PROTOZOTU ELPOŠANA
Vienšūņu osmoregulācija
Osmotiskā spiediena regulēšana ir aktuāla saldūdeņos dzīvojošajiem protistiem: viņi osmotiskā spiediena atšķirību rezultātā ir spiesti izvadīt lieko šķidrumu, kas pastāvīgi tiek piegādāts no ārpuses. Ūdens vienšūņu ķermenī nonāk arī pinocitozes un fagocitozes laikā. Osmotiskā spiediena regulēšanas funkciju veic īpaša organellu sistēma, ko sauc par kontraktilo vakuolu kompleksu. Šī struktūra veic arī ūdens apmaiņas un izvadīšanas funkciju, bet vielmaiņas produkti, piemēram, amonijs un oglekļa dioksīds, izkliedējas caur šūnu virsmu.
Kontrakcijas vakuolu komplekss sastāv no lielas sfēriskas vezikulas - pašas kontraktilās vakuolas - un daudzām membrānas pūslītēm vai caurulēm, kas to ieskauj; to kolekciju sauc par spongiomu. Kontrakcijas vakuolu kompleksa darbības mehānisms nav pilnībā izprotams. Jebkurā gadījumā ūdens ar izšķīdušām vielām no citoplazmas nonāk spongiomas caurulēs, bet no tām - kontraktilās vakuolas rezervuārā, no kurienes tas tiek izmests. Iespējams, ka, ūdenim un izšķīdušajām vielām pārvietojoties pa spongiomas caurulītēm, notiek jonu un citu vielu reabsorbcija. Saraušanās vakuola pora dažiem vienšūņiem ir pastāvīgs veidojums, citos tas veidojas no jauna ar katru ciklu. Vairumā gadījumu spongioma ir submikroskopisks veidojums, bet ciliātiem daļa no spongiomas ir gaismas mikroskopā skaidri redzamie aferentie (radiālie) kanāli, kuros atveras caurules. Izmantojot tos vienšūņus, kuri spēj izturēt ūdens sāļuma izmaiņas noteiktās robežās, ir pierādīts, ka kontraktilās vakuolas pulsācijas biežums ir atkarīgs no ārējā vidē esošā osmotiskā spiediena – jo zemāks tas ir, jo pulsācijas biežums ir lielāks. Čības ciliāti saldūdenī sarauj saraušanās vakuolu reizi 5-10 sekundēs, savukārt ik pēc 15 minūtēm no šūnas tiek izvadīts šķidruma tilpums, kas vienāds ar visa ķermeņa tilpumu. Lielākajai daļai vienšūņu ir raksturīga viena saraušanās vakuola klātbūtne, bet to var būt arī vairāk, piemēram, čības raksturo 2 kontraktilo vakuolu klātbūtne. Kontrakcijas vakuolu atrašanās vieta šūnā ir atšķirīga dažādas grupas vienšūņiem, savukārt vienšūņiem ar fiksētu ķermeņa formu tas ir nemainīgs.
Vienšūņiem, kas dzīvo osmotiskā līdzsvara apstākļos ar vidi, tas ir, jūras, bieži vien nav saraušanās vakuolu. Ja nav kontraktilā vakuola, izdalīšanās un ūdens apmaiņas funkcijas veic citoplazma.
Vienšūņu bezdzimuma pavairošana
Aseksuālu vairošanos (agamogoniju) vienšūņiem var attēlot ar monotomiju, palintomiju, daudzkārtēju dalīšanos (šizogonija) un pumpuru veidošanos (nevienlīdzīga binārā dalīšanās). Monotomija jeb līdzvērtīga binārā dalīšanās ir dalīšanās divās daļās, kā rezultātā veidojas divas identiskas meitas šūnas, un nākamā dalīšanās notiek tikai pēc šūnu augšanas perioda un sasniedz mātes šūnas izmēru. Monotomija ir visizplatītākais vienšūņu dalīšanas veids. Palintomija ir virkne secīgu dalīšanos divās, katras dalīšanās rezultātā veidojas divas identiskas meitas šūnas, bet šūnu augšana nenotiek, tā ka ar katru dalīšanos šūnas samazinās. Pēc šādu dalījumu sērijas šūnas atgriežas monotomijā, tas ir, pēc dalīšanas pabeigšanas meitas šūnas nonāks augšanas periodā. Šis dalījuma veids ir raksturīgs dažiem flagellatiem (tāds pats dalīšanās veids tiek novērots metazoīdu zigotas fragmentācijas laikā).
Šizogonijā vispirms notiek vairākas kodola dalīšanās, tā ka šūna uz laiku kļūst daudzkodolu, un pēc tam no šīs šūnas vienlaikus rodas vairākas šūnas. Šāda veida dalīšanās tiek novērota tripanosomās un sporozoānos, tomēr saistībā ar sporozoa dalīšanos, kas izraisa merozoītu veidošanos, pēdējie gadi sāka lietot terminu "merogony".
Budding ir sadalījums divās daļās, bet abas meitas šūnas krasi atšķiras pēc izmēra. Turklāt mazākā šūna atšķiras ar dažām struktūras detaļām. Topu veidošanās process sākas ar nelielu izaugumu parādīšanos uz šūnas, kas pēc tam atdalās. Šis process ir raksturīgs sēdošajiem ciliātiem. Nelielu indivīdu sauc par klaidoņu, klaidoņi, atdalījušies, aizpeld, meklējot jaunu vietu, kur apmesties. Jāatceras, ka visu veidu vienšūņu aseksuālās reprodukcijas pamats ir mitoze.
7. Elpošana
Lielākā daļa aerobu izmanto difūziju, lai patērētu skābekli un atbrīvotu oglekļa dioksīdu. Neliels skaits ir anaerobi, un ir fakultatīvi anaerobi.
8. Uzvedība
Vienšūņi uztver kairinājumus un reaģē uz tiem. Reakciju uz stimulāciju kustības veidā kosmosā sauc par taksometriem. Taksometri ir pozitīvi un negatīvi.
9. Vairošanās un dzīves cikli
Vienšūņi vairojas aseksuāli un seksuāli. Aseksuālās reprodukcijas formas:
monotomija - dzīvnieka sadalīšana divās daļās un sekojoša augšana; palintomija - secīga sadalīšana; šizogonija (sintomija) - daudzkārtēja dalīšanās, kas raksturīga sporo-
Vikam. Vairāki pētnieki uzskata, ka sporozoīdu pavairošanas agamiskā metode ir merogonija. Tas ir īpašs pumpuru veidošanās veids;
budding (ārējais, iekšējais) - ķermeņa izaugumu veidošanās. Seksuālās reprodukcijas formas:
kopulācija (izogāma, anizogama, oogama); konjugācija.
Protistiem raksturīgi vairāki mitozes veidi, kas atšķiras ar kodola apvalka uzvedību, simetriju, stāvokli un vārpstu organizējošo centru attīstību. Izšķir šādus mitozes veidus: atvērtā (kodola apvalks ir izjaukts), slēgtā (aploksne paliek nesadalīta), daļēji slēgta (aploksne ir sadrumstalota tikai pie poliem; vārpstas centri atrodas citoplazmā, pati vārpsta ir pārklāts ar kodola apvalku). K. Hausmans izšķir ortomitozi (vārpsta ir bipolāra, daļa mikrotubulu pāriet no pola uz polu, un daļa ir pievienota hromosomu kinetohoriem) un pleiromitozi (vārpstiņa sastāv no divām neatkarīgām pusēm).
Dzīves cikls ir dzīves periods starp diviem atšķirīgiem posmiem. Biežāk cikls sākas ar zigotas stadiju, kam seko viena vai vairāku aseksuāla reprodukcija. Tad veidojas dzimumšūnas (gametas), tās saplūst, un veidojas zigota. Pamatojoties uz haploīdu un diploīdu fāžu maiņas modeļiem, tiek izdalīti trīs kodolciklu veidi (Beklemishev, 1979):
LEKCIJA 2. PROTOZOJU VISPĀRĪGAIS RAKSTUROJUMS
9. Vairošanās un dzīves cikli
zigotiskā redukcija – meioze – notiek zigotas kodola pirmo (vienpakāpes mejozes) vai pirmo divu (divpakāpju mejozes) dalīšanās laikā;
gametiskā samazināšanās – gametu nobriešanas laikā notiek mejoze; starpposma reducēšana - stadiju veidošanās laikā notiek mejoze
bezdzimuma pavairošana - agamete.
Dažām sugām dzīves ciklā notiek tikai periodiskas izmaiņas šūnas veģetatīvo daļu struktūrā. Ir pārstāvji, kuriem nav dzīves cikla.
10. Klasifikācijas
Pirmo sistēmu ierosināja O. Bučli (1880–1889). Saskaņā ar šo klasifikāciju vienšūņus pārstāv viens tips - vienšūņi un četri -
Sarcodina, Sporozoa, Mastigophora, Ciliophora klases.
B. M. Honinbergs 1964. gadā sadalīja vienšūņu patvērumu četros apakštipos:
Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidospora, Ciliophora.
V. A. Dogels identificē piecus veidus: Sarcomastigophora, Sporozoa, Cnidosporidia, Microsporidia, Ciliophora.
N.D. Levins un kolēģu grupa 1980. gadā izstrādāja sistēmu, kurā vienšūņus iedala septiņos veidos: Sarcomastigophora, Labyrintomorpha, Apicomplexa, Microspora. Miksozoa, Ciliophora.
Pēdējos gados, īpaši pateicoties ultrastrukturālo molekulāro un molekulāro ģenētisko pētījumu metožu attīstībai, ir palielinājies zināšanu apjoms par vienšūnu organismiem. To noteica dažādas grupas pieder pie attīstības līnijām, kas evolūcijas sākumā atšķīrās, un attiecības starp kurām nevar uzskatīt par noskaidrotām. Jēdziens "protisti" - Protista - aptver visus vienšūnu organismus. Daudzi pētnieki vienšūnas organismus uzskata par daļu no vairākām (dažreiz vairāk nekā desmit) valstībām. Kingdom Protista ir sadalīta vairāk nekā 25 grupās (phyla), kuru taksonomiskais rangs ir zinātnisku diskusiju priekšmets. Mūsdienu dati ļauj identificēt vairākas galvenās “vienšūņu” organizācijas formas (V.V.Malahova vienšūņu sistēma, 2007; E.Ruperts, 2008): flagellāti, sakneņi; starojošs; alveolēt. Atsevišķām vienšūņu grupām ir oriģināla organizācijas forma, kas neļauj tos piesaistīt izvēlētām grupām (Microsporidia, Myxozoa).
Kontroles jautājumi
1. Vienšūņu izpētes vēsture.
2. Vienšūņu ķermeņa vispārējās šūnu struktūras.
3. Monoenerģija un polienerģija. Kodolduālisms.
4. Homokarioti un heterokariotu vienšūņi.
LEKCIJA 2. PROTOZOJU VISPĀRĪGAIS RAKSTUROJUMS
Kontroles jautājumi
5. Vienšūņu apvalki un skeleta veidojumi.
6. Mikrofilamenti un mikrotubulas. Funkcijas.
7. Ekstrusomas un to funkcijas.
8. Vienšūņu simetrijas veidi.
9. Kustību veidi, kustību organoīdi, vienšūņu kustības mehānisms.
10. Kaņģa struktūra. Kaņģa sakņu sistēma (cilia).
11. Piestiprināšanas organellas.
12. Vienšūņu uztura veidi un uztura organellas.
13. Pinocitoze un tās klasifikācija.
14. Kontrakcijas vakuola uzbūve un funkcijas.
15. Vienšūņu elpošana.
16. Taksometri kā uzvedības veids vienšūņiem.
17. Vienšūņu aseksuālās pavairošanas veidi.
18. Mitozes veidi.
19. Dzīves cikls. Kodolciklu veidi.
20. Vienšūņu seksuālā pavairošana (kopulācija, konjugācija).
21. Vienšūņu klasifikācijas.
Visa dzīvība uz Zemes pastāv, pateicoties saules siltumam un enerģijai, kas sasniedz mūsu planētas virsmu. Visi dzīvnieki un cilvēki ir pielāgojušies enerģijas iegūšanai no augu sintezētajām organiskajām vielām. Lai izmantotu saules enerģiju, ko satur organisko vielu molekulas, tā ir jāatbrīvo, oksidējot šīs vielas. Visbiežāk kā oksidētāju izmanto gaisa skābekli, jo tas veido gandrīz ceturto daļu no apkārtējās atmosfēras tilpuma.
Elpo vienšūnas vienšūņi, koelenterāti, brīvi dzīvojošie plakanie tārpi un apaļtārpi visa ķermeņa virsma. Īpaši elpošanas orgāni - spalvainas žaunas parādās jūrā annelīdi un ūdens posmkājiem. Posmkāju elpošanas orgāni ir traheja, žaunas, lapveida plaušas kas atrodas korpusa pārsega padziļinājumos. Tiek parādīta lancetes elpošanas sistēma žaunu spraugas caurdurot priekšējās zarnas sieniņu – rīkli.
zivis zem žaunu vākiem atrodas žaunas, ko bagātīgi iekļūst mazākie asinsvadi. Sauszemes mugurkaulniekiem elpošanas orgāni ir plaušas. Elpošanas attīstība mugurkaulniekiem sekoja gāzu apmaiņā iesaistīto plaušu starpsienu laukuma palielināšanai, transporta sistēmu uzlabošanai skābekļa piegādei šūnām, kas atrodas ķermeņa iekšienē, un attīstot sistēmas, kas nodrošina elpošanas orgānu ventilāciju.
Elpošanas orgānu uzbūve un funkcijas
Nepieciešams nosacījums ķermeņa dzīvībai ir pastāvīga gāzu apmaiņa starp ķermeni un vidi. Orgāni, caur kuriem cirkulē ieelpotais un izelpotais gaiss, tiek apvienoti elpošanas aparātā. Elpošanas sistēma sastāv no deguna dobuma, rīkles, balsenes, trahejas, bronhiem un plaušām. Lielākā daļa no tiem ir elpceļi un kalpo gaisa novadīšanai plaušās. Gāzu apmaiņas procesi notiek plaušās. Elpojot, ķermenis saņem skābekli no gaisa, ko ar asinīm iznes pa visu ķermeni. Skābeklis piedalās sarežģītos organisko vielu oksidācijas procesos, kuru laikā tas izdalās nepieciešams ķermenim enerģiju. Sadalīšanās galaprodukti – oglekļa dioksīds un daļēji ūdens – caur elpošanas sistēmu tiek izvadīti no organisma vidē.
| Nodaļas nosaukums | Strukturālās iezīmes | Funkcijas |
| Elpceļi | ||
| Deguna dobums un nazofarneks | Līkumainas deguna ejas. Gļotāda ir aprīkota ar kapilāriem, pārklāta ar ciliāru epitēliju un tajā ir daudz gļotādu dziedzeru. Ir ožas receptori. Deguna dobumā atveras kaulu gaisa sinusi. |
|
| Balsene | Nesapāroti un sapāroti skrimšļi. Balss saites ir izstieptas starp vairogdziedzera un aritenoīdu skrimšļiem, veidojot balss kauli. Epiglottis ir pievienots vairogdziedzera skrimšļiem. Balsenes dobums ir izklāts ar gļotādu, kas pārklāta ar skropstu epitēliju. |
|
| Traheja un bronhi | Caurule 10–13 cm ar skrimšļveida pusgredzeniem. Aizmugurējā siena elastīgs, robežojas ar barības vadu. Apakšējā daļā traheja sazarojas divos galvenajos bronhos. Trahejas un bronhu iekšpuse ir izklāta ar gļotādu. | Nodrošina brīvu gaisa plūsmu plaušu alveolos. |
| Gāzes apmaiņas zona | ||
| Plaušas | Pāra orgāns - pa labi un pa kreisi. Mazie bronhi, bronhioli, plaušu pūslīši (alveolas). Alveolu sienas veido viena slāņa epitēlijs, un tās ir savstarpēji saistītas ar blīvu kapilāru tīklu. | Gāzu apmaiņa caur alveolu-kapilāru membrānu. |
| Pleira | No ārpuses katra plauša ir pārklāta ar diviem saistaudu membrānas slāņiem: plaušu pleira atrodas blakus plaušām, bet parietālā pleira - blakus krūškurvja dobumam. Starp diviem pleiras slāņiem ir dobums (sprauga), kas piepildīts ar pleiras šķidrumu. |
|
Elpošanas sistēmas funkcijas
- Ķermeņa šūnu nodrošināšana ar skābekli O 2.
- Oglekļa dioksīda CO 2, kā arī dažu vielmaiņas galaproduktu (ūdens tvaiku, amonjaka, sērūdeņraža) izvadīšana no organisma.
Deguna dobuma
Elpceļi sākas ar deguna dobuma, kas savienojas ar vidi caur nāsīm. No nāsīm gaiss iziet cauri deguna ejām, kuras ir izklātas ar gļotādu, ciliāru un jutīgu epitēliju. Ārējais deguns sastāv no kaulu un skrimšļu veidojumiem, un tam ir neregulāras piramīdas forma, kas mainās atkarībā no cilvēka struktūras īpatnībām. Ārējā deguna kaulainajā skeletā ietilpst deguna kauli un priekšējā kaula deguna daļa.
ķirzakas skelets ir kaula skeleta turpinājums un sastāv no hialīna skrimšļiem dažādas formas. Deguna dobumā ir apakšējā, augšējā un divas sānu sienas. Apakšējā siena izglītots cietās aukslējas, augšējais - pie etmoīdā kaula etmoidālās plāksnes, sānu - pie augšžokļa, asaru kaula, kaula kaula orbitālās plāksnes, palatīna kaula un sphenoid kauls. Deguna starpsiena sadala deguna dobumu labajā un kreisajā daļā. Deguna starpsienu veido vomērs, kas ir perpendikulārs etmoīdā kaula plāksnei, un no priekšpuses to papildina deguna starpsienas četrstūrainais skrimslis.
Turbīnas atrodas uz deguna dobuma sānu sienām - pa trim katrā pusē, kas palielina deguna iekšējo virsmu, ar kuru saskaras ieelpotais gaiss.
Deguna dobuma ko veido divi šauri un tinumu deguna ejas. Šeit gaiss tiek sasildīts, mitrināts un atbrīvots no putekļu daļiņām un mikrobiem. Membrāna, kas pārklāj deguna ejas, sastāv no šūnām, kas izdala gļotas, un ciliētas epitēlija šūnas. Ar skropstu kustību gļotas kopā ar putekļiem un mikrobiem tiek izvadītas no deguna kanāliem.
Deguna eju iekšējā virsma ir bagātīgi apgādāta ar asinsvadiem. Ieelpotais gaiss nonāk deguna dobumā, tiek uzkarsēts, mitrināts, attīrīts no putekļiem un daļēji neitralizēts. No deguna dobuma tas nonāk nazofarneksā. Tad gaiss no deguna dobuma iekļūst rīklē, bet no tā - balsenē.
Balsene
Balsene- viena no elpceļu sekcijām. Gaiss šeit iekļūst no deguna kanāliem caur rīkli. Balsenes sieniņā ir vairāki skrimšļi: vairogdziedzeris, aritenoīds utt.. Barības norīšanas brīdī kakla muskuļi paceļ balseni, bet epiglotiskais skrimslis pazemina un aizver balseni. Tāpēc pārtika nonāk tikai barības vadā, nevis trahejā.
Atrodas šaurajā balsenes daļā balss saites, pa vidu starp tām ir balss balsts. Gaisam ejot cauri, balss saites vibrē, radot skaņu. Skaņas veidošanās notiek izelpas laikā ar cilvēka kontrolētu gaisa kustību. Runas veidošanās ietver: deguna dobumu, lūpas, mēli, mīkstās aukslējas, sejas muskuļus.
Traheja
Balsene iet iekšā traheja (gaisa caurule), kam ir apmēram 12 cm garas caurules forma, kuras sieniņās ir skrimšļaini pusgredzeni, kas neļauj tai nokrist. Tās aizmugurējo sienu veido saistaudu membrāna. Trahejas dobums, tāpat kā citu elpceļu dobums, ir izklāts ar skropstu epitēliju, kas novērš putekļu un citu vielu iekļūšanu plaušās. svešķermeņi. Traheja ieņem vidējo stāvokli, aizmugurē tā atrodas blakus barības vadam, un tās sānos ir neirovaskulāri saišķi. Priekšpuse dzemdes kakla reģions traheja pārklāj muskuļus, un augšpusē tā ir arī pārklāta vairogdziedzeris. Krūškurvja reģions traheju priekšā klāj krūšu kaula manubrium, paliekas aizkrūts dziedzeris un kuģiem. Trahejas iekšpuse ir pārklāta ar gļotādu, kas satur lielu daudzumu limfoīdo audu un gļotādu dziedzeru. Elpojot, nelielas putekļu daļiņas pielīp pie mitrās trahejas gļotādas un cilijām ciliārais epitēlijs veicināt tos atpakaļ uz izeju no elpceļiem.
Trahejas apakšējais gals ir sadalīts divos bronhos, kas pēc tam atkārtoti sazarojas un nonāk labajā un kreisajā plaušās, veidojot plaušās “bronhu koku”.
Bronhi
Krūškurvja dobumā traheja sadalās divās daļās bronhu- pa kreisi un pa labi. Katrs bronhs nonāk plaušās un tur sadalās mazāka diametra bronhos, kas sazarojas mazākajās gaisa caurulītēs – bronhiolos. Bronhioli tālākas sazarošanās rezultātā pārvēršas pagarinājumos - alveolāros kanālos, uz kuru sieniņām ir mikroskopiski izvirzījumi, ko sauc par plaušu pūslīšiem, vai alveolas.
Alveolu sienas ir veidotas no īpaša plāna viena slāņa epitēlija un ir blīvi savītas ar kapilāriem. Kopējais alveolārās sienas un kapilāra sienas biezums ir 0,004 mm. Gāzu apmaiņa notiek caur šo plānāko sienu: skābeklis no alveolām nonāk asinīs, un oglekļa dioksīds nokļūst atpakaļ. Plaušās ir vairāki simti miljonu alveolu. To kopējā platība pieaugušam cilvēkam ir 60–150 m2. Pateicoties tam, asinīs nonāk pietiekams daudzums skābekļa (līdz 500 litriem dienā).
Plaušas
Plaušas aizņem gandrīz visu krūšu dobuma dobumu un ir elastīgi, poraini orgāni.
Plaušu centrālajā daļā ir vārti, kur ieplūst bronhs, plaušu artērija un nervi, un iziet plaušu vēnas. Labās plaušas ar rievām ir sadalītas trīs daivās, kreisās - divās. Plaušu ārpuse ir pārklāta ar plānu saistaudu plēvi - plaušu pleiru, kas pāriet uz krūšu dobuma sienas iekšējo virsmu un veido sienas pleiru. Starp šīm divām plēvēm ir pleiras sprauga, kas piepildīta ar šķidrumu, kas samazina berzi elpošanas laikā.
Plaušās ir trīs virsmas: ārējā jeb krasta, mediālā, kas vērsta pret otru plaušu, un apakšējā jeb diafragmas. Turklāt katrā plaušā ir divas malas: priekšējā un apakšējā, kas atdala diafragmas un mediālo virsmu no piekrastes virsmas. Aizmugurē piekrastes virsma bez asas robežas pāriet mediālajā virsmā. Kreisās plaušas priekšējā malā ir sirds iegriezums. Hilum atrodas uz plaušu mediālās virsmas. Katras plaušu vārti ietver galveno bronhu, plaušu artēriju, kas ved venozās asinis uz plaušām, un nervus, kas inervē plaušas. No katras plaušu vārtiem izplūst divas plaušu vēnas, kas ved arteriālās asinis un limfas asinsvadus uz sirdi.
Plaušām ir dziļas rievas, kas sadala tās daivās - augšējā, vidējā un apakšējā, un kreisajā pusē ir divas - augšējā un apakšējā. Plaušu izmēri nav vienādi. Labās plaušas ir nedaudz lielākas nekā kreisās, savukārt tās ir īsākas un platākas, kas atbilst diafragmas labās puses kupola augstākajam stāvoklim aknu labās puses novietojuma dēļ. Normālu plaušu krāsa bērnība gaiši rozā, un pieaugušajiem tie iegūst tumši pelēku krāsu ar zilganu nokrāsu - putekļu daļiņu nogulsnēšanās sekas, kas tajās nonāk ar gaisu. Plaušu audi ir mīksti, delikāti un poraini.
Plaušu gāzu apmaiņa
Sarežģītajā gāzes apmaiņas procesā ir trīs galvenās fāzes: ārējā elpošana, gāzu pārnešana ar asinīm un iekšējo jeb audu elpošanu. Ārējā elpošana apvieno visus procesus, kas notiek plaušās. To veic elpošanas aparāts, kurā ietilpst krūtis ar muskuļiem, kas to kustina, diafragma un plaušas ar elpceļiem.
Gaiss, kas iekļūst plaušās ieelpošanas laikā, maina tā sastāvu. Gaiss plaušās atdala daļu skābekļa un tiek bagātināts ar oglekļa dioksīdu. Oglekļa dioksīda saturs venozajās asinīs ir augstāks nekā gaisā alveolās. Tāpēc oglekļa dioksīds atstāj asinis alveolos, un tā saturs ir mazāks nekā gaisā. Pirmkārt, skābeklis izšķīst asins plazmā, pēc tam saistās ar hemoglobīnu, un plazmā nonāk jaunas skābekļa porcijas.
Skābekļa un oglekļa dioksīda pāreja no vienas vides uz otru notiek difūzijas dēļ no augstākas koncentrācijas uz zemāku. Lai gan difūzija ir lēna, asiņu un gaisa saskares virsma plaušās ir tik liela, ka pilnībā nodrošina nepieciešamo gāzu apmaiņu. Tiek lēsts, ka pilnīga gāzu apmaiņa starp asinīm un alveolāro gaisu var notikt laikā, kas ir trīs reizes īsāks par laiku, kad asinis paliek kapilāros (t.i., organismam ir ievērojamas rezerves audu nodrošināšanai ar skābekli).
Venozās asinis, nonākot plaušās, izdala oglekļa dioksīdu, tiek bagātinātas ar skābekli un pārvēršas arteriālās asinīs. Lielā lokā šīs asinis pa kapilāriem izkliedējas uz visiem audiem un dod skābekli ķermeņa šūnām, kuras to pastāvīgi patērē. Šūnu dzīvībai svarīgās aktivitātes rezultātā oglekļa dioksīds izdalās vairāk nekā asinīs, un tas izkliedējas no audiem asinīs. Tādējādi arteriālās asinis, izejot cauri sistēmiskās asinsrites kapilāriem, kļūst venozas, un sirds labā puse tiek nosūtīta uz plaušām, šeit tā atkal tiek piesātināta ar skābekli un izdala oglekļa dioksīdu.
Ķermenī elpošana tiek veikta, izmantojot papildu mehānismus. Šķidrās vides, kas veido asinis (to plazmu), ir zema gāzu šķīdība tajās. Tāpēc, lai cilvēks varētu pastāvēt, viņam vajadzētu būt 25 reizes jaudīgākai sirdij, 20 reizes jaudīgākām plaušām un vienā minūtē izsūknēt vairāk nekā 100 litrus šķidruma (nevis piecus litrus asiņu). Daba ir atradusi veidu, kā pārvarēt šīs grūtības, pielāgojot īpašu vielu – hemoglobīnu – skābekļa pārnēsāšanai. Pateicoties hemoglobīnam, asinis spēj saistīt skābekli 70 reizes, bet oglekļa dioksīdu - 20 reizes vairāk nekā šķidrā asins daļa - tās plazma.
Alveola- plānsienu burbulis, kura diametrs ir 0,2 mm, piepildīts ar gaisu. Alveolāro sienu veido viens plakanšūnu slānis, ārējā virsma no kuriem kapilāru zaru tīkls. Tādējādi gāzu apmaiņa notiek caur ļoti plānu starpsienu, ko veido divi šūnu slāņi: kapilāra siena un alveolārā siena.
Gāzu apmaiņa audos (audu elpošana)
Gāzu apmaiņa audos notiek kapilāros pēc tāda paša principa kā plaušās. Skābeklis no audu kapilāriem, kur tā koncentrācija ir augsta, nonāk audu šķidrums ar zemāku skābekļa koncentrāciju. No audu šķidruma tas iekļūst šūnās un nekavējoties nonāk oksidācijas reakcijās, tāpēc šūnās praktiski nav brīva skābekļa.
Oglekļa dioksīds saskaņā ar tiem pašiem likumiem nonāk no šūnām caur audu šķidrumu kapilāros. Atbrīvotais oglekļa dioksīds veicina oksihemoglobīna disociāciju un pats savienojas ar hemoglobīnu, veidojot karboksihemoglobīns, tiek transportēts plaušās un izdalīts atmosfērā. No orgāniem plūstošajās venozajās asinīs ogļskābā gāze atrodas gan saistītā, gan izšķīdinātā stāvoklī ogļskābes veidā, kas plaušu kapilāros viegli sadalās ūdenī un oglekļa dioksīdā. Ogļskābe var arī apvienoties ar plazmas sāļiem, veidojot bikarbonātus.
Plaušās, kur nokļūst venozās asinis, skābeklis atkal piesātina asinis, un oglekļa dioksīds pārvietojas no augstas koncentrācijas zonas (plaušu kapilāri) uz zemas koncentrācijas zonu (alveolām). Normālai gāzu apmaiņai gaiss plaušās tiek pastāvīgi nomainīts, kas tiek panākts ar ritmiskiem ieelpas un izelpas uzbrukumiem, pateicoties starpribu muskuļu un diafragmas kustībām.
Skābekļa transportēšana organismā
| Skābekļa ceļš | Funkcijas |
| Augšējie elpceļi | |
| Deguna dobuma | Mitrināšana, sasilšana, gaisa dezinfekcija, putekļu daļiņu noņemšana |
| Rīkle | Sasildīta un attīrīta gaisa ievadīšana balsenē |
| Balsene | Gaisa novadīšana no rīkles trahejā. Elpošanas ceļu aizsardzība pret pārtikas iekļūšanu epiglotiskā skrimšļa ietekmē. Skaņu veidošanās ar balss saišu vibrāciju, mēles, lūpu, žokļa kustību |
| Traheja | |
| Bronhi | Brīva gaisa kustība |
| Plaušas | Elpošanas sistēmas. Elpošanas kustības tiek veiktas centrālās nervu sistēmas un asinīs esošā humorālā faktora - CO 2 - kontrolē. |
| Alveolas | Palieliniet elpošanas virsmas laukumu, veiciet gāzu apmaiņu starp asinīm un plaušām |
| Asinsrites sistēma | |
| Plaušu kapilāri | Pārvadā venozās asinis no plaušu artērijas uz plaušām. Saskaņā ar difūzijas likumiem O 2 pārvietojas no augstākas koncentrācijas vietām (alveolām) uz zemākas koncentrācijas vietām (kapilāriem), bet tajā pašā laikā CO 2 izkliedējas pretējā virzienā. |
| Plaušu vēna | Transportē O2 no plaušām uz sirdi. Skābeklis, nonākot asinīs, vispirms izšķīst plazmā, pēc tam savienojas ar hemoglobīnu un asinis kļūst arteriālas. |
| Sirds | Izspiediet cauri arteriālās asinis lielais aplis asins cirkulācija |
| Artērijas | Bagātiniet visus orgānus un audus ar skābekli. Plaušu artērijas ved venozās asinis uz plaušām |
| Ķermeņa kapilāri | Veic gāzu apmaiņu starp asinīm un audu šķidrumu. O 2 nonāk audu šķidrumā, un CO 2 izkliedējas asinīs. Asinis kļūst venozas |
| Šūna | |
| Mitohondriji | Šūnu elpošana - O2 gaisa asimilācija. Organiskās vielas Pateicoties O 2 un elpošanas enzīmiem, gala produkti tiek oksidēti (disimilācija) - H 2 O, CO 2 un enerģija, kas nonāk ATP sintēzē. H 2 O un CO 2 izdalās audu šķidrumā, no kura tie izkliedējas asinīs. |
Elpošanas nozīme.
Elpa- ir fizioloģisko procesu kopums, kas nodrošina gāzu apmaiņu starp ķermeni un ārējo vidi ( ārējā elpošana), un oksidatīvie procesi šūnās, kuru rezultātā tiek atbrīvota enerģija ( iekšējā elpošana). Gāzu apmaiņa starp asinīm un atmosfēras gaiss (gāzes apmaiņa) - veic elpošanas sistēma.
Enerģijas avots organismā ir pārtikas vielas. Galvenais process, kas atbrīvo šo vielu enerģiju, ir oksidēšanās process. To pavada skābekļa saistīšanās un oglekļa dioksīda veidošanās. Ņemot vērā, ka cilvēka organismā nav skābekļa rezervju, tā nepārtraukta piegāde ir vitāli svarīga. Skābekļa piekļuves pārtraukšana ķermeņa šūnām noved pie to nāves. Savukārt ogļskābā gāze, kas veidojas vielu oksidēšanās laikā, ir jāizvada no organisma, jo ievērojama tā daudzuma uzkrāšanās ir dzīvībai bīstama. Skābekļa uzsūkšanās no gaisa un oglekļa dioksīda izdalīšanās notiek caur elpošanas sistēmu.
Elpošanas bioloģiskā nozīme ir:
- nodrošināt ķermeni ar skābekli;
- oglekļa dioksīda izvadīšana no ķermeņa;
- oksidēšanās organiskie savienojumi BZHU ar cilvēka dzīvībai nepieciešamās enerģijas atbrīvošanu;
- vielmaiņas galaproduktu noņemšana ( ūdens tvaiki, amonjaks, sērūdeņradis utt.).
Avots: biouroki.ru
Ievads
Elpošanas sistēma ir orgānu kopums, kura mērķis ir nodrošināt cilvēka ķermeni ar skābekli. Skābekļa nodrošināšanas procesu sauc par gāzes apmaiņu. Cilvēka ieelpotais skābeklis izelpojot pārvēršas oglekļa dioksīdā. Gāzu apmaiņa notiek plaušās, proti, alveolos. To ventilācija tiek realizēta, mainot ieelpas (iedvesmas) un izelpas (izelpošanas) ciklus. Ieelpošanas process ir savstarpēji saistīts ar motora aktivitāte diafragma un ārējie starpribu muskuļi. Ieelpojot, diafragma nolaižas un ribas paceļas. Izelpas process pārsvarā notiek pasīvi, iesaistot tikai iekšējos starpribu muskuļus. Izelpojot, diafragma paceļas un ribas nokrīt.
Elpošana parasti tiek sadalīta pēc paplašināšanas metodes krūtis iedala divos veidos: krūšu un vēdera. Pirmo biežāk novēro sievietēm (krūšu kaula paplašināšanās notiek ribu pacēluma dēļ). Otro biežāk novēro vīriešiem (krūšu kaula paplašināšanās notiek diafragmas deformācijas dēļ).
Elpošanas sistēmas struktūra
Elpceļi sadalīts augšējā un apakšējā. Šis dalījums ir tīri simbolisks un robeža starp augšējo un zemākie ceļi elpošana notiek elpošanas ceļu krustpunktā un gremošanas sistēmas balsenes augšdaļā. Augšējie elpceļi ietver deguna dobumu, nazofarneksu un orofarneksu ar mutes dobumu, bet tikai daļēji, jo pēdējais nav iesaistīts elpošanas procesā. Apakšējos elpceļos ietilpst balsene (lai gan dažreiz to sauc arī par augšējie ceļi), traheja, bronhi un plaušas. Plaušu iekšpusē esošie elpceļi ir kā koks un zarojas aptuveni 23 reizes, pirms skābeklis sasniedz alveolas, kur notiek gāzu apmaiņa. Zemāk esošajā attēlā varat redzēt shematisku cilvēka elpošanas sistēmas attēlojumu.
Struktūra elpošanas sistēmas persona: 1- frontālais sinuss; 2- Sphenoid sinusa; 3- deguna dobums; 4- deguna vestibils; 5- Mutes dobums; 6- Rīkle; 7- Epiglottis; 8- balss locījums; 9- vairogdziedzera skrimšļi; 10- Cricoid skrimslis; 11- traheja; 12- plaušu virsotne; 13- augšējā daiva (lobāra bronhi: 13,1- labā augšējā; 13,2- labā vidējā; 13,3- labā apakšējā); 14- Horizontālā slota; 15- Slīpa sprauga; 16- vidējais sitiens; 17- Apakšējā daiva; 18- Atvērums; 19- Augšējā daiva; 20- Lingular bronhu; 21- trahejas karīna; 22- Vidējie bronhi; 23- Kreisais un labais galvenie bronhi (lobar bronhi: 23.1- Kreisais augšējais; 23.2- Kreisais apakšējais); 24- Slīpa sprauga; 25- Sirds fileja; 26- kreisās plaušas luvula; 27- Apakšējā daiva.
Elpošanas ceļi darbojas kā saikne starp vidi un galveno elpošanas sistēmas orgānu - plaušām. Tie atrodas krūškurvja iekšpusē, un tos ieskauj ribas un starpribu muskuļi. Tieši plaušās notiek gāzu apmaiņas process starp plaušu alveolām piegādāto skābekli (skatīt attēlu zemāk) un asinīm, kas cirkulē plaušu kapilāros. Pēdējie piegādā ķermenim skābekli un izvada no tā gāzveida vielmaiņas produktus. Skābekļa un oglekļa dioksīda attiecība plaušās tiek uzturēta relatīvi nemainīgā līmenī. Skābekļa piegādes pārtraukšana organismā noved pie samaņas zuduma ( klīniskā nāve), tad līdz neatgriezeniskiem smadzeņu darbības traucējumiem un galu galā līdz nāvei (bioloģiskai nāvei).
Alveolu struktūra: 1- Kapilārā gulta; 2- Saistaudi; 3- Alveolārie maisiņi; 4- Alveolārais kanāls; 5- Gļotādas dziedzeris; 6- Gļotādas odere; 7- Plaušu artērija; 8- Plaušu vēna; 9- Bronhiola atvēršana; 10- Alveolas.
Elpošanas process, kā jau teicu iepriekš, tiek veikts krūškurvja deformācijas dēļ ar palīdzību elpošanas muskuļi. Pati elpošana ir viens no nedaudzajiem organismā notiekošajiem procesiem, ko tas kontrolē gan apzināti, gan neapzināti. Tāpēc cilvēks miega laikā, atrodoties iekšā bezsamaņā turpina elpot.
Elpošanas sistēmas funkcijas
Galvenās divas funkcijas, ko veic cilvēka elpošanas sistēma, ir pati elpošana un gāzu apmaiņa. Cita starpā tas ir iesaistīts tādās vienlīdz svarīgās funkcijās kā ķermeņa termiskā līdzsvara uzturēšana, balss tembra veidošana, smaržas uztvere, kā arī ieelpotā gaisa mitruma palielināšana. Plaušu audi piedalās hormonu ražošanā, ūdens-sāls un lipīdu metabolismā. Plašajā plaušu asinsvadu sistēmā asinis tiek nogulsnētas (uzglabātas). Elpošanas sistēma aizsargā ķermeni arī no mehāniskiem faktoriem. ārējā vide. Tomēr no visām šīm funkciju dažādajām funkcijām mūs interesēs gāzu apmaiņa, jo bez tās nenotiktu ne vielmaiņa, ne enerģijas veidošanās, ne rezultātā pati dzīvība.
Elpošanas laikā skābeklis caur alveolām nonāk asinīs, un caur tām no organisma tiek izvadīts oglekļa dioksīds. Šis process ietver skābekļa un oglekļa dioksīda iekļūšanu caur alveolu kapilāro membrānu. Miera stāvoklī skābekļa spiediens alveolos ir aptuveni 60 mmHg. Art. augstāks par spiedienu iekšā asins kapilāri plaušas. Pateicoties tam, skābeklis iekļūst asinīs, kas plūst caur plaušu kapilāriem. Tādā pašā veidā oglekļa dioksīds iekļūst pretējā virzienā. Gāzes apmaiņas process notiek tik ātri, ka to var saukt par praktiski momentānu. Šis process shematiski parādīts zemāk esošajā attēlā.
Gāzu apmaiņas procesa shēma alveolos: 1- Kapilārais tīkls; 2- Alveolārie maisiņi; 3- Bronhiola atvēršana. I- Skābekļa padeve; II- Oglekļa dioksīda noņemšana.
Mēs esam nokārtojuši gāzes apmaiņu, tagad parunāsim par pamata jēdzieniem attiecībā uz elpošanu. Tiek saukts gaisa tilpums, ko cilvēks ieelpo un izelpo vienā minūtē minūšu elpošanas apjoms. Tas nodrošina nepieciešamo gāzes koncentrācijas līmeni alveolos. Koncentrācijas indikators tiek noteikts paisuma apjoms ir gaisa daudzums, ko cilvēks ieelpo un izelpo elpošanas laikā. Un biežums elpošanas kustības , citiem vārdiem sakot – elpošanas biežums. Ieelpas rezerves tilpums- Tas ir maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var ieelpot pēc normālas elpas. Tāpēc izelpas rezerves tilpums- tas ir maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var papildus izelpot pēc normālas izelpas. Tiek saukts maksimālais gaisa daudzums, ko cilvēks var izelpot pēc maksimālās ieelpas vitālās spējas plaušas. Taču arī pēc maksimālās izelpas plaušās paliek zināms gaisa daudzums, ko sauc atlikušais plaušu tilpums. Dzīvības kapacitātes un atlikušā plaušu tilpuma summa dod mums kopējā plaušu kapacitāte, kas pieaugušam cilvēkam ir vienāds ar 3-4 litriem gaisa uz plaušām.
Ieelpošanas brīdī alveolās nonāk skābekli. Bez alveolām gaiss aizpilda arī visas pārējās elpceļu daļas – mutes dobumu, nazofarneksu, traheju, bronhus un bronhiolus. Tā kā šīs elpošanas sistēmas daļas nav iesaistītas gāzu apmaiņas procesā, tās sauc anatomiski mirušā telpa. Gaisa daudzums, kas aizpilda šo vietu, ir vesels cilvēks, kā likums, ir aptuveni 150 ml. Ar vecumu šim skaitlim ir tendence pieaugt. Tā kā dziļas iedvesmas brīdī elpceļiem ir tendence paplašināties, jāņem vērā, ka plūdmaiņu apjoma palielināšanos vienlaikus pavada anatomiskās mirušās telpas palielināšanās. Šis relatīvais plūdmaiņu tilpuma pieaugums parasti pārsniedz anatomiskās mirušās telpas pieaugumu. Tā rezultātā, palielinoties plūdmaiņu apjomam, anatomiskās mirušās telpas īpatsvars samazinās. Tādējādi varam secināt, ka plūdmaiņu apjoma palielināšanās (dziļas elpošanas laikā) nodrošina ievērojami labāku plaušu ventilāciju, salīdzinot ar ātru elpošanu.
Elpošanas regulēšana
Lai pilnībā nodrošinātu organismu ar skābekli, nervu sistēma regulē plaušu ventilācijas ātrumu, mainot elpošanas biežumu un dziļumu. Sakarā ar to skābekļa un oglekļa dioksīda koncentrācija iekšā arteriālās asinis nemainās pat tādu aktīvu ietekmē fiziskā aktivitāte piemēram, trenējoties uz kardio trenažiera vai veicot svara treniņu. Elpošanas regulēšanu kontrolē elpošanas centrs, kas parādīts attēlā zemāk.
Smadzeņu stumbra elpošanas centra struktūra: 1- Varoljevas tilts; 2- Pneimotaksiskais centrs; 3- Apneustiskais centrs; 4- Pre-Bötzinger komplekss; 5- Elpošanas neironu muguras grupa; 6- Ventrālā elpošanas neironu grupa; 7- Medulla. I- smadzeņu stumbra elpošanas centrs; II- Tilta elpošanas centra daļas; III- Iegarenās smadzenes elpošanas centra daļas.
Elpošanas centrs sastāv no vairākām atsevišķām neironu grupām, kas atrodas abās smadzeņu stumbra apakšējās daļas pusēs. Kopumā ir trīs galvenās neironu grupas: muguras grupa, ventrālā grupa un pneimotaksiskais centrs. Apskatīsim tos sīkāk.
- Muguras elpošanas grupai ir izšķiroša loma elpošanas procesā. Tas ir arī galvenais impulsu ģenerators, kas nosaka pastāvīgu elpošanas ritmu.
- Ventrālā elpošanas grupa vienlaikus veic vairākas funkcijas svarīgas funkcijas. Pirmkārt, elpošanas impulsi no šiem neironiem piedalās elpošanas procesa regulēšanā, kontrolējot plaušu ventilācijas līmeni. Cita starpā izvēlēto neironu ierosināšana ventrālajā grupā var stimulēt ieelpu vai izelpu atkarībā no ierosmes brīža. Šo neironu nozīme ir īpaši liela, jo dziļas elpošanas laikā tie spēj kontrolēt vēdera muskuļus, kas piedalās izelpas ciklā.
- Pneimotaksiskais centrs piedalās elpošanas kustību biežuma un amplitūdas kontrolēšanā. Šī centra galvenā ietekme ir plaušu piepildīšanas cikla ilguma regulēšana kā faktors, kas ierobežo plūdmaiņu apjomu. Šāda regulējuma papildu ietekme ir tieša ietekme uz elpošanas ātrumu. Samazinoties ieelpošanas cikla ilgumam, saīsinās arī izelpas cikls, kas galu galā izraisa elpošanas ātruma palielināšanos. Tas pats notiek pretējā gadījumā. Palielinoties ieelpas cikla ilgumam, palielinās arī izelpas cikls, bet elpošanas ātrums samazinās.
Secinājums
Cilvēka elpošanas sistēma galvenokārt ir orgānu kopums, kas nepieciešams, lai nodrošinātu organismu ar dzīvībai svarīgu skābekli. Zināšanas par šīs sistēmas anatomiju un fizioloģiju sniedz iespēju izprast treniņu procesa konstruēšanas pamatprincipus gan aerobā, gan anaerobā. Šeit sniegtā informācija ir īpaši svarīga, nosakot treniņu procesa mērķus un var kalpot par pamatu sportista veselības stāvokļa novērtēšanai, plānojot treniņu programmas.
Apkopojot tabulas par tēmu “Orgānu sistēmu evolūcija”
Es strādāju pie V.V. programmas. Biškopis. Kursā “Dzīvnieki” parādījās, manuprāt, ļoti interesanta, bet arī studentiem ļoti grūta nodaļa “Evolūcija” dažādas sistēmas" O.A. Pepeļajevs un I.V. Suntsova savā rokasgrāmatā “Stundu attīstība bioloģijā. 7.–8. klase” piedāvā bērniem dot tabulas, kuras jāaizpilda pašiem. Man arī šķiet, ka ar tabulām šo materiālu ir daudz vieglāk sistematizēt un atcerēties. Bet studentiem ir grūti pašiem precīzi un kompetenti aizpildīt šādu tabulu. Dažreiz mēs ar puišiem to darām kopā, un dažreiz es iedodu skolēniem gatavas tabulas, un mēs analizējam šo materiālu, lasot mācību grāmatu.
Raksts publicēts ar uzņēmuma Kastur atbalstu. Krievijas Federācijas pase, likumīga pagaidu reģistrācija Maskavā un Maskavas reģionā, starptautiskā pase - palīdzība reģistrācijā. Ārvalstu pases steidzama reģistrācija, nomaiņa, vecā tipa ārzemju pase, biometriskā, bērniem, Krimas iedzīvotājiem, reģionu iedzīvotājiem. Aizpildot veidlapas, Pieprasītie dokumenti, vīzu kalkulators. Jūs varat uzzināt vairāk tīmekļa vietnē, kas atrodas: http://castour.ru/.
Tabula “Ekskrēcijas orgānu evolūcija”
Pārstāvji |
Ekskrēcijas sistēmas iezīmes |
Tips vienšūņi |
Noņemiet atkritumus caur ķermeņa virsmu. Saldūdens ir kontraktilie vakuoli |
Veidi Coelenterates un sūkļi |
Viņiem nav specializētu orgānu vai ekskrēcijas sistēmu. Vielmaiņas produktu izvadīšana notiek difūzi pa visu ķermeņa virsmu |
Tips Plakanie tārpi |
Protonefrīdija. Zvaigžņu šūnas ir izkaisītas visā tārpa ķermenī; no tām izplūst plānas, vītņotas kanāliņus, veidojot poras uz ķermeņa virsmas |
Tips Apaļtārpi |
Protonefrīdija. Zvaigžņu šūnas ir izkaisītas visā tārpa ķermenī, no tām stiepjas plānas vītņotas kanāliņi, veidojot poras uz ķermeņa virsmas. Daži apaļtārpi var uzkrāt organismā atkritumus |
Tipa Annelids |
Metanefrīdija. Piltuve, kas pārklāta ar skropstiņiem, no tās stiepjas caurules, kas atveras uz āru izvadošās porās. Caurules ir savītas ar asinsvadiem, un šķidrums (ūdens) tiek reabsorbēts |
Veids Gliemenes |
Ir nieres(1–2, retāk 3–4), kas atrodas zem sirds; pēc uzbūves līdzīga metanefrīdai: vada kanāliņus un izvada poras |
Posmkāju dzimta. |
Īpašs zaļie dziedzeri atvere antenu pamatnē |
Zirnekļveidīgo un kukaiņu klases |
Malpighian kuģi, kas atveras priekšējā galā taisnajā zarnā. Akli beidzas kanāliņi atrodas ķermeņa dobumā |
Phylum Chordata. |
Divi lentveida sarkanbrūni bagāžnieki nieres, kas atrodas ķermeņa dobuma augšdaļā, zem mugurkaula. Nieres – urīnvadi – urīnpūslis (lielākajai daļai kaulaino zivju) – urīnceļu atvere. Galvenais vielmaiņas produkts ir amonjaks, kura izvadīšana ir saistīta ar lieliem ūdens zudumiem |
Abinieku klase |
Divi bagāžnieki nieres(tās atveras kā piltuves ķermeņa dobumā). Nieres – urīnvadi – kloaka – urīnpūslis – kloāka (kloākas atvere) Urīnpūslis nav tieši savienots ar urīnvadiem. Galvenais vielmaiņas produkts ir urīnviela, labi šķīst ūdenī. |
Rāpuļu klase |
Divi iegurņa nieres. Nieres – urīnvadi – urīnpūslis – kloāka. Urīns sastāv no urīnskābe, slikti šķīst ūdenī. (Šī ir mazu kristālu suspensija, kas sakrājas urīnpūslī) |
Putnu klase |
Divi iegurņa nieres. Nieres-urēteri-kloāka. ( Urīnpūslis Nē.) Metabolisma produkti tiek izvadīti pastveida urīnskābes veidā. |
Zīdītāju klase |
Divi iegurņa nieres. Nieres – urīnvadi – urīnpūslis – urīnizvadkanāls. Galvenais vielmaiņas produkts ir urīnviela |
Secinājums
Ekskrēcijas sistēmas evolūcija virzījās uz specializētu orgānu izveidi, kas nodrošina dzīvības procesā radušos bīstamo un dažkārt vienkārši toksisko vielu izvadīšanu no organisma.
Tabula "Elpošanas sistēmas attīstība"
Pārstāvji |
Elpošanas sistēmas iezīmes |
Tips vienšūņi |
Elpojiet pa visu ķermeni |
Tips Coelenterates |
Elpojiet pa visu ķermeni |
Tips Plakanie tārpi |
Planārija - elpošana, izmantojot ādas epitēliju (ķermeņa virsmu). Aknu trema – nav elpošanas orgānu |
Tips Apaļtārpi |
Ķermeņa virsmā vai elpošanas orgānos nav elpošanas, enerģija tiek iegūta glikolīzes ceļā |
Tipa Annelids |
Elpojot uz ķermeņa virsmas, vairākām sugām (jūras gredzenotajām zivīm) parādās muguras ādas izaugumi - spalvainas žaunas |
Veids Gliemenes |
Lielākajai daļai gliemju elpošanas orgāni ir slāņainas un spalvainas žaunas, kas atrodas mantijas dobumā. Sauszemes mīkstmieši elpo ar mantijas dobuma modifikāciju - plaušām |
Posmkāju dzimta |
Žaunas |
Arachnida klase |
Traheja Un plaušu maisiņi |
Klase Kukaiņi |
Traheja(ektodermālas invaginācijas cauruļu veidā, kas vada gaisu no ārējās vides uz audiem). Traheja atveras uz vēdera ar atverēm, ko sauc par spirālēm |
Ierakstiet Chordata |
Žaunu spraugu klātbūtne rīklē. Spraugas ir paslēptas zem ādas un atveras īpašā peribranhiālā dobumā ar biežu ūdens maiņu |
Superklase Zivis |
Zivīm zem žaunu pārsegiem (skrimšļainajām zivīm nav žaunu vāki) atrodas žaunas, kas sastāv no žaunu arkām, žaunu grābekļiem un žaunu pavedieniem, caur kuriem caurdur daudzi mazi asinsvadi. Zivju norītais ūdens iekļūst mutes dobumā un iziet cauri žaunu pavedieniem, tos mazgājot |
Abinieku klase |
Elpošanas orgāni - sapāroti maisveida plaušas ar plānām šūnu sieniņām Elpošana notiek dibena nolaišanas un pacelšanas dēļ mutes dobums. Elpošana tiek veikta ne tikai ar plaušu, bet arī ar ādas palīdzību |
Rāpuļu klase |
Deguna dobumi ir cauri, ļaujot gaisam iekļūt mutes dobumā. Elpceļi pagarinās. Parādās traheja Un bronhi. Iekšējā virsma plaušas palielinās, jo to iekšējā virsmā ir daudz kroku. Ieelpošana un izelpošana notiek krūškurvja tilpuma izmaiņu dēļ |
Putnu klase |
Plaušas putni ir blīvi, poraini ķermeņi. Nokļūstot plaušās, bronhu zarā, daži no zariem sasniedz daudzus mazi dobumi. Otra bronhu daļa iziet cauri plaušām un ārpus tām veido lielas plānsienu gaisa spilveni. Tie atrodas starp iekšējie orgāni, iekļūst dobos kaulos, starp muskuļiem, zem ādas. Putniem ir dubultā elpošana: gāzu apmaiņa notiek gan ieelpojot, gan izelpojot. Miera stāvoklī elpošanu nodrošina krūškurvja kustība (krūšu kaula nolaišana - ieelpošana, pacelšana - izelpošana). Lidojuma laikā elpošana notiek spārnu kustības dēļ (paceļot spārnu - ieelpojiet, nolaižot - izelpojiet). Gaisa maisiņu tilpums ir 10 reizes lielāks par plaušu tilpumu. Dziedošā balsene atrodas trahejas un bronhu savienojuma vietā. |
Zīdītāju klase |
Sūkļains plaušas Zīdītāji ir sarežģītāki nekā rāpuļi. Tie ir lieli un elastīgi. Bronhioli beidzas alveolas, pīti kapilāri. Kopējā alveolu virsma ir aptuveni 100 reizes lielāka par ķermeņa virsmu. Ieelpošana un izelpošana notiek starpribu muskuļu un diafragmas kontrakcijas dēļ |
Secinājums
Elpošanas orgānu evolūcija mugurkaulniekiem notika šādi:
- plaušu starpsienu laukuma palielināšana;
– transporta sistēmu uzlabošana skābekļa piegādei šūnām, kas atrodas ķermeņa iekšienē.
Tabula "Ķermeņa pārklājumi"
Pārstāvji |
Ķermeņa segumu īpašības |
Tips vienšūņi |
Dzīvniekiem ar mainīgu formu ķermenis ir ierobežots šūnu membrānu (plazmalemma). Daži vienšūnu organismu pārstāvji var izdalīt čaumalas (Arcella, foraminifera). Vienšūnas organismi, kuriem ir pastāvīga forma korpusi pārklāti ar izturīgu apvalku pelikuls |
Tips Coelenterates |
Koelenterātu ķermenis ir pārklāts epitēlija muskuļu šūnas |
Tips Plakanie tārpi |
Starp tiem, kas dzīvo brīvi plakanie tārpi(Ciliated tārpu klase) epitēlija šūnām ir skropstas, palīdzot kustēties. Kutikula - dzīvniekiem blīvs nešūnu veidojums uz epitēlija audu šūnu virsmas. Veic aizsardzības un atbalsta funkcijas |
Tips Apaļtārpi |
Viss nematodes ķermenis ir pārklāts ar elastīgu, elastīgu un izturīgu apvalku - kutikula, ko veido ādas šūnas (epitēlija). Kutikulai ir aizsargājoša vērtība. Turklāt tas pietiekami atbalsta augstspiediena dobuma šķidrums. Tas nosaka nematodes ķermeņa stīgu līdzīgo iegareno formu. Tiešraide epitēlija audi sauca hipoderma. Tas ir ļoti plāns, bet ķermeņa sānos, gar muguru un vēderu tas ir sabiezināts izciļņu veidā |
Tipa Annelids |
Korpusa pārsegs sastāv no ādas epitēlijs Un plāna kutikula. Annelīdu ādas šūnas izdalās gļotas, aizsargājot tārpa ķermeni no dažādām ietekmēm. Oligochaete tārpu plānā kutikula ir mitrināta, pateicoties pastāvīgai celomiskā šķidruma un gļotu izdalīšanai, kas izdalās caur muguras porām. dziedzeru epitēlija šūnas. Tieši caur kutikulu difūzijas ceļā notiek gāzu apmaiņa, un šo procesu nodrošina sazarotais kapilāru tīkls, kas atrodas epitēlijā. |
Posmkāju dzimta |
Posmkājiem ir īpašs hitīna segums. Tas ir ļoti izturīgs un aizsargā pret dažādām vides ietekmēm. Viena slāņa epitēlijs izceļ kutikula, veidojot kukaiņu eksoskeletu (necaurlaidīgs ūdeni atgrūdošs slānis, aizsardzība pret mikrobiem) uz protokutikulas virsmas. Protokutika veido hitīns, artropidīns un resilīns. Stingrais eksoskelets neizstiepjas un tādējādi ierobežo dzīvnieka augšanu; tas ik pa laikam ir jāizlaiž kausēšanas laikā. |
Phylum Chordata. |
Lancetes āda veidojas viena slāņa epitēlijs un apakšā esošais plāns slānis corium (pati āda vai derma). Epidermas dziedzeru izdalījumi veido plānu virsmas plēvi - kutikula kas aizsargā maigo ādu no augsnes daļiņu bojājumiem |
Klases skrimšļainas zivis |
Veidojas āda stratificēts epitēlijs, kas satur daudzas vienšūnu dziedzeri. Epidermas apakšējā slānī ir pigmenta šūnas. Apakšējais slānis - faktiskā āda, vai korijs. Skrimšļainajām zivīm ķermeni klāj primitīvas plakoīdu zvīņas - tās ir plāksnes ar zobiem. Zvīņas vienu no otras atdala ādas slānis |
Klase Kaulu zivs |
Āda ir divslāņu, piemēram, skrimšļainas zivis. Daudzas vienšūnu dziedzeri epiderma izdala gļotādu sekrēciju. Primitīvām kaulainajām zivīm (piemēram, bruņu līdakām) ķermenis ir pārklāts ganoīdu svari. Tās ir rombveida zvīņas, kas cieši pieguļ viena otrai, no augšas pārklātas ar īpašu vielu - ganoīnu. Lielākajai daļai kaulaino zivju ķermenis ir pārklāts cikloīds Un ctenoidālās svari, kas atrodas rindās, kas pārklājas |
Abinieku klase |
Abinieku āda kails Un slapjš, bagāts ar dziedzeriem. Dziedzeri izdala gļotas, aizsargā ādu no izžūšanas un veicina gāzu apmaiņu. Epiderma daudzslāņu, koris tievs, āda ir bagāta daudzšūnu dziedzeri. Epidermas apakšējā slānī un korijā atrodas pigmenta šūnas. Dažiem abiniekiem ādas dziedzeri izdala sekrēciju, kas satur toksiskas vielas |
Rāpuļu klase |
Rāpuļiem ir āda sauss, pārklāts ragveida zvīņas Un vairogi. Daudzslāņu epidermas augšējie slāņi keratinizējas, zem šī mirušā slāņa atrodas apakšējais, malpighian slānis, kas sastāv no dzīvām, vairojošām epidermas šūnām. Dažām sugām kopā ar ragveida veidojumiem ir kaulainas plāksnes (bruņurupučiem tās saplūst kaulainā apvalkā, kas aug līdz mugurkaulam). Ādai gandrīz nav dziedzeru (uz purna ir saglabāti atsevišķi dziedzeri). Āda nodrošina laba aizsardzība no: – ūdens zudumi iztvaikojot; Tajā pašā laikā viņa zaudēja spēju: – gāzes apmaiņa; |
Putnu klase |
Putniem ir plāna āda sauss, nav dziedzeru(izņemot coccygeal), ķermenis ir pārklāts spalvas. Āda sastāv no diviem slāņiem. Virspusējās šūnas epidermas slānis keratinizējas, ādas savienojošais slānis ir sadalīts plānā, bet diezgan blīvā faktiskā āda(dermā) un zemādas audi – irdens slānis, kurā tiek nogulsnētas tauku rezerves. Pterilia- ādas zonas, uz kurām ir nostiprinātas kontūrspalvas, kas aptver visu putna ķermeni. Apteria- ādas vietas, kurās neaug spalvas. Strausiem un pingvīniem spalvas ir vienmērīgi sadalītas pa visu ādas virsmu. |
Zīdītāju klase |
Salīdzinoši bieza āda sastāv no diviem slāņiem. Epiderma daudzslāņu, tā augšējais slānis kļūst keratinizēts un pakāpeniski lobās. Patiesībā āda– korijs – parasti biezāks par epidermas slāni. Apakšējo, dziļāko korija slāni sauc zemādas tauku audi. Āda ir bagāta ar dziedzeriem. Lielākajai daļai zīdītāju ķermenis ir pārklāts vilna, pasargājot no hipotermijas vai pārkaršanas. Ir arī dažādas apmatojuma modifikācijas (eža un dzeloņcūku spalvas, kuiļu sari). Epitēlija atvasinājumi: nagi, nagi, nagi, mati, ragi degunradžiem, ragi liellopiem (saauguši ar frontālajiem kauliem). Brieža ragi - kaulu veidojumi, korija atvasinājumi, tie tiek izlaisti katru gadu |
Secinājums
Ķermeņa segumu evolūcija notika šādi:
– slāņu skaita palielināšana;
– jaunu veidojumu parādīšanās: skropstas, dziedzeri, kaļķaini un hitīna apvalki, zvīņas, nagi, spalvas, apmatojums, ragi, nagi utt.
Foto no vietnes: http://aqua-room.com
Vienšūņi- plaši izplatīta organismu grupa bioloģiskā progresa stāvoklī. Ir zināmi vairāk nekā 50 000 vienšūņu sugu. Tos visus raksturo vairākas kopīgas iezīmes:
1. Ķermeni veido šūna, kas satur vienu vai vairākus kodolus. Morfoloģiskā (strukturālā) ziņā to ķermenis ir līdzvērtīgs daudzšūnu šūnai, bet fizioloģiskā (funkcionālā) ziņā tas ir neatkarīgs organisms.
2. Pēc uztura veida visi vienšūņi ir heterotrofi, tomēr daži flagellati var baroties autotrofiski vai kombinēt divus barošanas veidus atkarībā no vides apstākļiem (miksotrofi).
3. Vienšūņiem ir tendence aseksuāli vairoties ar dažādas formas dalīšanās, kā arī dažādas dzimumprocesa formas. Kodols dalās mitotiski. Dažās formās dzīves ciklā tiek novērota seksuālo un aseksuālo reprodukcijas metožu maiņa (foraminifera).
4. Daudzi vienšūņi spēj veidot cistu (atpūtas formu, lai izdzīvotu nelabvēlīgos apstākļos), t.i. encyst.
5. Vienšūņu elpošana notiek pa visu ķermeņa virsmu.
6. Reakcija uz ārēju kairinājumu tiek veikta taksometru vadītāju veidā. Taksometri- reakcija uz vienpusēji iedarbīgu stimulu, kas raksturīga brīvi kustīgiem organismiem. Stimulācijas avoti var būt gaisma (fototakss), temperatūra (termotaksi), ķīmiskās vielas (kemotakss) utt. Kustība var būt vērsta uz stimulācijas avotu (pozitīvie taksometri) vai prom no tā (negatīvie taksometri).
7. Izvadīšana notiek vai nu caur ķermeņa virsmu, vai ar saraušanās vakuolu palīdzību. Papildus vielmaiņas produktu izvadīšanai svarīga kontraktilo vakuolu funkcija ir izvadīt no organisma lieko ūdeni, kas nepieciešams, lai šūnā uzturētu normālu osmotisko spiedienu.
2.1. Galveno vienšūņu klašu raksturojums
|
Zīmes |
Sarkodaceae (parastā amēba) |
Flagellates (zaļā eiglēna) |
Ciliates (ciliātu čības) |
|
Ķermeņa uzbūve |
Vienšūnu mikroskopisks dzīvnieks 0,1-0,5 mm, dzīvo ūdenī. Tas pārvietojas ar īslaicīgu citoplazmas izaugumu palīdzību - pseidopodijas (viltus kājas); pārklāta ar šūnu membrānu, citoplazmā ir visas organellas, kodols, vakuoli |
Vienšūnas mikroskopisks dzīvnieks, kura izmērs ir 0,05 mm un dzīvo ūdenī. Fusiform korpusa priekšējā galā atrodas viens karogs, gaismas jutīgs acs ābols un saraušanās vakuole. Šūnu organoīdi ir tādi paši kā amēbai, turklāt ir hlorofilu saturoši organoīdi – hromatofori |
Vienšūnu mikroskopisks dzīvnieks 0,1-0,3 mm, dzīvo ūdenī. Šūnu membrāna ir blīva, ar skropstu rindām. Kurpveida. Citoplazma ar organellām, ir liels (makrokodolu) un mazs (mikrokodolu) kodols, divi kontraktilie vakuoli un gremošanas vakuoli. Sānu pusē ir periorāla piltuve un pulveris |
|
Baktērijas, vienšūnu aļģes. Fagocitozes dēļ veidojas gremošanas vakuola. Izšķīdušās vielas tiek sagremotas, cietās vielas izdalās jebkurā šūnas vietā |
Gaismā uzturs ir autotrofisks (fotosintēze), tāpat kā augiem. Ja ilgu laiku nav gaismas, uzturs kļūst heterotrofisks, saprotrofisks. Gremošanas vakuola neveidojas |
Tas barojas ar baktērijām, kuras caur periorālo piltuvi (cistoma) iedzen mutē ar skropstu palīdzību, nokļūst rīklē un pēc tam citoplazmā, kur veidojas gremošanas vakuola. Nesagremotās daļiņas tiek noņemtas caur pulveri |
|
|
Gāzes apmaiņa notiek caur ārējo šūnu membrānu. Elpošanas un enerģijas centrs kalpo mitohondriji |
Kā amēba |
Kā amēba |
|
|
Atlase |
Ūdens un atkritumi tiek savākti kontraktilā vakuolā un izvadīti |
Kā amēba |
Ūdens un atkritumi tiek savākti divos kontraktilos vakuolos ar aferentiem kanāliņiem |
|
Reakcija uz kairinājumu |
Pozitīvie taksi pārtikai, vieglie, negatīvie sāli |
Kā amēba |
|
|
Seksuālais process |
Nav klāt |
Nav klāt |
Konjugācija |
|
Pavairošana |
Tas notiek šūnu dalīšanās rezultātā divās daļās mitozes rezultātā. DNS molekula dubultojas starpfāzē |
To veic šūnu dalīšanās dēļ mitozes ceļā gar šūnas asi. DNS molekula dubultojas starpfāzē |
To veic mitotiskas šūnu dalīšanās rezultātā divās daļās pāri šūnas asij. DNS molekula dubultojas starpfāzē |
|
Nozīme |
Pozitīvi: biocenozes sastāvdaļa barības ķēdē, jūras sakneņiem ir kaļķains apvalks - tie veido nogulumiežus - krītu, kaļķakmeni; Daži sakneņu veidi norāda uz eļļas klātbūtni. Negatīvs: dizentērijas amēba izraisa infekcijas slimību |
Pozitīvi: biocenozes sastāvdaļa barības ķēdē; ir izglītojoša nozīme augu un dzīvnieku kopīgo senču izpētē. Negatīvs: izraisa aļģes ūdenstilpēs; parazitārie flagellāti nosēžas dzīvnieku un cilvēku asinīs, zarnās, izraisot slimības | |
|
Citi pārstāvji |
Difflugia, arcella, euglypha, foraminifera, radiolaria acantharia, saulespuķe, globigerina |
Volvox, Trichomonas, Giardia, Leishmania, Trypanosomes |
>
Populārākais |
