動物排泄 水、離子及滲透壓的調(diào)節(jié)

1、 排泄，水、離子及滲透壓調(diào)節(jié)姓名：XXX專業(yè)：動物學 一、主要的排泄器官 二、含氮廢物的排泄 三、海水內(nèi)動物的離子及調(diào)節(jié) 四、半咸水和淡水動物離子及滲透調(diào)節(jié) 五、陸地生活動物的保水問題 一、主要的排泄器官一、主要的排泄器官1、伸縮泡 淡水原生動物、海綿動物和海產(chǎn)纖毛蟲所有，是調(diào)節(jié)水鹽平衡的細胞器，但是胞內(nèi)廢物的排泄主要是通過體表排除。 2、原腎型排泄器官 為扁形動物、假體腔動物的排泄系統(tǒng)，由外胚層內(nèi)陷形成的排泄管分布在身體兩側(cè)，分支到器官、組織內(nèi)部，末端為管狀細胞和帽狀細胞。開口只在體表，體內(nèi)沒有開口?？苫厥諒慕M織中滲透進入排泄管中的鉀和鈉等離子，重要是排出從體表滲透入體內(nèi)多余的水分。3、后腎

2、型排泄器官 主要見于真體腔無脊椎動物（軟體動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物等），其內(nèi)端通過漏斗開口于體腔或圍心腔，外端開口于體表或外套腔內(nèi)。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可以分為好多段，周圍有豐富的血管，血液中的代謝產(chǎn)物滲透進入腎，腎口可收集體腔中的代謝產(chǎn)物，經(jīng)膀胱從排泄孔排出。軟體動物的后腎管 4、馬氏管 存在于節(jié)肢動物，是發(fā)生在中腸和后腸交界處的盲管，分布于混合體腔的血淋巴液中。馬氏管主動把鉀離子分泌到管腔中，由于滲透作用，水也被動進入管腔，結(jié)果在小管內(nèi)形成富含鉀離子的液體，從小管流入后腸，在后腸水和溶質(zhì)大部分被重吸收，而尿酸沉淀下來，這又促進水的進一步重吸收，減少了水分的喪失，適應(yīng)了陸地干燥環(huán)境。 5、 觸角腺

3、甲殼動物所有，由末囊、迷路、（腎管）、膀胱組成，開口于大觸角基部，形成尿的過程是濾過重吸收再加排泄管的分泌作用。甲殼類的含氮廢物通過鰓排出，而不是排泄器官。6、腎臟 功能腎單位腎小囊腎小球腎小管近端小管髓袢細段遠端小管袢升細段袢升粗段遠曲小管袢降粗段近曲小管袢降細段腎小體 尿的形成 腎小球的濾過作用 腎小管和集合管的重吸收作用 腎小管和集合管的分泌作用 腎功能的調(diào)節(jié) 神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)興奮入球小動脈收縮血 量過濾率尿量 體液調(diào)節(jié)：血液滲透濃度ADH集合管通 透性尿濃縮 血量腎素-血管緊張素- 醛固酮 縮血管 腎小管對鈉 離子的重吸收 二、含氮廢物的排泄二、含氮廢物的排泄1、含氮食物的代謝蛋白質(zhì)

4、氨基氨（尿素或尿酸）核酸嘌呤（次黃嘌呤）黃嘌呤尿酸尿囊素尿囊酸尿素氨 核酸嘧啶氨 各種動物排出的含氮終產(chǎn)物不同，主要排氨、排尿酸、排尿素，主要與動物的生活環(huán)境有關(guān)（能得到水的情況）。主要含氮廢物特點主要排此含氮廢物的動物氨分子小，毒性大，溶于水大多數(shù)水生無脊椎動物和真骨魚、一些兩棲類尿素易溶于水，毒性較低少數(shù)硬骨魚、軟骨魚、兩棲類、哺乳類尿酸不溶于水現(xiàn)代爬行類、鳥類、陸生昆蟲 有些動物，氨基氮和嘌呤氮都以同一種形式排出，如鳥類都以尿酸的形式排出，但另外一些則不同，分別以不同形式排出，如哺乳動物以尿素排出氨基氮以尿酸或尿囊素排出嘌呤氮。 在哺乳動物中只有人、猿猴、一種狗的嘌呤氮不以尿囊素排出，因

5、缺乏尿酸酶。當尿酸的產(chǎn)生量和排出量失去平衡時，尿酸沉積在人體內(nèi)，引起關(guān)節(jié)腫大、疼痛，稱為痛風病。 無脊椎動物的含氮廢物排泄無脊椎動物的含氮廢物排泄 大部分水生無脊椎動物排氨，氨溶于水很容易從與水接觸的表面擴散出去。多數(shù)陸生無脊椎動物是排尿酸，但排氨和尿素的并不是沒有，某些陸生的等足類甲殼動物通過體表來排泄氨，營養(yǎng)好的蚯蚓也是排氨的。陸生渦蟲和蚯蚓排尿素。有些昆蟲不排出尿酸甚至把尿酸堆積到身體各部分，來減少水的喪失，因此這些昆蟲就不需要水來排泄含氮廢物。在蜘蛛，鳥嘌呤是主要的排泄物，由氨基氮合成的。魚鱗上銀灰色的光澤是由鳥嘌呤的結(jié)晶造成的。 脊椎動物含氮廢物的排泄脊椎動物含氮廢物的排泄 脊椎動物

6、含氮排泄方式多樣 板鰓類把尿素留到體內(nèi)來保持高的滲透壓。 真骨魚多數(shù)排氨氮，90%主要從鰓排泄，10%從腎臟排出。非洲肺魚水中生活時主要排氨，但當其在干泥內(nèi)的繭中夏眠時，轉(zhuǎn)為排尿素，并積蓄在血液中。 兩棲類排氨或尿素。蛙和蟾蜍的蝌蚪主要排氨，而成體則排尿素。 爬行類排出含氮代謝產(chǎn)物的形式是與其生活環(huán)境有關(guān)。如生活在水中的龜，尿中含氨和尿素較多，尿酸量很微少，而陸生龜，尿中尿酸含量則占含氮量的一半以上。蜥蜴和蛇主要排尿酸，鱷主要排氨。 鳥類主要排尿酸。 哺乳類主要排尿素 水水 、離子及滲透壓調(diào)節(jié)、離子及滲透壓調(diào)節(jié) 1、有些動物的體液滲透壓和水環(huán)境基本接近，并可隨著水環(huán)境滲透壓的變化而變化，稱為滲

7、壓隨變動物滲壓隨變動物。如貽貝、小長臂蝦，這類動物沒有調(diào)節(jié)滲透壓的能力，但具有調(diào)節(jié)離子的能力。 2、有些動物的體液滲透壓比較穩(wěn)定，具有滲透壓調(diào)節(jié)的能力，稱為滲壓調(diào)節(jié)動物滲壓調(diào)節(jié)動物。 三、三、 海水動物的水、離子及滲透調(diào)節(jié)海水動物的水、離子及滲透調(diào)節(jié) 海水無脊椎動物的離子及滲透調(diào)節(jié)海水無脊椎動物的離子及滲透調(diào)節(jié) 多數(shù)海產(chǎn)無脊椎動物為滲壓隨變動物，但有的具離子調(diào)節(jié)。如十足類甲殼動物尿中所含的鎂離子和硫酸根離子濃度比血液的高。水母只調(diào)節(jié)硫酸根，使其比海水內(nèi)的低，排出較重的硫酸鹽，利于漂浮。 有些海產(chǎn)無脊椎動物為滲壓調(diào)節(jié)動物。如長臂蝦體液的滲透壓比海水的低；有些昆蟲的幼體既可在海水也可在淡水生活，其

8、可飲海水，過多的鹽通過馬氏管和直腸腺排出； 有些動物環(huán)境滲透壓低時可把體液的滲透壓調(diào)高，而在環(huán)境滲透壓高時就成為滲壓隨變動物了，如岸蟹。有些環(huán)境滲透壓高時又能使體液滲透壓比環(huán)境低，此類動物生活在河口和半咸水內(nèi)。 海水脊椎動物的離子及滲透調(diào)節(jié)海水脊椎動物的離子及滲透調(diào)節(jié) 現(xiàn)存的脊椎動物除盲鰻外血液的電解質(zhì)濃度都比海水低。 七鰓鰻：與真骨魚一樣，血液的滲透濃度比海水低，面臨著保水排離子的問題。 軟骨魚：大多數(shù)生活在海水中，血液無機離子與真骨魚差不多，但由于血液中保留著大量的尿素和氧化三甲基氨，使血液的滲透壓與海水相等或稍高，避免了水的喪失。雖不飲水，但一些水和離子可通過食物進入體內(nèi)，離子也可通過鰓

9、進入體內(nèi)，多余的離子通過腎臟和直腸腺排出。 硬骨魚：體液滲透壓比海水低，有脫水危險，海水離子濃度高于體液，有通過體表擴散到體內(nèi)的趨勢，又喝海水，因此必須保水排離子。海水硬骨魚全身覆蓋鱗片，減少了從體表滲出的水分，另外它們不斷吞咽海水補充水分，多余的鹽分從鰓壁的泌綠腺排出體外，鰓排一價離子，腎排二價離子。而且腎小球數(shù)目少或沒有，排尿量少。 呼吸空氣的海洋動物：雖沒有像魚那樣鰓滲透失水和離子擴散到體內(nèi)的問題，但食物中含高濃度的無機離子，必須保水排離子。四、半咸水和淡水動物的離子及滲透壓調(diào)節(jié)四、半咸水和淡水動物的離子及滲透壓調(diào)節(jié) 半咸水和淡水中的無脊椎動物半咸水和淡水中的無脊椎動物 滲壓隨變動物不能

10、耐受太大的濃度變化，不能進入濃度很低的半咸水和淡水內(nèi)。 在半咸水和淡水內(nèi)生活的無脊椎動物主要是滲壓調(diào)節(jié)動物，如中華絨螯蟹可在海水和淡水之間洄游，在淡水中不斷喪失鹽類，通過鰓來吸收離子。 淡水生活的動物滲透壓都比淡水高，必須主動吸收離子排出多余水分。如淡水螯蝦的觸角腺有長的腎管，可重吸收尿中的鹽類，而海產(chǎn)的龍蝦的觸角腺沒有腎管。淡水動物每天排出大量的尿以排出水，如河蚌每天排出的水占體重的45%。 爬行類：腎臟的濃縮能力很弱，不能排出過多的鹽但有鹽腺（在眼眶附近）能夠分泌高濃度的氯化鈉并排出，鹽腺只在有鹽負荷時才開始活動。海鳥也有鹽腺，開口于在鼻腔。 哺乳類：腎臟濃縮能力強，因此喝下海水后沒有排鹽

11、的困難，而且還可以得到一些水。如鯨尿中氯離子濃度高達820mmol/L，而海水中濃度為535mmol/L，喝海水后，沒排鹽困難，而且可以得到一些水。 半咸水和淡水中的脊椎動物的調(diào)節(jié)半咸水和淡水中的脊椎動物的調(diào)節(jié) 板鰓魚：這類魚的血液滲透壓比生活在海水中的板鰓魚類的低，體液的離子濃度與淡水真骨魚接近，血液中尿素含量很低。 真骨魚：血液滲透壓都比海水低比淡水高。淡水中必須保鹽排水 ，排大量的尿及鰓主動吸收離子（海產(chǎn)魚鰓用于排出離子）。 溯河洄游溯河洄游：有些動物在海水中成長，洄游到淡水河內(nèi)產(chǎn)卵。如七鰓鰻 降河洄游降河洄游：有些動物在河中成長，洄游到海中產(chǎn)卵。如鰻鱺 洄游魚類的滲透壓調(diào)節(jié) 1 1、由

12、淡水進入海水的滲透壓調(diào)節(jié)、由淡水進入海水的滲透壓調(diào)節(jié) 排水保鹽狀態(tài)轉(zhuǎn)入排鹽保水狀態(tài)。淡水中的滲透壓調(diào)節(jié)機制被抑制，而在海水中的滲透壓調(diào)節(jié)機制被啟動。 大量飲水。鰓主動向海水排出離子。腎小球的濾過率減少，腎小管吸水能力增大，尿量減少。血漿的皮質(zhì)醇濃度升高，提高了鰓上鹽細胞ATP酶活性，導(dǎo)致鰓排出的Na+增加。 2 2、由海水進入淡水的滲透壓調(diào)節(jié)、由海水進入淡水的滲透壓調(diào)節(jié) 由排鹽保水轉(zhuǎn)入排水保鹽狀態(tài)，海水中的滲透壓調(diào)壓機制被抑制，而淡水中滲透壓調(diào)節(jié)機制被激活，從而維持體內(nèi)較高的滲透壓。 1)停止吞飲海水，Ca2+、Mg2+、SO42-吸收和排出減少。 2）神經(jīng)垂體激素使腎小球濾過率增大，腎小管對

13、水的吸收降低，吸鹽加強,排出大量稀薄的尿。 3)腎上腺素、催乳素分泌增加明顯減少鰓對Na+ 、Cl-的排出量。 4)啟動了離子主動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)(Na+/NH4+,Na+/H+和Cl-/HCO3-的轉(zhuǎn)運交換)從低滲水環(huán)境中吸收Na+-Cl-。 淡水兩棲類：基本屬于淡水動物，離子平衡基本與真骨魚類相同，要保鹽排水，用皮膚吸收離子，腎臟排出大量低滲尿，膀胱可重吸收離子。但在沙漠中兩棲類膀胱可重吸收水。 淡水爬行類：血壓滲透濃度與真骨魚、兩棲類接近，但皮膚對水的通透性低，減少了水的滲透，少數(shù)研究表明爬行類腎小球的過濾率低，尿與血液等滲。 淡水生活的鳥類和哺乳類：情況一般與陸生哺乳動物相同。 五、五、 陸生

14、生活動物的保水問題陸生生活動物的保水問題 陸地水蒸氣的含量和比例可隨地區(qū)、季節(jié)和氣候條件而不同。溫度越高，蒸發(fā)越快，空氣中水蒸氣也增加。液體濃度越低，蒸發(fā)越快。水蒸氣含量可用濕度表示。 1、皮膚潮濕的陸生無脊椎動物保水、皮膚潮濕的陸生無脊椎動物保水 蚯蚓：皮膚能從土壤中收水，通過腦的神經(jīng)分泌物控制。不能生活在干燥的土壤內(nèi)，會因脫水而死亡。 蝸牛：其外面有不透水的殼，本身含水量為80%以上（不包括殼），不活動時縮入殼內(nèi)，厴膜蓋住，水的喪失速率極低。 蛞蝓：皮膚是裸露的，容易蒸發(fā)，因此蛞蝓通常在雨后和夜間相對濕度大的時候活動。 2、節(jié)肢動物的保水、節(jié)肢動物的保水 昆蟲和蜘蛛：最成功的陸生動物，身體

15、表面都有角質(zhì)層，角質(zhì)層外有蠟質(zhì)，有防止水分蒸發(fā)的作用。表皮細胞的頂模也是水的運動屏障。有些還能從空氣中吸收水，但要求空氣相對濕度達到一定水平。 3、陸生脊椎動物的保水、陸生脊椎動物的保水 兩棲類兩棲類：皮膚潮濕的動物，皮膚受蒸發(fā)失水較多，大多只能在潮濕的環(huán)境生活。有些蛙雨季結(jié)束后進入洞內(nèi)，膀胱內(nèi)儲存大量的尿，供伏蟄時期消耗。有的血液中的尿素濃度相當高，提高了體液的滲透濃度，從而通過皮膚的滲透作用從土壤中吸收水。 爬行類爬行類：皮膚干燥有鱗，但皮膚的蒸發(fā)量比呼吸道的蒸發(fā)量大。蛻皮期皮膚蒸發(fā)速率增加。 在干燥環(huán)境中，蒸發(fā)較慢。 表皮細胞合成的型蛋白質(zhì)是防止水喪失的主要屏障。 有些爬行類排泄尿酸，從尿中喪失水很少。 羊膜卵，卵殼有效防止了水分的蒸發(fā)。 鳥類和哺乳類鳥類和哺乳類：鳥類身體表面