Дыхание живых организмов

Дыхание живых организмов. Значение дыхания и химизм процесса. Охрана воды воздуха и почв. Общие мероприятия по предотвращению загрязнений. Использование достижений биологических наук в практической деятельности человека.

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Дыхание живых организмов

Первоначально
люди называли дыханием просто вдыхание и выдыхание воздуха. Долгое время
считали даже, что человек никак не изменяет состав воздуха при дыхании, и
вообще вдыхает воздух, только чтобы охладить «перегретые» лёгкие. Чтобы
опровергнуть эту точку зрения, английский натуралист Роберт Гук провёл
любопытный опыт : предлагал членам Королевского общества дышать воздухом из
герметичного пакета, снова и снова вдыхая использованный воздух. Несмотря на
свою убеждённость в исключительно «охлаждающей» роли дыхания, почтенные
академики вскоре прекращали опыт, жалуясь на «недостаток воздуха».


Позднее
стало известно, что для дыхания живым организмам необходим содержащийся в
воздухе кислород. Для чего нужна непрерывная подача кислорода? Чтобы в
организме шли процессы «медленного горения» (или, точнее, окисления) и
выделялась энергия, необходимая для жизни.


Дыхание
происходит в клетках. Поэтому самый простой тип дыхания — клеточный. Его мы встречаем
у простейших водных организмов, например, у инфузории туфельки и амёбы.
Растворённый в воде кислород они впитывают прямо из воды, и туда же выводится
углекислый газ. Очень сходно, «напрямую» осуществляется дыхание и у некоторых
многоклеточных, например, у кишечнополостных (медуз, гидры, полипов) и плоских
червей.


У
более сложных форм клетки, находящиеся далеко от воды, начинают «задыхаться».
Появляется непрямое дыхание — дыхание через особые органы. Такие органы должны
всегда оставаться влажными, чтобы впитывать кислород: у разных животных это
жабры, лёгкие, трахеи.


Водные
и наземные животные столкнулись с различными проблемами при дыхании. В воздухе
кислорода довольно много — 21%. Зато необходимо постоянно поддерживать влажной
дыхательную поверхность.


В
воде дыхательная поверхность пересохнуть не может, зато растворённого кислорода
здесь содержится примерно в 40 раз меньше, чем в воздухе. Поэтому, чтобы не
погибнуть от удушья, например, живущие на дне морские черви должны непрерывно
волнообразно покачиваться. Тогда их тела постоянно омывает свежая вода. У акул
жабры извлекают из воды в полтора раза меньше кислорода, чем у костных рыб, и
потому они тоже должны, чтобы не задохнуться, постоянно быть в движении.


У
сухопутных животных, избравших для себя кожный тип дыхания (например, у
безлёгочных саламандр, в значительной степени — у других земноводных и у
дождевых червей), кожа, постоянно выделяет слизь и влагу. «Иногда, когда
дождевой червь пытается переползти через каменистый участок или асфальтированную
дорожку в сухую солнечную погоду, — пишут биологи


К.
Вилли и В. Детье, — его органы, выделяющие слизь, оказываются не в состоянии
восполнить потерю влаги в результате испарения; кожа становится сухой, червь
задыхается и погибает».


Кстати,
и человек дышит не только лёгкими, но и кожей, хотя кожное дыхание
незначительно (1—2% общего объёма дыхания). У некоторых млекопитающих,
например, лошади, кожное дыхание имеет большее значение и его доля может
возрастать до 8%. Хотя перейти полностью на кожный тип дыхания, как это могут
делать земноводные, звери, конечно, неспособны. У насекомых тело покрыто
хитиновым панцирем, и кожное дыхание для них невозможно. Дышат они совершенно
особым способом — трахейным. Трахеи насекомых это сеть тончайших разветвленных
трубочек, пронизывающих всё их тело. Почти в каждом сегменте тела у насекомых
есть пара дыхалец — отверстий, ведущих в систему трахей. Крупные насекомые,
двигая мускулами брюшка активно вентилируют свои трахеи. Всё-таки трахейный тип
дыхания — не самый совершенный, и чем больше насекомое, тем труднее воздуху
поступать в глубину его тела. Это одна из причин, почему размеры насекомых
имеют жестко заданный «потолок». Большинство водных животных избрали жаберный
тип дыхания. Жабры — это особые разветвленные выросты тела — наружные (как,
скажем, у аксолотлей) или внутренние (как у костных рыб или многих
ракообразных). Чтобы не задохнуться, таким животным приходится постоянно
омывать их свежей водой. Рыбы делают это так: набирают воду в рот, а затем,
закрыв рот, выталкивают её через жаберные щели. Жабры густо пронизаны
кровеносными сосудами: кровь разносит кислород по всему телу.


Между
прочим, человек тоже может дышать не только воздухом, но и жидкостью. В опытах
млекопитающие без вреда для себя часами дышали жидким перфторуглеродом. Годится
для дыхания и вода — было бы в ней достаточно кислорода . Следует отметить, что
жабры рыб оказываются совершенно негодным органом дыхания на суше: они быстро
слипаются и их общая площадь уменьшается настолько, что рыбе, несмотря на избыток
кислорода в атмосфере, начинает его не хватать.


Наземные
позвоночные пользуются лёгочным типом дыхания. Они весьма оригинально решили
уже упомянутую проблему поддержания дыхательной поверхности влажной. Просто
разместили её внутри своего тела! В ряду от двоякодышащих рыб и земноводных
вплоть до млекопитающих внутренняя поверхность лёгких непрерывно растет.
Первоначальный простой «мешок» дробится на тысячи обособленных мешочков
(альвеол). В результате у человека общая внутренняя поверхность лёгких возрастает
до 100 кв. м.


Особого
упоминания заслуживает дыхательная система птиц. Не удивительно ли, что, часто
взмахивая крыльями в полёте, птица не проявляет никаких признаков «одышки», не
задыхается? Оказывается, в её теле помимо лёгких есть ещё особые воздушные
мешки. Они не только облегчают общий вес птицы. В момент выдоха воздух из этих
мешков поступает в лёгкие. Таким образом птицы дышат и на вдохе, и на выдохе.

3. Значение дыхания и химизм процесса

На
всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающей его
природой. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное
вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого
вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит
стать глобальной опасностью для человечества. Расход невосполнимых видов сырья
повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них
строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в
хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь.
Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному
воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов,
любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете. Наиболее масштабным
и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей
веществами химической природы. Среди них - аэрозольные и газообразные
загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление
углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет
усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры
на планете. Все загрязняющие атмосферный воздух вещества в большей или меньшей
степени оказывают отрицательное влияние на здоровье человека.


Вызывает
тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и
нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение
таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между
гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического
загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду
экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать
загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в
биосфере.

Список литературы

Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ronl.ru/



Скачиваний: 1
Просмотров: 0
Скачать реферат Заказать реферат