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1、第九章水盐代谢和体温调节 排泄系统 在多变的环境中维持生物有机体的内稳态 适应体温PH值O2CO2血糖 一 体液调节 排泄和水盐平衡 体液 细胞外液 体内细胞外的液体环境 一 排泄 生物有机体向体外排除代谢废物 CO2 NH3 尿素 尿酸和H2O 的过程 1 转氨 在转氨酶的作用下 氨基酸的氨基转移给酮酸 主要是 酮戊二酸 生成谷氨酸 而氨基酸因失去氨基而变成另一种酮酸 草酰乙酸 2 脱氨 在肝脏 经转氨产生的谷氨酸经谷氨酸脱氢酶的作用 脱氢而成 酮戊二酸 并放出氨气 NH3 转氨 转氨酶 脱氨 一 排泄 3 氨的排除 植物经转氨和脱氨后 氨一般被植物重新利用 动物则很少利用代谢产生的氨 氨对
2、动物来说 是剧毒物质 必须尽快排除 水生动物代谢产生的氨一方面直接透过体表而溶于外界水中 另一方面通过排泄系统排出体外 陆生动物主要以尿素 胎生哺乳动物和两栖动物 或尿酸结晶 卵生动物如软体动物 昆虫 爬行动物和鸟类 的形式通过排泄系统排除体外 尿素 溶于水 毒性小 随水而排 尿酸 以结晶的形式存在 利于胚胎在卵壳内发育而不至于中毒 也利于飞翔动物减轻体重 二 水盐平衡 体液是构成生物有机体的内环境 是物质运输的通路和细胞内 外物质交换的场所 体液的渗透压主要决定于体液中各种盐类 无机盐离子 的总浓度 体液的离子组成和渗透压的稳定 保证了生物有机体内环境的稳定 1 海洋动物的水盐代谢 1 海洋
3、无脊椎动物的体液一般与海水保持等渗 内外渗透压随细胞代谢物浓度的多少而随时调整 2 海洋硬骨鱼维持低渗体液是通过如下三方面实现 a 全身覆盖鳞片和粘液 减少水从体表渗出 b 在鳃上有一些特化细胞 当不断饮入海水时 能主动排出高浓度的盐分 c 含氮废物大多以NH3的形式从鳃排出 肾脏排尿量很少 失水也就很少 海洋动物的水盐代谢 3 海洋软骨鱼 如鲨鱼 通过把较小毒性的尿素尽量保存于血液中 使体液的渗透压稍高于海水 因而身体不存在失水问题 4 靠海为生的鸟类 和爬行类是靠身体特殊的盐腺 位于眼窝和鼻孔之间 向体外泌盐 5 海生哺乳动物 如鲸 其肾有排浓尿的能力 以适应对高蛋白和多盐的食性 2 淡水
4、动物的水盐代谢 淡水动物由于体液浓度高于环境水体 因此必须有阻止淡水大量渗入体内和体内盐分大量散失的机制 主要通过如下途径 1 体表鳞片和粘液有部分阻止水分从体表渗入 2 与海水鱼相反 淡水鱼拒绝饮水 减少摄入 3 肾脏大量排出高度稀释的尿液 4 鳃上有能通过主动运输从水中吸收盐分的特化细胞 3 陆生动物的水盐代谢 陆生动物的焦点是保水问题 主要靠饮水和节水来实现水盐平衡 从而适应较干旱的陆生环境 主要表现如下 1 初步适应陆生环境的动物 如蚯蚓 蛙类 体表有一定的粘液 保持相对湿润 减少水分蒸发 同时有利于气体交换 2 完全适应陆生环境的动物 如昆虫 爬行类 鸟类 哺乳类 体表被以角质化的死
5、细胞 以几丁质 鳞 羽 毛等包裹 防止水分从体表蒸发 3 由于排泄器官有水分重吸收功能 同时也回收盐分 排出的是较浓尿液 达到减少水分丧失 4 鸟类以尿酸结晶排尿 以减少失水 减轻体重 三 排泄和水盐平衡的器官 1 伸缩泡 原生动物执行水盐平衡的器官 兼排泄功能 2 原肾管 扁形动物 如涡虫 的排泄器官 由一对纵贯身体的多分支的细管组成 管上有开口于身体表面的排泄孔 分支端部有深入组织 器官的火焰细胞 其中的纤毛摆动使原肾管中液体从排泄孔流出 3 后肾管 环节动物和软体动物排泄器官 又称肾管 肾管的一端开口于体腔 肾口 收集体腔液中的尿素 氨等代谢废物 肾管周围分布毛细血管 回收肾管内的水分
6、肾管末端膨大暂存尿 回收水分后的体腔液 末端通到体表的排泄孔 三 排泄和水盐平衡的器官 4 触角腺 虾 蟹等甲壳动物的排泄器官 由腺体 肾管 尿囊和排泄孔4部分构成 又称绿腺 5 马氏管 昆虫的排泄器官 是由消化管的后部 中肠和后肠之间伸出很多细小的盲管 马氏管深入充满血液的体腔 收集代谢废物经后肠从肛门排出体外 6 肾 脊椎动物的排泄器官 皮质 肾小体 近曲小管和远曲小管肾单位肾髓质 髓袢 集合小管肾盂 与输尿管相连 与肾静脉和肾动脉并行出肾 二 体温调节 温度是一种及其普遍的重要生态因子 温度直接影响有机体的体温 而有机体的体温又决定了生物体内酶的活性 从而决定新陈代谢过程的强度和特点 有
7、机体的生长和发育速度 繁殖 行为 数量和分布 温度随不同地理位置 不同纬度 不同栖息环境 不同季节等条件而变化 动物对环境温度的适应规律一 对低温的适应 1 减少体壁的热传导 增加隔热性 a 减少体表散热面积 贝格曼规律 寒带 体大 热带 体小 阿仑氏规律 寒带 身体突出部位较小 热带 身体突出部位较大 乔丹规律 鱼类的脊椎数目 在低温水域中比在高温水域中多 因发育慢 成熟晚 个体大 b 增加羽毛的质量和数量 换毛 换羽 c 皮下脂肪隔热层增厚 极地水兽横切占58 一 动物对低温的适应 2 增加代谢产热 a 下临界温度低 b 下临界温度以下代谢率平缓 3 利用热逆流交换机制 4 局部异温 如银鸥在 10 6 时 核温是38 41 而跗蟅只有6 13 5 冬眠 6 迁徙 回游 二 动物对高温的适应 1 在高温环境中 将恒温机制温度范围放宽 如骆驼 有水时 日温差3度 36 38 无水时 日温差7度 34 41 2 避开不利的高温条件 行为适应 如迁徙 夜行性等3 有机体发育一些特殊的结构和形成生理适应 如个体相对较小 驼峰 等 4 夏眠
