Пищеварительная система человека
Пищеварительная система обеспечивает механическую и химическую обработку пищи, всасывание её компонентов, и удаление непереваренных остатков.
Другими словами, система пищеварения – это все органы, от рта до заднего прохода, которые принимают участие в процессе пищеварения. Часть пищеварительной системы, включающую желудок и кишечник, называют желудочно-кишечным трактом. Такие органы, как зубы, язык, слюнные железы, поджелудочная железа, печень, желчный пузырь и червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс) являются вспомогательными.
Мочевыделительная система
Мочевыделительная система обеспечивает вывод из организма конечных продуктов азотистого обмена, чужеродных и токсических соединений, избытка органических и неорганических веществ. Мочевыделительная система участвует в обмене углеводов и белков, в образовании биологически активных веществ, регулирующих уровень артериального давления, скорость секреции альдостерона надпочечниками и скорость образования эритроцитов. Мочевыделительная система участвует в поддержании гомеостаза, регулируя водно-солевой обмен. Мочевыделительная система состоит из двух почек, отходящих от них мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.
Репродуктивная система
Органы репродуктивной системы выполняют функцию размножения человека. Половые железы — семенники и яичники — также являются эндокринными органами и вырабатывают гормоны, регулирующие работу как самой репродуктивной системы, так и других систем органов.
У человека и других позвоночных в развитии, а отчасти и в ходе функционирования половая система тесно связана с мочевыделительной, поэтому иногда эти две системы описывают совместно под названием мочеполового аппарата.
Эндокринная система
Эндокринная система — система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо диффундирующих через межклеточное пространство в соседние клетки.
Эндокринная система делится на гландулярную эндокринную систему (или гландулярный аппарат), в котором эндокринные клетки собраны вместе и формируют железу внутренней секреции, и диффузную эндокринную систему. Железа внутренней секреции производит гландулярные гормоны, к которым относятся все стероидные гормоны, гормоны щитовидной железы и многие пептидные гормоны. Диффузная эндокринная система представлена рассеянными по всему организму эндокринными клетками, продуцирующими гормоны, называемые агландулярными.
Помимо регуляции деятельности внутренних органов, эндокринная система участвует в обеспечении гомеостаза организма, регуляции роста, развития и половой дифференцировки, психической деятельности и эмоциональных реакций.
Покровная система
Покровная система — наружный слой человеческого тела, образованный кожей и её производными (волосами, потовыми, молочными и сальными железами, ногтями). Кожа образована двумя слоями — эпидермисом и дермой. Эпидермис представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием. Дерма — соединительнотканная часть кожи, залегающая под эпидермисом и содержащая гладкие мышцы, кровеносные сосуды и нервные окончания.
Кожа выполняет защитную функцию, участвует в восприятии раздражений из окружающей среды, в терморегуляции и выделении продуктов обмена веществ.
Органы кроветворения и иммунной системы
Органы кроветворения (гемопоэза) и иммунной системы тесно связаны общностью развития, морфологии и функций. После рождения кроветворным органом у человека является красный костный мозг, в котором развиваются эритроциты, гранулоциты, тромбоциты, моноциты и клетки иммунной системы — B-лимфоциты.
К органам иммунной системы (лимфоидным органам) помимо костного мозга относятся: тимус (орган созревания и дифференцировки T-лимфоцитов), скопления лимфоидной ткани в стенках полых органов пищеваритальной, дыхательной и мочеполовой систем, селезёнка, лимфатические узлы. Костный мозг и тимус относятся к центральным органам иммунной системы, остальные — к периферическим.
43.РОСТ ОРГАНИЗМА- увеличение размеров, веса; индивидуальное развитие организма, связанное с увеличением массы. 2) индивидуальное развитие организма, связанное с увеличением массы.
Развитие организмов, бывает:
1) индивидуальное Р., или онтогенез, — совокупность последовательных морфологических и физиологических изменений, претерпеваемых каждым организмом от момента его зарождения до конца жизни. Р. — процесс тесно взаимосвязанных количественных и качественных преобразований. Количественные изменения — рост — представляют собой увеличение массы, размеров тела в целом, его частей или органов. Качественные изменения — дифференцировка — представляют собой преобразования структуры и функций организма, его частей и органов.
2) Историческое Р., или филогенез, организмов и их систематических групп (типов, классов, отрядов, семейств, родов, видов) в течение всего времени существования жизни на Земле. Связь онто- и филогенеза выражается в том, что филогенез представляет собой исторический ряд прошедших естественный отбор онтогенезов.
прямое развитие — рождение потомства, внешне похожего на взрослый организм. Примеры: развитие рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих, некоторых видов насекомых. Так, малек рыбы похож на взрослую рыбу, утенок на утку, котенок на кошку;
непрямое развитие — рождение или выход из яйца потомства, отличающегося от взрослого организма по морфологическим признакам, образу жизни (типу питания, характеру передвижения). Пример: из яиц майского жука появляются червеобразные личинки, живут в почве и питаются корнями в отличие от взрослого жука (живет на дереве, питается листьями).
44. Приспособление к условиям различной влажности
Наряду с морфологическими особенностями у растений, приуроченных к местам с разными условиями увлажненности, выработались и физиологические. Способность гигрофитов к регуляции водного режима ограничена: устьица большей частью широко открыты, так что транспирация мало отличается от физического испарения. Благодаря беспрепятственному потоку воды и отсутствию защитных приспособлений интенсивность транспирации очень высока: у световых гигрофитов в дневное время листья могут терять за час количество воды, в 4-5 раз превышающее массу листа. Высокая оводненность тканей гигрофитов поддерживается в основном за счет постоянного притока влаги из окружающей среды.Другие характерные физиологические черты гигрофитов, обусловленные легкой доступностью влаги, - низкое осмотическое давление клеточного сока, незначительная водоудерживающая способность, приводящая к быстрой потере запасов воды. Особенно показательны для гигрофитов небольшие величины сублетального водного дефицита: так, для кислицы и майника потеря 15%-20% запаса воды уже необратима и ведет к гибели. В некоторых случаях у растений сильно увлажненных местообитаний возникает необходимость удаления избытка влаги. Обычно, это бывает, когда почва хорошо прогрета и корни активно всасывают воду, а транспирация отсутствует (например, утром или при тумане, когда влажность воздуха 100%). Избыточная влага удаляется путем гуттации – выделение воды через специальные выделительные клетки, расположенные по краю или на острие листа.Ксерофиты обладают рядом разнообразных физиологических адаптаций, позволяющих им успешно выдерживать недостаток влаги.У ксерофитов обычно повышено осмотическое давление клеточного сока, позволяющее всасывать воду даже при больших водоотнимающих силах почвы, то есть использовать не только легкодоступную, но и труднодоступную почвенную влагу. Оно измеряется тысячами кПа, а у некоторых пустынных кустарников зарегистрированы цифры, достигающие 10000-30000 кПа.С давних пор пристальное внимание привлекала проблема расхода воды ксерофитами на транспирацию. Казалось бы, многочисленные анатомические приспособления, достаточно надежно защищающие наземные части ксерофитов от сильного испарения, должны способствовать значительному снижению транспирации. Однако выяснилось, что в действительности это не так. При достаточном водоснабжении большинство ксерофитов имеют довольно высокую транспирацию, но при наступлении засушливых условий, они сильно сокращают ее. При этом играет роль и закрывание устьиц, и сильное обезвоживание листа при начинающемся подвядании. Несомненно, анатомо-морфологические приспособления имеют определенное значение, но основную роль в засухоустойчивости ксерофитов в настоящее время отводят физиологическим механизмам.К числу этих механизмов принадлежит высокая водоудерживающая способность тканей и клеток, обусловленная рядом физиологических и биохимических особенностей.Большое значение для выживания ксерофитов при резком недостатке влаги имеет их способность переносить глубокое обезвоживание тканей без потери жизнеспособности и способности восстановления нормального содержания воды в растении при возобновлении благоприятных условий. Ксерофиты способны потерять до 75% всего водного запаса и, тем не менее, остаться живыми. Ярким примером в этом отношении служат пустынные растения, которые летом высыхают до состояния, близкого к воздушно-сухому, и впадают в анабиоз, но после дождей возобновляют рост и развитие. Еще одна система адаптаций, обеспечивающих выживание ксерофитов в аридных условиях, - выработка сезонных ритмов, дающих возможность растениям использовать для вегетации наиболее благоприятные периоды года и резко сократить жизнедеятельность во время засухи. Так, в областях со средиземноморским климатом с резко выраженным летним сухим периодом многие ксерофильные виды имеют “двухтактный” ритм сезонного развития: весенняя вегетация сменяется летним покоем, во время которого растения сбрасывают листву и снижают интенсивность физиологических процессов; в период осенних дождей вегетация возобновляется, и затем уже следует зимний покой. Сходное явление наблюдается и у растений сухих степей в середине и конце лета: потеря части листовой поверхности, приостановка развития, сильное обезвоживание тканей и т.д. Такое состояние, получившее название полупокоя, длится вплоть до осенних дождей, после которых у степных ксерофитов начинают отрастать листья.Физиологические адаптации суккулентов столь своеобразны, что их необходимо рассмотреть отдельно.Основной способ преодоления засушливых условий у суккулентов – накопление больших запасов воды в тканях и крайне экономное ее расходование. В условиях жаркого и сухого климата весь водный запас мог бы быть быстро растрачен, но растения имеют защитные приспособления, направленные к сокращению транспирации. Одно из них – своеобразная форма надземных частей суккулентов. В дополнение к этому у многих суккулентов поверхность защищена восковым налетом опушением, хотя есть и суккуленты с тонким не защищенным эпидермисом. Устьица очень немногочисленны, часто погружены в ткань листа или стебля. Днем устьица обычно закрыты, и потеря воды идет в основном через покровные ткани.Транспирация у суккулентов чрезвычайно мала. Ее трудно уловить за короткий период и приходится определять расход воды не за час, а за сутки или за неделю. Водоудерживающая способность тканей суккулентов значительно выше, чем у других растений экологических групп, благодаря содержанию в клетках гидрофильных веществ. Поэтому и без доступа влаги суккуленты расходуют водный запас очень медленно и долго сохраняют жизнеспособность даже в гербарии.В аридных условиях возникают и другие трудности для жизни суккулентов, обусловленные ограничениями, вытекающими из особенностей водного образа жизни этих растений. Сильное нагревание Массивных надземных органов суккулентов происходит из-за слабой транспирации и, как следствие, плохой терморегуляции.У суккулентов имеется свой особый путь фотосинтеза, отличающийся использованием продуктов дыхания как источника углекислоты, частично. В неблагоприятных условиях растения частично используют принцип замкнутой системы с реутилизацией отходов метаболизма. Эти сложности связаны с тем, что, днем устьица суккулентов обычно закрыты, а ночью открываются. Поэтому доступ углекислоты и света не совпадают во времени.Вследствие перечисленных ограничений интенсивность фотосинтеза суккулентов невелика, поэтому рост и накопление массы идут очень медленно. В результате они отличаются невысокой биологической продуктивностью и растут, в основном, по одиночке.Мезофиты по всем параметрам занимают промежуточную позицию. Это подтверждается также физиологическими показателями водного режима. Они отличаются умеренными величинами осмотического давления, содержанием воды в листьях, предельным водным дефицитом. Величина транспирации, больше всего зависит от условий освещенности и других элементов микро климата. Мезофитные культуры имеют высокую приспособляемость к условиям окружающей среды. Попадая в условия с разной степенью влажности почвы и атмосферы, данный вид растений в сухих условиях приобретает более ксероморфные, а во влажных – более гигроморфные черты.Даже одно растение, части которого находятся в несколько разных климатических условиях проявляет указанную пластичность. К примеру, у деревьев на опушке леса листья на стороне, обращенной в сторону леса, имеют более теневой характер по сравнению с несколько ксероморфными листьями внешней стороны дерева (см. табл. 1). Листья, растущие на разных высотах, одного растения имеют разную степень водоснабжения, так как поступление воды в верхние части связано с преодолением большого сопротивления. Кроме того, верхние листья деревьев, как правило, находятся в условиях другого микроклимата, нежели нижние. Водные растения имеют целый ряд своеобразных физиологических адаптивных особенностей по сравнению с растениями воздушной среды. В воду поступает гораздо меньше света, так как часть падающей радиации отражается от поверхности воды, другая – поглощается. В результате ослабления света при проникновении в более глубокие слои воды у погруженных растений сильно снижается фотосинтез с увеличением глубины. Ученые полагают, что глубоководный фитопланктон выживает в зонах, где освещенность ниже точки компенсации, благодаря периодическим вертикальным перемещениям в верхние слои. Это облегчает фотосинтез и пополнение запасов органических веществ.Однако для осуществления фотосинтеза растениям необходим не только свет, но и СО 2 . При интенсивном фотосинтезе растений требуется много СО 2 , поэтому легко может возникнуть дефицит углекислоты. Источником углекислоты в воде является растворенный СО 2 , содержащийся в воздухе, продукт дыхания водных организмов, разложение органических остатков и высвобождение его из карбонатов. Стоит увеличить содержание СО 2 в воде, как гидрофиты заметно повышают уровень фотосинтеза. Растения, погруженные в воду не имеют ни транспирации, ни «верхнего двигателя», который способствовал бы поддержанию тока воды в растении. Несмотря на это, ток, доставляющий питательные вещества к тканям, существует. Кроме того он явно зависит от времени суток, так как днем его больше, нежели ночью. Ток воды существует благодаря давлению в корне и водяным устьицам, специальным клеткам, которые выделяют воду.У прибрежных или плавающих над водой растений листья и стебли обычно имеют сильную транспирацию, несмотря на то, что они расположены в слое воздуха, непосредственно граничащим с водой и имеющем влажность выше нормы. В течении светлого времени суток устьица открыты и лишь ночью они полностью закрываются.Водные и прибрежные растения имеют очень низкое осмотическое давление. Это связано с тем, что они избавлены от необходимости поглощать воду из почвы, как это делают наземные растения, преодолевая почвенное сопротивление.
ВОЗДУХ как условие существования
Амосферный воздух имеет важнейшее значение для живых организмов, в первую очередь, как источник кислорода для дыхания и углекислого газа для фотосинтеза. Озоновый слой атмосферы защищает живые организмы от вредного космического излучения. Для существования наземных организмов особую важность имеют физические (плотность) и химические (газовый состав) особенности воздушной среды. Газовый состав воздуха в приземном слое довольно однороден (азот - 78,1%, кислород - 21,0%, аргон - 0,9%, углекислый газ - 0,03% по объему).Потребность в кислороде считается фундаментальным свойством всего живого. Он поглощается через дыхательные поверхности (жабры, легкие, трахеи, поверхность тела) и в организме используется для окисления органических субстратов с выделением энергии, необходимой для обеспечения процессов метаболизма и терморегуляции. Однако жизнь зародилась в безкислородной среде и некоторые организмы и сейчас функционируют по анаэробному типу. Эволюция автотрофов способствовала повышению содержания кислорода в атмосфере и стимулировало развитие более эффективной (с точки зрения скорости метаболизма) аэробной жизни. Образовавшийся озоновый экран обеспечил выход организмов на сушу.В ряде случаев возникает недостаток свободного кислорода или даже его отсутствие (апоксия). Дефицит кислорода (гипоксия - низкая доступность кислорода) характерен для сильно загрязненных водоемов, скоплений разлагающихся растительных остатков и др. Некоторые животные реагируют на это перестройкой вентиляции и кровообращения. Обитатели водной среды используют для дыхания кислород, поступающий в воду путем диффузии из атмосферного воздуха и за счет фотосинтетической деятельности водорослей. В насыщенной кислородом воде содержание кислорода примерно в 21 раз ниже, чем в воздухе. Растворимость кислорода в воде - 34,1 мл на 1 мл воды (при 15oС и давлении 1 атм). Растворимость кислорода в воде повышается при понижении темпера-туры и солености, и повышении давления. Высокое содержание углекислого газа является условием нормального протекания фотосинтеза. В природе основным источником углекислого газа является почвенное дыхание, связанное с интенсивным дыханием почвенных микроорганизмов и животных. В современных условиях дополнительным источником углекислого газа является хозяйственная деятельность человека. Азот для большинства наземных организмов представляет инертный газ, но некоторые прокариоты - азотфиксирующие бактерии и сине-зеленые водоросли используют азот для синтеза аммиака и затем аминокислот, а денитрифицирующие бактерии возвращают азот из нитратов почвы в атмосферу.Низкая плотность воздуха определяет его малую подъемную силу и незначительную опорность, поэтому обитатели наземно-воздушной среды обладают собственной опорной системой, поддерживающей тело: растения - механическими тканями, животные - твердым или гидростатическим скелетом. В качестве опоры служит и поверхность земли.Малая плотность воздуха определяет низкую сопротивляемость перемещению, что способствовало развитию полета в некоторых группах животных. К активному полету способны 75% видов всех наземных животных.
45. Питание– это обеспечение организмов питательными веществами. Растения сами для себя создают питательные вещества. Происходит это в зеленом листе. Зеленые растения из воды, которую впитывают в корень, и угл. газа, поступающего из воздуха, образуют органическое вещество – глюкозу и выделяют кислород. Для того чтобы это хим. явление состоялось необходим солнечный свет и наличие в листьях хлорофилла – сложного вещества, зеленого цвета. Кроме воды и органических веществ растениям для питания необходимы неорганические вещества, растения впитывают их из почвы. В дальнейшем из орган. вещ. глюкозы и неорган. вещ., поступающих из почв, образуются другие орган. вещества. Из них растения строят свое тело.
фотосинтез - процесс создания органических веществ (углеводов) из неорганических (углекислого газа и воды) с при участии солнечного света и хлорофилла (зеленый пигмент растений). Такой тип питания называется Автотрофный.
Формула фотосинтеза – 6CO2+12H2O---C6H12O6+6O2+6H20
46.Питание
процесс поступления в организм и усвоения им веществ, необходимых для покрытия энергетических и пластических затрат, построения и возобновления тканей его тела и регуляции функций. П. — важная составная часть обмена веществ (См. Обмен веществ). Наука о П. охватывает мноие вопросы физиологии человека, диких и с.-х. животных.
Питание животных. Пищевые отношения между отдельными видами животных служат основой биогенного круговорота веществ, связывают их в сообщества, оказываются одним из важнейших регуляторов численности организмов и основным видом связи животных со средой. Различают эндогенноеП.— за счёт запасов пищевых веществ в организме (например, при голодании, спячке) и экзогенное П.— за счёт пищевых веществ, поступающих из внешней среды. Получаемые организмом пищевые вещества расщепляются на относительно простые химические соединения, которые после всасывания используются для построения тканей и органов тела. П. необходимо для осуществления всех процессов жизнедеятельности: сокращения мышц, температурной и высотной акклиматизации, для размножения, образования молока и др. Ограничение или неполноценность П. ведёт к понижению сопротивляемости организма холоду и инфекциям, к нарушению физиологических процессов, связанных с размножением (половые и менструальные циклы, половая возбудимость, отделение молока), и даже прекращению размножения (у ряда видов грызунов); для размножения хищных (например, соболя) необходимо введение в пищу жиров и липоидов. Процесс П. условно делят на следующие фазы: пищедобывательную деятельность, Пищеварение, Всасывание и ассимиляцию (См. Ассимиляция)(собственно П.). У одноклеточных животных (простейших (См. Простейшие)) П. осуществляется разными путями. Многие из них активно заглатывают пищу (Фагоцитоз) и обладают сложно устроенными приспособлениями для её захвата (ротовое отверстие с палочковым аппаратом, специальной системы ресничных образований — мембранелл и т.д.); другие (преимущественно паразиты, например трипаносомы), находясь в богатой питательными веществами среде, питаются осмотически, в основном за счёт Пиноцитоза.
П.— одно из условий существования животных, фактор, определяющий расселение отдельных видов и их популяций. По характеру П. животных делят на эврифагов, или пантофагов, питающихся самой разнообразной пищей (см. Всеядность), и специализированные в отношении П. формы — стенофагов, питающихся ограниченным набором пищевых веществ (см. Олигофагия)или лишь одним видом пищи (см. Монофагия). Стенофагия обычно присуща фауне тропических лесов и реже встречается у животных, обитающих в высоких широтах.
С характером П. связаны не только морфологические особенности зубного аппарата, желудочно-кишечного тракта, органов чувств, но и специальная рефлекторная деятельность. Например, запасание корма некоторыми грызунами обеспечивает их пищей в зимний период; у млекопитающих к моменту рождения, а у птиц ко времени вылупления из яйца имеется ряд сформированных рефлексов, связанных с П., например: рефлексы сосательный и на прикосновение к шерсти и тёплой поверхности у животных, рождающихся слепыми; рефлекс на удаление движущегося предмета у рождающихся зрячими копытных, на сотрясение гнезда у грачей и т.д. В процессе индивидуального развития на основе безусловных рефлексов (См. Безусловные рефлексы) образуются многочисленные пищевые Условные рефлексы. П. изменяется в зависимости от сезонных влияний, с которыми связаны миграции, размножение, а следовательно, и динамика численности животных.
Плотоя́дные (лат. Carnivore), зоофаги — животные, питающиеся преимущественно мясом. Этим они отличаются от травоядных (Herbivore), питающихся в основном растительной пищей, а также от всеядных (Omnivore) (в том числе человека), употребляющих в еду и то, и другое. К плотоядным относятся отряд хищных плацентарных, некоторые виды сумчатых, некоторые птицы, змеи, крокодилы, некоторые рыбы, головоногие моллюски и другие животные.
По стратегии питания плотоядных животных можно условно разбить на два класса — хищников и падальщиков, которые однако не взаимоисключающие.
Травоядные — это животные, которые питаются исключительно растительной пищей: листьями, травой, плодами и ветками деревьев. Самыми известными травоядными являются копытные животные: коровы, лошади, козы, верблюды, овцы, олени, косули и многие другие
48.дыхание у млекопитающих
В газообмене млекопитающих основная роль принадлежит легким , но в нем участвует слизистая поверхность дыхательных путей и частично кожа ; через последнюю поступает всего 1% потребляемого кислорода.