动物排泄 水、离子及渗透压的调节

1、 排泄，水、离子及渗透压调节 姓名：XXX 专业：动物学 一、主要的排泄器官 二、含氮废物的排泄 三、海水内动物的离子及调节 四、半咸水和淡水动物离子及渗透调节 五、陆地生活动物的保水问题 一、主要的排泄器官一、主要的排泄器官 1、伸缩泡 淡水原生动物、海绵动物和海产纤毛虫 所有，是调节水盐平衡的细胞器，但是胞 内废物的排泄主要是通过体表排除。 2、原肾型排泄器官 为扁形动物、假体腔 动物的排泄系统，由外 胚层内陷形成的排泄管 分布在身体两侧，分支 到器官、组织内部，末 端为管状细胞和帽状细 胞。开口只在体表，体 内没有开口。可回收从 组织中渗透进入排泄管 中的钾和钠等离子，重 要是排出从体表

2、渗透入 体内多余的水分。 3、后肾型排泄器官 主要见于真体腔 无脊椎动物（软体 动物、环节动物、 节肢动物等），其 内端通过漏斗开口 于体腔或围心腔， 外端开口于体表或 外套腔内。结构较 复杂，可以分为好 多段，周围有丰富 的血管，血液中的 代谢产物渗透进入 肾，肾口可收集体 腔中的代谢产物， 经膀胱从排泄孔排 出。 软体动物的后肾管 4、马氏管 存在于节肢动物，是发生在中肠和后肠交界处 的盲管，分布于混合体腔的血淋巴液中。马氏管 主动把钾离子分泌到管腔中，由于渗透作用，水 也被动进入管腔，结果在小管内形成富含钾离子 的液体，从小管流入后肠，在后肠水和溶质大部 分被重吸收，而尿酸沉淀下来，这又

3、促进水的进 一步重吸收，减少了水分的丧失，适应了陆地干 燥环境。 5、 触角腺 甲壳动物所有，由末囊、迷路、（肾管）、膀胱组成， 开口于大触角基部，形成尿的过程是滤过重吸收再加排 泄管的分泌作用。甲壳类的含氮废物通过鳃排出，而不 是排泄器官。 6、肾脏 功能 肾单位 肾小囊 肾小球 肾 小 管 近端小管 髓袢细段 远端小管 袢升细段 袢升粗段 远曲小管 袢降粗段 近曲小管 袢降细段 肾小体 尿的形成 肾小球的滤过作用 肾小管和集合管的重吸收作用 肾小管和集合管的分泌作用 肾功能的调节 神经调节：交感神经兴奋入球小动脉收缩血 量过滤率尿量 体液调节：血液渗透浓度ADH集合管通 透性尿浓缩 血量肾

4、素-血管紧张素- 醛固 酮 缩血管 肾小管对钠 离子的重吸收 二、含氮废物的排泄二、含氮废物的排泄 1、含氮食物的代谢 蛋白质氨基氨（尿素或尿酸） 核酸嘌呤（次黄嘌呤）黄嘌呤尿 酸尿囊素尿囊酸尿素氨 核酸嘧啶氨 各种动物排出的含氮终产物不同，主要 排氨、排尿酸、排尿素，主要与动物的生 活环境有关（能得到水的情况）。 主要含氮废物特点主要排此含氮废 物的动物 氨分子小，毒性大， 溶于水 大多数水生无脊 椎动物和真骨鱼、 一些两栖类 尿素易溶于水，毒性 较低 少数硬骨鱼、软 骨鱼、两栖类、 哺乳类 尿酸不溶于水现代爬行类、鸟 类、陆生昆虫 有些动物，氨基氮和嘌呤氮都以同一种形式排出， 如鸟类都以尿

5、酸的形式排出，但另外一些则不同， 分别以不同形式排出，如哺乳动物以尿素排出氨 基氮以尿酸或尿囊素排出嘌呤氮。 在哺乳动物中只有人、猿猴、一种狗的嘌呤氮不 以尿囊素排出，因缺乏尿酸酶。当尿酸的产生量 和排出量失去平衡时，尿酸沉积在人体内，引起 关节肿大、疼痛，称为痛风病。 无脊椎动物的含氮废物排泄无脊椎动物的含氮废物排泄 大部分水生无脊椎动物排氨，氨溶于水 很容易从与水接触的表面扩散出去。多数 陆生无脊椎动物是排尿酸，但排氨和尿素 的并不是没有，某些陆生的等足类甲壳动 物通过体表来排泄氨，营养好的蚯蚓也是 排氨的。陆生涡虫和蚯蚓排尿素。有些昆 虫不排出尿酸甚至把尿酸堆积到身体各部 分，来减少水的

6、丧失，因此这些昆虫就不 需要水来排泄含氮废物。在蜘蛛，鸟嘌呤 是主要的排泄物，由氨基氮合成的。鱼鳞 上银灰色的光泽是由鸟嘌呤的结晶造成的。 脊椎动物含氮废物的排泄脊椎动物含氮废物的排泄 脊椎动物含氮排泄方式多样 板鳃类把尿素留到体内来保持高的渗透压。 真骨鱼多数排氨氮，90%主要从鳃排泄， 10%从肾脏排出。非洲肺鱼水中生活时主 要排氨，但当其在干泥内的茧中夏眠时， 转为排尿素，并积蓄在血液中。 两栖类排氨或尿素。蛙和蟾蜍的蝌蚪主要 排氨，而成体则排尿素。 爬行类排出含氮代谢产物的形式是与其生 活环境有关。如生活在水中的龟，尿中含 氨和尿素较多，尿酸量很微少，而陆生龟， 尿中尿酸含量则占含氮量

7、的一半以上。蜥 蜴和蛇主要排尿酸，鳄主要排氨。 鸟类主要排尿酸。 哺乳类主要排尿素 水水 、离子及渗透压调节、离子及渗透压调节 1、有些动物的体液渗透压和水环境基本接 近，并可随着水环境渗透压的变化而变化， 称为渗压随变动物渗压随变动物。如贻贝、小长臂虾， 这类动物没有调节渗透压的能力，但具有 调节离子的能力。 2、有些动物的体液渗透压比较稳定，具有 渗透压调节的能力，称为渗压调节动物渗压调节动物。 三、三、 海水动物的水、离子及渗透调节海水动物的水、离子及渗透调节 海水无脊椎动物的离子及渗透调节海水无脊椎动物的离子及渗透调节 多数海产无脊椎动物为渗压随变动物，但有的具离子调节。 如十足类甲壳

8、动物尿中所含的镁离子和硫酸根离子浓度比 血液的高。水母只调节硫酸根，使其比海水内的低，排出 较重的硫酸盐，利于漂浮。 有些海产无脊椎动物为渗压调节动物。如长臂虾体液的渗 透压比海水的低；有些昆虫的幼体既可在海水也可在淡水 生活，其可饮海水，过多的盐通过马氏管和直肠腺排出； 有些动物环境渗透压低时可把体液的渗透 压调高，而在环境渗透压高时就成为渗压 随变动物了，如岸蟹。有些环境渗透压高 时又能使体液渗透压比环境低，此类动物 生活在河口和半咸水内。 海水脊椎动物的离子及渗透调节海水脊椎动物的离子及渗透调节 现存的脊椎动物除盲鳗外血液的电解质浓 度都比海水低。 七鳃鳗：与真骨鱼一样，血液的渗透浓度

9、比海水低，面临着保水排离子的问题。 软骨鱼：大多数生活在海水中，血液无机 离子与真骨鱼差不多，但由于血液中保留 着大量的尿素和氧化三甲基氨，使血液的 渗透压与海水相等或稍高，避免了水的丧 失。虽不饮水，但一些水和离子可通过食 物进入体内，离子也可通过鳃进入体内， 多余的离子通过肾脏和直肠腺排出。 硬骨鱼：体液渗透压比海水低，有脱水危险，海 水离子浓度高于体液，有通过体表扩散到体内的 趋势，又喝海水，因此必须保水排离子。海水硬 骨鱼全身覆盖鳞片，减少了从体表渗出的水分， 另外它们不断吞咽海水补充水分，多余的盐分从 鳃壁的泌绿腺排出体外，鳃排一价离子，肾排二 价离子。而且肾小球数目少或没有，排尿量

10、少。 呼吸空气的海洋动物：虽没有像鱼那样鳃渗透失 水和离子扩散到体内的问题，但食物中含高浓度 的无机离子，必须保水排离子。 四、半咸水和淡水动物的离子及渗透压调节四、半咸水和淡水动物的离子及渗透压调节 半咸水和淡水中的无脊椎动物半咸水和淡水中的无脊椎动物 渗压随变动物不能耐受太大的浓度变化，不能 进入浓度很低的半咸水和淡水内。 在半咸水和淡水内生活的无脊椎动物主要是渗 压调节动物，如中华绒螯蟹可在海水和淡水之间 洄游，在淡水中不断丧失盐类，通过鳃来吸收离 子。 淡水生活的动物渗透压都比淡水高，必须主动 吸收离子排出多余水分。如淡水螯虾的触角腺有 长的肾管，可重吸收尿中的盐类，而海产的龙虾 的触

11、角腺没有肾管。淡水动物每天排出大量的尿 以排出水，如河蚌每天排出的水占体重的45%。 爬行类：肾脏的浓缩能力很弱，不能排出过多的 盐但有盐腺（在眼眶附近）能够分泌高浓度的氯 化钠并排出，盐腺只在有盐负荷时才开始活动。 海鸟也有盐腺，开口于在鼻腔。 哺乳类：肾脏浓缩能力强，因此喝下海水后没有 排盐的困难，而且还可以得到一些水。如鲸尿中 氯离子浓度高达820mmol/L，而海水中浓度为 535mmol/L，喝海水后，没排盐困难，而且可以 得到一些水。 半咸水和淡水中的脊椎动物的调节半咸水和淡水中的脊椎动物的调节 板鳃鱼：这类鱼的血液渗透压比生活在海 水中的板鳃鱼类的低，体液的离子浓度与淡水 真骨鱼

12、接近，血液中尿素含量很低。 真骨鱼：血液渗透压都比海水低比淡水高。 淡水中必须保盐排水 ，排大量的尿及鳃主动吸 收离子（海产鱼鳃用于排出离子）。 溯河洄游溯河洄游：有些动物在海水中成长，洄游到淡 水河内产卵。如七鳃鳗 降河洄游降河洄游：有些动物在河中成长，洄游到海中 产卵。如鳗鲡 洄游鱼类的渗透压调节 1 1、由淡水进入海水的渗透压调节、由淡水进入海水的渗透压调节 排水保盐状态转入排盐保水状态。淡水中的渗 透压调节机制被抑制，而在海水中的渗透压调节 机制被启动。 大量饮水。 鳃主动向海水排出离子。 肾小球的滤过率减少，肾小管吸水能力增大， 尿量减少。 血浆的皮质醇浓度升高，提高了鳃上盐细胞 A

13、TP酶活性，导致鳃排出的Na+增加。 2 2、由海水进入淡水的渗透压调节、由海水进入淡水的渗透压调节 由排盐保水转入排水保盐状态，海水中的渗透压调压 机制被抑制，而淡水中渗透压调节机制被激活，从而 维持体内较高的渗透压。 1)停止吞饮海水，Ca2+、Mg2+、SO42-吸收和排出减 少。 2）神经垂体激素使肾小球滤过率增大，肾小管对 水的吸收降低，吸盐加强,排出大量稀薄的尿。 3)肾上腺素、催乳素分泌增加明显减少鳃对Na+ 、 Cl-的排出量。 4)启动了离子主动转运系统(Na+/NH4+,Na+/H+和Cl- /HCO3-的转运交换)从低渗水环境中吸收Na+-Cl-。 淡水两栖类：基本属于淡

14、水动物，离子平衡基本 与真骨鱼类相同，要保盐排水，用皮肤吸收离子， 肾脏排出大量低渗尿，膀胱可重吸收离子。但在 沙漠中两栖类膀胱可重吸收水。 淡水爬行类：血压渗透浓度与真骨鱼、两栖类接 近，但皮肤对水的通透性低，减少了水的渗透， 少数研究表明爬行类肾小球的过滤率低，尿与血 液等渗。 淡水生活的鸟类和哺乳类：情况一般与陆生哺乳 动物相同。 五、五、 陆生生活动物的保水问题陆生生活动物的保水问题 陆地水蒸气的含量和比例可随地区、季节 和气候条件而不同。温度越高，蒸发越快， 空气中水蒸气也增加。液体浓度越低，蒸 发越快。水蒸气含量可用湿度表示。 1、皮肤潮湿的陆生无脊椎动物保水、皮肤潮湿的陆生无脊椎

15、动物保水 蚯蚓：皮肤能从土壤中收水，通过脑的神经分 泌物控制。不能生活在干燥的土壤内，会因脱水 而死亡。 蜗牛：其外面有不透水的壳，本身含水量为80% 以上（不包括壳），不活动时缩入壳内，厣膜盖 住，水的丧失速率极低。 蛞蝓：皮肤是裸露的，容易蒸发，因此蛞蝓通 常在雨后和夜间相对湿度大的时候活动。 2、节肢动物的保水、节肢动物的保水 昆虫和蜘蛛：最成功的陆生动物，身体表 面都有角质层，角质层外有蜡质，有防止 水分蒸发的作用。表皮细胞的顶模也是水 的运动屏障。有些还能从空气中吸收水， 但要求空气相对湿度达到一定水平。 3、陆生脊椎动物的保水、陆生脊椎动物的保水 两栖类两栖类：皮肤潮湿的动物，皮肤受蒸发失水较多， 大多只能在潮湿的环境生活。有些蛙雨季结束后 进入洞内，膀胱内储存大量的尿，供伏蛰时期消 耗。有的血液中的尿素浓度相当高，提高了体液 的渗透浓度，从而通过皮肤的渗透作用从土壤中 吸收水。 爬行类爬行类：皮肤干燥有鳞，但皮肤的蒸发量比呼吸 道的蒸发量大。蜕皮期皮肤蒸发速率增加。 在干燥环境中，蒸发较慢。 表皮细胞合成的型蛋白质是防止水丧失的主要 屏障。 有些爬行类排泄尿酸，从尿中丧失水很少。 羊膜卵，卵壳有效防止了水分的蒸发。 鸟类和哺乳类鸟类和哺乳类：鸟类身体表面有羽