В тело воздух попадает через специальные отверстия дыхальца. Они открываются в воздушные полости, от которых отходят особые трубочки трахеи. Трахеи укреплены хитином и всегда остаются открытыми. В каждом сегменте тела они разветвляются на многочисленные мелкие трубочки трахеолы, через которые кислород поступает прямо к тканям; необходимости в его транспортировки кровью нет. Трахеолы заполнены водянистой жидкостью, через неё диффундируют кислород и углекислота. При активной работе мышц жидкость всасывается в ткани, и кислород попадает непосредственно к клеткам уже в газообразном состоянии. Трахейная система дыхания весьма эффективна, однако наличие в дыхательной цепи процесса диффузии ограничивает размеры насекомого (точнее, его толщину).
Рассмотрим некоторые наиболее типичные дыхательные системы.
Некоторые дыхательные пигменты
Некоторые кольчатые черви
Некоторые кольчатые черви
Красный/бесцветный
Улитки, головоногие, ракообразные
Синий/бесцветный
Некоторые моллюски и кольчатые черви, хордовые
Оранжево-красный/пурпурно-красный
Растворимость O2 (мл на 100 мл крови)
У более сложных организмов появляется большое количество клеток, не контактирующих со средой, и простая диффузия становится неэффективной. Необходима специальная дыхательная система, которая будет эффективно поглощать кислород и выделять углекислоту. Как правило, эта система оказывается связанной с , обеспечивающей доставку кислорода тканям и клеткам. Растворимость кислорода в крови составляет 0,2 мл на 100 мл крови, однако наличие дыхательных пигментов способно в десятки и сотни раз увеличить эффективность этого процесса. Наиболее известным дыхательным пигментом является гемоглобин.
У одноклеточных животных газообмен происходит через клеточную мембрану. Наиболее примитивные многоклеточные , также обеспечивают свои потребности в кислороде, поглощая его каждой клеткой, находящейся в контакте со средой.
Интенсивность метаболизма растений невысока, кислорода им требуется сравнительно немного. Газообмен осуществляется путём диффузии газов через всю поверхность; у крупных растений для этих целей служат устьица листьев и трещины в коре. Клетки, содержащие , могут потреблять для дыхания только что выработанный ими кислород.
- большой для поддержания достаточной скорости газообмена.
- влажной эти газы диффундируют в растворе;
- тонкой диффузия эффективна только на небольших расстояниях;
- проницаемой для O2 и CO2;
Для обеспечения жизнедеятельности между организмом и окружающей средой должен непрерывно происходить газообмен. Аэробные организмы в результате диффузии поглощают кислород (из воды, в которой он растворен, либо из атмосферы) и выделяют углекислоту. Дыхательная поверхность, на которой происходит газообмен, должна быть:
Комментариев нет:
Отправить комментарий