Газообмен животных
■ 1. Зачем нужен газообмен? Вы уже знаете, что большинство животных относится к аэробным (31.2, с. 124). Для их жизнедеятельности нужен кислород. Он используется при высвобождении энергии органических веществ, которые разлагаются до неорганических, в частности к углекислого газа. Итак, большинству животных надо транспортировать кислород из среды к клеткам тела, а углекислый газ – от клеток тела наружу.
■ 2. Чем газообмен отличается от дыхания? На первый взгляд, эти два понятия являются подобными, однако нужно научиться их различать. Газообмен – это обмен тела животного кислородом и углекислым газом с окружающей средой. Дыхание – это биохимический процесс, происходящий в клетках, точнее, в митохондриях (органеллах клеток; 3.3, с.14). Дыхание – это превращение сложных органических молекул под действием кислорода на воду и углекислый газ с выделением значительного количества энергии. Эта энергия накапливается в специальных молекулах.
К сожалению, представление о газообмен и дыхания в значительной степени перепутаны. Например, систему, функцией которой является газообмен, называют дыхательной. В быту дыханием называют и газообмен, и перемещения воздуха воздухоносных путей дыхательной системы, а также движения животных, обеспечивающих газообмен. Но мы будем принимать эти слова именно в указанных выше значениях.
■ 3. Газообмен водных животных. В небольших по размеру животных, например планария или гидра из воображаемого ставка, газообмен осуществляется через покровы. Если животное мелкая, то такое перемещение газов может полностью обеспечить все его потребности кислород будет поступать к телу, а углекислый газ – выходить наружу.
Почему во время газообмена газы переходят туда, куда нужно организму? Через проницаемую для них препятствие газы переходят оттуда, где их больше, туда, где их меньше (35.1).
Для крупных животных газообмена через поверхность тела мало, и в них появляется специальная система газообмена. В водных животных – это жабры (35.2, с. 140) – разрастание покровов, в которых хорошо развита
транспортная система. Газообмен происходит между окружающей средой и транспортной веществом (например, кровью). Жабры есть и у некоторых взрослых амфибий, повторно вернулись к жизни в воде.
■ 4. Газообмен наземных животных. Существуют наземные животные, дышащие жабрами? Да, но их жизнь ограничена влажной средой. Мокрицы (см. Табл. 11.1, с. 46) обитают во влажных тайниках, а пальмовый вор (тропический рак- отшельник), что дышит жабрами на суше, активный преимущественно ночью.
В большинстве наземных животных возникают специализированные органы газообмена с воздухом. В них газообмен также происходит через влажную поверхность. Именно поэтому эти органы имеют вид камер или ходов, где поддерживается высокая влажность. К ним относятся легкие и трахеи.
Легкие могут иметь разное происхождение у разных групп (353,35.4). Они обычно имеют вид одной или нескольких ячеек, в которых ведут отверстия или достаточно сложно построенные воздухоносные пути. В брюхоногих моллюсков легкое имеет вид мешочка, открывающуюся наружу отверстием в верхней части тела у устья раковины (35.3). В паукообразных в середине легкие часто является книжкоподибни выросты, увеличивающие поверхность газообмена (35.4).
Парные легкие позвоночных образуются как выпячивание передней части пищевода. Они появились еще в рыб как орган газообмена
с воздухом из воды и пригодились во время заселения суши. В амфибий, для которых большое значение имеет газообмен через кожу, легкие простые по своему строению (355).
В полностью наземных позвоночных дыхательная система усложняется. Возникают сложные воздухоносные пути, в которых воздух охлаждается или нагревается и увлажняется. Усложняется и внутреннее строение легких. В легких рептилий появляются перегородки, увеличивающие поверхность газообмена. В легких млекопитающих образуется множество ячеек – альвеол.
Эффективность газообмена в легких птиц повысилась иначе, чем у млекопитающих. Благодаря наличию системы воздушных пузырей птицы обеспечивают непрерывный поток свежего воздуха через легкие (35.6).
Особыми являются органы газообмена насекомых – трахеи. Они имеют вид трубочек, разветвляются в теле. Трахеями кислород поступает ко всем органам и тканям. Трахеи открываются парными отверстиями на сегментах тела насекомого (35.7).
Дыхательная система является для газообмена у крупных животных. В мелких животных газообмен осуществляется через покровы. В водных организмов дыхательная система – это жабры различного строения и происхождения. У наземных животных возникают легкие или трахеи.
1. Как вы считаете, почему легкое моллюсков имеет более простое строение, чем у пауков?
2. Объясните, почему с выходом на сушу у позвоночных животных жабры превратились в легкие.
3. Почему у амфибий форуме воздухоносных путей, а у рептилий, птиц и млекопитающих они хорошо развиты?
4 *. Рассмотрите схему двойного дыхания птиц ^ 35.6, 35.8). Попробуйте объяснить, почему в легких птиц всегда есть насыщенный кислородом воздух.
■ 5. Двойное дыхание птиц. Совершенную систему газообмена имеют птицы (35.6, 35.8). их легкие относительно небольшие и не растягиваются. Зато они связаны бронхами с системой воздушных пузырей (три передних и четыре задних), которые способны изменять свой объем. Во время вдоха пузыри наполняются, причем в передние пузыри воздуха проходит через легкие, а в задние – поступает напрямую. Во время выдоха свежий воздух из задних пузырей проходит через легкие, а из передних – выходит наружу. То есть как на вдохе, так и на выдохе через легкие проходит поток свежего воздуха. Эффективность обмена газов в легких птиц выше, чем в любой другой группы животных.
■ 6. Изменение способа газообмена в течение жизни. Вы уже знаете, что в головастиков газообмен обеспечивают жабры, а у взрослых бесхвостых амфибий – легкие. Это не единственный пример. Личинки стрекоз, однодневок и других насекомых, развивающихся в воде, имеют трахейные жабры. Это тонкие листовидные выросты тела, куда заходят трахеи, не открываются отверстием наружу (35.9). Газообмен происходит через их стенку.
Изменение органа газообмена может происходить и у взрослых особей. Например, болотные черепахи (см. Табл. 24.1, с. 95) при нормальных условиях дышат легкими. Во время зимовки в воде газообмен в них происходит через слизистые оболочки ротовой полости и клоаки.
Источник
Реферат «Дыхание животных»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Сретенская средняя общеобразовательная школа»
Выполнил ученик 6 класса
Плотников Андрей Сергеевич
Симонова Галина Ивановна
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ . 4
1. Происхождение названия . 4
2. География и гидрология 4
3. Реки, впадающие в Обву . 4
4. Животный и растительный мир
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . 6
ВВЕДЕНИЕ
Любой живой организм обладает признаками живого: питание, дыхание, размножение, рост и развитие, выделение, движение.
Мне стала интересна тема дыхание животных: как работает их система дыхания, какие органы входят в её состав, какие типы дыхания существуют в мире живых организмов.
Цель исследования – расширить свои знания о дыхании представителей царства Животные.
· 1. Изучить различные типы дыхания животных.
· 2 .Выяснить особенности и значимость дыхания у животных разных групп.
· 3.Познакомиться со строением дыхательной системы.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
1. Определение термина «дыхание»
Дыхание – совокупность протекающих в организме физико – лееческих и физиологических процессов, в ходе которых обеспечивается поступление кислорода и удаление углекислого газа, а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности. [1]
Большинство организмов (аэробы) используют для дыхания кислород воздуха. Меньшинство (анаэробы) получают необходимый для жизни кислород путем расщепления органических соединений, содержащих кислород, т.е. в ходе брожения.
Анаэробы – организмы, способные жить в бескислородной среде (бактерии, ресничные инфузории, некоторые черви и моллюски); аэробы – организмы способные жить лишь в среде, содержащий свободный молекулярный кислород (почти все животные и растения).
2. Типы дыхания
По способу дыхания и строению дыхательного аппарата у животных выделяют 4 типа дыхания: клеточное, жаберное, трахейное, легочное.
Организмы – одноклеточные животные (амёба, эвглена зелёная, инфузория туфелька); кишечнополостные (медузы, коралловые полипы); некоторые черви.
Процесс – одноклеточные организмы поглощают растворённый в воде кислород всей поверхностью тела. Образующийся в результате дыхания углекислый газ выделяется наружу также через всю поверхность тела.
Организмы – многие водные обитатели (рыбы, раки, моллюски)
Процесс – Рыбы дышат кислородом, растворённым в воде, с помощью особых разветвлённых кожных выростов, которые называются жабры. Из воды, которая омывает жабры, в кровь поступает кислород, а из крови в воду удаляется углекислый газ.
Различают внутренние и наружные жабры.
Организмы – класс Насекомые (жуки, бабочки, кузнечики, мухи)
Процесс – В каждом сегменте тела насекомого имеется пара дыхалец-отверстий, от которых внутрь отходят ветвящиеся трубочки-трахеи. По этим трахеям в клетки тела насекомого поступает воздух богатый кислородом.
Организмы – Земноводные (саламандры, лягушки)
Процесс – Лёгкие земноводных развиты слабо, поэтому дополнительный газообмен осуществляется через влажную кожу. В тонкой коже земноводных много желёз, которые выделяют слизь. Благодаря слизи на поверхности кожи создаётся жидкостная плёнка, в которой растворяется атмосферный кислород и, благодаря чему, возможно дыхание через кожу.
( учебник стр 76)
Организмы – наземные позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери, человек)
Процесс – Лёгкие имеют вид ячеистых мешков. В каждом лёгком (левое и правое) очень сильно разветвляются бронхи, которые оканчиваются многочисленными лёгочными пузырьками. Каждый лёгочный пузырёк оплетён сетью кровеносных сосудов. Из лёгочного пузырька кислород воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови в воздух.
3. Особенности дыхания животных разных групп
Дыханием называют совокупность процессов обеспечивающих в организме потребление кислорода и выделение углекислого газа.
Различают внешнее и внутреннее дыхание.
Внешнее дыхание обеспечивает обмен газами между организмом и внешней средой; внутреннее дыхание – потребление кислорода и выделение углекислого газа в тканях и клетках организма.
У мелких организмов, толщина тела которых не превышает 1 мм, дыхание осуществляется всей поверхностью тела путем прямого РУииионного обмена. У более крупных животных газы должны транспортироваться внутрь тела либо непосредственно (трахейная система насекомых), либо с помощью специальных транспортных средств (кровь, гемолимфа) после проникновения через внешние обменные мембраны (дыхательный эпителий). [2]
Ряд достаточно крупных животных не имеет специальных органов дыхания. У них обмен газами осуществляется через влажную кожу, снабженную большим количеством кровеносных сосудов (дождевой червь). У некоторых животных, обладающих специальными органами дыхания, в качестве дополнительного присутствует кожное дыхание. Например, у угрей, имеющих жабры, потребность в кислороде на 60% обеспечивается за счет кожного дыхания, у лягушек, имеющих легкие, 50% кислорода поступает через кожу, также и у водных улиток.
Специализированными органами дыхания в водной среде являются жабры, в наземно-воздушной — трахеи и легкие.
Жабры – вывернутые наружу тончайшие дыхательные поверхности, пронизанные большим количеством кровеносных сосудов; то есть жабры – это выпячивания. Наиболее эффективно они извлекают кислород из воды у рыб. В основе лежит явление противотока: кровь в капиллярах жаберных лепестков течет в направлении, противоположном току воды, которая омывает жабры.
Трахеи представляют собой заполненные воздухом тонкостенные, ветвящиеся, трубчатые впячивания внутрь тела. Они имеют внутри РУииальные ребра и почти не сжимаются. Сообщаются с окружающей средой через отверстия – дыхальца. Ответвления трахей (у насекомых) оплетают все внутренние органы, проникают внутрь некоторых видов лееток и обеспечивают газообмен тканей.
Принципиальное отличие трахейного дыхания от легочного и жаберного заключается в том, что при трахейном дыхании не участвует кровь, а при жаберном и легочном кислород и углекислый газ обязательно транспортируются кровью.
Легкие. Их дыхательные поверхности погружены в углубления тела, благодаря этому они защищены от высыхания. Различают два типа легких: диффузные и вентиляционные.
В диффузных легких газообмен осуществляется только путем диффузии. (Диффузия – явление, при котором происходит взаимное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого). [3] Такие легкие имеют относительно небольшие животные: легочные моллюски, скорпионы, пауки.
Вентиляционные легкие имеют только наземные позвоночные с большими размерами тела и интенсивным обменом веществ.
Усложнение строения легких происходит от земноводных до млекопитающих. Это связано с тем, что увеличивается площадь дыхательных поверхностей. Одновременно с увеличением дыхательной поверхности происходит совершенствование механизма вентиляции легких: начиная с пресмыкающихся он осуществляется за счет изменения объема грудной клетки, а у млекопитающих – и с участием диафрагмы. (Диафрагма – грудобрюшная перегородка, которая делить внутреннюю часть организма на грудную и брюшную полость).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе работы я пришел к следующим выводам:
1. Дыхание у животных определяется их способом жизни и осуществляется с помощью покровов, трахей, жабр и легких.
2. Основная функция дыхательной системы — газообмен с внешней средой: поступление кислорода и выделение углекислого газа.
3. Всем животным для процессов жизнедеятельности необходим кислород.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение №1 «Сравнительная характеристика органов дыхания»
Характерные особенности органов дыхания
Газообмен через всю поверхность тела. Специальные органы дыхания отсутствуют.
Внешние жабры (многощетинковые черви) и вся поверхность тела (малощетинковые черви, пиявки)
Жабры (двустворчатые, головоногие) и легкие (брюхоногие)
Жабры (ракообразные), трахеи и легкие (паукообразные), трахеи (насекомые)
Жабры. Дополнительные органы для дыхания: легкие (двоякодышащие рыбы), участки ротовой полости, глотки, кишечника, плавательный пузырь
Легкие ячеистые, жабры (у личинок), кожа (с большим количеством сосудов). Дыхательные пути: ноздри, рот, трахейно-гортанная камера
Легкие ячеистые. Дыхательные пути: ноздри, гортань, трахея, бронхи
Легкие губчатые. Дыхательные пути: ноздри, носовая полость, верхняя гортань, трахея, нижняя гортань с голосовым аппаратом, бронхи. Есть воздушные мешки.
Легкие альвеолярные. Дыхательные пути: ноздри, носовая полость, гортань с голосовым аппаратом, трахея, бронхи.
Приложение №2 «Типы дыхания»
А) трахейное дыхание
В) жаберное дыхание
Приложение №3 «Органы дыхания»
Скачано с www.znanio.ru
[1] Н.Ф.Реймерс. Основные биологические понятия и термины. Москва. 1988г.
[2] Н.Лемез, Л.Камлюк, Н.Лисов. Биология в экзаменационных вопросах и ответах. Справочник для учителей и абитуриентов. Москва. 1998г.
[3] А.В.Перышкин. Физика 7 класс. Москва. 2016г.
Источник
