Процесс дыхания у растений и животных. Дыхание у растений и у животных
Дыхание — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Дыха́ние (лат. respiratio) — основная форма диссимиляции у животных, растений и многих микроорганизмов. Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород (О2) и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО2, h3O и другие). В зависимости от интенсивности обмена веществ человек выделяет через лёгкие в среднем около 5 — 18 литров углекислого газа (СО2), и 50 граммов воды в час. А с ними — около 400 других примесей летучих соединений, в том числе и ацетон. В процессе дыхания богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород.
Под внешним дыханием понимают газообмен между организмом и окружающей средой, включающий поглощение кислорода и выделение углекислого газа, а также транспорт этих газов внутри организма по системе дыхательных трубочек (трахейнодышащие насекомые) или в системе кровообращения.
Клеточное дыхание включает биохимические процессы транспортировки белков через клеточные мембраны; а также собственно окисление в митохондриях, приводящее к преобразованию химической энергии пищи.
У организмов, имеющих большие площади поверхности, контактирующие с внешней средой, дыхание может происходить за счёт диффузии газов непосредственно к клеткам через поры (например, в листьях растений, у полостны
ru.wikipedia.org
Процесс дыхания у растений и животных
TRANSCRIPT
1. Выполнила: Ученица 10 «А» класса Джаханова Адина Проверила: Субботина Л.П. 2. • Дыхание – основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. Это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма живых организмов и способствующий поддержания гомеостаза, получая из окружающей среды О2 и выделяя в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма (СО2, Н2О и др.) 3. • Первые указания на то, что растения дышат, принадлежит шведскому ученому Шееле. В его опытах растения поглощали О2 и выделяли углекислоту. Позже, Ингенгуз и Сенебье в 1779 г. признали за растением обе функции газообмена. Луи Пастер в 1872 г. Теоретически обосновал то, что даже в бескислородной среде растения продолжают выделять углекислоту. 4. Опыты, доказывающие процесс дыхания у растений • 1) Дыхание корней • Возьмем два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающиеся проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальем тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду. 5. • Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет и, в конце концов, погибнет. Его гибель наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня. 6. • 2) Дыхание листьев • Возьмите веточку какого-либо растения, на которой не меньше 10— 12 листьев. Взамен веточки можно взять несколько листьев герани или примулы с длинными черешками. Веточку или листья поставьте в стакан с водой. Стакан установите на маленькой тарелочке, рядом с которой поставьте маленький стаканчик с прозрачной известковой водой. Затем все это закройте стеклянным колпаком или большой стеклянной банкой и поместите в темный шкаф. 7. • В темноте растения не могут выделять кислород, так как органические вещества в них образуются только на свету. В темном шкафу листья растений будут только дышать, а значит, поглощать кислород и выделять углекислый газ. От углекислого газа, выделяемого листьями, налитая в стаканчик известковая вода помутнеет. Дыхание листьев не прекращается и на свету, так как растения, как и животные или человек, дышат круглые сутки. 8. • 3) Дыхание стеблей и семян • Необходимо взять три банки из бесцветного прозрачного стекла. В одну из них помещаются 30- 40 набухших, прорастающих семян фасоли. Во вторую кладут корнеплоды моркови, выдержанные перед этим 2-3 дня в воде. В третью банку помещаются свежесрезанные стебли растений с листьями. В каждую банку помещается также стакан с известковой водой. Плотно закрывают банки пробками и ставят в темное теплое место. 9. • На следующий день проверяют, изменился ли состав воздуха в банках. В каждую из банок опускают зажженную свечу, прикрепленную к проволоке. Свечи гаснут, так как в процессе дыхания органы растений поглотили кислород из воздуха, находящегося в банках, и выделили большое количество углекислого газа. (Известковая вода помутнела при взаимодействии с углекислым газом). 10. Подцарство одноклеточные. Тип простейшие. -жгутиковые -сардоковые -ресничные инфузории -сосущие инфузории -споровики -эвглена зеленая -амеба обыкновенная -инфузория туфелька -инфузория сосущая -малярийный плазодий Водная среда обитания. Дышат всей поверхностью тела, поглощая кислород из окружающей среды. 11. Тип губки. -известковые -обыкновенные -шестилучевые -Sycon, Leuconia -бадяга -гиалонема Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 12. Тип кишечнополостные -гидроидные -сцифоидные -коралловые полипы -гидра -медуза -актинии Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 13. Тип плоские черви -ресничные черви -сосальщики -ленточные черви -планария дугезия -печеночный сосальщик -бычий цепень, свиной цепень Водная, почвенная, паразитическая среда обитания. Газообмен происходит через поверхность тела, а у паразитов- анаэробное дыхание. 14. У круглых червей, как и у плоских, газообмен происходит через поверхность тела. 15. Тип кольчатые черви -многощетинковые -малощетинковые -пиявки -спиробрахус -дождевой червь -улитковая пиявка Среды обитания почвенная, водная. Дыхание осуществляется покровами тела 16. Тип членистоногие -двупарноногие -губоногие -насекомые -паукообразные -ракообразные -кивсяк -сколопендра -стрекоза -скорпион -речной рак Среда обитания водная, наземная. Впервые органы дыхания встречаются у водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. Уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие. 17. Тип моллюски -панцирные -двустворчатые -брюхоногие -головоногие -хитон -морской финик -морской ангел -глубоководный осьминог Среда обитания в основным водная. У моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. 18. Тип иглокожие -морские лилии -морские звезды -офиуры -морские ежи -морские огурцы -перистая звезда -радужная морская звезда -голова Горгоны -красный морской еж -ананасовый морской огурец У морских ежей и морских звезд органами дыхания служат кожные жабры. У остальных- дыхание покровами тела. 19. Тип хордовые -личиночно-хордовые -головохордовые -круглоротые -хрящевые рыбы -костные рыбы -земноводные -рептилии -птицы -млекопитающие -асцидии -ланцетник -европейская миксина -акула -индийская гильза -лягушка -безногая ящерица -сокол-чеглок -человек Среда обитания- водная и наземная. У водных хордовых дыхательная система связана с кишечником (стенка глотки кишечника пронизана жаберными щелями). У рыб в дыхании участвуют жаберные мешки и воздушный пузырь. У земноводных появились легкие в виде полых мешков. У рептилий образуются ячеистые структуры. У птиц легкие - губчатые образования. У млекопитающих появляются бронхиолы, альвеолы, гортанные хрящи. 20. Значение процесса дыхания • Высокое содержание метана могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метанообразующие бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ. • Для обеспечения условий существования живых организмов необходима была новая форма обмена веществ и получения энергии. Ею стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов фотосинтез протекал без выделения кислорода На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в атмосферу стал выделяться кислород. Это повлекло за собой постепенное изменение состава атмосферы Земли. В ней становилось все больше кислорода. Для живых организмов того времени кислород был сильнейшим ядом. Фактически наступил экологический кризис. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды. По мере накопления кислорода в атмосфере живым организмам приходилось вырабатывать все более совершенные механизмы его обезвреживания. В конечном итоге живая природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Появились живые организмы, которые стали использовать кислород для получения энергии. 21. • Это позволило живым организмам развиваться в верхних слоях водоемов, хорошо освещаемых и прогреваемых солнцем, а в дальнейшем завоевать сушу. Процесс дыхания обеспечил организмы энергией, что дало толчок к возникновению многоклеточных организмов, их дальнейшему развитию и усложнению. В процессе дыхания организмы потребляли кислород и выделяли соответствующее количество углекислого газа, который использовался для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Постепенно между ав тотрофными организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода. Таким образом, благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы. На разных этапах развития биосферы соотношение процессов синтеза и распада не было постоянным. В начальный период развития биосферы процессы синтеза преобладали над разрушением. Это привело к тому, что из первичной атмосферы в большом количестве были изъяты метан, сероводород, углекислый газ, а концентрация свободного кислорода, отсутствовавшего в ней прежде, достигла современных 21%. Примерно 80—90 млн лет назад неравенство этих процессов в биосфере перешло в относительное равновесие. 22. Вывод • Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Универсальным источником энергии в клетках служит АТФ. Ее синтез происходит за счет окисления органических веществ. Необходимый для этого кислород поступает в организм в процессе дыхания. Кислород значительно увеличивает эффективность энергетического обмена (при распаде глюкозы почти в 20 раз). 23. Источники • http://chel-o-vek.ru/7/razlichnye-tipy-zhivykh- sushchestv/bespozvonochnye/tip-prosteishie • http://biouroki.ru/material/plants/koren.html • http://vsedz.ru/content/11-дыхание • http://bio.1september.ru/article.php?ID=2004 00405 • http://www.ebio.ru/
vdocuments.mx
Дыхание растений
Источником энергии для живой клетки служит химическая (свободная) энергия потребляемых ею питательных веществ. Распад этих веществ, происходящий в акте дыхания, сопровождается освобождением энергии, которая и обеспечивает удовлетворение жизненных потребностей организма.
Сам же процесс дыхания представляет собой сложную многозвенную систему сопряженных окислительно-восстановительных процессов, в ходе которых имеет место изменение химической природы органических соединений и использование содержащейся в них энергии. 1. Дыхание. Определение. Уравнение. Значение дыхания в жизни растительного организма. Специфика дыхания у растений
Клеточное дыхание — это окислительный, с участием кислорода распад органических питательных веществ, сопровождающийся образованием химически активных метаболитов и освобождением энергии, которые используются клетками для процессов жизнедеятельности.
Суммарное уравнение процесса дыхания: С6Н12О6 + 602 ► 6С02 + 6Н20 + 2875 кДж/мольНе вся энергия, высвобождаемая при дыхании, может быть использована в процессах жизнедеятельности. Используется организмом в основном та энергия, которая аккумулируется в АТФ. Синтезу АТФ во многих случаях предшествует образование разности электрических зарядов на мембране, что, в свою очередь, связано с разностью концентраций ионов водорода по разные стороны от мембраны. Согласно современным представлениям, е только АТФ, но и протонный градиент служат источником энергии для различных процессов жизнедеятельности клетки. Обе формы энергии могут быть использованы на процессы синтеза, процессы поступления, передвижения питательных веществ и воды, создание разности потенциалов между цитоплазмой и внешней средой. Энергия, не накопленная в протонном градиенте и АТФ, в основном рассеивается в виде тепла или света и является для растения бесполезной.
Значение дыхания в жизни растения.
Дыхание — один из центральных процессов обмена веществ растительного организма. Выделяющаяся при дыхании энергия тратится как на процессы роста, так и нa поддержание в активном состоянии уже закончивших рост органов растения. Вместе с тем значение дыхания не ограничивается тем, что это процесс, поставляющий энергию. Дыхание, подобно фотосинтезу, сложный окислительно_восстановительный процесc, идущий через ряд этапов. На его промежуточных стадиях образуются органические соединения, которые затем используются в различных метаболических реакциях. К промежуточным соединениям относят органические кислоты и пентозы образующиеся при разных путях дыхательного распада. Таким образом, процесс дыхания — источник многих метаболитов. Несмотря на то что процесс дыхания в суммарном виде противоположен фотосинтезу, в некоторых случаях они могут дополнять друг друга. Оба процесса являются поставщиками как энергетических эквивалентов (АТФ, НАДФ-Н), так и метаболитов. Как видно из суммарного уравнения, в процессе дыхания образуется также вода. Эта вода в крайних условиях обезвоживания может быть использована растением и предохранить его от гибели. В некоторых случаях, когда энергия дыхания выделяется в виде тепла, дыхание ведет к бесполезной потере сухого вещества. В этой связи при рассмотрении процесса дыхания надо помнить, что не всегда усиление процесса дыхания является полезным для растительного организма.
2. Основные этапы становления учения о дыхании растенийНаучные основы учения о роли кислорода в дыхании были заложены трудами А.Л.Лавуазье. В 1774 г. кислород независимо открыли Пристли и Шееле, а Лавуазье дал название этому элементу. Изучая одновременно процесс дыхания животных и горение, Лавувзье в 1773-1783 гг. пришел к выводу, что при дыхании, как и при горении, поглощается кислород и образуется углекислый газ, причем в том и другом случаях выделяется тепло. На основании своих опытов он заключил, что процесс горения состоит в присоединении кислорода к субстрату и что дыхание есть медленно текущее горение питательных веществ в живом организме.
Я.Ингенхауз в 1778-1780 гг. показал, что зеленые растения в темноте, а незеленые части растений и в темноте, и на свету поглощают кислород и выделяют углекислый газ. В своей работе, опубликованной в 1779 г. он писал:
«Когда солнце, поднявшееся над горизонтом, разбудит своими лучами заснувшие за ночь растения, оно сделает их способными исполнять свою целительную функцию – исправлять воздух для животных; во мраке ночи эта деятельность совсем прекращается; днем же совершается с тем большим оживлением, чем светлее день и чем выгоднее расположено растение в отношении солнечных лучей. Затененные высокими зданиями или другими растениями, они не исправляют воздух, а, наоборот, выделяют вредный для дыхания животных воздух. К концу дня выработка очищенного воздуха ослабевает и при заходе солнца совершенно прекращается».
Первые точные исследования процесса дыхания у растений принадлежат Соссюру (1804). Он брал свежие листья и помещал их на ночь в сосуд, наполненный воздухом. При этом кислород воздуха поглощался и выделялся углекислый газ. Если на следующий день листья снова выставлялись на солнечный свет, то они выделяли почти такое же количество кислорода, какое поглотили ночью. Свои исследования Соссюр распространил и на незеленые части растений: стебли древесных растений, цветки, корни, плоды, и доказал, что дыхание наблюдается также в клетках этих органов. Он обнаружил, что при дыхании потеря в весе растения равна весу выделенного углерода.
Соссюр обратил внимание и на то, что молодые, растущие части растения, например новые побеги и распускающиеся цветки, дышат интенсивнее и потребляют кислорода больше, чем части растения, прекратившие рост.
Если, по Лавуазье, дыхание имеет сходство с процессом горения, то каким же образом органические вещества могут «гореть» при обычной температуре тела организма, да еще в водной среде, (ведь на 70 — 90% масса живых организмов состоит из воды)? Возникло предположение о том, что в живых клетках существуют механизмы, активирующие кислород. Швейцарский химик X. Ф. Шейнбайн, открывший озон, изучал причины быстрого потемнения пораненной поверхности растительных тканей, таких, как ткани яблок, картофеля, плодовых тел грибов. В 1845 г. он выступил со своей теорией окислительных процессов, согласно которой в живых клетках имеются соединения, способные легко окисляться в присутствии 02 и таким образом активировать молекулярный кислород. Если ткань прокипятить, то потемнения не происходит. Следовательно, потемнение тканей — каталитический окислительный процесс. Шейнбайн ошибочно полагал, что активация кислорода — это образование озона.
Исследования, начатые Шейнбайном, продолжил А. Н. Бах, который в 1897 г. разработал перекисную теорию биологического окисления, приложив ее к процессам дыхания. Несколько позже, в том же 1897 г., аналогичные взгляды высказал немецкий исследователь К. Энглер.
Суть перекисной теории биологического окисления Баха заключается в следующем. Молекулярный кислород имеет двойную связь и для того чтобы его активировать, необходимо эту двойную связь расщепить. Легко окисляющееся соединение А взаимодействует с кислородом и, разрывая двойную связь, образует пероксид А02 Таким образом, по мысли Баха, активация кислорода есть образование пероксида. В свою очередь пероксидное соединение, взаимодействуя с соединением В, окисляет его; затем эта реакция повторяется со вторым атомом кислорода и второй молекулой соединения В. Получается полностью восстановленное исходное соединение — акцептор кислорода А и полностью окисленное вещество В.
Много позднее, в 1955 г., две группы исследователей — О. Хаяиши с сотр. в Японии и Г. С. Мэзон с сотр. в США, используя современные методы, проанализировали возможность включения кислорода в органические соединения.
В настоящее время известно, что путь включения кислорода в органические соединения в соответствии с перекисной теорией биологического окисления Баха и Энглера не имеет отношения к дыханию, однако работы этих исследователей сыграли большую роль в изучении химизма дыхания, заложив основы современного понимания механизмов активации кислорода.
История современного учения о дыхании растений неразрывно связана с именем академика В.И. Палладина.
В годы первого петербургского периода работы Палладин исследовал ферментативную природу дыхательного процесса. Палладин показал, что и анаэробная, и аэробная фазы дыхания обеспечиваются специфическими ферментами, последовательно перерабатывающими продукты дыхания. Итоги работ этого периода изложены в монографии В.И. Палладина «Дыхание как сумма ферментативных процессов» (1907).
Одновременно с Палладиным проблемой дыхания занимались в целом ряде крупнейших научно-исследовательских институтов и лабораторий Западной Европы. Наибольшую популярность приобрели две новые школы – Виланда и Варбурга.
Т. Виланд развивал взгляды на роль дегидраз и водородных акцепторов, вполне аналогичные взглядам Палладина. Расхождение их теорий заключалось в том, что Виланд категорически отрицал какую бы то ни было роль оксидаз как специфических активаторов кислорода, считая молекулярный кислород способным самостоятельно отнимать водород от водородного акцептора. По мнению же Палладина, водородные акцепторы не могут самопроизвольно освобождаться от водорода, но требуют для этого участия оксидаз, которые поэтому являются обязательным фактором в реакции, выраженной во втором уравнении Палладина.
Противник Виланда, Варбург, считал, что молекулярный кислород не может вступить в организме в какой бы то ни было окислительный процесс, если в организме отсутствует система железоорганических соединений, типичным представителем которых он считал геминфермент. Варбург утверждал, что геминфермент активирует молекулярный кислород, т.е. как бы дает первый толчок к началу окислительных процессов, и без него никакой дыхательный процесс не может совершаться. Далее, по мнению Варбурга, окислительный импульс через промежуточные звенья (геминовые соединения) доходит до дыхательного субстрата и окисляет его. Резюмируя свои взгляды, Варбург утверждал, что дыхание осуществляется путем активации кислорода, а отнюдь не водорода. Но ведь Палладин как раз и говорил о той же необходимости активации молекулярного кислорода, защищая перед Виландом роль оксидаз в процессе дыхания.
Все различие в основных посылках Варбурга и Палладина заключается в том, что первый, работая по преимуществу с объектами животного происхождения, называл свой активатор молекулярного кислорода геминферментом, а Палладин, работавший с объектами растительного происхождения, сохранил за этим активатором ранее установившееся в науке название оксидазы. Но по существу оба говорили об одном и том же, протестуя против непримиримой позиции Виланда, отрицавшего необходимость энзиматической активации молекулярного кислорода.
Английский биохимик Д. Кейлин в 1925 г. доказал присутствие в клетках цитохромоксидазы, ускоряющей поглощение ими кислорода, и открыл другие цитохромы. Затем цитохромы были обнаружены у всех аэробов и было показано, что у этих организмов на завершающем этапе процесса дыхания осуществляется перенос на кислород электронов и протонов, в результате чего образуется Н20 (или Н202). 3.Каталитические системы дыханияОкисление дыхательных субстратов в ходе дыхания осуществляется с участием ферментов. Ферменты как белковые катализаторы, помимо свойств, присущих неорганическим катализаторам, обладают рядом особенностей: высокой активностью, высокой специфичностью по отношению к субстратам и высокой лабильностью. Их пространственная организации зависящая от нее активность изменяются под действием внешних и внутренних факторов. Эти свойства обеспечивают возможность тонкой регуляции обмена веществ на уровне ферментов.
Типы окислительно-восстановительных реакций. Существуют четыре способа окисления, и все они связаны с отнятием электронов:
1) непосредственная отдача электронов, например:2) Отнятие водорода: 3) присоединение кислорода:4) образование промежуточного гидратированного соединения с последующим отнятием двух электронов и протонов: Оксидоредуктазы.
Поскольку окисление одного вещества (донора электронов и протонов) сопряжено с восстановлением другого соединения (их акцептора), ферменты, катализирующие эти реакции, называют оксидоредуктазами. Все они относятся к I классу ферментов:Донор (Д) отдает электроны и протоны, акцептор (А) принимает их, а энзим (Е) осуществляет реакцию переноса. Существуют три группы оксидоредуктаз:
а) анаэробные дегидрогеназы передают электроны различным промежуточным акцепторам, но не кислороду;
б) аэробные дегидрогеназы передают электроны различным акцепторам, в том числе кислороду;
в) оксидазы способны передавать электроны только кислороду.
Анаэробные дегидрогеназы. Это двухкомпонентные ферменты, коферментом которых может быть НАД+(никотинамидадениндинуклеотид):При окислении субстрата НАД+превращается в восстановленную форму НАДH, а второй протон субстрата диссоциирует в среду (НАДH+ Н+). К анаэробным НАД-зависимым дегидрогеназам относятся такие ферменты, как алкогольдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, малатдегидрогеназа и др. Коферментом анаэробных дегидрогеназ может быть также НАДФ+(никотинамидадениндинуклеотидфосфат), содержащий на одну фосфатную группировку больше, чем НАД + . НАДФ- зависимыми дегидрогеназами являются изоцитратдегидрогеназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, 6-фосфоглюконатдегидрогеназа и др.
Субстратная специфичность фермента зависит от его белковой части. Многие НАД- и НАДФ-зависимые дегидрогеназы нуждаются в присутствии ионов двухвалентных металлов. Например, алкогольдегидрогеназа содержит ионы цинка.
Окисленные и восстановленные формы коферментов анаэробных дегидрогеназ могут взаимопревращаться в реакции, катализируемой ферментом НАД(Ф)-трансгидрогеназой:НАДФH + НАД+ = НАДФ+ + НАДHАнаэробные дегидрогеназы передают водород, т. е. электроны и протоны, различным промежуточным переносчикам и аэробным дегидрогеназам.
Аэробные дегидрогеназы. Это также двухкомнонентные ферменты, получившие название флавиновых (флавопротеины).
Помимо белков, в их состав входит прочно связанная с ними простетическая группа — рибофлавин (витамин В2).
Различают два кофермента этой группы: флавинмононуклеотид (ФМН), или желтый дыхательный фермент Варбурга, и флавинадениндинуклеотид (ФАД).
ФМН (рибофлавин-5-фосфат) содержит гетероциклическое азотистое основание — диметилизоаллоксазин, спирт рибит (производное рибозы) и фосфат: В ФАД кроме ФМН имеется еще один нуклеотид — аденозинмонофосфата:Активной группой в реакции присоединения и отдачи электронов и протонов в ФМН и ФАД служит изоаллоксазин. Взаимодействие с восстановленным переносчиком, например НАДH, происходит следующим образом:Примером дегидрогеназы, в состав которой входит ФАД, является сукцинатдегидрогеназа. Доноры электронов для аэробных дегидрогеназ — анаэробные дегидрогеназы, а акцепторы — хиноны, цитохромы, кислород.
Цитохромная система. Среди оксидаз очень важную роль играют железосодержащие ферменты и переносчики, относящиеся к цитохромной системе. В нее входят цитохромы " и цитохромоксидаза. Включаясь в определенной последовательности в процесс переноса электронов, они передают их от флавопротеинов на молекулярный кислород.
Все компоненты цитохромной системы содержат железопорфириновую простетическую группу.
При переносе электронов цитохромами железо обратимо окисляется и восстанавливается, отдавая или приобретая электрон и изменяя таким образом свою валентность. В дыхательной цепи направление транспорта электронов определяется величиной окислительно-восстановительного потенциала цитохромов.
В этой системе передавать электроны непосредственно на кислород способна только цитохромоксидаза (цит. а + а3). Из всех известных оксидаз она имеет наибольшее сродство к кислороду. Ингибиторами цитохромоксидазы являются СО, цианид, азид. Б растительных митохондриях кроме цитохромоксидазы функционирует оксидаза, не подавляемая цианидом и названная альтернативной оксидазой. Например, в митохондриях початков ароидных активность цианидустойчивой оксидазы в 10 раз превышает активность цитохромоксидазы.
Пероксидаза и каталаза. К пероксидазам относят целую группу ферментов, использующих в качестве окислителя пероксид водорода: классическую пероксидазу, НАД-пероксидазу, НАДФ-пероксидазу, пероксидазу жирных кислот, глутатионпероксидазу, цитохромпероксидазу и др. Все они работают по следующей схеме, где А — субстраты:В последние 2 — 3 десятилетия показана полифункциональность пероксидаз. Помимо пероксидазной, у них имеется оксидазная функция, т. е. способность переносить электроны в отсутствие пероксидного кислорода на молекулярный кислород. Пероксидаза может также функционировать как анаэробная дегидрогеназа, например НАДH-дегидрогеназа, передающая электроны от восстановленных пиридиновых нуклеотидов на разные акцепторы.
Пероксид водорода, помимо пероксидазы, расщепляется также каталазой, в результате чего образуется молекулярный кислород. В реакции участвуют две молекулы пероксида, одна из которых функционирует как донор, а другая — как акцептор электронов.
Простетической группой пероксидазы и каталазы служит гем, в состав которого входит атом железа.
Оксигеназы. Наряду с оксидазами, которые используют молекулярный кислород как акцептор электронов, в клетках широко представлены оксигеназы, активирующие кислород, в результате чего он может присоединяться к органическим соединениям. Ферменты, внедряющие в субстрат два атома кислорода, называют диоксигеназами, а присоединяющие один атом кислорода — монооксигеназами или гидроксилазами. В качестве доноров электронов оксигеназы используют НАД(Ф)H, ФАДh3 и др.
Оксигеназы присутствуют во всех типах клеток. Они участвуют в гидроксилировании многих эндогенных соединений в частности аминокислот, фенолов, стеринов и др., а также в детоксикации чужеродных токсических веществ (ксенобиотиков).
4.Основные пути диссимиляции углеродаСуществуют два основных пути окисления углеводов: 1) дихотомический (гликолитический) и 2) апотомический (пентозофосфатный). Белки, жиры и органические кислоты окисляются в глиоксилатном цикле.
Относительная роль этих путей дыхания может меняться в зависимости от типа растений, возраста, фазы развития, а также в зависимости от условий внешней среды. Процесс дыхания растений осуществляется во всех внешних условиях, в которых возможна жизнь. Растительный организм не имеет приспособлений к регуляции температуры, поэтому процесс дыхания осуществляется при температуре от – 50 до +50°С. Нет приспособлений у растений и к поддержанию равномерного распределения кислорода по всем тканям. Именно необходимость осуществления процесса дыхания в разнообразных условиях привела к выработке в процессе эволюции разнообразных путей дыхательного обмена и к ещё большему разнообразию ферментативных систем, осуществляющих отдельные этапы дыхания. При этом важно отметить взаимосвязь всех процессов обмена в организме. Изменение пути дыхательного обмена приводит к глубоким изменениям во всем метаболизме растительных организмов.4.1 Дихотомический путьЭто основной путь распада органических веществ для всех живых организмов. Выделяют 2 этапа дихотомического пути: гликолиз и цикл Кребса.
Рис. 1 Основные этапы дыхания
coolreferat.com
Урок-игра по биологии "Морской бой" Тема: «Дыхание растений и животных»
Тема: «Дыхание растений и животных».
6-й класс
Махонина Ольга Александровна, учитель биологииЦели:
- Дидактическая: Закрепить полученные знания о различных видах и систем дыхания растений и животных. Выяснить значимость дыхания. Закрепить навыки самостоятельного поиска знаний и самооценки.
- Развивающая: продолжить формирование навыков групповых видов деятельности, работы с новой информацией, коммуникативных и творческих начал личности.
- Воспитывающая: создать условия для развития эмоционального поля личности учащихся, умения отстаивать собственное мнение, повысить экологическую грамотность.
^ обобщающий.
Организационный момент.
Ученики делятся на 2 команды. У каждой команды имеется трёхпалубное судно. Проводится 5 различных конкурсов. По итогам каждого, команда-победитель сбивает одну палубу проигравших. И так до тех пор, пока корабль одной из команд не затонет! Команда, которая первой собьет все палубы противника, считается победителем.
^
– Здравствуйте, уважаемые ребята и гости нашего урока. Давайте поговорим сегодня о том, что позволяет нам жить (дети сами предлагают свои варианты, что же нам позволяет жить: питание, дыхание и т.д.) Действительно, одно из таких чудес природы – возможность дышать.
^
Дышат люди, дышат звери,Дышат все, кто хочет жить.Кто под солнцем иль луноюМожет жизнью дорожить.Разберёмся, кто как может.Будем знать, а кто какой.Мы же дышим, дышим тоже,Если дышишь – ты живой!
^
Выполнение тестового задания (задания выводятся на интерактивную доску).
Тема: “Дыхание у животных”
1. Для одноклеточных организмов характерно дыхание:
а) клеточное;б) трахейное;в) кожное.
2. Органы дыхания рыб:
а) лёгкие;б) жабры;в) трахеи.
3. Для майского жука характерно дыхание:
а) клеточное; б) кожное;в) трахейное.
4. Большинство наземных животных дышит при помощи:
а) трахей;б) жабер;в) лёгких.
5. У лягушки в дыхании принимает участие:
а) кожа и лёгкие;б) только кожа;в) только лёгкие.
6. Жаберное дыхание характерно для:
а) рыб;б) птиц;в) насекомых.
7. Лёгочное дыхание характерно для:
а) одноклеточных организмов; б) зверей;в) насекомых
Ключи ответов 1а, 2б, 3в, 4в, 5а, 6а, 7б.
Критерии оценок:
- 1 ошибка – оценка “4”;
- 2–3 ошибки – оценка “3”;
- 4 и более – оценка “2”.
Кроссворд «Дыхание»
Начало формы
Конец формы
1. Процесс в организме, когда при вдохе поступает воздух, содержащий кислород, а при выдохе выходит воздух, насыщенный углекислым газом.
2. Специальные приспособления, находящиеся на нижней стороне листовой пластинки регулирующие поступление воздуха в листья.
3. Тип дыхания, при котором углекислый газ выделяется сквозь оболочки непосредственно в воду.
4. Особые кожные разветвления, имеющиеся у большинства водных обитателей с помощью которых они дышат.
5. Дыхательная система насекомых.
6. Ячеистые мешки, пронизанные множеством кровеносных сосудов.
7. Какими жабрами дышат рыбы?
Кто быстрее и правильнее разгадает кроссворд, является победителем в этом конкурсе.
^
Капитану команды необходимо выбрать один из 5 (типы дыхания животных) предложенных рисунков, изображение которых они не знают. После чего они должны ответить на вопросы по плану:
- Тип дыхания.
- Для каких организмов характерно.
- Как происходит процесс дыхания?
Таблица: Дыхание у животных
Тип дыхания | Органы дыхания | Организмы, для которых это характерно |
- Происходит только в зеленых органах растения.
- Происходит в клетках, которые имеют хлоропласты.
- Происходит только на свету.
- Происходит во всех клетках растения.
- Происходит в любое время суток.
- Кислород поглощается.
- Поглощается углекислый газ.
- Образуется кислород.
- Образуются органические вещества.
- Органические вещества расходуются.
- Выделяется углекислый газ.
- Расходуется энергия.
- Масса растения увеличивается.
- Масса растения уменьшается.
- Поглощается энергия.
– Этот урок я хотела бы завершить словами известного поэта:
Нам в этом мире многое дано:Расти, искать и ошибаться,Но, главное, дано дышать,Любить, найти и не сдаваться!
VIII. Подведение итогов игры.
Литература
- Сонин Н. И. Биология. Живой организм 6 класс. – М.: Дрофа, 2000
- Семенцова В.Н. Биология. Технологические карты уроков 6 класс. – С-Пт.: Паритет, 2001
- Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г. Биология. Большой справочник. – М.: Дрофа, 1999
dopoln.ru
Процесс дыхания у растений и животных
TRANSCRIPT
1. Выполнила: Ученица 10 «А» класса Джаханова Адина Проверила: Субботина Л.П. 2. • Дыхание – основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. Это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма живых организмов и способствующий поддержания гомеостаза, получая из окружающей среды О2 и выделяя в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма (СО2, Н2О и др.) 3. • Первые указания на то, что растения дышат, принадлежит шведскому ученому Шееле. В его опытах растения поглощали О2 и выделяли углекислоту. Позже, Ингенгуз и Сенебье в 1779 г. признали за растением обе функции газообмена. Луи Пастер в 1872 г. Теоретически обосновал то, что даже в бескислородной среде растения продолжают выделять углекислоту. 4. Опыты, доказывающие процесс дыхания у растений • 1) Дыхание корней • Возьмем два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающиеся проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальем тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду. 5. • Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет и, в конце концов, погибнет. Его гибель наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня. 6. • 2) Дыхание листьев • Возьмите веточку какого-либо растения, на которой не меньше 10— 12 листьев. Взамен веточки можно взять несколько листьев герани или примулы с длинными черешками. Веточку или листья поставьте в стакан с водой. Стакан установите на маленькой тарелочке, рядом с которой поставьте маленький стаканчик с прозрачной известковой водой. Затем все это закройте стеклянным колпаком или большой стеклянной банкой и поместите в темный шкаф. 7. • В темноте растения не могут выделять кислород, так как органические вещества в них образуются только на свету. В темном шкафу листья растений будут только дышать, а значит, поглощать кислород и выделять углекислый газ. От углекислого газа, выделяемого листьями, налитая в стаканчик известковая вода помутнеет. Дыхание листьев не прекращается и на свету, так как растения, как и животные или человек, дышат круглые сутки. 8. • 3) Дыхание стеблей и семян • Необходимо взять три банки из бесцветного прозрачного стекла. В одну из них помещаются 30- 40 набухших, прорастающих семян фасоли. Во вторую кладут корнеплоды моркови, выдержанные перед этим 2-3 дня в воде. В третью банку помещаются свежесрезанные стебли растений с листьями. В каждую банку помещается также стакан с известковой водой. Плотно закрывают банки пробками и ставят в темное теплое место. 9. • На следующий день проверяют, изменился ли состав воздуха в банках. В каждую из банок опускают зажженную свечу, прикрепленную к проволоке. Свечи гаснут, так как в процессе дыхания органы растений поглотили кислород из воздуха, находящегося в банках, и выделили большое количество углекислого газа. (Известковая вода помутнела при взаимодействии с углекислым газом). 10. Подцарство одноклеточные. Тип простейшие. -жгутиковые -сардоковые -ресничные инфузории -сосущие инфузории -споровики -эвглена зеленая -амеба обыкновенная -инфузория туфелька -инфузория сосущая -малярийный плазодий Водная среда обитания. Дышат всей поверхностью тела, поглощая кислород из окружающей среды. 11. Тип губки. -известковые -обыкновенные -шестилучевые -Sycon, Leuconia -бадяга -гиалонема Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 12. Тип кишечнополостные -гидроидные -сцифоидные -коралловые полипы -гидра -медуза -актинии Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 13. Тип плоские черви -ресничные черви -сосальщики -ленточные черви -планария дугезия -печеночный сосальщик -бычий цепень, свиной цепень Водная, почвенная, паразитическая среда обитания. Газообмен происходит через поверхность тела, а у паразитов- анаэробное дыхание. 14. У круглых червей, как и у плоских, газообмен происходит через поверхность тела. 15. Тип кольчатые черви -многощетинковые -малощетинковые -пиявки -спиробрахус -дождевой червь -улитковая пиявка Среды обитания почвенная, водная. Дыхание осуществляется покровами тела 16. Тип членистоногие -двупарноногие -губоногие -насекомые -паукообразные -ракообразные -кивсяк -сколопендра -стрекоза -скорпион -речной рак Среда обитания водная, наземная. Впервые органы дыхания встречаются у водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. Уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие. 17. Тип моллюски -панцирные -двустворчатые -брюхоногие -головоногие -хитон -морской финик -морской ангел -глубоководный осьминог Среда обитания в основным водная. У моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. 18. Тип иглокожие -морские лилии -морские звезды -офиуры -морские ежи -морские огурцы -перистая звезда -радужная морская звезда -голова Горгоны -красный морской еж -ананасовый морской огурец У морских ежей и морских звезд органами дыхания служат кожные жабры. У остальных- дыхание покровами тела. 19. Тип хордовые -личиночно-хордовые -головохордовые -круглоротые -хрящевые рыбы -костные рыбы -земноводные -рептилии -птицы -млекопитающие -асцидии -ланцетник -европейская миксина -акула -индийская гильза -лягушка -безногая ящерица -сокол-чеглок -человек Среда обитания- водная и наземная. У водных хордовых дыхательная система связана с кишечником (стенка глотки кишечника пронизана жаберными щелями). У рыб в дыхании участвуют жаберные мешки и воздушный пузырь. У земноводных появились легкие в виде полых мешков. У рептилий образуются ячеистые структуры. У птиц легкие - губчатые образования. У млекопитающих появляются бронхиолы, альвеолы, гортанные хрящи. 20. Значение процесса дыхания • Высокое содержание метана могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метанообразующие бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ. • Для обеспечения условий существования живых организмов необходима была новая форма обмена веществ и получения энергии. Ею стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов фотосинтез протекал без выделения кислорода На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в атмосферу стал выделяться кислород. Это повлекло за собой постепенное изменение состава атмосферы Земли. В ней становилось все больше кислорода. Для живых организмов того времени кислород был сильнейшим ядом. Фактически наступил экологический кризис. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды. По мере накопления кислорода в атмосфере живым организмам приходилось вырабатывать все более совершенные механизмы его обезвреживания. В конечном итоге живая природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Появились живые организмы, которые стали использовать кислород для получения энергии. 21. • Это позволило живым организмам развиваться в верхних слоях водоемов, хорошо освещаемых и прогреваемых солнцем, а в дальнейшем завоевать сушу. Процесс дыхания обеспечил организмы энергией, что дало толчок к возникновению многоклеточных организмов, их дальнейшему развитию и усложнению. В процессе дыхания организмы потребляли кислород и выделяли соответствующее количество углекислого газа, который использовался для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Постепенно между ав тотрофными организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода. Таким образом, благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы. На разных этапах развития биосферы соотношение процессов синтеза и распада не было постоянным. В начальный период развития биосферы процессы синтеза преобладали над разрушением. Это привело к тому, что из первичной атмосферы в большом количестве были изъяты метан, сероводород, углекислый газ, а концентрация свободного кислорода, отсутствовавшего в ней прежде, достигла современных 21%. Примерно 80—90 млн лет назад неравенство этих процессов в биосфере перешло в относительное равновесие. 22. Вывод • Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Универсальным источником энергии в клетках служит АТФ. Ее синтез происходит за счет окисления органических веществ. Необходимый для этого кислород поступает в организм в процессе дыхания. Кислород значительно увеличивает эффективность энергетического обмена (при распаде глюкозы почти в 20 раз). 23. Источники • http://chel-o-vek.ru/7/razlichnye-tipy-zhivykh- sushchestv/bespozvonochnye/tip-prosteishie • http://biouroki.ru/material/plants/koren.html • http://vsedz.ru/content/11-дыхание • http://bio.1september.ru/article.php?ID=2004 00405 • http://www.ebio.ru/
vdocuments.net
Процесс дыхания у растений и животных
TRANSCRIPT
1. Выполнила: Ученица 10 «А» класса Джаханова Адина Проверила: Субботина Л.П. 2. • Дыхание – основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. Это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма живых организмов и способствующий поддержания гомеостаза, получая из окружающей среды О2 и выделяя в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма (СО2, Н2О и др.) 3. • Первые указания на то, что растения дышат, принадлежит шведскому ученому Шееле. В его опытах растения поглощали О2 и выделяли углекислоту. Позже, Ингенгуз и Сенебье в 1779 г. признали за растением обе функции газообмена. Луи Пастер в 1872 г. Теоретически обосновал то, что даже в бескислородной среде растения продолжают выделять углекислоту. 4. Опыты, доказывающие процесс дыхания у растений • 1) Дыхание корней • Возьмем два одинаковых сосуда с водой. В каждый сосуд поместим развивающиеся проростки. Воду в одном из сосудов каждый день насыщаем воздухом с помощью пульверизатора. На поверхность воды во втором сосуде нальем тонкий слой растительного масла, так как оно задерживает поступление воздуха в воду. 5. • Через некоторое время растение во втором сосуде перестанет расти, зачахнет и, в конце концов, погибнет. Его гибель наступает из-за недостатка воздуха, необходимого для дыхания корня. 6. • 2) Дыхание листьев • Возьмите веточку какого-либо растения, на которой не меньше 10— 12 листьев. Взамен веточки можно взять несколько листьев герани или примулы с длинными черешками. Веточку или листья поставьте в стакан с водой. Стакан установите на маленькой тарелочке, рядом с которой поставьте маленький стаканчик с прозрачной известковой водой. Затем все это закройте стеклянным колпаком или большой стеклянной банкой и поместите в темный шкаф. 7. • В темноте растения не могут выделять кислород, так как органические вещества в них образуются только на свету. В темном шкафу листья растений будут только дышать, а значит, поглощать кислород и выделять углекислый газ. От углекислого газа, выделяемого листьями, налитая в стаканчик известковая вода помутнеет. Дыхание листьев не прекращается и на свету, так как растения, как и животные или человек, дышат круглые сутки. 8. • 3) Дыхание стеблей и семян • Необходимо взять три банки из бесцветного прозрачного стекла. В одну из них помещаются 30- 40 набухших, прорастающих семян фасоли. Во вторую кладут корнеплоды моркови, выдержанные перед этим 2-3 дня в воде. В третью банку помещаются свежесрезанные стебли растений с листьями. В каждую банку помещается также стакан с известковой водой. Плотно закрывают банки пробками и ставят в темное теплое место. 9. • На следующий день проверяют, изменился ли состав воздуха в банках. В каждую из банок опускают зажженную свечу, прикрепленную к проволоке. Свечи гаснут, так как в процессе дыхания органы растений поглотили кислород из воздуха, находящегося в банках, и выделили большое количество углекислого газа. (Известковая вода помутнела при взаимодействии с углекислым газом). 10. Подцарство одноклеточные. Тип простейшие. -жгутиковые -сардоковые -ресничные инфузории -сосущие инфузории -споровики -эвглена зеленая -амеба обыкновенная -инфузория туфелька -инфузория сосущая -малярийный плазодий Водная среда обитания. Дышат всей поверхностью тела, поглощая кислород из окружающей среды. 11. Тип губки. -известковые -обыкновенные -шестилучевые -Sycon, Leuconia -бадяга -гиалонема Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 12. Тип кишечнополостные -гидроидные -сцифоидные -коралловые полипы -гидра -медуза -актинии Водная среда обитания Нет специальных органов дыхания. Газообмен происходит путем диффузии кислорода и углекислого газа между снабжающими покровы кровеносными сосудами и внешней средой. 13. Тип плоские черви -ресничные черви -сосальщики -ленточные черви -планария дугезия -печеночный сосальщик -бычий цепень, свиной цепень Водная, почвенная, паразитическая среда обитания. Газообмен происходит через поверхность тела, а у паразитов- анаэробное дыхание. 14. У круглых червей, как и у плоских, газообмен происходит через поверхность тела. 15. Тип кольчатые черви -многощетинковые -малощетинковые -пиявки -спиробрахус -дождевой червь -улитковая пиявка Среды обитания почвенная, водная. Дыхание осуществляется покровами тела 16. Тип членистоногие -двупарноногие -губоногие -насекомые -паукообразные -ракообразные -кивсяк -сколопендра -стрекоза -скорпион -речной рак Среда обитания водная, наземная. Впервые органы дыхания встречаются у водных членистоногих в виде пористых жабер, располагающихся по обеим сторонам тела и обильно снабжаемыми кровью. Уже у наземных членистоногих в углублениях тела имеются трахеи или листовидные легкие. 17. Тип моллюски -панцирные -двустворчатые -брюхоногие -головоногие -хитон -морской финик -морской ангел -глубоководный осьминог Среда обитания в основным водная. У моллюсков в мантийной полости развиваются пластинчатые жабры. 18. Тип иглокожие -морские лилии -морские звезды -офиуры -морские ежи -морские огурцы -перистая звезда -радужная морская звезда -голова Горгоны -красный морской еж -ананасовый морской огурец У морских ежей и морских звезд органами дыхания служат кожные жабры. У остальных- дыхание покровами тела. 19. Тип хордовые -личиночно-хордовые -головохордовые -круглоротые -хрящевые рыбы -костные рыбы -земноводные -рептилии -птицы -млекопитающие -асцидии -ланцетник -европейская миксина -акула -индийская гильза -лягушка -безногая ящерица -сокол-чеглок -человек Среда обитания- водная и наземная. У водных хордовых дыхательная система связана с кишечником (стенка глотки кишечника пронизана жаберными щелями). У рыб в дыхании участвуют жаберные мешки и воздушный пузырь. У земноводных появились легкие в виде полых мешков. У рептилий образуются ячеистые структуры. У птиц легкие - губчатые образования. У млекопитающих появляются бронхиолы, альвеолы, гортанные хрящи. 20. Значение процесса дыхания • Высокое содержание метана могло сохраняться до тех пор, пока в земной атмосфере было значительное количество водорода. Когда же запасы газообразного водорода истощились, метанообразующие бактерии уже не могли перерабатывать углекислый газ в метан и таким образом лишились источника энергии для синтеза собственных питательных веществ. • Для обеспечения условий существования живых организмов необходима была новая форма обмена веществ и получения энергии. Ею стал фотосинтез. У первых фотосинтезирующих микроорганизмов фотосинтез протекал без выделения кислорода На следующем этапе эволюции появились организмы с более совершенным механизмом фотосинтеза, в результате которого в атмосферу стал выделяться кислород. Это повлекло за собой постепенное изменение состава атмосферы Земли. В ней становилось все больше кислорода. Для живых организмов того времени кислород был сильнейшим ядом. Фактически наступил экологический кризис. Живые организмы должны были погибнуть или приспособиться к новым условиям среды. По мере накопления кислорода в атмосфере живым организмам приходилось вырабатывать все более совершенные механизмы его обезвреживания. В конечном итоге живая природа нашла наиболее рациональный путь решения этой проблемы. Появились живые организмы, которые стали использовать кислород для получения энергии. 21. • Это позволило живым организмам развиваться в верхних слоях водоемов, хорошо освещаемых и прогреваемых солнцем, а в дальнейшем завоевать сушу. Процесс дыхания обеспечил организмы энергией, что дало толчок к возникновению многоклеточных организмов, их дальнейшему развитию и усложнению. В процессе дыхания организмы потребляли кислород и выделяли соответствующее количество углекислого газа, который использовался для синтеза органических веществ в процессе фотосинтеза. Постепенно между ав тотрофными организмами и гетеротрофами установилось равновесие, которое привело к стабилизации нового состава атмосферы. Сформировались современные круговороты углерода и кислорода. Таким образом, благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы. На разных этапах развития биосферы соотношение процессов синтеза и распада не было постоянным. В начальный период развития биосферы процессы синтеза преобладали над разрушением. Это привело к тому, что из первичной атмосферы в большом количестве были изъяты метан, сероводород, углекислый газ, а концентрация свободного кислорода, отсутствовавшего в ней прежде, достигла современных 21%. Примерно 80—90 млн лет назад неравенство этих процессов в биосфере перешло в относительное равновесие. 22. Вывод • Для жизнедеятельности организма необходима энергия. Универсальным источником энергии в клетках служит АТФ. Ее синтез происходит за счет окисления органических веществ. Необходимый для этого кислород поступает в организм в процессе дыхания. Кислород значительно увеличивает эффективность энергетического обмена (при распаде глюкозы почти в 20 раз). 23. Источники • http://chel-o-vek.ru/7/razlichnye-tipy-zhivykh- sushchestv/bespozvonochnye/tip-prosteishie • http://biouroki.ru/material/plants/koren.html • http://vsedz.ru/content/11-дыхание • http://bio.1september.ru/article.php?ID=2004 00405 • http://www.ebio.ru/
vdocuments.site