Мышечный способ движения у кого

Подробное решение параграф §32 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017

Рассмотрите рис. 116 — 122. Какие органы и органеллы обеспечивают движение организмов? Какое строение имеет мышечная ткань? Какими свойствами обладает мышечная ткань?

Органоиды движения. Клетки могут перемещаться при помощи специализированных органоидов, к которым относятся реснички и жгутики. Реснички клеток всегда многочисленны (у простейших их количество исчисляется сотнями и тысячами), а длина составляет 10–15 мкм. Жгутиков же чаще всего 1–8, длина их – 20–50 мкм. Строение ресничек и жгутиков как у растительных, так и животных клеток сходно. Под электронным микроскопом обнаружено, что по всей длине их проходят микротрубочки. Две из них располагаются в центре, а вокруг них по периферии лежат еще 9 пар микротрубочек. Вся эта структура покрыта цитоплазматической мембраной, являющейся продолжением клеточной мембраны. Движение жгутиков и ресничек обеспечивает не только передвижение клеток в пространстве, но и перемещение различных веществ на поверхности клеток, а также попадание пищевых частиц в клетку. У основания ресничек и жгутиков находятся базальные тельца, которые тоже состоят из микротрубочек. Предполагают, что базальные тельца являются центром формирования микротрубочек жгутиков и ресничек. Базальные тельца, в свою очередь, нередко происходят из клеточного центра.

Большое количество одноклеточных организмов и некоторые клетки многоклеточных не имеют специальных органоидов движения и передвигаются при помощи псевдоподий (ложноножек). Передвижение при помощи псевдоподий получило название амебоидного движения. В основе его лежит движение молекул особых белков, называемых сократимыми.

По строению мышечные клетки напоминают другие клетки организма, но отличаются от них формой. Каждая мышечная клетка подобна волокну, длина которого может достигать 20 см. Поэтому часто мышечную клетку называют мышечным волокном.

Характерной особенностью мышечных клеток (волокон) является присутствие в них больших количеств белковых структур, которые называются миофибриллами и сокращаются при раздражении клетки. Каждая миофибрилла состоит из коротких белковых волокон, называемых микрофиламенты. В свою очередь, микрофиламенты подразделяются на тонкие актиновые и более толстые миозиновые волокна. Сокращение происходит в ответ на нервное раздражение, которое передается к мышце от двигательной концевой пластинки по нервному отростку посредством нейромедиатора – ацетилхолина.

В соответствии со строением и выполняемыми функциями, выделяют две разновидности мышечной ткани: гладкая и поперечнополосатая.

Основными свойствами мышечной ткани является возбудимость и сократимость. Эти свойства мышечной ткани определяют ее основную функцию – обеспечение двигательных реакций организма.

Вопросы и задания

1. Какие способы передвижения характерны для простейших?

Амёбоидное движение характерно для простейших, образующих ложно —

ножки – временные выросты цитоплазмы, в которые постепенно перетекает

2. Что такое тропизмы и настии? Приведите примеры тропизмов и настий, соединяющих реснички друг с другом.

Движения многоклеточных растений. Движения растений связаны с ростом их органов в определённом направлении. Такие ростовые движения называют тропизмами (от греч. tropos – поворот, направление). Их причиной служит направленно действующий на тот или иной орган растения раздражитель: свет, влага, химическое вещество и т. п. Тропизмы бывают положительными и отрицательными, и в зависимости от характера раздражителя различают разные виды ростовых движений. Например, побег растения проявляет положительный фототропизм, т.е. растёт по направлению к свету, а корень – отрицательный фототропизм.

Растения реагируют также на гравитационное поле Земли. Например, зародышевый корень семени растёт вертикально вниз, в почву (положительный геотропизм), а побег – вертикально вверх от поверхности земли (отрицательный геотропизм).

Кроме тропизмов у растений наблюдаются движения иного типа – настии (от греч. nastos – уплотнённый). Они возникают при действии ненаправленных раздражителей, например сотрясения или температуры. Так, если прикоснуться к листьям мимозы стыдливой, они быстро складываются в продольном направлении и опускаются вниз (сейсмонастия). Цветки тюльпана открываются и закрываются в ответ на изменение температуры (термонастия).

3. Чем представлены мышечные системы многоклеточных животных?

Мышцы кишечнополостных представлены сократительными волоконцами, расположенными внутри клеток. Мышечная система кольчатых червей образована кожно — мускульным мешком, состоящим из кольцевых и продольных слоёв мышц, соединённых с кожей и щетинками. Мышечная система членистоногих состоит из отдельных мышц, прикреплённых изнутри к хитиновому покрову, поэтому их движения разнообразны. Одним из наиболее сложных движений является полёт насекомых. Например, летательный аппарат комнатной мухи образован одной парой крыльев, соединённых со спинной и боковой сторонами груди. Движение крыльев обеспечивают летательные мышцы, непосредственно с ними не связанные. Попеременно сокращая продольные и спинно — брюшные летательные мышцы, муха изменяет форму своей груди, что вызывает перемещения крыльев вверх и вниз. Амплитуда этих изменений невелика, но летательные мышцы сокращаются настолько быстро, что частота взмахов крыльев мухи достигает 200 в одну секунду.

Мышечная система позвоночных животных составляет в среднем 1/3 массы тела (у человека до 44%). Она связана с костями скелета, поэтому называется скелетной мускулатурой.

4. Охарактеризуйте основные способы мышечного движения беспозвоночных и позвоночных животных. Ответ проиллюстрируйте примерами.

Типы передвижения животных.

1. Амебоидное движение

Амебоидное движение присуще корненожкам и некоторым отдельным клеткам многоклеточных животных (например – лейкоцитам крови) . Пока у биологов нет единого мнения о том, что является причиной амебоидного движения. У клетки образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и форма самой клетки

2. Движения при помощи жгутиков и ресничек.

Движения при помощи жгутиков и ресничек характерно не только для жгутиконосцев и инфузорий, оно присуще некоторым многоклеточным животным и их личинкам. У высокоорганизованных животных клетки, имеющие жгутики или реснички, встречаются в дыхательной, пищеварительной, половой системах.

Строение всех жгутиков и ресничек практически одинаково. Вращаясь или взмахивая, жгутики и реснички создают движущую силу и закручивают тело вокруг собственной оси. Увеличение числа ресничек убыстряет передвижение. Такой способ движения свойствен обычно мелким беспозвоночным животным, обитающим в водной среде.

Но есть еще большая группа животных. А как передвигаются они.

3. Движение с помощью мышц.

Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Характерно для беспозвоночных и позвоночных животных.

Любое движение – это очень сложная, но слаженная деятельность больших групп мышц и биологических, химических, физических процессов в организме.

Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани – способность сокращаться. За счет сокращения мышц и осуществляется движение.

У круглых червей поочередное сокращение продольных мышц вызывает характерные изгибы тела. За счет этих телодвижений червь двигается вперед.

Кольчатые черви освоили новые способы движения в связи с тем, что в их мускулатуре, помимо продольных мышц, появились поперечные мышцы. Поочередно сокращая поперечные и продольные мышцы, червь, используя щетинки на сегментах тела, раздвигает частички почвы и движется вперед.

Пиявки освоили шагающие движения, используя для прикрепления присоски. У представителей класса Гидроидные передвижение происходит “шагами”.

У круглых и кольчатых червей кожно — мускульный мешок взаимодействует с заключенной в нем жидкостью (гидроскелет) .

Брюхоногие моллюски двигаются благодаря волнам сокращения, пробегающим по подошве ноги. Обильно выделяемая слизь облегчает скольжение и ускоряет движение. Двустворчатые моллюски двигаются с помощью мускулистой ноги, а головоногие освоили реактивный способ передвижения, выталкивая воду из мантийной полости.

Членистоногих отличает наружный скелет.

Многие ракообразные для передвижения по грунту используют ходильные ноги, а для плавания им служит либо хвостовой плавник, либо плавательные ноги. Любой из этих способов передвижения возможен при наличии хорошо развитой мускулатуры и подвижном сочленении конечностей с туловищем.

Паукообразные передвигаются на ходильных ножках, а мелкие пауки, образующие паутину, могут перемещаться с помощью ветра.

У большинства членистоногих специальными органами передвижения служат не только ноги, но и (в зависимости от систематической принадлежности) другие образования, например крылья у насекомых. У кузнечиков с низкой частотой биения крыльев мышцы прикрепляются к их основаниям.

Короткие конечности пресмыкающихся, расположенные по бокам туловища, не поднимают тело высоко над землей, и оно волочится по земле.

5. Какое строение имеет скелетная мышца? Опишите процесс мышечного сокращения. Какую роль в нём играет центральная нервная система?

Скелетная мышца имеет расширенную часть – брюшко и сухожилия, с помощью которых она крепится к костям или другим органам, например коже. Снаружи мышца покрыта оболочкой из соединительной ткани, внутри имеются собранные в пучки мышечные волокна – многоядерные клетки, которые пронизаны кровеносными сосудами и нервами. Каждое мышечное волокно содержит миофибриллы (от греч. myos – мышца), состоящие из сократительных белков миозина и актина.

Сокращение мышечных волокон происходит под влиянием нервных импульсов, поступающих от двигательных нейронов центральной нервной системы. При этом происходит втягивание более тонких нитей актина между толстыми нитями миозина, что ведёт к укорачиванию и напряжению мышечных волокон и, следовательно, всей мышцы. Для мышечного сокращения необходимо присутствие ионов Са2+ и молекул АТФ – источника энергии. Координация мышечных движений у позвоночных животных, в том числе и человека, осуществляется высшими двигательными центрами, расположенными в больших полушариях головного мозга. Благодаря координации достигается согласованная работа скелетных мышц. Например, при сокращении двуглавой мышцы плеча, сгибающей руку человека в локтевом суставе, трёхглавая мышца плеча, выполняющая функцию разгибателя руки, расслаблена.

6. Объясните, почему стояние на месте более утомительно, чем умеренная ходьба.

При выполнении статической работы происходит напряжение всех мышечных волокон, что приводит к сдавлению кровеносных сосудов, проходящих в толще мышцы. При выполнении динамической работы мышцы сокращаются попеременно, а значит, питание их нарушается не так сильно и с меньшей скоростью накапливаются продукты обмена.

7. Что такое мышечное утомление? Каковы его основные причины?

Временное понижение работоспособности скелетных мышц, наступающее в результате работы и исчезающее после отдыха, называют мышечным утомлением. Причинами наступления мышечного утомления могут быть процессы, происходящие как в самих скелетных мышцах (накопление продуктов обмена – молочной, фосфорной кислот; уменьшение энергетических запасов), так и утомление нервных центров, управляющих их работой.

8. По муляжу торса человека выясните, какие мышцы входят в состав скелетной мускулатуры человека. Перечертите в тетрадь и заполните таблицу.

Источник

Интегрированный урок (биология, физика, информатика) «Способы передвижения животных. Полости тела»

Цели:

рассмотреть понятие “движение” как информационный объект.
познакомить учащихся с основными типами движения животных; показать эволюционное направление в изменении способов движения;
сформировать представление о полости тела, ее видах и значении, об эволюционном направлении в изменении типа полостей тела животных; повторить понятия равномерно и неравномерного движения “движения”;
формировать навыки исследовательской работы.

Оборудование: таблицы с изображениями разных групп животных, компьютер, мультимедийный проектор, презентация, натуральные объекты.

Тип урока: изучение нового материала

Ход урока

I. Организация начала урока

II. Изучение нового материала

1. Актуализация знаний

Движение – это основа всего живого на земле.

Также движение, как ни странно, является одной из основ в информационных процессах. Ярким примером значимости движения в информатике, а информатика как известно- это наука изучающая информационные процессы, является формирование анимации с использованием информационных технологий. Например, создание презентации в программной среде Power Point, основывается на анимировании слайдов- страниц и содержащихся в ней объектов: текст, картинки, схемы и т.д. Анимация – это объекты приведённые в движение с использованием программных средств. Посмотрите, как можно интересно представить информацию, используя возможность программы приводить объекты в движение. Приложение №1. Если вы обратили внимание в движение приведено не только появление слайда, но и объекты на нём. Приложение №2.

Также на основе движения основываются правила создания анимированных рисунков, например в программе Macromedia Flah.

Такая динамика объекта возможна благодаря различным видам движения, которые может предоставить нам программное средство (например, Macromedia Flah). Зная различные способы движения и передвижения, учёные создают компьютерные модели и проводят исследования не на живых организмах, а на их компьютерной модели. Физики исследуют физические процессы на моделях, которые построены на основе движения.

Человек живёт в мире различных движений. Вспомним

что называется механическим движением?
почему нужно указывать, относительно каких тел движется тело?
что такое траектория движения?
что называют путём ,пройденным телом?
какое движение называют равномерным, неравномерным? Приведите примеры.
как определить путь, пройденный телом при равномерном движении, если известны скорость и время? При неравномерном?
назовите основные единицы измерения скорости, времени, пройденного пути.

2) составление опорного конспекта по повторению.

3) решение задачи: определите скорость змеи, если за 15 мин она проползает 2 км.

Мир живой природы находится в непрерывном движении. Двигаются стада или стаи животных, отдельные организмы, двигаются бактерии и простейшие в капле воды. Растения поворачивают свои листья к солнцу, всё живое растёт. Способы движения за миллиарды лет прошли долгий путь эволюции

2. Теоретический материал

Движение — одно из основных свойств живых организмов. Несмотря на многообразие существующих активных способов передвижения, их можно разделить на 3 основных типа: Приложение № 6 (Презентация сопровождает объяснение нового материала)

Амебоидное движение.
Движения при помощи жгутиков и ресничек.
Движение с помощью мышц

I. Типы передвижения животных.

1. Амебоидное движение

Амебоидное движение присуще корненожкам и некоторым отдельным клеткам многоклеточных животных (например — лейкоцитам крови). Пока у биологов нет единого мнения о том, что является причиной амебоидного движения. У клетки образуются выросты цитоплазмы, число и величина которых постоянно меняются, как меняется и форма самой клетки

2. Движения при помощи жгутиков и ресничек.

Но есть еще большая группа животных. А как передвигаются они.

3. Движение с помощью мышц.

Движение с помощью мышц осуществляется у многоклеточных животных. Характерно для беспозвоночных и позвоночных животных.

Любое движение — это очень сложная, но слаженная деятельность больших групп мышц и биологических, химических, физических процессов в организме.

Мышцы образованы мышечной тканью. Главная особенность мышечной ткани — способность сокращаться. За счет сокращения мышц и осуществляется движение.

У круглых и кольчатых червей кожно-мускульный мешок взаимодействует с заключенной в нем жидкостью (гидроскелет).

Членистоногих отличает наружный скелет.

Рыбы

Учитель физики: давайте поговорим о плавании тел с точки зрения физики.

Какие силы действуют на тело, находящееся в жидкости?
Каково направление этих сил?
При каком условии тело, находящееся в жидкости тонет, плавает , всплывает?

Демонстрационный опыт с картофелиной и солёной водой, показывающий три условия плавания тел.

Как зависит глубина погружения в жидкость плавающего тела от его плотности? (демонстрационный опыт с водой, подсолнечным маслом и телами различной плотности)
Почему водные животные не нуждаются в прочных скелетах?
Какую роль у рыб играет плавательный пузырь?
Как регулируют глубину погружения киты?
Работа в группах: проведение опытов на различные условия плавания тел ( с определением силы тяжести и Архимедовой силы)

— Обсуждение результатов опытов, составление опорного конспекта

Мощные мускулы идут вдоль тела, по обеим сторонам позвоночника. Эти боковые мышцы не сплошные, а состоят из отдельных пластинок мышечных отрезков, или сегментов, которые идут один позади другого и разделены между собой тонкими волокнистыми прослойками (при варке эти прослойки разрушаются, и тогда вареное мясо легко распадается на отдельные сегменты). Число сегментов соответствует числу позвонков. Когда в каком-нибудь сегменте сокращаются соответствующие мышечные волокна, то они тянут позвонки в свою сторону, и позвоночник изгибается; если же сокращаются мышцы на противоположном боку, то и позвоночник изгибается в другую сторону. Таким образом, и скелет рыбы, и одевающая его мускулатура имеют метамерное строение, т. е. состоят из повторяющихся однородных между собой частей — позвонков и мышечных сегментов. Мышцы обеспечивают движения плавников, челюстей и жаберных крышек. В связи с плаванием наиболее развиты мышцы спины и хвоста.

— Сильная мускулатура и твердый гибкий позвоночник обусловливают способность рыбы к быстрому перемещению в воде.

Земноводные

по сравнению с рыбами у земноводных только часть туловищной мускулатуры сохраняет сегментированное лентовидное строение, развиваются специализированные мышцы. У лягушки, например, более 350 мускулов. Наиболее крупные и мощные из них связаны со свободными конечностями.

Пресмыкающиеся

Волнообразные изгибания тела — самый распространенный способ ползания змей. Спокойно ползущая змея — удивительно красивое и завораживающее зрелище. Кажется, ничего не происходит. Движения почти незаметны. Тело вроде бы неподвижно лежит и в то же время быстро перетекает. Ощущение легкости передвижения змеи обманчиво. В ее удивительно сильном теле синхронно и размеренно работает множество мускулов, точно и плавно переносящих тело. Каждая соприкасающаяся с землей точка тела поочередно оказывается в фазе то опоры, то толчка, то переноса вперед. И так постоянно: опора-толчок-перенос, опора-толчок-перенос. Чем длиннее тело, тем больше изгибов и тем стремительнее движение. Поэтому в ходе эволюции тело змей все удлинялось и удлинялось. Число позвонков у змей может достигать 435 (у человека, для сравнения, всего 32-33).

Ползание змей может быть достаточно стремительным. Однако даже самые быстрые змеи редко развивают скорость, превышающую 8 км/ч. Рекорд скорости ползания — 16-19 км/ч, и принадлежит он черной мамбе.

Существуют еще прямолинейный, или гусеничный способ ползания, и прерывистый ход по песку.

На суше движения крокодила менее быстры и проворны, чем его движения в воде, где он превосходно плавает и ныряет. Его длинный и мускулистый хвост сдавлен с боков и служит хорошим рулевым веслом, а пальцы на задних ногах связаны между собой плавательной перепонкой. Кроме того, вода облегчает и вес тела этого грузного животного, одетого кожным панцирем из роговых щитков и чешуй, которые расположены продольными и поперечными рядами.

Когда птица колибри как бы останавливается (зависает) в воздухе у цветка, ее крылья совершают 50-80 взмахов в секунду.

Птицы

Наиболее развиты (до 25% от массы птицы) мышцы, двигающие крыльями. Наиболее развиты у птиц большие грудные мышцы, опускающие крылья, которые составляют 50% массы всей мускулатуры. Поднимают крылья подключичные мышцы, которые также хорошо развиты и расположены под большими грудными. Сильно развиты у птиц мускулы задних конечностей и шеи.

Млекопитающие

Мышечная система млекопитающих достигает исключительного развития и сложности, насчитывает несколько сот мышц. Наиболее развиты мышцы конечностей и туловища, что связано с характером передвижения. Сильно развиты мышцы нижней челюсти, жевательные мышцы, а также диафрагма. Это куполообразная мышца, отграничивающая брюшную полость от грудной. Ее роль заключается в изменении грудной полости, что связано с актом дыхания. Значительно развита подкожная мускулатура, приводящая в движение отдельные участки кожи. На лице она представлена мимической мускулатурой, особенно развитой у приматов.

3. Движение с помощью мышц. Лабораторную работу по теме “Изучение способа передвижения животных”, учащиеся выполняют с использованием 3-5 животных из уголка живой природы, можно заменить демонстрацией)

4. Значение движения (Доклад ученика)

5. Полости тела. (Рассказ учителя биологии)

Полостью тела беспозвоночных и позвоночных животных называют пространство, расположенное между стенками тела и внутренними органами. Впервые полость тела возникает у круглых червей. Полость тела круглых червей называют первичной, она заполнена полостной жидкостью, которая не только поддерживает и сохраняет форму тела, но и выполняет функцию транспортировки питательных веществ в организме, в ней также накапливаются ненужные продукты жизнедеятельности. Внутренние органы круглых червей свободно омываются полостной жидкостью.

Полость тела кольчатых червей так же, как и у круглых, простирается от переднего конца тела до заднего. У кольчатых она поделена поперечными перегородками на отдельные сегменты, а каждый сегмент, в свою очередь, поделен еще на две половины. В каждом сегменте имеется полость тела, заполненная полостной жидкостью, но в отличие от первичной она отграничена от внутренних органов и от стенок тела оболочкой, состоящей из слоя эпителиальных клеток. Такая полость, в которой пищеварительная, выделительная, нервная, кровеносная системы и внутренние стенки тела не омываются полостной жидкостью и отделены от нее стенками, состоящими из одного слоя эпителиальных клеток, называется вторичной полостью тела.

У всех хордовых полость тела вторичная. В отличие от кольчатых червей вторичная полость тела хордовых не содержит полостной жидкости, и внутренние органы свободно располагаются в полости.

6. Полости тела. (Рассказ учителя биологии)

Полостью тела беспозвоночных и позвоночных животных называют пространство, расположенное между стенками тела и внутренними органами. Впервые полость тела возникает у круглых червей. Полость тела круглых червей называют первичной, она заполнена полостной жидкостью, которая не только поддерживает и сохраняет форму тела, но и выполняет функцию транспортировки питательных веществ в организме, в ней также накапливаются ненужные продукты жизнедеятельности. Внутренние органы круглых червей свободно омываются полостной жидкостью.

IV. Закрепление знаний

1. Работа по карточкам и составление схемы.

1. Как могут двигаться позвоночные животные? (Работа по схеме. Схема составляется на доске с использованием раздаточного материала: карточки с изображением различных животных: (Рыбы, Земноводные, Пресмыкающиеся, Птицы, Млекопитающие)).

Почему нельзя утверждать, что существует универсальный способ движения в любой среде обитания?

2. Фронтальная беседа.

1.Дайте объяснение, почему амебоидное движение считают “невыгодным”.

2. В чем преимущества движения с помощью ресничек и жгутиков по сравнению с амебоидным движением

3. Какие способы передвижения животных могут использоваться только в водной среде, а какие – в различных?

4. Почему нельзя утверждать, что существует универсальный способ движения в любой среде обитания?

V. Итог урока

1. Рефлексия

Что нового вы узнали на уроке? Какие основные способы передвижения живых организмов вы запомнили? Пригодится ли знание способов передвижения в информатике? В физике? Приведите примеры?

VI. Домашние задание

Изучить § 38, ответить на вопросы в конце параграфа.

Заполнение таблицы (с использованием дополнительной литературы):

Систематические группы, представители	Способ передвижения
Класс Гидроидные	Передвижение “шагами”
Медуза – корнерот	Движение за счет сокращения мускульных волокон
Молочная планария	Передвигается с помощью ресничек
Большой прудовик	Движение осуществляется сокращением мускулатуры ноги – ползание плавное и медленное
Отряд Черепахи	Ползает, плавают хорошо и ловко рассекая воду своими ластам
Дикобраз поркупин	Благодаря длинным и острым когтям хоть и медленно и неуклюже, но уверенно лазит по деревьям
Кит	Плавает быстро и ловко (ласты — широки, толсты на передней части выпуклы, а на задней — сильно вогнуты, хвост)

(Образцы таблицы раздать детям на заранее заготовленных карточках)

Источник