Prečo dýchame? Prvé zvieratá takmer nepotrebovali kyslík, z ktorých tvoria krv.

Kyslík je nevyhnutne zahrnutý v životnej hmici. Je nepravdepodobné, že by mohol byť nahradený živými systémami s iným prvkom.

Okrem kyslíka, chemicky, prevažná väčšina organizmov potrebuje vo voľnom molekulárnom kyslíku na dýchanie.

Skutočnosť, že v dýchaní sa používa presne kyslík, a nie iné plyny, je vysvetlené svojimi vlastnosťami: kyslík ľahko vstupuje do chemických zlúčenín s mnohými látkami a tieto reakcie sú sprevádzané uvoľňovaním tepelnej energie. Niekedy napríklad svetelné zvieratá a baktérie odlišujú aj svetelnú energiu. Neexistuje žiadna iná taká látka, že vstupuje do reakcie s látkami tela, by zabezpečilo uvoľňovanie takýchto veľkých množstiev energie.

Atmosféra kyslíka je obzvlášť potreba špičkových zvierat. Vtáky a pôda cicavce nemôžu žiť bez pár minút. Vodné cicavce, prispôsobené dlhodobému pobytu pod vodou (od 15 minút do 1 hodiny a 45 minút), skutočne ho používajú menej, pretože vytvárajú zásoby vzduchu v pľúcach.

Tak, na planétach, ktorých atmosféra je zbavená alebo obsahuje malý kyslík, je nepravdepodobné, že by boli tvory podobné zvieratám Zeme. Nebudeme však predĺžiť otázku a zistime, či môže byť život bez atmosférického kyslíka vôbec alebo s menším množstvom.

Podľa viacerých vedcov sa v dôsledku života zelených rastlín objavil kyslík v atmosfére Zeme. Zdá sa, že keď sa život na našej planéte narodil, nebol v jeho atmosfére žiadny kyslík. Prvé organizmy, z ktorých sa rastliny následne objavili, nepotrebovali voľný kyslík, boli anaeróbne. Primárne zelené rastliny tiež nemali respiračnú funkciu. Tento proces vznikol len na ďalšej úrovni evolúcie.

Medzi modernými organizmami existuje aj mnoho anaeróbnych. Toto sú niektoré baktérie, kvasinky. Nevdychujú kyslík a získajú energiu z oxidácie rôznych látok. Toto je "oxidové dýchanie" alebo fermentácia. Existujú typy mikróbov, pre ktoré jedovatý kyslík a spôsobuje smrť; Tam sú tie, ktoré môžu žiť bez kyslíka, ale keď je, použite ho na dýchanie, prechádzky spolu s fermentáciou.

V zelených rastlinách a nižších zvieratách je postoj k kyslíku extrémne rôznorodý. Všetky zelené rastliny dýchajú, ale oscilácie množstva kyslíka v životnom prostredí nemajú výrazný vplyv na intenzitu dýchania. Len s poklesom jeho obsahu v atmosfére na 2-1% (10-20 krát menej ako normou) sa znižuje intenzita dýchacích ciest väčšiny druhov rastlín. Zároveň začína anaeróbna výmena, na úkor, z ktorých môže rastlina už nejakú dobu žiť a s úplnou absenciou kyslíka

Potreba kyslíka vo vodných rastlinách je ešte menej, pretože voda zvyčajne obsahuje podstatne menej kyslíka ako atmosféra. Vo vode sa niektoré zásobníky kyslíka vykazujú, že 2000 krát menej ako vo vzduchu.

Nakoniec, niektoré nové štúdie ukazujú, že vo vnútorných tkanivách rastliny je zloženie plynového prostredia často zbavené aj vzdialenej podobnosti s obvyklým kompozíciou vzduchu, dych tu je blízko anaeróbne medzi zvieratami, mnohými najjednoduchšími a multikulovými bezstavovcami Tiež žiť a množiť sa s nevýznamným množstvom kyslíka a dokonca aj desiatky druhov a infúzií, amoebs a bičíkov žijúcich v takmer znevýhodení kyslíka YLAH, v odpadovej vode, v stálych jazerách, sú neustále v podstate v anaeróbnych podmienkach, väčšina z nich môže žiť v prítomnosti kyslíka, ale z média bohatého na kyslík, ich mimo iných organizmov.

S nevýznamným obsahom alebo dokonca s absenciou kyslíka v životnom prostredí, niektoré kruhové červy môžu žiť v médiu, typy kôrovcov (napríklad slabo) a lamelových mäkkýšov, dokonca aj medzi hmyzom, existujú vodné formy, ktoré žijú s nedostatkom alebo V neprítomnosti kyslíka vo vode, napríklad larvy jedného typu chrobáka (Donacia), Khairomus Thummi komárom a ďalším vývojom chirómových lariev môžu chodiť do vody vo vode obsahujúcom 0,3 mg kyslíka na liter, tj 1000-krát menej ako v konvenčnom vzduchu

Všetky vyššie stavovce potrebujú kyslík na dýchanie, ale aj v ich jednotlivých bunkách tela sa môžu dočasne prepnúť na anaeróbnu výmenu a niektoré tkanivové bunky potrebujú malé množstvo kyslíka v podstate len bunky centrálneho nervového systému stavovcových zvierat sú veľmi citlivé nedostatok kyslíka.

Potreba kyslíka u ľudí a vyšších zvierat tiež kolíše v závislosti od prispôsobenia na jedno alebo iné prostredie.

Ovce, oboznámené s horskými podmienkami, zvyčajne sa cítia v nadmorskej výške 4000 m, kde kyslík je 35-40% menej ako na úrovni mora.

Asi, 6000 m nad morom leží najvyšší hranica života pre väčšinu zvierat. V takej veľkej výške existuje len niekoľko typov mizerných hlodavcov a vtákov. Je však nepravdepodobné, že len zriedkavá atmosféra a nedostatok kyslíka bráni ich životy ešte viac. Zasahujú do vývoja života, samozrejme, nízke teploty a večný ľad, nedostatok pôdnej a zeleninovej potraviny, silné vetry atď.

Pre osobu prispôsobenú životu na rovine, zníženie tlaku a množstva kyslíka spôsobuje ťažké poruchy - horské ochorenie. Avšak po špeciálnom tréningu môže človek zvýšiť a stráviť nejaký čas v nadmorskej výške 7000-8000 m. Na výškach Tibetu a v Andách (v nadmorskej výške 5300 m) existujú trvalé ľudské osadnice, ktoré dokážu Prispôsobte sa na polovicu kyslíka v atmosfére v porovnaní s menšou s ten, ktorá je k dispozícii na úrovni mora.

V týchto ľuďoch sú všetky telesné tkanivá oveľa intenzívnejšie absorbované kyslík, zvýšili obsah hemoglobínu a kapacity kyslíka krvi.

V experimentoch na zvieratách sa zistilo, že s aklimatizáciou v horských podmienkach v tele je energetický "boj" na dodanie kyslíka v tkanive. Bunky začínajú plne používaniu kyslíka v dôsledku zvýšenia aktivity oxidačných enzýmov. Okrem toho sa tkanivo ponáhľa k nedostatku kyslíka a dokonca môže ísť do anaeróbneho typu dýchania.

V laboratóriu sa uskutočnili štúdie na hmyz, ukázalo sa, že v druhov hmyzu žijúceho na úrovni mora, kde je tlak asi 760 mm ortuťový post, práca srdca sa zastaví pri tlaku 25-20 mm ortuti piliera môže stále žiť, ak bude kyslík 30-krát nižší ako v atmosfére, ale oveľa stabilnejšie druhy žijúce v horách v nadmorskej výške 1000 m. Plusovanie srdca bola stále pozorovaná pri tlaku 15 mm ortuťovej stĺpika v hmyzu hmyzu ešte vyšší Heights (3200 m), srdce sa zastavilo len pri tlaku 5 mm piliera ortuti. S týmto rarellionom atmosféry, ktorá existuje o nadmorskej výške 100-200 km od zeme.

Takže schopnosť žiť s nedostatkom kyslíka v organizmoch Zeme je dostatočne veľká. Ale zároveň väčšina z nich dramaticky znižuje aktivitu. Nevyberajte dopredu a bez toho, aby ste sa dostali do diskusie o otázke života mimo Zeme, stále poukazujeme na to, že napríklad na Marse, potreba organizmov v kyslíku, s rovnakou energiou životne dôležitých aktivít, môže byť menšia ako na Zem. Faktom je, že v dôsledku menších veľkostí a menšej hustoty Marsu je sila gravitácie je takmer 3-krát nižšia ako na Zemi, a pre prácu orgánov si bude vyžadovať výrazne menej energie získané dýchaním. Okrem toho pri nízkych teplotách tkaniny média a bunky nasýtené kyslíkom s menším množstvom v médiu.

Nakoniec je známe, že bunky organizmov sú schopné akumulovať a používať prvky v prírode v extrémne malých množstvách v rozptýlenom stave. Preto nebude prekvapujúce, ak s malým množstvom kyslíka v médiu v organizmoch budú rôzne úpravy tesnenia kyslíka.

Takže, ak na planétach, ktoré sú k dispozícii našej štúdii, kyslík je tak malý, že nie je možné zistiť od zeme s pomocou spektrálnej analýzy, to nie je dôvod odmietnuť možnosť života na nich. Samozrejme, malé množstvo kyslíka kladie hraniciach pre existenciu zvierat, ako je naše stavovce, s ich vysokou úrovňou energie metabolizmu a vyššou nervóznou aktivitou. Môžu existovať iné štrukturálne organizmy.

Rozsudok o tom, čo môže byť život s malým množstvom kyslíka, nie je potrebné zjednodušiť. Ak by bolo možné preukázať, že v bývalých epochoch v atmosfére kyslíka z biogénového pôvodu bolo viac ako teraz, potom by bolo potrebné predpokladať, že život na Marse sa stal chudobnejšími, ale zároveň niekoľko vysoko špecializovaných by mohli nastať.

Ak ste našli chybu, vyberte textový fragment a kliknite na tlačidlo CTRL + ENTER..

1. Vo všetkých listoch sú žily. Z akých štruktúr sa vytvárajú? Aká je ich úloha pri preprave látok na rastline?

Žily sú tvorené vaskulárnymi vláknitými lúčmi, ktoré prenikajú celú rastlinu, spájajúc ju diely - výhonky, korene, kvety a ovocie. Ich základňou je vodivé tkanivá, ktoré vykonávajú aktívne pohyblivé látky a mechanické. Voda a minerálne látky rozpustené v nej sa pohybujú do rastliny z koreňov do vyššieho podzemných častí podľa ciev dreva a organických látok - na krížových trubkách chudého z listov do iných častí rastliny .

Okrem vodivých tkanív, mechanická tkanina obsahuje mechanickú tkaninu: vlákna, ktoré poskytujú pevnosť s pevnou doskou a elasticitu.

2. Aká je úloha obehového systému?

Krv šíri živiny a kyslík v tele, robí oxid uhličitý a iné produkty rozpadu. Blood teda vykonáva respiračnú funkciu. Biele krvinky Vykonávajú ochrannú funkciu: zničia patogénne mikroorganizmy, ktoré spadli do tela.

3. Čo pozostáva z krvi?

Krv sa skladá z bezfarebnej kvapalnej plazmy a krviniek. Prestávky červených a bielych krviniek. Červené krvinky poskytujú krv červeno, pretože zahŕňajú špeciálnu látku - hemoglobínový pigment.

4. Ponúknite jednoduché schémy uzavretých a odomknutých krvných systémov. Určite srdce, krvné cievy a dutinu.

Schéma neblokovaného krvného systému

5. Pozvite skúsenosti preukazujúce pohyb látok podľa tela.

Dokážeme, že látky sa pohybujú v tele na príklad závodu. Vložíme do vody, tónovaný červeným atramentom, mladý útek akéhokoľvek stromu. Po 2-4 dňoch, vytiahnutie úniku z vody, roztopíme atrament z nej a narežte kus dna. Zvážte najprv priečny plátok úteku. Na strihu je zrejmé, že drevo bolo natreté červeno.

Potom sme rezali pozdĺž zostávajúcej časti úteku. Červené pruhy sa objavili v miestach farebných ciev, ktoré sú súčasťou dreva.

6. Záhradníci šíria niektoré rastliny s rezanými vetvičkami. Zastávajú vetvičky v zemi a sú pokryté bankou až do úplného zakorenenia. Vysvetlite hodnotu banky.

Pod nádobou je vytvorená v dôsledku odparovania vysokej trvalej vlhkosti. Z tohto dôvodu sa rastlina odparuje menej vlhkosti a nezačína.

7. Prečo sú rezané kvety skôr alebo neskôr? Ako im môžem brániť čoskoro? Urobte moduláciu vozidiel látok v rezaných farbách.

Rezané kvety nie sú plnohodnotným rastlinou, pretože odstránili konský systém, ktorý za predpokladu, že dostatočné (prírodné koncipiete) absorpciu vody a minerálnych látok, ako aj časť listov, ktoré poskytli fotosyntézu.

Fills kvety hlavne preto, že v rezanej rastline, kvet v súvislosti s vylepšeným odparovaním nie je dostatok vlhkosti. Začína od okamihu rezania a najmä keď kvety a listy sú dlhé bez vody, majú veľký povrch odparovania (rezané lilac, rezané hydrangea). Mnohé zrezané skleníky je ťažké vydržať teplotný rozdiel a vlhkosť miesta, kde pestuje, sucho a teplo obytných priestorov.

Ale kvet môže fondovať, alebo vek, tento proces je prirodzený a nezvratný.

Aby ste sa vyhli vädnutiu a rozšíriť život farieb, by mala byť kytica kvetov by mala byť v špeciálnom balíku, ktorá slúži na ochranu pred rozdrvením, penetráciou slnečných lúčov, tepla. Na ulici je kytice s výhodou nesúci kvety nadol (vlhkosť vždy po dobu prevodu farieb príde priamo na púčiky).

Jedným z hlavných dôvodov pre snímanie farieb vo váze je znížiť obsah cukrov v tkanivách a dehydratácii rastliny. Stáva sa to najčastejšie kvôli bloku plavidiel vzduchovými bublinami. Aby sa tomu zabránilo, koniec drieku sa zníži do vody a vytvorí šikmý rez ostrým nožom alebo secateur. Potom sa kvetom už neodstráni z vody. Ak sa táto potreba objaví, operácia sa opäť opakuje.

Pred uvedením rezaných kvetov do vody odstráňte všetky spodné listy z stoniek a ruže sú tiež hrotmi. Tým sa zníži odparovanie vlhkosti a zabraňuje rýchlemu rozvoju baktérií vo vode.

8. Aká je úloha koreňových vlasov? Čo je tlak koreňa?

Voda vstupuje do závodu cez koreňové chlpy. Malizmus pokrytý pôdou úzko, nasávajú vodu s minerálnymi látkami rozpustenými v ňom.

Koreňový tlak je sila, ktorá spôsobuje jednostranný pohyb vody z koreňov do výhonkov.

9. Aká je hodnota odparovania vody odpavami?

Akonáhle sa v listoch, voda sa odparuje z povrchu buniek a vo forme páru cez prašné prechádza do atmosféry. Tento proces poskytuje nepretržitý vzostupný prúd vody na rastline: dáva vodu, bunky buničiny listu, ako čerpadlo, začnú absorbovať z okolitých ciev, kde voda príde na koreňové stopky.

10. Na jar bol záhradník našiel dve poškodené drevo. Jedna myš poškodila kôru čiastočne, ďalší zajac mal prsteň s krúžkom. Aký strom môže zahynúť?

Môže zomrieť strom, ktorého zajace boli nebezpečné s krúžkom. V dôsledku toho bude zničená vnútorná vrstva kortexu, ktorá sa nazýva LOB. Presunie roztoky organických látok. Bez ich prílevu buniek, poškodenie nižšie zomrie.

Kambium leží medzi kôranou a drevom. Na jar av lete je Cambius intenzívne rozdelený, a v dôsledku toho sa nové luza bunky odložia smerom k kôre a v smere dreva - nové drevené bunky. Preto život stromu bude závisieť od toho, či je Cambius poškodený.

Napadol spoločnú hypotézu o pôvode zvierat. Najstaršie z nich nemusel čakať, kým sa oceány spokojní s kyslíkom.

Všeobecne uznávané stanovisko uvádza, že vývoj zvierat zabránil nedostatku kyslíka vo vode. Avšak, súčasné špongie, ktoré sú veľmi blízke prvého zvieraťa planéty, dokonale sa cítia takmer s absenciou kyslíka.

Zdá sa, že najviac primitívne zvieratá boli stále obývané vo vode, v ktorom takmer nemal tento vzácny prvok. Inými slovami, najprv bol život, ktorý vytvoril moderné oceány-nasýtené oceány a nie naopak.

Daniel Mills z University of South Dánsko a jeho kolegovia dostali niekoľko morských špongov Halichondria Panicea z kyslík-nasýtených vôd Dánskeho Fjordu a umiestnili ich do akvária, odkiaľ sa postupne odradil kyslík. Aj keď sa hladina kyslíka znížila 200-krát v porovnaní s atmosférickými, špongiami boli spustené vedcami desať dní. Ak môžu byť moderné špongie žiť s toľko kyslíka, potom prvé zvieratá by tiež mohli, prečo nie?

Všetky živé organizmy sú rozdelené na aerobs a anaeróby vrátane baktérií. Preto existujú dva typy baktérií v ľudskom tele a vo všeobecnosti v prírode - aeróbne a anaeróbne. Aeróbne by mali dostať kyslíkžiť, zatiaľ čo Nie je potrebný vôbec alebo nie je potrebný. A tie a iné druhy baktérií zohrávajú dôležitú úlohu v ekosystéme, ktorá sa zúčastňuje rozkladu ekologického odpadu. Ale medzi anaeróbmi existuje mnoho druhov, ktoré sú schopné spôsobiť zdravotné problémy u ľudí a zvierat.

Ľudia a zvieratá, rovnako ako väčšina húb, atď. - všetky povinné aeróby, ktoré potrebujú dýchať a inhalovať kyslík na prežitie.

Anaeróbne baktérie sú rozdelené do:

  • voliteľné (podmienené) - Potrebujete kyslík pre efektívnejší rozvoj, ale môže byť bez nej;
  • bond (povinné) - kyslík pre nich je smrteľný a po určitom čase zabíja (závisí od druhov).

Anaeróbne baktérie sú schopné žiť v miestach, kde malý kyslík, ako je dutina ľudskej úst, črevá. Mnohí z nich spôsobujú choroby v tých oblastiach ľudského tela, kde menej kyslíka, - hrdlo, ústa, črevo, stredné ucho, rany (gangrény a abscesy), v akné, atď. Okrem toho existujú užitočné typy pomoci trávenia.

Aeróbne baktérie, v porovnaní s anaeróbnym, použili O2 pre bunkové dýchanie. Anaeróbne dýchanie znamená energetický cyklus s menšou účinnosťou pre výrobu energie. Aeróbne dýchanie je energia vylučovaná komplexným procesom, keď sa O2 a glukóza metabolizujú spolu vo vnútri mitochondriálnych buniek.

S ťažkou fyzickou námahou môže ľudské telo pociťovať pôst kyslíka. To spôsobuje prepínač na anaeróbny metabolizmus v kostrových svaloch, v procese, ktorého sa kryštály kyseliny mliečnej sú produkované vo svaloch, pretože sacharidy nie sú úplne rozdelené. Po tom, svaly neskôr začínajú root (krep) a sú liečení masírovaním plochy, aby sa zrýchlila rozpúšťanie kryštálov a prirodzene sa premyje tokom krvi.

Anaeróbne a aeróbne baktérie sa vyvíjajú a vynásobí fermentáciou - v procese rozkladu organických látok s enzýmmi. V tomto prípade aeróbne baktérie používajú kyslík prítomný vo vzduchu pre energetický metabolizmus, v porovnaní s anaeróbnymi baktériami, ktoré na to nepotrebujú kyslík zo vzduchu.

To možno pochopiť, že vykoná experiment na identifikáciu typu, rastúce aeróbne a anaeróbne baktérie v kvapalnej kultúre. Aeróbne baktérie sa zhromažďujú zhora, aby dýchali viac kyslíka a prežila, zatiaľ čo anaeróbne - bude skôr prísť na spodnej strane, aby sa zabránilo kyslíku.

Takmer všetky zvieratá a ľudia sú povinné aeróby, pre ktoré je kyslík potrebný na dýchanie, zatiaľ čo Staphylococci v ústach je príklad voliteľných anaeróbov. Samostatné ľudské bunky sú tiež voliteľné anaeróby: prepínali na fermentáciu kyseliny mliečnej, ak nie je kyslík k dispozícii.

Stručné porovnanie aeróbnych a anaeróbnych baktérií

  1. Aeróbne baktérie používajú kyslík, aby zostal nažive.
    Anaeróbne baktérie potrebujú minimálne množstvo kyslíka alebo vo všeobecnosti v jeho prítomnosti (v závislosti od druhov), a preto sa vyhnite O2.
  2. Mnohé druhy medzi tými a inými druhmi baktérií zohrávajú dôležitú úlohu v ekosystéme, pričom účasť na rozkladu organických látok - sú príbuzní. Ale huby v tomto ohľade sú dôležitejšie.
  3. Anaeróbne baktérie sú príčinou rôznych ochorení rôznych chorôb, od bolesti hrdla na botulizmus, tetanu a ďalšie.
  4. Ale medzi anaeróbnymi baktériami sú tiež tie, ktoré majú prospech, napríklad štiepené rastlinné cukry v črevách pre ľudí.