皮肤及其衍生物
智能定位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)。
同温同压下无脊椎动物
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)星状素细胞中的素(如蛙):素的运动,如黑素进出素细胞的中心,在神经的控制下可影响皮肤的颜变化。
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。
蓝牙手咪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。
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(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。
z在动物体支持系统方面,低等无脊椎动物类产生流体静力骨骼。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固液分离装置
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。
尾排(2)原肾型排泄器官
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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