動物身體的保護支持和運動

動物身體的保護支持和運動第一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1動物身體的保護、支持和運動第二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.1皮膚及其衍生物

皮膚：被覆于動物體表面，包括皮膚和所有由皮膚衍生的結構。機械保護：損傷、攻擊等屏障保護：病原生物、水分呼吸排泄調(diào)節(jié)體溫第三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五原生動物

其保護性覆蓋是細胞膜，但有一些特化以提供保護。(1)

一些種類身體沒有固定的形態(tài)，只有一層很薄的原生質(zhì)膜，因而能使細胞的原生質(zhì)流動而不斷地改變體形（變形蟲）。(2)

多數(shù)的種類有固定的體形，眼蟲由于體表的細胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)增加厚度和彈性形成皮膜（表膜），使身體保持了一定的形狀。但其彈性使身體可以適當?shù)母淖冃螤?。第四頁，共五十一頁，編輯?023年，星期五

(3)

一些原生動物能分泌一些物質(zhì)形成外殼或能以加固體形：①薄甲能分泌有機質(zhì)，化體表形成纖表板；②殼能與泌質(zhì)形成褐色外殼；③砂殼能化體表分泌蛋白質(zhì)液，再粘著外界的砂粒形成砂鲞殼；④有的可以分泌碳鹽鈣形成殼。第五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五無脊椎動物多數(shù)無脊椎動物均有一層表皮覆蓋體表。(1)

低等無脊椎動物（水螅、渦蟲）表皮僅有一層細胞；(2)

較復雜無脊椎動物（蛔蟲，蚯蚓）表皮分泌角質(zhì)層作為保護；(3)

軟體動物（河蚌），身體由外套膜覆蓋，其外層的表皮細胞向外分泌碳酸鈣，形成一個或兩個外殼(貝殼)包圍整個身體，起保護作用。章魚、烏賊等無外殼，具內(nèi)殼。但外套膜加厚并肌肉質(zhì)化。第六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五(4)

節(jié)肢動物（蝦.蝗蟲）的體壁為一層上皮細胞，并由此向外分泌堅實的表皮即外骨骼作為保護和支持。外骨骼由幾丁質(zhì)、蛋白質(zhì)和一些沉積的鈣鹽組成。（出現(xiàn)了蛻皮現(xiàn)象）。(5)

棘皮動物的體壁由表皮層和真皮層構成，外面是一層薄的角質(zhì)層，下面一層柱狀上皮，再下面是由結締組織和肌肉層組成的真皮層，最內(nèi)為體腔膜。第七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五脊椎動物皮膚由上皮組織的表皮和結締組織的真皮組成。(1)

保護機體免受外傷、細菌的入侵、紫外線的輻射和防止體內(nèi)水分等物質(zhì)的丟失；(2)

皮膚內(nèi)豐富的感覺神經(jīng)末梢使皮膚成為一個巨大的感受器；(3)

皮膚內(nèi)的汗腺分泌汗液可調(diào)節(jié)體溫，并排泄部分代謝產(chǎn)物；(4)

兩棲動物（青蛙）的皮膚具有氣體交換、輔助呼吸的功能。第八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五皮膚衍生物

皮膚衍生物具有保護、運動、分泌、排泄等功能。皮膚產(chǎn)生多種衍生物：(1)表皮衍生物：①魚類和兩棲類的粘液腺；②爬行動物如蜥蜴的角質(zhì)鱗；③鳥類的羽毛、爪；④哺乳類的毛、蹄、指甲、牛羊角以及發(fā)達的皮肢腺、汗腺、乳腺、氣味腺。(2)真皮衍生物：硬骨魚類的鱗片（硬鱗、骨鱗）、鰭條、爬行類的骨板、哺乳類的鹿角等。(3)軟骨魚類的盾鱗與脊椎動物的牙齒：是由真皮和表皮聯(lián)合形成。第九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五皮膚在結構和功能上，從單細胞到多細胞、由簡單到復雜的進化過程中經(jīng)歷了相應變化。原生動物：細胞膜無脊椎動物：表皮為一層細胞第十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五脊椎動物：由上皮組織的表皮和結締組織的真皮組成。保護和感覺。很多衍生物。哺乳動物兩棲動物第十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.2骨骼支持系統(tǒng)骨骼：支持動物的身體，提供肌肉附著的表面以及保護體內(nèi)脆弱的器官。

流體靜力骨骼：原生動物、蠕蟲、腔腸動物等，是一個由液體充滿的囊，液體不能被壓縮，因而提供了極好的支持，它沒有固定的形狀。第十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五

外骨骼：軟體動物的外套膜向外分泌形成碳酸鈣成分的外殼。節(jié)肢動物具有幾丁質(zhì)外骨骼，肌肉附著在外骨骼的內(nèi)表面。由于身體分節(jié)、外骨骼也是分節(jié)和可活動的，在附肢的關節(jié)處薄而柔韌，使附肢得以運動。

內(nèi)骨骼：由軟骨和硬骨組成。節(jié)肢動物由于身體分節(jié)、外骨骼也是分節(jié)和可活動的，在附肢的關節(jié)處薄而柔韌，使附肢得以運動。第十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五流體靜力骨骼內(nèi)骨骼外骨骼第十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五硬骨細胞間質(zhì)主要是硫酸鈣、磷酸鈣通過血管輸送營養(yǎng)，有神經(jīng)分布軟骨中無血管和神經(jīng)，營養(yǎng)物通過在基質(zhì)中的擴散作用到軟骨細胞第十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五(1)原索動物的支持結構是脊索。脊索內(nèi)部由富有液泡的脊索泡狀細胞組成，由于液泡的膨壓使脊索具有一定的彈性和硬度。(2)低等脊椎動物中，軟骨是主要的骨骼成分，柔軟而具有彈性。脊椎動物的骨骼的演變第十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五（3）硬骨魚類和更高等的脊椎動物中硬骨為主要支持結構?；顒拥墓趋澜M織具有3個重要特性：①不斷生長且不停止功能的執(zhí)行；②有極好的修復能力；③有驚人的適應環(huán)境的能力，可以緩慢改變結構和所有含物質(zhì)，以適應需求；這些特性保證了生命活動的持久性。第十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五脊椎動物的骨骼的演變魚類：具典型脊柱圓口類：脊椎骨雛形第十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五兩棲類：脊柱分化、五趾型四肢第十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五爬行類：出現(xiàn)胸廓第二十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五206塊中軸骨：頭骨脊柱胸骨肋骨附肢骨：四肢骨帶骨第二十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.1.3運動方式(1)變形運動：例如變形蟲的運動方式。偽足的形成由細胞質(zhì)內(nèi)微絲的的排列決定，變形蟲內(nèi)有粗、細二種微絲，類似脊椎動物橫紋肌的肌球蛋白絲和肌動蛋白絲，偽足內(nèi)微絲滑動引起偽足的運動。(2)鞭毛與纖毛運動：鞭毛與纖毛外表有一層膜與細胞原生質(zhì)相連接，膜內(nèi)共有11條縱行的軸絲。鞭毛的擺動是對稱的，包括幾個左右擺的運動波，纖毛的運動呈波狀依次進行。第二十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五變形運動：偽足由原生質(zhì)的流動而形成鞭毛及纖毛運動第二十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五肌肉組織：肌細胞組成，能收縮和舒張，參與機體的運動，并對體內(nèi)器官有保護作用。骨骼?。耗苎杆偈湛s心肌：受植物性神經(jīng)支配平滑?。菏湛s有一定的節(jié)律性，受植物性神經(jīng)支配。(3)肌肉運動第二十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五肌原纖維：肌小節(jié)肌肉收縮原理粗肌絲：肌球蛋白，位于肌小節(jié)的中部，平行排列成暗帶（A帶）。細肌絲：肌動蛋白60%，一端固定在肌小節(jié)節(jié)兩端伸向肌小節(jié)中部。第二十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五第二十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五兩個相鄰肌小節(jié)的A帶間只有細肌絲（8納米），形成明帶（I帶）。A帶中部只有粗肌絲（15納米），較明亮（H區(qū)）。每條粗肌絲周圍有6條細肌絲。粗肌絲上有螺旋形排列突起的橫橋，一圈6個，正好與六條細肌絲相接；橫橋處有ATP相接合的位點。第二十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五肌節(jié)縮短=肌細胞收縮牽拉細肌絲朝肌節(jié)中央滑行橫橋擺動橫橋與結合位點結合，分解ATP釋放能量原肌球蛋白位移，暴露肌動蛋白上的結合位點Ca2+與肌鈣蛋白結合肌鈣蛋白構型改變橫橋與肌動蛋白處于解離狀態(tài)（結合位點被遮蓋）胞質(zhì)內(nèi)[Ca2+]↑橫橋周期：橫橋與肌動蛋白結合、擺動、復位和再結合的過程。周期長短決定肌肉的縮短速度胞內(nèi)[Ca2+]↑或↓是引起肌肉收縮和舒張的關鍵第二十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五細肌絲：兩條雙螺旋結構的肌動蛋白單體，組合原肌球蛋白和肌鈣蛋白。每條肌原纖維外包著肌質(zhì)網(wǎng)，在A帶和I帶交界處膨大為終池，兩終池間有一橫小管。當終池中的Ca離子釋放到達細肌絲的肌鈣蛋白并與之結合，導致其分子結構改變，使原肌球蛋白離開原位，肌動蛋白與肌球蛋白的結合位點暴露。此時ATP與肌球蛋白橫橋結合，橫橋遂與肌動蛋白位點結合，牽引細肌絲向粗肌絲滑動（向A帶中部滑動），導致肌小節(jié)縮短，肌肉收縮。第二十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五受神經(jīng)系統(tǒng)控制。中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的電信號啟動了肌肉動作電位，此電信號沿橫管傳到肌質(zhì)網(wǎng)的終池，使之釋放Ca離子，引起肌肉收縮（神經(jīng)肌肉興奮過程）。所需能量來源是糖及脂肪酸的氧化，直接能量來源于ATP。第三十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五鞭毛與纖毛運動機制：分離鞭毛去除質(zhì)膜保留由微管束組成的鞭毛軸絲，加入ATP，鞭毛的運動無明顯變化，（動力存在于軸絲）；用蛋白水解酶去除某些蛋白與放射狀輻，加入ATP后鞭毛伸長而無擺動，最長達原來長度的9倍；若用高濃度鹽溶液代替蛋白酶，除去軸絲上的位動蛋白臂，則鞭毛不能運動；進而加入純化的位動蛋白后鞭毛又可運動。鞭毛運動中Ca2+起重要的調(diào)節(jié)作用第三十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2動物體的排泄和體內(nèi)水鹽平衡調(diào)節(jié)第三十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五體液：體內(nèi)的細胞內(nèi)、外液體。主要靠將代謝產(chǎn)生的廢物排出體外的排泄和調(diào)節(jié)體液水鹽濃度的平衡機制保持體液的穩(wěn)定。滲透壓調(diào)節(jié)：動物體的滲透壓調(diào)節(jié)主要是指動物內(nèi)的水鹽平衡，而體液的滲透壓主要取決于體液中各種鹽類的總濃度。體液的離子組成和滲透壓的穩(wěn)定保證了動物體內(nèi)的水鹽平衡。第三十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五伸縮泡：伸縮泡是原生動物調(diào)節(jié)水鹽平衡，同時也是排泄代謝廢物的細胞器。細胞內(nèi)多余的水不斷地透過伸縮泡膜而進入伸縮泡，溶于水中的廢物也進入伸縮泡。這樣伸縮泡膨脹、直至猛然收縮，將泡內(nèi)的水通過排出管排到體外。伸縮泡的主要功能不是排泄代謝廢物而是調(diào)節(jié)水鹽平衡。4.2.1主要排泄器官(1)無脊椎動物的滲透壓調(diào)節(jié)和排泄器官第三十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五原腎型排泄器官：扁形動物和假體腔動物。特點：由外胚層內(nèi)陷形成；排泄系統(tǒng)的開口只在體表，體內(nèi)沒有開口。排泄管分支到器官、組織內(nèi)部，末端為管狀細胞和帽狀細胞。保持體內(nèi)體液穩(wěn)定。第三十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五后腎型排泄器官：由中胚層和外胚層共同發(fā)生形成。后腎一端開口于體腔，另一端開口在體表。環(huán)節(jié)動物的腎口具纖毛，可以收集體腔中的代謝廢物。軟體動物的后腎一端開口在圍心腔，稱為腎口或內(nèi)腎孔；另一端開口在外套腔內(nèi)，稱為腎孔或外腎孔。第三十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五馬氏管：昆蟲綱、多足綱。發(fā)生在中腸和后腸交界處的單層細胞的盲管。分布在混合體腔的血淋巴液中，其滲透作用使水通過管壁與代謝物形成尿。同時又在馬氏管的后端對水分和離子進行重吸收。第三十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.1.3脊椎動物的排泄器官脊椎動物典型的排泄器官由腎臟、輸尿管、膀胱和尿道幾部分組成。第三十八頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五腎臟的結構：從外到內(nèi)依次分為：皮質(zhì)、髓質(zhì)和腎孟3部分。皮質(zhì)：位于外側，厚2-3mm，紅褐色，可見顆粒狀結構（腎小體）。腎小囊、近曲小管和遠曲小管位于皮質(zhì)內(nèi)。髓質(zhì)：位于內(nèi)側，色淺，具放射狀紋。髓袢的大部和集合小管的大部分位于髓質(zhì)部分。腎盂：輸尿管起始處，膨大呈漏斗狀。腎盂連接輸尿管。從腎臟排出的尿匯集在腎盂處，再經(jīng)輸尿管連續(xù)進入膀胱。腎臟第三十九頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五腎單位：是腎的結構和功能單位，位于腎的皮質(zhì)和髓質(zhì)內(nèi)

腎單位腎小體腎小管：腎小球腎小囊膀胱：

是一個肌肉質(zhì)的囊，位于腹腔下部。當膀胱貯存尿達到一定量時，膀胱壁上的平滑肌和上皮受到壓迫，刺激了神經(jīng)未捎，使動物產(chǎn)生“尿感”，排尿時，膀胱肌內(nèi)收縮，尿道開口處的括約肌松馳，尿被壓入尿道而排出。第四十頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五蛋白質(zhì)除供生長發(fā)育外，多余部分釋放出氨基，轉化為糖原或脂肪后在細胞中貯存，或進入三羧酸循環(huán)被氧化。放出的氨基則轉化為無機氮NH4+排出體外。動物的代謝廢物主要是細胞呼吸產(chǎn)生的CO2和蛋白質(zhì)等分解產(chǎn)生的含氮廢物。CO2

由動物呼吸系統(tǒng)負責排出。而NH3、尿素、尿酸等含氮廢物則是由排泄系統(tǒng)排出。4.2.2排泄的一般機理4.2.2.1動物的排泄機理第四十一頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五后腎：腎管按體節(jié)排列，結構為體腔內(nèi)開口的腎口，窄管、寬管、膀胱、腎孔。腎口一端有纖毛，開口于體腔。腎口后為盤曲細長的腎管，末端膨大通到體表的排泄孔。腎口纖毛將含尿素、氨等代謝廢物的體腔液送入腎管。腎管上密布毛細血管，細管部分可與管壁上的毛細血管直接進行物質(zhì)交換，血液中的代謝廢物滲入腎管，同時血液也從腎管回收水分及其他有用物質(zhì)。無脊椎動物第四十二頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五馬氏管：向管內(nèi)分泌K+、Ca2+、Mg2+等離子及小分子有機物，主動吸收造成馬氏管內(nèi)與血淋巴之間離子的濃度差。馬氏管的滲透作用使水通過管壁與代謝物形成尿,后端重吸收水分和離子，后腸重吸收水及Na+、K+等離子，并進入血淋巴，不能被吸收的大分子物質(zhì)形成尿酸，尿液中的pH值從6.8-7.5降為3.5-4.5，含氮廢物成為尿酸結晶，經(jīng)后腸從肛門排出。第四十三頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五尿是從血液中來正常人一天的濾出液約為180L，是身體全部液體量的4倍半。濾出液中有葡萄糖和氨基酸等，在腎小管和集合小管中進行重吸收、分泌和濃縮后形成尿。腎小管內(nèi)壁上有增加吸收面積的微絨毛，加強了成尿的效率。脊椎動物第四十四頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五近曲小管：重吸收濾出液中的葡萄糖、氨基酸、維生素和大部分氯化鈉被腎小管的上皮細胞重吸收，并轉移到附近血管中。遠曲小管：血液中K+、H+、NH4+、HCO3-等離子從此分泌到濾出液中。血液酸度升高→H+轉移到濾出液中；血液的酸度降低時→HCO3-及其他能與H+結合的離子移到濾出液中，最終由腎排出。集合管：濃縮濾出液。髓袢可逆濃度梯度交換→形成Na+的濃度梯度；水從濾出液中排出→濾出液濃縮。

人體約125L濾出液經(jīng)濃縮產(chǎn)生1L尿。第四十五頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五尿的形成包括三個環(huán)節(jié)：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。第四十六頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2.2水生動物的一般排泄方式(1)NH3的分子較小，易溶于水。水生動物尿中的含氮廢物主要是NH3

。(2)水生動物代謝產(chǎn)生的NH3可直接通過細胞膜透過體表而溶于外界水中，也有一部分NH3被水稀釋，毒性減弱后從排泄系統(tǒng)排出。第四十七頁，共五十一頁，編輯于2023年，星期五4.2.2.3陸