Курс «Функциональная зоология» Лекция II

Системы циркуляции осуществляют транспорт: 2 - дыхательных газов, - питательных веществ, - продуктов выделения, - гормонов, - тепла, - свободных клеток

Транспорт в организме осуществляется за счет: 3 - осмотических процессов, - диффузии в межклеточном пространстве, - с помощью специальных клеток (амебоциты, эритроциты и др.), -за счет перемещения жидкостей (у высокоорганизованных животных)

-система кровеносных сосудов, 4 Обособленные полости животных, заполненные жидкостью : -целом, -межклеточное пространство.

ЦИРКУЛЯЦИЯ ГАЗОВ. ДЫХАНИЕ Дыхание – процессы поглощения О 2 и выделение СО 2 на клеточном и организменном уровнях. 5 Процессы дыхания происходят на обменных мембранах – дыхательных поверхностях.

Свойства дыхательной поверхности: 6 -проницаема для газов, -образована из тонкого слоя (не более 1 мм толщиной), -влажная – О 2 и СО 2 диффундируют в растворе, -должна быть большой, чтобы через нее могли обмениваться достаточные количества газов в соответствии с потребностями организма.

Дыхательный коэффициент: соотношение объемов выделяемого СО 2 и поглощаемого О 2. 7 С 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + энергия

Дыхательный коэффициент Окисляемый субстрат >1углеводы, если также происходит анаэробное дыхание 1углеводы 0,9белки 0,7жиры 0,5 жиры, при наличии синтеза углеводов образуемый СО 2 не выводится и используется организмом для синтеза различных соединений 0,3углеводы, при наличии синтеза органических кислот 8

4. температура – для пойкилотермных животных интенсивность дыхания увеличивается с увеличением температуры, 9 Факторы, влияющие на процесс дыхания: 1. размер тела, 2. активность животного и интенсивность его метаболизма, 3. процесс питания – потребление О 2 после приема пищи усиливается на %,

10 6. концентрация О 2 и СО 2 в окружающей среде – увеличение концентрации СО 2 во вдыхаемом воздухе приводит к увеличению вентиляции легких в несколько раз. 5. соленость воды для водных животных – потребление О 2 увеличивается при изменении солености воды (увеличиваются затраты энергии на осморегуляцию),

Дыхание – это процесс высвобождения биологически полезной энергии из питательных веществ. 11 Заключение: Так как процесс дыхания идет в присутствии кислорода – дыханием называют также потребление О 2 и выделение ненужного СО 2. Органы и аппараты дыхания разные, а сам процесс в своей сущности одинаков.

Наиболее эффективный способ переноса веществ в теле животных – перемещение жидкостей, которое вызывается механической работой специальных систем. 12 ЦИРКУЛЯЦИЯ ЖИДКОСТЕЙ. КРОВООБРАЩЕНИЕ

- транспорт метаболитов, транспорт веществ к выделительным органам, 13 Функции крови: - транспорт газов, - поддержание гомеостаза, - транспорт продуктов пищеварения, - перенос кровяных клеток, - создание силы гидростатического давления в отдельных частях тела (например, расправление крыльев у бабочки).

- с помощью дыхательных пигментов в специальных клетках (многие насекомые, низшие раки, позвоночные животные) 14 Способы переноса кислорода кровью: - в виде простого раствора у беспозвоночных (многие полихеты, моллюски, крабы, скорпионы и др.),

Дыха - тельный пигмент Ме пиг - мента Цвет пигмента + О 2 О 2 Животные Локализация пигмента в крови Объем О 2 ( мл ), переносимый в 100 мл крови Гемо - цианин Cu синий бесцветныйРакообразные, некоторые моллюски в плазме 2 Гемо - эрит - рин Fe красный бесцветный некоторые кольчатые черви в клетках 2 Хлоро - круо - рин Fe красный зеленый некоторые кольчатые черви в плазме 9 Гемо - глобин Fe оранжево - красный пурпурно - красный некоторые моллюски, кольчатые черви позвоночные животные в плазме в плазме или клетках в клетках

Н b +O 2 Н b O 2 16 Наиболее важное свойство крови – способность обратимо связывать кислород с молекулой дыхательного пигмента:

- в участках целома – неупорядоченное перемешивание жидкостей, 17 Системы циркуляции Движение жидкостей в организме может осуществляться: - за счет сократимых отрезков сосудов – мышечные насосы – сердца,

18 - сердце: у позвоночных животных - нагнетающий насос, у членистоногих – откачивающий насос. - в амбулакральном целоме иглокожих – биение ресничек создает ток жидкостей, - в кровеносных сосудах – направленная циркуляция крови, - дополнительные пульсирующее органы у насекомых – дорзальные ампулы

Замкнутые системыНезамкнутые системы давление в системе обычно велико давление обычно небольшое создание высокого давления требует замкнутого пространства и сопротивления создание высокого давления невозможно для поддержания высокого давления в промежутках между сокращениями сердца требуются эластичные стенки поддержание давления невозможно кровь подводится к органам в капиллярах кровь свободно омывает органы распределение потоков к различным органам может регулироваться регуляция распределения крови затруднена кровь возвращается к сердцу быстро кровь возвращается к сердцу медленно 19

Циркуляция веществ наиболее успешно осуществляется путем перемещения жидкостей ( гемолимфы, крови ). 20 Заключение: