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好的，这是一份为一本名为《动物生理学：复杂生命系统的运作机制》的图书准备的详细简介。这份简介旨在全面介绍该书涵盖的主题、深度和广度，完全不涉及《ECKERT ANIMAL PHYSIOLOGY》中的任何具体内容。 动物生理学：复杂生命系统的运作机制 一部关于生命功能与环境适应的权威深度指南 图书简介 在生命科学的宏大图景中，动物生理学占据着核心地位，它探究的是生命体如何运作，从最基础的分子层面到复杂的系统整合，再到生命体与其不断变化的环境之间精妙的相互作用。本书《动物生理学：复杂生命系统的运作机制》旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的视角，剖析动物界生命活动的内在原理和机制。 本书超越了传统生理学教材的简单描述性范畴，强调功能主义与进化适应的紧密结合。我们不仅会阐述“是什么”，更会深入剖析“为什么”和“如何发生”，将生理过程置于其生物学背景和进化压力之下进行审视。 第一部分：生理学基础与环境适应的基石 本卷奠定了理解动物生理学所需的理论框架。我们将从细胞和组织水平的微观机制出发，逐步构建起对整个有机体功能的认知。 1. 生命的化学与物理基础： 深入探讨生命活动所依赖的物理化学原理，包括水在生物体中的独特作用、膜电位的产生与跨膜转运机制（被动与主动）。重点分析能量的转化与储存，如ATP的合成与利用，这是所有生命活动的直接动力来源。 2. 组织与器官系统的整合： 考察构成动物体的四大基本组织——上皮、结缔、肌肉和神经组织——的结构特性如何决定其生理功能。随后，我们将探讨这些组织如何协同工作，形成具有特定功能的器官系统。 3. 环境的挑战与稳态调控： 稳态（Homeostasis）是生命存在的基石。本部分详述动物如何应对内部和外部环境的波动。我们将细致解析体温调节（产热、散热机制、行为适应）、渗透压调节（水盐平衡的内分泌与肾脏控制）以及酸碱平衡的复杂动态过程。特别关注不同栖息地（如极端温度、高盐度或低氧环境）中生物体所演化出的独特生理对策。 第二部分：信号传导与整合——信息的高效流动 生命系统的有效运作依赖于信息的快速、准确传递和整合。本书将这部分内容视为连接不同器官系统功能的核心桥梁。 4. 神经系统：快速的电化学通讯： 详细阐述神经元动作电位的生成、传播机制，以及突触传递（化学与电突触）的分子基础。系统考察神经系统在感觉信息的接收、处理（视觉、听觉、触觉等）以及运动控制中的作用。本书特别强调了神经回路的可塑性和学习记忆的生理学基础。 5. 内分泌系统：慢速而持久的化学调控： 剖析激素的合成、释放、靶器官特异性以及信号转导通路。内容涵盖经典的下丘脑-垂体轴、甲状腺轴、胰岛素与胰高血糖素在代谢控制中的作用。同时，深入探讨类固醇激素对基因表达的长期调控效应。 6. 免疫系统的防御机制： 探讨先天性免疫和适应性免疫的协同作用。重点解析抗原呈递、淋巴细胞克隆选择、抗体生成等复杂过程的细胞与分子机制，以及免疫记忆的形成。对自身免疫反应的生理学基础也有深入的探讨。 第三部分：物质交换与能量代谢 获取、运输和利用物质是维持生命活动的前提。本部分聚焦于营养物质和气体的获取、分配以及能量的有效管理。 7. 呼吸系统：气体交换的效率艺术： 比较水生和陆生动物的呼吸表面积与通风策略。深入分析氧气和二氧化碳在血液中的运输机制（包括血红蛋白氧合曲线的生理学意义），以及呼吸运动的神经控制。 8. 循环系统：物质运输的网络： 考察心脏的结构与功能，心动周期的精确调控。深入分析血管床的阻力与血流动力学，以及体循环和肺循环的压力梯度。重点讲解在不同活动水平下，循环系统如何快速地重新分配血流。 9. 消化与营养吸收：酶的作用与代谢调控： 剖析消化道的特化结构如何适应不同食性（植食性、肉食性、杂食性）。详述关键消化酶的作用，以及氨基酸、脂肪和碳水化合物在肠道内的有效吸收机制。 10. 能量代谢与氧化还原： 将生理学与生物化学紧密联系，阐述线粒体在三羧酸循环和电子传递链中如何高效生成ATP。分析不同营养物质（碳水化合物、脂肪、蛋白质）在代谢网络中的相互转化与调控，并探讨饥饿与饱食状态下的激素信号如何影响整体能量平衡。 第四部分：运动、繁殖与特殊适应 生命体必须能够移动以觅食、逃避捕食，并确保种群的延续。本部分关注这些高阶的系统整合功能。 11. 肌肉收缩的分子机制与运动整合： 从肌丝滑行理论出发，详细解析肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用，以及钙离子在收缩启动中的关键角色。区分骨骼肌、心肌和平滑肌的生理特性差异。系统阐述运动时的呼吸代偿和循环支持。 12. 繁殖生理学与发育： 探讨有性生殖的内分泌调控，包括配子发生、性周期、受精过程的生理机制。深入分析妊娠、分娩和哺乳期的激素变化及其对母体的生理影响。对无脊椎动物和脊椎动物的繁殖策略差异进行对比分析。 13. 特殊环境下的生理耐受性： 这是一个整合性的章节，用于展示生理学在极端条件下的应用。我们将考察： 高海拔生理学： 动物如何适应低氧环境（如高尔基细胞的感应、血氧亲和力的改变）。 深海与高压适应： 膜脂组成、惰性气体麻醉效应的生理机制。 飞行生理学： 克服重力和空气阻力所需的巨大代谢和呼吸需求。 本书的特点 本书的结构设计旨在培养读者的比较生理学思维。通过贯穿全书的案例分析和跨物种对比，读者将能清晰地认识到，尽管动物界形态万千，但其面临的基本生存挑战（如获取能量、维持渗透压、传递信号）是共通的，而不同的物种则演化出了结构和机制上多样化的解决方案。 我们采用清晰的图表、高分辨率的模式图和详细的实验设计实例，确保复杂的机制能够被直观理解。本书适合高等院校生命科学、生物学、生物医学工程、兽医学等专业的高年级本科生及研究生使用，也是相关领域研究人员参考和回顾基础知识的理想工具书。 通过研读《动物生理学：复杂生命系统的运作机制》，读者将建立起对生命活动从分子到整体、从静息到应激的全面、动态的认知体系。
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