第十五章动物体的生命活动 第一节动物身体的保护、支持和运动 皮肤及其衍生物 皮肤把动物的内环境与外环境分隔开,由单层或多层细胞组成,包括皮肤和所有由皮 肤 衍生的结构,是动物体最大的器官之一。皮肤的机能包括 ●保护作用:抗御病原体入侵;防御离子辐射(包括紫外线):防干燥或滲透的打击 防御捕食者包括机械的保护,警戒色和伪装以及擦伤等, 支持或保持身体的形体坚实。 调节体温。 ●呼吸、感觉、运动、排泄和分泌等。 原生动物 其保护性覆盖是细胞膜,但有一些特化以提供保护(如眼虫的皮膜,纤毛虫的表膜等)。 无脊椎动物 通常由单层柱状上皮细胞组成,称为表皮。这些细胞安置在基底膜上。腺体分泌硬的 角 质帮助动物保持体形(如圆虫门的动物)、或分泌壳(如甲壳类)。在裸露的上皮细胞上可以 有纤毛(如绦虫)。 脊椎动物 脊椎动物的皮肤从外向内有下列组成 表皮(复层扁平上皮)。 生发层:表皮的最深层,由立方细胞积极的分裂而成。这些不断分裂的产物移向 表面,变成扁平形,最后成为蜕皮 ●真皮:厚厚的一层致密结缔组织,富含胶原纤维;包含有神经、感受器和血管。 真皮中可以生成骨。 皮肤腺管开口 上表皮 中表皮(3 内表皮 皮肤腺 节肢动物的皮肤
第十五章 动物体的生命活动 第一节 动物身体的保护、支持和运动 皮肤及其衍生物 皮肤把动物的内环境与外环境分隔开，由单层或多层细胞组成，包括皮肤和所有由皮 肤 衍生的结构，是动物体最大的器官之一。皮肤的机能包括： z 保护作用：抗御病原体入侵；防御离子辐射（包括紫外线）；防干燥或渗透的打击。 防御捕食者包括机械的保护，警戒色和伪装以及擦伤等。 z 支持或保持身体的形体坚实。 z 调节体温。 z 呼吸、感觉、运动、排泄和分泌等。 原生动物 其保护性覆盖是细胞膜，但有一些特化以提供保护（如眼虫的皮膜，纤毛虫的表膜等）。 无脊椎动物 通常由单层柱状上皮细胞组成，称为表皮。这些细胞安置在基底膜上。腺体分泌硬的 角 质帮助动物保持体形（如圆虫门的动物）、或分泌壳（如甲壳类）。在裸露的上皮细胞上可以 有纤毛（如绦虫）。 脊椎动物 脊椎动物的皮肤从外向内有下列组成： z 表皮（复层扁平上皮）。 z 生发层：表皮的最深层，由立方细胞积极的分裂而成。这些不断分裂的产物移向 表面，变成扁平形，最后成为蜕皮。 z 真皮：厚厚的一层致密结缔组织，富含胶原纤维；包含有神经、感受器和血管。 真皮中可以生成骨。 节肢动物的皮肤
上皮细胞可以积累角蛋白,这是形成鳞、羽毛、角、壳、爪和毛发等皮肤衍生物的蛋 质,在上述结构的形成中细胞死亡。 陆生脊椎动物合成角蛋白的量增加,对身体的防水很重要。在角化的角质层中角蛋白 特 别丰富(如爬行类角质层形成角质化的鳞:在鸟类中鳞改变成了羽毛)。 哺乳类的皮肤腺由表皮向内生长埋入真皮。包括:(1)汗腺;(2)皮脂腺(分泌油脂 进 入毛囊);(3)乳腺(变化了的汗腺或皮脂腺)。 皮肤中颜色的原因:(1)表皮中的血管分布:(2)含珠光的颗粒(如甲虫);(3)星状 色素细胞中的色素(如蛙):色素的运动,如黑色素进出色素细胞的中心,在神经的控制下 可影响皮肤的颜色变化 骨骼支持系统 骨骼系统支持动物的身体,提供肌肉附着的表面以及保护体内脆弱的器官。动物界中 支持骨架有3种形式:流体静力骨骼、外骨骼和内骨骼。 流体静力骨骼 原生动物、蠕虫、腔肠动物、软体动物和环节动物等具有流体静力骨骼。 是一个由液体充满的囊,液体不能被压缩,因而提供了极好的支持(如环节动物 充满液体的体腔) 没有固定的形状,动物依赖体壁中的肌肉维持体型,而肌肉收缩的力量是作用在 充满液体的腔上。 外骨骼 ●软体动物的外壳,以及节肢动物如蜘蛛、甲壳动物、昆虫等具有以几丁质为主要 成分的外骨骼,其厚度和坚硬度因动物而异。 具有外骨骼动物的肌肉附着在外骨骼的内表面。 节肢动物由于身体分节,外骨骼也是分节和可活动的,尤其是在附肢的关节处薄 而柔韧。 内骨骼 脊椎动物具有中胚层形成的、位于体内的内骨骼。肌肉附着在内骨骼的外表面 内骨骼由软骨和硬骨组成,不仅支持保护身体和内部器官,也是机体最大的钙库。 骨骼和肌肉协同作用产生运动。 活的骨骼组织具有3个重要特征:即不断生长且不停止功能的执行:有极好的修 复能力;有惊人的适应环境能力,可缓慢改变结构和所含物质,以呼应需求 内骨骼和外骨骼在特性表现上完全相反。 运动方式 变形运动(图) 变形运动即伪足的运动方式 伪足是由原生质的流动而形成,其形成是由细胞质内微丝的排列所决定,微丝的 滑动引起伪足的运动
上皮细胞可以积累角蛋白，这是形成鳞、羽毛、角、壳、爪和毛发等皮肤衍生物的蛋 白 质，在上述结构的形成中细胞死亡。 陆生脊椎动物合成角蛋白的量增加，对身体的防水很重要。在角化的角质层中角蛋白 特 别丰富（如爬行类角质层形成角质化的鳞；在鸟类中鳞改变成了羽毛）。 哺乳类的皮肤腺由表皮向内生长埋入真皮。包括：（1）汗腺；（2）皮脂腺（分泌油脂 进 入毛囊）；（3）乳腺（变化了的汗腺或皮脂腺）。 皮肤中颜色的原因：（1）表皮中的血管分布；（2）含珠光的颗粒（如甲虫）；（3）星状 色素细胞中的色素（如蛙）：色素的运动，如黑色素进出色素细胞的中心，在神经的控制下 可影响皮肤的颜色变化。 骨骼支持系统 骨骼系统支持动物的身体，提供肌肉附着的表面以及保护体内脆弱的器官。动物界中 支持骨架有 3 种形式：流体静力骨骼、外骨骼和内骨骼。 流体静力骨骼 z 原生动物、蠕虫、腔肠动物、软体动物和环节动物等具有流体静力骨骼。 z 是一个由液体充满的囊，液体不能被压缩，因而提供了极好的支持（如环节动物 充满液体的体腔）。 z 没有固定的形状，动物依赖体壁中的肌肉维持体型，而肌肉收缩的力量是作用在 充满液体的腔上。 外骨骼 z 软体动物的外壳，以及节肢动物如蜘蛛、甲壳动物、昆虫等具有以几丁质为主要 成分的外骨骼，其厚度和坚硬度因动物而异。 z 具有外骨骼动物的肌肉附着在外骨骼的内表面。 z 节肢动物由于身体分节，外骨骼也是分节和可活动的，尤其是在附肢的关节处薄 而柔韧。 内骨骼 z 脊椎动物具有中胚层形成的、位于体内的内骨骼。肌肉附着在内骨骼的外表面。 z 内骨骼由软骨和硬骨组成，不仅支持保护身体和内部器官，也是机体最大的钙库。 z 骨骼和肌肉协同作用产生运动。 z 活的骨骼组织具有 3 个重要特征：即不断生长且不停止功能的执行；有极好的修 复能力；有惊人的适应环境能力，可缓慢改变结构和所含物质，以呼应需求。 z 内骨骼和外骨骼在特性表现上完全相反。 运动方式 变形运动（图） z 变形运动即伪足的运动方式。 z 伪足是由原生质的流动而形成，其形成是由细胞质内微丝的排列所决定，微丝的 滑动引起伪足的运动
喷泉区 外质 剪切带 运动 增补带 鞭毛及纤毛运动(图 鞭毛及纤毛运动方式在原生动物中较为普遍。 鞭毛与纤毛与细胞的原生质相连接,膜内共有11条纵行的轴丝 鞭毛的摆动是对称的,纤毛的运动是波状依次进行的 变形运动(左)和纤毛运动(右) A.纤毛的推动运动:B.纤毛的恢复运动;C体表纤毛波浪状运动;1-9水纤毛运动顺序 肌肉运动(图) 肌肉的特性:可兴奋性(可接受刺激并作出反应);可收缩性(收缩与变粗从而作 功):可伸张性(当其松弛时可被动地牵张);弹性(在收缩与牵张后回恢复原状)。 肌肉的机能:运动;姿势维持:产热。 肌肉的分布:无脊椎动物中,在腔肠动物的表皮细胞中已出现肌细胞(皮肌细胞); 在扁形动物中首次出现平滑肌的肌细胞。横纹肌也出现在无脊椎动物整个类群中。 脊椎动物中,肌肉组织由特殊分化的肌细胞(又称肌纤维)组成,根据肌细胞不同 的形态功能特点,可分为骨骼肌(随意肌)、心肌(不随意肌,受植物性神经支配) 和平滑肌(不随意肌,受植物性神经支配)3种类型。 ●肌肉收缩的生理学原理:肌肉收缩是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝之间主动地相对滑行
鞭毛及纤毛运动（图） z 鞭毛及纤毛运动方式在原生动物中较为普遍。 z 鞭毛与纤毛与细胞的原生质相连接，膜内共有 11 条纵行的轴丝。 z 鞭毛的摆动是对称的，纤毛的运动是波状依次进行的。 肌肉运动（图） z 肌肉的特性：可兴奋性（可接受刺激并作出反应）；可收缩性（收缩与变粗从而作 功）；可伸张性（当其松弛时可被动地牵张）；弹性（在收缩与牵张后回恢复原状）。 z 肌肉的机能：运动；姿势维持；产热。 z 肌肉的分布：无脊椎动物中，在腔肠动物的表皮细胞中已出现肌细胞（皮肌细胞）； 在扁形动物中首次出现平滑肌的肌细胞。横纹肌也出现在无脊椎动物整个类群中。 脊椎动物中，肌肉组织由特殊分化的肌细胞（又称肌纤维）组成，根据肌细胞不同 的形态功能特点，可分为骨骼肌（随意肌）、心肌（不随意肌，受植物性神经支配） 和平滑肌（不随意肌，受植物性神经支配）3 种类型。 z 肌肉收缩的生理学原理：肌肉收缩是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝之间主动地相对滑行
的结果;中枢神经系统内产生的电信号启动了肌肉动作电位,引起肌肉收缩,这 过程称为神经肌肉兴奋过程;肌肉收缩所需能量的最终来源是糖及脂肪酸的氧化 而直接的能量供应来自ATP。 不D一腺粒体 肌丝 带 Z线 肌小节 ●肌肉、骨骼和关节的运动装置:(1)低等无脊椎动物的肌肉主要在表皮细胞之下, 构成体壁,分为环肌和纵肌,它们的交替收缩完成向前的运动(如蚯蚓)。双壳类 软体动物的肌肉附着在壳内壁上,构成有力的闭壳肌。而节肢动物的肌肉无肌腱, 直接附着在外骨骼的内表面,其飞行肌连接胸侧和翅基部,其收缩引起翅的升降。 (2)脊椎动物的肌肉附着在内骨骼的表面。一块肌肉的两端(起点和止点)靠肌 腱附着在2块不同的骨上,绕过一个关节,收缩时使一块骨向另一块骨运动。通常 个运动动作是由两组或多组作用相反的肌肉群(拮抗肌)在神经系统支配下有规 律的运动共同完成的。(3)关节是连接的两骨之间存在腔隙借结缔组织囊、韧带以 及关节软骨连接在一起而构成(图)。 小结 动物体由保护性的皮肤包围。无脊椎动物的皮肤基本上是单层表皮细胞,以及由这 层细胞分泌的角质组成,并可能由于钙化而坚硬。脊椎动物的皮肤由表皮和真皮组 成,并产生多种衍生物参与保护、运动、分泌、排泄等活动
的结果；中枢神经系统内产生的电信号启动了肌肉动作电位，引起肌肉收缩，这一 过程称为神经肌肉兴奋过程；肌肉收缩所需能量的最终来源是糖及脂肪酸的氧化， 而直接的能量供应来自 ATP。 z 肌肉、骨骼和关节的运动装置：（1）低等无脊椎动物的肌肉主要在表皮细胞之下， 构成体壁，分为环肌和纵肌，它们的交替收缩完成向前的运动（如蚯蚓）。双壳类 软体动物的肌肉附着在壳内壁上，构成有力的闭壳肌。而节肢动物的肌肉无肌腱， 直接附着在外骨骼的内表面，其飞行肌连接胸侧和翅基部，其收缩引起翅的升降。 （2）脊椎动物的肌肉附着在内骨骼的表面。一块肌肉的两端（起点和止点）靠肌 腱附着在 2 块不同的骨上，绕过一个关节，收缩时使一块骨向另一块骨运动。通常 一个运动动作是由两组或多组作用相反的肌肉群（拮抗肌）在神经系统支配下有规 律的运动共同完成的。（3）关节是连接的两骨之间存在腔隙借结缔组织囊、韧带以 及关节软骨连接在一起而构成（图）。 小 结 z 动物体由保护性的皮肤包围。无脊椎动物的皮肤基本上是单层表皮细胞，以及由这 层细胞分泌的角质组成，并可能由于钙化而坚硬。脊椎动物的皮肤由表皮和真皮组 成，并产生多种衍生物参与保护、运动、分泌、排泄等活动
∠起点 肱骨 肱二头肌 (收缩状态 止点 肘关节 肌肉、骨骼和关节的运动装置 箭头指运动方向 ●在动物体支持系统方面,低等无脊椎动物类群产生流体静力骨骼。节肢动物具有外 骨骼。而脊椎动物发展了由软骨和硬骨组成的骨架。肌肉或附着在外骨骼的内表面 或附着在内骨骼的外表面,构成运动装置 变形运动、纤毛运动和肌肉运动均依赖于特化的有收缩性的蛋白质,其中最重要的 是肌动球蛋白系统,在AP提供能量的情况下,肌小节中的粗肌丝和细肌丝在收 缩时彼此滑动,产生肌肉运动。 第二节动物的排泄和体内水盐平衡调节 在多细胞动物体内,细胞内、外液体统称为体液。动物之所以能保持体液的稳定,主要 是靠将代谢产生的废物排出体外和调节体液水、盐浓度的平衡机制。 动物体的渗透压调节主要是指动物体内的水盐平衡,而体液的渗透压主要取决于体液 中各种盐类的总浓度。动物体的器官、组织都浸浴在体液中。体液内含有多种无机盐离子, 而不同的离子在动物的生理活动中起不同的作用。所以,体液的离子组成和渗透压的稳定保 证了动物体内的水盐平衡。 无脊椎动物的排泄器官和渗透压调节 (1)伸缩泡:伸缩泡主要是原生动物调节水盐平衡,同时也是排泄代谢废物的细胞器。 ●伸缩泡周期性的膨胀和收缩,将泡内多余的水通过排出管排到体外(主要功能) 同时以保持胞内水盐的稳定 ●虽然伸缩泡是原生动物调节水盐平衡的细胞器,但是胞内废物的排泄主要通过体表 而排除。 在多细胞动物中,只有淡水海绵的变形细胞和领细胞中存在伸缩泡。 (2)原肾型排泄器官 扁形动物、假体腔动物的排泄器官为原肾型排泄器官。 原肾型排泄器官的显著特点是:由外胚层内陷形成:排泄系统的开口只在体表,体 内没有开口。 ●排泄管分支到器官、组织内部,末端为管状细胞和帽状细胞(有纤毛,其摆动使组 织中代谢废物通过滲透作用进入排泄管,再由排泄孔流出体外)。其作用有2:回
z 在动物体支持系统方面，低等无脊椎动物类群产生流体静力骨骼。节肢动物具有外 骨骼。而脊椎动物发展了由软骨和硬骨组成的骨架。肌肉或附着在外骨骼的内表面 或附着在内骨骼的外表面，构成运动装置。 z 变形运动、纤毛运动和肌肉运动均依赖于特化的有收缩性的蛋白质，其中最重要的 是肌动球蛋白系统，在 ATP 提供能量的情况下，肌小节中的粗肌丝和细肌丝在收 缩时彼此滑动，产生肌肉运动。 第二节 动物的排泄和体内水盐平衡调节 在多细胞动物体内，细胞内、外液体统称为体液。动物之所以能保持体液的稳定，主要 是靠将代谢产生的废物排出体外和调节体液水、盐浓度的平衡机制。 动物体的渗透压调节主要是指动物体内的水盐平衡，而体液的渗透压主要取决于体液 中各种盐类的总浓度。动物体的器官、组织都浸浴在体液中。体液内含有多种无机盐离子， 而不同的离子在动物的生理活动中起不同的作用。所以，体液的离子组成和渗透压的稳定保 证了动物体内的水盐平衡。 无脊椎动物的排泄器官和渗透压调节 （1）伸缩泡：伸缩泡主要是原生动物调节水盐平衡，同时也是排泄代谢废物的细胞器。 z 伸缩泡周期性的膨胀和收缩，将泡内多余的水通过排出管排到体外（主要功能）， 同时以保持胞内水盐的稳定。 z 虽然伸缩泡是原生动物调节水盐平衡的细胞器，但是胞内废物的排泄主要通过体表 而排除。 z 在多细胞动物中，只有淡水海绵的变形细胞和领细胞中存在伸缩泡。 （2）原肾型排泄器官 z 扁形动物、假体腔动物的排泄器官为原肾型排泄器官。 z 原肾型排泄器官的显著特点是：由外胚层内陷形成；排泄系统的开口只在体表，体 内没有开口。 z 排泄管分支到器官、组织内部，末端为管状细胞和帽状细胞（有纤毛，其摆动使组 织中代谢废物通过渗透作用进入排泄管，再由排泄孔流出体外）。其作用有 2：回
收代谢废物中的K、CI等离子:排出从体表渗入体内过多的水分。 ●原肾排泄系统的主要功能是保持体液稳定,保持动物体内的水盐平衡(与伸缩泡作 用类似)。 (3)后肾型排泄器官 具有真体腔无脊椎动物(如软体动物、环节动物和节肢动物)的排泄器官称为肾管 或后肾管。 后肾型排泄器官的肾管不是由管细胞和帽状细胞构成,而是由中胚层和外胚层共同 发育形成的。后肾一端开口在体腔内,另一个开口在体表。肾口具纤毛,可以收集 体腔中的代谢产物 ●肾脏的腺体部分富含血管,血液中的代谢产物可以通过渗透作用进入肾脏,再经膀 胱从排泄孔排出。 节肢动物中有些种类的排泄器官是与后肾同源的腺体结构,这些腺体一般为囊状结 构,一端是排泄孔,开口在体表与外界相通;另一端是盲端,相当于残留的体腔囊 与体腔管。如甲壳类的绿腺、颚腺,蛛形纲的基节腺等都属于此类结构的排泄器τ (4)马氏管 马氏管是节肢动物中昆虫纲、多足纲中存在的排泄器官。 与后肾管完全不同,马氏管是发生在中肠和后肠交界处的单层细胞的盲管 马氏管分布在混合体腔的血淋巴液中,渗透作用使水通过管壁与代谢物形成尿,同 时又可以在马氏管的后端对水分和离子进行重吸收,代谢产物最终形成尿酸,经后 肠从肛门排出体外。 脊椎动物排泄器官和滲透压调节(图) 脊椎动物典型的排泄器官由肾脏(成体为后肾)、输尿管、膀胱和尿道组成。 肾的结构从外到内可依次分为皮质、髓质和肾盂3部分。其中肾小囊、近曲小管和 远曲小管均位于皮质部分,髓袢的大部和集合小管的大部位于髓质部,肾盂连接输 肾单位(由肾小球和肾小体组成)是肾的功能单位,位于肾的皮质和髓质内。 ●从肾脏排出的尿汇集在肾盂处,再经输尿管连接进入膀胱(储存尿液)。 当膀胱贮存尿液达到一定量时,膀胱壁上的平滑肌和上皮受到压迫,刺激了神经末 梢,使动物产生“尿感”。排尿时,膀胱肌肉收缩,尿道开口处的括约肌收缩,尿 道开口处的括约肌松弛,尿被压入尿道而排出 计毛细直管科 肾皮质 输尿管 肾脏和肾单位
收代谢废物中的K+ 、CI—等离子；排出从体表渗入体内过多的水分。 z 原肾排泄系统的主要功能是保持体液稳定，保持动物体内的水盐平衡（与伸缩泡作 用类似）。 （3）后肾型排泄器官 z 具有真体腔无脊椎动物（如软体动物、环节动物和节肢动物）的排泄器官称为肾管 或后肾管。 z 后肾型排泄器官的肾管不是由管细胞和帽状细胞构成，而是由中胚层和外胚层共同 发育形成的。后肾一端开口在体腔内，另一个开口在体表。肾口具纤毛，可以收集 体腔中的代谢产物。 z 肾脏的腺体部分富含血管，血液中的代谢产物可以通过渗透作用进入肾脏，再经膀 胱从排泄孔排出。 z 节肢动物中有些种类的排泄器官是与后肾同源的腺体结构，这些腺体一般为囊状结 构，一端是排泄孔，开口在体表与外界相通；另一端是盲端，相当于残留的体腔囊 与体腔管。如甲壳类的绿腺、颚腺，蛛形纲的基节腺等都属于此类结构的排泄器官。 （4）马氏管 z 马氏管是节肢动物中昆虫纲、多足纲中存在的排泄器官。 z 与后肾管完全不同，马氏管是发生在中肠和后肠交界处的单层细胞的盲管。 z 马氏管分布在混合体腔的血淋巴液中，渗透作用使水通过管壁与代谢物形成尿，同 时又可以在马氏管的后端对水分和离子进行重吸收，代谢产物最终形成尿酸，经后 肠从肛门排出体外。 脊椎动物排泄器官和渗透压调节（图） z 脊椎动物典型的排泄器官由肾脏（成体为后肾）、输尿管、膀胱和尿道组成。 z 肾的结构从外到内可依次分为皮质、髓质和肾盂 3 部分。其中肾小囊、近曲小管和 远曲小管均位于皮质部分，髓袢的大部和集合小管的大部位于髓质部，肾盂连接输 尿管。 z 肾单位（由肾小球和肾小体组成）是肾的功能单位，位于肾的皮质和髓质内。 z 从肾脏排出的尿汇集在肾盂处，再经输尿管连接进入膀胱（储存尿液）。 z 当膀胱贮存尿液达到一定量时，膀胱壁上的平滑肌和上皮受到压迫，刺激了神经末 梢，使动物产生“尿感”。排尿时，膀胱肌肉收缩，尿道开口处的括约肌收缩，尿 道开口处的括约肌松弛，尿被压入尿道而排出
入球小动脉出球小动脉 微动脉上的小孔 足细胞 足细胞 足细胞 肾小球 细胞问缝隙 滤出液 肾小管 肾小体结构 排泄的一般机理 排泄是指排除代谢废物的过程。而排遗是指排出消化道中消化后没有被吸收的食物残 渣。因此,排遗是消化器官的功能,而排泄是由排泄器官完成的。 (1)动物的排泄机理 原生动物为伸缩泡。伸缩泡由许多小管形成放射状的环,这些小管把水送到中央 小泡;达到一定大小时,从外周表膜上的小孔排出 在中生动物中,有少数动物通过简单的扩散向外排氮(如水螅)。大多数动物使用 排泄器官〔小管或小囊),肾小管的排泄管开口入体腔,从血液滤出的体液入体腔 液,进入肾小管。肾小管对盐、糖、多种氨基酸和水进行选择性重吸收;小管壁 分泌废物受到附近血管的帮助,最终产生尿液。肾小囊器官有封闭的小管,不开 口于体腔:小管直接接受来自血液的滤过物,滤过液的成分经过吸收和分泌改变 产生尿。 许多动物的渗透调节/排泄的小管称为肾管,它由肾管口通体外。扁虫和有些海生 环节动物都有原肾管。软体动物和许多环节动物有后肾管。 ●昆虫和蜘蛛具有马氏管,它们是许多浸浴在血淋巴中盲端的小管,有2至数百个 小管开口入肠道。滤过作用并非在小管中进行:尿酸,钾和钠都是从血淋巴中分 泌入肾小管,水也随同分泌。分泌产物被往下送入直肠。离子是被主动泵出体液 的,水再次跟着出来;尿酸结晶出来。这样高渗的尿产生出来,节约了水。昆虫 除排泄尿酸外,有的排泄物中还有少量尿囊素或尿素。此外还有一种被称为贮存 排泄的方式,昆虫可以将尿酸终身贮存在身体的脂肪体内,而尿酸盐和钙盐则可 以积累在体壁中,随蜕皮脱离身体(图) 脊椎动物肾脏的工作原理是从高压封闭的血液系统对血浆的超滤,加上有选择的 溶质成分和水的重吸收,外加分泌。(1)肾小管的近曲小管是主要的重吸收部位, 滤出液中的葡萄糖、氨基酸、维生素和大部分氯化钠都可以被肾小管的上皮细胞 重新吸收,并转移到附近血管中。而肾小管的远曲小管则是分泌的主要部位。(2) 尿的产生过程是:除血细胞和蛋白质以及结合在蛋白质上的Ca2等大分子物质外 肾小球中的血液经过滤而进入肾小囊中,形成滤出液。滤出液在流过肾小管和集 合管时,发生重吸收和分泌两个过程,然后再经过集合管的浓缩作用,形成高浓
排泄的一般机理 排泄是指排除代谢废物的过程。而排遗是指排出消化道中消化后没有被吸收的食物残 渣。因此，排遗是消化器官的功能，而排泄是由排泄器官完成的。 （1）动物的排泄机理 z 原生动物为伸缩泡。伸缩泡由许多小管形成放射状的环，这些小管把水送到中央 小泡；达到一定大小时，从外周表膜上的小孔排出。 z 在中生动物中，有少数动物通过简单的扩散向外排氮（如水螅）。大多数动物使用 排泄器官（小管或小囊），肾小管的排泄管开口入体腔，从血液滤出的体液入体腔 液，进入肾小管。肾小管对盐、糖、多种氨基酸和水进行选择性重吸收；小管壁 分泌废物受到附近血管的帮助，最终产生尿液。肾小囊器官有封闭的小管，不开 口于体腔：小管直接接受来自血液的滤过物，滤过液的成分经过吸收和分泌改变 产生尿。 z 许多动物的渗透调节/排泄的小管称为肾管，它由肾管口通体外。扁虫和有些海生 环节动物都有原肾管。软体动物和许多环节动物有后肾管。 z 昆虫和蜘蛛具有马氏管，它们是许多浸浴在血淋巴中盲端的小管，有 2 至数百个 小管开口入肠道。滤过作用并非在小管中进行：尿酸，钾和钠都是从血淋巴中分 泌入肾小管，水也随同分泌。分泌产物被往下送入直肠。离子是被主动泵出体液 的，水再次跟着出来；尿酸结晶出来。这样高渗的尿产生出来，节约了水。昆虫 除排泄尿酸外，有的排泄物中还有少量尿囊素或尿素。此外还有一种被称为贮存 排泄的方式，昆虫可以将尿酸终身贮存在身体的脂肪体内，而尿酸盐和钙盐则可 以积累在体壁中，随蜕皮脱离身体（图）。 z 脊椎动物肾脏的工作原理是从高压封闭的血液系统对血浆的超滤，加上有选择的 溶质成分和水的重吸收，外加分泌。（1）肾小管的近曲小管是主要的重吸收部位， 滤出液中的葡萄糖、氨基酸、维生素和大部分氯化钠都可以被肾小管的上皮细胞 重新吸收，并转移到附近血管中。而肾小管的远曲小管则是分泌的主要部位。（2） 尿的产生过程是：除血细胞和蛋白质以及结合在蛋白质上的Ca2+等大分子物质外， 肾小球中的血液经过滤而进入肾小囊中，形成滤出液。滤出液在流过肾小管和集 合管时，发生重吸收和分泌两个过程，然后再经过集合管的浓缩作用，形成高浓
度的含氮废物的尿。(3)尿中水量会根据动物体内水量的多少而得到调节,且尿 浓度的高低与髓袢的长短具有较强的相关性。(4)在脊椎动物中,氨基酸放出氨 基的过程包括2个步骤:即转氨(氨基酸中的氨基被转移到酮酸上的过程)和脱 氨(转氨过程产生的谷氨酸经过线粒体或细胞质中谷氨酸脱氢酶的作用,脱氢而 戎α酮戊二酸,并放出氨的过程)。通过这两个过程,氨基酸的氨基经过酮酸(主 要是a酮戊二酸)的传递,最终转化为NH3、尿素、尿酸等形式排出体外。(5)食 物中含有的少量核酸,在代谢过程中嘌呤可以产生尿酸、尿囊酸、尿素和氨等 而嘧啶则在代谢中因动物的不同而产生β氨基酸和NH3等。 马氏管的排泄机理 (2)水生动物的一般排泄方式 代谢产生的NH3直接通过细胞膜透过体表而溶于外界水中 一部分NH3被水稀释,毒性减弱后从排泄系统排出。 (3)陆生动物的一般排泄方式 代谢产物以尿素形式排出的陆生动物,尿素可在动物体内停留较长时间且积累到 较高浓度时才被排出。 代谢产物以尿酸形式排出的陆生动物(如节肢动物、爬行类、鸟类以及蜗牛等) 其排泄方式视动物的种类不同而有所差异。节肢动物的马氏管可较长时期地贮存 结晶的尿酸,并不时将尿酸排入中、后肠的交界处,随食物残渣排出体外。卵生 动物的胚胎在相对封闭的卵壳内发育,容易受到氨或尿素排泄物的毒害。而排泄 物尿酸则是固定的,对胚胎发育没有影响,也不会妨碍动物体液的渗透平衡 ●动物的排泄物除了氨、尿素、尿酸外,一些动物的排泄物还有氧化三甲基胺、鸟 嘌呤等一些含氮化合物。表明动物在进化过程中演化出了不同的排泄方式。 (4)水盐平衡调节 陆生动物靠饮水和防止体表散失水分,以及不同类型的代谢产物来调节体液的水 盐平衡。 生活在海洋中的动物有一些专门结构调节体内的水盐平衡(如海生变形虫缺乏伸 缩泡;有些种类体液和海水等渗;有些种类的鰓有调节体液盐分浓度的作用 些肾外排盐结构如软骨鱼的直肠腺等)
度的含氮废物的尿。（3）尿中水量会根据动物体内水量的多少而得到调节，且尿 浓度的高低与髓袢的长短具有较强的相关性。（4）在脊椎动物中，氨基酸放出氨 基的过程包括 2 个步骤：即转氨（氨基酸中的氨基被转移到酮酸上的过程）和脱 氨（转氨过程产生的谷氨酸经过线粒体或细胞质中谷氨酸脱氢酶的作用，脱氢而 成α酮戊二酸，并放出氨的过程）。通过这两个过程，氨基酸的氨基经过酮酸（主 要是α酮戊二酸）的传递，最终转化为NH3、尿素、尿酸等形式排出体外。（5）食 物中含有的少量核酸，在代谢过程中嘌呤可以产生尿酸、尿囊酸、尿素和氨等， 而嘧啶则在代谢中因动物的不同而产生β氨基酸和NH3等。 （2）水生动物的一般排泄方式 z 代谢产生的NH3直接通过细胞膜透过体表而溶于外界水中。 z 一部分NH3被水稀释，毒性减弱后从排泄系统排出。 （3）陆生动物的一般排泄方式 z 代谢产物以尿素形式排出的陆生动物，尿素可在动物体内停留较长时间且积累到 较高浓度时才被排出。 z 代谢产物以尿酸形式排出的陆生动物（如节肢动物、爬行类、鸟类以及蜗牛等） 其排泄方式视动物的种类不同而有所差异。节肢动物的马氏管可较长时期地贮存 结晶的尿酸，并不时将尿酸排入中、后肠的交界处，随食物残渣排出体外。卵生 动物的胚胎在相对封闭的卵壳内发育，容易受到氨或尿素排泄物的毒害。而排泄 物尿酸则是固定的，对胚胎发育没有影响，也不会妨碍动物体液的渗透平衡。 z 动物的排泄物除了氨、尿素、尿酸外，一些动物的排泄物还有氧化三甲基胺、鸟 嘌呤等一些含氮化合物。表明动物在进化过程中演化出了不同的排泄方式。 （4）水盐平衡调节 z 陆生动物靠饮水和防止体表散失水分，以及不同类型的代谢产物来调节体液的水 盐平衡。 z 生活在海洋中的动物有一些专门结构调节体内的水盐平衡（如海生变形虫缺乏伸 缩泡；有些种类体液和海水等渗；有些种类的鳃有调节体液盐分浓度的作用；一 些肾外排盐结构如软骨鱼的直肠腺等）
●淡水生活的动物其肾脏除具有排泄代谢物外,一个重要功能就是调节渗透压平衡。 小节 动物保持体液的稳定主要靠将代谢物移岀体外的排泄和调节体液水盐浓度的平衡 机制。无脊椎动物的渗透压调节和排泄器官有伸缩泡、原肾、后肾和马氏管;脊 椎动物的渗透压调节和排泄器官主要是肾脏,另外还有盐腺、直肠腺等肾外排盐 结构。 ·动物代谢活动放出的氨基转化为无机氮NH4排出体外,而代谢废物主要是细胞呼 吸产生的CO2和蛋白质等分解产生的含氮废物,其中的NH3、尿素、尿酸等含氮废 物是由排泄系统排出的 ●一般水生动物代谢产生的NH3可直接通过细胞膜透过体表而溶于外界水中。也有 部分NH3被水稀释,毒性减弱后从排泄系统排出。所以水生动物尿中的含氮废物主 要是NH3 陆生哺乳类动物代谢产生的含氮废物主要以尿素形式排出。尿素是氨经氧化而生 成的产物,易溶于水,毒性较小,排出的水分较少。陆生动物代谢的另一种产物 为尿酸,是将氨转化为不溶于水的尿酸排出的方式,几乎不损失体内水分。 第三节动物的循环、呼吸、淋巴和免疫 血液循环系统 血液的功能 大多数动物都含有一种运输体液(血液和淋巴)的结构:简单的动物,靠身体运动局 部 地搅动体液即能满足物质转运的需求:但对于更大的、更复杂的动物体,必须采用某种机械 泵的形式将血液压送至全身。血液具有下列功能 转运养分、代谢产物、激素、传递热量及其他信息素。 输送血细胞(如血小板、淋巴细胞)。 ●力的传导(如环节动物的静力性骨骼、甲壳纲动物的蜕皮等)。 循环系统的构成 在后生动物中,循环系统包括三个部分: 血管(动脉、毛细血管、静脉及淋巴管) 泵(心脏)。 体液(血液、淋巴或血淋巴)。 开管与闭管循环系统 开管式循环(如甲壳类动物,各种昆虫,七鳃鳗) 低血压 无持续压力 器官的血流缺乏调节 血流回心缓慢 闭管式循环(如蚯蚓、头足类动物、大多数脊椎动物) 弹性管壁可维持高压 可调节各器官血流分布 血液或血淋巴快速回心 无脊椎动物的血液循环系统 ●许多无脊椎动物均以体腔液作为循环媒介(海绵、管水母及扁形动物缺乏这种机 制,纽虫和大部分“原索动物”只有轻度发育)
z 淡水生活的动物其肾脏除具有排泄代谢物外，一个重要功能就是调节渗透压平衡。 小 节 z 动物保持体液的稳定主要靠将代谢物移出体外的排泄和调节体液水盐浓度的平衡 机制。无脊椎动物的渗透压调节和排泄器官有伸缩泡、原肾、后肾和马氏管；脊 椎动物的渗透压调节和排泄器官主要是肾脏，另外还有盐腺、直肠腺等肾外排盐 结构。 z 动物代谢活动放出的氨基转化为无机氮NH4 + 排出体外，而代谢废物主要是细胞呼 吸产生的CO2和蛋白质等分解产生的含氮废物，其中的NH3、尿素、尿酸等含氮废 物是由排泄系统排出的。 z 一般水生动物代谢产生的NH3可直接通过细胞膜透过体表而溶于外界水中。也有一 部分NH3被水稀释，毒性减弱后从排泄系统排出。所以水生动物尿中的含氮废物主 要是NH3。 z 陆生哺乳类动物代谢产生的含氮废物主要以尿素形式排出。尿素是氨经氧化而生 成的产物，易溶于水，毒性较小，排出的水分较少。陆生动物代谢的另一种产物 为尿酸，是将氨转化为不溶于水的尿酸排出的方式，几乎不损失体内水分。 第三节 动物的循环、呼吸、淋巴和免疫 血液循环系统 血液的功能 大多数动物都含有一种运输体液（血液和淋巴）的结构：简单的动物，靠身体运动局 部 地搅动体液即能满足物质转运的需求；但对于更大的、更复杂的动物体，必须采用某种机械 泵的形式将血液压送至全身。血液具有下列功能： z 转运养分、代谢产物、激素、传递热量及其他信息素。 z 输送血细胞（如血小板、淋巴细胞）。 z 力的传导（如环节动物的静力性骨骼、甲壳纲动物的蜕皮等）。 循环系统的构成 在后生动物中，循环系统包括三个部分： z 血管（动脉、毛细血管、静脉及淋巴管）。 z 泵（心脏）。 z 体液（血液、淋巴或血淋巴）。 开管与闭管循环系统 开管式循环（如甲壳类动物，各种昆虫，七鳃鳗） z 低血压 z 无持续压力 z 器官的血流缺乏调节 z 血流回心缓慢 闭管式循环（如蚯蚓、头足类动物、大多数脊椎动物） z 弹性管壁可维持高压 z 可调节各器官血流分布 z 血液或血淋巴快速回心 无脊椎动物的血液循环系统 z 许多无脊椎动物均以体腔液作为循环媒介（海绵、管水母及扁形动物缺乏这种机 制，纽虫和大部分“原索动物”只有轻度发育）
动物出现了真体腔才可能出现真正的血液循环系统。其结构一般都具有心耳、心 室、动脉和静脉4部分,血液在其中有固定的流动方向。 无脊椎动物心脏形态各异,但通常均位于身体背侧 无脊椎动物中没有独立出现的淋巴系统 循环系统结构复杂的程度往往与动物的呼吸形式、以及与呼吸器官的结构有关系。 脊椎动物的血液循环系统 ●脊椎动物循环系统都是由心脏、动脉(大动脉、动脉和小动脉)、毛细血管、静脉 (小静脉、静脉和大静脉)和血液等部分所组成,形态结构属于同一类型, 依脊椎动物各个主要纲的进化程度不同,其心脏的结构也有明显差别。 鱼类:是具有一个心房和一个心室的双腔心。心脏接受躯体的缺氧血并通过腹大动 脉送到鳃。在有颚鱼类,鳃弓数目由原始的6对减少到4对(第3、4、5及6对) 两栖类及爬行类:心脏均有3个腔:右心房接受体循环的缺氧血,左心房接受肺 循环的多氧血:两心房将血排入单一心室。虽然血液的混合现象见于更原始的心脏 形式,但心室中螺旋瓣的分隔作用有利于将大部分缺氧血导入两肺,将大部分多氧 血导入体循环。在爬行动物,心室被部分分隔,而鳄鱼的心室几乎被完全分隔。 鸟类及哺乳类:具有一个4腔心脏和一个平行的双循环系统:右侧心将体循环 缺氧血泵入两肺,左侧心将两肺的多氧血泵入体循环。 ●鰓弓的进化:在进化中,鱼类的第3对鳃弓演化成为颈动脉弓,第4对鳃弓演化 成为主动脉弓或体动脉弓。但第4对鳃弓,哺乳类失去右侧,鸟类失去左侧:除 有尾两栖类以外第5对鳃弓均退化;鱼的第6对鳃弓演化成肺动脉弓。在更高等 的陆生脊椎动物,这种肺循环与体循环间的分离渐增值得注意,这可能是得以向 恒温进化的一个因素。 血管的构成 动脉:动脉是将离心血输送到毛细血管的传出通道。在成年哺乳动物,除肺动脉以外 所有动脉均运送多氧血。由心脏发出的最大动脉是左心室的主动脉(将血输送到体循 环)和右心室的肺动脉干。动脉管壁的构成为 内膜层:管壁最内层,表面光滑,衬有内皮细胞、结缔组织及弹性纤维。 中膜层:有较厚的结缔组织、弹性纤维及平滑肌(小动脉富含平滑肌,大动脉富 含结缔组织)。 外膜层:含胶原纤维、平滑肌、神经、淋巴管及小血管。 毛细血管:毛细血管起于微动脉的末端,连接着动脉与静脉系统。其管壁仅为一单层 内皮细胞。可分为3种类型(图) 肌肉组织中连续的毛细血管 分布在肾及内分泌腺体内的有孔毛细血管 ●肝、脾组织中的血窦,在内皮细胞之间有膜覆盖的缝隙(不封闭的毛细血管)
z 动物出现了真体腔才可能出现真正的血液循环系统。其结构一般都具有心耳、心 室、动脉和静脉 4 部分，血液在其中有固定的流动方向。 z 无脊椎动物心脏形态各异，但通常均位于身体背侧。 z 无脊椎动物中没有独立出现的淋巴系统。 z 循环系统结构复杂的程度往往与动物的呼吸形式、以及与呼吸器官的结构有关系。 脊椎动物的血液循环系统 z 脊椎动物循环系统都是由心脏、动脉（大动脉、动脉和小动脉）、毛细血管、静脉 （小静脉、静脉和大静脉）和血液等部分所组成，形态结构属于同一类型。 z 依脊椎动物各个主要纲的进化程度不同，其心脏的结构也有明显差别。 鱼类：是具有一个心房和一个心室的双腔心。心脏接受躯体的缺氧血并通过腹大动 脉送到鳃。在有颚鱼类，鳃弓数目由原始的 6 对减少到 4 对（第 3、4、5 及 6 对）。 两栖类及爬行类：心脏均有 3 个腔：右心房接受体循环的缺氧血，左心房接受肺 循环的多氧血；两心房将血排入单一心室。虽然血液的混合现象见于更原始的心脏 形式，但心室中螺旋瓣的分隔作用有利于将大部分缺氧血导入两肺，将大部分多氧 血导入体循环。在爬行动物，心室被部分分隔，而鳄鱼的心室几乎被完全分隔。 鸟类及哺乳类：具有一个 4 腔心脏和一个平行的双循环系统：右侧心将体循环的 缺氧血泵入两肺，左侧心将两肺的多氧血泵入体循环。 z 鳃弓的进化：在进化中，鱼类的第 3 对鳃弓演化成为颈动脉弓，第 4 对鳃弓演化 成为主动脉弓或体动脉弓。但第 4 对鳃弓，哺乳类失去右侧，鸟类失去左侧；除 有尾两栖类以外第 5 对鳃弓均退化；鱼的第 6 对鳃弓演化成肺动脉弓。在更高等 的陆生脊椎动物，这种肺循环与体循环间的分离渐增值得注意，这可能是得以向 恒温进化的一个因素。 血管的构成 动脉：动脉是将离心血输送到毛细血管的传出通道。在成年哺乳动物，除肺动脉以外 所有动脉均运送多氧血。由心脏发出的最大动脉是左心室的主动脉（将血输送到体循 环）和右心室的肺动脉干。动脉管壁的构成为： z 内膜层：管壁最内层，表面光滑，衬有内皮细胞、结缔组织及弹性纤维。 z 中膜层：有较厚的结缔组织、弹性纤维及平滑肌（小动脉富含平滑肌，大动脉富 含结缔组织）。 z 外膜层：含胶原纤维、平滑肌、神经、淋巴管及小血管。 毛细血管：毛细血管起于微动脉的末端，连接着动脉与静脉系统。其管壁仅为一单层 内皮细胞。可分为 3 种类型（图）： z 肌肉组织中连续的毛细血管 z 分布在肾及内分泌腺体内的有孔毛细血管 z 肝、脾组织中的血窦，在内皮细胞之间有膜覆盖的缝隙（不封闭的毛细血管）