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，動物怎樣適應溫度的變化呢？通過自身特有的調(diào)節(jié)機制——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.人體的散熱機制（1）散熱的方式及其種類A：傳導——與不良/良導熱體接觸事發(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。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↓→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（預留量）

—為第二天接受日曬作好了準備；

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。在多細胞動物中，只有淡水海綿的變形細胞和領(lǐng)細胞中存在伸縮泡。海綿體壁由內(nèi)、外兩層細胞構(gòu)成，外層細胞扁平，內(nèi)層細腦生有鞭毛，多數(shù)具原生質(zhì)領(lǐng)，故稱“領(lǐng)細胞”，主要行攝食和細胞內(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)細胞構(gòu)成。領(lǐng)細胞具有一透明的細胞質(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)攜入細胞內(nèi)營細胞內(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，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血管從腎臟排出的尿匯集在腎盂處，經(jīng)輸尿管進入膀胱。當膀胱儲存尿達到一定程度時，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