动物生物学--排泄系统
1.排泄系统的基本结构
脊椎动物完善的排泄系统由肾脏、输尿管、膀胱和尿道组成。
2.排泄器官
1)原肾管
是由外胚层陷入形成排泄管和焰细胞构成的盲管。
排泄管众多小分支末端为焰细胞,排泄孔通体外。
焰细胞由帽细胞和管细胞组成。
线虫类胚层形成特殊的原肾细胞作为排泄器官,是一种特殊的原肾管。
大腺细胞无纤毛和焰细胞,分为两种类型。
腺型属原始型类,通常由1-2个原肾细胞构成。
管型由一个原肾细胞特化形成H型,两条纵观侧线内的排泄管相连,呈H型。
横管伸出短管,末端排泄孔开孔于前体腹侧,体腔液中废物经侧线上皮进入排泄管排出。
2)后肾管
环节动物典型的后肾管来源于中胚层,外胚层,按体节排列,一端为具纤毛的漏斗状肾口,开口于前一体节真体腔,另一端为肾孔,开口于本体节体表。
特化的隔膜小肾管。
排除体腔和血液内代谢废物与水分。
甲壳类等节肢动物头部1-2对后肾管演化成角腺,与小鄂腺,又称绿腺与壳腺,一对触角腺位于食管前的头胸部,排泄孔开口于第二触角基部。
3)黄色细胞:环毛蚓等寡毛类的肠外有黄色细胞,吸收代谢产物后脱落在体腔液中,经胃口、后肾管排除。
4)围心腔腺:软体动物围心腔内壁上有围心腺,是扁平上皮细胞和纯结缔组织构成的分支体腺,将代谢产物排入围心腔,由后肾管排除。
5)静脉腺
头足类静脉腺周围有海绵状静脉腺,腺体上一层具有排泄功能的腺上皮从血液中吸收代谢废物排泄入肾囊。
6)吞噬细胞
河蚌等组织间的吞噬细胞,具有排泄功能。
7)马氏管
是节肢动物中肠与后肠交界处发出的细管,蜘蛛网中的中胚层,昆虫纲由外胚层衍生而成。
8)腮:甲壳动物和鱼类的腮除了呼吸外,还有排泄功能,可排除多余盐分。
9)皮腮和变形细胞
棘皮动物体腔液中的变形细胞吞噬氨和尿素等些产物,经皮腮排除。
10)脉球
半索动物的中央窦前方有血管盘曲成球称脉球,将血液中代谢废物,过滤至吻肠,由吻肠排除。
11)肾脏
脊椎动物的排泄器官集中形成具有泌尿和重吸收功能的不同肾脏,以及具有导尿管、储尿功能的输尿管、膀胱和尿道。
3.脊椎动物的肾脏
肾脏是由中胚层中节的生肾节形成的,可分为全肾、前肾、中肾、后肾和背肾。
5种基本类型。
2)肾脏的发生与结构
①全肾:为理论上最原始的肾脏。
早期脊椎动物的肾组织沿体腔全长并按体节排列。
肾小管一端以有纤毛的漏斗形窗口于体腔,另一端汇入原肾管,原肾管后端经排泄殖腔通往体外。
②前肾:由体腔最前端的生肾组织发育而成,前肾小管分布排列。
③中肾:在前肾功能即将结束时,诱导羊膜类胚期中部生肾节中肾小管,前部中肾小管保留肾口。
随着发育、中肾小管不断以出牙方式增加,失去肾口和分节性,分生出次级肾小管、三级肾小管,末端膨大凹陷形成双层肾球囊,把血管球包在囊中形成肾内小球,构成肾小体与肾小管共同形成肾单位。
④后肾:羊膜动物胚胎后期和成体的肾脏,由后部生肾组织发达而成。
在发生上具有双重来源,来源于后肾芽基和后肾牙管。
⑤背肾:非羊膜类成体的肾,由中后部生肾组织发育而成,雄鲨等背肾部失去泌尿功能,被迂回盘旋的输精管所占据,称为性肾。
背肾和中肾结构特点基本相同,常称之为中肾。
4.输尿管与膀胱
1)输尿管的发生
中肾形成时,软骨鱼和两栖类的前肾管纵裂为两条:内侧的吴氏管,外侧为牟勒管,羊膜动物的前肾管称为中肾管诱导体腔膜内陷,包卷形成牟勒管。
2)输尿管
七腮鳗和硬骨鱼只有输尿作用,软骨鱼形成多条副肾管。
两栖类的中肾管雌性为输尿管,雄性兼有输精管。
羊膜动物的输尿管为后肾,部分爬行类和鸟类的输尿管直接通入泄殖腔,哺乳类的输尿管开口膀胱,以尿道开口于体外。
3)膀胱
圆口类、软骨鱼、比目鱼等少数硬骨鱼,蛇和部分蜥蜴和鳄、鸟类(鸵鸟除外)无膀胱,其他脊椎动物有膀胱。
膀胱类型:导管膀胱、泄殖膀胱和尿囊膀胱。
4)副膀胱
淡水鱼鳖类有两个副膀胱,开口于膀胱开口处:副膀胱内储水可作为辅助呼吸器官,雌性可用于营巢产卵时湿土。
5)肾外排泄
海洋硬骨鱼的腮,具有盐腺,排泄多余盐分,海龟和爬行动物具有分叶的盐腺,每叶有一条中央管,中央管上又有许多分泌小管,各种中央管汇集于总导管,蜥蜴位于嗅囊外面,海竄(chuan)蜥的盐腺分泌含盐液体经小管从鼻道流出,鳄类舌腺兼有分泌粘液功能,海鸟和沙漠鸟等眼眶上部的盐腺开口于口腔。
由于盐腺是一种逆流交换系统,毛细血管与分泌小管平行,血流方向与分泌液体的流向相反,有利于盐分从盐腺从血浆到液体的主动转运,提高盐泌效果。
6.含氨废物的排泄
1)排氨
甲壳动物、鱼类、蝌蚪等水生排氨型动物蛋白质代谢产物以氨的形式经细胞膜透过排除。
2)排尿酸
陆生蜗牛、甲壳动物、节肢动物、爬行动物、鸟类等代谢产物含氮废物以尿酸形式排出体外。
3)排泄尿素
多毛类沙蚕、甲壳纲、软骨鱼类、两栖类和哺乳类含氮废物以尿素形式排出。
4.排泄氨和尿素
棘皮动物的含氨废物以氨和尿素两种形式排出。