بسم الله الرحمن الرحيم 1 general zoology حيوان عام bioz 101حيو 101...

بسم الله الرحمن الرحيم

1

GENERAL ZOOLOGY حيوانعام

BIOZ 101 101حيو

Chapter 4: Excretory systemsمطرح: 4الفصل نظم

First year / second semester

العربية المملكة

السعودية

التعليم وزارة

العالي

طيبة جامعة

كلية العلوم واآلداب بينبع

قسم األحياء

أحياء تخصص

دقيقة

ه 1431/1432

Kingdom Of Saudi Arabia

Ministry Of Higher Education

Taibah University

Faculty of Science and Arts-

Yanbu

Biology Department

Microbiology Branch

2010/2011

1431/1432Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University2

General Zoology BIOZ 101

Metabolic processes give rise to chemical products which are of

no use to the body.

In fact, some of them may prove detrimental to health, and

accumulation of these waste products can even be fatal.

waste products are removed from the body by the process of

excretion. (process of removing metabolic waste)

FUNCTION of the excretory systems

1. Collection and elimination of metabolic waste products

2. Maintain homeostasis. (condition in which all internal systems

and chemicals of an organism are in consistent balance)

4. Excretory systems

Excretory systems مطرح نظم

•. للجسم فائدة ال التي الكيميائية للمنتجات األيضية العمليات تؤديهذه • وتراكم بالصحة، 8 ضارا يكون قد منهم بعض الواقع، في

. قاتلة تكون أن يمكن حتى النفايات• ) . إزالة عملية اإلفراز بعملية الجسم من النفايات إزالة تتم

( األيضية النفايات

مطرح لنظم دالةاأليضية • النفايات وإزالة جمع• ) . الداخلية األنظمة جميع التي الشرط التوازن على الحفاظ

( متسق توازن في الحي للكائن الكيميائية والمواد




Substance ExcretedExcreting organ(s)

Nitrogenous wasteKidneys, skin (small amount in sweat)

WaterKidneys, skin, lungs

SaltsKidneys, skin (in sweat)

Carbon dioxideLungs

مادة (تفرز األجهزة ) التغوط

النيتروجينية النفاياتفي, ) صغيرة كمية الجلد الكليتين

العرق(

والرئتين الماء والجلد، الكليتين،

(امالح العرق, ) في الجلد الكليتين

الكربون أكسيد الرئتينثاني




Forms of Nitrogenous Wastes

Different animals excrete nitrogenous wastes in different forms:

ammonia, urea, or uric acid

1. Ammonia:

• Animals that excrete nitrogenous wastes as ammonia need lots of water

• They release ammonia across the whole body surface or through gills

2. Urea:

• The liver of mammals and most adult amphibians converts ammonia to

less toxic urea

• The circulatory system carries urea to the kidneys, where it is excreted

النيتروجينية النفايات أشكال

أشكال • في النيتروجينية النفايات تفرز المختلفة الحيواناتاليوريك: حمض أو اليوريا أو األمونيا مختلفة

•1: األمونيا-إلى • بحاجة كاألمونيا النيتروجينية تفرز التي الحيوانات نفايات

المياه من الكثيرطريق • عن أو كله، الجسم سطح عبر األمونيا يطلقون

الخياشيم•2: اليوريا-األمونيا • بتحويل البالغين معظم والبرمائيات الثدييات من الكبد

سمية األقل اليوريا إلىيفرز • حيث الكليتين، إلى اليوريا يحمل الدموية الدورة نظام



4. Excretory systems Forms of Nitrogenous Wastes

النيتروجينية النفايات أشكال

3. Uric acid:

• Insects, land snails, and many reptiles, including birds, mainly excrete

uric acid

• Uric acid is largely insoluble in water and can be secreted as a paste

with little water loss

3: اليوريك- حمضذلك في بما الزواحف، من والعديد البرية، والقواقع الحشرات

اليوريك حمض تفرز أساسا الطيور،الماء، في للذوبان قابلة غير كبير حد إلى هو اليوريك حمض

الماء فقدان من القليل مع كعجينة يفرز أن ويمكن




Amino acids

Nucleic acids

Nitrogenous bases

Mammals, amphibians,sharks, some bonyfishes

Most aquatic animals,including most fishes

Proteins

NH2

Amino groups

Birds and many otherreptiles, insects, land

snails

Uric acidUreaAmmonia

Forms of Nitrogenous

Wastes

النفايات أشكالالنيتروجينية



4. Excretory systems Excretion organs

of Nitrogenous Wastesاإلفراز أجهزة

النيتروجينية النفايات

Protonephridiaبروتونيفريديا Flatworms فالتورمس

Metanephridia ميتانيفريديا Earthworm ديدان

Malpighian tubules األنابيب Terrestrial

arthropods األرضية المفصليات

Kidneys الكلى Vertebrates الفقاريات




Protonephridia بروتونيفريديا

A protonephridium is a network of dead-end tubules lacking

internal openings

The smallest branches of the network are capped by a cellular

unit called a flame bulb

These tubules excrete a dilute fluid and function in

osmoregulation

تفتقر • مسدود األنابيب شبكة عن عبارة بروتونيفريديومالداخلية الفتحات إلى

تسمى • خلوية بوحدة توج هي الشبكة من أصغر فروعلهب مصباح

في • ووظيفة مخفف سائل األنابيب هذه تفرزأوسموريجوليشن




Protonephridia)tubules(

Tubule

Nephridioporein body wall

Flamebulb

Interstitial fluidfilters throughmembrane wherecap cell and tubulecell interdigitate)interlock(

Tubule cell

Cilia

Nucleusof cap cell

Protonephridia in planaria a flatworm




Collectingtubule

Nephridio-pore

Capillarynetwork

Coelom

Bladder

MetanephridiumNephrostome

Each segment of an

earthworm has a pair of

open-ended

metanephridia

Metanephridia consist of

tubules that collect

coelomic fluid and

produce dilute urine for

excretion

Metanephridiaميتانيفريديا

دودة • قطعة كلمن زوج لديها األرض

مفتوحة ميتانيفريدياتتألف • ميتانيفريديا

التي األنابيب منالسائل جمع

وإنتاج كولوميكإلفراز مخفف البول

جمع انابيب

شعريه شبكة

المثانة

كولوم

نيفريديو-المسامية

نيفروستوميميتانيفريديوم




Malpighian Tubules مالباييان األنابيب

In insects and other terrestrial arthropods, Malpighian tubules

remove nitrogenous wastes from hemolymph and function in

osmoregulation

Insects produce a relatively dry waste matter, an important

adaptation to terrestrial life

إزالة • األخرى، األرضية والمفصليات الحشرات فيمن Malpighianاألنابيب النيتروجينية النفايات

hemolymph أوسموريجوليشن في ووظيفةهاما • 8 تعديال نسبيا، جافة نفايات مسألة الحشرات تنتج

البرية للحياة




Salt, water, andnitrogenous

wastes

Digestive tract

Midgut)stomach(

Malpighiantubules

RectumIntestine Hindgut

Reabsorption of H2O,ions, and valuableorganic molecules

Malpighiantubule

HEMOLYMPH

Anus

Rectum

Feces and urine

Malpighian Tubules




Vertebrate Kidneys

The mammalian excretory system centers on paired kidneys, which

are also the principal site of water balance and salt regulation

Each kidney is supplied with blood by a renal artery and drained by

a renal vein

Urine exits each kidney through a duct called the ureter

Both ureters drain into a common urinary bladder

The mammalian kidney has two distinct regions: an outer renal

cortex and an inner renal medulla

The nephron, the functional unit of the vertebrate kidney, consists of

a single long tubule and a ball of capillaries called the glomerulus

فقاريات الكليتين

التي • المزدوجة، الكليتين في الثدييات مطرح النظام مراكزالتنظيم والملح الماء لتوازن الرئيسي الموقع من أيضا هي

بالوريد • واستنزفت كلوي شريان بالدم توفرها هو الكلي كلالكلوي

الحالب • يسمى هواء مجرى خالل من الكلي كل يخرج البولشائعة • البولية مثانة في الحالب كال تصب• : خارجي الكلي قشرة متميزة المنطقتين قد الثدييات الكلي

داخلي كلوي ولبأنبوب • من يتكون الفقارية، للكلى الوظيفية الوحدة كليون،

الكبيبة تسمى الدموية الشعيرات من وكره طويل واحد




Organs of the renal system




The human kidneys in situ

الكلي البشرية

في الموقع




kidney: inside/outside views/ خارج: داخل النظر وجهات الكلي




Human body: cross section of right kidney

: اليمنى للكلى العرضي المقطع اإلنسان جسم




kidney: blood circulation




Processes of the mammalian excretory system

The key processes of the mammalian excretory system are filtration,

reabsorption, secretion, and excretion.

• Filtration Blood pressure forces water and many small solutes into the nephron through the glomerulus

• ReabsorptionValuable solutes are returned to the blood from the filtrate

• SecretionSubstances such as excess H+ and toxins are transported into the filtrate

• ExcretionUrine, the product of the earlier processes, passes from the kidneys to the outside

الثدييات مطرح نظام عملياتاستيعابهم، • وإعادة الترشيح هي الثدييات مطرح للنظام الرئيسية العمليات

. واالفراز وإفراز،•

الكبيبة عبر كليون في كثيرة صغيرة والذوائب الماء الدم ضغط قوات

استيعاب إعادةفيلتراتي • من للدم إرجاعها يتم قيمة الذوائب

إفرازالزائدة • مثل المواد فيلتراتي + Hتنقل إلى والسموم

اإلفرازالخارج • إلى الكليتين من يمر سابقة، عمليات منتج البول،




Filtration

Nephron tubule

Capillary

H2O, other small molecules

Reabsorption Excretion

Urine

Interstitial fluid

Secretion

Processes of the mammalian excretory system عملياتالثدييات مطرح نظام




Filtration occurs as blood pressure forces fluid from the blood in the

glomerulus into the lumen of Bowman’s capsule

Filtration of small molecules is nonselective

The filtrate in Bowman’s capsule mirrors the concentration of solutes

in blood plasma

From Bowman’s capsule, the filtrate passes through three regions of

the nephron: the proximal tubule, the loop of Henle, and the distal

tubule

Fluid from several nephrons flows into a collecting duct

The mammalian kidney conserves water by producing urine that is

much more concentrated than body fluids

التجويف • في الكبيبة في الدم من الدم ضغط قوي كسائل يحدث الترشيحالشعبية بومان كبسولة

نونسيليكتيفي • الصغيرة جزيئات ترشيح يتمبالزما • في الذوائب تركيز يعكس الشعبية بومان كبسولة في فيلتراتي

الدم• : نبيب كليون مناطق ثالث عبر يمر فيلتراتي الشعبية، بومان كبسولة من

القاصي وأنبوب للحلقة، هينلي الدانية،جمع • هواء مجرى في تصب عدة النيفرون من سائلسوائل • من بكثير أكثر يتركز البول بإنتاج المائية الثدييات الكلي يحفظ

الجسم




Filtrate

H2O

Salts )NaCl and others(

HCO3–

H+

Urea

Glucose; amino acids

Some drugs

Key

Active transport

Passive transportINNERMEDULLA

OUTERMEDULLA

NaCl

H2O

CORTEX

Descending limbof loop ofHenle

Proximal tubule

NaCl Nutrients

HCO3–

H+

K+

NH3

H2O

Distal tubule

NaCl HCO3–

H+K+

H2O

Thick segmentof ascendinglimb

NaCl

NaCl

Thin segmentof ascendinglimb

Collectingduct

Urea

H2O




Regulation of Kidney Function

The osmolarity of the

urine is regulated by

nervous and hormonal

control of water and salt

reabsorption in the

kidneys

Antidiuretic hormone

(ADH) increases water

reabsorption in the distal

tubules and collecting

ducts of the kidney

Osmoreceptorsin hypothalamus

Hypothalamus

ADH

Pituitarygland

Increasedpermeability

Distaltubule

Thirst

Drinking reducesblood osmolarity

to set point

Collecting duct

H2O reab-sorption helpsprevent further

osmolarityincrease

Homeostasis:Blood osmolarity

STIMULUSThe release of ADH istriggered when osmo-receptor cells in the

hypothalamus detect anincrease in the osmolarity

of the blood

الكلي وظائف تنظيمالعصبي • التحكم وينظم

للماء والهرمونيإعادة والملح

الكليتين في استيعابهمالبول اسموليه

يزيد ) ADHالهرمون (•استيعاب إعادة مناألنابيب في المياه

مجاري وجمع القاصيالكلي

Hypothalamus

ADH

Pituitarygland

Increasedpermeability

Distaltubule

Thirst

Collecting duct

التحفيزعن اإلفراج ADHيتم

- أوسمو عند تشغيلفي الخاليا مستقبالت

المهاد تحت ما كشفاسموليه في زيادة

الدم من

التوازن: اسموليه

الدم

H2O -ريبعلى يساعد

امتصاصوقوع منع

المزيداالسموليه

زيادة

شرب من يقللالدم اسموليه

نقطة لتعيين

أوسموريسيبتورسالمهاد تحت في




Regulation of Kidney Function

الكلي وظائف تنظيم

The renin-angiotensin-

aldosterone system (RAAS)

is part of a complex

feedback circuit that

functions in homeostasis

- الرينين إنزيم نظامانجيوتنسين-

( هو ( رأس الدوستيرونالتغذية دارة من جزء

التي المعقدة المرتدةالتوازن في تعمل

Distaltubule

Aldosterone

Homeostasis:Blood pressure,

volume

STIMULUS:The juxtaglomerular

apparatus )JGA( respondsto low blood volume or

blood pressure )such as due to dehydration or

loss of blood(

Increased Na+

and H2O reab-sorption in

distal tubules

Reninproduction

Arterioleconstriction

Adrenal gland

Angiotensin II

Angiotensinogen

JGA

Renin

بسم الله الرحمن الرحيم 1 general zoology حيوان عام bioz 101حيو 101...

Documents