Transcript Slide 1
Chapter 25 الباب الخامس والعشرون Control of Body Temperature and Water Balance التحكم في درجة حرارة الجسم و االتزان المائي PowerPoint Lectures for Biology: Concepts & Connections, Sixth Edition Campbell, Reece, Taylor, Simon, and Dickey Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Lecture by Richard L. Myers Translated by Nabih A. Baeshen Introduction: Chilling Out التبريد: مقدمة Homeostasis االتزان الحيوي – Maintenance of steady internal conditions despite fluctuations in the external environment – القدرة على الحفاظ على ظروف وأحوال داخلية مستقرة بالرغم من التقلبات في البيئة الخارجية Examples of homeostasis امثلة على االتزان الحيوي – Thermoregulation—the maintenance of internal temperature within narrow limits – التنظيم الحراري – القدرة على الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية ضمن حدود ضيقة – Osmoregulation—the control of the gain and loss of water and solutes – التنظيم االسموزي – و هو القدرة على التحكم باكتساب وفقدان الماء و المواد الذائبة – Excretion—the disposal of nitrogen-containing wastes – االخراج – و هو عملية التخلص من المخلفات المحتوية على النتروجين Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. THERMOREGULATION التنظيم الحراري Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 25.1 An animal’s regulation of body temperature helps maintain homeostasis تنظيم الحيوان لدرجة حرارة جسمه يساعد على الحفاظ على االتزان الحيوي Thermoregulation التنظيم الحراري – The process by which animals maintain an internal temperature within a tolerable range – العملية التي يمكن بها للحيوان المحافظة على درجة حرارة الجسم الداخلية ضمن مدى يمكن تحمله Ectothermic animals الحيوانات خارجية الحرارة – Absorb heat from their surroundings – تمتص الحرارة من البيئة المحيطة – Many fish, most amphibians, lizards, most invertebrates ومعظم الالفقاريات, السحالي, معظم البرمائيات,– العديد من االسماك Endothermic animals الحيوانات داخلية الحرارة – Derive body heat mainly from their metabolism – يستمد حرارة الجسم بصفة رئيسية من عملية االيض – Birds, mammals, a few reptiles and fish, many insects العديد من الحشرات, القليل من الزواحف و االسماك, الثدييات, – الطيور Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 25.2 Heat is gained or lost in four ways يتم اكتساب او فقدان الحرارة بأربع طرق Heat exchange with the environment may occur by – قد يحصل تبادل الحرارة مع البيئة المحيطة من خالل – Conduction التوصيل – Convection الحمل الحراري – Radiation االشعاع – Evaporation Radiation االشعاع التبخير Convection الحمل الحراري Mechanisms of heat exchange اليات تبادل الحرارة Conduction التوصيل Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Evaporation التبخير 25.3 Thermoregulation involves adaptations that balance heat gain and loss يتضمن التنظيم الحراري التكيفات التي تعمل على االتزان بين اكتساب وفقدان الحرارة Five general categories of adaptations promote thermoregulation هناك خمسة فئات عامة من التكيفات التي تشجع على التنظيم الحراري 1-Increased metabolic heat production زيادة انتاج الحرارة االيضية-1 – Hormonal changes boost metabolic rate in birds and mammals تعمل التغيرات الهرمونية على رفع معدل االيض في الطيور و الثدييات– Shivering االرتجاف– Increased physical activity – Honeybees cluster and shiver Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. زيادة االنشطة الجسدية تزاحم نحل العسل و االرتجاف- 25.3 Thermoregulation involves adaptations that balance heat gain and loss يتضمن التنظيم الحراري التكيفات التي تعمل على االتزان بين اكتساب وفقدان الحرارة 2- Insulation العزل – Hair الشعر – Feathers الريش – Fat layers الطبقات الدهنية 3- Circulatory adaptations التكيفات الخاصة بالدورة الدموية – Increased or decreased blood flow to skin – زيادة او انخفاض تدفق الدم الى الجلد – Large ears in elephants – االذان الكبيرة في الفيلة – Countercurrent heat exchange – تبادل حرارة التيار المعاكس Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 25.3 Thermoregulation involves adaptations that balance heat gain and loss يتضمن التنظيم الحراري التكيفات التي تعمل على االتزان بين اكتساب وفقدان الحرارة 4- Evaporative cooling – Sweating – Panting التبريد بالتبخر التعرق اللهث 5- Behavioral responses االستجابات السلوكية – Used by endotherms and ectotherms – وتستخدم من قبل الحيوانات داخلية الحرارة و خارجية الحرارة – Examples :امثلة – Moving to the sun or shade االنتقال نحو الشمس او الظل – Migrating الهجرة – Bathing السباحة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. OSMOREGULATION AND EXCRETION التنظيم االسموزي واإلخراج Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 25.4 Animals balance the gain and loss of water and solutes through osmoregulation تعمل الحيوانات على االتزان بين اكتساب وفقدان الماء و المواد الذائبة من خالل التنظيم االسموزي الكائنات ذات التوافق االسموزي Osmoconformers – Have the same internal solute concentration as seawater – تمتلك نفس تركيز المواد الذائبة الداخلية كمياه البحر – Many marine invertebrates are osmoconformers – تعتبر العديد من الالفقاريات البحرية كائنات ذات توافق اسموزي Osmoregulators control their solute concentrations الكائنات ذات التنظيم االسموزي لها القدرة على التحكم في تراكيز موادها المذابة اسماك المياه العذبة Freshwater fishes تكتسب الماء بالخاصية االسموزية – Gain water by osmosis تخرج الماء الفائض – Excrete excess water تضخ الملح عبر الخياشيم – Pump salt across their gills Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. اكتساب الماء اسموزيا من خالل الخياشيمOsmotic water gain through gills and other parts of body surface و االجزاء االخرى لسطح الجسم Uptake ofامتصاص بعض some ions االيونات في الغذاء in food امتصاصUptake of salt by الملح عن طريق الخياشيمgills اخراج كميات كبيرة من الماء في البول المخفف من الكلى Excretion of large amounts of water in dilute urine from kidneys Osmoregulation in a perch, a freshwater fish التنظيم االسموزي في سمك شعور المياه العذب 25.4 Animals balance the gain and loss of water and solutes through osmoregulation تعمل الحيوانات على االتزان بين اكتساب وفقدان الماء و المواد الذائبة من خالل التنظيم االسموزي Saltwater fish اسماك المياه المالحة – Lose water by osmosis – Drink seawater – Pump out excess salt فقدان الماء اسموزيا شرب المياه المالحة ضخ الملح الفائض الى الخارج Land animals حيوانات اليابسة – Gain water by drinking and eating اكتساب الماء من خالل الشرب و االكل – Lose water by evaporation and waste disposal فقدان الماء من خالل التبخر و طرح المخلفات – Conserve water using تحتفظ بالماء مستخدمة – Kidneys – Behavior adaptations الكلى التكيفات السلوكية – Waterproof skin الجلد العازل للماء Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. اكتساب الماء و الملح من الغذاء ومن خالل شرب مياه البحر Gain of water and salt from food and by drinking seawater Osmotic water loss through gills and other parts of body surface فقدان الماء اسموزيا من خالل الخياشيم و اجزاء اخرى من سطح الجسم اخراج الملح من الخياشيم اخراج االيونات الزائدة و كميات صغيرة من المياه في البول Excretion of الضئيل من الكلى Salt from gills Excretion of excess ions and small amounts of water in scanty urine from kidneys Osmoregulation in a cod, a saltwater fish من اسماك المياه المالحة،التنظيم االسموزي في سمك القد 25.5 EVOLUTION CONNECTION: A variety of ways to dispose of nitrogenous wastes have evolved in animals هناك العديد من الطرق التي تطرح بها المخلفات النتروجينية خارج جسم الحيوان: رابطة تطورية Nitrogenous wastes are toxic breakdown products of protein تعتبر المخلفات النتروجينية نواتج سامة لتحليل البروتين Animals dispose of nitrogenous wastes such as تتخلص الحيوانات من المخلفات النتروجينية مثل 1-Ammonia (NH3) )امونيا (غاز النشادر Poisonous Soluble in water Easily disposed of by aquatic animals سامة الذوبان في الماء تتخلص منها الحيوانات المائية بسهولة 2- Urea البولينا Less toxic Easier to store Some land animals save water by excreting uric acid (dry waste) اقل سمية سهلة التخزين بعض حيوانات اليابسة تحتفظ بالماء عن طريق اخراج الحامض البولي وهو في الحقيقة مخلف جاف 3- Urea and uric acid take energy to produce يتطلب انتاج البولينا والحامض البولي بذل طاقة Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Nitrogenous bases Nucleic acids Amino acids احماض امينية قواعد نتروجينية احماض نووية Proteins البروتينات —NH2 Amino groups مجموعة االمين Mammals, amphibians, Birds and many other sharks, some bony reptiles, insects, land الطيور و العديد من fishes snails الثديات ,البرمائيات ,القروش وبعض االسماك العظمية الزواحف االخرى ,الحشرات وحلزونات اليابسة Uric acid Urea الحامض البولي البولينا Most aquatic animals, including most fishes معظم الحيوانات المائية بما فيها معظم االسماك Ammonia االمونيا Nitrogencontaining metabolic waste products المخلفات االيضية المحتوية على النتروجين 25.6 The urinary system plays several major roles in homeostasis يلعب الجهاز البولي عدة ادوار رئيسية في عملية االتزان الحيوي The excretory system – Expels wastes – Regulates water balance – Regulates ion balance Nephrons الجهاز االخراجي يطرد المخلفات ينظم االتزان المائي ينظم االتزان االيوني )الوحدات البولية (النفرونات – Functional units of the kidneys الوحدات الوظيفية للكلى – Extract a filtrate from the blood استخالص المواد الراشحة من الدم – Refine the filtrate to produce urine تنقية المواد الراشحة إلنتاج البول Urine – Ureters drain the kidneys – Stored in the urinary bladder – Expelled through the urethra Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. البول يفرغ الحالبان الكليتين يخزن في المثانة البولية يطرح من خالل المجرى البولي Anatomy of the human excretory system تشريح الجهاز االخراجي في االنسان االورطى Aorta الوريد االجوف Inferior vena cava السفلي Kidney الكلية Urinary bladder المثانة البولية Renal artery and vein الشريان و الوريد الكلوي Ureter الحالب Urethra المجرى البولي Renal cortex قشرة الكلية Renal medulla نخاع الكلية Renal pelvis حوض الكلية Ureter الحالب )تشريح الجهاز االخراجي في االنسان )قطاع طولي في الكلية Anatomy of the human excretory system (L.Sec. Kidney) Bowman’s Capsule محفظة بومان Renal artery الشريان الكلوي Renal vein الوريد الكلوي Tubule انيبيبة Renal cortex قشرة الكلية Collecting Duct انبوبة جامعة Renal medulla نخاع الكلية To renal Pelvis الى حوض الكلية Anatomy of the human excretory system C.Sec. Kidney )تشريح الجهاز االخراجي في االنسان (قطاع عرضي في الكلية محفظةBowman’s بومانcapsule شرين متفرعArteriole from renal عن الشريانartery الكلوي شرين خارج من الكبة Glomerulus الكبة 1 Proximal tubule انيبيبة قريبة Capillaries شعيرات دموية Arteriole from glomerulus 3 Distal Tubule انيبيبة بعيدة فرع من الوريدBranch of renal vein الكلوي From another Nephron من وحدة بولية اخرى ) انشوطة (التواء2 هنلي يكسوها شبكة من الشعيرات الدموية Loop of Henle with capillary network Collecting Duct انبوبة جامعة Anatomy of the human excretory system (Diagram of a Nephron) )تشريح الجهاز االخراجي في االنسان (رسم توضيحي للوحدة البولية 25.7 Overview: The key processes of the urinary system are filtration, reabsorption, secretion, and excretion , اعادة االمتصاص, العمليات الرئيسية للجهاز البولي الترشيح: مراجعة شاملة االفراز واإلخراج Filtration الترشيح – Blood pressure forces water and many small solutes into the nephron – يدفع ضغط الدم الماء و العديد من المواد المذابة الصغيرة الى الوحدة البولية Reabsorption اعادة االمتصاص – Valuable solutes are reclaimed from the filtrate – يتم استعادة المواد الذائبة النافعة من الراشح Secretion االفراز – Excess H+ and toxins are added to the filtrate – يضاف الفائض من ايون الهيدروجين و السموم الى الراشح Excretion االخراج – The final product, urine, is excreted – يتم اخراج المنتج النهائي وهو البول Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. الترشيح Filtration انيبيبة الوحدة البولية Nephron tubule اعادة االمتصاص االفراز Reabsorption Secretion H2O, other small molecules وجزيئات صغيرة اخرى, الماء االخراج Excretion Urine البول Interstitial fluid السائل البين نسيجي Capillary شعيرة دموية Major processes of the urinary system العلميات الرئيسية للجهاز البولي 25.8 Blood filtrate is refined to urine through reabsorption and secretion يتم تنقية راشح الدم لتكوين البول من خالل اعادة االمتصاص و االفراز Reabsorption in the proximal and distal tubules removes Nutrients, Salt, Water يزيح اعادة االمتصاص في االنيببات القريبة والبعيدة المواد المغذية والملح والماء pH is regulated by يتم تنظيم االس الهيدروجيني من خالل – Reabsorption of HCO3– اعادة امتصا ص ايون البيكربونات – Secretion of H+ افراز ايون الهيدروجين High NaCl concentration in the medulla promotes reabsorption of water يشجع تركيز كلوريد الصوديوم العالي في نخاع الكلية على اعادة امتصاص الماء Antidiuretic hormone (ADH) regulates the amount of water excreted by the kidneys الهرمون المضاد للتبول – ينظم كمية الماء التي يتم التخلص منها عن طريق الكليتين Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. 25.9 CONNECTION: Kidney dialysis can be a lifesaver الديلزة (غسل الكلى) يمكن ان يكون منقذا للحياة: رابطة تطبيقية Compensating for kidney failure التعويض عن الفشل الكلوي A dialysis machine جهاز غسل الكلى – Removes wastes from the blood – ازاحة المخلفات من الدم – Maintains its solute concentration – المحافظة على تركيز المواد المذابة في الدم Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Line from artery خط من الشريان الى الجهاز to apparatus Pump مضخة Line from خط من apparatus الجهاز الى الوريد to vein انابيب مصنوعة من اغشية لها خاصية نفاذ اصطفائية Tubing made of a selectively permeable membrane Dialyzing solution محلول الغسل محلول الغسل الطازجFresh dialyzing Used dialyzing solution solution (with urea and محلول الغسل المستعملexcess ions) Kidney dialysis. عملية غسل الكلى به البولينا و فائض االيونات You should now be able to ما ينبغي عليك معرفته بعد االنتهاء من هذا الباب 1- Explain how bear physiology adjusts during dormancy اشرح كيف يمكن لفيزيولوجيا الدب ان يتكيف اثناء السبات-1 2- Describe four ways that heat is gained or lost by an animal صف الطرق االربعة التي بها تكتسب الحرارة او تفقد في الحيوان-2 3-Describe five categories of adaptations that help animals thermoregulate صف الفئات الخمس للتكيفات التي تساعد الحيوانات على التنظيم الحراري-3 4- Compare the osmoregulatory problems of freshwater fish, saltwater fish, and terrestrial animals قارن بين مشاكل التنظيم االسموزي في اسماك المياه العذبة و اسماك البحار و حيوانات اليابسه-4 5- Compare the three ways that animals eliminate nitrogenous wastes قارن بين الطرق الثالث التي تتخلص بها الحيوانات من المخلفات النتروجينية-5 6- Describe the structure of the human kidney صف تركيب كلية االنسان-6 7- Explain how the kidney promotes homeostasis اشرح كيف يتأتى للكلية ان تحفز عملية االتزان الحيوي-7 8 - Describe four major processes that produce urine صف الطرق الرئيسية االربع التي بها ينتج البول-8 9- Describe the key events in the conversion of filtrate into urine صف االحداث الرئيسية التي بها يتم تحويل الراشح الى بول-9 Copyright © 2009 Pearson Education, Inc. Excretion in Plants اإلخراج فى النبات Excretion in Plants اإلخراج فى النبات Excretion of Gases ()إخراج الغازات Excess of CO2 or O2 in the leaves exit through stomata to the air. فى الورقة يخرج عبر الثغور إلى الهواءO2 أوCO2 الفائض من Or they are brought by phleom and xylem from anywhere in the plant body to where there are stomata to exit to the air أو أن يقوم اللحاء و الخشب بنقلهما من أى مكان فى جسم النبات إلى حيث توجد الثغور لخروجهما للهواء - They can also penetrate external cell surfaces directly to the air كما يمكنها النفاذ مباشرة عبر سطوح الخاليا الخارجية إلى الهواء- Excretion in Plants اإلخراج فى النبات Excretion of water ()إخراج الماء Guttation ()اإلدماع - Secretion of water and its solutes by hydathodes found in the leafs epidermis of some plants in hummed environment. هو إفراز الماء والمواد المذابة فيه عن طريقالثغور المائية الموجودة في بشرة أوراق بعض .النباتات المائية Transpiration ()النتح - Water evaporates from the surface of leaves through stomata يتبخر الماء من سطح األوراق عبر الثغور- Water droplets ()نقيطات الماء Excretion in Plants اإلخراج فى النبات Excretion of Nitrogenous Compounds إخراج المركبات النتروجينية – Terrestrial plants convert excess amino acids into uric acid and Keto acids by deamination and deposited as crystals in the leafs → – تحول النباتات األرضية الفائض من األحماض األمينية إلى الحمض البولي واألحماض الكيتونية بعملية نزع األمين – In Aquatic plants the excess of amino acids are converted to ammonia and keto acids; ammonia exit outside the plant through stomata – فى النباتات المائية يتم تحليل الفائض من األحماض األمينية إلى غاز األمونيا وأحماض كيتونية ويخرج غاز األمونيا إلى خارج النبات عبر الثغور اإلخراج فى النبات Excretion in Plants )اإلخراج بالغدد الملحية( Excretion by Salt glands – Excretion of excess salts outside plant body by special salt glands as in halophytes – يتم إخراج الفائض من األمالح إلى خارج جسم النبات بواسطة غدد ملحية متخصصة كما هو الحال في النباتات الملحية. Salt crystals بللورات الملح