Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo-płciowych kręgowców, Schematy z Anatomia człowieka

Pobierz Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo-płciowych kręgowców i więcej Schematy w PDF z Anatomia człowieka tylko na Docsity!

Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo-płciowych

kręgowców

Wprowadzenie Przeczytaj Film Sprawdź się Dla nauczyciela

U kręgowców narządami wydalniczymi są nerki, które – w zależności od taksonu – charakteryzują się różnym stopniem rozwoju. Wytwarzany w nerkach mocz przedostaje się moczowodami do pęcherza moczowego, skąd cewką moczową wydalany jest na zewnątrz organizmu lub do kloaki. Jedynie u ptaków nie występuje pęcherz moczowy (moczowody prowadzą bezpośrednio do kloaki).

Twoje cele

Przedstawisz grupy zwierząt, u których występują pranercza, oraz grupy zwierząt, u których występują nerki właściwe. Wyjaśnisz, u których grup kręgowców obecny jest pęcherz moczowy. Określisz, u których grup kręgowców obecna jest kloaka.

W ciągu doby nerka zdrowego człowieka produkuje aż 150−170 l moczu pierwotnego. Oznacza to, że w tym czasie osocze krwi zostaje przefiltrowane więcej niż 30 razy. Zdrowe nerki są bardzo wydajnym filtrem i 99% składników moczu pierwotnego jest wchłaniane z powrotem do krwi. Ostatecznie organizm człowieka wydala ok. 1,5 l moczu dziennie. Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo-płciowych

kręgowców

Przednercze

Nerka w postaci przednercza występuje u niektórych ryb , larw bezżuchwowców oraz płazów ogoniastych. U pozostałych kręgowców przednercze obecne jest wyłącznie w stadium embrionalnym i zanika na wczesnych etapach życia zarodkowego. W przednerczu nefrony z jednej strony kontaktują się z kłębuszkiem nerkowym, czyli kłębkiem naczyń krwionośnych doprowadzających krew do nerki, a z drugiej strony otwierają się do jamy ciała orzęsionym lejkiem, wychwytując szkodliwe lub zbędne produkty przemiany materii.

Śródnercze

Śródnercze ( pranercze ) występuje u dorosłych bezżuchwowców , ryb oraz płazów , a także u zarodków gadów, ptaków i ssaków. Rozwija się z nefrotomów w odcinku piersiowym i stopniowo rozrasta w kierunku lędźwiowym, jednocześnie zanikając od przodu. Ostatecznie pozostaje około szóstej części śródnercza, z czego fragment przedni przekształca się w głowę najądrza, a tylny – w końcowy narząd wydalniczy u ryb i płazów lub szczątkowe narządy płciowe (przyjądrze i przyjajnik) u owodniowców. Nefrony w śródnerczu składają się z ciałka nerkowego i cewki nerkowej. W skład ciałka nerkowego wchodzi torebka kłębuszka (torebka Bowmana), która otacza kłębuszek.

Zanercze

Zanercze, czyli nerka właściwa (ostateczna), to narząd wydalniczy dorosłych gadów, ptaków i ssaków. Ma własny, całkowicie odrębny przewód wyprowadzający mocz – moczowód wtórny. Nefrony składają się z ciałka nerkowego i cewki nerkowej. Powstający w nefronach mocz spływa do kielichów nerkowych, a następnie do przechodzącej w moczowód miedniczki nerkowej.

Budowa układu wydalniczego u kręgowców

Ryby

U większości gatunków ryb narządami wydalniczymi są parzyste śródnercza. Zbudowane są one z orzęsionych lejków (zbierających produkty przemiany materii bezpośrednio z jamy ciała) oraz ciałek nerkowych z kłębuszkiem naczyń włosowatych (zbierających produkty przemiany materii z krwi). Wybrane elementy budowy ryby. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0. Mocz wytwarzany w śródnerczach przedostaje się do moczowodów, a następnie zbierany jest w pęcherzu moczowym. Ryby chrzęstnoszkieletowe wydalają mocz poprzez kloakę, natomiast kostnoszkieletowe – poprzez niezależny otwór zlokalizowany za otworem odbytowym. Głównym produktem przemiany materii u ryb jest amoniak.

Ewolucja dróg moczowo-płciowych

Jednocześnie ze śródnerczem rozwijają się zróżnicowane drogi wyprowadzające mocz, w zależności od płci. U samców bezowodniowców – z wyjątkiem ryb kostnoszkieletowych – funkcję zarówno moczowodu, jak i nasieniowodu pełni przewód Wolffa (moczowód pierwotny). U samic kanał ten służy jedynie do wyprowadzania moczu, natomiast w jajowód przekształca się przewód Müllera.

Wraz z rozwojem zanercza zarówno u samic, jak i samców wykształca się moczowód wtórny. Tworzy on całkowicie odrębne połączenie między miedniczką nerkową a pęcherzem moczowym (u torbaczy i łożyskowców) lub kloaką (u płazów, gadów, ptaków i stekowców). U samców owodniowców przewody Wolffa tworzą nasieniowody i najądrze. U samic kanały te ulegają redukcji, a zawiązkiem żeńskich dróg płciowych są przewody Müllera. U dorosłych płazów, gadów i ptaków powstają z niego jajowody. U ssaków części środkowe tych przewodów łączą się w zawiązek macicy, natomiast końcowe zespalają się i tworzą górną część pochwy (u torbaczy całe drogi płciowe samic są parzyste: składają się z dwóch jajowodów i dwóch macic połączonych z dwiema pochwami uchodzącymi do kloaki).

Słownik

Płazy Gady Ptaki Ssaki

początkowy odcinek części dalszej kanalika nerkowego; jest miejscem intensywnych procesów resorpcji i sekrecji składników moczu u ssaków

przednercze

najstarsze ewolucyjnie pokolenie narządu wydalniczego kręgowców; funkcjonuje u larw minogów i płazów oraz u niektórych ryb, u pozostałych zanika na wczesnych etapach życia zarodkowego; jest zbudowane z ułożonych metamerycznie kanalików, rozpoczynających się urzęsionymi lejkami, otwartymi do jamy ciała

przewód Müllera

parzysty przewód wykształcający się w czasie rozwoju nerki kręgowców; powstaje jako przewód zachowujący związek z przednerczem, rozwijający się z nabłonka mezodermalnego i biegnący równolegle obok przewodu śródnercza; jest zawiązkiem żeńskich dróg płciowych; u samców ulega uwstecznieniu; u ssaków z ich pozostałości tworzą się narządy dodatkowe: przyczepek jądra, przyczepek najądrza i łagiewka sterczowa

przewód Wolffa

przewód śródnercza; pierwotny moczowód; parzysty przewód wykształcający się w czasie rozwoju nerki kręgowców; tworzy przewód wyprowadzający śródnercza (pranercza); u niższych kręgowców pełni funkcję moczowodu (u samców także nasieniowodu); u samic wyższych kręgowców zanika (pozostałości tworzą nadjajnik i przyjajnik), natomiast u samców przekształca się w nasieniowód; u ssaków występuje w trakcie rozwoju embrionalnego, przekształca się następnie w najądrza, powrózek nasienny i pęcherzyki nasienne

resorpcja

proces wchłaniania wody i związków chemicznych z moczu pierwotnego

śródnercze

narząd wydalniczy kręgowców; drugie po przednerczu pokolenie nerek; u ryb i płazów funkcjonuje przez całe życie, u pozostałych grup systematycznych w większości zanika, najczęściej w okresie życia zarodkowego; ma postać parzystych ciał położonych pod kręgosłupem, zbudowanych z nefronów

zanercze

nerka właściwa; parzysty narząd wydalniczy kręgowców; występuje u dorosłych gadów, ptaków i ssaków (poprzednie typy nerek są u nich obecne tylko w rozwoju zarodkowym)

Film

Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D12TMXPV Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo-płciowych kręgowców. Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Film nawiązujący do treści materiału.

Polecenie 1

Polecenie 2

Zapoznaj się z filmem i określ, u których grup kręgowców obecny jest pęcherz moczowy. Z czym związany jest jego brak u ptaków?

Na podstawie filmu wymień dwie cechy różniące pranercza, śródnercza i zanercza.

Ćwiczenie 3

Oceń i zaznacz, czy podane stwierdzenia są prawdziwe czy fałszywe.

Prawda Fałsz Charakterystyczną cechą budowy układu moczowego ptaków jest brak pęcherza moczowego oraz cewki moczowej. Ryby nie prowadzą oszczędnej gospodarki wodnej, a ich głównym produktem przemiany materii jest kwas moczowy. Jednostką strukturalną i czynnościową nerek jest nefron, rozpoczynający się ciałkiem nerkowym.

Ćwiczenie 4

Ćwiczenie 5

Źródło: Andrewmeyerson, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ćwiczenie 6

Przyporządkuj podane grupy zwierząt do tych, u których występują śródnercza, oraz do tych, u których występują nerki właściwe.

Grupy zwierząt, u których występują śródnercza

Grupy zwierząt, u których występują nerki właściwe

ptaki ssaki ryby płazy

gady

Ćwiczenie 7

Źródło: Cz ja, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.

Nazwij strukturę anatomiczną przedstawioną na powyższym schemacie. Wymień trzy grupy kręgowców, u których jest ona obecna.

Dla nauczyciela

Autor: Anna Juwan

Przedmiot: Biologia

Temat: Ewolucja budowy nerek i dróg moczowo‐płciowych kręgowców

Grupa docelowa: uczniowie III etapu edukacyjnego – kształcenie w zakresie rozszerzonym

Podstawa programowa: Zakres rozszerzony Treści nauczania – wymagania szczegółowe XI. Funkcjonowanie zwierząt.

2. Porównanie poszczególnych czynności życiowych zwierząt, z uwzględnieniem struktur odpowiedzialnych za ich przeprowadzanie.

4. Wydalanie i osmoregulacja. Uczeń: d) przedstawia układy wydalnicze zwierząt i określa tendencje ewolucyjne w budowie kanalików wydalniczych,

Kształtowane kompetencje kluczowe:

kompetencje cyfrowe; kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się; kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii.

Cele operacyjne ( językiem ucznia):

Przedstawisz grupy zwierząt, u których występują pranercza, oraz grupy zwierząt, u których występują nerki właściwe. Wyjaśnisz, u których grup kręgowców obecny jest pęcherz moczowy. Określisz, u których grup kręgowców obecna jest kloaka.

Strategie nauczania:

konstruktywizm; konektywizm.

Metody i techniki nauczania:

z użyciem komputera; ćwiczenia interaktywne; praca z filmem;

mapa myśli; gwiazda pytań.

Formy pracy:

praca indywidualna; praca w parach; praca w grupach; praca całego zespołu klasowego.

Środki dydaktyczne:

komputery z głośnikami, słuchawkami i dostępem do internetu; zasoby multimedialne zawarte w e‐materiale; tablica interaktywna/tablica, pisak/kreda; telefony z dostępem do internetu.

Przed lekcją:

1. Uczniowie zapoznają się z treściami w sekcji „Przeczytaj”.

Przebieg lekcji

Faza wstępna:

1. Nauczyciel wyświetla na tablicy temat lekcji oraz cele zajęć, omawiając lub ustalając razem z uczniami kryteria sukcesu.
2. Wprowadzenie do tematu. Nauczyciel prosi, by uczniowie w parach opracowali mapy myśli związane z tematem. Wybrane pary przedstawiają swoje propozycje, ochotnik zapisuje je na tablicy. Pozostali uczniowie odnoszą się do odnotowanych sugestii, uzupełniając je o swoje pomysły.

Faza realizacyjna:

1. Praca z multimedium („Film”). Nauczyciel wyświetla na tablicy interaktywnej lub za pomocą rzutnika film zawarty w e‐materiale. Po zapoznaniu się z multimedium uczniowie, pracując w parach, określają, u których grup kręgowców obecne są: pęcherz moczowy (polecenie nr 1) oraz kloaka (polecenie nr 2). Następnie dzielą się swoimi odpowiedziami na forum klasy.
2. Gwiazda pytań. Nauczyciel dzieli klasę na trzy grupy. Każdy zespół otrzymuje arkusz papieru A3 z ilustracją gwiazdy. Zadaniem uczniów jest umieszczenie na ramionach gwiazdy pięciu pytań dotyczących tematu lekcji. Każdy zespół po napisaniu pytań przekazuje gwiazdę innej grupie, zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara. Teraz zadaniem uczniów jest udzielenie odpowiedzi na zadane pytania na podstawie wiadomości znajdujących się w e‐materiale.