Базовая опора: Дыхание животных: поверхность тела, жабры, трахеи и лёгкие

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Клеточное дыхание

Совокупность внутриклеточных реакций, в которых энергия органических веществ становится доступной клетке в форме АТФ. При аэробном пути кислород участвует в конечных этапах, а углекислый газ образуется при превращении углеродных соединений; наличие вдоха само по себе не равно этим реакциям.

Пример: Мышечная клетка получает АТФ при окислении питательных веществ; кислород попадает к ней через дыхательную поверхность и транспортную систему организма.

Газообмен

Переход кислорода и углекислого газа через дыхательную поверхность между внешней и внутренней средой организма, а затем между внутренней средой и тканями. Он связан с клеточным дыханием, но не тождественен реакциям получения АТФ в клетке.

Пример: В жабрах рыбы растворённый кислород из воды переходит в кровь, а углекислый газ переходит в воду; мышечная клетка затем использует доставленный кислород.

Диффузия

Самопроизвольное перемещение частиц вследствие их теплового движения, приводящее к переносу вещества из области с большей концентрацией к области с меньшей при наличии градиента. Для газообмена важны также площадь, толщина поверхности и поддержание разности газов потоками воды, воздуха и крови.

Пример: Влажная тонкая кожа дождевого червя пропускает кислород внутрь, пока снаружи и внутри сохраняются подходящие условия для его диффузии.

Дыхательная поверхность

Участок тела или органа, через который происходит газообмен; обычно он тонкий, влажный и имеет достаточную площадь.

Пример: Тонкие жаберные пластинки дают рыбе большую площадь контакта крови с водой; если поток воды прекращается, поверхность перестаёт получать свежий кислород.

Жабры

Органы газообмена многих водных животных с тонкими поверхностями, которые омывает вода и через которые растворённый кислород поступает во внутреннюю среду.

Пример: У костной рыбы жаберные лепестки находятся в жаберной полости, а ток воды приносит к ним растворённый кислород и уносит углекислый газ.

Важно: Жабры не являются универсальными для всех водных животных: киты дышат лёгкими.

Наружные жабры

Выступающие за поверхность тела жаберные выросты, которые непосредственно омывает окружающая вода; их положение облегчает наблюдение, но делает их уязвимыми к повреждению.

Пример: У личинок некоторых земноводных и аксолотля видны ветвящиеся наружные жабры, через которые происходит часть газообмена.

Внутренние жабры

Жаберные поверхности внутри полостей или под защитными структурами тела, через которые направляется поток воды; название описывает положение поверхности, а не отдельный способ клеточного дыхания.

Пример: У костных рыб жаберные лепестки находятся под жаберными крышками, а движения ротовой области и крышек помогают проводить воду.

Кожное дыхание

Переход кислорода и углекислого газа через тонкую влажную кожу; этот путь зависит от площади, влажности и снабжения тканей или крови.

Пример: У земноводного кожа может дополнять лёгкие, а у дождевого червя влажная кожа — основной путь; высыхание нарушает переход газов в обоих случаях.

Трахейная система насекомого

Сеть воздухоносных трубочек, соединённых с внешней средой через дыхальца и доставляющих воздух близко к тканям.

Пример: У многих насекомых кислород проходит через дыхальца и трахеи к клеткам, а не переносится главным образом гемолимфой.

Лёгкие

Внутренние органы газообмена воздушных позвоночных и некоторых беспозвоночных, в которых поверхность контактирует с вентилируемым воздухом.

Пример: У млекопитающего воздух достигает альвеол лёгких, где кислород переходит в кровь; кит тоже использует лёгкие, хотя большую часть жизни проводит в воде.

Вентиляция

Движение воздуха или воды через дыхательные органы, которое обновляет среду у газообменной поверхности и поддерживает разность концентраций газов.

Пример: Движения рта и жаберных крышек костной рыбы проводят воду над жабрами; сам переход кислорода через жаберную поверхность — уже газообмен, а не вентиляция.

Воздушные мешки птицы

Тонкостенные воздушные полости, связанные с лёгкими и участвующие в движении воздуха через дыхательную систему птицы.

Пример: При дыхании птицы воздушные мешки помогают организовать поток воздуха через лёгкие в течение циклов вдоха и выдоха.

Важно: Основной газообмен происходит в лёгких, не в воздушных мешках.

Дыхальце насекомого

Наружное отверстие трахейной системы насекомого, через которое воздух входит и выходит; его открытие регулируется, что помогает согласовывать доставку газов и ограничивать потерю воды. Дыхальце не является маленьким лёгким и само не переносит кислород по крови.

Пример: На боковой поверхности тела подписанного насекомого находят дыхальца и прослеживают путь воздуха от них по трахеям к тканям.

Альвеола млекопитающего

Маленькое воздушное образование в лёгком млекопитающего с тонкой стенкой и прилегающей сетью капилляров; через эту поверхность кислород переходит в кровь, а углекислый газ — из крови в воздух. Альвеола не равна воздушному мешку птицы.

Пример: На схеме лёгкого человека альвеолы показаны на концах ветвей воздухоносных путей рядом с капиллярами, а не в виде отдельной полости живота.