动物身体的保护、支持和运动

复习 脊索动物门,脊索动物门,尾索动物亚门,头索动物亚门,脊椎动物亚门,圆口纲,鱼 纲,两栖纲,爬行纲,鸟 纲,哺乳纲,脊索、背神经管、鳃裂,陆生、羊膜动物,脊索动物的三大特征,水生生活,两栖生活,4.动物体的生命活动,动物身体的保护、支持和运动,动物的生殖系统,动物的激素、分泌和调控,动物的神经调节,动物的消化和吸收,动物的免疫系统,动物的呼吸系统,动物的血液循环系统,动物的排泄和体内水盐平衡调节,4.1动物身体的保护、支持和运动,动物的皮肤及其衍生物动物的骨骼支持系统动物的运动方式,雷鸟,一、动物的皮肤及其衍生物,动物的皮肤在结构和功能上，经历从单细胞到多细胞、由简单到复杂的进化过程。,脊椎动物,无脊椎动物,（一）、无脊椎动物的皮肤（skin）,单细胞动物表膜（pellicle 质膜）,皮肤衍生物 线虫、环节动物等出现角质层保护 软体动物出现贝壳（石灰质） 节肢动物含几丁质的角质层,多细胞动物单层细胞结构的表皮,（二）、脊椎动物的皮肤,表皮（epidermis）-多层细胞结构真皮（dermis）-结缔组织皮下组织,脊椎动物皮肤结构演化过程,水生动物-裸露、粘液腺多,两栖动物-轻微角质化、粘液腺相对较少,羊膜动物-高度角质化、粘液腺很少,（三）、皮肤的功能,机械保护和屏障保护作用，避免机械损伤和细菌入侵,防止水分蒸发或大量渗入,辅助呼吸、排泄、调节体温,支持或保持身体的体形,防御捕食者包括机械保护、警戒色（如箭毒蛙）和伪装（如变色龙）,二、动物的骨骼支持系统,骨骼肌肉,动物骨骼的功能,支持动物的身体提供肌肉附着的表面维持矿物质平衡造血保护器官,动物骨骼的类型,流体静力骨骼（水骨骼）外骨骼内骨骼,流体静力骨骼（水骨骼）,腔肠动物（例如水母、珊瑚虫等）和环节动物（例如水蛭）这些具有水骨骼的动物体腔内充满液体，提供静水压支撑身体，能通过收缩液囊周围的肌肉实现移动，例如蚯蚓通过改变身体的形状向前移动。,外骨骼,外骨骼动物例如节肢动物、软体动物，它们的骨骼是一层保护内部器官的壳。外骨骼限制了动物的生长，不同的动物采用不同的解决办法。大部分软体动物具有石灰质的壳，并且随着生长，壳的直径增大，形状不变。节肢动物在生长的过程中出现蜕皮。 生出新的外骨骼后，外骨骼通过 不同的方式硬化（石灰质、骨质）。,内骨骼,较高等的动物，例如哺乳类、爬行类、鸟类等脊椎动物才有内骨骼，由中胚层形成、位于体内，包括软骨和硬骨。,外骨骼和内骨骼的比较,圆口类：脊椎骨雏形,鱼类：具典型脊柱,两栖类：脊柱分化、五趾型四肢,脊椎动物的骨骼演变,羊膜动物：出现胸廓,脊椎动物骨骼系统,（一）骨形态 长骨、短骨、扁骨、不规则骨（二）骨的构造骨膜 含成骨细胞、血管、神经 营养、保护、生长、再生骨质 骨密质/骨松质骨髓（三）脊椎动物骨骼模式中轴骨：头骨、脊柱、胸骨和肋骨附肢骨：四肢骨、肩带、腰带,1、中轴骨骼(axial skeleton),（1）头骨（skull）头骨包括两部分，即脑颅（neurocranium）和咽颅（splanchnocranium）。脑颅包围脑和感觉器官；咽颅支持消化道和呼吸道的前部、口腔、舌及鳃等。,动物头骨的进化趋势,骨骼：软骨硬骨,骨连接：逐渐紧密，使结构更坚固，保护机能趋完善。,骨块数目：多少,1、中轴骨骼(axial skeleton),（2）脊柱（vertebral column）支持身体的主轴，保护脊髓。,脊柱由颈椎、胸椎、腰椎、荐椎、尾椎五个部分组成。,脊椎动物脊柱的演化过程,人类脊柱由24块椎骨（颈椎7块，胸椎12块，腰椎5块）、1块骶骨和1块尾骨借韧带、关节及椎间盘连接而成。,颈椎（寰椎、枢椎）,胸椎 thoracic vertebrae,腰椎 lumbar vertebrae,骶、尾骨sacral bone and coccyx,椎体： 双凹型、前凹型、后凹型、异凹型（马鞍型）、 双平型。,1、中轴骨骼(axial skeleton),（3）肋（ribs）和胸骨（sternum）,胸骨（sternum）是1块扁骨，浅居胸前壁正中皮下，自上而下可分为胸骨柄、胸骨体和剑突三部分。,肋（ribs）由肋骨和肋软件组成，共12对。,2、附肢骨骼,（1）带骨 肩带：由乌喙骨、肩胛骨、上乌喙骨和锁骨组成。 腰带：由髂骨、坐骨、耻骨组成。（2）四肢骨,鞭毛及纤毛的运动,变形运动,肌肉运动,变形运动（ameboid movement） 一种特殊的原生质流动纤毛和鞭毛运动纤毛（cilium）细而短，数量多纤毛运动使动物游动、滑动、滤食鞭毛（flagellum）长、数量少、1至数条鞭毛运动使动物游动（附着、感觉）,纤毛、鞭毛结构： 通常9条双联体微管中央2微管组成,细胞根据外界刺激来调整纤毛或鞭毛的拍击方向和拍击频率，当外界刺激被细胞膜上的受体识别后，便在细胞内产生一些分子信号，如Ca2+、cAMP和cGMP，这些信号分子通过控制轴纤丝蛋白的磷酸化和去磷酸化来控制纤毛或鞭毛的运动。,鞭毛与纤毛运动机理“滑动微管模型”,动物肌肉的分类,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）和平滑肌（不随意肌）。,无脊椎动物中，最早的肌肉出现在腔肠动物。在腔肠动物的表皮细胞中已出现肌细胞（皮肌细胞，非独立的肌细胞）；在扁形动物中首次出现平滑肌的肌细胞。无脊椎动物的肌肉大多是平滑肌，但软体动物，特别是节肢动物，有发达的横纹肌（骨骼肌）。脊椎动物中，存在骨骼肌、心肌和平滑肌（不随意肌），其中心肌为脊椎动物所特有。,动物的肌肉,肌肉的基本构造,粗肌丝：肌球蛋白，位于肌小节的中部，平行排列成暗带（A带）。细肌丝：肌动蛋白60%，一端 固定于肌小节两端Z线上，另一端伸向肌小节中部。,肌小节,肌小节=粗肌丝+细肌丝,粗肌丝主要由肌凝蛋白构成。肌凝蛋白分子可分球头部和杆状部。杆状部聚合成粗肌丝的主干，球头部伸出粗肌丝的表面，形成横桥。 细肌丝则由肌纤蛋白、原肌凝蛋白和肌钙蛋白组成。,横桥的作用,横桥在肌肉收缩中起着关键的作用，它具有ATP酶的性质，并有两个结合位点，一个与ATP的结合位点，另一个与细肌丝上肌纤蛋白的结合位点。细肌丝中肌纤蛋白上排列着许多与横桥结合的位点。在肌肉舒张时，原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白与横桥之间，掩盖了肌纤蛋白上与横桥结合点，阻止横桥与肌凝蛋白的结合。,肌丝滑行过程,当肌细胞兴奋而使胞浆内Ca2+增加时，Ca2+便与细丝上的肌钙蛋白结合，使其构型发生变化，从而牵拉原肌凝蛋白滚动移位，将其掩盖的结合位点暴露出来。横桥立即与肌纤蛋白结合形成肌纤凝蛋白，同时横桥上的ATP酶获得活性，加速ATP分解释放能量，使横桥发生扭动，牵拉细肌丝向粗肌丝内滑行，肌节缩短，出现肌肉收缩。,肌肉收缩是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝之间相对滑行的结果,肌肉收缩的分子机制,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。