Лекция II Курс «Функциональная зоология»

Лекция II
Курс «Функциональная зоология»
Системы циркуляции осуществляют
транспорт:
- дыхательных газов,
- питательных веществ,
- продуктов выделения,
- гормонов,
- тепла,
- свободных клеток
2
Транспорт в организме
осуществляется за счет:
- осмотических процессов,
- диффузии в межклеточном пространстве,
- с помощью специальных клеток
(амебоциты, эритроциты и др.),
-за счет перемещения жидкостей (у
высокоорганизованных животных)
3
Обособленные полости животных ,
заполненные жидкостью :
-система кровеносных сосудов,
-целом,
-межклеточное пространство.
4
ЦИРКУЛЯЦИЯ ГАЗОВ.
ДЫХАНИЕ
Дыхание – процессы поглощения
О2 и выделение СО2 на клеточном
и организменном уровнях.
Процессы дыхания происходят на обменных
мембранах – дыхательных поверхностях.
5
Свойства дыхательной поверхности:
-проницаема для газов,
-образована из тонкого слоя (не более
1 мм толщиной),
-влажная – О2 и СО2 диффундируют в
растворе,
-должна быть большой, чтобы через
нее могли обмениваться достаточные
количества газов в соответствии с
потребностями организма.
6
Дыхательный коэффициент:
соотношение объемов выделяемого
СО2 и поглощаемого О2 .
С6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + энергия
7
Дыхательный
коэффициент
Окисляемый субстрат
>1
углеводы, если также происходит
анаэробное дыхание
1
0,9
0,7
0,5
углеводы
белки
жиры
0,3
образуемый
СО2
не
, при наличии выводится
и
синтеза углеводов
используется
организмом для синтеза
углеводы,
при различных соединений
наличии
синтеза
органических кислот
жиры
8
Факторы, влияющие на процесс дыхания:
1. размер тела,
2. активность животного и интенсивность
его метаболизма,
3. процесс питания – потребление О2 после
приема пищи усиливается на 10-40 %,
4. температура – для пойкилотермных
животных интенсивность дыхания
увеличивается с увеличением температуры,
9
5. соленость воды для водных животных –
потребление О2 увеличивается при
изменении солености воды (увеличиваются
затраты энергии на осморегуляцию),
6. концентрация О2 и СО2 в окружающей
среде – увеличение концентрации СО2 во
вдыхаемом воздухе приводит к увеличению
вентиляции легких в несколько раз.
10
Заключение:
Дыхание – это процесс высвобождения
биологически полезной энергии из
питательных веществ.
Так как процесс дыхания идет в присутствии
кислорода – дыханием называют также
потребление О2 и выделение ненужного СО2.
Органы и аппараты дыхания разные, а сам
процесс в своей сущности одинаков.
11
ЦИРКУЛЯЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ.
КРОВООБРАЩЕНИЕ
Наиболее эффективный способ переноса
веществ в теле животных – перемещение
жидкостей, которое вызывается
механической работой специальных
систем.
12
Функции крови:
- транспорт газов,
- поддержание гомеостаза,
- транспорт продуктов пищеварения,
- транспорт метаболитов, транспорт
веществ к выделительным органам,
- перенос кровяных клеток,
- создание силы гидростатического давления
в отдельных частях тела (например,
расправление крыльев у бабочки).
13
Способы переноса кислорода кровью:
- в виде простого раствора у
беспозвоночных (многие полихеты,
моллюски, крабы, скорпионы и др.),
- с помощью дыхательных пигментов в
специальных клетках (многие
насекомые, низшие раки, позвоночные
животные)
14
Дыхательный
пигмент
Ме
Цвет пигмента
пигмента
+О2 ↔ ─ О2
Животные
Локализация
пигмента в
крови
Объем О2 (мл),
переносимый
в 100 мл
крови
Гемоцианин
Cu
синий↔ бесцветный
Ракообразные,
некоторые
моллюски
в плазме
2
Гемоэритрин
Хлорокруорин
Гемоглобин
Fe
красный↔ бесцветный
некоторые
кольчатые черви
в клетках
2
Fe
красный↔ зеленый
некоторые
кольчатые черви
в плазме
9
Fe
оранжево-красный↔
пурпурно-красный
некоторые
моллюски,
кольчатые черви
позвоночные
животные
в плазме
2
7
в плазме или
клетках
в клетках
9-25
15
Наиболее важное свойство крови –
способность обратимо связывать
кислород с молекулой дыхательного
пигмента:
Нb+O2 ↔ НbO2
16
Системы циркуляции
Движение жидкостей в организме может
осуществляться:
- за счет сократимых отрезков сосудов –
мышечные насосы – сердца,
- в участках целома – неупорядоченное
перемешивание жидкостей,
17
- в амбулакральном целоме иглокожих – биение
ресничек создает ток жидкостей,
- в кровеносных сосудах – направленная
циркуляция крови,
- дополнительные пульсирующее органы у
насекомых – дорзальные ампулы
- сердце: у позвоночных животных нагнетающий насос, у членистоногих –
откачивающий насос.
18
Замкнутые системы
Незамкнутые системы
давление в системе обычно велико
давление обычно небольшое
создание высокого давления требует
замкнутого
пространства
и
сопротивления
для поддержания высокого давления в
промежутках между сокращениями
сердца требуются эластичные стенки
создание высокого давления
невозможно
кровь подводится
капиллярах
кровь свободно омывает органы
к
органам
в
поддержание давления невозможно
распределение потоков к различным
регуляция
органам может регулироваться
затруднена
кровь возвращается к сердцу быстро
распределения
кровь возвращается
медленно
к
крови
сердцу
19
Заключение:
Циркуляция веществ наиболее
успешно осуществляется путем
перемещения жидкостей (гемолимфы,
крови).
20