Урок 42. Органы дыхания и газообмен

Цели урока: Сформировать у учащихся понятие о газообмене у животных; познакомить учащихся с особенностями дыхательных структур и типами га­зообмена у разных групп животных; показать эволюционное направление в изменении дыхательных структур и типов газообмена у разных групп живот­ных.

Оборудование: Схемы дыхательной системы различных групп животных; таблицы с изображениями животных из разных систематических групп.

I. Актуализация знаний

1.            Биологический диктант.

1)            Круглые черви могут только изгибаться, так как их мускулатура образо­вана ....

2)            Мускулатура плоских и кольчатых червей состоит из ... слоев мышц

3)            Для многоклеточных животных характерно передвижение с помощью

4)            У членистоногих пучки мышц крепятся к ....

5)            Поскольку мышцы способны развивать силу только при сокращении, для полноценных движений необходимы две мышцы. Такие пары мышц называют....

5)            Способ передвижения всего организма с одного места на другое назы­вается ....

7)            У всех высших многоклеточных животных формируется полость тела, которая называется ....

8)            Впервые полость тела появляется у....

9)            Полость тела кольчатых червей является ....

10)         Для одноклеточных животных характерно            движение.

2.            Индивидуальный опрос:

—           В чем преимущество передвижения с помощью ресничек и жгутиков по сравнению с амебоидным движением?

—           В чем различие между первичной и вторичной полостью тела?

—           Каковы функции полости тела?

—           Какие способы передвижения характерны для кишечнополостных?

—           Приведите примеры движения на уровне одной клетки, органа, целого организма.

II.                 Изучение нового материала

1.            Общее представление о газообмене.

Для всех процессов жизнедеятельности нужна энергия. Поэтому основная масса питательных веществ, получаемых организмом в результате питания, используется в качестве источника энергии. Энергия высвобождается в про­цессе дыхания при расщеплении некоторых высокоэнергетических соедине­ний. Дыхание — процесс, при котором окисление органических веществ ведет

к выделению химической энергии. Когда этот процесс протекает в клетках, его называют тканевым или клеточным дыханием. Если для него требуется кислород, то дыхание называют аэробным, если реакции идут в отсутствие кислорода, то такое дыхание называют анаэробным.

В совокупности процессы поглощения кислорода из окружающей среды и выделения углекислого газа называют газообменом. В процессе газообмена могут участвовать специализированные органы или структуры: жабры, легочные мешки, легкие и т.д.

Многие микроорганизмы расщепляют энергию за счет анаэробного дыха­ния. Для некоторых бактерий даже незначительное количество кислорода мо­жет быть губительным, соответственно, они живут там, где кислород отсутствует. Существуют так же организмы, которые могут существовать как в анаэробных условиях, так и в присутствии кислорода. Примером таких животных могут быть ленточные черви — паразиты кишечного тракта.

Поступление кислорода в клетки тела осуществляется благодаря проницае­мости клеточных мембран и диффузии — процессу выравнивания концентрац­ии кислорода внутри клетки и за ее пределам и.. Для осуществления диффузии дыхательная поверхность должна соответствовать следующим условиям:

& Быть проницаемой для соответствующих газов.

jsS Быть влажной, так как и кислород и углекислый газ диффундируют в растворе.

& Быть большой, чтобы через нее могло проходить достаточное для обес­печения потребностей организма количество газов.

Организмы получают необходимый им кислород либо из атмосферы, либо из воды в которой он растворен. Содержание кислорода в воде во много раз ниже, чем в таком же объеме воздуха. Следовательно, объем воды, который вынуждены пропускать через свою дыхательную поверхность водные орга­низмы, значительно больше, объема воздуха, необходимого для дыхания сухопутных организмов.

2.          Газообмен у животных различных систематических групп.

Тело простейших очень мало, по этому диффузия газов происходит у них через всю наружную клеточную мембрану.

У двуслойных многоклеточных, какими являются кишечнополостные, все клетки тела находятся в контакте с водой. Газообмен у них происходит через клеточную мембрану каждой из клеток.

У плоских червей кислород поступает в организм через всю поверхность тела, этому благоприятствует уплощенная форма тела, увеличивающая отно­шение поверхности к объему.

У сухопутных кольчатых червей газообмен осуществляется так же через всю поверхность тела. Для этого поверхность тела червя постоянно увлажня­ется. У морских кольчатых червей появляются специальные органы дыха­ния — перистые жабры, которые образуются из выростов кожи по обеим сторонам тела, (рисунок 156).

С увеличением размеров тела отношение поверхности тела к объему уменьшается и возникает потребность в транспорте кислорода к клеткам. Кроме того , очень часто возрастают потребности этих организмов в кислор­оде. Повышенная потребность в кислороде в процессе эволюции привела к образованию специализированных дыхательных органов. Обычно дыхатель­ная поверхность связана с транспортной системой (кровеносной). Кровенос­ная система обеспечивает дыхательной поверхности связь со всеми прочими тканями и органами тела..

Ракообразные дышат при помощи жабр. У насекомых появляются специа­лизированные органы дыхания — трахеи, которые представляют собой сист­ему воздухоносных хитинизированных трубочек, пронизывающих тело животного. Благодаря этому кислород из воздуха поступает прямо к тканям. Паукообразные дышат при помощи трахей и легочных мешков, которые так же являются органом воздушного дыхания и открываются наружу специальными отверстиями — дыхальцами (рисунок 157 учебника)..