Por que respiramos? Os primeiros animais quase não precisavam de oxigênio do qual o sangue consiste.

O oxigênio é necessariamente incluído no assunto vivo. É improvável que possa ser substituído por sistemas vivos com algum outro elemento.

Mas, além do oxigênio, a quimodiência, a esmagadora maioria dos organismos necessitam em oxigênio molecular livre para a respiração.

O fato de que a respiração é usada precisamente oxigênio, e não outros gases, é explicado por suas propriedades: o oxigênio entra facilmente em compostos químicos com muitas substâncias, e essas reações são acompanhadas pela liberação de energia térmica. Às vezes, por exemplo, animais luminosos e bactérias também distinjam a energia leve. Não há outra substância que, entrando na reação com as substâncias do corpo, garantiria a liberação de grandes quantidades de energia.

A atmosfera de oxigênio especialmente precisa de animais superiores. Aves e mamíferos terrestres não podem viver sem nem alguns minutos. Mamíferos aquáticos, adaptados a uma longa estadia debaixo de água (de 15 minutos a 1 hora e 45 minutos), na verdade usam não menos, pois criam um estoque de ar nos pulmões.

Assim, nos planetas, cuja atmosfera é privada ou contém pouco oxigênio, é improvável que seja criaturas semelhantes aos animais da terra. No entanto, não prolongaremos a questão e veremos se pode haver uma vida sem oxigênio atmosférico ou com menor quantidade.

De acordo com um número de cientistas, o oxigênio na atmosfera da Terra parecia como resultado da vida das plantas verdes. Aparentemente, quando a vida no nosso planeta só nasceu, não havia oxigênio em sua atmosfera. Os primeiros organismos de que plantas surgiram subsequentemente, não precisavam de oxigênio livre, eles eram anaeróbicos. As plantas verdes primárias, obviamente, também não tinham uma função respiratória. Este processo surgiu apenas no próximo nível de evolução.

Entre os organismos modernos, também há muitos anaeróbicos. Estas são algumas bactérias, leveduras. Eles não respiram oxigênio e recebem energia da oxidação de várias substâncias. Isso é "respiração sem bois" ou fermentação. Existem tipos de micróbios para os quais oxigênio venenoso e causa a morte; Há aqueles que podem viver sem oxigênio, mas quando é, use-o para respirar, andando junto com a fermentação.

Em plantas verdes e animais inferiores, a atitude em relação ao oxigênio também é extremamente diversificada. Todas as plantas verdes respiram, mas oscilações da quantidade de oxigênio no meio ambiente não têm um efeito perceptível sobre a intensidade da respiração. Somente com uma diminuição no seu conteúdo na atmosfera para 2-1% (10-20 vezes menos que a norma), a intensidade respiratória da maioria das espécies de plantas é reduzida. Ao mesmo tempo, a câmbio anaeróbia começa, à custa da qual a planta pode viver por algum tempo e com a completa ausência de oxigênio

A necessidade de oxigênio em plantas aquáticas é ainda menor, já que a água geralmente contém significativamente menos oxigênio do que a atmosfera. Na água, alguns reservatórios de oxigênio acabam por ser 2000 vezes menos do que no ar.

Finalmente, alguns novos estudos mostram que nos tecidos internos da planta, a composição do ambiente de gás é muitas vezes privada de mesmo similaridade remota com a composição de ar habitual, a respiração aqui é próxima do anaeróbico entre os animais, muitos invertebrados simples e multicelulares Viva também e multiplique com uma quantidade insignificante de oxigênio e mesmo com sua ausência. Dezenas de espécies e infusórios, ameebs e flagelas vivendo em oxigênio quase privado, em águas residuais, em lagos em pé, são constantemente essencialmente em condições anaeróbicas, a maioria deles pode Viva na presença de oxigênio, mas do meio rico em oxigênio, seus outros organismos.

Com conteúdo insignificante ou mesmo com a ausência de oxigênio no meio ambiente, alguns vermes redondos podem viver no meio, tipos de crustáceos (por exemplo, fracamente) e moluscos lamelares, mesmo entre os insetos, há formas de água que vivem com falta de ou Na ausência de oxigênio na água, por exemplo, as larvas de um tipo de besouro (Donacia), Khaironomus Thummi Mosquito e outro desenvolvimento de larvas Chironom podem caminhar até a água em água contendo 0,3 mg de oxigênio por litro, ou seja, 1000 vezes menos do que no ar convencional

Todos os vertebrados mais altos precisam de oxigênio para respirar, mas também em suas células individuais do corpo podem mudar temporariamente para a troca anaeróbica, e algumas células teciduais precisam de uma pequena quantidade de oxigênio essencialmente apenas as células do sistema nervoso central de animais vertebrados são muito sensíveis a a falta de oxigênio.

A necessidade de oxigênio em humanos e animais mais altos também flutua dependendo da adaptação a um ou outro ambiente.

Ovelhas, familiares às condições da montanha, sente-se normalmente a uma altitude de 4000 m, onde o oxigênio é 35-40% inferior ao nível do mar.

Sobre, 6000 m acima do nível do mar encontra-se a maior fronteira da vida para a maioria dos animais. Em uma altura tão grande, há apenas alguns tipos de roedores e aves miseráveis. Mas é improvável que apenas uma atmosfera rarefeita e a falta de oxigênio impeça mais suas vidas. Eles interferem no desenvolvimento da vida aqui, é claro, baixas temperaturas e eterno gelo, falta de solo e alimentos vegetais, ventos fortes, etc.

Para uma pessoa adaptada à vida na planície, uma diminuição da pressão e quantidade de oxigênio causa distúrbios pesados \u200b\u200b- uma doença da montanha. No entanto, após um treinamento especial, uma pessoa pode subir e passar algum tempo a uma altitude de 7000-8000 m. Nas alturas do Tibete e em Andes (a uma altitude de 5300 m) existem assentamentos humanos permanentes mostrando que uma pessoa pode Adaptar-se a metade do oxigênio na atmosfera em comparação com um menor com o que está disponível no nível do mar.

Nestas pessoas, todos os tecidos do corpo são muito mais vigorosamente absorvidos oxigênio, aumentaram o conteúdo da hemoglobina e a capacidade de oxigênio do sangue.

Em experimentos de animais, verifica-se que com a aclimatação nas condições da montanha no corpo existe uma "luta" enérgica para a entrega do oxigênio no tecido. As células começam a usar mais plenamente oxigênio devido a um aumento na atividade de enzimas oxidativas. Além disso, o tecido se torna correndo para a falta de oxigênio e pode até ir a um tipo de respiração anaeróbica.

No laboratório, estudos foram realizados em insetos, descobriu-se que em espécies de insetos que vivem no nível do mar, onde a pressão é de cerca de 760 mm Mercury Post, o trabalho do coração pára a uma pressão de 25-20 mm pilar de mercúrio que eles ainda pode viver se o oxigênio será 30 vezes menos do que na atmosfera, mas espécies muito mais estáveis \u200b\u200bque vivem nas montanhas a uma altitude de 1000 m. A pulsação do coração ainda era observada a uma pressão de 15 mm de mercúrio em insetos ainda mais Alturas (3200 m), o coração parou apenas a uma pressão de 5 mm pilar de mercúrio. Com este raro da atmosfera, que existe uma altitude de 100-200 km do chão.

Então, a capacidade de viver com a falta de oxigênio nos organismos da Terra é grande o suficiente. Mas, ao mesmo tempo, a maioria deles diminui drasticamente a atividade. Não se dirigir para a discussão da questão da vida fora da Terra, ainda apontamos que, por exemplo, em Marte, a necessidade de organismos em oxigênio, com a mesma energia da atividade vital, pode ser menor do que Terra. O fato é que, como resultado de tamanhos menores e uma menor densidade de Marte, a força da gravidade é quase 3 vezes menos do que na terra, e para o trabalho dos órgãos exigirá significativamente menos energia obtida pela respiração. Além disso, a baixas temperaturas do tecido de tecido e as células estão saturadas com oxigênio com uma quantidade menor no meio.

É conhecido finalmente que as células de organismos são capazes de acumular e usar elementos na natureza em quantidades extremamente pequenas no estado disperso. Portanto, não será surpreendente se com uma pequena quantidade de oxigênio no meio em organismos, haverá várias adaptações para a vedação de oxigênio.

Assim, se nos planetas disponíveis para o nosso estudo, o oxigênio é tão pequeno que não é possível detectar do solo com a ajuda de análise espectral, essa não é uma razão para negar a possibilidade de vida sobre eles. Claro, uma pequena quantidade de oxigênio coloca as fronteiras pela existência de animais como o nosso vertebrado, com seu alto nível de metabolismo e maior atividade nervosa. Mas outros organismos estruturais podem existir.

O julgamento do que pode ser a vida com uma pequena quantidade de oxigênio, não é necessário simplificar. Se fosse possível estabelecer que nas ex-épocas na atmosfera de Mars oxigênio de origem biogênica, havia mais do que agora, então seria necessário assumir que a vida em Marte tornou-se mais pobre, mas ao mesmo tempo alguns altamente especializados Formulários podem ocorrer.

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1. Em todas as folhas há veias. Quais estruturas são formadas? Qual é o seu papel no transporte de substâncias na planta?

As veias são formadas por vigas fibrosas vasculares, que permeiam toda a planta, conectando as partes - disparos, raízes, flores e frutas. Sua base é tecidos condutores que realizam substâncias em movimento ativas e mecânica. Substâncias de água e minerais dissolvidas nele são movidas em uma planta das raízes para as partes acima do solo de acordo com os vasos de madeira, e substâncias orgânicas - sobre os tubos em forma de cruz de folhas para outras partes da planta para outras partes da planta .

Além do tecido condutor, um tecido mecânico inclui um tecido mecânico: fibras que dão à força da placa e à elasticidade da placa.

2. Qual é o papel de um sistema circulatório?

Sangue espalha nutrientes e oxigênio no corpo, torna o dióxido de carbono e outros produtos de decaimento. Assim, o sangue realiza uma função respiratória. Os glóbulos brancos executam uma função protetora: eles destroem os microrganismos patogênicos que caíram no corpo.

3. O que o sangue consiste?

O sangue consiste em um líquido incolor - plasma e glóbulos. Quebra as glóbulos vermelhos e brancos. Os glóbulos vermelhos dão sangue vermelho, pois incluem uma substância especial - um pigmento de hemoglobina.

4. Ofereça esquemas simples de sistemas sanguíneos fechados e desbloqueados. Especifique o coração, os vasos sanguíneos e a cavidade.

Esquema de um sistema sanguíneo não suave

5. Convide a experiência provando o movimento de substâncias pelo corpo.

Nós provamos que substâncias estão se movendo no corpo sobre o exemplo da planta. Vamos colocar na água, matizada com tinta vermelha, uma jovem escapada de qualquer árvore. Depois de 2-4 dias, puxando a fuga da água, nós derretimos tinta e cortamos um pedaço do fundo. Considere primeiro a fatia transversal de fuga. No corte, é claro que a madeira foi pintada de vermelho.

Em seguida, cortamos ao longo da parte restante da fuga. Listras vermelhas apareceram em lugares de embarcações coloridas, que fazem parte da madeira.

6. Jardineiros espalham algumas plantas com raminhos de corte. Eles plantam raminhos no chão e são cobertos com um banco até completar o enraizamento. Explicar o valor do banco.

Sob o jarro é formado devido à alta humidade permanente de evaporação. Portanto, a planta evapora menos umidade e não inicia.

7. Por que as flores cortadas mais cedo ou mais tarde murcam? Como posso evitá-los em breve murchar? Faça uma modulação de veículos de substâncias em cores cortadas.

Cortar flores não são uma planta completa, já que removeram o sistema de cavalos, que proporcionava absorção adequada (concebida por natureza) de água e substâncias minerais, bem como parte das folhas que proporcionaram fotossíntese.

Filts a flor principalmente porque em uma planta cortada, a flor em conexão com a evaporação aprimorada não é umidade suficiente. Começa a partir do momento de corte e especialmente quando a flor e as folhas são longas sem água, têm uma grande superfície de evaporação (corte lilás, cortada hortênsia). Muitas estufas cortadas são difíceis de suportar a diferença de temperatura e umidade do lugar onde cresceram, com secura e calor de salas residenciais.

Mas a flor pode desaparecer, ou idade, esse processo é natural e irreversível.

Para evitar murchar e estender a vida de cores, um buquê de flores deve estar em um pacote especial que serve para proteger contra esmagamento, penetração de raios de sol, calor aquático. Na rua, o buquê é preferencialmente carregando com flores para baixo (a umidade sempre para o tempo de transferência de cores virá diretamente para os botões).

Uma das principais razões para murchar de cores em um vaso é reduzir o conteúdo de açúcares nos tecidos e desidratação da planta. Acontece mais frequentemente devido ao bloqueio dos navios por bolhas de ar. Para evitar isso, o fim do caule é abaixado na água e faz um corte oblíquo com uma faca afiada ou um secateur. Depois disso, a flor não é mais removida da água. Se tal necessidade surgir, a operação é repetida novamente.

Antes de colocar flores cortadas na água, remova todas as folhas inferiores das caules, e as rosas também são espigas. Isso reduzirá a evaporação da umidade e impede o rápido desenvolvimento de bactérias na água.

8. Qual é o papel dos pêlos de raízes? Qual é a pressão da raiz?

A água entra na planta através de pêlos de raízes. Malismo coberto com o solo de perto, eles sugam água com substâncias minerais dissolvidas nele.

A pressão da raiz é a força que causa o movimento unilateral da água das raízes para os brotos.

9. Qual é o valor da evaporação da água por folhas?

Uma vez nas folhas, a água evapora-se da superfície das células e na forma de um par através do empoeirado vai para a atmosfera. Este processo fornece uma corrente crescente contínua da água na planta: dando água, as células da polpa da folha, como a bomba, começam a absorvê-lo dos vasos circundantes, onde a água vem no talo de raiz.

10. Na primavera, o jardineiro encontrou duas madeira danificada. Um rato danificou a casca em parte, outra lebre estava tendo um anel com um anel. Que árvore pode perecer?

Uma árvore pode morrer, cujas lebres foram perigosas com um anel. Como resultado, a camada interna do córtex será destruída, que é chamada de Lob. Ele move as soluções de substâncias orgânicas. Sem o seu afluxo de células, o dano abaixo morrerá.

Cambio encontra-se entre a casca e a madeira. Na primavera e no verão, o Cambio é vigorosamente dividido e, como resultado, as novas células de lubras são adiadas para a crosta e na direção da madeira - novas células de madeira. Portanto, a vida da árvore dependerá se Cambius está danificado.

Desafiou uma hipótese comum sobre a origem dos animais. O mais antigo deles não precisava esperar até que os oceanos fossem satisfeitos com oxigênio.

A opinião geralmente aceita afirma que a evolução dos animais impedia a falta de oxigênio na água. No entanto, as esponjas atuais que estão muito próximas do primeiro animal do planeta, perfeitamente se sentem quase com a ausência de oxigênio.

Aparentemente, os animais mais primitivos ainda eram habitados na água, nos quais ele quase não tinha esse precioso elemento. Em outras palavras, no início houve uma vida que criou oceanos modernos - oceanos saturados, e não vice-versa.

Daniel Mills da Universidade da Dinamarca do Sul e seus colegas têm algumas esponjas marinhas de Halichondria Panicea das águas saturadas de oxigênio do fiorde dinamarquês e colocou-as em um aquário, de onde o oxigênio foi gradualmente desencorajado. Mesmo quando o nível de oxigênio diminuiu 200 vezes em comparação com a atmosférica, as esponjas foram lançadas por cientistas por dez dias. Se as esponjas modernas podem viver com tanta oxigênio, então os primeiros animais também podem, por que não?

Todos os organismos vivos são divididos em aerobs e anaeróbios, incluindo bactérias. Portanto, existem dois tipos de bactérias no corpo humano e em geral na natureza - aeróbico e anaeróbico. Aerobes deve receber oxigênioviver, enquanto que Ele não é necessário ou não é necessário. E aqueles e outros tipos de bactérias desempenham um papel importante no ecossistema, participando da decomposição de resíduos orgânicos. Mas entre os anaerobes, há muitas espécies que são capazes de causar problemas de saúde em humanos e animais.

Pessoas e animais, bem como a maioria dos cogumelos, etc. - todos os aerobes obrigatórios que precisam respirar e inalar oxigênio para sobreviver.

Bactérias anaeróbicas, por sua vez, são divididas em:

  • opcional (condicional) - Precisa de oxigênio para um desenvolvimento mais eficiente, mas pode ser sem ele;
  • bond (Obrigatório) - Oxigênio para eles é fatal e mata depois de algum tempo (depende da espécie).

Bactérias anaeróbicas são capazes de viver em lugares onde pouco oxigênio, como a cavidade da boca humana, intestinos. Muitos deles causam doenças naquelas áreas do corpo humano, onde menos oxigênio, - garganta, boca, intestino, orelha média, feridas (gangrenes e abscessos), dentro da acne, etc. Além disso, existem tipos úteis de ajudar a digestão.

Bactérias aeróbicas, em comparação com a anaeróbia, usam o2 para respiração celular. A respiração anaeróbica significa um ciclo de energia com menos eficiência para a produção de energia. A respiração aeróbica é a energia secretada por um processo complexo quando O2 e a glicose são metabolizados juntos dentro das células mitocondriais.

Com um esforço físico grave, o corpo humano pode experimentar o jejum de oxigênio. Isso causa uma mudança ao metabolismo anaeróbico em músculos esqueléticos, no processo de que os cristais de ácido láctico são produzidos nos músculos, uma vez que os carboidratos não são completamente divididos. Depois disso, os músculos começaram a root (Crepe) e estão sendo tratados massageando a área para acelerar a dissolução dos cristais e os naturalmente lavados pelo seu fluxo sanguíneo ao longo do tempo.

As bactérias anaeróbicas e aeróbicas estão desenvolvendo e multiplicadas com fermentação - no processo de decomposição de substâncias orgânicas com enzimas. Neste caso, as bactérias aeróbicas usam oxigênio presente no ar para o metabolismo energético, em comparação com as bactérias anaeróbias, que não precisam de oxigênio do ar para isso.

Isso pode ser entendido conduzindo um experimento para identificar o tipo, crescendo bactérias aeróbicas e anaeróbias na cultura líquida. As bactérias aeróbicas se reúnem de cima para respirar mais oxigênio e sobreviver, enquanto anaeróbia - preferirão subir no fundo para evitar oxigênio.

Quase todos os animais e as pessoas são auróbios obrigatórios para os quais é necessário oxigênio para respirar, enquanto o Staphylococci na boca é um exemplo de anaerobes opcionais. As células humanas separadas também são anaerobes opcionais: eles mudaram para a fermentação do ácido láctico se o oxigênio não estiver disponível.

Breve comparação de bactérias aeróbicas e anaeróbias

  1. Bactérias aeróbicas usam oxigênio para permanecer vivo.
    As bactérias anaeróbicas precisam de quantidade mínima de oxigênio ou em geral morrer em sua presença (dependendo da espécie) e, portanto, evitam O2.
  2. Muitas espécies entre essas e outros tipos de bactérias desempenham um papel importante no ecossistema, participando da decomposição de substâncias orgânicas - são os parentes. Mas cogumelos a este respeito são mais importantes.
  3. As bactérias anaeróbias são a causa de várias doenças de várias doenças, da dor na garganta ao botulismo, no tétano e aos outros.
  4. Mas entre as bactérias anaeróbias, há também aquelas que elas se beneficiam, por exemplo, açúcares vegetais clivados nos intestinos para humanos.