31장 항상성 그리고 동물의 몸 구조

31 장항상성 그리고동물의몸구조 1

31.1 항상성 : 동물은어떻게 일정하게내부를유지하는가? 항상성 (homeostasis): 동물이내부환경을일정하게유지하는현상 내부환경은외부환경의변화에따라조절되어항상일정상태를유지 내적환경 : 역동적인불변성의상태로유지 세포외액에의해둘러싸인세포는아래의항상성에의해일정하게조절 온도 물과염분농도 포도당농도 수소이온의농도 산소와이산화탄소의농도 3

세포는일정하게 ATP 를생산하고그들의삶을영위하기위해 ATP 를사용한다 에너지생산은포도당과산소의수준으로설명할수있다 - 이반응은효소에의해촉매 너무뜨겁거나너무염분이높거나너무산성이거나너무염기성인환경에서파괴될수있다 - 좁은범위의온도, ph, 그리고염분농도가요구 이산화탄소와물사이의반응은혈액과세포외액의 ph 를조절 4

체온유지에의한동물의분류 온혈동물 (endotherms): 대사반응으로자신이스스로열을생산하는동물들 포유류, 조류, 어류 ( 일부 ), 나비, 벌 체온유지를위해대사열이높음 체온유지를위해몸을떨거나날개짓으로대사열을만들어냄 냉혈동물 (ectotherms): 외부환경으로부터열을얻는동물들 양서, 파충, 어류, 무척추동물 낮고다양한체온을가지며일정체온을유지함 5

내부조건조절 - 피드백시스템 유기체의내부환경유지 음성피드백 내부의변화가역으로효과를전환시킴 일정한조절기역할» 예 ) 조절장치, 감지기 ( 온도계 ), 효과기 ( 히터 ) 체온유지 예 ) 사람의체온유지» 조절계 : 시상하부» 체온감각기 : 복부, 척추, 피부, 대정맥등» 체온이떨어지면시상하부는효과기작용을활성화시켜체온이상승하도록하고, 체온이올라가면시상하부는작동중지 기타생리조절작용 혈액의산소량조절, 수분양, 혈당, 호르몬수준등 7

Stimulus (cold) Stimulus (cold) Condition (room temperature) Condition (body temperature) Produces an output (heat) that counteracts the deviation from the set point Measured by Generates heat that raises the body temperature Measured by Effector (heater) Sensor (thermometer) Effectors (e.g., skeletal muscles, fat stores) Sensor (temperature receptors in the body) If the temperature deviates from the set point, sends a signal to Control center (thermostat with the set point) Sends the measurement to (a) Controlling the temperature in a house during cold weather If the body temperature is lower than the set point, activates Control center (hypothalamus in the brain) Sends the measurement to (b) Controlling body temperature during cold weather Copyright 2011 Pearson Education, Inc.

양성피드백 최초변화보다더강력한반응유도 변화된생리현상을끝까지계속증폭시킴 음성피드백에의해종결 진통, 출산 출산초기의근육수축» 태아가자궁경부통과하는힘 자궁경부의확장수용체가자궁경부의열림을감지» 시상하부에자극전달» 시상하부에서옥시토신호르몬분비 더욱강력한자궁수축» 자궁경부에더많은압력 더많은호르몬분비 출생» 자궁경부의압력이낮아짐, 양성피드백순환중지 9

31.2 동물의몸은 어떻게조직화되어있나? 동물의몸 세포 (cell) 조직 (tissues) 기관 (organ) 기관계 (organ system) 조직 : 특수한기능을하는유사한세포로구성 상피조직 결합조직 근육조직 신경조직 10

Tissues: epithelial connective Cells: epithelial cells arteriole venule Organ: stomach lymphatic vessel pancreas muscle stomach Organ system: digestive system large intestine mouth pharynx small intestine gallbladder liver esophagus Copyright 2011 Pearson Education, Inc.

상피조직 (epithelial tissues) 몸의표면, 몸통의체강을덮고있고분비선 (glands) 이있다 한층 ~ 여러층의상피세포로구성 아래쪽에세포외층 (basal lamina)» 콜라겐과섬유성단백질로구성 분류 : 세포층에의해 단순상피 : 한개의세포 호흡, 소화순환계를따라한층으로분포 중층상피 : 여러개의세포로구성 입안, 피부에분포 12

기능에따라특수화된형태 폐의내면상피 : 기체교환이잘되도록얇고납작 기관내면 : 섬모를가진짧고길다란세포로구성 점액을분비하는배상세포 (goblet cell) 가산재 피부의중층상피 : 많은죽은세포로덮임 상피세포와함께피부를강하게함 케라틴함유 : 탄력유지, 수분차단 지속적으로사멸, 보충 입안, 위의내면, 피부 13

flattened cells basement membrane (a) Lining of the lungs (simple epithelium) cilia dead cells flattened dying cells mucus differentiating cells mucusproducing cells (b) Lining of the trachea (simple epithelium) basement membrane (c) Skin epidermis (stratified epithelium) dividing cells basement membrane Copyright 2011 Pearson Education, Inc.

분비선 (glands): 세포외부로많은양의물질분비 특수화된상피세포로구성 분류 기관계의배세포 : 단세포성으로점액분비 땀샘, 침샘, 유선, 호르몬분비선 : 다세포성 외분비선 (exocrine gland): 비호르몬성물질을관이나통로를통해체강안이나표면에분비» 침샘, 소화효소 내분비선 (endocrine gland): 분비관이퇴화, 이웃하는모세혈관으로확산현상에의해분비» 호르몬 : 소량으로혈류를타고이동하여세포의활성을조절 15

결합조직 (connective tissues): 다양한구조, 기능 형태를유지하고다른조직들을결합시킴 결합조직세포들이분비한세포외물질 ( 콜라겐등 ) 에파묻힌형태로존재 3 종류 성긴결합조직 ( 가장풍부 ) 점성이있는유동액으로구성되며그안에섬유성단백질과콜라겐을분비하는세포로구성» 결합, 지지역할을하며간조직같이내부골격을이룬다» 상피조직과의결합으로피부막, 점막층을이룬다 조밀결합조직 골격, 근육을연결시키는힘줄, 인대» 콜라겐섬유 16

특수결합조직 연골, 골, 지방, 혈액, 림프» 연골세포 (cartilage) 는콜라겐분비 - 유연하고저항성을가짐,» 골 (bone)- 인산칼슘의침착 - 단단함» 지방세포 (adipose tissue)- 장기간에너지저장, 체온조절의단열재역할» 혈액과림프 (blood &lymph)- 세포외액으로구성된액체 - 적혈구, 백혈구, 혈소판이외액인혈장에혼탁, 림프는모세혈관에서새어나온체액으로구성 19

근육조직 : 수축기능 자극을받으면수축, 수동적이완 3 종류 골격근 (skeletal muscle) 골격을움직이는근육, 의지적으로조절 심근 (cardiac muscle) 심장을이루는근육, 자율적 ( 무의식적 ) 틈결합 (gap junction) 으로연결되어전기신호에의해전체가협동적으로수축, 이완 민무늬근 (smooth muscle) 소화관벽, 자궁, 방광, 큰혈관등에분포하는근육조직 무의식적 24

신경조직 (nerve tissue): 전기적신호를전달하는데특수화됨 뇌, 척수와이로부터나온온몸에분포하는신경 2 가지세포로구성 뉴런 (neuron): 신경세포 전기적신호를발생시키고전달하게끔특수화 교세포 (glial cell) 뉴런을감싸고지지, 보호 ( 절연체역할 ) 세포간질액의성분을조절하여뉴런의최저기능상태유지 26

기관이란? 2 개이상의상호작용하는조직형태를가짐 방광, 혈관 : 내면은결합조직과상피조직으로구성 내분비계등 : 상피, 근육, 기타특수화된조직 소화기계등 : 결합조직, 상피조직, 근조직, 신경조직 피부도기관 감각기능담당 감염에대한장벽, 수분소실방지 체온유지 ( 체열발산, 유지 ) 28

상피조직, 결합 ( 결체 ) 조직, 신경, 근육 상피조직 ( 표피 )» 각질층 : 죽은세포층으로보호층 - 피부의탄성, 질김, 방수» 살아있는표피세포층 진피층 : 결합조직» 소동맥 : 체온조절시수축 ( 체온높일때 ), 팽창 ( 체온낮출때 )» 뉴런 : 피부의자극전달» 림프관 : 진피속의세포외액을모아비운다» 특수화된표피조직 : 모낭 ( 모발을생성하는단백질분비 - 작은근육이분포하여털을세움 ),» 상피조직에서유래한분비선 - 땀샘 ( 수분분비선 - 체온조절 ), 피지선 ( 세붐이란기름기분비 - 피부보호 ) 29

근육조직 : 소동맥벽, 모낭에부착된근육 지방조직 : 진피아래결합조직에의해생성» 체온유지, 에너지저장소 30

hair shaft sebaceous gland capillary bed dead cell layer living epidermal cells sensory nerve endings pore epidermis dermis hair follicle arterioles venules subdermal connective and adipose tissue lymph vessels muscle (pulls hair upright) sweat gland Copyright 2011 Pearson Education, Inc.

기관계 : 2 개이상의기관들로구성 함께일하며공통된기능수행 입, 식도, 위, 창자, 간, 췌장 척추동물의중요한기관계와기능 표 31-1 순환기계, 면역계, 소화기계, 비뇨기계, 호흡기계, 내분비계, 신경계, 근육계, 골격계, 생식계 32