Краткое содержание: Параграф § 7 / Биология 8 класс

Общее значение и суть дыхания

Дыхание — это совокупность жизненных процессов, необходимых для получения энергии. Для этого организм потребляет кислород, который окисляет органические вещества, при этом выделяя углекислый газ и воду. Это ключевая функция, обеспечивающая поступление кислорода в организм, его использование для биологического окисления, высвобождение энергии и удаление углекислого газа.

Дыхание также включает газообмен — процесс проникновения кислорода из внешней среды в организм и выведение углекислого газа наружу. Движущей силой газообмена является диффузия молекул, которая стремится выровнять концентрации газов внутри и снаружи тела животного.

Разнообразие органов дыхания у животных

Способы дыхания различаются в зависимости от среды обитания и уровня организации животного:

• Дыхание через поверхность тела: Этот примитивный способ характерен для одноклеточных животных (таких как амёбы), а также некоторых многоклеточных, например, морских кольчатых червей. Кислород и углекислый газ проникают через клеточную мембрану или покровы тела, следуя градиенту концентрации.
• Дыхание в водной среде: У большинства крупных водных многоклеточных животных газообмен осуществляется специализированными органами — жабрами. Жабры представляют собой тонкие, сильно разветвленные выросты или лепестки, пронизанные густой сетью кровеносных сосудов. Вода циркулирует, омывая жабры, и кислород из воды поступает в кровь, а углекислый газ удаляется наружу. Примеры: рыбы, моллюски, личинки земноводных.
• Трахейное дыхание (наземная среда): Этот тип дыхания характерен для большинства наземных беспозвоночных, в первую очередь насекомых. Кислород поступает в тело через систему разветвленных трубочек — трахей, которые открываются наружу дыхальцами. Трахеи напрямую доставляют кислород к органам и тканям, минуя кровеносную систему для газообмена. Это очень эффективный способ в воздушной среде, где кислорода достаточно.
• Лёгочное дыхание (наземная среда): Характерно для большинства наземных позвоночных (земноводные, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). Лёгкие представляют собой органы воздушного дыхания в виде мешков или полостей, внутренняя поверхность которых пронизана густой сетью кровеносных сосудов и значительно увеличена (например, с помощью легочных перегородок или альвеол). Вдох и выдох обеспечиваются специальными дыхательными движениями (мышцами брюшка, грудной клетки).

Особенности лёгочного дыхания у позвоночных

• Земноводные: Имеют относительно простые, мешковидные лёгкие с небольшим количеством перегородок. Газообмен дополняется кожным дыханием, так как их кожа тонкая, влажная и обильно снабжена кровеносными сосудами.
• Пресмыкающиеся: Дышат только лёгкими, которые более сложно устроены, чем у земноводных.
• Птицы: Имеют уникальную, очень эффективную дыхательную систему. В дополнение к лёгким, у них есть воздушные мешки, которые не участвуют в газообмене, но обеспечивают непрерывную вентиляцию лёгких и «двойное дыхание» — кислород поступает в кровь как при вдохе, так и при выдохе.
• Млекопитающие: Обладают наиболее развитой дыхательной системой. Их лёгкие состоят из множества мельчайших пузырьков — альвеол, что многократно увеличивает газообменную поверхность. Дыхательные пути включают трахею и бронхи.

Эволюция дыхательной системы животных шла по пути увеличения поверхности газообмена и развития специализированных органов для более эффективного получения кислорода из окружающей среды, будь то вода или воздух.

Основные понятия:

• Дыхание: Комплекс процессов для получения энергии путём окисления органических веществ кислородом, сопровождающийся удалением углекислого газа.
• Газообмен: Обмен газами (кислород, углекислый газ) между организмом и внешней средой; основан на диффузии.
• Жабры: Органы водного дыхания у рыб, моллюсков и некоторых других водных животных; представляют собой выросты с множеством кровеносных сосудов.
• Трахеи: Система трубочек, органы воздушного дыхания у насекомых; доставляют кислород непосредственно к тканям.
• Лёгкие: Органы воздушного дыхания у наземных позвоночных; мешковидные или губчатые органы с сетью кровеносных сосудов.
• Альвеолы: Мельчайшие лёгочные пузырьки у млекопитающих, значительно увеличивающие площадь газообмена.
• Воздушные мешки: Часть дыхательной системы птиц; не участвуют в газообмене, но обеспечивают вентиляцию лёгких и «двойное дыхание».

Ключевые факты:

• Одноклеточные дышат всей поверхностью тела.
• У рыб вода омывает жабры, обеспечивая встречный ток для эффективного газообмена.
• В воздушной среде главным условием устойчивого газообмена является предотвращение высыхания дыхательной поверхности.
• Земноводные дышат и лёгкими, и кожей.
• Млекопитающие обладают самой развитой системой лёгких с альвеолами.