Воронка это в биологии кратко

Обновлено: 04.07.2024

Задачи урока:

  1. Продолжить формирование понятия об обмене веществ и энергии и показать роль процесса выделения в нём;
  2. Познакомить учащихся с особенностями строения органов выделения и со способами удаления продуктов распада у животных;
  3. Показать учащимся эволюционные изменения органов выделения у животных;
  4. Продолжить формировать у учащихся умение выделять из текста главное, анализировать, сравнивать, обобщать и формулировать выводы;
  5. Способствовать развитию у учащихся умений решать биологические задачи;

Средства обучения: Таблицы по строению органов выделения животных и человека; Демонстрационный материал по зоологии; Карточки для групповой работы; мультимедийный проектор; CD – интерактивное наглядное пособие “Общая биология. Эволюция систем органов”; Презентация. Видеофрагмента из CD диска Биология. 5–9 класс. Живой организм часть2. “Выделение веществ у амебы”; Учебник Живой организм 6 класс А.А.Плешакова и Н.И.Сонина.

Тип урока: комбинированный

Формы работы: Групповая.

1. Актуализация знаний учащихся.

Значение процесса выделения в живом организме. (Рассказ учителя.)

Учитель: Между любым живым организмом и внешней средой постоянно осуществляются процессы обмена веществами и энергией. В процессе обмена организм получает воду и вещества, необходимые для построения и обновления структурных элементов клеток и тканей, а так же в нем образуются продукты распада, которые могут быть вредны для организма, поэтому их необходимо удалить.

Таким образом, процессы выделения заключаются в удалении из организма соединений, образующихся при обмене веществ.

В этом процессе выделения задействованы не только специализированные органоиды простейших, но и целые органы и системы органов хордовых животных.

Вопрос учащимся: Можно ли процесс выделения назвать одним из важнейших процессов жизнедеятельности, защитой от вредного воздействия ядовитых веществ? Ответы учеников.

Учитель: Тема нашего урока “Выделение у животных”.

Ученики записывают тему урока в тетради и определение процесса выделения и выделительная система. Показ Слайда 3 презентации.

Выделение – это выведение из организма конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, солей, ядов, образовавшихся в организме или поступивших с пищей.

Выделительная система – это совокупность органов, выводящих из организма во внешнюю среду избыток воды, конечные продукты обмена веществ, соли и ядовитые вещества, поступившие в организм или образовавшиеся в нём.

Выделительные процессы являются непременной частью обмена веществ. Они направлены на поддержание постоянства внутренней среды организма.

У животных различных систематических групп процессы выделения из организма продуктов обмена происходят различно.

2. Особенности выделения у животных. (Групповая работа учащихся по изучению особенностей выделения у различных групп животных). Ученики работают с каточками – заданиям по инструкции. Затем представители каждой группы рассказывают, выделяя основное.

2.1. Особенности выделения в организме беспозвоночных животных. (Выступление групп № 1, № 2, № 3, № 4 с демонстрацией слайдов презентации № 4, 5, 6, 7, 8; видеофрагмента из CD диска Биология. 5–9 класс. Живой организм часть 2. “Выделение веществ у амебы”; демонстрация систем органов выделения из интерактивного наглядного пособия Общая биология “Эволюция систем органов”).

Карточка для группы № 1. (Демонстрация слайда презентации № 4 и 5; видеофрагмента из CD диска Биология. 5-й класс. Живой организм часть 2. “Выделение веществ у амебы”).

Одноклеточные организмы удаляют продукты жизнедеятельности через поверхность тела. Так, простейшие освобождаются от продуктов метаболизма путём диффузии их через мембрану. Внутри клетки простейшего концентрация солей выше, чем в окружающей среде, и по законам физики вода постоянно в ходе диффузии просачивается через клеточную мембрану внутрь. Для поддержания гомеостаза, т.е. постоянства химического состава внутренней среды организма у простейшего имеется сократительная вакуоль, которая удаляет излишки воды. Если организм пресноводного простейшего лишить этого приспособления, он погибнет, его просто может разорвать избытком воды.

Таким образом, сократительные вакуоли регулируют осмотическое давление (концентрацию растворённых в воде веществ) в клетке. Сократительные вакуоли простейших за 0,5 часа могут вывести наружу количество воды равное объему тела. Организм человека такое количество воды выводит приблизительно за три недели.

Осморегуляция – удаление из клетки или организма излишнего количества воды.
Диффузия – распространение вещества из зоны большей концентрации в зону с меньшей концентрации.
Осмос – движение растворителя (воды) из зоны большей концентрации в зону меньшей концентрации через проницаемую мембрану.

Кишечноподостные и губки не имеют специализированных органов или систем выделения. Удаление продуктов обмена у них осуществляется всеми клетками тела путем диффузии прямо в воду окружающей среды.

Карточка для группы № 2. (Демонстрация слайда презентации № 6. )

Выделительная система впервые появляется у плоских червей. У них основная масса отходов метаболизма переходит в сильно разветвленный кишечник и выводится из организма через ротовое отверстие. Однако, некоторая их часть поступает в систему канальцев, выполняющих выделительную функцию. Эти канальцы называются протонефридиями.

Каждый протонефридий состоит из множества ветвящихся канальцев, заканчивающихся крупными клетками с множеством ресничек, способствующих току жидкости от клеток в канальцы. Эти клетки называют пламенными или звездчатыми. Канальцы сливаются в один или два крупных канала, открывающиеся наружу выделительными порами.

Они в основном регулируют содержание воды в организме, продукты обмена веществ выводятся путём диффузии через кожу или выстилку пищеварительной полости.

Карточка для группы № 3. (Демонстрация слайда презентации № 7.)

У плоских червей органами выделения являются протонефридии, либо видоизмененные кожные железы. Два выделительных канала тянущихся вдоль тела и начинающихся железистой (секреторной) клеткой в области пищевода. Два канала открываются на головном конце тела.

У кольчатых червей органом выделения служат метанефридии, которые представляют собой покрытую ресничками воронку, которая соединена с длинными канальцами, открывающимися наружу выделительными порами. Биением ресничек продукты обмена удаляются из организма, а вода и глюкоза всасываются в капилляры, оплетающие нефридий. У дождевого червя имеется пара нефридиев в каждом сегменте, у других представителей их меньше.

У некоторых кольчатых червей есть хлорагогенные клетки, которые фагоцитируют твердые частицы отходов и откладывают их в коже как пигмент.

У моллюсков выделительная система представлена одной или двумя почками, проводящими канальцами и выделительными порами. Почка связана с кровеносной системой, поглощая из крови конечные продукты распада.

Карточка для группы № 4. (Демонстрация слайда презентации № 8.)

Механизмы выделения у членистоногих весьма разнообразны. Это связанно с тем, что членистоногие освоили самые разнообразные места обитания – от морских до наземных.

У многих ракообразных существуют специализированные органы выделения – зеленые железы, находящиеся у основания антенн.

Они представляют собой кольцевой мешочек с зеленоватой железистой камерой и каналом, идущий в мочевой пузырь. Моча накапливается и изливается наружу.

У паукообразных имеются мальпигиевые сосуды и специальные железы, открывающиеся в онсновании 1 и 3 пар ходильных ног. Две трубочки, которые одним концом слепо заканчиваются в полости тела, где в них всасывается из крови (гемолимфа) конечные продукты обмена.другим концом они впадают в кишечник на границе средней и задней кишки. Это проводит к большой экономии воды.

У насекомых существуют специализированные органы выделения – мальпигиевы сосуды, которые были открыты и изучены итальянским ученым – исследователем М.Мальпиги. Они представляют собой слепо оканчивающиеся канальцы, расположенные в полости брюшка. Путем диффузии или активного переноса продукты обмена попадают в трубочки, а затем в пищеварительный тракт. Вода всасывается, а основной продукт – мочевая кислота осаждается и выделяется в виде сухой пасты, таким образом, организм насекомого сберегает воду. Содержимое канальцев выводится в прямую кишку, где смешивается с непереваренными частицами пищи и удаляется наружу. Жировое тело насекомого, которое извлекает из крови вредные вещества, накапливает их и запасает жир. У водных насекомых мальпигиевые сосуды регулируют осмос.

Некоторые животные способны откладывать вредные вещества в покрове тела и вместе с ними сбрасывать его во время линьки.

После выступлений 1, 2, 3, 4 групп. Ученики оформляют таблицу: “Строение выделительной системы животных” в тетради. (Демонстрация систем органов выделения беспозвоночных животных из интерактивного наглядного пособия Общая биология “Эволюция систем органов”).

Показ Слайда 9.

Особенности выделения в организме позвоночных животных.

(Выступление групп № 5, № 6, № 7 с демонстрацией слайдов № 10 и 11 и интерактивного наглядного пособия Общая биология “Эволюция систем органов”.)

Учитель: Выделительная система позвоночных характеризуется дальнейшим усложнением от рыб до млекопитающих. Увеличение сложности строения почек было связано с заселением суши.

Карточка для группы № 5. Показ Слайда 10 и таблицы позвоночных животных.

Выделительная система позвоночных представлена парными почками, которые выделяют из крови жидкие продукты жизнедеятельности, когда она доходит через них по капиллярам. От каждой почки отходит по мочеточнику, которые открываются в мочевой пузырь. Из мочевого пузыря продукты обмена удаляются через мочеиспускательный канал. Почки состоит из сети многочисленных почечных канальцев, пронизанных густой сетью капилляров. За счет диффузии жидкие продукты жизнедеятельности из крови поступают в почки.

Выделительная система рыб представлена двумя лентовидными красно – бурыми туловищными почками, расположенными в полости тела между плавательным пузырем и позвоночником, от которых отходят два мочеточника. Кровь приносит продукты распада и по мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь, а из него удаляется наружу через особое отверстие позади анального.

Карточка для группы № 6. Показ Слайда 10 и таблицы позвоночных животных.

Выделительная система земноводных и пресмыкающихся практически одинакова.

У земноводных туловищные почки расположены в полости тела по бокам позвоночника. Лягушка может терять ежесуточно с мочой и кожей до 1/3 массы тела.

У пресмыкающихся – в области тазовых костей, расположены тазовые почки. Клубочки почек не велики и отфильтровывают воды из крови меньше. Выделяемые почками из крови вещества по мочеточникам поступают в клоаку – расширенную часть задней кишки, а из нее в мочевой пузырь. После наполнения мочевого пузыря моча поступает в клоаку и удаляется наружу.

В данном случае мочевой пузырь может служить резервуаром воды, что очень важно в наземных условиях обитания.

Карточка для группы № 7. Показ Слайда 10 и таблицы позвоночных животных.

Тазовые почки птиц довольно крупные, это связано с более интенсивным обменом веществ, от них так же отходят два мочеточника, открывающиеся в клоаку. Из клоаки часть воды, содержащейся в моче, впитывается обратно. Моча у птиц не водянистая, а имеет вид жидкой белой кашицы. Концентрация мочи высокая, т.к. обмен веществ у птиц усиленный. Мочевого пузыря у птиц нет. Моча в органах выделения не накапливается, а практически сразу выводится наружу. Это приспособление для облегчения полетного веса птиц. Наличие клоаки у птиц является свидетельством родства их с пресмыкающимися.

У млекопитающих тазовые почки служат главным органом выделения. Они имеют бобовидную форму и расположены в поясничной области по бокам от позвоночника. Почки способствуют поддержанию водно-солевого и кислотно-щелочного равновесия. Из почек по двум мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь, из которого по мочеиспускательному каналу удаляется наружу. Кроме того, у млекопитающих продукты обмена могут выделяться через кожу (потовые железы) и другие органы.

Пот – лишенная запаха водянистая жидкость, содержит соли натрия и мочевину. Неприятный запах может приобретаться позже за счет деятельности бактерий. У человека в сутки пота выделяется чуть меньше 1 л., а при жаре – 12 л. (до 4л. в час). При выделении пота организмом тепловая энергия расходуется на его испарение в окружающую среду и тело охлаждается.

После выступлений 5,6,7 групп. Ученики продолжают оформлять таблицу: “Строение выделительной системы животных” в тетради. (Демонстрация систем органов выделения беспозвоночных животных из интерактивного наглядного пособия Общая биология “Эволюция систем органов”.)

Группа животных Особенности строения выделительной системы
6. Рыбы Туловищная почка – мочеточник – мочевой пузырь – мочеиспускательный канал
7. Земноводные Туловищная почка – мочеточник – клоака – мочевой пузырь
8. Пресмыкающиеся Тазовая почка – мочеточник – клоака – мочевой пузырь
9. Птицы Тазовая почка – мочеточник – клоака
10. Млекопитающие Тазовая почка – мочеточник – мочевой пузырь – мочеиспускательный канал

Учитель: Таким образом, эволюция выделительной системы шла по пути создания специализированных органов, обеспечивающих удаление из организма ненужных, вредных веществ, которые образуются в процессе жизнедеятельности.

3. Закрепление знаний учащихся.

  1. Заданий “Сравнение строение выделительных систем различных животных” из CD диска Биология. 5– 9 класс. Живой организм часть2.
  2. Заданий учебника, на стр. 84 “Какие утверждения верны?” и “Выберите правильный ответ”
  3. Заданий на стр.85 Рисунок – Типы выделительных систем в учебнике Сонина Н.И. Биология. Живой организм. 6 класс.
  1. Почему у морских простейших нет сократительной вакуоли?
  2. Какие дополнительные органы имеют некоторые животные для удаления излишек солей и других вредных веществ?

4. Домашнее задание: стр.80–81 и ответить на вопросы на стр. 85 “Проверь свои знания”.


Воро́нка — приспособление для переливания жидкостей.

  • Более сложные виды воронок используются в промышленности и в лабораторной технике для фильтрования, разделения жидкостей и других целей.

Содержание

Простейшая воронка

Воронка — очень древнее приспособление. Когда-то воронки делали из дерева, берёсты, обожжёной глины.

В средние века воронки начали делать из стекла, фарфора и металла, из жести, латуни.

С конца ХХ века широкое распространение получили воронки из различных пластмасс, преимущественно из полиэтилена и полипропилена.

Лабораторные воронки

Воронка Бюхнера

Предназначена для фильтрования под вакуумом, традиционно выполняется чаще всего из фарфора, реже — из металла или пластмасс. Верхняя часть воронки, в которую наливают жидкость, пористой или перфорированной перегородкой отделена от нижней части, к которой подведён вакуум. На перегородку может быть наложен съёмный слой фильтрующего материала — фильтровальная бумага, вата, трековый фильтр и т. п. материал.

Делительная воронка

Предназначена для разделения несмешивающихся жидкостей, по их плотности. Это сосуд, обычно стеклянный, имеющий в нижней части трубку с краном — для спуска более тяжёлых фракций жидкости. Перед началом работы следует проверить герметичность крана, налив воды или эфира в воронку; при недостаточной герметичности кран притирают.

Водосточная воронка

Элемент водосточной системы, конструктивная деталь в виде конического раструба, устанавливаемая на верхнем конце водосточной трубы. Предназначена для сбора дождевой и талой воды перед её поступлением в водосточный стояк.

Водосточная воронка должна быть изготовлена из кислотостойкой (нержавеющей) стали AISI 316, не подвержена коррозии и устойчива к воздействию ультрафиолета. Водосточные воронки из кислотостойкой (нержавеющей) стали можно применять в широком диапазоне температур от −50 °C до +100 °C.

См. также

Ссылки

  • Кухонная утварь
  • Лабораторная посуда

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Воронка" в других словарях:

ВОРОНКА — (infundibulum), служит для фильтрования или переливания жидкостей и для пересыпания сыпучих тел в сосуды с узким отверстием. В. изготовляются из стекла, фарфора, эбонита, дерева, папье маше, металла. В. бывают очень различного размера и формы;… … Большая медицинская энциклопедия

воронка — См … Словарь синонимов

ВОРОНКА — ВОРОНКА, воронки, жен. 1. Приспособление в форме конуса с трубкою в конце, служащее для переливания жидкостей в сосуд с узким горлышком. Стеклянная воронка. 2. Яма в земле, образовавшаяся от взрыва орудийного снаряда (воен.). Толковый словарь… … Толковый словарь Ушакова

ВОРОНКА — (в геоморфологии) 1. Конусообразное углубление на относительно выровненной поверхности разного генезиса: а) В. карстовая (см. Воронка карстовая); б) В. термокарстовая (см. Термокарст); в) В. просадочная, возникшая в результате оседания кровли… … Геологическая энциклопедия

ВОРОНКА — ВОРОНКА, в геологии различные пустоты, напоминающие по форме воронку или котел. Обычно представляет собой круглую чашевидную впадину, образовавшуюся в каменистом дне горной реки посредством КОРРАЗИИ, истирания горной породы песком и камнями,… … Научно-технический энциклопедический словарь

ВОРОНКА — ВОРОНКА, и, род. мн. нок, жен. 1. Приспособление для переливания жидкостей конусообразный резервуар с выливной трубкой на дне. Вставить воронку в горлышко бутылки. 2. Яма от взрыва бомбы, снаряда. Земля изрыта воронками. | прил. вороночный, ая,… … Толковый словарь Ожегова

воронка — – конусообразное с трубкой на конце приспособление для заливки бензина или другой жидкости. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

воронка — — [Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. Англо русский толковый словарь генетических терминов 1995 407с.] Тематики генетика EN funnel … Справочник технического переводчика

воронка — funnel Тrichter ємкість лійкоподібної форми для прийому, накопичення і випуску шламу. Застосовується у водно шламовому господарстві збагачувальних фабрик. В., яка має пристрій для змиву розрідженого шламу, виконує також технологічну функцію і має … Гірничий енциклопедичний словник

воронка — įlaja statusas Aprobuotas sritis statyba apibrėžtis Vandens rinktuvas stogo dangoje. atitikmenys: angl. gully vok. Ablauf, m rus. воронка šaltinis Statybos techninis reglamentas STR 2.05.02:2008 „Statinių konstrukcijos. Stogai“ … Lithuanian dictionary (lietuvių žodynas)

Основой жизнедеятельности любого организма является аденозинтрифосфат — вещество, которое получается во время сложной цепи химических реакций. Этот процесс, происходящий в каждой клетке, продолжается непрерывно. Он называется циклом Кребса в честь немецкого ученого, занимавшегося изучением влияния некоторых кислот на преобразования глюкозы. В биохимии используется и другое название — цикл трикарбоновых кислот (ЦТК).

Значение цикла Кребса в реакциях обмена веществ и клеточного дыхания

История изучения

Биологическая роль некоторых реакций цикла Кребса (ЦК) была изучена американским биохимиком венгерского происхождения Альбертом Сент-Дьердьи. В частности, он выделил ключевой компонент ЦТК — фумарат. Исследования в этом направлении продолжил Ганс Кребс. В итоге он установил всю последовательность реакций и соединений, образующиеся на всех этапах процесса. Ученый не смог определить, с преобразования какой кислоты начинается цикл — лимонной или изолимонной. Сейчас известно, что это лимонная кислота. Поэтому ЦК называют также цитратным или циклом лимонной кислоты.

Позднее американец Альберт Ленинджер, занимающийся биоэнергетикой, определил, что все реакции ЦК протекают в митохондриях клеток. С получением доступа к изотопам углерода появилась возможность более досконального изучения и уточнения данных о промежуточных соединениях на разных этапах цикла.

Метаболизм веществ

С пищей в организм поступают три основные группы сложных биохимических соединений — белки, жиры и углеводы. Они являются первичными метаболитами, потому что участвуют в обмене веществ или в метаболизме. Этот процесс происходит между любыми живыми клетками и окружающей средой непрерывно. Суть цикла Кребса заключается в том, что он является областью схождения двух путей метаболизма. Это следующие процессы:

  • катаболизм, при котором происходит распад более сложных веществ на простые, в частности, глюкозы на моносахариды;
  • анаболизм — синтез сложных веществ из простых, например, белков из аминокислот.

Механизм запуска и описание сути процесса

После попадания в пищеварительную систему сложные вещества расщепляются под действием ферментов на более простые, которые внутри клеток превращаются сначала в пируват (пировиноградную кислоту), а затем — в ацетильный остаток. Все эти преобразования можно назвать подготовкой к ЦК, а образование остатка — его запуском или начальным этапом.

Дальнейшие стадии цикла трикарбоновых кислот являются частью катаболизма. Процесс идет каскадно. Каждый предыдущий этап запускает последующий, а промежуточные продукты химических реакций служат не только для продолжения цикла, но и при определенных потребностях организма могут пополнять запасы веществ, необходимых для синтеза новых соединений (анаболизма).

Клеточное дыхание

Цикла Кребса в реакциях обмена веществ и клеточного дыхания

Структурное строение молекул АТФ содержит фосфорангидридные связи, которые имеют свойство накапливать высвобожденную при прохождении реакций клеточного дыхания энергию, поэтому называются макроэргическими. Так создаются энергетические запасы клеток, которые могут высвобождается при необходимости разрывом этих связей. Процесс синтеза АТФ и класса вспомогательных соединений включает три этапа:

  1. Гликолиз происходит в цитоплазме.
  2. В матриксе митохондрий проходят все химические реакции цикла Кребса.
  3. Окислительное фосфорилирование на внутренней мембране митохондрий.

Преобразование аденозиндифосфата (АДФ) в АТФ характерно для всех этапов. Но наибольшее суммарное количество молекул с макроэргическими связями образуется при фосфорилировании. Это не значит, что процессы гликолиза и ЦК менее важны. Многие соединения, образующиеся во время их протекания, участвуют в регуляции клеточного дыхания.

Описание процесса

Что такое цикл Кребса

Органеллы митохондрий способны преобразовывать пируват в ацетильный остаток (ацетил-коэнзим А или ацетил-КоА), представляющий собой вместе с тиольной группой, которая может его переносить, кофермент А. Некоторое соединения могут сразу распадаться до ацетил-КоА, минуя стадию пирувата. При этом пировиноградная кислота может вовлекаться непосредственно в ЦК, не преобразуясь в ацетил-КоА.

Начальные этапы

Стадии цикла

Первая стадия необратима и состоит из конденсации ацетил-КоА с четырехуглеродным веществом — оксалоацетатом (щавелевоуксусной кислотой или ЩУК), что приводит к образованию шестиуглеродного цитрата (лимонной кислоты). Во время реакции метильная группа ацетил-КоА соединяется с карбонильной группой ЩУК. Благодаря быстрому гидролизу промежуточного соединения цитроил-КоА этот этап проходит без затрат энергии извне.

На второй стадии образуется изоцитрат (изолимонная кислота) из цитрата через цис-аконитат. Это реакция обратимой изомеризации через образование промежуточной трикарбоновой кислоты, в которой катализатором выступает фермент аконитатгидратаза.

Далее происходит дегидрирование и декарбоксилирование изоцитрата до промежуточного соединения оксалосукцинат с выделением углекислого газа. После декарбоксилирования оксалосукцината образуется енольное соединение, которое перестраивается и превращается в пятиуглеродную кислоту — α-кетоглутарат (оксоглутарата), чем и завершает третью ступень ЦК. Четвертый этап — α-кетоглутарат декарбоксилирует и реагирует с ацетил-КоА. При этом получается сукцинил-КоА, соединение янтарной кислоты и коэнзима-А, выделяется СО2.

Замыкание цикла

Биохимия всех стадий цикла трикарбоновых кислот.

На пятой стадии сукцинил-КоА преобразуется в сукцинат (янтарную кислоту). Для этого этапа характерно субстратное фосфолирование, подобное синтезу АТФ при гликолизе. Введение в ЦК фосфорной группы РО3 становится возможным благодаря присутствию фермента ГДФ (гуанозиндифосфата) или АДФ (аденозиндифосфата), которые в процессе синтеза сукцината из дифосфатов становятся трифосфатами.

Начиная с шестой стадии, цикл начинает постепенно замыкаться. Сначала сукцинат под действием каталитического фермента сукцинатдегидрогеназы дегидрирует до фумарата. Дальнейшее дигидрирование приводит к седьмому этапу — образованию L-малата (яблочной кислоты) из фуратата через переходное соединение с карбанионом.

Последняя реакция цикла трикарбоновых кислот малат окисляется до щавелевоуксусной кислоты. Первая стадия следующего ЦК начинается с новой молекулы ацетил-КоА.

Значение и функции

Этот восьмиэтапный циклический процесс, итогом которого является окисление ацетильного остатка до углекислого газа, может показаться излишне сложным. Тем не менее, он имеет огромное значение в метаболизме промежуточных реакций и выполняет ряд функций. К ним относятся:

  • энергетическая;
  • анаболическая;
  • катаболическая;
  • транспортная.

Цикл Кребса участвуют в катаболизме жиров и углеводов. Соединения, образующиеся на разных стадиях процесса, участвуют в синтезе многих необходимых для организма веществ — глутамина, порфиринов, глицина, фенилаланина, цистеина и других. Когда промежуточные продукты покидают ЦК для участия в синтезе, происходит их замещение с помощью так называемых анаплеротических реакций, которые катализируются регуляторными ферментами, например, пируваткарбоксилазой.

Транспортная функция ЦК заключается в содействии гликолизу. Глюкозу невозможно превратить сразу в АТФ, поэтому механизм гликолиза действует поэтапно и сопровождается постоянным перемещением атомов и катионов водорода от одних соединений к другим. Для их транспортировки нужны специальные соединения, которые получаются на одной из стадий ЦТК. Участвующие в гликолизе коферменты цикла Кребса:

  • НАД*H+(Никотинамидадениндинуклеотид с катионом водорода). Образуется на III стадии ЦК.
  • ФАД*H2 (Флавинадениндинуклеотид с молекулой водорода). Появляется на V стадии ЦК.

Реакции ЦК имеют и большое клиническое значение. Хотя для людей не свойственны мутации, связанные с генами ферментов, участвующих в цикле, однако их редкие проявления губительны для здоровья. Они могут приводить к опухолям мышц и почек, нарушениям работы нервной системы.

Эти организмы играют колоссальную роль при формировании почвы - верхнего плодородного слоя земли. Типичным представителем класса малощетинковых является дождевой червь - почвенная форма, встречаются также и водные формы - трубочник (излюбленный корм многих рыб).

Дождевой червь в почве

Дождевой червь

Имеет типичную червеобразную форму, в длину достигает 15-30 см.

    Покровы тела, опорно-двигательная система

Специализированные органы движения отсутствуют, их тело снаружи покрыто немногочисленными хитинообразными выростами - щетинками (чему соответствует название класса - малощетинковые). На каждом сегменте дождевого червя расположено по 8 щетинок попарно или поодиночке.

Щетинки играют важную роль при движении, они подобно рычагам, помогают найти червю точку опоры и способствуют его продвижению в почве. Щетинки в прямом смысле "спасают" дождевого червя, выполняя защитную функцию - удерживая его в почве, если им захотят пообедать. Именно из-за них дождевого червя так трудно вытащить из его норки.

Дождевой червь удерживается в почве щетинками

Однослойный кожный эпителий образует на поверхности кожи эластичную кутикулу. Многочисленные слизистые клетки, расположенные в эпителии, выделяют секрет - слизь, которая выполняет защитную функцию, препятствуя пересыханию тела, и способствует газообмену.

Под эпителием лежат кольцевые и продольные мышцы червя, образующие мышечную систему. Поверхность мышц и внутренних органов выстилается изнутри особым эпителием мезодермального происхождения - целотелием.

Мышечная система дождевого червя

В совокупности слой кутикулы, эпителия, кольцевых и продольных мышц составляет кожно-мускульный мешок. Между кожно-мускульным мешком и внутренними органами находится пространство, вторичная полость тела, заполненная жидкостью и выполняющая ряд важнейших функций: опорную, транспортную, выделительную и защитную.

Строение тела дождевого червя

Состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего. Передний отдел начинается ротовым отверстием, расположенным на переднем конце тела. Далее следует глотка, переходящая в узкий пищевод, в котором имеются 3 парных выпячивания - известковые железы. Эти железы выделяют в просвет пищевода углекислый кальций - CaCO3, который нейтрализует находящиеся в почве гуминовые кислоты, таким образом, уменьшая кислотность почвы, что повышает ее плодородие.

Передний отдел также включает в себя следующий после пищевода зоб - расширенную часть пищевода, которая служит для накопления, хранения и предварительной обработки пищи и заканчивается мускулистым желудком (может быть один или несколько), где пища измельчается.

В среднем отделе - кишке, происходит переваривание и всасывание расщепленных веществ. Здесь имеется глубокое продольное выпячивание стенки кишки - тифлозоль, которое значительно увеличивает поверхность всасывания. Такого выпячивания в заднем отделе нет, непереваренные остатки пищи выводятся из задней кишки через анальное отверстие и попадают во внешнюю среду, значительно улучшая состав и свойства почвы.

Пищеварительная система дождевого червя

За счет наличия анального отверстия пищеварительная система у дождевого червя сквозного типа, это означает, что для него возможно непрерывное питание.

Специализированные органы отсутствуют, дыхание осуществляется диффузно всей поверхностью тела. Интересно заметить, что известковые железы тоже участвуют в процессах, связанных с дыханием, так как способствуют удалению углекислоты из крови в пищеварительный тракт в виде CaCO3.

Кровь движется только по сосудам, не изливаясь в полость тела, такой тип кровеносной системы называется - замкнутый. Выделяют спинной и брюшной сосуды, соединенные кольцевыми перемычками. Настоящего сердца нет, его заменяют 5 крупных кольцевых сосуда - "сосуды-сердца", которые, сокращаясь, обеспечивают ток крови.

В сосуды кишечного сплетения, оплетающего кишечник, попадают расщепленные питательные вещества, которые с током крови доставляются к органам и тканям организма.

Кровеносная система дождевого червя

Звездчатых клетки (соленоциты) у кольчатых червей исчезают. Их органы выделения представлены метанефридиями.

Метанефридии (от греч. meta - между, через и греч. nephros — почка) - парные органы выделения, имеющие вид извитых железистых трубок (эктодермального происхождения), которые одним концом - мерцательной воронкой (нефростомой) открываются во вторичную полость тела - целомические мешки, а другим концом - нефридиопором - во внешнюю среду. Эволюционно метанефридии образовались из протонефридиев.

Строение метанефридия

Обращаю ваше пристальное вниманием на следующую особенность: канал, идущий от нефростомы, пронизывает перегородку между двумя сегментами и заканчивается в следующем сегменте выделительным отверстием (нефридиопорой), обращенным во внешнюю среду.

Выделительная система дождевого червя

Парные надглоточные нервные узлы соединяясь коннективами (коннективы в отличие от комиссур соединяют разноименные ганглии) с подглоточными нервными узлами вместе образуют единую структуру - окологлоточное нервное кольцо.

Надглоточные ганглии развиты сильнее подглоточных, поэтому их часто называют головным мозгом. Он слаборазвит, но такое название, прежде всего, подчеркивает цефализацию нервных структур - крайне важное эволюционное явление.

От окологлоточного нервного кольца отходит брюшная нервная цепочка, состоящая из нервных тяжей, на которых находятся ганглии по паре в каждом сегменте. От нервных ганглиев отходят ветви, иннервирующие внутренние органы и ткани данного сегмента червя.

Нервная система дождевого червя

В целом у кольчатых червей половая система может быть как раздельнополой, так и гермафродитного плана. Развитие прямое (без личиночной стадии). В частности для дождевых червей характерен гермафродитизм. Половые органы расположены в строго определенных сегментах тела.

В 10 и 11 сегментах расположено по паре семенников, с идущими от них семявыносящими каналами и семяпроводами, открывающимися на брюшной стороне тела в 15 сегменте. В 9 и 10 сегментах имеются кожные выпячивания - семяприемники, в которых накапливается семенная жидкость партнера во время копуляции.

В 13-м сегменте локализуются яичники с яйцеводами, которые пронизывают перегородку между сегментами, и в следующем членике открывают половыми отверстиями на брюшной стороне.

Копуляция дождевых червей

Оплодотворение обычно перекрестное - участвуют две особи. Брюшные поверхности тела двух копулирующих особей сближаются, в это время железистые клетки пояска начинают выделять быстрозатвердевающущю жидкость - образуется муфта. В ходе копуляции сперма попадает в семяприемники партнера, ограниченные от женских гонад.

Таким образом, несмотря на копуляцию, внутреннее оплодотворение у дождевых червей отсутствует. Само оплодотворение произойдет позже.

Муфта постепенно смещается к концу тела, в момент, когда она оказывается напротив отверстий яйцевода, в нее выделяются яйца. Муфта спускается ниже, и оказывается напротив семяприемников, сперматозоиды выходят наружу и оплодотворяют яйца. Муфта смещается к самому концу тела, после чего червь выползает из нее. Она превращается в кокон, в котором в течение 2-4 недель развиваются яйца. После этого времени из кокона выходят достаточно хорошо сформированные молодые организмы.

Размножение дождевых червей

По итогам можно сказать, что оплодотворение у дождевых червей протекает вне организма - по сути, является внешним (наружным). Но нельзя не отметить, что совершается оно под надежной защитой оболочки кокона, в который превращается муфта после сползания ее с тела червя.

Значение дождевых червей

Дождевые черви оказывают на почву весьма благоприятный эффект - они способствуют ее перемешиванию, разрыхлению - улучшают ее аэрацию, что очень важно для хорошего развития корней растений.

Уничтожая растительные остатки, содержащие множество гуминовых кислот, они снижают кислотность за счет секрета известковых желез, способствуют ускорению минерализации органических веществ, стимулируют процессы нитрификации - повышают плодородие почвы.

Польза дождевых червей

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: