生命系统的信息传递
生命系统中的信息传递及其分子机制研究
生命系统中的信息传递及其分子机制研究在生命系统中，信息传递是至关重要的环节。
从细胞内的信号传递，到神经系统中的神经递质传递，甚至到人类社会中的语言交流，信息传递无处不在。
了解信息传递的分子机制不仅可以揭示生命系统的奥秘，还有助于开发新的治疗方法和药物。
一、细胞内的信号传递在细胞内，许多生物学过程都需要通过信号传递来实现。
例如，细胞分裂、细胞凋亡、细胞分化等都需要通过信号传递调控。
信号通常由一种化合物或蛋白质质体外分泌，这一化合物或蛋白质被称为信号分子。
信号分子通过特定的受体与细胞膜上的受体结合，传递信号进入细胞内。
信号传递的分子机制非常复杂。
当信号分子与细胞膜上的受体结合时，受体会发生构象变化，进而调节细胞内的信号通路。
这些信号通路通常包括多个蛋白质，每个蛋白质都有特定的功能。
例如，激活细胞凋亡的信号通路中包括了caspase酶，而细胞增殖的信号通路中则包括了多种激酶。
了解这些蛋白质的分子机制可以帮助我们更好地理解信号传递的过程。
二、神经系统中的神经递质传递神经递质是神经元之间传递信号的化合物。
当神经元兴奋时，会释放神经递质，进而使得相邻的神经元被兴奋。
神经递质的种类非常多，例如乙酰胆碱、多巴胺等。
神经递质与细胞膜上的受体结合，进而调节相邻神经元内的信号通路。
神经递质传递的分子机制也非常复杂。
神经递质的释放受到多种蛋白质的调节，例如钙调素和蛋白质激酶C等。
神经递质释放后，与受体的结合也受到调节蛋白等的控制。
此外，中枢神经系统中还存在着一些神经递质转运蛋白，它们能够将神经递质不断地从神经元持续释放，进而调节神经递质在突触间的浓度。
三、人类社会中的语言交流人类社会中的语言交流也需要依靠信息传递来实现。
语言是一种非常复杂的符号系统，它可以通过发音、手势等形式将意义传递给接收者。
在语言交流中，传递信息的分子通常是声波或光波等。
这些波可以被人类的听觉和视觉系统感知，进而被转化为意义。
语言交流的分子机制比较简单。
2023版高考生物二轮复习热点突破练6生命系统的信息传递
6.生命系统的信息传递微网构建考向探析生命系统的维持离不开信息传递,无论是细胞内部,还是细胞间、同种生物个体间、不同物种间,甚至是生物与非生物间,都必须依赖正常的信息传递,方可维持功能正常运转。
近年高考多就不同层面的信息传递方式及功能进行考查,备考时有必要进行针对性归纳与训练。
针对练习1.(2022上海二模)多细胞生物体内,细胞通过细胞膜上的受体接受各种“信息”,以完成各项生命活动。
下列不能体现细胞膜“信息交流”功能的是( )A.抗利尿激素促进肾小管重吸收水分B.神经递质促进肌肉细胞收缩C.高浓度蔗糖溶液使洋葱细胞质壁分离D.B淋巴细胞识别抗原2.(2022山东济南三模)烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。
烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。
下列叙述正确的是( )A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间的信息交流作用B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基C.烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染烟草植株的能力D.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率3.(2022辽宁二模)如图表示人体细胞中遗传信息的传递过程,①②③表示相关生理过程。
下列分析正确的是( )A.基因的表达包括过程①②③B.过程②③的模板都为RNAC.过程③形成的多肽链起点相同D.过程①②③碱基互补配对原则完全不同4.(2022河南模拟)羊胎素是一种蛋白质类激素,它可以延缓衰老是因为其中有一种抗衰老因子,该因子能作用于周围运动神经末梢突触前膜,从而阻断神经和肌肉间的信息传递,引起肌肉的松弛性麻痹,使肌肉长时间不发生收缩和扩张,从而产生失能性萎缩,最终不再收缩,达到使皱纹减少或消失的目的。
生命系统的信息传递PPT幻灯片
位膜两侧的电荷分布情况为_内_正__外_负__。在图示结构中， 信号的转换模式为_电_信__号_→__化_学__信_号_→__电。信号
【例题4】下图为含氮类激素的作用机理示意图：一般认为这 类激素作用在靶细胞的膜上，并与特定受体结合，激素和受体 结合物能激活膜内的某种酶，该酶与Mg2+一起促进细胞质中的 ATP转化为cAMP。cAMP影响细胞内某些酶及功能蛋白质的活动， 例如激活或抑制细胞内某些酶、改变细胞膜的通透性、影响分 泌等。请根据所学生物学知识回答下列问题：
②毒蜂身上斑斓的花纹 ③蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位” ④烟草种子萌发时必需有光 ⑤非洲草原上的豺用小便划出自己的领地范围 ⑥田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食
A．①②⑤ C．①②⑥
B．②③④ D．②③⑥
四、生态系统的信息传递： 物理信息、化学信息
行为信息、营养信息
•生态系统中信息的种类
四、生态系统的信息传递： 物理信息、化学信息
行为信息、营养信息
•生态系统中信息的种类 •生态系统中信息的来源
无机环境 同种生物、异种生物
•生态系统中信息传递的特点
双向
【例题10】据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5:1 左右，这样的性别比是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄 性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音 大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓 荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系 统中信息传递
•生态系统中信息传递的特点
可以双向
•生态系统中信息传递的作用 •生态系统中信息传递的应用
维持正常生命活动 影响生物种群的繁衍
第七讲生物体内的信息传递
激素系统原来一直称为内分泌系 统。人有各种内分泌系腺，“激素是 由内分泌腺分泌的有机分子，由血循 环带至身体各部分，作用于特定的靶 细胞，只需很低浓度即可引起靶细胞 给出独特的反应”。
激素特征：
来源——由内分泌腺分泌 传播——无特定管道，随血流传布 作用——特定靶细胞 效应——低浓度、强效应
第七讲 生物体内的信息传递
一、 信息传递是生命活动的重要内容 二、神经系统在信息传递中的作用 三、激素系统和细胞信息传递 四、神经、激素配合作用控制体内稳态
一、信息传递是生命活动的重要内容
（本节见参考书第153-164页）
1、生命活动中充满着信息交流 生命活动的基本内涵是维持和延续生
命，包括：觅食、繁殖和躲避危险等环节。
动作电位一经产生，很快从刺激点向两 侧传播，传播速度可达 100 m/S。
不应期：
产生动作电位需
1 ms
再加上恢复到原来静息电位状态 3－5ms
所以在一个刺激作用后，
直至恢复到静息电位状态，总共 4－6ms
这段时间内，神经细胞对新的刺激无反应，称
为不应期。
（3）神经冲动在突触的传导 神经冲动沿着轴突, 基本上都是按照
PM20.10.2620.10.26
• 能够推动后续反应。
• 浓度一度升高后，能很快恢复，准 备应付后一个刺激。
（2）受体蛋白质磷酸化也可以是信号 传递的开端。
胰岛素和一些生长因子与它们相应 的受体结合，引起的第一步反应是使受 体蛋白质本身磷酸化——磷酸结合在受 体蛋白质分子中氨基酸残基上。
由磷酸化的受体，推动后面一 步步反应，使信号通过一个个蛋白 质传下去，直至活化能调节基因的 蛋白质——转录因子。
“生命系统的信息传递
“生命系统的信息传递作者：王丽萍来源：《中学生物学》2011年第10期地球上瑰丽的生命画卷，在常人眼中，也就是芸芸众生，千姿百态。
事实上，它们却是富有层次的生命系统：细胞一组织一器官一系统一个体一种群一群落一各种生态系统一生物圈。
从细胞到生物圈，生命系统层层相依，相互联系成为一个统一体，而各层次内部和之间功能协调性的实现依赖于物质和能量代谢，也依赖于信息传递。
借助信息传递，生命系统各层次的稳态才得以维持。
在高三生物高考复习中，笔者把人教版三本必修教材中有关生命系统信息传递的内容做了整合，把它们有机融合在一起，形成了一个小专题。
现将该专题的概念图总结如图1所示。
1.细胞内的信息传递(以遗传信息的传递为例)1.1知识整合遗传信息在细胞内的传递途径见图2。
转录、翻译过程中信息的传递可以总结为下表：1.2典例解析图3为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图.请据图回答下列问题。
(1)完成过程①需要＿＿＿等物质从细胞质进入细胞核。
(2)从图中分析，核糖体的分布场所有＿＿＿。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。
由此可推测该RNA聚合酶由＿＿＿中的基因指导合成。
(4)用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的过程是＿＿＿(填序号)，线粒体功能(填“会”或“不会”)受到影响。
解析：本题要求考生通过读图获取信息，回答基因表达的相关知识。
由图可知：(1)过程①为转录，需要从细胞质中获取ATP,核糖核苷酸(原料)、酶。
(2)过程②和④表示翻译，场所在核糖体，图中显示分布在细胞质基质和线粒体中。
(3)由于溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，但将该真菌在含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，线粒体中RNA聚合酶的活性却很高，这说明该RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成。
高中生物生命系统的信息传递 从细胞到生物圈,生命系统层层相依相互联系成为 ...
生命系统的信息传递从细胞到生物圈，生命系统层层相依相互联系成为一体，而各个层次内部和之间功能协调的实现依赖物质和能量代谢也依赖信息传递。
借助信息传递生命系统的稳态才能维持。
生命系统的信息传递包括以下几个方面：细胞内的信息传递，细胞间的信息传递和生态系统的信息传递。
一、细胞内的信息传递例如：在细胞的各各组分之间如DNA和蛋白质之间有遗传信息的传递，它所涉及到得知识就是基因的表达过程：DNA中所含有的遗传信息能通过转录过程传递给mRNA，然后通过翻译过程再传递给蛋白质。
再如细胞的各组分之间信息传递的更加典型的例子就是“中心法则”它体现了细胞的各种物质在遗传信息的传递中的联系。
还有DNA的复制也涉及遗传信息的传递。
二、细胞间的信息传递进行细胞间的信息交流是细胞膜的重要功能之一。
因为大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，所以细胞膜的这一功能涉及到教材的内容较多。
例如体液（激素）调节、免疫反应和细胞通讯等过程中。
细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：1．通过体液的作用来完成的间接交流。
如内分泌细胞分泌→激素进入→体液体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。
现总结如下（1）若内分泌细胞是下丘脑细胞，靶细胞可能是垂体细胞，激素是促甲状腺激素释放激素或促性腺激素释放激素等；靶细胞还可能是肾小管、集合管细胞，则激素是抗利尿激素。
（2）若内分泌细胞是甲状腺细胞，靶细胞可以是各种组织细胞，激素是甲状腺激素。
（3）若内分泌细胞是垂体细胞，靶细胞可以是甲状腺细胞、性腺细胞或各种组织细胞，激素可能是甲状腺激素、性腺激素或生长激素等。
（4）若内分泌细胞是胰岛A细胞，靶细胞可能是肝细胞，激素是胰高血糖素。
（5）若内分泌细胞是胰岛B细胞，靶细胞可能是肝细胞、肌细胞、各种组织细胞等，激素是胰岛素等。
2．相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞。
如精子和卵细胞之间的识别和结合。
生命现象中的信息传递与处理
生命现象中的信息传递与处理生命是一种机械重复的奇迹，它在我们的世界中无处不在。
从单细胞生命的基本活动到高等生命的复杂行为，生命现象中的信息传递与处理是一个重要的话题。
生物体以各种方式感知外界刺激、传递信息，然后进行适应性的反应，以保持生命的正常运转和发展。
一、神经信号传递神经信号传递是生命现象中最为显著的信息传递方式之一。
神经元通过化学和电信号相互作用，将信息传递到神经元之间和神经元与肌肉细胞之间的连接处——突触。
当神经元兴奋时，它会释放神经递质，这些神经递质会激活下一个神经元，并在突触传递信号。
这种传递方式是灵活而迅速的，但同时也是相当复杂和多变的。
二、化学信号传递除了神经信号传递，化学信号传递在生命现象中也扮演着重要角色。
细胞间的这种信号传递通常被称为细胞信号与交流。
细胞通过释放信号分子，如激素、细胞因子或内源性神经调节剂，与其他细胞交流。
这些信号分子通常通过一些继承收到信号的细胞表面受体识别并响应。
通过这种化学信号传递，细胞之间可以协调和调节彼此的行动，从而适应环境和保持生命。
三、遗传信息传递遗传信息传递是生命现象中最重要的信息传递方式之一。
DNA 是遗传信息的载体，它编码着生命形态和功能所需的所有信息。
DNA的信息在DNA复制时得以传递，并在RNA和蛋白质的合成过程中被表达。
这种信息传递方式主要是静态的，并且一般需要几代才能生效。
四、细胞内信号传递细胞内信号传递是生命现象中的另一种重要信息传递方式。
它通过成分数结构复杂的通路传递信息，从而调节细胞的功能。
细胞内信号传递包括三个主要步骤：接受外部的信号、进行信号传递和执行下游响应。
细胞内信号传递在多种生理学作用中扮演着关键的角色，如细胞分裂和生长，代谢调节，细胞周期调节和细胞凋亡等。
五、信号处理信息传递只是生命现象中的一个部分，处理这些信息同样是非常重要的。
许多生物现象，如视觉和听觉，需要处理海量且动态变化的信息。
在这些生命现象中，信号处理的问题就需要得到充分解决。
生命系统中的“信息传递”-2024年高考考前冲刺生物微专题系列
(4)过程
3．信息传递在生态系统中的作用 (1)个体：_生__命__活__动__的_正__常__进__行____，离不开信息的作用。 (2)种群：__生_物__种__群__的__繁_衍________，离不开信息的传递。 (3)群落和生态系统：__能_调__节__生__物__的_种__间__关__系__，以维持 生态系统的稳定。 4．信息传递在农业生产中的应用 (1)提高__农__产__品__或_畜__产__品______的产量。 (2)对__有__害__动__物_______进行控制。
鸟类的报警行 为、昆虫的舞 蹈、鸟类的求 偶行为
2．生态系统信息传递模型 (1)范围
(2)来源：物理信息既可来自生物 ，也可来自无机环境； 化学信息和行为信息来自 生物 。 (3)方向：信息传递一般是 双向 的。 易错点：生态系统信息传递≠细胞间的信息交流 生态系统信息传递范围：种群内部个体之间、种群之间 及生物与无机环境之间，不包括细胞之间的传递。
【典例】(2020·郑州外国语学校调研)下列相关
叙述错误的是( D )
A.日照时间的长短决定植物的开花期体现了 生物种群的繁衍离不开信息传递 B.可以使用标志重捕法调查某湖泊中河蟹的 种群密度 C.黄莺的鸣叫属于物理信息，物理信息也可 来自于非生物环境 D.为防止果树遭受鸟害，用音响设备模拟天 敌声音驱赶鸟属于机械防治
A．甲可表示胰岛细胞中胰岛素合成过程中的遗传 信息的传递方向 B．能进行乙过程的生物也能进行丁过程 C．丙可表示DNA病毒(如T2噬菌体)在宿主细胞内 繁殖时的遗传信息的传递方向 D．乙、丙、丁三幅图全面覆盖了生物界遗传信息 传递的情况
2．下图甲、乙分别是细胞表面受体和细胞内受体的作用 机制模式图，信号分子A、B、C均为某种激素。下列有关
生物系统中的信息传递与调控
生物系统中的信息传递与调控生命是由许多微小的细胞所构成，每个细胞都有着自己的特殊功能，而这些功能的正常发挥离不开细胞内与细胞间的信息传递和调控。
生物系统中信息传递和调控的形式多种多样，涉及到许多不同的生物分子和细胞器官。
本文将探讨生物系统中的信息传递和调控的基本原理，以及其中涉及的关键生物分子和机制。
一、生物信息传递的基本机制1.神经传递神经系统是生物信息传递的一个重要枢纽，它通过神经元和突触这两个组件实现神经信号的接收、处理和传递。
神经元是神经系统的基本单位，它们通过多个树突接收来自其他神经元的信号，并将这些信号集中在一个轴突上，通过突触将信号传递给其他神经元或者目标细胞。
突触包含了神经元轴突末梢和目标细胞的突触后膜，通过神经递质分子在突触间传递信号。
神经递质分子可以充当兴奋性或抑制性信号，它们在突触间传递时可以透过神经元膜的离子通道或者通过二次信号转导引起突触后膜的反应。
2.荷尔蒙传递荷尔蒙是一种通过血液或者组织间质传递的化学信息分子，它们通过对靶细胞的特异性结合调控许多重要代谢和生理过程。
荷尔蒙可以被分泌于身体的不同部位，其中大多数是由腺体细胞产生的特殊分泌物。
这些分泌物通过循环系统运输来影响靶细胞的生长、分化和代谢。
荷尔蒙分泌的控制机制包括反馈调节、神经调节等，并且必须在生物体内部的严格平衡中维持。
3.细胞间信号传递细胞间信号传递是生物系统中最常见的信息传递方式之一，它包括细胞表面上的受体、主要的信号途径和细胞内的响应。
细胞表面上的受体分为离子通道类型和信使分子类型，它们可以对外周信号分子进行选择性结合，这些外周信号分子可以是荷尔蒙、神经递质分子、细胞外基质分子等。
当受体与外周信号结合时，会激活相应的信号途径，这些信号途径通过一系列的信号转导步骤将信号传递到细胞内部，并引发特定的反应。
细胞响应包括细胞周期的调节、基因的转录和翻译、蛋白质合成等多个层次的反应过程。
二、生物系统中的重要分子调控机制1.基因表达调控分子基因是生物中最基本的遗传物质，它们编码了生物体内所有的蛋白质和许多其他的生物分子。
_生命系统的信息传递_小专题复习
图 4 细胞间的直接接触示意
（2） 通过细胞分泌各种化学物质来调节其他细 胞的代谢和功能。具有调节细胞生命活动的化学物质 称为信息物质，细胞间信息物质是由细胞分泌的调节 靶细胞生命活动的化学物质的统称。高中教材涉及的 信息物质见表 2。
表 2 高中教材中涉及的信息物质示意
种类 信息物质
特点
受体
功能
神经 递质
1.2 典例解析 图 3 为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示
意图，请据图回答下列问题。
图 1 “生命系统的信息传递”小专题的概念图 1 细胞内的信息传递（以遗传信息的传递为例） 1.1 知识整合
遗传信息在细胞内的传递途径见图 2。
转录
翻译
DNA
mRNA
蛋白质
图 2 遗传信息在细胞内的传递途径
转录、翻译过程中信息的传递可以总结为下表：
泛，资源丰富，值得进一步研究开发。
参考文献：
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生命系统的信息传递
“生命系统的信息传递”专题复习课的教学设计本课题为高三生物二轮专题复习课题之一，二轮复习不再是对已学内容的简单重复，学生通过新课学习和高三一轮复习已经掌握了基本的生物学知识和原理，此时要通过整合，进一步提升和内化，追求知识系统性和综合性，建立一个完善的知识体系。
为激发学生参与的兴趣和热情，在二轮复习中教师要寻求新的复习视角，给旧知识注入新的活力。
基于此，笔者将考纲中与信息传递有关的知识进行整合，并以生命系统的结构层次为主线加以串联，便于学生将散在的知识系统化。
1教材分析本专题内容涉及高中生物必修 1 的“细胞膜、细胞核的结构和功能”，必修 2 的“遗传信息的转录和翻译”，必修 3 的“人体的内环境与稳态”“生态系统的信息传递”等生物学的基础知识与原理。
本节课内容丰富，涉及面广，学生可以通过对例题的解析构建出“细胞→组织、器官、系统→个体→种群、群落→生态系统”的生命系统的信息传递模型。
教师在本课题的内容教学上要加强引导，激发学生学习热情。
2教学目标2.1知识目标理解细胞膜的结构和功能；理解细胞核的结构和功能；理解遗传信息的转录和翻译；理解神经、体液、免疫调节在维持稳态中的作用；了解生态系统中的信息传递。
2.2能力目标培养对知识的理解与综合运用能力，能运用所学知识与观点，通过分析与综合等方法对例题进行解释、推理，作出合理的判断。
并构建生物学模型。
2.3情感、态度与价值观目标认同生命系统的各结构层次相互联系成为一个统一体，各层次内部和之间功能协调性的实现离不开信息传递，借助信息传递生命系统各层次的稳态才得以维持。
3教学过程设问：请说出与之有关的生命系统的结构层次的构成。
设计意图：复习生命系统的结构层次，为后面逐层分析生命系统的各个层次的信息传递拟好提纲3.1创设情境，导入课题情景展示：教师先展示一幅蛋鸡养殖场的图片激起学生的兴趣，请学生思考：养殖户如果想提高产蛋率可以采用哪些方法，待学生讨论交流后，教师提出养殖厂的工作人员在介绍养殖经验时说：在蛋鸡养殖过程中若想提高产蛋率可通过在鸡舍中清晨和傍晚用稳定的灯光延长光照时间的做法以达到目的。
生命系统的信息传递PPT课件
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1。缩短日照，放在黑暗房间
2.利用信息素吸引传粉动物 3.利用音响设备驱赶或者诱捕
利用信息素诱捕或者警示有害动物 用化学物质扰乱雌雄交配 利用信息素吸引天敌
第10页/共11页感Biblioteka 您的观看！第11页/共11页
2.信息在2 和4上面以什 么形式传递？ 在2和3之 间以什么形式递？
电信号 神经递质
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4.在我们人体内的调节过程中，出了神经调节和激素 （体液）调节还有哪种调节方式？
免疫调节 5.上述的信息传递过程对个体有什么作用？
内环境稳态 保证各项生命活动可以正常的进行
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生态系统中信息传递
信息传递在生态系统中的作用
1.生命活动的正常进行,离不开信息的作用; 2.生物种群的繁衍,也离不开信息的传递; 3.信息还能够调节生物的种间关系，以维持 生态系统的稳定。
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探究活动三：1904年，法国著名科学家法布尔做了一 个有趣的实验：在一个风雨交加的夜晚，在一所被丛林 包围的屋子里，他把一只雌蛾扣在一个纱罩里，尽管风 雨交加，还是有40多只雄蛾穿过风雨赶来交尾；第二天， 法布尔在雌蛾周围撒满樟脑丸和汽油，但一点也不影响 雄蛾找雌蛾，可见性外激素的作用有多大，昆虫感受性 外激素的能力有多强！问：①法布尔做这个实验的目的 是什么？②如果今天我们用学过的科学实验的基本原则 来看当年法布尔的这个实验，够不够严谨？③请同学们 完善法布尔的实验。
物理信息
生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等通过物 理过程传递的信息。
化学信息
生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的 生物碱、有机酸、性外激素等。
生命系统各结构层次上的信息传递例析
生命系统各结构层次上的信息传递例析
生命系统各结构层次上的信息传递是生命系统存在的基本特征之一，是支撑整个生命系统发挥功能的关键因素，也是其复杂性和差异性所在。
大致可以将生命系统各结构层次上的信息传递分为三个层次：细胞-组织-器官系统层次。
1、细胞层次的信息传递：单细胞生物的细胞器传递信息的方式有调节荷尔蒙、糖代谢等。
调节荷尔蒙是最重要的细胞间信息传递方式之一，包括激素、血清蛋白等，这些调节物质都是后天调节细胞活动的重要调节因子，释放调节物质后，受体细胞作出应答反应，实现信息的传递。
2、组织层次的信息传递：组织主要由细胞构成，细胞间形成分布不均匀的细胞群组，以
及相互之间通过调节荷尔蒙传递的信息，使组织内的细胞可以协调配合工作。
例如，肝脏组织中，肝细胞通过调节荷尔蒙等物质来调控其它肝细胞，从而完成整个肝脏组织的协调配合工作。
3、器官系统层次的信息传递：器官系统由多个组织组成，而组织间通过调节荷尔蒙进行
信息传递，比如，肝脏系统和胆道系统就需要通过信息传递来协调工作，肝脏细胞释放*普去
拉蒙，从而引起胆囊的收缩，发出消化液的释放，实现器官系统的协调工作。
以上就是生命系统各结构层次上的信息传递的例析，主要包括细胞-组织-器官系统的3个层次，主要通过调节荷尔蒙的方式进行信息传递，实现协调配合工作。
生物传递信息的方式和机制
生物传递信息的方式和机制生物传递信息是生命活动中的一个重要方面，是生物体进行正常生理功能的基础。
生物信息传递的方式和机制涉及多个层面，包括分子层面、细胞层面、组织层面和器官系统层面等。
本文主要从这些层面探讨生物传递信息的方式和机制。
1. 分子层面生物体内信息的传递主要依靠分子信号。
分子信号包括激素、神经递质、细胞因子等。
这些分子信号通过与特定的受体结合，引发细胞内的信号转导，从而实现信息的传递。
1.1 激素传递激素是一种重要的分子信号，由内分泌腺分泌，通过体液运输到达靶细胞，与受体结合后引发细胞内的生物效应。
激素传递具有慢、远、持久的特点。
1.2 神经递质传递神经递质是神经元之间传递信息的化学物质，通过突触前膜释放，作用于突触后膜的受体，引发神经冲动的传递。
神经递质传递具有快、近、暂时的特点。
1.3 细胞因子传递细胞因子是一类具有调节细胞生长、分化和死亡的分子信号，主要由免疫细胞分泌。
细胞因子通过结合特定的受体，调控细胞内的信号通路，实现信息的传递。
2. 细胞层面细胞层面的信息传递主要涉及细胞间的直接接触和细胞膜上的受体-配体相互作用。
2.1 细胞间的直接接触细胞间的直接接触是通过细胞表面的蛋白质和糖蛋白实现的。
例如，细胞粘附分子（CAMs）参与细胞间的粘附和信号传递。
2.2 受体-配体相互作用受体-配体相互作用是细胞信号传递的重要方式。
配体是一种可以与受体特异性结合的分子，如激素、神经递质和细胞因子等。
受体与配体结合后，引发受体构象变化，进而激活信号传导途径。
3. 组织层面组织层面的信息传递主要通过细胞间的信号网络实现。
这些信号网络包括细胞外基质（ECM）、细胞间隙连接和神经网络等。
3.1 细胞外基质细胞外基质是一种复杂的网络结构，由多种蛋白质和多糖组成。
细胞外基质参与细胞附着、移动和分化，并通过信号分子调控细胞行为。
3.2 细胞间隙连接细胞间隙连接是一种特殊的蛋白质通道，连接相邻细胞的质膜。
生物复习生命系统的信息流
目录
• 生命系统的信息流概述 • 生命系统中信息流的种类 • 信息在生命系统中的传递过程 • 信息流对生命系统的影响 • 信息流在生物定义
01
信息流是指信息在空间和时间中 的传递和变换，是生命系统中各 组成部分之间相互联系、相互作 用的纽带。
神经信息流
1
神经信息流是指神经系统中的信息传递过程，包 括神经元之间的电化学信号传递和神经递质的信 息传递。
2
神经信息流是生物体感知、学习和行为的基础， 通过神经信息流，生物体能够对外界刺激作出反 应并形成记忆。
3
神经信息流具有快速、准确和可塑性的特点，使 得生物体能够适应复杂多变的环境。
行为信息流
01
行为信息流是指生物体的行为对其他个体或环境产生的影响， 以及这种影响在种群中传递的过程。
02
行为信息流包括求偶行为、领地行为、攻击行为等，这些行为
能够影响生物体的繁殖成功率、种群分布和进化方向。
行为信息流具有多样性和复杂性的特点，是生物种群中交流和
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合作的基础。
物理信息流
物理信息流是指生物体通过物理 方式（如声波、电磁波、化学物 质等）向外界传递信息的过程。
物理信息流是研究生物体与环境之间物理相互作用的 过程，对于理解生物的感知和适应能力具有重要意义 。
物理信息流的研究方法包括物理学、生理学和生态物 理学等技术手段，这些技术可以帮助科学家全面了解 生物的物理感知机制和环境适应性，进一步揭示生物 与环境之间的相互作用关系。
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促进进化
信息流在生物种群的遗传变异和自然选择中起着 重要作用，是生物进化的重要驱动力。
信息流的基本特征
方向性
高中生物生命系统的信息传递 从细胞到生物圈,生命系统层层相依相互联系成为 ...
生命系统的信息传递从细胞到生物圈，生命系统层层相依相互联系成为一体，而各个层次内部和之间功能协调的实现依赖物质和能量代谢也依赖信息传递。
借助信息传递生命系统的稳态才能维持。
生命系统的信息传递包括以下几个方面：细胞内的信息传递，细胞间的信息传递和生态系统的信息传递。
一、细胞内的信息传递例如：在细胞的各各组分之间如DNA和蛋白质之间有遗传信息的传递，它所涉及到得知识就是基因的表达过程：DNA中所含有的遗传信息能通过转录过程传递给mRNA，然后通过翻译过程再传递给蛋白质。
再如细胞的各组分之间信息传递的更加典型的例子就是“中心法则”它体现了细胞的各种物质在遗传信息的传递中的联系。
还有DNA的复制也涉及遗传信息的传递。
二、细胞间的信息传递进行细胞间的信息交流是细胞膜的重要功能之一。
因为大多细胞膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，所以细胞膜的这一功能涉及到教材的内容较多。
例如体液（激素）调节、免疫反应和细胞通讯等过程中。
细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：1．通过体液的作用来完成的间接交流。
如内分泌细胞分泌→激素进入→体液体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。
现总结如下（1）若内分泌细胞是下丘脑细胞，靶细胞可能是垂体细胞，激素是促甲状腺激素释放激素或促性腺激素释放激素等；靶细胞还可能是肾小管、集合管细胞，则激素是抗利尿激素。
（2）若内分泌细胞是甲状腺细胞，靶细胞可以是各种组织细胞，激素是甲状腺激素。
（3）若内分泌细胞是垂体细胞，靶细胞可以是甲状腺细胞、性腺细胞或各种组织细胞，激素可能是甲状腺激素、性腺激素或生长激素等。
（4）若内分泌细胞是胰岛A细胞，靶细胞可能是肝细胞，激素是胰高血糖素。
（5）若内分泌细胞是胰岛B细胞，靶细胞可能是肝细胞、肌细胞、各种组织细胞等，激素是胰岛素等。
2．相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞。
如精子和卵细胞之间的识别和结合。
高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.4 生命系统信息传递的三类情况课件 新人教版必修3
【练习3】细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动 物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中， 以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的 实现分别依赖于（ ） A、血液运输，突触传递 B、淋巴运输，突触传递 C、淋巴运输，胞间连丝传递 D、血液运输，细胞间直接接触
第三类情况：生态系统的信息传递
写一写：各类生物遗传信息的传递过程? ? ?
生物种类 DNA病毒 (噬菌体) 原核生物
真核生物
RNA病毒 (SARS病毒)
遗传信息的传递过程
逆转录病 毒(HIV)
【典例1】图甲为某种生物的基因表达过程，图乙为中心法则， ①-⑤表示生理过程。下列叙述错误的是（ ）
乙
A.正常人体神经细胞中, ①-⑤过程都存在 B.从图甲可以看出该类生物边转录边翻译 C.图乙中②、③可表示图甲过程 D.图乙中过程①、 ②、③、④、 ⑤中碱基互补 配对的方式不完全相同。
答一答：？？？
复制
时间
场所 主要在细胞核
模板
原料
条件
解旋酶、DNA 聚合酶、ATP
产物
双链DNA
碱基
互补 A-T，T-A，
配对 C-G，G-C
方式
意义 传递遗传信息
转录
翻译
生物个体发育的整个过程
DNA的一条链
mRNA
RNA聚合酶、 ATP
单链RNA
酶、ATP、 tRNA
多肽链
A-U，U-A， C-G，G-C
2.所有激素受体都位于靶细胞的细胞膜上（ ）
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四、生态系统的信息传递： 物理信息、化学信息
行为信息、营养信息
•生态系统中信息的种类 •生态系统中信息的来源
无机环境 同种生物、异种生物
•生态系统中信息传递的特点
双向
【例题10】据了解，野生扬子鳄种群的雌雄比例一般稳定在5:1 左右，这样的性别比是由孵化时的温度所决定的；繁殖季节雄 性扬子鳄发出“轰”、“轰”的声音，雌性扬子鳄则根据声音 大小选择巢穴位置。当声音大时，雌鳄选择将巢穴筑于山凹浓 荫潮湿温度较低处，则产生较多的雌鳄。以上事实说明生态系 统中信息传递
( 1 ）由右图可知， 神经系统可通过 突触前膜 ____释__放_神__经__递_质_ 直 接调节免疫器官 或免疫细胞的活 动，还可通过下 丘脑分泌有关激 素间接调节免疫 器官或免疫细胞 的活动。
【例题7】科学研究表明：精神因素（焦虑、紧张等的心理 应激）会使 T 细胞活性下降，对病毒、真菌感染的抵抗能 力和对肿瘤细胞的监控能力下降，还间接引起机体生成抗体 的能力降低。右图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调 节的部分示意图，请据图答下列问题。
细胞间信息传递的方式：
•通过信息分子间接实现信息交流 •细胞膜相互接触，直接实现信息交流 •相邻细胞间形成通道
【例题7】科学研究表明：精神因素（焦虑、紧张等的心理 应激）会使 T 细胞活性下降，对病毒、真菌感染的抵抗能 力和对肿瘤细胞的监控能力下降，还间接引起机体生成抗体 的能力降低。右图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调 节的部分示意图，请据图答下列问题。
（4）若该过程表示的 是垂体细胞产生促甲 状腺激素的过程，则 图中激素A可能为 促甲__状_腺_激__素_释__放_激_素__或_甲__状_腺。激素
【例题4】下图为含氮类激素的作用机理示意图：一般认为这 类激素作用在靶细胞的膜上，并与特定受体结合，激素和受体 结合物能激活膜内的某种酶，该酶与Mg2+一起促进细胞质中的 ATP转化为cAMP。cAMP影响细胞内某些酶及功能蛋白质的活动， 例如激活或抑制细胞内某些酶、改变细胞膜的通透性、影响分 泌等。请根据所学生物学知识回答下列问题：
【材料2】加拿大哈德逊是一家历史悠久的大皮毛公司，由 于地理位置关系，他们收购的多是亚寒带针叶林中动物的皮 毛。该公司历年收购皮毛的种类和数量的详尽统计说明了猞 猁与雪兔是食物链中上下级的关系，当雪兔数量减少时，这 种营养缺乏状况就会直接影响到猞猁的生存。猞猁数量的减 少，也就是雪兔的天敌减少，又促进了雪兔数量的回升…… 循环往复就形成了周期性数量的变化。
（2）精神因素使 T 细 胞活性下降，为什么 会引起机体生成抗体 的能力降低？
T 细胞活性下降后，淋巴 因子的分泌量减少，影响 了 B 细胞增殖分化成浆 细胞的过程，使抗体生成 量减少
【例题7】科学研究表明：精神因素（焦虑、紧张等的心理 应激）会使 T 细胞活性下降，对病毒、真菌感染的抵抗能 力和对肿瘤细胞的监控能力下降，还间接引起机体生成抗体 的能力降低。右图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调 节的部分示意图，请据图答下列问题。
DNA
mRNA
产物
RNA
蛋白质（多肽链）
信息传递方向
DNA→RNA
mRNA→蛋白质
意义
表达遗传信息，使生物表现出各种遗传性状
中心法则：
【例题2】右图示神经元模式图。当人体内兴奋 流经该神经元时（传导方向如图所示），则在 该神经纤维膜内外的电流方向是 （）
A．都是由左向右
B．都是由右向左
C．膜内由左向右，膜外由右向左
（5）性激素、胰岛素这两 种激素的作用机制符合 图示的是_胰__岛__素___。若 图中的靶细胞是肝细胞， 则该激素与受体结合后 所引起的生物学作用是 ____促__进_肝__细__胞_对__葡__萄_糖。的 若图中摄细取、胞利膜用上和的储存受体 发生缺陷而不能与该激 素结合，则可能引起的 内环境的改变是_____。 高血糖
三、组织、器官、系统的信息传递：
_神_经__—__体_液__—_免__疫__调节网络是机体维 持稳态的主要调节机制，其中__神_经___调节处
于主导地位。借助于组织、器官和系统的信息 传递，生物体能够健康的生存，完成生长、发 育、繁殖等生命活动。
【例题8】下列哪些信息传递属于同一类
①草原上的鸟，当出现敌情时，雄鸟急速起飞，扇 动两翅，给雌鸟发出警报
•生态系统中信息的来源
【例题9】阅读下面的两段材料，分析生态系 统信息传递的信息来源和特点： 无机环境
【材料1】短日照处理菊花使其在夏天开花； 同种生物 雌蛾分泌性外激素招引同种雄蛾前来交配； 生长在我国南方的猪笼草利用叶子中脉顶端的
“罐子”分泌蜜汁，来引诱昆虫进行捕食。
异种生物
【例题9】阅读下面的两段材料，分析生态系 统信息传递的信息来源和特点：
D．膜内由右向左，膜外由左向右
【例题3】右图示突触的亚显微结构，请据图回答下 列问题：
(1)图中②为__突__触_小__泡_， 突触由图中的__③__④_⑤__
（填序号）构成。
(2)⑥是_神__经_递__质_，结构 ④中的液体为_组__织_液__， ⑦的化学本质是_糖__蛋_白_。
(3) 若⑥能使⑤产生兴奋，则当兴奋传导到⑤处时，兴奋部
位膜两侧的电荷分布情况为_内_正__外_负__。在图示结构中， 信号的转换模式为_电_信__号_→__化_学__信_号_→__电。信号
【例题4】下图为含氮类激素的作用机理示意图：一般认为这 类激素作用在靶细胞的膜上，并与特定受体结合，激素和受体 结合物能激活膜内的某种酶，该酶与Mg2+一起促进细胞质中的 ATP转化为cAMP。cAMP影响细胞内某些酶及功能蛋白质的活动， 例如激活或抑制细胞内某些酶、改变细胞膜的通透性、影响分 泌等。请根据所学生物学知识回答下列问题：
（3）cAMP及激素发 挥作用后往往被 迅速分解而失去 活性，这对于生 命活动的意义是 提_高__调__节__作_用__的__精_确。性
【例题4】下图为含氮类激素的作用机理示意图：一般认为这 类激素作用在靶细胞的膜上，并与特定受体结合，激素和受体 结合物能激活膜内的某种酶，该酶与Mg2+一起促进细胞质中的 ATP转化为cAMP。cAMP影响细胞内某些酶及功能蛋白质的活动， 例如激活或抑制细胞内某些酶、改变细胞膜的通透性、影响分 泌等。请根据所学生物学知识回答下列问题：
②毒蜂身上斑斓的花纹 ③蝙蝠通过自身发出声波，对目标进行“回声定位” ④烟草种子萌发时必需有光 ⑤非洲草原上的豺用小便划出自己的领地范围 ⑥田鼠多的地方能够吸引饥饿的老鹰前来捕食
A．①②⑤ C．①②⑥
B．②③④ D．②③⑥
四、生态系统的信息传递： 物理信息、化学信息
行为信息、营养信息
•生态系统中信息的种类
•生态系统中信息传递的特点
可以双向
•生态系统中信息传递的作用 •生态系统中信息传递的应用
维持正常生命活动 影响生物种群的繁衍
调节生物种间关系
提高农产品、畜产品的产量 对有害动物进行控制
【学以致用】养殖厂的工作人员在介绍养殖经验时 说：在蛋鸡养殖过程中若想提高产蛋率可通过在鸡 舍中清晨和傍晚用稳定的灯光延长光照时间的做法 以达到目的，请结合本专题的知识解释该措施涉及 的生命系统信息传递机理。
【例题5】下图表示人体生命活动调节过程中细胞之 间信息传递的两种方式，以下相关叙述错误的是
A．甲状腺激素和神经递质的传输方式分别是图①和图② B．图②中信息传递的速度比图①中信息传递的速度要快 C．图①中细胞甲分泌的信息分子通过体液只能传送至细胞乙 D．图①和图②中特定的信息均依靠细胞乙的特异性受体识别
【专题总结】生命系统的各结构层次相互联系 成为一个统一体，各层次内部和之间功能协调 性的实现离不开信息传递，借助信息传递生命 系统各层次的稳态才得以维持。
细胞间信息传递的方式：
•通过信息分子间接实现信息交流
信息分子经扩散或体液运输 与靶细胞的受体特异性结合 受体对信号进行转换并启动细胞内信使系统
靶细胞产生生物学效应
【例题6】下图是高致病型禽流感病毒侵入人体后发生免疫反 应的图解，图中A～D为有关的物质或结构。请据图回答问题：
（1）细胞膜上激素受 体的化学本质可能 是_糖__蛋__白_，激素A能 与靶细胞膜表面的 受体结合，反映出 细胞膜能进行细胞 间的_信__息_交__流__。
【例题4】下图为含氮类激素的作用机理示意图：一般认为这 类激素作用在靶细胞的膜上，并与特定受体结合，激素和受体 结合物能激活膜内的某种酶，该酶与Mg2+一起促进细胞质中的 ATP转化为cAMP。cAMP影响细胞内某些酶及功能蛋白质的活动， 例如激活或抑制细胞内某些酶、改变细胞膜的通透性、影响分 泌等。请根据所学生物学知识回答下列问题：
A．能够调节生物种间关系，以维持生态系统的 B．影响生物种群的繁衍，维持种群数量的稳定 C．维持生物体正常生命活动，调节生物内环境 D．对生物进行自然选择，促进生物进化
四、生态系统的信息传递： 物理信息、化学信息
行为信息、营养信息
•生态系统中信息的种类 •生态系统中信息的来源
无机环境 同种生物、异种生物
生命系统的信息传递
桐城八中 毛玉
以人体为例，请说出与之有关的生命 系统的结构层次的构成。
细胞
组织、器官、 个体 系统
种群、 群落
生态系统
【例题1】右图为某真核细胞内基因控制蛋白质合成 的示意图，请据图回答问题：
(1)以①的一条链为模板 合成②过程在遗传学上叫 做__转__录__。②通过__核_孔__ 进入细胞质后，与［ ④］ __核__糖__体_结合进一步翻译 成蛋白质。
（3）维持机体稳态离不 开细胞间的信息交流， 动物细胞间进行信息 交流的途径有：一是 ____神_经__递_质__、_激__素_、_免（疫填活性物质 三种）等信息分子通 过体液运输并作用于 靶细胞来实现，二是 通过细胞的相互接触 实现信息交流