• 渗透调节动物：体液渗透压低于海水。如小长臂 虾渗透压始终保持在-△1.3左右。说明机体具有 主动调节渗透压能力。 • 有些动物在环境渗透压低时可调高体液渗透压， 在环境渗透压高时就成为渗压随便动物，如岸蟹。 • 有些动物可以保持较为稳定的渗透压，在环境渗 透压低时可保持高于环境渗透压，在环境渗透压 高时又能使体液渗透压低于环境渗透压，如中华 绒螯蟹、厚纹蟹。这类动物可以生活在河口河岸 边的半咸水中，被认为是有淡水回到海水的动物。 • 美国大盐湖内的咸虾可生活在盐度高达300‰的 大盐湖，也可以生活在1/10的海水中。虾可以喝 盐水，消化管内渗透压高于血淋巴，但Na+和K+ 低于血淋巴，说明？
二、半咸水和淡水中的脊椎动物 • 软骨鱼:可能是来自于海水，其血液渗透压低于真正海产软骨鱼，
尿素含量为海产种类的1/3，亚马逊河内有淡水软骨鱼，体液离子浓 度与淡水真骨鱼接近，血液中尿素和氧化三甲胺含量很低。
• 真骨鱼：大部分生活在淡水，有些洄游于海水与淡水间。
• 溯河洄游：海水成长，淡水河流内产卵 • 降河洄游：淡水河流成长，海水内产卵 • 所有真骨鱼体液渗透压都低于海水渗透压， 但高于淡水渗透压→真骨鱼起源于淡水， 海洋中的是由淡水进入海水的。 • 面临风险：丢失离子、水渗入机体（？） • 解决途径：增加尿量，补充离子----鳃。 • 鳃在海产真骨鱼和淡水真骨鱼的作用有何不同？ • 调节机制：神经内分泌调节垂体、肾上腺及生乳素等 • 广盐性鱼类，生乳素和氢化可的松一起作用导致 鳃、皮肤、肠、肾脏和膀胱对水和离子的通透性 降低，并刺激离子泵活动，在低渗条件下保留血 浆中Na+和其他电解质。
第四节 陆生生活动物的保水问题
• 陆地水分：空气中水分受不同地区、季节和气候条件影响。 • 热带雨林和沙漠、夏季和冬季、温度，温度越高，单位容 积中水蒸气含量？ • 液体蒸发受其中溶质影响，海水的水蒸气压与淡水相比， 谁高？---液体的浓度越低则蒸发越快？ • 绝对湿度（AH）：单位容积空气中的含水量（g/m3） • 相对湿度（RH）：实际水蒸气压占饱和蒸汽压的百分比。 • 饱和差：在一定温度下，实际蒸汽压与饱和蒸汽压之差。
• 呼吸空气的海洋动物：如海龟、海豚、海鸥等由陆地 回到海中生活。呼吸空气—避免海水和离子通过体表 进入体内，但由于海中捕食等—海水随食物进入机体 →保水和排出多余离子。 • 爬行类：肾脏浓缩能力弱，不能排出过多的盐。 • 盐腺：眼眶附近，分泌NaCl，龟开口于眼眶后角，海 鬣蜥开口于鼻腔前部，海龟开口于口腔，所有海鸟在 眼眶上部分布有一对，开口于鼻腔，又称为鼻盐腺。 • 盐腺只在有盐负荷时含有机物。
一、半咸水和淡水中的无脊椎动物
第三节 半咸水和淡水动物的离子调节和 渗透调节
• 渗压随便动物通常不能耐受太大的浓度变化，不能进入盐度很低的半 咸水和淡水中。 • 半咸水和淡水中生活的无脊椎动物主要是渗压调节动物，如招潮、厚 纹蟹和中华绒螯蟹等。岸蟹能进入盐度不到1/3海水环境中生活，中 华绒螯蟹可以在淡水与海水间洄游，但不能在淡水中完成其生活史， 要回到海水中产卵。在淡水中不断丢失盐类，通过鳃主动从淡水中吸 收离子。 • 淡水生活动物体液渗透压都高于淡水---丧失离子和水渗入体→主动吸 收离子并排水 。淡水甲壳类触角腺又长长的肾管（重吸收尿中的盐 类），海产没有。 • 吸收离子的主要部位---鳃，排水---尿
第一节 动物生活的水环境
一、水环境中的离子 • 海水：含盐量（盐度）32‰-41‰，主要是Na+、 K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42+和HCO4-等。内陆 咸水的盐度和离子成分变化较大。 • 淡水：无机离子的含量变化较大，但一般含量微 小，软水内离子的含量比硬水少。 • 半咸水：河口及一些内陆湖泊的盐度比海水低， 称半咸水。 • 体液：体液重离子浓度可与海水相似或不同。
三、陆生脊椎动物的保水 （一）、两栖类 • 皮肤湿润---只能生活在潮湿环境中 • 有些排尿酸---保水 • 对环境适应中，生理适应可塑性大于形态上的可 塑性→能否作为演化依据？ （二）、爬行类 • 皮肤蒸发大于呼吸道 • 干燥环境中蒸发速率下降---适应 • 周期性蜕皮，蜕皮期蒸发速率升高，随后下降， 在休止阶段和蜕皮早期最低。 • 羊膜卵 • 有些排尿酸
（三）、鸟类和哺乳类 • 恒温动物：呼吸道和身体表面散失水分与 体温调节有关 • 生活在缺水环境动物通过获得含水丰富的 食物得到大量的水。 • 体液调节机制完善
• 真骨鱼：体液渗透压低于海水—脱水风险，海水中离子浓 度高于体液---离子通过体表扩散入体内。喝海水---随食物 进入机体→排出多余离子且要保水。 • 一价离子排出主要器官---鳃，二价离子排出主要器官---肾 脏，但由于尿少且不为浓缩尿---肾脏难以胜任排出大量离 子的工作。 • 盐细胞：分布在鳃上，排出盐。
一、皮肤潮湿的陆生无脊椎动物 • 蚯蚓：皮肤能吸收水分，调节是通过脑的 神经分泌物控制，切除环毛蚓脑→组织在 去离子水中的加水作用。 • 蜗牛和蛞蝓：皮肤湿润，蛞蝓皮肤裸露， 易蒸发，活动有昼夜性。蜗牛有壳，不透 水，相对活动较自由，受湿度影响较小。
二、节肢动物的保水：昆虫、蜘蛛（最成功 的动物） • 角质层外有蜡质，防止水分通透 • 表皮细胞的顶膜是水的运动屏障，顶膜和 外角质层均可阻止水分蒸发。 • 部分昆虫能从空气中吸收水分，但要求空 气相对湿度达到一定水平。如沙漠蟑螂在 相对湿度达到82%或83%以上时才能从空 气中吸收水分。
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二、溶液的浓度与渗透活性
• 动物组织生存需求一定的离子浓度与渗透活性 • 渗透摩尔浓度（Osmolarity）：渗透压用摩尔表示，1摩 尔溶液的渗透浓度称1渗透摩尔（Osm）。 • 毫渗摩尔（mOsm）：以毫克表示渗透压。 • 0.1mmol的G渗透压为100mOsm/L。 • 水中盐度升高或降低时，细胞内的氨基酸浓度会升高或降 低（蛋白质分解），使细胞内液与细胞外液保持等渗，细 胞体积不变。 • 细胞外盐度↑→Na+和K+影响细胞内酶活性→蛋白
• 两栖类：基本上为淡水动物。其离子平衡 与真骨鱼相同。从淡水中吸收离子（部位--皮肤），排出大量的水（低渗尿）。尿储 存在膀胱中，可再吸收部分离子。无尾两 栖类腹部和大腿两侧是吸收水的主要部位。 • 爬行类：血液渗透压与真骨鱼和两栖类接 近，但皮肤对水的通透性低---减少水渗透。 • 少数研究表明，爬行类肾小球的滤过率低， 尿形成速率低，尿与血液等渗。 • 鸟类和哺乳类：与一般陆生哺乳类相同
水、离子与渗透压调节
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动物生活的水环境 水环境中的离子 溶液的浓度与渗透活性 海水内动物的离子调节及渗透压调节 海水无脊椎动物的渗透调节和离子调节 海水脊椎动物的渗透调节和离子调节 半咸水和淡水动物的离子调节和渗透调节 半咸水和淡水中的无脊椎动物 半咸水和淡水中的脊椎动物 陆生生活动物的保水问题 皮肤潮湿的陆生无脊椎动物 节肢动物的保水 陆生脊椎动物的保水 （一）、两栖类 （二）、爬行类 （三）、鸟类和哺乳类
二、海水脊椎动物的渗透调节和离子调节
• 现存脊椎动物除盲鳗外血液电解质浓度都低于海水。盲鳗 血液中Na+和K+渗透压与海水基本一致，不存在渗透压调 节。
• 七鳃鳗：与真骨鱼一样，血液渗透压低于海水，面临保水 和排出离子问题。 • 软骨鱼：大多数生活在海洋，血液中无机离子浓度与一般 真骨鱼差不多，但血液中有大量的尿素和氧化三甲基安 （TMAO），是血液渗透压与海水相等或稍高（意义?）。 • 软骨鱼不饮水，但随食物可进入体内，一些离子通过鳃等 体表进出体内----面临排出多余离子。排出主要部位----肾 脏及直肠腺，鳃？尿素含量高---形成高渗透压---保水。
质降解→[氨基酸]↑ • 细胞外盐度↓→水进入细胞→体积变大→细胞膜扩 张→氨基酸扩散至细胞外，水减少→体积恢复
第二节海水内动物的离子调节及渗 透压调节
一、海水无脊椎动物的渗透调节和离子调节
• 演化趋势：海水→淡水→陆地；海水→陆地，部分再返回 海水 • 等渗无脊椎动物：大多数无脊椎动物体液渗透压浓度与海 水相等或接近。又称渗压随便动物（体液渗透压会随着生 活海水渗透压变化而变化）如岸蟹。此类动物无渗透压调 节能力，但存在离子调节（Why？）。 • 棘皮动物没有明显的离子调节能力。水母质调节硫酸根， 使其比海水中浓度低，排出较重的硫酸根可以减低动物比 重，有利于漂浮。