內(nèi)環(huán)境的控制-競賽課件1

內(nèi)環(huán)境的控制誰提出的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)的概念1857年貝爾納提出細(xì)胞外液就是內(nèi)環(huán)境1926年坎農(nóng)提出了新名詞——穩(wěn)態(tài)的概念體溫調(diào)節(jié)滲透調(diào)節(jié)1.體溫調(diào)節(jié)與代謝溫度過低，代謝減慢，甚至停止；溫度過高，蛋白質(zhì)發(fā)生變性，酶失活，生命停止。Q10代表溫度與代謝率的關(guān)系。即溫度升高10度時的代謝速率和原來代謝速率的比數(shù)。（一般Q10為2倍或3倍）2.溫度對于動物的代謝速率影響很大，動物怎樣適應(yīng)溫度的變化呢？通過自身特有的調(diào)節(jié)機(jī)制——調(diào)節(jié)產(chǎn)熱量與散熱量3.按照調(diào)節(jié)體溫能力的不同動物分為幾類？變溫動物（冷血動物）異溫動物恒溫動物變溫動物變溫動物—外熱動物、冷血動物

特點

對外界溫度依賴性很強

—體溫隨外界溫度變化—變溫動物；

體溫稍低于外界溫度—冷血動物；

冬眠行為性體溫調(diào)節(jié)

原因

代謝率低；

一般不能利用代謝熱來維持體溫；

皮膚無保溫覆蓋物（毛、羽）；

無汗腺等調(diào)節(jié)體溫能力恒溫動物（鳥類和哺乳動物）恒溫動物—內(nèi)熱動物、熱血動物

特點：與變溫動物相反

（生理性體溫調(diào)節(jié)）

原因：與變溫動物相反恒溫的代價—耗費大量能量同一地區(qū)：蠑螈（變溫動物）；鳥類、小型哺乳類（恒溫動物）

增長相同生物量時—變溫動物耗能僅為恒溫動物的20%第一：體溫恒定，體內(nèi)代謝活動才能有條不紊地進(jìn)行。第二：有了自主的體溫調(diào)節(jié)，動物就能擺脫環(huán)境的限制。如冬眠恒溫的意義異溫動物異溫動物：在變溫動物與恒溫動物之間的一類為數(shù)很少的生物，包括很少的幾種鳥類和一些低等哺乳動物（蜂鳥類、蝙蝠類、鼠類）。如：刺猬非冬眠季節(jié)體溫恒定，冬眠季節(jié)冬眠，體溫維持在環(huán)境溫度之上2度，隨環(huán)境變化而變化。

4.人體的溫度閱讀136頁回答問題：（1）人身體的各部分溫度相同嗎？（2）什么是體殼溫度和體核溫度？（3）體殼溫度約為多少？（4）體核溫度的測量部位及其溫度？（5）人體的溫度是恒定不變的嗎？哪些情況會出現(xiàn)體溫的波動？5.人體的供熱機(jī)制。（1）安靜時的供熱組織主要有哪些？（2）人體增加供熱的途徑有哪些？最主要的是什么？最主要的時增加肌肉的活動。寒冷時，骨骼肌的戰(zhàn)栗（反射活動）。哺乳動物中所有組織的產(chǎn)熱。脂肪代謝的酶系統(tǒng)也被激活。6.人體的散熱機(jī)制（1）散熱的方式及其種類A：傳導(dǎo)——與不良/良導(dǎo)熱體接觸事發(fā)生的熱量的傳送。B：輻射——溫度較高的物體表面發(fā)射紅外線，有溫度較低的物體接受。（體殼溫度約32度與環(huán)境之間的溫度差）C：對流——緊貼身體的空氣由于輻射的結(jié)果溫度升高，體積膨脹而上升，冷空氣接著來補充，因而不帶走熱量。D：蒸發(fā)——是非常有效的散熱方式，當(dāng)體溫與周圍溫度接近時，只能靠蒸發(fā)散熱。（1g水帶走約2424J熱，每小時蒸發(fā)37g水，1/3從呼吸道表面排除，2/3從皮膚蒸發(fā)）E:調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)部的生理過程總之：物理散熱過程都發(fā)生在體表，所以皮膚是主要的散熱器官，而皮膚的散熱機(jī)制主要是血管活動和汗腺活動。寒冷皮膚冷覺感受器興奮下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的分析綜合刺激傳入神經(jīng)皮膚血管收縮→血流量減少→散熱減少皮膚立毛肌收縮，產(chǎn)生“雞皮疙瘩”骨骼肌不自主戰(zhàn)栗→產(chǎn)熱量增加甲狀腺激素和腎上腺素增加→代謝增強→產(chǎn)熱量增加SWF炎熱皮膚溫覺感受器興奮下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞的分析綜合刺激傳入神經(jīng)皮膚血管舒張→血流量增加→散熱增加汗腺分泌增多→散熱量增加當(dāng)通過輻射、對流、蒸發(fā)等都不能阻止體溫繼續(xù)升高時，汗腺受到神經(jīng)刺激開始出汗，蒸發(fā)帶走熱量。一般情況29度時開始出汗，35度以上出汗成為唯一有效散熱途徑。（狗吐舌頭，呼吸道散熱）逆流熱交換：是指恒溫動物在寒冷環(huán)境下，通過向四肢等身體末端的血液循環(huán)而損失熱量。為了減少熱的損失，血管系統(tǒng)具有特殊的排列使動脈血與靜脈血之間進(jìn)行逆流熱交換。海豚等海獸的鰭或尾上的動脈和靜脈互相接觸，在末梢部分極度冷卻的靜脈血由動脈血的熱所溫暖，然后流向身體的中心部分。這樣雖使末端的溫度降低，但防止了熱向體外傳導(dǎo)。另外有的動物其靜脈在體表附近有支路，在有散熱的必要時就改變。這種情況存在于鳥類的腳、哺乳類動物的精巢等，認(rèn)為在恒溫動物中是普遍存在的。隔離和緩沖

隔離：將刺激阻擋于體外；

緩沖：將刺激的效應(yīng)↓→耐受范圍（1）甲蟲

生活于日照強烈的荒地、沙漠時

體色淡→吸收的日光↓—隔離；

翅下空氣—隔熱層—隔離；

生理最適溫度高（49℃）—緩沖；

生活于高山、雪地時體色→深黑→吸收的熱量↑(2)駱駝—“沙漠之舟”兩大問題—降溫、節(jié)水—矛盾；不能靠出汗來降溫A.降溫

減少熱量的吸收（形態(tài)結(jié)構(gòu)上的隔離）

個體大：相對表面積（吸熱面積）—??；

體背面光照最強：皮下脂肪厚（駝峰）；

分散熱量（形態(tài)結(jié)構(gòu)上的緩沖）個體大→體溫升幅小

散熱作用（形態(tài)結(jié)構(gòu)上的緩沖）

體腹面下方—氣溫低；體腹面皮下脂肪很薄→利于散熱；

夜間體溫下降（生理上的緩沖）

略低于正常體溫（預(yù)留量）

—為第二天接受日曬作好了準(zhǔn)備；

耐受幅度大（生理上的緩沖）

暴曬→體溫↑

6℃—耐受限度以內(nèi)B.節(jié)水（緩沖）極耐旱—炎熱夏季一周不飲水

儲水（形態(tài)結(jié)構(gòu)緩沖）瘤胃周圍20-30個小儲水囊（特化的瓣胃）；

節(jié)水（生理緩沖）

不出汗（5L/天）；

尿極濃；

耐受力強（生理）—失水<25%；（人失水10%→昏迷、耳聾、痛覺喪失）7.發(fā)熱是一種病理反應(yīng)對發(fā)熱的正確看待滲透調(diào)節(jié)和排泄1.滲透調(diào)節(jié)的必要性？2.排泄與排遺的區(qū)別？3.排泄和水鹽平衡器官

1.伸縮泡

2.原腎管

3.后腎管

4.觸角腺

5.馬氏管

6.脊椎動物的排泄器官動物個體發(fā)育的階段指受精卵發(fā)育為幼體（如卵生動物）（如胎生或卵胎生動物）幼體從卵膜內(nèi)孵化出來→成體或幼體從母體內(nèi)生出來→成體胚的發(fā)育胚后發(fā)育動物極位置：特點：作用：卵黃少，比重小，顏色深上端吸光熱，提供溫度條件植物極位置：特點：作用：卵黃多，比重大，顏色淺下端為胚發(fā)育提供養(yǎng)料受精卵受精卵的特點動物極植物極高等動物個體發(fā)育受精卵卵裂囊胚（具囊胚腔）原腸胚幼體組織、器官分化系統(tǒng)形成（從卵膜中孵化或母體生出）成體胚胎發(fā)育胚后發(fā)育（具原腸腔、三個胚層）（變態(tài)發(fā)育）蛙的幼體和成體的比較幼體成體蛙的胚后發(fā)育

幼體和成體差別很大,而且形態(tài)的改變又是集中在短期內(nèi)完成的,這種胚后發(fā)育叫做變態(tài)發(fā)育。變態(tài)發(fā)育水中鰓無有水和陸地肺、皮膚有無生活環(huán)境呼吸四肢尾蝌蚪青蛙一、無脊椎動物的排泄器官1、伸縮泡（contratilevacuole）

原生動物調(diào)節(jié)水鹽平衡及排泄代謝廢物的細(xì)胞器。注意：對于原生動物類而言，胞內(nèi)廢物的排泄主要通過體表排除的。伸縮泡的主要功能不是排泄廢物而是調(diào)節(jié)胞內(nèi)水分。在多細(xì)胞動物中，只有淡水海綿的變形細(xì)胞和領(lǐng)細(xì)胞中存在伸縮泡。海綿體壁由內(nèi)、外兩層細(xì)胞構(gòu)成，外層細(xì)胞扁平，內(nèi)層細(xì)腦生有鞭毛，多數(shù)具原生質(zhì)領(lǐng)，故稱“領(lǐng)細(xì)胞”，主要行攝食和細(xì)胞內(nèi)消化的作用。

海綿動物的體壁由內(nèi)外兩層。內(nèi)層又稱為胃層，有特殊的領(lǐng)細(xì)胞構(gòu)成。領(lǐng)細(xì)胞具有一透明的細(xì)胞質(zhì)突起形成的領(lǐng)，領(lǐng)的中央有一鞭毛，鞭毛打動引起水流，說中的食物顆粒和氧主要由領(lǐng)攜入細(xì)胞內(nèi)營細(xì)胞內(nèi)消化。

2、原腎型排泄器官

扁形動物、假體腔動物的排泄系統(tǒng)為原腎型排泄器官。特點：（1）由外胚層內(nèi)陷形成；（2）只在體表有開口，體內(nèi)沒有開口。但這些動物的代謝廢物更多的是從體表排出，因此原腎排泄系統(tǒng)的主要功能是保持體液的穩(wěn)定，保持動物體內(nèi)的水鹽平衡（這與原生動物伸縮泡的作用類似）。3、后腎型排泄器官

具有真體腔的無脊椎動物，如軟體動物、環(huán)節(jié)動物和節(jié)肢動物的排泄器官稱為后腎管。

后腎型的排泄器官結(jié)構(gòu)與原腎不同，腎管是由中胚層和外胚層共同發(fā)生形成的。后腎一端開口在體腔內(nèi)，另一個開口在體表。無體腔動物Acoelomata

最原始的兩側(cè)對稱動物。包括扁形動物門。無體腔動物在內(nèi)、外胚層之間已有中胚層，但還沒有體腔。

假體腔動物Pseudocoelomata

具假體腔的無脊椎動物。假體腔外面以中胚層的縱肌為界，里面以內(nèi)胚層的消化管壁為界，沒有體腔膜，因而又稱為原體腔或初生體腔。

真體腔deuterocoel

真體腔亦稱真正體腔、次生體腔、后體腔（metaco－el）。是動物體腔之中在原腸胚期以后所形成的與囊胚腔（卵裂泡、卵裂腔）完全不同的腔，與原體腔類相對應(yīng)，把具有真體腔的動物稱為真體腔類。真體腔皆以中胚層起源的體腔上皮（mesothelium）覆蓋其腔壁。排泄孔腎口4.觸角腺蟹、蝦等甲殼類動物的排泄器官，開口于第二觸角基部，共兩個。常呈青綠色，又稱綠腺。由腺體、管、尿囊3部分構(gòu)成。尿囊開口于觸角的基部。5、馬氏管（malpighiantubules）

節(jié)肢動物中昆蟲綱、多足綱中存在的排泄器官，在蛛形綱中，除基節(jié)腺外也有馬氏管。馬氏管是發(fā)生在中腸和后腸交界處的細(xì)小盲管。分布在血體腔的血液中，血液中的代謝廢物滲入馬氏管，再經(jīng)后腸從肛門排出體外，同時馬氏管的后端對水分和離子可以進(jìn)行重吸收，代謝產(chǎn)物最終形成尿酸，經(jīng)后腸從肛門排出體外。1.泌尿系統(tǒng)的組成腎臟輸尿管膀胱尿道泌尿系統(tǒng)腎臟輸尿管膀胱尿道——形成尿的場所排尿的通道6、脊椎動物的排泄器官

腎動脈腎靜脈輸尿管腎盂人體最主要的排泄器官——腎臟髓部皮部腎小管腎臟的基本結(jié)構(gòu)和功能單位——腎單位腎單位腎小體腎小球腎小囊腎圍單位及其周的毛細(xì)血管從腎臟排出的尿匯集在腎盂處，經(jīng)輸尿管進(jìn)入膀胱。當(dāng)膀胱儲存尿達(dá)到一定程度時，膀胱壁上的平滑肌和上皮受到壓迫，刺激了神經(jīng)末梢，使動物產(chǎn)生尿意。排尿時，膀胱肌肉收縮，尿道開口處的括約肌舒張，尿被壓入尿道而排出。尿的生成原理（以人為例）：

分三步：超濾，重吸收，分泌。在腎小球進(jìn)行超濾，濾液經(jīng)過腎小管時被重吸收掉一些溶質(zhì)和水分，再由腎小管分泌一些溶質(zhì)，使濾液的成分和體積都發(fā)生改變，最后生成尿。（課本139頁）尿滲透壓的調(diào)節(jié)1.如何調(diào)節(jié)？2.集合管為什么會吸收水分？水重吸收的控制---抗利尿激素的作用1.水分在集合管中下行時被動吸收的速率決定于什么？2.影響抗利尿激素產(chǎn)生量變化的因素？3.抗利尿激素的調(diào)節(jié)過程？其他動物的水鹽平衡調(diào)節(jié)：

一、陸生動物：靠飲水及特殊的體壁結(jié)構(gòu)補充和防止體表散失水分，同時也靠不同類型的代謝產(chǎn)物來調(diào)節(jié)體液的水鹽平衡。動物為防止水分散失的外部結(jié)構(gòu)有角質(zhì)層、無脊椎動物的外骨骼，以及鱗、羽、毛等。

二、水生動物：

水生動物，往往有一些專門結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)體內(nèi)的水鹽平衡。如：海生的變形蟲沒有伸縮泡，淡水變形蟲有伸縮泡。因為海生變形蟲是生活在等滲液中，其代謝廢物可從體表排出，無需伸縮泡來調(diào)節(jié)細(xì)胞的含水量。三、魚類的水鹽平衡調(diào)節(jié)：淡水硬骨魚：體液的濃度大于他們生活的淡水，使環(huán)境中的水不斷向魚體內(nèi)滲透。調(diào)節(jié)方式：

1、腎臟兼調(diào)節(jié)滲透壓的功能。它們的腎臟內(nèi)腎小球數(shù)目很多泌尿量大，可以將多余的水排出體外。

2、吞入的水只是從口流入，從鰓流出，不進(jìn)入消化道，防止了過多的水滲入體液。海洋硬骨魚：體液和海水比起來是低滲的，所以體內(nèi)水分是向環(huán)境中流失的。調(diào)節(jié)方式：1、全身覆蓋鱗片，減少體表滲出水分。2、不斷地吞咽海水，與海水同時進(jìn)入的鹽分則由鰓壁上的一種特殊的泌氯腺排出體外。3、廢物大多以NH3