REFERAT Z BIOLOGII- TEMAT:

UKŁAD ODDECHOWY U WYBRANYCH TYPÓW ZWIERZĄT

Styczeń, 2000 r.

Rośl.i zwierz. czerpią potrzebną do życia energię z reakcji biologicznego utleniania. Podst. cechą tych reakcji jest przenoszenie atomów wodoru z dawcy wodoru na biorcę wodoru. U większości rośl. i zwierz. biorcami wodoru (lub jego elektronu) z innych cząsteczek są specjalne subst. przekazujące go kolejno innym. Ostatecznym biorcą wodoru w metaboliźmie większości zwierz. i rośl. jest tlen, a końcowym produktem tego procesu jest woda. Ponieważ tylko małe ilości tlenu mogą być magazynowane (w oksyhemoglobinie krwi lub oksyhemoglobinie mięśni), utrzymanie stałej przemiany materii jest uzależnione od nieprzerwanej dostawy tlenu do każdej komórki. Większość komórek, jeżeli je pozbawić tlenu nawet na krótki czas, ginie; specjalnie czułe na brak tlenu są komórki mózgowe ssaków, które przy jego braku ulegają uszkodzeniu już po kilku minutach.Podczas innych reakcji usuwany jest z cząsteczek substratu dwutlenek węgla. Proces dekarboksylacji polegający na odszczepianiu CO₂ z większych cząsteczek, może przebiegać niezależnie od pobierania tlenu. Np drożdże mogą przerabiać cukier na alkohol i CO₂ bez dostępu tlenu. Jednak u większości zwierz. i rośl. przyswajanie tlenu i odszczepianie CO₂ przebiega równolegle. Powstający w czasie przemiany materii dwutlenek węgla musi być usuwany z komórek i płynów ciała, ponieważ reaguje on z wodą tworząc kwas węglowy.Terminem oddychanie określamy więc te procesy, podczas których komórki pobierają tlen i wytwarzają dwutlenek węgla, a energię zamieniają w formę biologicznie użyteczną (np. ATP). Termin oddychanie ma w zasadzie trzy różne znaczenia w biologii. Pierwotnie oznaczał on wdychanie i wydychanie powietrza; najlepiej temu znaczeniu odpowiada czynność „sztucznego oddychania”. Gdy wyjaśniono, że istotnym procesem w oddychaniu jest wymiana gazów pomiędzy komórką a środowiskiem, termin ten zastosowano w odniesieniu do tego procesu. W końcu, gdy poznano szczegółymetabolizmu w komórce, zastosowano ten termin do pewnych reakcjienzymatycznych, dzięki którym tlen zostaje wykorzystany jako ostateczny biorca wodoru. Dlatego cytochromy nazwano „fermentami oddechowymi”.Reasumując oddychanie może oznaczać wewnątrzkomórkowe utlenianie biologiczne prowadzące do powstawania tzw. energiiużytecznej biologicznie albo wymianę gazową pomiędzy organizmem a jego otoczeniem. Pozornie są to dwa zupełnie odrębne procesy, ale w rzeczywistości łączy je fakt, że zdecydowana większość organizmów przeprowadza wymianę gazową, ponieważ potrzebuje tlenu do wydajnego utleniania związków organicznych. Na tym poziomie nie ma praktycznie żadnych różnic pomiędzy roślinami i zwierzętami.

TYP: JAMOCHŁONYWym. gazów zachodzi przez całą powierzchnię ciała. Jest to dla nich całkowicie wystarczające, gdyż są one zwierzętami niezbyt aktywnymi, a poziom metabolizmu nie jest wysoki. Poza tym J są najczęściej małe, a powierzchnia ich ciała jest dobrze rozwinięta. Tak więc proces oddychania zachodzi w drodze dyfuzji,co także umożliwiają kom.leżące dostatecznie blisko powierzchni ciała.

TYP: PŁAZIŃCE Podobnie zresztą jak jamochłony, nie mają narządów wymiany gazowej. Oddych. one całą powierzchnią ciała lub beztlenowo (pasożyty wewnętrzne). Chociaż tempo metabolizmu jest mniej więcej dziesięciokrotnie wyższe niż u jamochłonów, P są kolejnym typem zwierząt, u których oddychanie zachodzi w drodze dyfuzji. Takiemu sposobowi oddych. sprzyjają spłaszczenie ciała i małe rozmiary P.

TYP: OBLEŃCE Podobnie jak jamochłony i płazińce, nie posiadają UO. Oddychają one całą powierzchnią ciała lub beztlenowo (pasożyty)- brak jest specjalnych narządów wym. gazowej. Nicienie, choć nie posiadają UO, wyróżniają się w tym typie zwierząt. Gatunki wolno żyjące oddychają zwykle tlenowo, a pasożyty beztlenowo, ale prawie wszystkie zachowują pełną zdolność stosowania obydwu procesów.

TYP: PIERŚCIENICE Podobnie jak wyżej wymienione typy zwierząt, nie posiadają UO. U P lądowych i wielu wodnych wymiana gazowa odbywa się całą powierzchnią ciała. Jest tu jednak ciekawy wyjątek- u wieloszczetów (przeważnie zwierząt morskich) występują parapodia (para bocznych wyrostków przy każdym segmencie), na których u niektórych gatunków wieloszczetów znajdują się skrzela, pełniące funkcje oddechowe. U większości P wym. gazowa zachodzi jednak całą powierzchnią ciała, gdzie tlen przenika przez okrywający ciało wilgotny oskórek i nabłonek, dostając się następnie do naczyń krwionośnych i łącząc z krążącą w nich krwią.

TYP: STAWONOGI Narządy oddechowe S mają różną budowę. Formy wodne oddychają zwykle skrzelami. Są to cienkościenne, bogato ukrwione wyrostki skóry o stosunkowo dużej powierzchni. Narządami oddechowymi S lądowych są wpuklone do wnętrza ciała części nabłonka, tzw. płuca, lub sieć rurek zwanych tchawkami. Formy wtórnie wodne (larwy wielu owadów) często mają skrzelotchawki- wyrostki ciała z rozgałęzionym układem tchawek. U S mających tchawki hemolimfa nie roznosi tlenu. Powietrze dociera u nich do wszystkich zakątków ciała dzięki rozległemu systemowi przenikających je tchawek. Skorupiaki- ich narządami oddechowymi są płatowate pierzaste skrzela leżące w jamie skrzelowej w głowotułowiu. Skrzela są górnymi, silnie zmodyfikowanymi odgałęzieniami sześciu par odnóży głowotułowia. Wszystkie odnóża skorupiaków są pierwotnie dwugałęziste- jest to homologia z dwugałęzistymi parapodiami wieloszczetów.Pajęczaki-mają one narządy oddechowe w postaci płuc. Są to parzyste kieszonkowe zagłębienia w odwłoku, o ściankach tworzących liczne, cienkościenne, równolegle ułożoneblaszki. Przestrzeń między blaszkami wypełnia wilgotne powietrze, dostające się do płuc przez przetchlinki- małe szczelinkowate otworki na spodzie odwłoka. Blaszki obmywa hemolimfa, która pobiera tu tlen (oddając zarazem dwutlenek węgla) i rozprowadza go po organizmie. U pająka krzyżaka i pokrewnych mu gatunków występuje jedna para płuc. Istnieją też pająki mające dwie pary tych narządów.Owady- do wymiany gazowej służą u nich rurkowate tchawki, których drobne rozgałęzienia przenikają całe ciało i oplatają wszystkie narządy wewnętrzne. Główne pnie tchawkowe rozpoczynają się przetchlinkami- metamerycznie rozmieszczonymi otworkami na tułowiowych i odwłokowych segmentach ciała. W związku z taką budową UO, zapewniającą docieranie powietrza do wszystkich części organizmu, krew owadów nie bierze udziału w wymianie gazowej. Krwiobiegiem rozprowadzane są jedynie substancje odżywcze.

TYP: MIĘCZAKI Większość M żyje w wodzie i oddycha skrzelami. Skrzela umieszczone są w jamie płaszczowej, utworzonej przez wypuklenie płaszcza. M lądowe i niektóre słodkowodne oddychają tlenem atmosferycznym i nie mają skrzeli. Rolę narządu oddechowego pełni u nich płuco, czyli silnie ukrwiona ścianka jamy płaszczowej.Slimaki- dzielą się one na skrzelodyszne i płucodyszne. U płucodysznych skrzele zanikło, rozwinęły się za to obficie rozgałęzione żyły w płaszczu, zwane żyłami płucnymi, uchodzące główną żyłą płucną do przedsionka. Do jamy płaszczowej, zwanej tutaj płucną prowadzi z zewnątrz niewielki otwór oddech., który zwykle jest zaciśnięty, a rozwiera się tylko przy wydechu i wdechu. Wodne ślimaki płucodyszne pobierają powietrze atmosferyczne, wypełzając lub wypływając na powierzchnię. Ponieważ mogą jednak również wymieniać gazy przez skórę, pobierają powietrze częściej lub rzadziej, zależnie od zawartości tlenu w wodzie. Podsumowując, narządem oddechowym jest tu jama płaszczowa, pełniąca funkcje płuca. Otwór oddechowy leży w sąsiedztwie otworów odbytowego i wydalniczego. Wymiana gazowa zachodzi między powietrzem wypełniającym jamę płucną, a bogato unaczynionymi jej ścianami.Małże- ich narządami oddechowymi są blaszkowate, silnie ukrwione skrzela, tworzące dwie pary płatów pomiędzy płaszczem a nogą. Tlen rozpuszczony w wodzie nieustannie omywającej jamę płaszczową dyfunduje poprzez cienkie ścianki skrzeli do krwi, roznoszącej go po całym organizmie. Głowonogi- oddychają one skrzelami, które znajdują się w obszernej jamie płaszczowej.

TYP: SZKARŁUPNIE Sz nie posiadają dobrze wyodrębnionego UO o wspólnym planie budowy. Funkcję tą (UO, ale zarazem w tym wypadku i UK) spełnia płyn wypełniający obszerną jamę ciała i opłukujący narządy wewnętrzne. Płyn ten, znajdujący się wewnątrz układu wodnego (ambulakralnego) kontaktuje się ze środowiskiem zewnętrznym przez płytkę madreporową, która ma postać sitka i znajduje się na wierzchniej stronie ciała szkarłupni. Kształt wypustek układu wodnego, tzw. nóżek ambulakralnych, jest uzależniony od pełnionych przez nie funkcji (jedną z takich funkcji pełnionych przez te wypustki jest funkcja skrzeli).

TYP: STRUNOWCE S są bardzo ciekawym i różnorodnym typem zwierząt. Charakterystyczną cechą niższych strunowców jest związek między ukł. pokarm. i oddech.. W przedniej części przewodu pokarmowego (gardzieli) znajdują się parzyste szczelinowate otwory, tzw. szczeliny skrzelowe. Szczeliny te występują przez całe życie u S wodnych, u lądowych zaś występują u larw lub zarodków.

Podtyp: Bezczaszkowce UO jest tu związany z ukł. pokarm. Boki gardzieli przebite są licznymi (ok. 180) szczelinami skrzelowymi, prowadzącymi do jamy okołoskrzelowej, która zakończona jest specjalnym otworkiem na brzusznej stronie ciała. Woda odfiltrowana z cząstek pokarmowych z gardzieli przedostaje się przez szczeliny do jamy okołoskrzelowej. Przegrody między szczelinami skrzelowymi są bogato unaczynione i zachodzi w nich wymiana gazowa.

Podtyp: Kręgowce UO jest tu również powiązany z układem pokarmowym. U form wodnych występują skrzela ze szczelinami przebijającymi gardziel. U form lądowych natomiast występują płuca, również rozwojowo związane z przewodem pokarmowym.Krągłouste- UO ma budowę bardzo swoistą. Tworzą go tzw. skrzela wewn. Są to parzyste, workowate kieszonki, leżące wewn. przedniej części ciała. Woda opłukująca skrzela wpływa do nich i wypływa przez szereg otworków po bokach ciała.

Ryby- ich UO tworzą cztery pary dwupłatowych, blaszkowatych, silnie ukrwionych skrzeli. Skrzela osadzone są na łukach skrzelowych trzewiowej części czaszki i leżą w jamie skrzelowej osłoniętej pokrywami. Pokrywy skrzelowe działają jak pompa ssąco-tłocząca. Unoszenie pokryw powoduje zasysanie wody do jamy skrzelowej przez otwór gębowy i szczeliny w gardzieli. Woda opłukuje skrzela, oddaje rozpuszczony w niej tlen do krwi przepływającej przez blaszki skrzelowe, po czym opuszczenie pokryw wypycha ją przez szczeliny po bokach głowy na zewnątrz. W jamie ciała, pod kręgosłupem, leży specyficzny organ ryb- pęcherz pławny. Jest on wypełniony mieszaniną gazów- głównie azotu (78%), tlenu (19%) i dwutlenku węgla (3%). Pęcherz pławny jest narządem hydrostatycznym. Zmiany objętości wypełniających go gazów (regulowane przez krew przepływającą w naczyniach ścianek pęcherza) powodują odpowiednie zmiany gęstości (ciężaru właściwego) ciała ryby, umożliwiając jej przebywanie na określonej głęgokości.

Płazy- narządami oddechowymi płazów są workowte płuca o prostej budowie i niewielkiej powierzchni. W trakcie rozwoju zarodkowego powstają one z uchyłków gardzieli. Do płuc powietrze dostaje się przechodząc kolejno przez nozdrza zewnętrzne i wewnętrzne, jamę gębową, gardziel i krtań. Z jamy gębowej do dalszych odcinków układu oddechowego powietrze tłoczone jest rytmicznymi ruchami dna jamy. Ruchy dna jamy gębowej spełniają w mechanizmie wymiany gazowej płazów tę samą rolę co ruchy klatki piersiowej (żeber) u wyższych kręgowców. W oddychaniu płazów poważną rolę odgrywa oddychanie skórne. U płazów, w związku z oddychaniem płucnym, układ krwionośny jest lepiej rozwinięty niż u ryb.

Gady- gady oddychają płucami. Są to błoniaste, pofałdowne worki z przegrodami wewnątrz, co zwiększa powierzchnię wymiany gazowej. Wdychane powietrze dostaje się do płuc przez dobrze rozwinięte drogi oddechowe: otwory nosowe (zewnętrzne i wewnętrzne), krtań, długą tchawicę zbudowaną z chrzęstnych pierścieni i dwa oskrzela będące rozwidleniami tchawicy. Samo oddychanie zyskuje na efektywności dzięki działaniu mięsni międzyżebrowych, wywołujących rytmiczne ruchy oddechowe klatki piersiowej. Znaczny rozwój płuc jest związany z brakiem oddych. skórnego, które u płazów odgrywało znaczną rolę, a u gadów jest niemożliwe, ze względu na rogowe pokrycie ciała.

Ptaki- budowa UO i sam sposób oddychania ptaków są specyficzne. Wiąże się to z umiejętnością lotu i niezbędną przy tym intensywną przemianą materii. Do płuc powietrze dociera przez otwory nosowe- nozdrza zewnętrzne (na dziobie), jamę nosową, nozdrza wewnętrzne, krtań i tchawicę rozdzielającą się na dwa oskrzela. Płuca mają postać niewielkich, gąbczastych ciał. W odróżnieniu od płuc gadów, płuca ptaków zbudowane są z ogromnej liczby splątanych, coraz cieńszych rurek, będących odgałęzieniami oskrzeli. Rurki te przeplatają się z włosowatymi naczyniami krwionośnymi. Główne gałęzie oskrzeli przenikają na wskroś płuca, prowadząc do tzw. worków powietrznych- specyficznego organu oddechowego ptaków. Worki powietrzne (w liczbie dziewięciu) są cienkościennymi tworami, przenikającymi całe ciało ptaka. Ich odgałęzienia wnikają do jamy ciała (mieszcząc się między narządami wewn.), między mięśnie, pod skórę oraz do jam kości pneumatycznych. Przeznaczenie worków powietrznych jest wielorakie. Przede wszystkim mają one istotne znaczenie dla sprawności procesów oddech., chociaż nie biorą bezpośredniego udziału w wymianie gazowej. Ponadto pomocne są w termoregulacji, chronią narządy wewn. przed urazami i zmniejszają ciężar właściwy ptaka. Dzięki obecności worków powietrznych możliwe jest tzw. podwójne oddychanie ptaków. Podczas wdechu tylko część powietrza ulega w płucach odtlenieniu, po czym dostaje się do worków przednich. Druga część świeżego powietrza jest w tym czasie magazynowana w workach tylnych, a odtlenia się przechodząc ponownie przez płuca podczas wydechu. Tak więc krew w płucach natlenia się zarówno przy wdechu, jak i przy wydechu, co jest korzystne dla energetyki organizmu.

Ssaki- narządami oddech. ssaków są płuca, do których powietrze dostaje się przez nozdrza, jamę nosową, nozdrza wewn., krtań, tchawicę i oskrzela. Przepływ powietrza przez UO wywołany jest rytmicznymi ruchami mięśni międzyżebrowych klatki piersiowej i przepony, które na przemian zmniejszają i zwiększają ciśnienie w jamie płucnej. Dążność do wyrównania ciśnienia wewnętrznego i zewn. powoduje następujące po sobie wdechy i wydechy. Krtań jest narządem głosu. Jej ścianki wzmocnione są chrząstkami, a górny otwór osłonięty nagłośnią, czyli fałdem śluzówki zamykającym krtań w momencie połykania pokarmu. Dwa inne fałdy błony śluzowej, wyścielającej jamę krtani, tworzą struny głosowe. Od ich napięcia zależy wysokość głosu wydawanego przez zwierzę. Tchawica jest prostym przewodem, wzmocnionym chrzęstnymi pierścieniami. Rozdwaja się ona na oskrzela, rozdzielające się na coraz drobniejsze rozgałęzienia. Najdrobniejsze oskrzeliki zakończone są pęcherzykami płucnymi. Pęcherzyki oplata sieć naczyń włosowatych, za których pośrednictwem dokonuje się wym. gazowa. Dzięki budowie pęcherzykowej czynna powierzchnia płuc jest ogromna. Na przykład u człowieka wynosi około 100m², przy powierzchni ciała około 2m². Reasumując, UO jest jednym z najważniejszych ukł. w organizmach zwierzęcych. Początkowo, u niższych typów zwierząt, praktycznie nie istnieje. Następnie jego ewolucja jest znaczna, a u strunowców staje się on bardzo skomplikowanym i wymagającym szczegółowej analizy układem. Narządy wym. gazowej służą do pobierania ze środowiska tlenu niezbędnego do procesów oddech. organizmu i oddawania dwutlenku węgla powstającego w wyniku tych procesów. Typ UO zależy również od środowiska życia, a stopień jego rozwoju od wielkości ciała i ogólnej aktywności życiowej zwierzęcia.

1

1

Szukasz gotowej pracy ?

To pewna droga do poważnych kłopotów.

Plagiat jest przestępstwem !

Nie ryzykuj ! Nie warto !

Powierz swoje sprawy profesjonalistom.

---