В чем заключается значение дыхания для животных
Дыхание животных
Режим обучения доступен только авторизованным пользователям
Возможности режима обучения:
Озвучка доступна в режиме обучения
Дыхание = энергия
Чтобы ускорить получение энергии, в ходе эволюции у животных развились две системы органов: 1. Дыхательная система. Органы дыхания (лёгкие) позволяют получить максимальное количество кислорода. За один вдох в лёгкие гепарда поступают сотни триллионов молекул кислорода. 2. Кровеносная система. Сердце как насос качает кровь по сосудам. Сосуды, оплетающие все тело гепарда, за секунды доставляют кислород ко всем клеткам. Без кровеносной системы кислород от легких гепарда к его мышцам шел бы в течение месяцев! За это время мышечные клетки давно бы погибли.
Так почему же у гепарда во время бега появилась отдышка и участилось сердцебиение?
У простых животных, таких как кишечнополостные и плоские черви, органы дыхания отсутствуют. Дыхание происходит через кожу путём диффузии.
Из-за беспорядочного движения молекул, кислород постепенно проникает из области, где его много туда, где его мало. Но такое движение происходит очень медленно. Так, молекулы кислорода проникают на расстояние в 1 мм за 100 секунд, а диффузия в 1 см займёт уже 3 часа. Поэтому большинство примитивных животных – мелкие, плоские и даже прозрачные создания. Через их тонкие тела кислород быстро проникает в организм и достигает каждой клетки.
Дыхательная система
Дыхание примитивных животных
У насекомых развилась особая система разветвлённых дыхательных каналов – трахей. Снаружи тела трахеи открываются дыхальцами, которые расположены вдоль всего тела насекомого. Воздух проникает через дыхальца, попадает в трахеи и доходит до тонких трахеол. Густая сеть трахеол дотягивается до каждой клетки. Другими словами, лёгкие оплетают все тело насекомого.
Увеличенные части трахей образуют воздушные мешочки возле органов, которым требуется большое количество кислорода.
Жабры необходимы для дыхания в воде. Они состоят из множества разветвляющихся отростков, увеличивающих контакт с поглощаемым из воды кислородом. Жабрами дышат рыбы, большинство моллюсков и некоторые амфибии.
Без защитных покрытий наружные жабры легко повредить. Если такое животное достать из воды, то его жабры быстро высохнут и разрушатся.
Жабры рыб защищены жаберными крышками, которые также помогают регулировать ток воды. Вода, насыщенная кислородом, проходит в жабры через рот рыбы. Затем вода достигает жаберных дуг, которые состоят из жаберных лепестков. Жаберные лепестки покрыты сетью крошечных кровеносных капилляров. Воздух просачивается через жаберные лепестки и попадает в кровь. Противоположный ток крови и воды позволяет максимально эффективно извлекать кислород. Это особенно важно, учитывая что количество кислорода в воде в 30 раз меньше, чем в воздухе.
Когда позвоночные животные впервые вышли на сушу сотни миллионов лет назад, жабры стали бесполезными. Нежные перистые структуры жабр легко повреждаются и быстро высыхают на воздухе. Миллионы лет назад у некоторых рыб впервые появились выросты кишечного тракта, которые дополняли жаберное дыхание. В дальнейшем эти выросты превратились в мешочки-лёгкие, спрятанные в теле и защищенные от усыхания и повреждений. Постепенное увеличение объема легких у наземных позвоночных позволяло вести всё более активный образ жизни.
Наземные позвоночные дышат лёгкими
Дыхание земноводных отличается от дыхания других наземных позвоночных. Земноводные втягивают воздух через ноздри, заполняя ротоглоточную полость. Далее дно рта поднимается, и воздух выталкивается в лёгкие. Такое дыхание похоже на процедуру реанимации человека «рот в рот». Рептилии и млекопитающие при дыхании используют «подсасывающую» силу, создаваемую мышцами. В данном случае вентиляция лёгких похожа на всасывание воды через соломинку. Кроме того, амфибии сохранили примитивные черты дыхания. Некоторые лягушки через кожу получают до 50% всего кислорода, личинки лягушек дышат при помощи жабр, а аксолотли вернулись к жаберному дыханию.
Легкие млекопитающих состоят из многочисленных микроскопических мешочков – альвеол. Эти мешочки увеличивают площадь соприкосновения лёгких с кислородом. Благодаря этому за один вдох поглощается больше кислорода. Так, у активных хищников количество альвеол достигает 300 миллионов, а у малоподвижных ленивцев – всего 6 миллионов. В дыхании всех млекопитающих участвует мышца диафрагма. Она располагается под легкими и осуществляет механизм вдоха – выдоха.
Млекопитающие, которые перешли к водному образу жизни, сохранили легкие и не могут дышать под водой. Чтобы сделать вдох этим животным приходится подниматься на поверхность. Однако кашалот может обходиться под водой без воздуха до 1,5 часов, погружаясь на глубину до 2 км. На глубине киты используют кислород, который хранится не только в лёгких, но и в крови и мышцах. У водных млекопитающих в мышцах могут запасаться большие объемы кислорода. К тому же, эти животные способны изменять направление транспорта кислорода. Если кислород кончается, то он будет в первую очередь транспортироваться к сердцу и мозгу. Кишечник и мышцы могут «подождать» до тех пор, пока животное вновь не всплывёт за глотком свежего воздуха.
Для полета необходимо колоссальное количество энергии. Поэтому эволюция «подарила» птицам самые эффективные лёгкие. Горные гуси летают над Гималаями на высоте более 7 километров над уровнем моря. Ни одно другое позвоночное не способно выжить на таких экстремальных высотах, где уровень кислорода чрезвычайно низок. Лёгкие птиц имеют особые выросты – лёгочные мешки. На вдохе воздух попадает сначала в задние воздушные мешки. Затем на выдохе воздух поступает в лёгкие, а затем в передние воздушные мешки. Лёгочные мешки не поглощают кислород, а лишь нагнетают его в лёгкие. Такая система двойного дыхания позволяет поглощать кислород даже на выдохе.
Биология. 6 класс
Конспект урока
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
Дыхание – это процессы поглощения кислорода, использования его в организме в химических превращениях и вывода углекислого газа в окружающую среду.
Жабры – органы водного дыхания у ракообразных, рыб и личинок земноводных животных.
Трахеи – сеть дыхательных трубочек ветвящихся внутри тела у насекомых, пауков и клещей.
Легкие – органы воздушного дыхания у человека, всех млекопитающих, птиц, пресмыкающихся, большинства взрослых земноводных.
*Воздушные мешки – воздухоносные полости, соединённые с дыхательными путями, ротовой полостью или пищеводом у многих наземных позвоночных.
Чечевички – образования в виде мелких бугорков, штрихов или иной формы, служащие для газообмена в стеблях с вторичной покровной тканью – перидермой, заметны на поверхности молодых ветвей.
Устьица – поры в кожице листьев и зелёных стеблей, через которые происходит испарение воды и газообмен растений с окружающей средой.
*Межклетники – пространства между клетками в тканях организмов, заполненные межклеточным веществом.
Основная и дополнительная литература по теме урока
Теоретический материал для самостоятельного изучения
Дыхание – это процесс, свойственный всем живым организмам. Оно представляет собой окислительный распад сложных органических соединений (в первую очередь углеводов), конечными продуктам которого являются углекислый газ и вода с выделением энергии. Дыхание как физиологический процесс может быть представлено следующей схемой: С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 686 ккал. Однако процесс окисления не столь прост, как показано на схеме, а идет через ряд промежуточных этапов. Значение дыхания состоит не только в освобождении энергии, но и в том, что при постепенном распаде углеводов образуется ряд различных промежуточных соединений, которые могут служить для синтеза органических веществ, например, белков, жиров и других.
Дыхание у растений принципиально не отличается от дыхания животных, или грибов. Какой газ растения выделяют при дыхании, такой же выделяют любые другие организмы. Это углекислый газ. Дыхание идёт круглосуточно, поэтому образование углекислого газа происходит постоянно. Также постоянно в клетки растений для их нормальной жизнедеятельности должен поступать кислород. В отличие от животных, растения не имеют специальных органов дыхания. Газообмен осуществляется через отверстия в покровных тканях:
Устьица располагаются на листьях. Каждое из них имеет клетки, способные менять тургор (наполненность водой) и закрывать устьичную щель. Устьичные щели осуществляют газообмен и испарение воды листьями.
Чечевички – это более крупные, чем устьица, щели на стеблях. Воздух также может поступать в ткани растений в растворённом виде.
Интенсивность дыхания не одинакова в разных органах. Наиболее активно дышат:
Корни также, как и надземные органы, дышат. Для нормального дыхания корней необходимо рыхлить почву.
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Зачеркните неверные предложения в тексте.
Правильный вариант ответа:
Задание 2. Заполните таблицу.
Поглощаемый газ
ГДЗ биология 6 класс Пасечник, Суматохин, Калинова Просвещение 2019-2020 Задание: 32 Дыхание растений и животных
Стр. 136. Вспомните
№ 1. Что вы знаете о дыхании?
Дыхание является целой совокупностью процессов, которые обеспечивают поступление в живой организм достаточного количества кислорода и выведение из него углекислого газа. Дыхание – это то, что жизненно необходимо всем живым существам на нашей планете. Без него жизнь будет невозможной.
№ 2. Какой газ при дыхании поглощается, а какой выделяется?
В процессе дыхания из воздуха поглощается кислород, а выделяется углекислый газ.
Стр. 137. Вопросы после параграфа
№ 1. Какой процесс называют дыханием?
Дыханием называют процесс поглощения живыми организмами из окружающей среды (воздуха) кислорода с постоянным выделением в нее углекислого газа.
№ 2. В чём состоит значение дыхания?
Прежде всего, дыхание является физиологическим процессом, который обеспечивает нормальное течение обмена веществ и энергии в живых организмах и способствует постоянству их внутренней среды путем поглощения из окружающей среды кислорода и выделения в нее углекислого газа. Без дыхания ни один организм не смог бы расти и развиваться, питаться, размножаться и просто жить на нашей планете.
№ 3. Как можно доказать, что растения дышат?
Нам известно, что все живые организмы на Земле могут дышать – потреблять кислород и выделять углекислый газ. Однако у растений данный процесс происходит немного иначе. Они поглощают углекислый газ и в процессе фотосинтеза выделяют кислород.
Чтобы убедиться в том, что растения все-таки дышат и потребляют небольшое количество кислорода, можно провести опыт. Для этого растение в горшке следует поместить в стеклянную банку, оставив на некоторое время в теплом и темном месте. Чуть позже в банку нужно опустить зажжённую спичку. Мы сразу увидим, что пламя спички погаснет. Это означает, что в банке уже не было кислорода – его использовало растение.
№ 4. Какие органы дыхания животных вы знаете?
У рыб и прочих водных животных основными органами дыхания служат жабры – специальные выросты, которые покрыты кровеносными сосудами. У насекомых дыхательная система отличается простым строением – трахеями, которые представляют собой тонкие воздухоносные трубки.
У некоторых животных, в частности у представителей ракообразных и земноводных рыб, для поглощения кислорода используется кожное дыхание. Также к такому типу дыхания относят и кишечное дыхание, при котором функцию газообмена выполняет оболочка кишечника, например, у кишечнополостных.
У птиц, млекопитающих и человека анатомические особенности дыхательной системы включают как дыхательные пути, так и легкие, и специальные мышцы для дыхания.
Стр. 137. Подумайте
Почему на свету у растений трудно обнаружить процесс дыхания?
На свету в растениях процессы фотосинтеза и дыхания происходят достаточно активно, поэтому обнаружить именно поглощение ними кислорода затруднительно. С наступлением темноты процесс фотосинтеза замедляется, так как поступление солнечного света прекращается. Тогда и можно обнаружить процесс дыхания у растений более явственно.
Стр. 138. Моя лаборатория
Опыт 1. В два одинаковых сосуда нальём воду, в которой растворено небольшое количество минеральных веществ, необходимых растению. В каждый сосуд с раствором опустим корни проростком фасоли, бобов или гороха и закрепим их. Раствор в одном из сосудов ежедневно будем насыщать воздухом с помощью пульверизатора. Другой сосуд плотно закроем крышкой так, чтобы в него не проникал воздух. Растения во втором сосуде через некоторое время погибнут. Сделайте вывод о причине гибели растений.
Так как второй сосуд был плотно закрыт, в него не поступал воздух, необходимый для растений. Когда растения старалось поглотить воду, то закупоренный в сосуде воздух просто создавал сопротивление. Из-за этого растения, не дополучавшие ни воды, ни воздуха, погибли.
Опыт 2. На дно банки налейте воду и насыпьте до 1/3 её высоты прорастающих семян гороха, фасоли или пшеницы. Банку плотно закройте крышкой. В другую банку насыпьте такое же количество сухих семян. Обе банки держите при температуре 20-25 °С.
Через сутки опустите в обе банки горящую лучинку. Объясните, почему в банке с сухими семенами лучинка будет некоторое время гореть, а в банке с прорастающими семенами лучинка сразу погаснет. Сделайте вывод.
В банке с сухими с сухими семенами лучинка будет гореть некоторое время, потому что семена все еще не проросли, а значит, тепло от ее горения поглощать нечему. В банке с прорастающими семенами лучинка гаснет сразу, так как они поглощают тепло от ее горения.
По итогу опыта можно сделать вывод, что растения способны поглощать тепло.
Сразу лучинка погаснет в банке с прорастающими семенами, которая находилась в теплом месте, потому что одним из условий для прорастания растений является наличие тепла. Кроме того, нам известно, что растения и их семена способны дышать, поглощая при этом кислород и выделяя углекислый газ. Углекислый газ, которого в результате дыхания семян выделилось достаточное количество, не поддерживает горение, а потому лучинка погасла.
Во второй банке, которая находилась в прохладном месте, лучинка будет гореть, потому что при низких температурах дыхание семян замедляется и может вовсе приостановиться.
Результаты опыта подтвердили, что прорастающие семена, как и само растение, могут поглощать кислород и выделять углекислый газ.
Стр. 138. Задание
Используя текст учебника, дополнительные источники информации, подготовьте сообщение о том, как человек использует знания о дыхании растений в своей деятельности.
Как и всем живым организмам, растениям для жизнедеятельности необходима энергия, которую они получают в процессе дыхания. Для них дыхание обеспечивает сполна потребности всех тканей и их клеток в кислороде. Наиболее активно дышат растущие органы у растений, а вот сухие семена дышат очень слабо. Каких-то специальных органов для дыхания у растений нет – дышат они всем телом. При этом у высших растений в газообмене ведущую роль играют устьица, расположенные в кожице зеленых стеблей и листьев, а также чечевички пробкового слоя коры. У некоторых крупных растений имеют воздушные пространства – межклетники между рыхло распложёнными клетками, из которых кислород поступает в клетки.
Хорошо зная физиологию растений, а также их способность к фотосинтезу и дыханию, человек уже давно научился использовать эти познания в своей деятельности. Например, давно установлено, что если концентрация углекислого газа в воздухе повышается, то у растений замедляется дыхание. Знание об этом позволяет людям использовать такую способность растений в целях долгосрочного хранения фруктов и овощей, в закладке сена и силоса. Достаточно всего лишь повысить содержание в воздухе углекислоты путем насыщения ею помещений, где хранятся плоды растений, и дыхание их станет менее активным. А значит, они на дольше сохранятся свежими, нежели при обычных условиях.
Также известно, что сухие семена дышат намного слабее. Но если их намочить, то дыхание становится активным. Эти знания помогают в хранении семян, когда нужно следить за влажностью в зернохранилищах, чтобы исключить их раннее нежелательное прорастание и порчу.
Еще одно знание о дыхании растений позволяет при необходимости снабжать их корни кислородом. Например, растение получает достаточно кислорода, так как растет на открытом грунте. Однако корням кислорода не хватает. Чтобы растение было крепким и дало хорошие плоды, грунт на открытых участках регулярно рыхлится, чем обеспечивается доступ кислорода к его корневой системе.
Не менее полезны знания о дыхании растений и в плане загрязнения воздуха и озеленения промышленных районов. Пыль, которая оседает на листьях растений, закрывает микроскопические устьица, тем самым затрудняя поступление воздуха в листья. Именно поэтому при озеленении городов, промышленных районов и т.д. используют только устойчивые к запылению растения – конский каштан, липу, тополь.
Тема. Дыхание и газообмен у животных. Органы дыхания, их разнообразие и функции. Значение процессов дыхания для высвобождения энергии в клетке
Тема. Дыхание и газообмен у животных. Органы дыхания, их разнообразие
и функции. Значение процессов дыхания для высвобождения энергии в клетке
1. Организационный момент
Приветствие учеников, проверка их готовности к уроку. Создание рабочего настроения.
2. Проверка домашнего задания и актуализация опорных знаний учащихся
2.1. Индивидуальная работа учащихся по карточкам (раздаточный материал).
Какая система органов птицы изображена на рисунке?
Подпишите органы, которые обозначены цифрами, и укажите их функции.
Составьте сравнительную характеристику пищеварительных систем изображенных
Каковы особенности пищеварительной системы изображенного животного? Подпишите
органы, которые обозначены цифрами, и укажите их функции.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
+ + – – + + + + + + – +
2.3. «Тесты для друга».
Учащиеся обмениваются тестовыми заданиями, составленными дома, и выполняют их.
2.4. «Мозговой штурм».
— Какие преимущества имеет сквозная пищеварительная система перед несквозной?
2.5.«Терминологическое лото».
На доске прикреплены листы с номерами, на обратной стороне которых записаны
сроки. Ученики выходят к доске, выбирают лист и дают определение термину.
Например: питание, пищеварение, сквозная пищеварительная система, несквозная пищеварительная
система, полостное пищеварение, внутриклеточное пищеварение, мембранное
пищеварение.
2.6.«Крестики-нолики».
1. Найдите прямую линию по горизонтали, вертикали или диагонали из животных, которые
принадлежат к одной группе по способу питания.
1
говяжий
цепень
2
волк 3
ставковик
маленький
4
аскарида
5
синица
6
жабурниця
7
острицы
8
Лебедь
9
ящерица
прыткая
Ответ: 1-4-7 (паразитические организмы).
2. Найдите прямую линию по горизонтали, вертикали или диагонали из животных, которые
относятся к одной группе по типу пищеварительной системы.
1
дождевой 2 3
гидра
червь каракурт
4 лягушка
Озерная
5
аурелия 6 мокрица
7
печеночный
сосальщик
8
крот 9
Ответ: 3-5-7 (организмы с несквозной пищеварительной системой).
3. Мотивация учебной деятельности
Постановка проблемного вопроса
Учеными было установлено, что млекопитающие потребляют разное количество кислорода, например
землеройка при массе тела 3,5 г потребляет 7-10 мл кислорода на 1 г массы тела за 1 ч; заяц
массой 1,6 кг — 0,96 мл, тюлень массой 26 кг — 0,22–0,34 мл, верблюд массой 170-330
кг-0,03-0,04 мл. Так же неодинаковым является и количество дыхательных движений за минуту: в
лошади оно равно 8-16, у крысы — 100-150, у мыши — около 200.
Из этих показателей следует, что потребление кислорода зависит от размеров животных: чем
чем крупнее животное, тем меньше оно потребляет кислорода. Почему так происходит? На это
вопрос вы дадите ответ в конце урока.
Сообщение темы урока. Определение вместе с учениками цели и задач урока.
4. Усвоение нового материала
1. Дыхание и газообмен у животных. Значение процессов дыхания
высвобождение энергии в клетке
Рассказ учителя
В основе удивительной, сбалансированной деятельности всех систем животного организма
лежит использование той энергии, которая выделяется при окислении поглощенной и
усвоенной пищи. Для этого необходимо постоянное наличие кислорода в клетках и тканях.
Конечными продуктами окисления веществ в организме животных являются вода и углекислый
вода затем используется организмом для его нужд. А вот углекислый газ
необходимо постоянно удалять из организма.
Вопросы к ученикам:
— Как называется сложный непрерывный биологический процесс, вследствие которого
живой организм из внешней среды потребляет кислород, а выделяет углекислый
газ и воду? (Дихание.)
Дыхание как биологический процесс представляет собой расщепление органических веществ (по
помощью кислорода-аэробное; в бескислородной среде — анаэробное) с целью
получение энергии, необходимой для жизнедеятельности.
Составление опорной схемы
Вопросы к ученикам:
— Как вы считаете, какой тип дыхания был первым с точки зрения эволюции?
— Когда возникло аэробное дыхание?
Ожидаемый ответ учеников:
Аэробное дыхание возникло, когда в атмосфере в результате жизнедеятельности
фотосинтезирующих организмов появился свободный кислород. До этого живые существа
использовали анаэробные, бескислородные источники энергии.
Рассказ учителя
Дыхание невозможно без газообмена.
— Что такое газообмен?
— С помощью какого физического явления происходит газообмен? (Диффузии.)
2. Органы дыхания, их разнообразие и функции
Рассказ учителя
Дыхание, во время которого не
используется кислород
(бактерии, паразитические черви)
В процессе эволюции различные группы животных, как живущих в воде, так и тех, что
живут на суше, выработали несколько типов органов и систем дыхания, в каждом
случае приспособленных к определенным условиям.
Вопросы к ученикам:
— Какие органы дыхания характерны для обитателей водоемов?
Ожидаемый ответ учеников:
Органы дыхания у обитателей водоемов (ракообразных, моллюсков, рыб и тому подобное) — это
жабры-тонкостенные выросты, которые омываются водой.
— Что является условием газообмена через жабры?
Ожидаемый ответ учеников:
Условием газообмена через жабры является их увлажненность, поэтому на суше эти органы
дыхание функционировать не могут.
— Какие органы дыхания характерны для обитателей суши?
Ожидаемый ответ учеников:
Органы дыхания обитателей суши представлены:
1) трахеями (насекомые, паукообразные),
2) легочными мешками (некоторые паукообразные),
3) легкими (наземные позвоночные животные).
Проектирование изображения на экран
Органы дыхания животных:
а — трахеи, б — жабры, в — легкие
Рассказ учителя
Но как бы ни был построен орган дыхания, он должен соответствовать ряду
общих требований:
1) иметь тонкие стенки, которые не будут препятствовать диффузии газов;
2) всегда быть влажным, чтобы не препятствовать растворению кислорода и углекислого
газа в воде;
3) хорошо снабжаться кровью или иметь контакт с внеклеточными жидкостями,
омывающие клетки.
Работа в группах
Задачи группам для самостоятельной проработки:
I группа — Как происходит газообмен за счет диффузии?
II группа — Как происходит дыхание с помощью жабр?
III группа-как происходит трахейное дыхание?
IV группа-как происходит легочное дыхание?
Презентация результатов самостоятельной работы I группы
Газообмен за счет диффузии
Одноклеточные организмы, или простейшие (амеба, инфузория-туфелька), не имеют
специальных органов дыхания. Газообмен у них происходит за счет диффузии
вследствие непосредственного проникновения газов через поверхность клетки. В результате
процесса дыхания, который происходит в митохондриях клеток, концентрация кислорода в
цитоплазме снижается. Поэтому кислород проникает в клетку из окружающей воды, где
его концентрация выше. Этот процесс называют диффузией. Концентрация же
углекислого газа в клетке, наоборот, становится выше, и он выходит наружу, в воду.
Газообмен за счет диффузии присущ также и низшим многоклеточным
животным, например губкам, кишечнополостным (гидра, медузы, кораллы), плоским
червам (планария молочно-белая) и др.
Презентация результатов самостоятельной работы II группы
Дыхание с помощью жабр
Многоклеточные организмы, живущие в воде, дышат жабрами — тонкостенными
выростами или морщинами, покрытыми тонкой кожей, которая обладает проницаемостью. Впервые
настоящие жабры появляются у многощетинковых кольчатых червей — в виде тонких
нитевидных или гребенчатых выростов на голове или на конечностях примитивных —
параподиях. Среди позвоночных животных наружные жабры встречаются лишь у некоторых рыб,
хвостатых амфибий и многих головастиков лягушек и жаб. У более крупных по размерам и более
подвижных водяных животных жабры спрятаны в особой полости. Эта навколозяброва
полость, как правило, имеет связь с окружающей водной средой и, кроме того,
имеет приспособления, которые увеличивают циркуляцию свежей воды вокруг жабр, что также
способствует улучшению газообмена. Такие защищенные жабры имеют представители трех
больших групп высокоорганизованных водяных животных-моллюсков,
ракообразных и рыб.
Среди позвоночных животных зяброве дыхания лучше всего развито у рыб. Их жабры
расположены с краев боковых отверстий, ведущих от глотки. Таких отверстий, или жаберных