1. GENERAL ZOOLOGY حيوان عام
بسم الله الرحمن الرحيم
Kingdom Of Saudi Arabia
Ministry Of Higher Education
Taibah University
Faculty of Science and Arts-Yanbu
Biology Department
Microbiology Branch
2010/2011
المملكة العربية السعودية
وزارة التعليم العالي
جامعة طيبة
كلية العلوم والآداب بينبع
قسم الأحياء
تخصص أحياء دقيقة
1431/1432ﻫ
GENERAL ZOOLOGY حيوان عام
BIOZ حيو 101
Chapter 4: Excretory systems
الفصل 4: نظم مطرح
First year / second semester

2. 4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Excretory systems
نظم مطرح
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
Collection and elimination of metabolic waste products
Maintain homeostasis. (condition in which all internal systems and chemicals of an organism are in consistent balance)
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

3. تؤدي العمليات الأيضية للمنتجات الكيميائية التي لا فائدة للجسم.
في الواقع، بعض منهم قد يكون ضاراً بالصحة، وتراكم هذه النفايات حتى يمكن أن تكون قاتلة.
تتم إزالة النفايات من الجسم بعملية الإفراز. (عملية إزالة النفايات الأيضية)
دالة لنظم مطرح
جمع وإزالة النفايات الأيضية
الحفاظ على التوازن. (الشرط التي جميع الأنظمة الداخلية والمواد الكيميائية للكائن الحي في توازن متسق)

4. Substance Excreted Excreting organ(s)
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Substance Excreted
Excreting organ(s)
Nitrogenous waste
Kidneys, skin (small amount in sweat)
Water
Kidneys, skin, lungs
Salts
Kidneys, skin (in sweat)
Carbon dioxide
Lungs
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

5. الماء املاح الرئتين تفرز مادة التغوط (الأجهزة) النفايات النيتروجينية
الكليتين, الجلد (كمية صغيرة في العرق)
الماء
الكليتين، والجلد، والرئتين
املاح
الكليتين, الجلد (في العرق)
ثاني أكسيد الكربون
الرئتين

6. Forms of Nitrogenous Wastes
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
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
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

7. أشكال النفايات النيتروجينية
الحيوانات المختلفة تفرز النفايات النيتروجينية في أشكال مختلفة: الأمونيا أو اليوريا أو حمض اليوريك
1-الأمونيا:
نفايات الحيوانات التي تفرز النيتروجينية كالأمونيا بحاجة إلى الكثير من المياه
يطلقون الأمونيا عبر سطح الجسم كله، أو عن طريق الخياشيم
2-اليوريا:
الكبد من الثدييات والبرمائيات معظم البالغين بتحويل الأمونيا إلى اليوريا الأقل سمية
نظام الدورة الدموية يحمل اليوريا إلى الكليتين، حيث يفرز

8. Forms of Nitrogenous Wastes
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Forms of Nitrogenous Wastes
أشكال النفايات النيتروجينية
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-حمض اليوريك:
الحشرات والقواقع البرية، والعديد من الزواحف، بما في ذلك الطيور، أساسا تفرز حمض اليوريك
حمض اليوريك هو إلى حد كبير غير قابلة للذوبان في الماء، ويمكن أن يفرز كعجينة مع القليل من فقدان الماء
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

9. أشكال النفايات النيتروجينية
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Amino acids
Nucleic acids
Nitrogenous bases
Mammals, amphibians,
sharks, some bony
fishes
Most aquatic animals,
including most fishes
Proteins
NH2
Amino groups
Birds and many other
reptiles, insects, land
snails
Uric acid
Urea
Ammonia
Forms of Nitrogenous
Wastes
أشكال النفايات النيتروجينية
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

10. Excretion organs of Nitrogenous Wastes
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Excretion organs
of Nitrogenous Wastes
أجهزة الإفراز
النفايات النيتروجينية
Protonephridiaبروتونيفريديا Flatworms فلاتورمس
Metanephridia ميتانيفريديا Earthworm ديدان
Malpighian tubules الأنابيب Terrestrial arthropodsالمفصليات الأرضية
Kidneys الكلى Vertebrates الفقاريات
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

11. بروتونيفريديوم عبارة عن شبكة الأنابيب مسدود تفتقر إلى الفتحات الداخلية
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
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
بروتونيفريديوم عبارة عن شبكة الأنابيب مسدود تفتقر إلى الفتحات الداخلية
فروع أصغر من الشبكة هي توج بوحدة خلوية تسمى مصباح لهب
تفرز هذه الأنابيب سائل مخفف ووظيفة في أوسموريجوليشن
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

12. Protonephridia in planaria
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Protonephridia
(tubules)
Tubule
Nephridiopore
in body wall
Flame
bulb
Interstitial fluid
filters through
membrane where
cap cell and tubule
cell interdigitate
(interlock)
Tubule cell
Cilia
Nucleus
of cap cell
Protonephridia in planaria
a flatworm
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

13. Metanephridiaميتانيفريديا
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Metanephridiaميتانيفريديا
Collecting
tubule
Nephridio-
pore
Capillary
network
Coelom
Bladder
Metanephridium
Nephrostome
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
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

14. كل قطعة دودة الأرض لديها زوج من ميتانيفريديا مفتوحة
انابيب جمع
شبكة شعريه
المثانة
كل قطعة دودة الأرض لديها زوج من ميتانيفريديا مفتوحة
ميتانيفريديا تتألف من الأنابيب التي جمع السائل كولوميك وإنتاج البول مخفف لإفراز
كولوم
نيفريديو-المسامية
نيفروستومي
ميتانيفريديوم

15. Malpighian Tubulesالأنابيب مالباييان
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Malpighian Tubulesالأنابيب مالباييان
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
في الحشرات والمفصليات الأرضية الأخرى، إزالة الأنابيب Malpighian النفايات النيتروجينية من hemolymph ووظيفة في أوسموريجوليشن
تنتج الحشرات مسألة نفايات جافة نسبيا، تعديلاً هاما للحياة البرية
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

16. Malpighian Tubules 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Salt, water, and
nitrogenous
wastes
Digestive tract
Midgut
(stomach)
Malpighian
tubules
Rectum
Intestine
Hindgut
Reabsorption of H2O,
ions, and valuable
organic molecules
tubule
HEMOLYMPH
Anus
Feces and urine
Malpighian Tubules
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

17. 4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
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
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

18. الكليتين فقاريات
مراكز النظام مطرح الثدييات في الكليتين المزدوجة، التي هي أيضا من الموقع الرئيسي لتوازن الماء والملح التنظيم
كل الكلي هو توفرها بالدم شريان كلوي واستنزفت بالوريد الكلوي
البول يخرج كل الكلي من خلال مجرى هواء يسمى الحالب
تصب كلا الحالب في مثانة البولية شائعة
الكلي الثدييات قد المنطقتين متميزة: قشرة الكلي خارجي ولب كلوي داخلي
كليون، الوحدة الوظيفية للكلى الفقارية، يتكون من أنبوب واحد طويل وكره من الشعيرات الدموية تسمى الكبيبة

19. Organs of the renal system
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Organs of the renal system
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

20. The human kidneys in situ
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
The human kidneys
in situ
الكلي البشرية في الموقع
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

21. kidney: inside/outside viewsالكلي: وجهات النظر داخل/خارج
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
kidney: inside/outside viewsالكلي: وجهات النظر داخل/خارج
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

22. Human body: cross section of right kidney
4. Excretory systems
جسم الإنسان: المقطع العرضي للكلى اليمنى
General Zoology
BIOZ 101
Human body: cross section of right kidney
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

23. kidney: blood circulation
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
kidney: blood circulation
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

24. 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

25. 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

26. Processes of the mammalian excretory system
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
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
Reabsorption
Valuable solutes are returned to the blood from the filtrate
Secretion
Substances such as excess H+ and toxins are transported into the filtrate
Excretion
Urine, the product of the earlier processes, passes from the kidneys to the outside
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

27. عمليات نظام مطرح الثدييات
العمليات الرئيسية للنظام مطرح الثدييات هي الترشيح وإعادة استيعابهم، وإفراز، والافراز.
قوات ضغط الدم الماء والذوائب صغيرة كثيرة في كليون عبر الكبيبة
إعادة استيعاب
الذوائب قيمة يتم إرجاعها للدم من فيلتراتي
إفراز
تنقل المواد مثل الزائدة H + والسموم إلى فيلتراتي
الإفراز
البول، منتج عمليات سابقة، يمر من الكليتين إلى الخارج

28. Processes of the mammalian excretory systemعمليات نظام مطرح الثدييات
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Filtration
Nephron tubule
Capillary
H2O, other small molecules
Reabsorption
Excretion
Urine
Interstitial fluid
Secretion
Processes of the mammalian excretory systemعمليات نظام مطرح الثدييات
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

29. 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

30. Filtration of small molecules is nonselective
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
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
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

31. الترشيح يحدث كسائل قوي ضغط الدم من الدم في الكبيبة في التجويف كبسولة بومان الشعبية
يتم ترشيح جزيئات الصغيرة نونسيليكتيفي
فيلتراتي في كبسولة بومان الشعبية يعكس تركيز الذوائب في بلازما الدم
من كبسولة بومان الشعبية، فيلتراتي يمر عبر ثلاث مناطق كليون: نبيب الدانية، هينلي للحلقة، وأنبوب القاصي
سائل من النيفرون عدة تصب في مجرى هواء جمع
يحفظ الكلي الثدييات المائية بإنتاج البول يتركز أكثر بكثير من سوائل الجسم

32. 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

33. 4. Excretory systems General Zoology
BIOZ 101
Filtrate
H2O
Salts (NaCl and others)
HCO3– H+
Urea
Glucose; amino acids
Some drugs
Key
Active transport
Passive transport
INNER
MEDULLA
OUTER
NaCl
CORTEX
Descending limb
of loop of
Henle
Proximal tubule
Nutrients K+
NH3
Distal tubule
Thick segment
of ascending
limb
Thin segment
Collecting
duct
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

34. hypothalamus detect an increase in the osmolarity
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Osmoreceptors
in hypothalamus
Hypothalamus
ADH
Pituitary
gland
Increased
permeability
Distal
tubule
Thirst
Drinking reduces
blood osmolarity
to set point
Collecting duct
H2O reab-
sorption helps
prevent further
osmolarity
increase
Homeostasis:
Blood osmolarity
STIMULUS
The release of ADH is
triggered when osmo-
receptor cells in the
hypothalamus detect an
increase in the osmolarity
of the blood
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
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432

35. تنظيم وظائف الكلي
أوسموريسيبتورس
في تحت المهاد
Hypothalamus
ADH
Pituitary
gland
Increased
permeability
Distal
tubule
Thirst
Collecting duct
يقلل من شرب
اسموليه الدم
لتعيين نقطة
وينظم التحكم العصبي والهرموني للماء والملح إعادة استيعابهم في الكليتين اسموليه البول
الهرمون (ADH) يزيد من إعادة استيعاب المياه في الأنابيب القاصي وجمع مجاري الكلي
H2O ريب-
يساعد على امتصاص
منع وقوع المزيد
الاسموليه
زيادة
التحفيز
يتم الإفراج عن ADH
تشغيل عند أوسمو-
مستقبلات الخلايا في
كشف ما تحت المهاد
زيادة في اسموليه
من الدم
التوازن: اسموليه الدم

36. apparatus (JGA) responds blood pressure (such as
4. Excretory systems
General Zoology
BIOZ 101
Distal
tubule
Aldosterone
Homeostasis:
Blood pressure,
volume
STIMULUS:
The juxtaglomerular
apparatus (JGA) responds
to low blood volume or
blood pressure (such as
due to dehydration or
loss of blood)
Increased Na+
and H2O reab-
sorption in
distal tubules
Renin
production
Arteriole
constriction
Adrenal gland
Angiotensin II
Angiotensinogen
JGA
Regulation of
Kidney Function
تنظيم وظائف الكلي
The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) is part of a complex feedback circuit that functions in homeostasis
نظام إنزيم الرينين-انجيوتنسين-الدوستيرون (رأس) هو جزء من دارة التغذية المرتدة المعقدة التي تعمل في التوازن
Dr. Mourad Bardaoui Biology Department Faculty of Sciences and Arts in Yanbu Taibah University
1431/1432