節 神經系統對內臟活動、本能行為和情緒反應的調節 243
一、自主神經系統的功能 244
二、內臟活動的中樞調節 246
三、本能行為和情緒反應的神經調節 248
第六節 腦的高級功能 251
一、條件反射 251
二、動力定型 253
三、神經活動的類型 254
復習思考題 255
第十章 內分泌 257
**節 內分泌概述 257
一、激素的分類 257
二、激素作用的一般特性 259
三、激素作用的機制 260
第二節 下丘腦和垂體的內分泌 264
一、下丘腦的內分泌功能 265
二、腺垂體激素 267
二、神經垂體激素 270
第三節 甲狀腺內分泌 272
一、甲狀腺激素的合成與代謝 272
二、甲狀腺激素的生理作用 274
三、甲狀腺激素分泌的調節 275
第四節 甲狀旁腺激素與調節 鈣、磷代謝的激素 276
一、甲狀旁腺激素 276
三、降鈣素 277
二、1，25-（OH）2-D3 278
第五節 腎上腺 278
一、腎上腺皮質內分泌 279
二、腎上腺髓質內分泌 282
三、應激與應急 283
第六節 胰島的內分泌 283
一、胰島素 284
二、膜高血糖素 285
復習思考題 285
第十一章 生殖與泌乳 286
**節 雄性生殖生理 286
一、睪丸的生精作用 286
二、睪丸的內分泌功能 286
三、睪丸功能的調節 288
第二節 雌性生殖生理 289
一、卵巢的生卵作用 289
二、卵巢的內分泌功能 293
三、發情周期及其調節 294
第二節 生殖過程 295
一、受精與授精 295
三、妊娠 300
二、分娩 303
第四節 泌乳 305
一、泌乳的概念 305
二、乳腺的發育及其調節 306
三、初乳及其對幼畜的生理意義 308
四、乳的生成過程及乳分泌的調節 309
五、排乳過程及其神經-體液調節 311
復習思考題 313
參考文獻 314
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動物生理學(第二版) 節選
**章 緒論 **節 動物生理學研究的對象、任務和方法 一、動物生理學研究的對象 動物生理學是研究動物機體正常生命活動規律及其調控的科學。動物生理學的主要研究對象是與人類生產活動密切相關的動物，如牛、豬、羊、雞等。通過研究機體內部各系統的生命活動及其相互聯系以及動物與外界環境的關系來認識動物機體的正常生命活動規律，從而利用這些規律提高動物的生產性能，更好地為人類的生產活動服務。 二、動物生理學研究的任務 動物機體的結構和功能十分復雜，在研究其生理功能及其產生的機制時，必須從機體的不同角度進行討論。構成機體的*基本單位是細胞，許多不同的細胞構成器官，行使某種生理功能的不同器官互相聯系，構成一個器官系統，如由心臟、動脈、毛細血管和靜脈構成的循環系統，由鼻腔、喉、氣管、支氣管和肺構成的呼吸系統等。整個機體就是由各個器官系統互相聯系、互相作用而構成的一個復雜的整體。因此，生理學研究可以在細胞甚至分子水平上進行，也可以在器官和系統水平，甚至在整體水平上進行。把在不同水平上研究所得到的知識綜合起來，才能對動物機體的功能有全面、完整的認識。 （一）細胞和分子水平的研究 各個器官的功能都是由構成該器官的各種細胞的特性決定的。例如，肌肉的收縮功能和腺體的分泌功能，分別是由肌細胞和腺細胞的生理學特性決定的。因此，研究一個器官的功能，就要從細胞水平上進行。而細胞的生理特性又是由構成細胞的各個成分，特別是細胞中各種生物大分子的物理和化學特性決定的。例如，肌細胞發生收縮，是由于在某些離子濃度改變及酶的作用下肌細胞內若干種特殊的蛋白質分子的排列方式發生變化的結果。各種細胞的生理特性取決于它們所表達的各種基因，而在不同的環境條件下，基因的表達又可以發生改變。因此生理學研究還必須深人到分子水平。分子生物學理論和研究技術的不斷發展，對于從分子水平進行生理學研究起了很大的促進作用。 在細胞水平上的研究，多數情況下需要將所研究的細胞從整體中分離出來，放在適當的環境中培養，使細胞仍能保持良好的執態，然后對其功能進行研究。分子生物學和生物化學的實驗常常還要把細胞打碎，以獲取所要觀察的分子并對其進行研究。對離體培養的細胞進行研究時，往往把細胞放在某種特殊的環境中，然后對細胞的功能進行研究觀察，因此在分析這類實驗結果時，必須注意實驗當時細胞所處的特殊條件，不能簡單地把在離體實驗中觀察到的結果直接用來推論或解釋這些細胞在完整機體中的活動和功能。在完整機體內，細胞所處的環境比在離體實驗條件下復雜得多。對于任何一種細胞在完整機體中所表現的生理功能的分析，必須考慮到這些細胞在體內所處的環境條件以及各種環境條件可能發生的變化。 在細胞和分子水平上進行的研究，其研究對象是細胞和構成細胞的分子。在這個水平上進行研究和獲取知識的學科稱為細胞生理學（cell physiology）或普通生理學（general physiology）。 （二）器官和系統水平的研究 要了解一個器官或系統的功能，它在機體中所起的作用，它的功能活動的內在機制，以及各種因素對它活動的影響，都需要從器官及系統的水平上進行觀察和研究。例如，要了解循環系統中心臟如何射血、血液在心血管系統中流動的規律、各種神經和體液因素對心臟和血管活動的影響等，就要以心臟、血管和循環系統作為研究對象。在這個水平上的研究和所獲得的知識，就是器官生理學（organ physiology）的內容，如循環生理學、消化生理學、腎臟生理學等。 （三）整體水平的研究 在整體中，體內各個器官、系統之間發生相互聯系和相互影響。在生理情況下，各個器官和系統的功能互相協調，從而使機體能夠成為一個完整的整體，并在不斷變化著的環境中維持正常的生命活動。從整體水平上的研究，就是要以完整的機體為研究對象，觀察和分析在各種環境條件和生理情況下不同的器官、系統之間互相聯系、互相協調，以及完整機體對環境變化發生各種反應的規律。所以整體水平上的研究比細胞水平和器官、系統水平上的研究更加復雜。 上述三個水平的研究之間不是相互孤立的，而是互相聯系、互相補充的，構成了動物生理學研究的任務。要闡明某一個生理功能的機制，一般都需要從細胞和分子、器官和系統，以及整體三個水平進行研究，對在不同水平上的研究結果進行分析和綜合，然后得出比較全面的結論。目前已經可以用基因轉移和基因敲除的方法建立各種特殊的轉基因動物和基因敲除動物，這對于在整體中觀察和研究各種基因的功能起了很大的推動作用。 三、動物生理學研究的方法 動物生理學是一門實驗科學，每一種生理功能的發現及其機理的揭示，都是通過科學實驗獲得的。回顧生理學的發展歷史，每種實驗方法的創新都將帶來新規律的發現。17世紀初，英國學者William Harvey*先在動物身上用活體解剖和科學實驗的方法研究了血液循環，證明心臟是循環系統的中心，血液由心臟射入動脈，再由靜脈回流人心臟，不斷循環。1628年William Harvey出版了《心與血的運動》，這是**本基于實驗證據的生理學著作。 動物生理學的研究方法總體可分為急性實驗和慢性實驗兩類。 （一）急性實驗 急性實驗按研究目的和需要又可分為兩種。 （1）離體器官實驗（in vitro）。從活的動物體內取出器官、組織或細胞，置于與體內環境相似的人工模擬環境中，使其在短時間內保持生理功能，以便進行研究。 （2）活體解剖實驗（in vivo）。在麻醉或毀壞大腦的情況下，暴露所要研究的器官，以便進行各種實驗。 這兩種方法通常都不能持久，一般實驗后動物都死亡，所以通稱為急性實驗。此類方法的優點在于實驗條件簡單，而且可以盡量消除與研究無關的因素。它的不足之處是不能完全代表正常生理條件下的功能狀態，實質上它屬于分析性研究。 （二）慢性實驗 在無菌條件下對健康動物進行手術，并在不損害動物機體完整性的前提下暴露、摘除、破壞以及移植所要研究的器官，然后在可能接近正常的生活條件下，觀察實驗動物的功能或功能紊亂等。由于這種動物可以在較長時間內用于實驗，故此方法稱為慢性實驗（chronic experiment）。慢性實驗方法的特點是保存了各器官的自然聯系和相互作用，便于觀察某一器官在正常情況下的生理功能及其與整體的關系，可以在動物清醒條件下長期觀察某一活動，使所獲得的結果更接近正常生理狀態，但不便于分析諸多的影響因素。 上述研究方法各有利弊，在實驗工作中，必須根據需要，有機地將各種研究技術結合起來應用，才能更正確地認識生理功能的確切規律。 第二節 機體與內環境 一、生命現象的基本特征 動物的生命活動是指動物在生命過程中所表現的一切功能活動，如呼吸、消化、排泄、血液循環、生殖和肌肉運動等，也包括思維等心理活動在內，是一種高級的物質運動。通過對各種生物體、特別是對細菌和原生動物等簡單生物的研究，發現生命現象至少包括4種基本活動，這就是新陳代謝、興奮性、生殖和適應。因為這些活動是活的生物體所特有的，可以認為是生命的基本特征。 （一）新陳代謝 機體與周圍環境之間不斷地進行物質和能量交換，以實現自我更新的過程，稱為新陳代謝。它包括合成代謝（同化作用）和分解代謝（異化作用）兩個方面。合成代謝是指機體不斷從外環境中攝取營養物質來合成自身成分的過程。分解代謝是指機體不斷分解自身物質，并將廢物排出體外的過程。生活在適宜環境中的生物體，總是在不斷地重新建造自身的特殊結構，同時又在不斷地破壞自身已衰老的結構。雖然從生物體的外表可能看不出明顯變化，但實際上它的各個部分都在不斷地以新合成的生物分子代替舊的。一方面生物體要從環境中攝取各種營養物質，經過改造或轉化，以提供建造自身結構所需的原料和能量；另一方面，生物體內的分解產物，均需排出體外。這就是說，生物體只有在與環境進行物質與能量交換的基礎上才能實現自我更新。新陳代謝的實質是與周圍環境進行物質代謝和能量代謝。機體在物質代謝的同時，始終伴隨著能量代謝。一般物質分解時釋放能量，物質合成時吸收能量。后者所需要的能量正是由前者提供的。因此，新陳代謝既包括物質代謝又包括能量代謝，二者是密不可分的。正如恩格斯所說“有機體的新陳代謝是生命的*一般和*顯著的現象。”可見，新陳代謝是生命的*顯著的特征，任何有生命的個體，都具有這一基本特征。如果機體的新陳代謝過程逐步減弱，機體就開始衰老；一旦停止，生命就必然終結。從單細胞生物到高等動植物的生命，均是如此。 在新陳代謝過程中，生物體內各種物質的合成、分解、轉化、利用等，大都是各種生物分子在水榕液中進行的成系列的化學反應。例如，糖或脂肪在生物體內分解供能的過程，就是通過一系列循序進行的化學變化，利用從環境中吸人的氧，將這些物質氧化分解，釋放出能量并同時形成二氧化碳和水。這些化學變化和一般無機物的化學變化都服從同樣的物理化學規律；然而這些化學反應基本上都是由蛋白質構成的生物催化劑——酶所催化的，因此又是以復雜的特殊形式表現出這些物理化學規律的。等量的糖在體內氧化與在體外燃燒所消耗的氧、產生的二氧化碳和釋放的能量都相同；但在體內的氧化過程卻是在遠低于100℃的溫度條件下完成的。在生物分子的合成中，由于酶的催化作用對底物都有高度特異性，因此可以在細胞的同一部分內同時進行多個不同的反應而能井井有條、互不干擾，這在一般化學試管里是不能實現的。所以生命也是一種物質運動的形式，而且是一種“高級”的運動形式。 （二）興奮性 20世紀中后期的生理學家用兩棲類動物做實驗時，發現青蛙或蟾蜍的某些組織在離體的情況下，也能在一定的時間內維持和表現出某些生命現象。這些生命現象的表現之一是：當這些組織受到一些外加的刺激因素（如機械的、化學的、溫熱的或適當的電刺激）作用時，可以應答性出現一些特定的反應或暫時性的功能改變。這些活組織或細胞對外界刺激發生反應的能力，就是生理學*早對于興奮性（excitability）的定義。例如，把蟾蜍的腸肌和支配它的神經由體內剝離出來，制成神經-肌肉標本，這時如果在神經游離端一側輕輕地觸動神經，或通以適當的電流，那么在經過一個極短的潛伏期后，可以看到肌肉出現一次快速的縮短和舒張；如把刺激直接施加于肌肉，也會引起類似的收縮反應；而且只要刺激不造成組織的損傷，上述反應可以重復出現。這就是神經和肌肉組織具有興奮性的證明。興奮性是指機體或組織對刺激發生反應的能力或特性。實際上，幾乎所有活組織或細胞都具有某種程度的對外界刺激發生反應的能力，只是反應的靈敏度和反應的表現形式有所不同。機體接受刺激后功能活動的變化則稱為反應。在各種動物組織中，一般以神經和肌細胞，以及某些腺細胞表現出較高的興奮性；這就是說它們只需接受較小程度的刺激，就能表現出某種形式的反應，因此稱之為可興奮細胞或可興奮組織。刺激是指能引起組織細胞發生反應的各種內外環境的變化。刺激既可能是化學信號，如蛋白質、多糖、核酸的結構信息、激素、神經遞質與神經膚、局部化學介導因子、抗體、淋巴因子、細菌、病毒等；也可能是化學信號以外的其他性質的刺激，如機械、電、光和一定波長電磁波等來自外界環境的影響。不同組織或細胞受刺激而發生反應時，外部可見的反應形式有可能不同，如各種肌細胞表現機械收縮，腺細胞表現分泌活動等，但所有這些變化都是由刺激引起的，因此把這些反應稱之為興奮（excitation）。例如，骨髓肌接受電流刺激后引起收縮；外環境氣溫升高時，引起汗腺分泌等。不同的組織對刺激發生反應的形式不同，歸納起來具有兩種帶共性的基本反應形式，即興奮和抑制。興奮是指機體或組織接受刺激后，功能活動由弱變強或由靜止到活動的變化。例如，電刺激動物的交感神經，可引起動物心跳加強加快，是一種興奮反應。抑制是指組織受刺激后，組織或機體活動減弱或變為相對靜止。例如，電刺激動物的迷走神經，引起動物心跳減慢減弱，是一種抑
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