水盐代谢和体温调节排泄系统讲义

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

血糖第一页，共三十页。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α－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α－酮戊二酸，并放出氨气(NH3)。第二页，共三十页。转氨转氨酶第三页，共三十页。脱氨第四页，共三十页。（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。第五页，共三十页。第六页，共三十页。（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。第七页，共三十页。1、海洋动物的水盐代谢：（1）海洋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。第八页，共三十页。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。第九页，共三十页。第十页，共三十页。2、淡水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。第十一页，共三十页。第十二页，共三十页。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。第十三页，共三十页。(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；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。第十四页，共三十页。(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。第十五页，共三十页。第十六页，共三十页。第十七页，共三十页。第十八页，共三十页。第十九页，共三十页。第二十页，共三十页。第二十一页，共三十页。第二十二页，共三十页。第二十三页，共三十页。第二十四页，共三十页。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。第二十五页，共三十页。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％。第二十六页，共三十页。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）：第二十七页，共三十页。第二十八页，共三十页。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。第二十九页，共三十页。内容总结第九章水盐代谢和体温调节

——排泄系统。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