Морские животные

Лекция III
Курс «Функциональная зоология»
Гомеостаз обеспечивают
процессы:
- осморегуляция,
- регуляция ионного состава,
- экскреция - выделение конечных
продуктов обмена (главным образом
азотистых соединений).
2
Для сохранения гомеостаза
необходимо:
1) уменьшить проницаемость мембран или
градиентов,
2) создать противоток ионов
3
ВОДНАЯ СРЕДА
Морская вода – 3,5 % солей
Основные ионы – Na и Cl, также
много Mg, сульфата и Ca.
Пресная вода – концентрация солей 0,1
до 10 млмоль/л
4
Морские животные
̶ жидкости тела изоосмотичны воде - движение
воды и ионов через мембраны происходит
равномерно и одновременно; в результате градиент
исчезает;
А А
А
А
Движение воды
А
А
Движение ионов
А А
А
организм
А
внешняя среда
5
̶ жидкости тела гипоосмотичны морской воде
– осмотическая концентрация жидкостей тела
ниже, чем в окружающей среде.
А
А
Движение воды
А
А
Движение ионов
А
организм
А
внешняя среда
6
Объект
морская вода
Концентрация
Концентрация
ионов Na (млмоль ионов Mg (млмоль
/ кг воды)
/ кг воды)
478,3
54,5
медуза
474
53
краб
488
44,1
Isopoda
566
20,2
7
Диффузия – ионы переходят из более
концентрированного в менее
концентрированный раствор.
Осмос – растворитель переходит из
менее концентрированного в более
концентрированный раствор.
8
Пресноводные животные
жидкости тела гиперосмотичны воде –
осмотическая концентрация жидкостей выше, чем в
окружающей среде.
А
А
Движение воды
А
А
Движение ионов
А
А
организм
внешняя среда
9
НАЗЕМНАЯ (ВОЗДУШНАЯ) СРЕДА
Преимущество жизни на суше –
доступность кислорода.
Опасность жизни на суше –
высыхание, потеря воды.
10
Испарение воды с поверхности тела различных
животных при комнатной температуре
Организм
дождевой червь
лягушка
саламандра
садовая улитка, активная
садовая улитка, неактивная
человек (не потеющий)
крыса
игуана
мучной червь
Испарение воды
мкг/час*см2
400
300
600
870
39
48
46
10
6
11
- поглощение воды из воздуха:
Животное
Предельная
относительная
влажность, %
Клещ Ornithodorus
94
Клещ Ixodes
92
Личинка мучного хрущака Tenebrio
90
Клещ Echinolaelaps
90
Пустынный таракан Arenivaga
83
Прямокрылое Chortophaga
82
Мучной клещ Acarus
70
Блоха Xenopsylla
50
Чешуйница Thermobia
45
12
Количество воды, образуемой при окислении
различных пищевых веществ
Вещество
Образование воды,
г H2O на 1 г в-ва
Метаболическая
энергия в-ва,
ккал/г
(С6H10O5)n, крахмал
жир
белок,
при
выделении CH4ON2
мочевины
белок,
при
выделении C5H4O3N4
мочевой кислоты
0,56
1,07
0,39
4,2
9,4
4,3
0,50
4,4
13
Функции выделительных систем:
- поддержание необходимых концентраций
отдельных ионов – Na+, K+, Cl-, Ca2+, H+ и др.;
- поддержание необходимого объема тела
(содержание в нем воды);
- поддержание осмотических концентраций (что
вытекает из задач 1 и 2);
- выведение конечных продуктов обмена
(мочевина, мочевая кислота и др.);
- выведение посторонних веществ и продуктов их
обмена – в неизменном виде или после
детоксикации.
14
Главная функция экскреторных органов
– удаление из организма точно
регулируемых количеств избыточных
веществ, что позволяет поддерживать
гомеостаз организма.
15
Типы выделительных органов и их
распределение у животных:
Экскреторные органы
выделительных органов не обнаружено
сократительные вакуоли
нефридиальные органы
протонефридий (замкнутый)
метанефридий (незамкнутый)
антеннальные, мандибулярные железы
мальпигиевы сосуды
почки
Животные
кишечнополостные,
иглокожие
простейшие, губки
плоские, круглые черви
кольчатые черви
ракообразные
насекомые
позвоночные
16
Конечные продукты окисления:
1. углеводы → CO2 + H2O
2. белки, нуклеиновые кислоты:
NH3 - аммиак
CON2H4 – мочевина
С5H4O3N4 – мочевая кислота (кето-форма)
17
Главные азотистые экскреты животных
Животные
водные беспозвоночные
Главный конечный
Среда обитания
продукт белкового обмена
животного
аммиак
водная
костистые рыбы
аммиак, мочевина
водная
крокодилы
аммиак, мочевая кислота
полуводная
личинки амфибий
аммиак
водная
взрослые амфибии
мочевина
полуводные
млекопитающие
мочевина
наземная
насекомые
мочевая кислота
наземная
наземные
моллюски
змеи
брюхоногие мочевая кислота
наземная
мочевая кислота
наземная
18
Азотистые конечные продукты пуринового обмена
Животные
птицы
рептилии (наземные)
насекомые
человек, высшие обезьяны
млекопитающие (остальные)
брюхоногие моллюски
двукрылые
некоторые костистые рыбы
амфибии
костистые рыбы
пластинчатожаберные
моллюски
(морские)
большинство
водных
беспозвоночных
Конечный продукт
мочевая кислота
аллантоин
аллантоиновая кислота
мочевина
аммиак
19
Заключение. Разнообразие строения
выделительных систем и органов – сходная
функция: удаляют токсичные продукты
метаболизма, помогают поддерживать
необходимые концентрации солей и
регулируют водообмен.
20