Respirazione branchiale. Riepilogo della lezione sull'argomento "organi respiratori e scambio di gas negli animali"
Cos'è lo scambio di gas?
Lo scambio gassoso è un insieme di processi di scambio gassoso tra l'organismo e l'ambiente; consiste nel consumare ossigeno e rilasciare anidride carbonica con piccole quantità di prodotti gassosi e vapore acqueo.
Quali animali sviluppano per primi gli organi respiratori?
Per la prima volta compaiono gli organi respiratori negli anellidi marini.
Domande
1. Quali cambiamenti al sistema respiratorio hanno apportato gli animali sulla terraferma?
Gli anfibi furono i primi animali a raggiungere la terra dove svilupparono gli organi di respirazione atmosferica: i polmoni (dalla sporgenza del tubo intestinale). A causa della struttura primitiva (i polmoni sono sacche con pareti cellulari sottili), la quantità di ossigeno che entra attraverso i polmoni soddisfa il fabbisogno del corpo solo del 30-40%, quindi la pelle, che contiene numerosi capillari sanguigni (derma capillari), prende parte anche alla respirazione (respirazione polmonare).
Nei rettili, in concomitanza con l'uscita definitiva sulla terraferma, il sistema respiratorio si complica ulteriormente: la respirazione cutanea scompare, e la superficie respiratoria delle sacche polmonari aumenta, a causa della comparsa grande quantità setti ramificati in cui passano i capillari sanguigni.
Negli uccelli compaiono numerose caratteristiche nella struttura degli organi respiratori. I loro polmoni hanno numerose partizioni con una rete di capillari sanguigni. Viene dalla trachea albero bronchiale, terminando con bronchioli. Parte dei bronchi principali e secondari si estende oltre i polmoni e forma coppie di sacche d'aria cervicali, toraciche e addominali e penetra anche nelle ossa, rendendole pneumatiche. Durante il volo il sangue è saturo di ossigeno sia durante l'atto di inspirazione che di espirazione (doppia respirazione).
I mammiferi hanno polmoni di struttura alveolare, grazie alla quale la loro superficie è 50-100 volte più grande della superficie del corpo. I bronchi sono ramificati ad albero e terminano in bronchioli a pareti sottili con grappoli di alveoli, densamente intrecciati capillari sanguigni. La laringe e la trachea sono ben sviluppate.
Pertanto, la direzione principale dell'evoluzione del sistema respiratorio è aumentare la superficie respiratoria, complicare la struttura delle vie aeree e la loro separazione dalle vie respiratorie.
2. Perché la respirazione polmonare sulla terraferma è più promettente della respirazione branchiale?
L'accelerazione dell'attività animale è associata all'approdo. In tali condizioni, le branchie, in quanto organi respiratori, non potrebbero soddisfare il fabbisogno di ossigeno del corpo. Negli animali terrestri, le branchie venivano sostituite dai polmoni, che fornivano meglio ossigeno al corpo dell'animale.
3. Cosa ha causato la necessità di trasportare ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo?
La necessità di trasportare ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo è nata a causa dell'aumento delle dimensioni degli organismi viventi.
4. Quali sono le caratteristiche strutturali pelle nei rettili rendono loro impossibile partecipare alla respirazione?
Il tegumento dei rettili è rappresentato da scaglie o scudi cornee. Tali coperture dense impediscono lo scambio di gas.
5. Si può dire che la doppia respirazione protegge il corpo dal surriscaldamento?
Durante il volo, la frequenza respiratoria degli uccelli aumenta di 15 volte o più. In una situazione del genere, la doppia respirazione protegge il corpo dal surriscaldamento.
Lezione: Organi respiratori e scambi gassosi.
Obiettivi:
educativo: scoprire cos'è lo scambio di gas e quali animali sviluppano per primi gli organi respiratori; introduzione e pratica concetti biologici;
sviluppando: sviluppare la capacità di analizzare la struttura dei sistemi di organi, tracciare i processi evolutivi di formazione degli organi in relazione allo stile di vita; capacità di operare con le conoscenze esistenti; migliorare i processi pensiero logico;
educare: educazione atteggiamento attento alla natura, la capacità di ascoltare i tuoi compagni di classe, infondendo fiducia nella tua conoscenza, accuratezza e promuovendo il funzionamento dell'immaginazione.
Risultati pianificati:
Soggetto: Definire i concetti: “organi respiratori”, “diffusione”, “scambio gassoso”, “branchie”, “trachea”, “bronchi”, “polmoni”, “alveoli”, “diaframma”, “setti polmonari”
Metasoggetto: UUD cognitivo: metodi di respirazione negli animali e organi coinvolti nella respirazione; caratteristiche strutturali del sistema respiratorio degli organi gruppi diversi animali; evoluzione del sistema respiratorio negli animali.UUD regolamentare: confrontare la struttura degli organi respiratori di animali di diversi gruppi sistematici.UUD di comunicazione: la capacità di distribuire le responsabilità e controllarsi reciprocamente, imparare a organizzare autonomamente l'attività vocale in forma orale e scritta
Personale: Conoscenza educativa su Standard morali comportamento in natura, stabilire una connessione tra lo scopo di un'attività e il suo risultato
Elementi di contenuto: L'importanza dell'ossigeno nella vita animale. Scambio di gas in animali di diversi gruppi sistematici: il meccanismo di assunzione di ossigeno e rilascio di anidride carbonica.
Concetti e termini di base: Spiracoli, trachea, branchie esterne, branchie interne, polmoni, sacche polmonari; respirazione cellulare, respirazione superficiale del corpo, respirazione cutanea, respirazione polmonare; diffusione, scambio di gas.
Metodi: verbale, visivo, pratico, riproduttivo, induttivo, ricerca parziale
Tipi di attività degli studenti: Definire i concetti di “organi respiratori”, “diffusione”, “scambio gassoso”, “branchie”, “trachea”, “bronchi”, “polmoni”, “alveoli”, “diaframma”, “setti polmonari”. Stabilire la relazione tra il meccanismo dello scambio di gas e lo stile di vita degli animali. Svelare caratteristiche distintive sistemi respiratori di animali di diversi gruppi sistematici. Spiegare meccanismo fisiologico doppia respirazione negli uccelli. Descrivere i sistemi respiratori di animali di diversi gruppi sistematici. Identificare le ragioni dell'evoluzione degli organi respiratori negli animali di diversi gruppi sistematici
Tipo di lezione: combinato.
Durante le lezioni:
Fase organizzativa.
Aggiornamento delle conoscenze (ripetizione).
Rilievo frontale
Nell'ultima lezione abbiamo visto come cambiano le modalità di movimento degli organismi unicellulari e multicellulari e delle loro cavità corporee in relazione al loro modo di vivere. Ora ripetiamolo un po'.
Quali sono i principali metodi di spostamento degli animali?
Ameboide, movimento con l'aiuto di ciglia e flagelli e movimento con l'aiuto dei muscoli.
Come avviene il movimento ameboide?
Rotolando da una parte all'altra.
Come si muovono gli organismi utilizzando ciglia e flagelli?
Il movimento con l'aiuto di flagelli e ciglia è solitamente caratteristico dei piccoli invertebrati, che viene effettuato ruotando il corpo attorno al proprio asse.
Quali organismi si muovono usando i muscoli?
Multicellulare.
Di cosa sono fatti i muscoli?
Sono formati da tessuto muscolare.
Quali proprietà ha il tessuto muscolare?
Capace di contrarsi, convertire l'energia chimica in energia meccanica.
Quali strati muscolari compongono i muscoli dei platelminti e degli anellidi?
È costituito da uno strato longitudinale e trasversale.
Come si muovono i crostacei?
Usano le gambe per camminare per muoversi sul terreno; per nuotare usano la pinna caudale o le gambe per nuotare.
Come si realizza il movimento nei vertebrati?
Eseguito con l'aiuto dei muscoli. Nei pesci, ciò si verifica principalmente a causa dei muscoli della coda e del busto, negli anfibi, nei rettili e nei mammiferi, a causa dei muscoli degli arti, che eseguono tipi di movimento come correre, saltare, nuotare, volare, arrampicarsi, ecc. .
Come si chiama una cavità corporea?
Questo è lo spazio tra le pareti del corpo e organi interni animale.
Quali funzioni svolge?
Supporta, mantiene la forma, svolge la funzione di trasporto nutrienti nel corpo accumula anche prodotti di scarto non necessari.
Lavorare con le carte
Carta 1
Inserisci le parole mancanti.
I nematodi possono piegarsi perché i loro muscoli sono formati da uno... (longitudinale) strato di muscoli.
Gli animali multicellulari sono caratterizzati dal movimento mediante... (muscoli) .
Il metodo per spostare l'intero organismo da un luogo all'altro si chiama ... (ameboide) .
Per la prima volta apparve una cavità corporea in... (nematodi) .
Rispondere alle domande:
Qual è il vantaggio della locomozione che utilizza ciglia e flagelli rispetto alla locomozione ameboide?
Grazie a un numero significativo le ciglia e la presenza di un flagello aumentano la velocità del movimento. L'ameboide è un modo più semplice di muoversi: rotolare da un lato all'altro.
Qual è la differenza tra una cavità corporea primaria e una secondaria?
Nella cavità primaria, gli organi interni vengono lavati dal fluido della cavità, e nella cavità secondaria, gli organi e pareti interne i corpi non vengono lavati dal fluido della cavità e si trovano liberamente.
Carta 2
Inserisci le parole mancanti:
Tutti gli animali multicellulari superiori sviluppano una cavità corporea chiamata... (secondario).
La muscolatura dei vermi piatti e degli anellidi è costituita da... (longitudinale) E... (trasversale) strati di muscoli.
Negli artropodi, i fasci muscolari sono attaccati a ... ... (copertura chitinosa) .
La cavità corporea degli anellidi è... (secondario) cavità.
Rispondere alle domande:
Quali modalità di movimento sono tipiche dei celenterati?
Caratteristico dei celenterati vari modi movimento. Per esempio, idra d'acqua dolce può muoversi con movimenti “camminanti” - piegando il corpo e attaccandosi al substrato con tentacoli, tira la suola verso l'estremità anteriore del corpo. L'idra è anche caratterizzata da "capriole" - attaccamento alternato al substrato con tentacoli o suole.
Quali sono le funzioni della cavità corporea?
È uno scheletro idrostatico (mantiene la forma del corpo). Consente tratto digerente e le pareti del corpo funzionano indipendentemente l'una dall'altra. Fornisce il trasporto di nutrienti e prodotti metabolici. Può accumulare temporaneamente prodotti metabolici e liquidi in eccesso. Partecipa ai processi di osmoregolazione del corpo.
Carta 3
Dalle affermazioni sopra elencate, seleziona i numeri corretti e scrivili. Correggi quelli errati e scrivili correttamente.
Il movimento è una delle proprietà principali degli organismi viventi.
In natura ce ne sono due(tre) modo di movimento.
Il movimento ameboide è inerente ai rizomi e ad alcune singole cellule di numerosi animali (ad esempio, i leucociti del sangue).
Il movimento con l'aiuto dei muscoli viene effettuato negli animali multicellulari.
Nelle sanguisughe(ameba) il movimento appariva a causa della sporgenza del citoplasma.
Nella maggior parte degli artropodi gli organi speciali di locomozione non sono solo le zampe, ma anche (a seconda dell'appartenenza sistematica) altre strutture, come le ali negli insetti.
Carta 4
Scegli le risposte corrette tra quattro possibili opzioni:
Il tegumento corporeo degli artropodi è rappresentato da:
epitelio piatto;
cuticola chitinizzata;
epidermide;
pelle vera.
L'esoscheletro ha:
crostacei;
pescare;
lancetta;
uccelli.
La spina dorsale del pesce è composta da:
2 dipartimenti;
3 dipartimenti;
4 dipartimenti;
5 dipartimenti.
Una caratteristica dello scheletro degli anfibi rispetto ai pesci è:
assenza Petto;
ha una colonna cervicale;
è costituito dallo scheletro del cranio, della colonna vertebrale, degli arti;
La parte facciale del cranio è più grande del cervello.
La cintura degli arti anteriori dei mammiferi comprende:
clavicola;
ossa pelviche;
femore;
sterno.
Il movimento ameboide è caratteristico di:
cefalopodi;
crostacei;
protozoi;
vermi
La cavità corporea primaria è:
nematodi;
lancetta;
anellidi;
pescare.
Funzione del sistema di supporto:
ematopoietico;
trasporto;
protettivo;
lo scambio di gas.
La scarpetta ciliata si muove con l'aiuto di:
flagelli;
ciglia;
pseudopodi;
membrane cellulari.
Stabilire traguardi e obiettivi. Motivazione per le attività di apprendimento degli studenti.
Pertanto, abbiamo ripetuto che i cambiamenti nei metodi di movimento degli animali, così come i cambiamenti nella cavità corporea, sono andati verso la loro complessità a causa del cambiamento dell'habitat e dello stile di vita. Esistono tre modalità principali di movimento: ameboide, movimento con l'aiuto di flagelli e ciglia - caratteristico di organismi unicellulari e movimento con l'aiuto dei muscoli - caratteristico degli organismi multicellulari.
Durante lo sviluppo, unicellulari e organismi multicellulari cambiato il loro ambiente e il loro stile di vita. Insieme a questo è arrivato non solo cambiamenti esterni– la copertura del corpo, le modalità di movimento, ma cambiarono anche gli organi interni.
Per nominare l'argomento della lezione, conduciamo un piccolo esperimento. Trattenete il respiro e notate le vostre sensazioni.
– Come ti sei sentito?
– Perché abbiamo bisogno di respirare?
Le risposte dei bambini
Allora studieremo?..
Organi respiratori: loro struttura e significato
Stiamo lavorando con il capitolo “Evoluzione, sviluppo individuale organi e i loro sistemi", quindi studieremo il sistema respiratorio nello sviluppo evolutivo usando l'esempio di diversi organismi.
Nel corso di due lezioni vedremo come si sono verificati i cambiamenti nel sistema respiratorio e nello scambio di gas in diversi animali.
Apri i tuoi quaderni e scrivi l'argomento della lezione.
Le persone respirano, gli animali respirano,
Chiunque voglia vivere respira.
Chi è sotto il sole o la luna
Può dare valore alla vita.
Scopriamolo nel miglior modo possibile.
Sapremo chi è cosa.
Respiriamo, respiriamo anche noi,
Se respiri, sei vivo!
Quali sono gli obiettivi della nostra lezione?
Gli studenti formulano obiettivi
Assimilazione primaria di nuove conoscenze.
Processi di scambio e diffusione del gas
Una persona può vivere per diverse settimane senza mangiare, poiché le cellule hanno una scorta di sostanze nutritive. Puoi vivere per diversi giorni senza acqua: la sua scorta nel corpo è sufficiente per quasi una settimana. Perché dobbiamo respirare costantemente, anche quando dormiamo?
Per quanto tempo pensi che una persona possa vivere senza aria, senza respirare?
dichiarazioni dei bambini
Tutte le persone sono diverse, ognuna ha le proprie capacità.
Questo è interessante:
i pescatori di perle possono rimanere sott'acqua fino a 4 minuti;
il record sportivo per l'immersione è di 5 minuti e 24 secondi;
ma i castori possono trattenere il respiro per 15-30 minuti sott'acqua;
e balene fino a 1 ora.
L'ossigeno entra nelle cellule del corpo a causa della permeabilità membrane cellulari e diffusione.
Voce di definizione:
Perché avvenga la diffusione, la superficie respiratoria deve soddisfare 3 condizioni:essere permeabile
essere bagnato
essere grande
Tipi di respirazione negli animali.
Gli organismi ottengono ossigeno dall'atmosfera o dall'acqua.
Con l'aumento delle dimensioni degli animali, nasce la necessità del trasporto di ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo e nel processo di evoluzione si sviluppano organi che consentono questo trasporto.
Tabella che gli studenti devono compilare mentre spiegano il nuovo materiale:
Tipi di respirazione negli animali
Tipo di respirazione – cellulare. Caratteristico degli animali unicellulari (ameba, euglena verde, scarpetta ciliata); celenterati (meduse, polipi dei coralli); alcuni vermi. Gli organismi assorbono l'ossigeno disciolto nell'acqua su tutta la superficie del corpo.. L'ossigeno è coinvolto nella scomposizione di sostanze organiche complesse, con conseguente rilascio di energia necessaria per la vita dell'animale. Anche l'anidride carbonica prodotta a seguito della respirazione viene rilasciata attraverso l'intera superficie del corpo.Tipo di respirazione – tracheale. Caratteristica della classe Insetti. L'addome dell'insetto è diviso in 5-11 segmenti. Ognuno di essi ha un paio di piccoli fori: gli spiracoli. I tubi ramificati si estendono verso l'interno da ciascuno spiracolo - trachea, che permeano l'intero corpo dell'insetto. Osservando il maggiolino, puoi notare come il suo addome diminuisce di volume o aumenta di dimensioni. Questo movimenti respiratori. Quando inspiri, l'aria contenente ossigeno entra nel corpo attraverso gli spiracoli e quando espiri esce aria satura di anidride carbonica.
Tipo di respirazione – branchia. Caratteristico di molti abitanti acquatici (pesci, gamberi, molluschi). I pesci respirano l'ossigeno disciolto nell'acqua utilizzando speciali proiezioni ramificate della pelle chiamate branchie. I pesci ingoiano costantemente acqua. Dalla cavità orale l'acqua passa attraverso le fessure branchiali, lava le branchie ed esce da sotto le coperture branchiali. Le branchie sono costituite da archi branchiali e filamenti branchiali, che ne sono permeati molti vasi sanguigni. Dall'acqua che lava le branchie, l'ossigeno entra nel sangue e l'anidride carbonica viene rimossa dal sangue nell'acqua. Le branchie che si trovano all'interno del corpo sono chiamate branchie interne
Tipo di respirazione: cutaneo Caratteristica degli anfibi (salamandre, rane...). I polmoni degli anfibi sono poco sviluppati, quindi lo scambio di gas aggiuntivo avviene attraverso la pelle umida. IN pelle sottile Gli anfibi hanno molte ghiandole che secernono muco. Grazie al muco sulla superficie della pelle si crea una pellicola liquida nella quale si dissolve l'ossigeno atmosferico e grazie alla quale è possibile respirare attraverso la pelle.
La respirazione polmonare e cutanea negli anfibi non sono ugualmente sviluppate. Quelli di loro che maggior parte trascorre la vita in acqua, i polmoni sono meno sviluppati e la respirazione cutanea è migliore. Gli anfibi che vivono lontano dai corpi idrici hanno polmoni più sviluppati e respirazione cutanea meno sviluppata.
Tipo di respirazione: polmonare Caratteristico per vertebrati terrestri (anfibi, rettili, uccelli, mammiferi). Durante l'inalazione, l'aria contenente ossigeno entra nei polmoni. I polmoni sembrano sacche cellulari. In ciascun polmone (sinistro e destro) si ramificano molto fortemente i bronchi, che terminano in numerose vescicole polmonari. Ogni vescicola polmonare è circondata da una rete di vasi sanguigni. Dalla vescicola polmonare, l'ossigeno dell'aria passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue nell'aria. Dopo che l'anidride carbonica si è accumulata nella vescicola polmonare, avviene l'espirazione. La struttura cellulare dei polmoni consente di aumentare molte volte la loro superficie interna.
Consolidamento primario.
Risposte alle domande:
Quali cambiamenti al sistema respiratorio hanno apportato gli animali sulla terraferma?
Perché la respirazione polmonare sulla terraferma è più promettente della respirazione branchiale?
Cosa ha causato la necessità di trasportare ossigeno alle cellule del corpo situate all'interno del corpo?
Le risposte degli studenti
Informazioni su D\Z, istruzioni sulla sua implementazione.
§39, registrazioni.
Messaggi sugli argomenti: "organi respiratori ... (animale)"
Riflessione (riassumendo la lezione)
Cosa ho imparato in classe?
Cosa mi è piaciuto della lezione? Cosa non ti è piaciuto della lezione?
Come valuto il mio lavoro in classe?
Ci è stato dato molto in questo mondo:
Crescere, cercare e sbagliare,
Ma, soprattutto, è dato respirare,
Ama, trova e non mollare!
Probabilmente, il corpo consuma molto rapidamente l'aria necessaria per la vita e la sua scorta deve essere costantemente reintegrata. Durante il processo di respirazione, l'INSALAZIONE viene sostituita dall'ESPIRAZIONE, in cui parte dell'aria ritorna dal corpo ambiente.
L'aria inspirata è diversa da quella espirata?
L'ossigeno viene inalato, espirato diossido di carbonio
Tutti gli organismi viventi hanno bisogno di ossigeno, senza il quale i processi vitali non possono aver luogo.Nel corpo si consuma e si forma anidride carbonica.
L'ossigeno entra costantemente in un organismo vivente e l'anidride carbonica viene rimossa da esso. Questo processo di scambio di gas è chiamato scambio di gas. Si verifica in ogni organismo vivente.
Voce di definizione:
Organi specializzati - branchie, trachee, polmoni, sacche polmonari - possono partecipare al processo di scambio di gas.Pagina corrente: 12 (il libro ha 18 pagine in totale) [passaggio di lettura disponibile: 12 pagine]
38. Modalità di spostamento degli animali. Orifizi corporei
1. Come si muovono gli animali?
2. In cosa differiscono le cavità del corpo primarie e secondarie?
Metodi di spostamento degli animali. Il movimento è una delle proprietà principali degli organismi viventi. Nonostante la diversità metodi esistenti movimenti, possono essere divisi in 3 gruppi principali.
Movimento ameboide inerente ai rizomi e ad alcune cellule individuali di animali multicellulari (ad esempio, leucociti del sangue). Finora, i biologi non hanno raggiunto un consenso su ciò che causa il movimento ameboide. La cellula sviluppa escrescenze del citoplasma, il cui numero e dimensione cambiano costantemente, così come la forma della cellula stessa (Fig. 153, A).
Riso. 153. Schemi di movimento degli invertebrati: A – amebe; B – flagelli e ciglia dei protozoi; B – lombrico
Movimento mediante flagelli e ciglia(Fig. 153, B) è caratteristico non solo dei flagellati e dei ciliati, ma è inerente ad alcuni animali multicellulari e alle loro larve. Negli animali altamente organizzati, cellule con flagelli o ciglia si trovano nei sistemi respiratorio, digestivo e riproduttivo.
La struttura di tutti i flagelli e le ciglia è quasi la stessa. Ruotando o sbattendo, creano forza motrice e ruotare il corpo attorno al proprio asse. Questo metodo di movimento è solitamente caratteristico dei piccoli animali invertebrati che vivono nell'ambiente acquatico.
Movimento con i muscoli effettuata negli animali pluricellulari. I muscoli sono formati da tessuto muscolare. caratteristica principale tessuto muscolare- capacità di contrarre. Il movimento avviene a causa della contrazione muscolare.
Nei nematodi, la contrazione alternata dei muscoli longitudinali provoca curve caratteristiche del corpo. A causa di questi movimenti del corpo, il verme si muove in avanti. Gli anellidi hanno imparato nuovi metodi di movimento grazie al fatto che nei loro muscoli, oltre ai muscoli longitudinali, muscoli trasversali. Contraendo alternativamente i muscoli trasversali e longitudinali, il verme, utilizzando le setole sui segmenti del corpo, allontana le particelle di terreno e si muove in avanti (Fig. 153, B).
Riso. 154. Schema di movimento delle sanguisughe
Le sanguisughe hanno imparato i movimenti della deambulazione, utilizzando ventose per il fissaggio (Fig. 154). I gasteropodi si muovono grazie ad onde di contrazione che corrono lungo la pianta del piede. Il muco abbondantemente secreto facilita lo scivolamento e accelera il movimento. I molluschi bivalvi si muovono con l'aiuto di una gamba muscolosa e i cefalopodi hanno imparato il metodo di movimento del getto, spingendo l'acqua fuori dalla cavità del mantello.
Molti crostacei usano le gambe per muoversi sul terreno e per nuotare usano la pinna caudale o le gambe natanti. Ognuno di questi metodi di movimento è possibile se sono presenti muscoli ben sviluppati e articolazione mobile degli arti con il corpo.
Nella maggior parte degli artropodi gli organi speciali di locomozione non sono solo le zampe, ma anche (a seconda dell'appartenenza sistematica) altre strutture, come le ali negli insetti.
Anche il movimento di tutti i vertebrati che hanno uno scheletro interno viene effettuato con l'ausilio dei muscoli. Nei pesci, ciò si verifica principalmente a causa dei muscoli della coda e del busto, negli anfibi, rettili, uccelli e mammiferi - a causa dei muscoli degli arti, che eseguono tipi di movimento come correre, saltare, nuotare, volare, arrampicarsi , ecc. Esistono anche altri metodi di movimento, a seconda dell'habitat e dello stile di vita.
Lavoro di laboratorio n. 10
Studio delle modalità di movimento degli animali
Attrezzatura:
3-5 animali a scelta dell'insegnante (tutti gli animali in apposite gabbie, tazze, gabbie, acquari, terrari).
Progresso:
1. Guarda gli animali di fronte a te.
Nota come si muovono gli animali; qual è la natura dei loro movimenti.
Individuare quali dispositivi, organi, parti del corpo sono coinvolti nel movimento dell'animale; come cambia la natura del movimento quando si è spaventati o toccati.
2. Osserva gli animali cambiando le condizioni ambientali.
Determinare la natura del movimento dell'animale; capacità di cambiare modalità di movimento; numero di modalità di trasporto per ciascun oggetto.
Orifizi corporei. Cavità corporea gli invertebrati e i vertebrati chiamano lo spazio situato tra le pareti del corpo e gli organi interni. Per la prima volta, una cavità corporea appare nei nematodi. Viene chiamata la cavità corporea dei nematodi primario,è pieno di liquido della cavità, che non solo sostiene e preserva la forma del corpo, ma svolge anche la funzione di trasportare i nutrienti nel corpo e accumula anche prodotti di scarto non necessari. Gli organi interni dei nematodi vengono lavati liberamente dal fluido della cavità.
La cavità corporea degli anellidi, come quella dei nematodi, si estende dall'estremità anteriore del corpo a quella posteriore. Negli anellidi, è diviso da partizioni trasversali in segmenti separati e ciascun segmento, a sua volta, è diviso in altre due metà. Ciascun segmento presenta una cavità corporea riempita di liquido cavitario, ma a differenza di quello primario, è delimitata dagli organi interni e dalle pareti del corpo da una membrana costituita da uno strato cellule epiteliali(Fig. 155). Viene chiamata una tale cavità in cui i sistemi digestivo, escretore, nervoso, circolatorio e le pareti interne del corpo non vengono lavati dal fluido della cavità e sono separati da esso da pareti costituite da un unico strato di cellule epiteliali secondario cavità corporea.
Tutti i cordati hanno una cavità corporea secondaria. A differenza degli anellidi, la cavità corporea secondaria dei cordati non contiene fluido della cavità e gli organi interni si trovano liberamente nella cavità.
Movimento: ameboide; a causa del battito di flagelli e ciglia; con l'aiuto dei muscoli. Cavità corporee: primarie, secondarie, miste.
Riso. 155. Schema della struttura dei segmenti corporei degli anellidi: A – sezione longitudinale; B – sezione trasversale. 1 – cavità corporea; 2 – partizione trasversale del corpo; 3 – strato di cellule epiteliali; 4 – partizione longitudinale
Domande
1. Quali sono le principali modalità di spostamento degli animali? Qual è la loro differenza?
2. Quali metodi di movimento degli animali possono essere utilizzati solo in un ambiente acquatico e quali possono essere utilizzati in ambienti diversi?
3. Quali animali sono caratterizzati dal movimento mediante flagelli e ciglia?
4. Perché è impossibile affermare che esista metodo universale movimento in qualsiasi habitat?
Compiti
Osservare il movimento degli animali (in soggiorno, a casa, allo zoo). Compila la tabella “Movimento degli animali”.
39. Organi respiratori e scambi gassosiLo sai che…
Qualsiasi movimento è un'attività molto complessa ma ben coordinata. grandi gruppi muscoli e processi biologici, chimici e fisici nel corpo.
Quando un colibrì si libra nell'aria vicino a un fiore, le sue ali battono 50-80 volte al secondo.
1. Cos'è lo scambio di gas?
2. Quali animali sviluppano per primi gli organi respiratori?
Tutti gli organismi animali hanno bisogno di ossigeno, senza il quale i processi vitali non possono aver luogo. L'ossigeno entra nelle cellule del corpo in vari modi: attraverso la superficie del corpo, branchie, sacche polmonari, polmoni.
L'apporto di ossigeno alle cellule del corpo viene effettuato grazie alla permeabilità delle membrane cellulari e alla diffusione, il processo di equalizzazione delle concentrazioni di ossigeno all'interno del corpo e nel suo ambiente. Con l'aumento delle dimensioni degli animali, nasce la necessità del trasporto di ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo e nel processo di evoluzione si sviluppano organi che consentono questo trasporto.
Scambio di gas in animali di diversi gruppi sistematici. I protozoi unicellulari respirano su tutta la superficie del corpo. I celenterati, i platelminti e i nematodi a vita libera non hanno organi respiratori speciali. Anche loro, come i protozoi, respirano superficie del corpo.
Organi respiratori speciali - branchie piumate compaiono negli anellidi marini e negli artropodi acquatici. Le branchie piumate sono formate da proiezioni cutanee su entrambi i lati del corpo. La respirazione coinvolge il sangue, che affluisce abbondantemente alle branchie, le lava, viene liberato dall'anidride carbonica e saturo di ossigeno, che viene poi trasportato in tutto il corpo. Le branchie lamellari e piumate dei molluschi, situate nella cavità del mantello, fungono anche da organi respiratori (Fig. 156).
Riso. 156. Disposizione delle branchie vermi policheti e bivalvi
Riso. 157. Organi respiratori di artropodi e pesci: A – gamberi; B – ragno; B – pesce
Gli organi respiratori degli artropodi sono trachea, branchie, polmoni a forma di foglia, situato negli incavi del coperchio della carrozzeria (Fig. 157).
Viene presentato il sistema respiratorio della lancetta fessure branchiali, penetrando nel muro sezione anteriore intestino - faringe. Nella lancetta, le fessure branchiali sono nascoste sotto la pelle e si aprono in una speciale cavità circumbranchiale con cambiamenti frequenti acqua. Nei pesci ci sono sotto le coperture branchiali branchie, costituito da archi branchiali con filamenti branchiali, abbondantemente penetrati da minuscoli vasi sanguigni (vedi Fig. 157). L'acqua inghiottita dal pesce entra nella cavità orale, attraversa i filamenti branchiali verso l'esterno, li lava e fornisce ossigeno al sangue.
Riso. 158. Apparato respiratorio degli uccelli: 1 – trachea; 2 – luce; 3 – airbag
Nei vertebrati terrestri gli organi respiratori lo sono polmoni. Sono sacche cave a pareti sottili, le cui pareti sono intrecciate con una fitta rete di vasi sanguigni: capillari. Gli anfibi respirano utilizzando i polmoni semplici e la pelle mucosa. I rettili respirano con polmoni più complessi. Nei polmoni compaiono numerose escrescenze e setti polmonari, che aumentano notevolmente la loro superficie interna (figura 159).
Negli uccelli, a causa del loro adattamento al volo, lo scambio di gas è molto difficile. I polmoni degli uccelli sono densi corpo spugnoso. Inserendoli bronchi ramo, alcuni rami raggiungono numerose piccole cavità, le cui pareti sono penetrate da minuscoli capillari sistema circolatorio. L'altra parte dei bronchi passa attraverso i polmoni e all'esterno di essi forma grandi pareti sottili airbag. Si trovano tra gli organi interni, penetrano nelle ossa cave, tra i muscoli e sotto la pelle (Fig. 158).
A riposo, la respirazione degli uccelli è assicurata dai movimenti del torace. Quando lo sterno scende, aumenta il suo volume e allunga le sacche d'aria. L'aria che scorre in essi passa attraverso i polmoni: si verifica l'inalazione, quindi l'espirazione avviene quando lo sterno viene sollevato. Frequenza respiratoria dentro stato calmo negli uccelli dipende dalle dimensioni dell'uccello. Gli uccelli piccoli respirano più frequentemente degli uccelli grandi. In volo i movimenti del torace vengono eliminati e la respirazione viene effettuata grazie al movimento delle ali. L'ictus allunga le sacche d'aria e l'aria viene risucchiata attraverso i polmoni. L'abbassamento delle ali provoca l'espirazione. Quando inspiri, parte dell'aria che entra nelle sacche passa attraverso i polmoni così rapidamente che la quantità di ossigeno in essa contenuta diminuisce leggermente. Quando espiri, quest'aria ricca di ossigeno, passando dalle sacche d'aria attraverso i polmoni, emette ossigeno una seconda volta: questo fenomeno è chiamato doppia respirazione. Durante il volo, l'intensità della respirazione aumenta 15 volte o più. Il processo della doppia respirazione non solo fornisce nutrimento al corpo dell’uccello quantità richiesta ossigeno, ma lo protegge anche dal surriscaldamento.
Anche i mammiferi hanno un sistema respiratorio perfetto. È costituito da trachea, bronchi e polmoni. L'aria passa attraverso la trachea e i bronchi nei polmoni, dove avviene lo scambio di gas. I polmoni sono spugnosi. Nei polmoni si diramano i bronchi. Attraverso di loro, l'aria entra nelle vescicole polmonari - alveoli, che sono intrecciati con una fitta rete minuscoli capillari. La ventilazione dei polmoni è assicurata dall'emergente diaframma, separando cavità addominale dal torace, così come la contrazione e il rilassamento dei muscoli intercostali. L'inspirazione è accompagnata da un aumento del volume del torace, l'espirazione porta alla sua diminuzione.
Pertanto, l'evoluzione degli organi respiratori nei vertebrati ha seguito il percorso dell'area crescente setti polmonari coinvolto nello scambio di gas, migliorando sistemi di trasporto fornitura di ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo e sviluppo di sistemi che forniscono ventilazione al sistema respiratorio (Fig. 159).
Riso. 159. Evoluzione degli organi respiratori nei vertebrati
Lavoro di laboratorio n. 11
Studiare i modelli respiratori degli animali
Attrezzatura:
acquari, terrari, gabbie con animali: pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi.
Progresso:
1. Osserva gli animali di fronte a te. Nota la frequenza con cui si aprono le coperture branchiali del pesce; come sono interconnessi i movimenti delle coperture branchiali e dell'apertura della bocca; Sono visibili movimenti respiratori negli anfibi (rospi, axolotl, rane), nei rettili (tartarughe, lucertole), negli uccelli e nei mammiferi.
2. Fai muovere intensamente gli animali per 2-3 minuti. Ripetere le osservazioni.
Nota se l'intervallo e la frequenza dei movimenti respiratori sono cambiati; Lo schema dei movimenti respiratori è cambiato?
Diffusione. Lo scambio di gas. Branchie. Trachea. Bronchi. Polmoni. Alveoli. Diaframma. Setti polmonari.
Domande
1. Quali cambiamenti hanno apportato al sistema respiratorio gli animali arrivati sulla terra?
2. Perché la respirazione polmonare sulla terraferma è più promettente della respirazione branchiale?
3. Cosa ha causato la necessità di trasportare ossigeno alle cellule situate all'interno del corpo?
4. Quali caratteristiche strutturali della pelle dei rettili rendono loro impossibile partecipare alla respirazione?
5. Si può dire che la doppia respirazione protegge il corpo dal surriscaldamento?
40. Organi digestivi. Metabolismo e conversione dell'energiaLo sai che…
Nonostante lo sviluppo intenso respirazione polmonare nei vertebrati terrestri non hanno perso la capacità di scambiare gas utilizzando la pelle. Solo le tartarughe e gli armadilli sono privati di questa opportunità.
L'area totale delle partizioni polmonari (membrane) scimmia 40-50 volte più grande dell'intera superficie della pelle.
Le condizioni di respirazione nell'acqua e nell'aria sono molto diverse. In 1 litro d’acqua c’è 20 volte meno ossigeno che nello stesso volume d’aria.
1. Cosa significa mangiare?
2. Quali metodi di nutrizione hanno gli animali?
3. Cos'è il metabolismo?
Nutrizione e digestione. Tutti gli animali sono consumatori di sostanze organiche finite. Materia organica servire come fonte di energia per inviare tutti funzioni vitali, nonché una fonte di materiale da costruzione per la crescita e lo sviluppo.
In qualsiasi tipo di alimentazione, il cibo deve essere sottoposto ad un'adeguata lavorazione prima di essere digerito. Potrebbe essere esposizione chimica con l'ausilio di sostanze speciali (enzimi, acidi, succhi digestivi) senza previa macinazione meccanica, come nei protozoi, nelle spugne, nei celenterati e in altri animali che ingoiano la preda intera.
Aiuta migliore assorbimento macinazione meccanica preliminare del cibo e quindi (o durante la macinazione) azione chimica su di esso. Costituiscono i processi di macinazione, spaccatura e assorbimento digestione.
Esistono molti metodi di digestione: da quella esterna, quando i succhi digestivi vengono introdotti nel corpo della vittima (ragni) oppure viene avvolta dallo stomaco fuoriuscendo attraverso la bocca ( stelle marine), a interni – in reparti speciali apparato digerente.
Come sia avvenuto lo sviluppo evolutivo degli organi digestivi si può capire considerando la struttura organi digestivi e sistemi in diversi gruppi sistematici di animali.
Gli animali unicellulari hanno una digestione intracellulare. Il cibo nel loro corpo viene digerito dai vacuoli digestivi, che ricevono sostanze speciali: gli enzimi digestivi.
I celenterati (vedi Fig. 16) sono animali multicellulari con cavità interna, in cui avviene la prima digestione extracellulare, che termina nelle cellule dello strato interno delle pareti del corpo.
L'apparato digerente dei nematodi ha la forma di un tubo, diviso in intestino anteriore, medio e posteriore con ano all'estremità del corpo (vedi Fig. 23).
Negli anellidi, anche il tubo digerente ha tre sezioni. Nella sua sezione anteriore si distinguono la faringe, l'esofago, il gozzo e lo stomaco (vedi Fig. 25).
Gli artropodi e i molluschi hanno sistemi digestivi più complessi. Ad esempio, nei gamberi e nei granchi, l'apertura della bocca è circondata da speciali organi orali che aiutano a macinare il cibo. Negli artropodi appare una ghiandola digestiva: il fegato, che facilita la digestione del cibo (Fig. 160).
Nei cordati, il sistema digestivo si allunga, a seguito del quale aumenta la superficie di assorbimento e la struttura delle ghiandole digestive coinvolte nella digestione diventa più complessa.
Il sistema digestivo dei vertebrati inizia con la bocca. Cavità orale ha mascelle con vari dispositivi per trattenere e uccidere le prede negli animali predatori, per pizzicare il cibo negli erbivori, macinare o macinare negli onnivori, beccare negli uccelli granivori e insettivori, strappare i rapaci, sforzare negli uccelli acquatici e in alcuni cetacei.
Riso. 160. Apparato digerente del gambero: 1 – apertura orale; 2 – esofago; 3 – stomaco; 4 – intestino medio; 5 – fegato; 6 – intestino; 7 – ano
L'apertura orale è seguita dalla faringe, dall'esofago, dallo stomaco, dall'intestino tenue e dall'intestino crasso con l'ano che si apre verso l'esterno o verso l'interno. educazione speciale – cloaca(parte estesa viscere), come nei ciclostomi, alcuni pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi ovipari.
I pesci hanno lo stesso tipo di denti o placche ossee che servono a trattenere la preda. Gli anfibi hanno denti molto piccoli sulle mascelle mobili e hanno una lingua. A causa del loro stile di vita terrestre, si sviluppano gli anfibi ghiandole salivari, bagnando la preda con la saliva.
Alcuni rettili, oltre ai denti piccoli, hanno denti velenosi. I denti velenosi dei serpenti comunicano con le ghiandole velenose da cui si sviluppano ghiandole salivari. Nell'intestino, al confine tra la sezione sottile e quella spessa, compaiono i rudimenti del cieco.
I cambiamenti associati al volo si osservano nel sistema digestivo degli uccelli. I denti scompaiono. Appare un becco corneo, si forma un gozzo nell'esofago, lo stomaco è diviso in due sezioni: la sezione ghiandolare, in cui viene effettuata la lavorazione chimica del cibo, e la sezione muscolare, in cui avviene la macinazione meccanica. Lunghezza sezione sottile l'intestino aumenta, l'intestino crasso si accorcia (fig. 161).
Riso. 161. Schema della struttura degli organi digestivi di un uccello: 1 – becco; 2 – apertura della bocca; 3 – faringe; 4 – esofago; 5 – gozzo; 6 – stomaco ghiandolare; 7 – stomaco muscoloso; 8- intestino tenue; 9 – fegato; 10 – intestino crasso; 11 – ano
Riso. 162. Apparato digerente dei mammiferi: 1 – denti; 2 – apertura della bocca; 3 – faringe; 4 – esofago; 5 – stomaco; 6 – fegato; 7 – pancreas; 8 – intestino tenue; 9 – cieco; 10 – intestino crasso; 11 – apertura anale
I mammiferi hanno il sistema digestivo più complesso. A seconda delle funzioni di afferrare, trattenere, strappare o masticare il cibo, cambia anche la struttura dei denti. Si sviluppano incisivi, canini e molari. Il loro numero e la loro forma sono costanti per gli individui della stessa specie. Nei roditori, gli incisivi superiori crescono per tutta la vita. Le pareti dello stomaco dei vertebrati contengono ghiandole digestive. C'è un fegato e un pancreas. L'intestino è diviso in diverse sezioni. La lunghezza dell'intestino crasso aumenta e in alcuni uccelli e mammiferi si sviluppa un cieco (Fig. 162), in cui avviene la digestione cibo vegetale, fibra.
Ogni nuova formazione nel sistema digestivo è apparsa nel processo di evoluzione a causa della necessità di padroneggiare un nuovo tipo di cibo o di ottenere significativamente più materiale da costruzione o energia dallo stesso volume di cibo.
Metabolismo e conversione dell'energia. Tutti gli organismi animali studiati hanno notato la presenza di processi che forniscono nutrimento, escrezione e scambio di gas. Qualsiasi organismo deve ricevere alcune sostanze dall'ambiente e alcune sostanze devono essere rilasciate al suo interno.
Il processo metabolico avviene dal momento della nascita fino alla morte. La velocità del suo flusso può essere diversa: da normale a stato attivo animale, a un ritmo molto lento - in letargo. E in alcuni casi possono esserci periodi di completo arresto, ad esempio durante il congelamento nel ghiaccio (in alcuni pesci, anfibi) e durante l'incistamento (nei protozoi).
Durante il processo di alimentazione, le sostanze entrano nel corpo dell'animale. Digerendoli, cioè scomponendoli nelle loro componenti più semplici, l'animale riceve materiale da costruzione, che viene poi assorbito dall'organismo e utilizzato per la sua crescita e sviluppo. Affinché questo processo possa avvenire sono necessarie alcune sostanze prodotte dalle cellule o da organi specializzati ed energia.
Il metabolismo è inseparabile dalla trasformazione dell'energia nel corpo. La fonte di energia è il cibo. Decomposizione sostanze complesse il cibo a quelli semplici e la loro assimilazione è accompagnata dal rilascio di energia. Allo stesso tempo, l'energia dei legami chimici di molecole organiche complesse ne risulta reazioni chimiche si trasforma (converte) in altri tipi di energia utilizzata dall'organismo per modificare la struttura e le funzioni delle cellule, mantenere una certa temperatura corporea (negli animali a sangue caldo), per eseguire qualsiasi lavoro muscolare, ecc. Avvengono tutte le reazioni metaboliche e le conversioni energetiche con la partecipazione di alcuni - o catalizzatori biologici (acceleratori di processo) – enzimi. Gli enzimi digestivi si trovano, ad esempio, nella saliva, succo gastrico e nelle secrezioni di altre ghiandole digestive.
Lo scambio di gas svolge un ruolo importante nel metabolismo. L'ossigeno che entra nelle cellule del corpo è coinvolto nel processo di decomposizione delle sostanze alimentari. L'anidride carbonica formata a seguito del metabolismo nelle cellule viene rilasciata attraverso la membrana cellulare nei protozoi e negli animali multicellulari a strati sottili, oppure attraverso corpi speciali: trachea, sacche polmonari, branchie, polmoni.
I prodotti metabolici liquidi vengono espulsi attraverso gli organi escretori e i resti di cibo non digerito vengono rimossi quando il sistema digestivo viene svuotato.
Di grande importanza per il metabolismo Nutrizione corretta, in cui il corpo riceve tutte le sostanze necessarie. Gli animali selvatici e che vivono liberi si procurano tutto sostanze necessarie.
Per gli animali domestici vengono prodotti mangimi combinati (che includono tutti gli additivi di cui gli animali hanno bisogno). Combinando vari mangimi succulenti, grossolani, combinati e di altro tipo, le persone ottengono la massima fornitura di animali da fattoria con tutte le sostanze necessarie per aumentare la produttività del bestiame.
Pertanto, qualsiasi organismo vivente assimila le sostanze che riceve e sono necessarie per la vita e rilascia nell'ambiente sostanze di cui il corpo non ha bisogno. L'intera vita di un organismo vivente è un continuo scambio di sostanze con l'ambiente.
Metabolismo. Trasformazione di energia. Enzimi.
Domande
1. Perché la divisione degli animali in gruppi in base al tipo di cibo predominante dovrebbe essere considerata condizionale?
2. Quali caratteristiche strutturali dell'apparato digerente dei mammiferi ci consentono di affermare che la struttura e la funzione dell'organo sono interconnesse?
3. Perché la lunghezza dell'intestino dei vertebrati è diversa?
4. Cosa significa il concetto di “metabolismo”?
5. Come, conoscendo le leggi del metabolismo, possiamo controllare la crescita e lo sviluppo di un animale?
6. Come possiamo spiegare la divisione dello stomaco negli uccelli in due sezioni: ghiandolare e muscolare?
Compiti
1. Dicono che un organismo è sistema aperto. Spiega questa affermazione. Dare un esempio.
2. Osservare la frequenza dei movimenti di masticazione negli animali domestici. Annota il numero di pasti giornalieri, la durata di ciascun pasto e i cibi preferiti.
Lo sai che…
In 1 cm 3 di contenuto del rumine di mucca vivono 15-20 miliardi di microrganismi speciali.
Ogni cellula dell'epitelio intestinale ha fino a 3mila microprotrusioni - villi, che aumentano significativamente la superficie interna dell'intestino, garantendo l'assorbimento del cibo digerito.
Quanto più piccolo è l'uccello, tanto più intenso è il suo metabolismo, tanto più alta è la sua temperatura corporea, che, ad esempio, nel pinguino è di 38,8 °C, nel pollo - 41,7 °C, nel pettirosso - 44,6 °C.
Attenzione! Questo è un frammento introduttivo del libro.
Se ti è piaciuto l'inizio del libro, allora versione completa può essere acquistato dal nostro partner - distributore di contenuti legali, LLC litri.
A proposito, una persona può anche respirare non solo aria, ma anche liquidi. Negli esperimenti, i mammiferi hanno respirato perfluorocarburo liquido per ore senza danni. L'acqua è adatta anche per respirare, se contiene abbastanza ossigeno (è abbastanza difficile saturarla con la stessa quantità di ossigeno dell'aria).
Sistema tracheale degli insetti.
Respirazione branchiale dei pesci.
Alveoli nei polmoni e capillari che si intrecciano attorno ad essi.
Va notato che le branchie dei pesci risultano essere un organo respiratorio del tutto inadatto sulla terra: si attaccano rapidamente e si area totale diminuisce tanto che i pesci, nonostante l'eccesso di ossigeno nell'atmosfera, cominciano a mancarne.
Utilizzo dei vertebrati terrestri polmonare tipo di respirazione. Hanno risolto il già citato problema di mantenere umida la superficie respiratoria in un modo molto originale. L'hai appena messo nel tuo corpo! Dai pesci polmonati agli anfibi fino ai mammiferi superficie interna i polmoni sono in continua crescita. Il semplice "io-" originale
shock" è diviso in migliaia di sacche separate (alveoli). Di conseguenza, la superficie interna totale dei polmoni di una persona aumenta fino a 100 metri quadrati. M.
Merita una menzione speciale sistema respiratorio uccelli. Non sorprende che, sbattendo spesso le ali in volo, l'uccello non mostri segni di “mancanza di respiro” e non soffochi? Si scopre che oltre ai polmoni, il suo corpo ha anche speciali sacche d'aria. Non solo lo rendono più semplice peso totale uccelli. Al momento dell'espirazione, l'aria proveniente da queste sacche entra nei polmoni. In questo modo gli uccelli respirano sia inspirando che espirando.
Caricamento...
