Передвижение веществ в организме животных. Транспорт веществ у животных и человека

Вопрос 1.
Для поддержания нормальной жизнедеятельности организму необходимы питательные вещества (минеральные вещества, вода, органические соединения) и кислород. Обычно эти вещества передвигаются по сосудам (по сосудам древесины и луба у растений и по кровеносным сосудам у животных). В клетках вещества передвигаются от органоида к органоиду. Транспортируются вещества в клетку из межклеточного вещества. Отработанные и ненужные вещества выводятся из клеток и, затем, через органы выделения из организма. Таким образом, транспорт веществ в организме необходим для нормального обмена веществ и энергии.

Вопрос 2.
У одноклеточных организмов вещества переносятся движением цитоплазмы. Так, у амёбы цитоплазма перетекает из одной части тела в другую. Содержащиеся в ней питательные вещества передвигаются и разносятся по всему организму. У инфузории туфельки – одноклеточного организма, имеющего постоянную форму тела – передвижение пищеварительного пузырька и распределение питательных веществ по всей клетке достигается непрерывным круговым движением цитоплазмы.

Вопрос 3.
Сердечно-сосудистая система обеспечивает непрерывное движение крови, которое необходимо для всех органов и тканей. По этой системе органы и ткани получают кислород, питательные вещества, воду, минеральные соли, с кровью к органам поступают гормоны, регулирующие работу организма. Из органов в кровь поступает углекислый газ, продукты распада. Кроме того, система кровообращения поддерживает постоянство температуры тела, обеспечивает постоянство внутренней среды организма (гомеостаз ), взаимосвязь органов, обеспечивает газообмен в тканях и органах. Система кровообращения выполняет также защитную функцию, так как в крови содержатся антитела и антитоксины.

Вопрос 4.
Кровь - это жидкая соединительная ткань. Она состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма - это жидкое межклеточное вещество, форменные элементы - это клетки крови. Плазма составляет 50-60 % объема крови и на 90 % состоит из воды. Остальное - это органические (около 9,1 %) и неорганические (около 0,9 %) вещества плазмы. К органическим веществам относятся белки (альбумин, гамма-глобулин, фибриноген и др.), жиры, глюкоза, мочевина. Благодаря наличию в плазме фибриногена кровь способна к свертыванию - важной защитной реакции, спасающей организм от кровопотери.

Вопрос 5 .
Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. Плазма - это жидкое межклеточное вещество, форменные элементы - это клетки крови. Плазма составляет 50-60 % объема крови и на 90 % состоит из воды. Остальное - это органические (около 9,1 %) и неорганические
(около 0,9 %) вещества плазмы. К органическим веществам относятся белки (альбумин, гамма-глобулин, фибриноген и др.), жиры, глюкоза, мочевина. Благодаря наличию в плазме фибриногена кровь способна к свертыванию - важной защитной реакции, спасающей организм от кровопотери.
Форменными элементами крови являются эритроциты – красные кровяные тельца, лейкоциты – белые кровяные тельца и тромбоциты – кровяные пластинки.

Вопрос 6.
Устьица представляют собой щель, которая расположена между двумя бобовидными (замыкающими) клетками. Замыкающие клетки находятся над большим межклетником в рыхлой ткани листа. Устьица обычно располагаются с нижней стороны листовой пластинки, а у водных растений (кувшинка, кубышка) - только на верхней. У ряда растений (злаки, капуста) устьица есть на обеих сторонах листа.

Вопрос 7.
Для поддержания нормальной жизнедеятельности растение поглощает СО 2 (углекислый газ) из атмосферы листьями и воду с растворенными в ней минеральными солями из почвы корнями.
Корни растений покрыты, как пушком, корневыми волосками, которые поглощают почвенный раствор. Благодаря им поверхность всасывания увеличивается в десятки и даже сотни раз.
Передвижение воды и минеральных веществ в растениях осуществляется за счет двух сил: корневого давления и испарения воды листьями. Корневое давление - сила, вызывающая одностороннюю подачу влаги от корней к побегам. Испарение воды листьями - процесс, который происходит через устьица листьев и поддерживает непрерывный ток воды с растворёнными в ней минеральными веществами по растению в восходящем направлении.

Вопрос 8.
Органические вещества, синтезирующиеся в листьях, оттекают во все органы растения но ситовидным трубкам луба и образуют нисходящий ток. У древесных растений передвижение питательных веществ в горизонтальной плоскости происходит при участии сердцевинных лучей.

Вопрос 9.
При помощи корневых волосков происходит всасывание из почвенных растворов воды и минеральных веществ. Оболочка клеток корневых волосков тонкая - это облегчает всасывание.
Корневое давление - сила, вызывающая одностороннюю подачу влаги от корней к побегам. Корневое давление развивается при превышении осмотического давления в сосудах корня над осмотическим давлением почвенного раствора. Корневое давление наряду с испарением участвует в движении воды в теле растения.

Вопрос 10.
Испарение воды растением называется транспирацией . Вода испаряется через всю поверхность тела растения, но особенно интенсивно через устьица в листьях. Значение испарения: оно принимает участие в передвижении воды и растворенных веществ по телу растения; способствует углеводному питанию растений; защищает растения от перегрева.

Значение транспорта веществ в организме животных. Почти у всех животных имеется специальная система для транспорта и распределения веществ в организме. Исключение составляют кишечнополостные и плоские и круглые черви. Внутри тела этих организмов вещества проходят настолько незначительные расстояния, что вполне могут перемещаться путем диффузии. У планарии, например, кишечник сильно разветвлен, и его ветви отходят ко всем участкам тела (рис. 4.10), что сокращает путь питательных веществ к клеткам.

С увеличением размеров тела и сложности строения возрастает и количество поступающих в организм веществ. Расстояния, которые приходится проходить веществам, также увеличиваются, и для их распределения уже недостаточно простой диффузии. В связи с этим в процессе эволюции у животных сформировалась кровеносная система - система сосудов, по которым

циркулирует жидкость (кровь, гемолимфа). Кровеносная система служит для транспорта не только питательных веществ, но и газов, участвующих в процессе дыхания, продуктов распада, гормонов, антител и солей. Кроме того, у теплокровных животных (птиц, млекопитающих) с током крови переносится и равномерно распределяется в организме тепло, что способствует сохранению постоянной температуры тела и предупреждает перегрев глубоко расположенных органов.

Основные элементы кровеносной системы. У животных разных групп развились разные по организации типы кровеносной системы. Однако в них можно выделить основные элементы, выполняющие у всех животных сходные функции.

1. Главный сократимый орган, служащий для проталкивания крови в системе кровообращения организма. В большинстве случаев таким органом является сердце.

2. Артериальная система, отвечающая за распределение и доставку крови от сердца ко всем органам и тканям и играющая таким образом, роль напорного резервуара.

3. Капилляры, благодаря которым происходит перенос веществ между кровью и клетками различных тканей организма.

4. Венозная система, представляющая собой резервуар для крови и обеспечивающая ее возврат к сердцу-

У всех животных однонаправленный ток крови (из сердца в артерии, затем в капилляры, вены опять в сердце) обеспечивается благодаря наличию клапанов, а просвет сосудов регулируется работой гладких мышц стенок сосудов, что дает возможность управлять количеством крови, протекающей по тому или иному сосудистому руслу, и тем самым перераспределять кровоток в организме.

Типы кровеносных систем. У [ животных встречается два типа кровеносной системы - замкнутый и открытый (незамкнутый).

При замкнутой кровеносной системе кровь циркулирует в замкнутой полости, в пределах которой она разносится от сердца по проводящим сосудам к органам и тканям и затем, не выходя из этой полости, возвращается к сердцу (рис. 4.11). Такая система свойственна кольчатым червям, хордовым и некоторым другим группам животных.

У круглоротых и рыб (кроме двоякодышащих) имеется один круг кровообращения. У двоякодышащих рыб (большинство вымерло, современные представлены шестью реликтовыми видами) и наземных позвоночных два круга кровообращения.

У многих беспозвоночных (моллюски, членистоногие) кровеносная система незамкнутая. В этом случае гемолимфа выбрасывается сердцем через артерию в полость тела и, не поступая в капилляры, непосредственно омывает ткани. Вены, по которым кровь возвращалась бы в сердце, отсутствуют, поэтому из полости тела кровь поступает непосредственно в сердце, проходя через клапаны, открывающиеся в момент его расслабления (рис. 4.12).

Важнейшими особенностями незамкнутой системы кровообращения являются обычно невысокое давление крови, трудности регулирования ее распределения и медленное возвращение крови к сердцу. В этом отношении замкнутая система кровообращения более динамична.

У большинства животных и человека все вещества, получаемые или выделяемые их к летками, транспортируются с участием крови. У одних животных кровь движется в системе замкнутых сосудов (замкнутая кровеносная система), у других - по полостям

тела и частично по сосудам (незамкнутая кровеносная система).

1. В связи с чем у животных возникла необходимость в развитии кровеносной системы?

1. Какие элементы кровеносной системы выполняют сходные функции у всех животных?

3. В чем состоят отличия в строении замкнутого и открытого типов кровеносных систем и особенности функционирования?

У многоклеточных организмов клетки разных тканей удалены друг от друга. Поэтому у них сформировалась транспортная система.обеспечивающая поступление газов и питательных вещество всем органам и тканям.

Передвижение веществ в растении

Чтобы узнать, как работает транспортная система растений, проведем два опыта.

Опыт 1 . Побеги тополя (клена, ивы) поместим в сосуд с водой, подкрашенной красными чернилами. Через двое суток сделаем несколько продольных и поперечных срезов стебля. На всех срезах увидим, что окрасилась только древесина. Кора и сердцевина остались неокрашенными. Это значит, что вода с растворенными веществами поднимается по древесине стебля, по сосудам.

Опыт 2 . Два побега поместим в сосуд с водой и выставим на свет. Предварительно у одного из
них снимем кольцо коры (шириной 3 см), отступив от конца побега 8-10 см. Через 3-4 недели у побегов разовьются придаточные корни. У неповрежденного побега корни образуются на нижнем конце. У побега с кольцевым срезом придаточные корни разовьются над оголенным участком стебля. Под кольцевым срезом корней не будет, так как, сняв кольцо коры, мы повредили ситовидные трубки. Органические вещества из листьев, передвигаясь по лубу, дошли до места среза и здесь накопились. Это способствовало развитию придаточных корней.

Таким образом, опыт доказывает, что органические вещества передвигаются по коре стебля, ситовидным трубкам луба. Они движутся ко всем органам растения - корням, подземным побегам, верхушкам надземных побегов, цветкам, плодам, семенам.

Транспорт веществ у животных

Подобно тому, как происходит транспорт веществ по проводящей системе растения, кровеносная система обеспечивает перенос кислорода и питательных веществ ко всем органам и тканям животных. Из тканей в кровь поступают углекислый газ и вредные вещества. Освобождение крови от углекислого газа происходит в органах дыхания, а от вредных веществ - в органах выделения.

Главным органом кровеносной системы, обеспечивающим ее транспортную функцию, является сердце. Оно играет роль насоса, который обеспечивает кровообращение. Сердце перекачивает кровь по кровеносным сосудам.

Теплокровные и холоднокровные животные

У лягушек, ящериц, змей, крокодилов, черепах кровь смешивается в одном из отделов сердца. В результате во все органы поступает кровь, бедная кислородом. Такие животные являются холоднокровными. Температура их тела зависит от окружающей среды. У птиц и млекопитающих кровь, насыщенная кислородом, не смешивается с кровью, несущей углекислый газ и вредные вещества. Повышение содержания кислорода в крови обеспечивает выделение большого количества энергии, благодаря чему эти животные имеют постоянную температуру тела и являются теплокровными. Это позволяет им легче переносить неблагоприятные условия среды и широко расселяться по планете.

Уи́льям Га́рвей (гг.) английский медик, описавший строение и функции кровеносной системы, процесс кровообращения

1. Система органов, отвечающая за транспорт веществ: а) пищеварительная; б) кровеносная; в) дыхательная. 2. Состав крови: а) только плазма; б) плазма и клетки крови; в) только клетки крови. 3. Защитную функцию выполняют: а) красные клетки крови; б) плазма; в) белые клетки крови. 4. Сосуды, несущие кровь от сердца, называются: а) вены; б) артерии; в) капилляры. 5. Сердце птиц и млекопитающих: а) трехкамерное; б) двухкамерное; в) четырехкамерное. 6. Обмен веществами между кровью и тканями происходит в: а) венах; б) капиллярах; в) артериях. 7. У моллюсков и насекомых кровеносная система: а) отсутствует; б) замкнутая; в) незамкнутая.

1. Стр в учебнике, записи в тетради 2. Сформулировать определения выделенных слов 3. Подготовить сообщения о животных с необычным цветом крови 4. Обсудить с родителями вопрос: «Что нарушает работу сердечно-сосудистой системы?» Домашнее задание: