02.03.2016

Az oxigén képletét minden ember ismeri az iskolai tankönyvekből. Röviden azt mondhatjuk, hogy ez az elem jelenti életünk alapját. Ahol a levegő kevés oxigént tartalmaz, az ember komoly megpróbáltatásokkal néz szembe, akár halállal is.

1. Az emberi szervezet napi oxigénfogyasztása körülbelül 40 kg.
2. A Föld légkörében az oxigénnek csak a felét a fák termelik, a többit pedig a világ óceánjainak algái szolgáltatják, amelyek képesek fotoszintetizálni.
3. Oxigénhiány a tibeti kínai magashegy kocsiiban vasúti, az egyetlen a világon, amikor öt kilométeres magasságba másznak, speciális, oxigénellátással ellátott autókat használnak. Ezen kívül minden utas használhat személyes oxigénmaszkot.
4. Az oxigén magas oxidációs képessége lehetővé teszi, hogy robbanóanyagok előállítására használják fel. A bányászatban robbanóanyagot használnak, amelyet a közönséges fűrészpor folyékony oxigénnel történő impregnálásával nyernek.
5. Minden típusú üzemanyag csak a környező levegő oxigén jelenlétében képes égni.
6. Az oxigént egy speciális reaktorba helyezve, biztosítva a szükséges nyomást, az oxigén szilárd anyaggá alakítható. A kapott anyag vörös színt kap, és fém és szupravezető tulajdonságait mutatja. A projektet végrehajtó tudós úgy véli, hogy a nagy nyomás annyira közel hozza egymáshoz a molekulákat, hogy párokat kezdenek alkotni, amelyek reprodukálják a kristály szerkezetét.
7. Az emberi agy az emberi test oxigénjének körülbelül 20%-át fogyasztja el.
8. A szem szaruhártya az egyetlen emberi szerv, amely közvetlenül a környező levegőből kap oxigént.
9. Az oxigén a környező levegőből és vízből kerül az emberi szervezetbe.
10. Az oxigén vízben oldódik, és sok benne élő szervezet különböző mennyiségben fogyaszt oxigént. Például a folyók, tavak, tengerek és óceánok vizének állandó lakói, rabszolgák különböző mennyiségű oxigént fogyasztanak. Ez magyarázza a kőzetek sokféleségét bizonyos víztestekben. A kárász kevesebb oxigént fogyaszt, a ponty igényesebb a víz oxigéntartalmára, legalább 4 mg/l víz oxigéntartalmú tározókban él. A hegyi folyókban élő halaknak magas oxigéntartalmú vízre van szükségük.
11. Elektrolízissel oxigén nyerhető kémiai vegyületekből, például klorátokból és perklorátokból. Ez a módszer olyan létesítményekben alkalmazható, ahol lehetetlen nagy mennyiségű vizet tárolni, például tengeralattjárókon.
12. A három oxigénatom kombinációja az ózont képviseli, amely egy speciális réteget képez a légkörben, amely megvédi a Földet káros hatások ultraibolya napfény.
13. A háromatomos oxigént képviselő anyag nagyon veszélyes az élő szervezetekre. A tiszta ózon kék színű, a folyékony ózon fekete vagy sötétkék, a szilárd ózon pedig lila színnel.
14. Az oxigén számos folyamatot befolyásolhat az emberi szervezetben. Széles körben használják az orvostudományban terápiás hatás oxigén akut légzőszervi megbetegedések. Jó hatás tüdőgyulladásban és emfizémában szenvedő betegek oxigéneljárásainak alkalmazásakor.

Az oxigén minden élőlény számára szükséges bolygónkon. Az emberi test teljes mértékben oxigénfüggő. A nehézipar, a vegyipar és a petrolkémia, a könnyűipar, az orvostudomány, a mezőgazdaság és az energiaipar nem nélkülözheti az oxigént.

A kreatív gondolkodás aktiválása általános anatómia órákon

A jelenlegi reformkörülmények között oktatási rendszer a probléma a hallgató kreatív potenciáljának hiányos kiaknázása egy általános műveltségi kurzus keretében Gimnázium. Modern koncepció Az oktatás gyakorlati humanizálása, humanizálása a természettudományos tárgyakat preferáló hallgatók érdekeinek sérelméhez vezetett - az e tárgyakra szánt óraszám csökkenése miatt. Ez kihat a végzettek iskolai végzettségére.

Minden kreatív tanár a mindennapi tevékenysége során igyekszik megoldani a fő oktatási problémát - felkelteni a tanulók érdeklődését a tantárgy iránt, és ezzel egyidejűleg megfelelni a tanítási időnek, szükséges anyag megfelelő tudományos szinten.

A probléma megoldásának különböző módjai lehetnek. Ezt és gyakori változás a tanulói túlterheltséget csökkentő tevékenységek, a javasolt feladatok nem szabványos jellege, valamint az egyéni és páros munka (szomszéddal) váltakozása, valamint az egyes feladatok elvégzésének szigorúan korlátozott ideje, figyelembe véve a tanuló felkészültségi fokát. osztály és a tanulók egyéni jellemzői.

Figyelembe véve a egyéni megközelítés a tanuló számára a tanárnak előre kell látnia azt a helyzetet, amikor egyik vagy másik diák megtagadja egy kreatív feladat elvégzését (lustaságból vagy vonakodásból, hogy elmélyüljön a feladat lényegében, és saját intellektuális képessége árán keressen egy nem szabványos megoldást erőfeszítések). Ugyanakkor az elutasítás oka lehet rossz egészségi állapot vagy néhány, a serdülőkorra jellemző negatív pszicho-érzelmi állapot, reakció.

Tekintsük a lecke levezetésének egyik lehetőségét. Adjunk példát egy általános anatómia leckére (9. osztály).

"A légzés és a vérkeringés kapcsolata"

Munka kifejezésekkel. A tanulók egy 20 szóból vagy kifejezésből álló készletet kapnak, amelyek mindegyike a légzési és keringési folyamatok leírására használt kifejezés: energia; kiválasztás; csere; szerves anyag; szőlőcukor; víz; mitokondriumok; homeosztázis; aerobok (aerob szervezetek); oxigén; hajszálcsöves; gázcsere;

szöveti folyadék; különbségtétel; sejt; környezet; eritrocita, diffúzió, vérplazma; nyirok. A kifejezések fel vannak írva a táblára, de a legjobb, ha külön kártyákon kínálják fel őket, hogy a tanulók magukkal vigyék a kitöltéshez. házi feladat

. Ha megengedi, hogy a gyerekek ne küldjék vissza a kártyákat, akkor feljegyzéseket készíthetnek azokra, ami megkönnyíti a munkájukat, különösen a II. és a III. szakaszban. A tanuló számára nem egyértelmű kifejezések tisztázásához célszerű a referenciaanyagok (füzetek, tankönyvek, szótárak) használatát engedélyezni, illetve konzultálni más tanulókkal.

Bemelegít

1-2 perc alatt állítsa össze a lehető legtöbb szót a „homeosztázis” szóban (vagy bármely más javasolt betűben) szereplő betűkből.

A leghosszabb szót és a legtöbb szót kitaláló tanulókat ünnepeljük.

I. szakasz. Logikai csoportok Gyakorlat.

Készítsen logikusakat a javasolt kifejezésekből:
– párok (szóban, egyénileg);
(– hármasok (szóban/írásban, egyénileg/párban);)
– négyes (írásban, magyarázattal, egyénileg) – beszélje meg szomszédjával, és közösen mutassa be az osztálynak az Ön szerint legsikeresebb lehetőségeket. ( Ellenőrizzük a kiválasztás logikájának magyarázatának képességét.)

szakasz II. Kifejezések

I. szakasz. Logikai csoportok Készítsen részletes ajánlatot (írásban, egyénileg), a javasoltak közül a maximális számú kifejezés felhasználásával.

(Figyelembe vesszük a javasolt ítéletek tudományos jellegét.)

szakasz III. Rendszer

I. szakasz. Logikai csoportok Készítsen diagramot (egyénileg/párban - a tanár választása szerint), logikusan kombinálva az összes fogalmat (a kifejezések száma szükség esetén növelhető).

szakasz IV. Sztori

I. szakasz. Logikai csoportok Írjon egy biológiai történetet a következő témában: „Egy oxigénmolekula utazása az emberi testben!” (A munkát a tanárhoz kell benyújtani ellenőrzésre.)

Színpadi elrendezési lehetőségek

1. Bemelegítés, I–III., IV. szakasz – házi feladat.

2. I–II, IV szakasz. A bemelegítés az első szakasz kezdete ("párok" és "triádok" összeállítása), amely során a kifejezések vizuális megismertetése és megértése, pontosítása (szükség esetén) osztálytársak segítségével, jegyzetfüzet, egy tankönyv vagy egy tanár.

3. I–IV. szakasz. Ebben az esetben lehetőséget kell adni a tanulónak, hogy az I-III. szakasz feladatait az órán elvégezze, és a tanárral való megegyezés alapján a befejezetlen történetet (IV. szakasz) hazavigye átdolgozásra. Ekkor a tanuló nem fog aggódni amiatt, hogy nem lesz ideje a IV. feladat elvégzésére a tanórán megadott idő alatt, és a leghatékonyabban tudja teljesíteni a III. szakaszt, amely kreatív gondolkodást, ráköltést igényel. legnagyobb szám idő. A következő órán a tanár (szükségképpen a tanulóval való megegyezés alapján) bemutatja az osztálynak a legsikeresebb mondatokat (II. szakasz), jól megírt diagramokat (III. szakasz) és kivonatokat vagy az esszé teljes szövegét (IV. szakasz). A gyerekek megbeszélik, megjegyzik az elvégzett munka tudományos jellegét, kritizálják, kérdéseket tesznek fel a szerzőnek.

Az ilyen általános órák segítik a gyermekek kreatív tevékenységének fejlesztését. És ez szükséges feltétel a személyiség átfogó fejlesztése, a gyermekek kognitív képességeinek és önképzési vágyának fejlesztése. Azok a gyerekek, akik hisznek önmagukban, növelik céltudatosságukat, hatékonyságukat, kommunikációs készségeiket és kreatív hozzáállásukat bármilyen típusú tevékenységhez. De minél magasabb a diák kreatív tevékenysége, annál nagyobb pedagógiai készségre és odafigyelésre van szükség a tanártól. A kész utasítások megölik az önfejlesztés vágyát és megállítják a személyes növekedést.

Példák az I. szakaszban végzett munkára „Logikai csoportok” („négyesek”)

Csere – víz – gázcsere – energia.(A természetben folyamatosan történik víz- és energiacsere, valamint gázcsere.)

Szövetfolyadék – nyirok – sejt – víz.(A víz, amelyben a szükségtelen anyagok feloldódnak, a szövetfolyadékon keresztül távozik a sejtből, és bejut a nyirokba.)

Környezet – víz – felszívódás – kiválasztás.(Víz és anyagok bejutása a szervezetbe és az emésztetlen maradványok eltávolítása.)

Glükóz – sejt – anyagcsere – energia.(A sejt energiafelvétele.)

Oxigén – kapilláris – szövetfolyadék – sejtek.(O 2 -vel dúsított vér belép a szöveti folyadék, majd a ketrecbe.)

Anyagcsere – sejt – energia – mitokondriumok.(A sejtekben az energia cseréje mitokondriumok segítségével történik.)

Példák a II. szakaszban végzett munkára „Kifejezések”

Belégzéskor az aerobok elnyelik az oxigént tartalmazó levegőt, gázcsere történik (az oxigén bejut a vérbe), majd a vér az artériákon és kapillárisokon keresztül szétterjed a szervezetben, a sejtek oxigént kapnak és szén-dioxidot bocsátanak ki - energia szabadul fel hőség.

Abból a környezetből, amelyben folyamatosan zajlik a gázcsere, az oxigén bejut a szervezetbe, és egyesül a vérplazmában található vörösvértesttel, majd a sejtbe kerül, ahol a mitokondriumok „feldolgozzák”.

Példa a „Rendszer” III. szakaszában végzett munkára

Példák a IV. szakaszban végzett munkára. "Sztori"

Az O"Two nevű oxigénmolekula bekerült valakinek az orrüregébe. Nagyon nem tetszett neki ott – a nyálkahártya és a megragadt porszemcsék. Az O"Two tovább szívódott. A porc által alkotott gégen átrepült, majd a légcsőbe – egy porcos üregekből álló csőbe – következett. Olyan jó volt repülni rajta, olyan könnyű. Aztán O"Kettő a hörgőkön keresztül bejutott a tüdőbe, majd a vérbe, helyet cserélve a molekulával szén-dioxid, amely a kijárat felé repült. Az O"Two története ezzel nem ért véget, de ez egy teljesen más történet.

(A.Volkova)

Először fárasztó orrban keresgéltünk tiltott anyagok után, majd utazás egy hosszú, sötét alagúton. Az O2 nem egyszer volt az emberi testben, és tökéletesen ismerte a teljes közelgő útvonalat. Újabb vizsgálat a hörgőkben és végül a tüdőben. Az O 2 meglehetősen tapasztalt molekula volt, és nem igazán hitte, hogy lehetséges lesz ott maradni. A vörösvértestek nagyon mozgékonyak, és szinte lehetetlen elkerülni a hemoglobinnal való kombinálódást. Tehát, mivel a többi „szerencséssel” együtt sikerült beszívnia a száját, ezért nem szabad arra pazarolni az energiát, hogy elmeneküljön a vörösvértestek elől. Jobb, ha az energiát későbbre spórolod.
És itt vannak! Szörnyű szörnyek, amelyek felugranak az oxigénhez, és magukba szívják. Vörös vérsejtek. Sok molekula azonnal a tüdő körül rohant, és megpróbált elrejtőzni, de néhány, például az O 2, nem mozdult. És így egy eritrocita felugrott az O 2-hez, és magába szívta.

Folytatjuk…

(A. Nyikiforov)

Én egy oxigénmolekula vagyok. Amikor az ember belélegzik, én embertársaimmal együtt belépek az orrüregbe. A hám csillók segítségével megtisztítom magam, és amikor az ember orrában az erek közelében haladok, felmelegszem a test hőmérsékletére. Átmegyek a nasopharynxen és a gégeben kötök ki. A gége után belépek a légcsőbe. Elülső fal, porcos félgyűrűk alkotják, hozzájárul a szabad átjárásomhoz. A csillós hám ezenkívül fertőtlenít más molekulákkal együtt. Aztán megnyílik az ösvény a páncélosokhoz
szia - jobb és bal. A hörgők lumenje mindig nyitva van, hogy be tudjak jutni a tüdőbe. Végre világos. Hörgők és alveolusok alkotják őket. A tüdő akár 3 liter levegőt is képes felvenni! Itt vagyok a tüdőben.
Onnan a diffúzió segítségével az artériás vér visz el és visz át az artériákon és a szöveteken. Hamarosan áthaladok az emberi testen, és a szövetekben kötök ki. CO 2 -vé alakulok, és a vénákon keresztül visszarohanok a tüdőbe, és onnan kifelé.

(E. Pshenichnikova)

A levegő, amit belélegzünk, és ami körülvesz bennünket, egyáltalán nem halott. Nagyon érdekes események zajlanak ott. A levegőt alkotó kis molekulák folyamatosan mozognak valami érdekeset keresve. És akkor egy ilyen molekula, amit mindenki egyszerűen O-Kettőnek nevezett, egy furcsa helyen kötött ki. Sok más molekula is volt körülötte, amit O-Two soha nem látott, kivéve a barátait - Tse-O-Two-t és En-Two-t, ő ritkán találkozott valakivel. Hirtelen valahonnan fentről, ahol O-Two csak áthatolhatatlan feketeséget látott, más molekulák tűntek fel, akárcsak ő. Gyorsan rohantak egy láthatatlan patakban, és a belőlük érkező forgószél örvénybe pörgette szegény O-Kettőt. Még egy másodperc – és már repült más molekulákkal egy sötét lyukba, amit egy ismeretlen erő vonzott. O-Two előtte egy szörnyű lyukat látott, mint egy kapu, amely kissé kinyílt, amikor a molekulák közeledtek, és beengedték őket. O-Kettőnek és barátainak az a szerencsétlenség volt, hogy beleestek egy hosszú csőbe, amelynek falán keresztül O-Two látta, hogy fekete gyűrűk veszik körül. Hirtelen a cső kettévált, majd még egyre és még egyre, és az összes többi molekula más ágakban kötött ki. O-Two egyedül maradt, és rémülten érezte magát ezekben az érthetetlen szakaszokban, amelyek fokozatosan szűkültek. O-Two alig szorult bele a hatalmas üreges golyóba, körülnézett, és odaúszott a vékony falához, amelyre furcsa mozgó árnyékok hullottak. Valami erő átlökte a falon, és O-Two egy folyosón találta magát, ahol állandó mozgás volt. Nagy vörös körök mozogtak itt, alig préselve át a szűk átjárón. Az egyik kör megállt, és felajánlotta O-Two-nak, hogy vigye el. O-Two beleegyezett, és a körön ülve elindult ezen az átjárón. Más molekulák lebegtek mögötte és előtte hasonló körökben. A kör hirtelen megállt, és azt mondta, hogy nem tudja tovább vinni. O-Two leszállt és egy másik szobában találta magát. Sötét volt és ijesztő. Hirtelen valami érthetetlen repült rá, és O-Two elvesztette az eszméletét. Nem emlékezett másra.

(A. Gorshkova)

Azt, amivel lélegzünk, tüdőnek hívják. A tüdő gázcserét végez a belélegzett levegő és a vér között. A mellkasba helyezik őket. A tüdő külső részét sűrű membrán borítja - a mellhártya. Tele van pleurális folyadékkal. Légzési mozgások során csökkenti a tüdő súrlódását a mellkasi üreg falához képest. A tüdőszövet hörgőkből és tüdőhólyagokból áll. A tüdőbe jutva a hörgők egyre kisebb ágakra ágaznak tovább. A legkisebb hörgők mikroszkopikus, levegővel teli tüdőzsákokban (alveolusokban) végződnek.

A tüdőhólyagokat kívülről sűrű kapillárishálózat fonja be, és olyan szorosan szomszédosak egymással, hogy a kapillárisok közéjük szorulnak. A kapillárisok és a buborékok falai olyan vékonyak, hogy a levegő és a vér közötti távolság nem haladja meg a milliméter ezredrészét, és teljes felületük, amelyen keresztül gázcsere történik, óriási - körülbelül 100 m2. Ez kiváló feltételeket teremt a gázok behatolásához a kapillárisok és a tüdőbuborékok falain keresztül. Az intenzív gázcseréhez azonban szükséges, hogy az alveolusok belső falai ne száradjanak ki. Ezért szükséges a légutakban fellépő légnedvesítés.

A vér kevesebb mint 1 másodpercig van a kapillárisban, de ezalatt a vérből a szén-dioxid a tüdőhólyag légterébe jut, az oxigén pedig a vérbe. A szén-dioxid a kilégzés során távozik a tüdőből, az oxigénnel dúsított, szén-dioxidtól megtisztított vér pedig a tüdővénákon keresztül a szívbe jut, és onnan eloszlik a szervezetben.

(S.Povalyaeva)

A „Légzés” és „Vérkeringés” témakörökben adósságokkal vagy mulasztásokkal rendelkező hallgatóknak, valamint azoknak, akik nehezen tudják megoldani a III. vagy IV. szakasz összetettebb feladatait, egyéni kártyákon ajánlhatunk munkát.

1. számú kártya

Mutassa be a gázcsere mechanizmusát az alveolo-kapilláris membránon keresztül.

Milyen típusú vért szállítanak a tüdővénák? Miért nevezik így?

Tekintsük a gége szerkezetét.

2. számú kártya

Hogyan működik a tüdőkeringés?

Milyen típusú vért szállítanak a tüdőartériák? Miért nevezik így?

Vegye figyelembe a tüdő szerkezetét.

3. számú kártya

Miért közös részvény bőrlégzés emberekben csak 1%?

Egy beteget mindkét oldalán átszúrt mellkassal szállítottak kórházba. A tüdő sértetlen maradt. Egy idő után a beteg fulladás következtében meghalt. Magyarázza meg ezt a jelenséget.

Milyen szerepet játszik a diffúziós folyamat a gázcserében? Adja meg ennek a folyamatnak a feltételeit.

4. számú kártya

Hogyan képződik az oxihemoglobin a szervezetben? Mi az ő szerepe?

Mielőtt merülne a vízbe, szívhat be annyi levegőt a tüdejébe, amennyit csak lehetséges, vagy vegyen egy sor gyors, mély lélegzetet be és ki. Milyen esetben bírja tovább az ember a víz alatt? Miért?

Vegye figyelembe a mikrovaszkulatúra szerepét a szervezetben.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

anaerob légzés szerves szubsztrát

Bevezetés

2. Oxigén a levegőben

3. Anaerob szervezetek

4. Anaerob légzés

Következtetés

Bevezetés

Az oxigén az állatvilág legtöbb képviselője számára jelentős szerepet játszik az anyagcsere folyamatokban. Részt vesz a légzésben. A légzés az élő szervezet egyik fő anyagcsere-folyamata. Az élőlények élettevékenységéhez, azaz fejlődésükhöz, szaporodásukhoz és növekedésükhöz, valamint különféle anyagok szintéziséhez szerves vegyületek a sejtet alkotó komponensek sok energiát igényelnek. Az élőlények energiaszükségletüket légzési folyamatokkal elégítik ki.

A légzés egy élettani folyamat, amely biztosítja az élő szervezetek anyagcseréjének (anyagcseréjének és energia) normális lefolyását, és segít fenntartani a homeosztázist (állandóságot) belső környezet), oxigént (O2) vesz fel a környezetből, és gáz halmazállapotban bocsát ki a környezetbe a szervezet anyagcseretermékeinek egy részét (CO2, H2O és mások).

A légzés során oxidációs és redukciós folyamatok mennek végbe: oxidáció - hidrogén vagy elektronok felszabadulása donorok (molekulák vagy atomok) által; hidrogén vagy elektronok akceptorhoz való hozzáadásának csökkentése. A hidrogén vagy elektron akceptor lehet molekuláris oxigén. A légzés módja szerint az organizmusokat 2 csoportra osztják: anaerobokra, amelyek oxigén nélkül képesek, és aerobokra, amelyek oxigén nélkül nem.

1. Az oxigén szerepe az élő szervezetek életében

Az oxigén az állatvilág legtöbb képviselője számára jelentős szerepet játszik az anyagcsere folyamatokban. Részt vesz a légzésben - a láncban kémiai reakciók, amelyek a természetben az égésre emlékeztetnek. A nagy molekulatömegű, energiaigényes vegyületek, mint például a szénhidrátok, oxigén hatására alakulnak át kis molekulatömegű, energiaszegény vegyületekké, mint például szén-dioxid és víz. Ebben az esetben az energia egy része felszabadul. A kiindulási és végtermékein alapuló légzési folyamat a következő képlettel ábrázolható: C 6 H 12 O 6 +6O 2 > 6CO 2 +6H 2 O+674 kcal, míg 180 g (1 mol = gramm molekula) oxidációja. A glükózhoz 192 g oxigénre van szükség, amit aztán 264 g szén-dioxid és 108 g víz előállítására fordítanak.

Így a légzés során az oxigén fokozatosan átalakul egy másik gázzá - szén-dioxiddá. Csak akkor tudja a szervezet kielégíteni oxigénigényét és megszabadulni a szén-dioxidtól, ha lehetséges egy energiafelszabadító folyamat. Az állatok számára kiemelten fontos a környezettel való folyamatos gázcsere, mivel a szervezet oxigéntartalékainak létrehozása lehetetlen. Ha a környezet oxigénszegény, először légszomj, fulladás, majd halál következik be. A természetben minden élőlény, néhány mikroorganizmus kivételével, légzéskor oxigént fogyaszt. A légzés az élő szervezet egyik fő funkciója. A környezet oxigénfelvételén és a szén-dioxid visszajuttatásán alapul. A kisméretű állati szervezetekben, például a gilisztákban, amelyekben a testfelület és a térfogat aránya meglehetősen nagy, a légzés a bőrön keresztül történik. Ennek a legegyszerűbb légzéstípusnak előfeltétele az állandó bőrnedvesség. A levegőből származó oxigén a bőrt nedvesítő folyadékban feloldódva diffúzió útján behatol a szervezetbe. Energikusabb élettevékenységgel rendelkező állati szervezetekben gázcsere a külső környezet speciális légzőszerveken keresztül történik. A legtöbb rovarnál ilyen szerv a légcső - vékony kapilláriscsövek rendszere, amelyek páros nyílásokkal - spirálokkal - jönnek ki a bőr felszínére. Belül ezek a csövek elágaznak, behatolnak a test minden részébe. Amikor egy rovar lélegzik, egyfajta szívást és gázok kilökődését hoz létre a légcsőből, ami biztosítja az állandó oxigénáramlást a szervezetbe. A halak légzése kopoltyúkkal történik, amelyek felülete nagyon fejlett. A kopoltyúk erekkel sűrűn összefonódó kiemelkedésekből állnak. Kívülről a kopoltyúkat kopoltyúfedők védik. A halak a szájon keresztül szívják be a vizet, és a kopoltyúkat megmosva nyomják ki a kopoltyúfedők alól. A vízben oldott oxigén a kopoltyúkinövések vékony filmjein keresztül diffundál, és a vér által felszívva szétterjed az egész testben. Megtörténik a sejtoxidáció. A keletkező szén-dioxid a vérbe kerül, és a kopoltyúkon keresztül a vízbe kerül. Az emberek és a legtöbb állat oxigénfogyasztása a tüdőn és részben a bőrön keresztül történik. Az ember születése első pillanatától kezdi el fogyasztani az oxigént. Az újszülött első lélegzete általában spontán történik, de néha mesterségesen kell előidézni. Egy pofon a baba testén ennek megfelelő irritációt okoz a légzőszervekben, amelyek az első lélegzetvétel után élete végéig nem állnak le.

Oxigén felszívódás.

Kis állatokban az oxigén felszívására tervezett sejtek szinte a test felszínén helyezkednek el, és a bőrön keresztül történik a gázcsere. Nagytestű állatoknál ez a légzési mód elégtelenné válik. Ezután a „gázcserélő felületeket” speciális légzőszervek váltják fel. A szárazföldi állatoknak összetett légzőrendszerei vannak, amelyekben hatalmas területeket szentelnek az oxigén és a szén-dioxid cseréjének - ezek például a légcsövek, amelyeken keresztül a rovarok levegője olyan helyekre áramlik, ahol felszívódik a szövetekben. Sok szárazföldi állatnak speciális, számos hólyaggal rendelkező tüdeje fejlődött ki, amelyeknek köszönhetően a tüdő összfelülete sokszorosa az állat testének felületének. Ugyanezt látjuk a kopoltyúkban, a vízben élő állatok légzőszerveiben. Itt a légzőfelület megnő a speciális lemezeknek köszönhetően, amelyeket vízzel mosnak. A gázt a keringési rendszer szállítja a szövetekben a fogyasztás helyére, majd vissza a légzőszervekbe.

Oxigén szállítása.

Egy felnőtt szervezet vére körülbelül egy liter vörösvérsejtekben megkötött oxigént - hemoglobint tartalmaz. A hemoglobin segítségével az oxigén bejut a szövetekbe, ahol felszívódik. Oxigén szabadul fel, ha koncentrációja a környezetben elégtelenné válik. A szövetek oxigéntartalmát így tartja fenn a vér. Az oxigénhiányos vér visszatér a légzőszervekbe, ahol a légköri oxigén alacsony parciális nyomása mellett a hemoglobin oxidációja következik be. A szén-dioxid kicserélődése megközelítőleg azonos módon megy végbe, csak a szén-dioxidot főleg a vérplazma, kisebb mértékben a vörösvértestek tartalmazzák nátrium- vagy kálium-hidrogén-karbonát formájában. Így a hemoglobin metabolikus tulajdonságai nemcsak az oxigéntartalom szabályozásában, hanem a szén-dioxid megfelelő koncentrációjának fenntartásában is állnak. Ez azt jelenti, hogy a levegőben vagy a vízben a szén-dioxid növekedését az oxigénkoncentráció megfelelő növekedésével kell kísérni, mivel a két gáz között bizonyos egyensúlyt fenn kell tartani.

2. Oxigén a levegőben

A szárazföldi állatok oxigént szívnak fel a levegőből, és szén-dioxidot bocsátanak ki a levegőbe. A levegő átlagosan 21% (térfogat) oxigént tartalmaz - ez sokkal több, mint a vízben, ahol nincs több, mint 1% (térfogat szerint). Ezek a számok arra utalnak, hogy a két környezet eltérő oxigénszintje környezeti következményekkel jár. A légtömegek mozgása miatt a levegő folyamatosan keveredik, az oxigén- és szén-dioxid-tartalom általában kiegyenlítődik. Az oxigénkoncentráció csökkenése nagy magasságban a légnyomás csökkenésével párhuzamosan következik be. A magas hegyvidéki területeken a levegő oxigéntartalma számos állatfaj elterjedésének határa. A magas hegyekre mászóknak támogatásra van szükségük szükséges mennyiség oxigén speciális eszközökkel - oxigénkészülék.

Alacsony és közepes magasságban a levegő oxigén- és szén-dioxid arányában is előfordulhat rövid távú változás. Például a lombtalan erdőkben szélcsendes éjszakákon a szén-dioxid-tartalom akár tízszeresére is emelkedhet, ami a légzési folyamat miatt következik be. De ez nem érinti azokat a területeket, ahol az állatok eloszlanak, azóta a nappali fotoszintézis miatt minden újra a normális kerékvágásba kerül. Bebizonyosodott, hogy a földfelszínen élő állatfajok elterjedésében az oxigén nem játszik döntő szerepet. De kételkedni kell abban, hogy ez mindig így lesz-e. Az ipari központok légszennyezettségére vonatkozó adatok a környezeti gázok intenzív kutatásának szükségességét tették szükségessé. Ismertté vált, hogy az általában csak 0,03 térfogatszázalékos szén-dioxid-tartalom a nagyvárosok felett nyugodt napokon akár tízszeresére is emelkedhet. Ez a szén-dioxid a nagy mennyiségben felszabaduló anyagok közé tartozik végtermékek szén és olaj elégetése. A szén-dioxid mennyisége az űrben a következőképpen oszlik meg: 36% az asszimilációs területeken és az állatok által lakott területeken, 14% az óceánokban, és körülbelül 50% a légkörben található, ahol a szén-dioxid mennyisége legállandóbb.

Századunkban a légkör szén-dioxid-tartalma 15%-kal nőtt, és ha ennek üteme folytatódik, akkor arra számíthatunk, hogy 2000-re a légkör szén-dioxid-tartalma megkétszereződik. El lehet képzelni, mit jelentenek ezek a folyamatok az oxigénfelvételben. Így 100 liter benzin elégetése annyi oxigént emészt fel, hogy egy ember egy évig lélegezzen. A legfrissebb adatok szerint egy hektár fenyőerdő évente mintegy 30 tonna oxigént termel - annyit, amennyi évente tizenkilenc ember légzéséhez szükséges. Egy hektár lombhullató erdő mintegy 16, egy hektár mezőgazdasági terület 3-10 tonna oxigént bocsát ki évente. 1980-ra a Német Szövetségi Köztársaság erdőterületeinek elvesztése elérte az 500 ezer hektárt, miközben több mint tízmillió ember fogyasztott oxigént. A légkör szén-dioxid és oxigén aránya jelentősen megváltozott, és máris egy olyan küszöbön állunk, amely túlmutat azon feltételeken, amelyek között az emberi lét lehetséges.

3. Anaerob szervezetek

Az anaerobok olyan organizmusok, amelyek oxigén hiányában a szubsztrát foszforilációjával nyernek energiát, és a szubsztrát nem teljes oxidációjának végtermékei oxidálhatók több energia ATP formájában a végső proton akceptor jelenlétében az oxidatív foszforilációt végző szervezetek által.

Az anaerobok a mikroorganizmusok nagy csoportja, mind mikro-, mind makroszinten:

* Az anaerob mikroorganizmusok a prokarióták és néhány protozoon nagy csoportja.

* Mikroorganizmusok - gombák, algák és növények és egyes állatok.

Ezenkívül a glükóz anaerob oxidációja fontos szerepet játszik az állatok és az emberek harántcsíkolt izmainak működésében (különösen szöveti hipoxiás állapotban).

Az „anaerobok” kifejezést Louis Pasteur vezette be, aki 1861-ben fedezte fel a vajsavas fermentációs baktériumokat. Anaerob légzés -- teljesség biokémiai reakciók, amely az élő szervezetek sejtjeiben fordul elő, amikor nem oxigént, hanem más anyagokat (például nitrátokat) használnak a protonok végső elfogadójaként, és a folyamatokra utal. energiaanyagcsere(katabolizmus, disszimiláció), amelyekre jellemző a szénhidrátok, lipidek és aminosavak kis molekulatömegű vegyületekké történő oxidációja.

Az anaerobok osztályozása:

A mikrobiológiai besorolás szerint a következők vannak:

* Fakultatív anaerobok.

* Capneic anaerobok és mikroaerofilek.

* Aerotoleráns anaerobok.

* Közepesen szigorú anaerobok.

* Kötelező anaerobok.

Ha egy szervezet képes átváltani az egyik anyagcsereútról a másikra (például anaerobról aerob légzésre és vissza), akkor feltételesen fakultatív anaerobnak minősül. 1991-ig a mikrobiológia megkülönböztette a kapneikus anaerobok egy osztályát, amelyek alacsony oxigénkoncentrációt és fokozott szén-dioxid-koncentrációt igényeltek (Bovine Brucella - B. abortus).

Közepesen szigorú anaerob szervezet túléli a molekuláris O2-t tartalmazó környezetben, de nem szaporodik. A mikroaerofilek képesek túlélni és szaporodni alacsony O2 parciális nyomású környezetben. Ha egy szervezet nem tud „átváltani” anaerob légzésről aerob légzésre, de molekuláris oxigén jelenlétében nem hal el, akkor az aerotoleráns anaerobok csoportjába tartozik. Például a tejsav és sok vajsavbaktérium.

A kötelező anaerobok elpusztulnak molekuláris oxigén O2 jelenlétében - például a baktériumok és archaea nemzetség képviselői: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Az ilyen anaerobok állandóan oxigénhiányos környezetben élnek. A kötelező anaerobok közé tartozik néhány baktérium, élesztőgomba, flagellátum és csillós.

Szerves szubsztrátok vagy molekuláris hidrogén oxidációjának biokémiai folyamata, ahol az O2 és más szervetlen vagy szerves természetű oxidálószerek helyett végső elektronakceptorként légúti ETC-t használnak. Az aerob légzéshez hasonlóan a reakció során felszabaduló szabad energia transzmembrán protonpotenciál formájában raktározódik el, amelyet az ATP szintáz az ATP szintézisére használ fel.

Prokarióták hajtják végre (in ritka esetekben-- és eukarióták) anaerob körülmények között. Ugyanakkor a fakultatív anaerobok nagy redoxpotenciálú elektronakceptorokat (NO3?, NO2?, Fe3+, fumarát, dimetil-szulfoxid stb.) használnak, bennük ez a légzés versenyez az energetikailag kedvezőbb aerobbal, és oxigén elnyomja. Az alacsony redoxpotenciálú akceptorokat (kén, SO42?, CO2) csak szigorú anaerobok alkalmazzák, amelyek elpusztulnak, amikor oxigén jelenik meg a környezetben. Sok növény gyökérrendszerében a termés elárasztása okozta hipoxia és anoxia során a hosszan tartó esőzések vagy tavaszi áradások következtében anaerob légzés alakul ki az oxigén helyett alternatív vegyületek, például nitrátok, mint elektronakceptorok felhasználásával. Megállapítást nyert, hogy a nitrátvegyületekkel trágyázott táblákon termő növények jobban tolerálják a talaj vizesedését és az ezzel járó hipoxiát, mint ugyanezek a növények nitráttrágyázás nélkül.

A szerves szubsztrátok oxidációs mechanizmusai az anaerob légzés során általában hasonlóak az aerob légzés során fellépő oxidációs mechanizmusokhoz. Kivételt képez az aromás vegyületek kiindulási szubsztrátként történő alkalmazása. Lebomlásuk szokásos útjai már az első szakaszban anaerob körülmények között molekuláris oxigént igényelnek, más folyamatokat hajtanak végre, például a benzoil-CoA reduktív dearomatizálását Thauera aromatica-ban ATP energia felhasználásával. Egyes szubsztrátok (például lignin) nem használhatók anaerob légzésben.

Az aerobok olyan mikrobák, amelyek csak akkor fejlődnek jól, ha szabad oxigénhez jutnak, és általában a tápközeg felületén nőnek. Az aerobok között vannak mikroaerofilek is, amelyek csak igénylik kis mennyiségben oxigén és fakultatív aerobok, amelyek levegőhöz jutás nélkül is növekedhetnek.

Aerobok [görögből. aer - levegő és b(ios) - élet] - olyan élőlények, amelyek aerob típusú légzéssel rendelkeznek, vagyis csak a levegőben lévő szabad oxigén jelenlétében képesek élni és fejlődni. Az aerobok a szerves vegyületek CO2-vé és H2O-vá történő oxidációja során felszabaduló energiát használják fel molekuláris oxigén jelenlétében a sejtélet forrásaként. Az aerobok közé tartozik minden magasabb rendű szervezet (állatok és növények), valamint a mikroorganizmusok nagy csoportja.

Az aerobok oxigénhez viszonyított aránya alapján obligát (feltétel nélküli) vagy aerofilekre oszthatók, amelyek szabad oxigén hiányában nem fejlődhetnek, és fakultatív (feltételes), amelyek alacsony oxigénszint mellett képesek fejlődni a környezetben. Az obligát A. csoportja számos szaprofita mikroorganizmust foglal magában, amelyek talajban, víztestekben és levegőben élnek és elfogadják Aktív részvétel az anyagok körforgásában a természetben. Ide tartoznak azok a baktériumok, amelyek légzése metán (Bac. methanicus stb.), hidrogén-szulfid (Sulfomonas denitrificans stb.), hidrogén (Bac. hydrogenes), nitrogén (Nitrosomonas, Nitrobacter), vas (Ferri baktérium) közvetlen oxidációján keresztül történik. . A kórokozó mikroorganizmusok közül az obligát aerobok közé tartoznak a Bacillus, Bacterium, Bordetella, Brucella, Corynebacterium, Diplococcus, Pasteurella stb. nemzetségek képviselői. A Mycobacterium tuberculosis, a tularémia és kolera kórokozói szükségesek létezésükhöz. magas tartalom oxigén. A fakultatív A. közé tartoznak a penészgombák, gombák, aktinomikéták, valamint a Salmonella, Shigella, Escherichia stb. nemzetségbe tartozó patogén baktériumok. Az oxigénkoncentráció ingadozási tartománya, amelynél az A. létezhet, nagyon széles: az oxigén maximális parciális nyomása néhány A. 15 --20 atm, a minimum pedig --0,1--0,5 atm. Az A. megelégedhet viszonylag kis oxigénellátással, és a talaj meglehetősen mély rétegeiben is kifejlődhet.

4. Anaerob légzés

Az aerob légzés a szerves anyagokban lévő energia felszabadításának folyamata a szervezet életéhez, amelyben a levegőből származó szabad oxigént vagy a vízben oldott oxigént oxidálószerként használják fel. Az aerob légzést állatok és növények, valamint mikroorganizmusok végzik.

Az aerob légzés megjelenése az evolúció folyamatában.

Az oxigén környezet meglehetősen agresszív a mikroorganizmusokkal szemben. A közepesen szigorú anaerob szervezet túlél molekuláris O2-t tartalmazó környezetben, de nem szaporodik. A mikroaerofilek képesek túlélni és szaporodni alacsony O2 parciális nyomású környezetben. Ha egy szervezet nem tud „átváltani” anaerob légzésről aerob légzésre, de molekuláris oxigén jelenlétében nem hal el, akkor az aerotoleráns anaerobok csoportjába tartozik. Például a tejsav és sok vajsavbaktérium.

A kötelező anaerobok elpusztulnak molekuláris oxigén O2 jelenlétében - például a baktériumok és archaea nemzetség képviselői: Bacteroides, Fusobacterium, Butyrivibrio, Methanobacterium). Az ilyen anaerobok állandóan oxigénhiányos környezetben élnek.

Ezért amikor sok millió évvel ezelőtt az egész bolygó környezetében nagy mennyiségű molekuláris oxigén halmozódott fel, a legtöbb mikroorganizmus elpusztult. Csak egy kis része volt képes alkalmazkodni és elkezdett oxigént használni a légzéshez, ami nagy előnyt jelentett számukra. Az anaerobok pedig tovább fejlődtek a talajban és oxigénmentes környezetben.

Az aerob légzés előnyei és hátrányai

Több energia beszerzése, mint a kötelező anaerobok.	Az oxidatív stressz az oxidáció következtében fellépő sejtkárosodás folyamata.
Magas fenntarthatóság a környezetben	Minden életforma fenntartja a helyreállító környezetet a sejtjein belül. A sejtek „redox állapotát” speciális enzimek tartják fenn az állandó energiaáramlás eredményeként. Ennek az állapotnak a megsértése okozza megnövekedett szint mérgező reaktív formák oxigén, például peroxidok és szabad gyökök. A reaktív oxigénfajták működése következtében fontos sejtkomponensek, például lipidek és DNS oxidálódnak.
A molekuláris oxigén elérhetősége a környezetben	Oxigén hiányában (többlet, hiány) a mikroorganizmus elpusztul

A mikroaerofil szervezet olyan mikroorganizmus, amely a szigorú anaeroboktól eltérően növekedéséhez oxigén jelenlétét igényli a légkörben vagy a tápközegben, de alacsonyabb koncentrációban, mint a közönséges levegőben vagy a gazdatest normál szöveteiben (ellentétben az aerobokkal) , melynek növekedéséhez a légkör vagy tápközeg normál oxigéntartalma szükséges). Sok mikroaerofil egyben kapnofil is, ami azt jelenti, hogy fokozott szén-dioxid-koncentrációt igényelnek. A laboratóriumban az ilyen szervezetek könnyen tenyészthetők egy „gyertyatartóban”. A „gyertyatartó” olyan tartály, amelybe égő gyertyát helyeznek, mielőtt légmentesen lezárják. A gyertya lángja addig ég, amíg el nem alszik az oxigénhiány miatt, ami szén-dioxidban gazdag, oxigénszegény légkört eredményez az edényben.

Sok, de nem mindegyik mikroaerofil baktérium nem tolerálja a normál vagy megemelkedett légköri oxigénkoncentrációt, és érzékeny a antibakteriális gyógyszerek, akinek a cselekvése utánozza a cselekvést atomi oxigén(növekvő oktatás szabad radikálisok), nevezetesen knitroimidazolam, különösen metronidazol, tinidazol.

Anyagcsere.

Az általános vélekedés szerint az obligát anaerobok oxigén jelenlétében elpusztulnak a szuperoxid-diszmutáz és kataláz enzimek hiánya miatt, amelyek oxigén jelenlétében dolgozzák fel a sejtjeikben termelődő halálos szuperoxidot. Bár ez bizonyos esetekben igaz, néhány obligát anaerobban kimutatták a fenti enzimek aktivitását, és genomjukban megtalálták az ezen enzimekért és a rokon fehérjékért felelős géneket. Ilyen kötelező anaerobok közé tartozik például a Clostridium butyricum és a Methanosarcina barkeri. Ezek a szervezetek azonban nem képesek oxigén jelenlétében létezni.

Számos más hipotézis is megmagyarázza, hogy a szigorú anaerobok miért érzékenyek az oxigénre:

1. Az oxigén a lebontásával növeli a környezet redoxpotenciálját, a magas potenciál pedig elnyomja egyes anaerobok növekedését. Például a metanogének -0,3 V-nál kisebb redoxpotenciál mellett nőnek.

2. A szulfid egyes enzimek szerves komponense, és a molekuláris oxigén oxidálja a dodiszulfid-szulfidot, és ezáltal megzavarja az enzim aktivitását.

3. A növekedést elnyomhatja a bioszintézishez rendelkezésre álló elektronok hiánya, mivel minden elektron az oxigén redukciójára megy.

A legvalószínűbb, hogy a szigorú anaerobok oxigénérzékenysége ezeknek a tényezőknek együttesen köszönhető.

Az obligát anaerobok oxigén helyett alternatív elektronakceptorokat használnak sejtlégzés, mint például: szulfátok, nitrátok, vas, mangán, higany, szén-monoxid (CO). Például a fenéktengeri üledékekben nagy számban élő szulfátredukáló baktériumok okozzák a szagot. rothadt tojás ezeken a helyeken hidrogén-szulfid felszabadulása miatt. Az ilyen légzési folyamatok során felszabaduló energia kisebb, mint a közben oxigén légzés, és a fenti alternatív elektronakceptorok nem biztosítanak egyenlő mennyiségű energiát.

Következtetés

Földünkön minden élő szervezetre jellemző egy olyan biológiai folyamat, mint a légzés. Az oxigén a levegő fő alkotóeleme, amelyet viszont az élő szervezetek felhasználnak e folyamat során. A légzés módja alapján az élő szervezeteket két típusra osztják:

Anaerobok;

Az anaerobok életfolyamataik során nélkülözhetik az oxigént. Ezzel szemben az aerobok nem nélkülözhetik az oxigént. Csak akkor tudnak élni és fejlődni, ha szabad oxigén van a levegőben.

Az aerob légzés nem a kulcsa a mikroorganizmusok fejlődésének sikerének. Ennek megvannak a maga hátrányai: például oxidatív stressz; több energiát is igényel. De ennek ellenére az aerob légzés győzött az evolúció folyamatában - szinte minden többsejtű élőlények aerobok, ezért az aerob légzés a kulcsa a földi élet kialakulásának és szaporodásának.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Műhely a mikrobiológiáról. E.Z. Tepper, W.K. Shilnikova, G.I. Pereverzeva; "Tűzifa", 2004.

2. Biológia, 10. évfolyam.

3. Állatorvosi ökológia. D. Urazaev, V. Truhacsov. "Spike", 2002.

4. Általános és állatorvosi ökológia. V.N. Kislenko. "Spike", 2006.

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

...

Hasonló dokumentumok

A légzés, mint a disszimiláció fő formája emberekben, állatokban, növényekben és számos mikroorganizmusban. A légzés jelentősége az élő szervezetek számára. Mivel lélegeznek az emberek és a halak? A víz oxigénfelvételének mértéke. A növényi légzés és a fotoszintézis folyamata.

kreatív munka, hozzáadva 2009.04.30


Az élő szervezetek jellemzői és tulajdonságaik jellemzői. Az oxigén felhasználása a légzés és táplálkozás folyamatában a növekedés, a fejlődés és a létfontosságú tevékenység érdekében. A szaporodás, mint a saját magunkhoz hasonló létrehozásának tulajdonsága. Az élőlények halála, életfolyamatok leállása.

bemutató, hozzáadva: 2011.08.04


A légzés mint élettani folyamat, amely biztosítja az élő szervezetek normális anyagcseréjét. A légzés jellemzői megváltozott körülmények között. A meleg éghajlat légzési folyamatára gyakorolt ​​​​hatás. Légzés nagy magasságban és magas légnyomásban.

bemutató, hozzáadva 2015.12.03


A citológia, mint a biológia ága, a sejttudomány, az összes élő szervezet szerkezeti egységei, vizsgálatának tárgya és módszerei, kialakulás- és fejlődéstörténet. A sejt mint az élő szervezet elemi egysége kutatásának szakaszai. A sejt szerepe az élőlények evolúciójában.

teszt, hozzáadva: 2010.08.13


Az evolúciós elmélet kialakulása, minták egyéni fejlődés test. Az élő szervezetek evolúciója. C. Darwin elmélete – öröklődés, változékonyság és természetes kiválasztódás. Specifikáció. A genetika szerepe a modern evolúciós tanításban.

absztrakt, hozzáadva: 2008.10.09


A bioszféra szerveződésének és stabilitásának alapja, az élőanyag eloszlása ​​és osztályozása. Az élő szervezetek vándorlása, biomasszájuk állandósága. A fotoszintézis a természet biokémiai ciklusának fő láncszeme. Az élő anyag funkciói a Föld bioszférájában.

absztrakt, hozzáadva: 2010.11.25


fő jellemzőjeélő anyag szerveződése. Élő és élettelen rendszerek evolúciós folyamata. Darwin szerint az élet minden formája kialakulásának hátterében álló törvények. Az élő szervezetek molekuláris genetikai szintje. A szaporodás előrehaladása, a természetes szelekció.

absztrakt, hozzáadva: 2015.04.24


Az élő szervezetek sejtes és nem sejtes formái, főbb különbségeik. Állati és növényi szövetek. Biocenosis - élő szervezetek, amelyek közös hely egy élőhely. A Föld bioszférája és héjai. A taxon olyan organizmuscsoport, amelyet bizonyos tulajdonságok egyesítenek.

bemutató, hozzáadva: 2011.07.01


Elméletek a földi élet kialakulásának lehetőségéről és valószínűségéről (kreacionizmus, élet spontán és stacioner eredete, pánspermia, biokémiai evolúció). A szerves molekulák képződésének szakaszai. Az élő szervezetek megjelenése, a légkör kialakulása.

tanfolyami munka, hozzáadva 2013.05.26


Az élőlények szerkezetének sejtelméletének, a sejtosztódás, az anyagcsere és az energiaátalakítás fő módszerének tanulmányozása. Élő szervezetek jellemzőinek elemzése, autotróf és heterotróf táplálkozás. A sejt szervetlen és szerves anyagainak vizsgálata.

A Földön minden élet létezik a bolygónk felszínét elérő naphőnek és energiának köszönhetően. Minden állat és ember alkalmazkodott ahhoz, hogy energiát vonjon ki a növények által szintetizált szerves anyagokból. Ahhoz, hogy a szerves anyagok molekuláiban található napenergiát felhasználhassuk, azt ezen anyagok oxidálásával kell felszabadítani. Leggyakrabban a levegő oxigénjét használják oxidálószerként, mivel ez a környező légkör térfogatának csaknem negyedét teszi ki.

Egysejtű protozoák, coelenterátumok, szabadon élő laposférgek és orsóférgek lélegeznek a test teljes felületén. Speciális légzőszervek - tollas kopoltyúk megjelennek a tengerben annelidekés a vízi ízeltlábúakban. Az ízeltlábúak légzőszervei az légcső, kopoltyúk, levél alakú tüdő a testburkolat mélyedéseiben található. Bemutatjuk a lándzsa légzőrendszerét kopoltyú résekátszúrja a falat elülső szakasz belek - garat. A halakban a kopoltyúfedők alatt vannak kopoltyúk, bőségesen áthatolnak a legkisebb erek. A szárazföldi gerinceseknél a légzőszervek tüdő. A gerincesek légzésének fejlődése azt az utat követte, hogy megnövelték a gázcserében részt vevő pulmonalis válaszfalak területét, javították a transzportrendszereket az oxigén szállítására a testen belüli sejtekhez, és olyan rendszereket fejlesztettek ki, amelyek biztosítják a légzőszervek szellőzését.

A légzőszervek felépítése és funkciói

A szervezet életének szükséges feltétele az állandó gázcsere a test és környezet. Azok a szervek, amelyeken keresztül a belélegzett és kilélegzett levegő kering, légzőkészülékké egyesül. A légzőrendszer az orrüregből, a garatból, a gégeből, a légcsőből, a hörgőkből és a tüdőből áll. Legtöbbjük légutak, és levegőt vezetnek a tüdőbe. A tüdőben gázcsere folyamatok mennek végbe. Légzéskor a szervezet oxigént kap a levegőből, amelyet a vér szállít az egész testben. Az oxigén részt vesz a szerves anyagok komplex oxidációs folyamataiban, amelyek során felszabadul szükséges a szervezet számára energia. A bomlás végtermékei - a szén-dioxid és részben víz - a légzőrendszeren keresztül távoznak a szervezetből a környezetbe.

Osztály neve	Szerkezeti jellemzők	Funkciók
Légutak
Orrüreg és nasopharynx	Tekervényes orrjáratok. A nyálkahártya kapillárisokkal van felszerelve, csillós hám borítja és sok nyálkahártya mirigye van. Vannak szaglóreceptorok. A csontok légüregei az orrüregben nyílnak.	Por visszatartás és eltávolítás. A baktériumok elpusztítása. Szag. Reflexes tüsszögés. Levegő vezetése a gégebe.
Gége	Páratlan és páros porcok. A hangszalagok a pajzsmirigy és az arytenoid porcok között feszülnek, és a glottist alkotják. Az epiglottis hozzá van kötve pajzsporc. A gégeüreget nyálkahártya borítja, amelyet csillós hám borít.	A belélegzett levegő felmelegítése vagy hűtése. Az epiglottis nyelés közben lezárja a gége bejáratát. Részvétel a hangok és beszéd kialakításában, köhögés, amikor a receptorokat por irritálja. Levegő vezetése a légcsőbe.
Légcső és hörgők	10-13 cm-es cső porcos félgyűrűkkel. A hátsó fal rugalmas, a nyelőcsővel határos. Az alsó részen a légcső két fő hörgőre ágazik. A légcső és a hörgők belsejét nyálkahártya borítja.	Biztosítja a levegő szabad áramlását a tüdő alveolusaiba.
Gázcsere zóna
Tüdő	Páros szerv - jobb és bal. Kis hörgők, hörgők, tüdőhólyagok (alveolusok). Az alveolusok falát egyrétegű hám alkotja, és sűrű kapillárishálózattal fonódnak össze.	Gázcsere az alveoláris-kapilláris membránon keresztül.
Mellhártya	Kívül mindegyik tüdőt két réteg kötőszöveti membrán borítja: a tüdő mellhártya a tüdővel, a parietális mellhártya pedig a mellkas üregével szomszédos. A mellhártya két rétege között pleurális folyadékkal teli üreg (rés) van.	Az üregben lévő negatív nyomás miatt a tüdő belégzéskor megfeszül. A mellhártya folyadék csökkenti a súrlódást, amikor a tüdő mozog.

A légzőrendszer funkciói

• A testsejtek oxigénnel való ellátása O 2.
• A szén-dioxid CO 2, valamint az anyagcsere egyes végtermékeinek (vízgőz, ammónia, kénhidrogén) eltávolítása a szervezetből.

Orrüreg

A légutak azzal kezdődnek orrüreg, amely az orrlyukon keresztül kapcsolódik a környezethez. Az orrlyukakból a levegő az orrjáratokon halad át, amelyeket nyálkás, csillós és érzékeny hám borít. A külső orr csont- és porcos képződményekből áll, és szabálytalan piramis alakú, amely a személy szerkezeti jellemzőitől függően változik. A külső orr csontváza magában foglalja az orrcsontokat és a homlokcsont orrrészét. A porcos váz a csontváz folytatása, és különféle formájú hialinporcokból áll. Az orrüregnek alsó, felső és két oldalfala van. Alsó fal művelt kemény szájpadlás, felső - az ethmoid csont ethmoidális lemeze által, oldalsó - a felső állkapocs, könnycsont, az ethmoid csont orbitális lemeze, palatinus csont és sphenoid csont. Az orrüreg jobb és bal részre osztja az orrüreget. Az orrsövényt a vomer alkotja, merőlegesen az ethmoid csont lemezére, elöl pedig az orrsövény négyszögű porca egészíti ki.

A turbinák az orrüreg oldalfalain helyezkednek el - három mindkét oldalon, ami megnöveli az orr belső felületét, amellyel a belélegzett levegő érintkezik.

Az orrüreg két keskeny és kanyargós részből áll orrjáratok. Itt a levegő felmelegszik, párásodik és mentesül a porrészecskéktől és a mikrobáktól. Az orrjáratokat bélelő membrán nyálkát kiválasztó sejtekből és csillós hámsejtekből áll. A csillók mozgásával a nyálka a porral és a baktériumokkal együtt kijut az orrjáratokból.

Az orrjáratok belső felülete gazdagon ellátott vérerekkel. A belélegzett levegő bejut az orrüregbe, felmelegítik, párásítják, megtisztítják a portól és részben semlegesítik. Az orrüregből a nasopharynxbe jut. Ezután az orrüregből a levegő a garatba, onnan pedig a gégebe jut.

Gége

Gége- a légutak egyik szakasza. Ide a levegő az orrjáratokból a garaton keresztül jut be. A gége falában több porc található: pajzsmirigy, arytenoid stb. A táplálék lenyelése pillanatában a nyak izmai felemelik a gégét, az epiglottikus porc pedig leengedi és bezárja a gégét. Ezért az élelmiszer csak a nyelőcsőbe jut, a légcsőbe nem.

A gége keskeny részén található hangszalagok, közöttük középen van egy glottis. Ahogy a levegő áthalad rajta, a hangszálak rezegnek, ami hangot kelt. A hangképződés kilégzéskor, ember által irányított légmozgással történik. A beszéd kialakulása magában foglalja: az orrüreg, az ajkak, a nyelv, a lágy szájpadlás, az arcizmok.

Légcső

A gége bemegy légcső(szélcső), amely körülbelül 12 cm hosszú cső alakú, amelynek falaiban porcos félgyűrűk vannak, amelyek nem engedik leesni. Hátsó falát kötőszöveti membrán alkotja. A légcső üregét a többi légutak üregéhez hasonlóan csillós hám borítja, ami megakadályozza a por és egyéb anyagok tüdőbe jutását. idegen testek. A légcső középső pozíciót foglal el, hátul a nyelőcső mellett van, oldalain neurovaszkuláris kötegek találhatók. Elülső nyaki régió a légcső befedi az izmokat, felül pedig szintén pajzsmirigy. A légcső mellkasi részét elölről a szegycsont manbrium, a csecsemőmirigy és az erek maradványai borítják. A légcső belsejét nyálkahártya borítja, amely nagy mennyiségű limfoid szövetet és nyálkahártya mirigyeket tartalmaz. Légzéskor apró porszemcsék tapadnak a légcső nedves nyálkahártyájára, és a csillós hám csillói visszanyomják őket a légcső kijáratához. légutak.

A légcső alsó vége két hörgőre oszlik, amelyek azután ismételten elágaznak, és belépnek a jobb és bal tüdőbe, „hörgőfát” alkotva a tüdőben.

Bronchi

A mellüregben a légcső két részre oszlik hörgő- bal és jobb. Minden hörgő belép a tüdőbe, és kisebb átmérőjű hörgőkre oszlik, amelyek a legkisebb légcsövekbe - bronchiolusokba ágaznak. A hörgők a további elágazás következtében nyúlványokká - alveoláris csatornákká alakulnak át, amelyek falán mikroszkopikus méretű kiemelkedések, úgynevezett pulmonalis vezikulák, ill. alveolusok.

Az alveolusok falai speciális vékony egyrétegű hámból épülnek fel, és sűrűn összefonódnak kapillárisokkal. Az alveoláris fal és a kapilláris fal teljes vastagsága 0,004 mm. Ezen keresztül a legvékonyabb falat Gázcsere történik: az alveolusokból az oxigén a vérbe, a szén-dioxid pedig vissza. A tüdőben több száz millió alveolus található. Teljes felület felnőttnél 60–150 m2. Ennek köszönhetően elegendő mennyiségű oxigén kerül a vérbe (akár napi 500 liter).

Tüdő

Tüdő A mellkasi üreg szinte teljes üregét elfoglalják, és rugalmas, szivacsos szervek. A tüdő központi részében van egy kapu, ahol a hörgő, a tüdőartéria és az idegek belépnek, és a tüdővénák lépnek ki. A jobb tüdőt barázdák három lebenyre osztják, a bal tüdőt kettőre. A tüdő külső részét vékony kötőszöveti film borítja - a pulmonalis pleura, amely a mellkasi üreg falának belső felületére megy át, és a fal mellhártyáját alkotja. A két film között van egy folyadékkal teli pleurális rés, amely csökkenti a légzés közbeni súrlódást.

A tüdőn három felület található: a külső vagy bordás, a középső, a másik tüdő felé néző, és az alsó, vagyis a rekeszizom. Ezenkívül minden tüdőben két él van: elülső és alsó, amelyek elválasztják a rekeszizom és a mediális felületeket a borda felszínétől. Hátul a bordafelület éles határ nélkül átmegy a mediális felületbe. A bal tüdő elülső szélén kardiális bevágás található. Tovább mediális felület a tüdő kapui találhatók. Belép minden tüdő kapuján főhörgő, pulmonalis artéria, amely a tüdőbe visz vénás vér, és a tüdőt beidegző idegek. Két tüdővéna emelkedik ki mindkét tüdő nyálkahártyájából, és a szív felé viszi őket. artériás vér, és nyirokerek.

A tüdőben mély barázdák vannak, amelyek lebenyekre osztják - felső, középső és alsó, bal oldalon pedig kettő - felső és alsó. A tüdő méretei nem azonosak. A jobb tüdő valamivel nagyobb, mint a bal, míg rövidebb és szélesebb, ami a máj jobb oldali elhelyezkedéséből adódóan a rekeszizom jobb kupola magasabb pozíciójának felel meg. A normál tüdő színe gyermekkorban halvány rózsaszín, felnőtteknél pedig sötétszürke színű, kékes árnyalattal - a levegővel beléjük kerülő porszemcsék lerakódásának következménye. A tüdőszövet puha, finom és porózus.

A tüdő gázcseréje

A gázcsere összetett folyamatának három fő fázisa van: külső légzés, gázszállítás vérrel és belső, vagy szöveti légzéssel. A külső légzés egyesíti a tüdőben előforduló összes folyamatot. A légzőkészülék végzi, amely magában foglalja a mellkast az azt mozgató izmokkal, a rekeszizom és a tüdő a légutakkal.

A belélegzés során a tüdőbe jutó levegő összetétele megváltozik. A tüdő levegője feladja az oxigén egy részét, és szén-dioxiddal gazdagodik. A vénás vér szén-dioxid-tartalma magasabb, mint az alveolusok levegőjében. Ezért a szén-dioxid a vérből az alveolusokba távozik, és tartalma kevesebb, mint a levegőben. Először az oxigén feloldódik a vérplazmában, majd a hemoglobinhoz kötődik, és az oxigén új részei lépnek be a plazmába.

Az oxigén és a szén-dioxid egyik környezetből a másikba való átmenete a magasabb koncentrációkról az alacsonyabb koncentrációk felé történő diffúzió miatt következik be. Bár a diffúzió lassú, a vér és a levegő érintkezési felülete a tüdőben akkora, hogy teljes mértékben biztosítja a szükséges gázcserét. Becslések szerint a teljes gázcsere a vér és az alveoláris levegő között háromszor rövidebb idő alatt mehet végbe, mint amennyi idő alatt a vér a kapillárisokban marad (azaz a szervezet jelentős tartalékokkal rendelkezik a szövetek oxigénellátására).

A tüdőbe kerülve a vénás vér szén-dioxidot bocsát ki, oxigénnel dúsul, és artériás vérré alakul. Ez a vér nagy körben a kapillárisokon keresztül szétszóródik az összes szövetben, és oxigént ad a test sejtjeinek, amelyek folyamatosan fogyasztják. A sejtek élettevékenységük eredményeként több szén-dioxidot bocsátanak ki, mint a vérben, és a szövetekből a vérbe diffundálnak. Így az artériás vér a szisztémás keringés kapillárisain áthaladva vénássá válik, és a szív jobb fele a tüdőbe kerül, ahol ismét oxigénnel telítődik és szén-dioxidot bocsát ki.

A testben a légzés segítségével történik további mechanizmusok. Folyékony közeg amelyek a vér (plazmájának) részét képezik, gázok oldhatósága alacsony. Ezért ahhoz, hogy egy ember létezhessen, 25-ször erősebb szívvel, 20-szor erősebb tüdővel kell rendelkeznie, és több mint 100 liter folyadékot (nem öt liter vért) kell pumpálnia egy perc alatt. A természet megtalálta a módját, hogy leküzdje ezt a nehézséget azáltal, hogy egy speciális anyagot - a hemoglobint - adaptálja az oxigén szállítására. A hemoglobinnak köszönhetően a vér 70-szer képes megkötni az oxigént, a szén-dioxid pedig 20-szor többet, mint a vér folyékony része - a plazmája.

Foghang- 0,2 mm átmérőjű vékony falú, levegővel töltött buborék. Az alveoláris falat egyetlen réteg laphámsejtek alkotják, külső felület amelyből kapillárisok hálózata ágazik el. Így a gázcsere egy nagyon vékony septumon keresztül történik, amelyet két sejtréteg alkot: a kapillárisfal és az alveoláris fal.

Gázcsere a szövetekben (szöveti légzés)

A szövetekben a gázok cseréje a kapillárisokban ugyanazon elv szerint megy végbe, mint a tüdőben. A szöveti kapillárisokból származó oxigén, ahol magas a koncentrációja, alacsonyabb oxigénkoncentrációjú szövetfolyadékba kerül. A szövetfolyadékból behatol a sejtekbe és azonnal oxidációs reakciókba lép, így gyakorlatilag nincs szabad oxigén a sejtekben.

A szén-dioxid ugyanezen törvények szerint a sejtekből a szövetfolyadékon keresztül a kapillárisokba kerül. A felszabaduló szén-dioxid elősegíti az oxihemoglobin disszociációját, és önmagában is egyesül a hemoglobinnal, karboxihemoglobin, a tüdőbe kerül, és a légkörbe kerül. A szervekből kiáramló vénás vérben a szén-dioxid kötött és oldott állapotban egyaránt megtalálható szénsav formájában, amely a tüdő kapillárisaiban könnyen vízzé és szén-dioxiddá bomlik. A szénsav plazmasókkal is kombinálódva bikarbonátokat képezhet.

A tüdőben, ahová a vénás vér belép, az oxigén ismét telíti a vért, és a szén-dioxid a magas koncentrációjú zónából (tüdőkapillárisok) az alacsony koncentrációjú zónába (alveolusok) kerül. A normál gázcsere érdekében a tüdő levegője folyamatosan cserélődik, ami ritmikus belégzési és kilégzési rohamokkal érhető el, a bordaközi izmok és a rekeszizom mozgása miatt.

Az oxigén szállítása a szervezetben

Oxigén út	Funkciók
Felső légutak
Orrüreg	Párásítás, melegítés, légfertőtlenítés, porszemcsék eltávolítása
Garat	Felmelegített és tisztított levegő bejutása a gégebe
Gége	A levegő vezetése a garatból a légcsőbe. A légutak védelme az epiglottus porcok általi táplálékkal szemben. Hangok előállítása rezgéssel hangszalagok, a nyelv, az ajkak, az állkapocs mozgásai
Légcső
Bronchi	Szabad légmozgás
Tüdő	Légzőrendszer. A légzési mozgásokat a központi irányítása alatt végezzük idegrendszerés a vérben lévő humorális faktor - CO 2
Alveolusok	Növelje a légzési felületet, végezzen gázcserét a vér és a tüdő között
Keringési rendszer
Tüdő kapillárisok	A vénás vért a pulmonalis artériából a tüdőbe szállítja. A diffúzió törvényei szerint az O 2 a magasabb koncentrációjú helyekről (alveolusok) az alacsonyabb koncentrációjú helyekre (kapillárisok) mozog, miközben a CO 2 az ellenkező irányba diffundál.
Tüdővéna	O2-t szállít a tüdőből a szívbe. Az oxigén a vérben először feloldódik a plazmában, majd a hemoglobinnal egyesül, és a vér artériássá válik.
Szív	Nyomd át az artériás vért nagy kör vérkeringés
Artériák	Dúsítson oxigénnel minden szervet és szövetet. Pulmonalis artériák vénás vért szállítani a tüdőbe
A test kapillárisai	Végezzen gázcserét a vér és a szövetfolyadék között. Az O 2 a szövetfolyadékba, a CO 2 pedig a vérbe diffundál. A vér vénássá válik
Sejt
Mitokondriumok	Sejtlégzés – az O2 levegő asszimilációja. Szerves anyag Az O 2-nek és a légzési enzimeknek köszönhetően a végtermékek oxidálódnak (disszimiláció) - H 2 O, CO 2 és az ATP szintézisébe kerülő energia. A H 2 O és a CO 2 a szövetfolyadékba kerül, ahonnan a vérbe diffundál.

A légzés jelentése.

Lehelet- egy gyűjtemény élettani folyamatok biztosítja a gázcserét a test és a külső környezet között ( külső légzés), és a sejtekben zajló oxidatív folyamatok, amelyek eredményeként energia szabadul fel ( belső légzés). Gázcsere a vér és a légköri levegő között ( gázcsere) - a légzőrendszer végzi.

A szervezet energiaforrása a táplálék. A fő folyamat, amely ezen anyagok energiáját felszabadítja, az oxidációs folyamat. Ehhez társul az oxigén megkötése és a szén-dioxid képződése. Tekintettel arra, hogy az emberi szervezetnek nincsenek oxigéntartalékai, ennek folyamatos ellátása létfontosságú. Az oxigén hozzáférésének leállítása a test sejtjeihez azok halálához vezet. Az anyagok oxidációja során képződő szén-dioxidot viszont el kell távolítani a szervezetből, hiszen jelentős mennyiségű felhalmozódása életveszélyes. Az oxigén felszívódása a levegőből és a szén-dioxid felszabadulása a légzőrendszeren keresztül történik.

A légzés biológiai jelentősége:

• a szervezet oxigénnel való ellátása;
• a szén-dioxid eltávolítása a szervezetből;
• a BZHU szerves vegyületeinek oxidációja energia felszabadulásával, szükséges egy személy számáraéletért;
• metabolikus végtermékek eltávolítása ( vízgőz, ammónia, kénhidrogén stb.).