В многоклетъчните организми клетките от различни тъкани са отдалечени една от друга. Поради това те са разработили транспортна система, която осигурява газове и хранителни вещества до всички органи и тъкани.
Движение на веществата в растението
За да разберем как работи растителната транспортна система, ще проведем два експеримента.
Опит 1. Поставете издънки на топола (клен, върба) в съд с вода, оцветена с червено мастило. След два дни ще направим няколко надлъжни и напречни разреза на стъблото. Във всички разрези ще видим, че само дървото е оцветено. Кората и сърцевината останаха небоядисани. Това означава, че водата с разтворени вещества се издига през дървесината на стъблото, през съдовете.
Опит 2. Поставете две издънки в съд с вода и ги изложете на светлина. Преди това един от
отстранете пръстен от кора (широк 3 см) от тях, като отстъпите 8-10 см от края на издънката.След 3-4 седмици издънките ще развият допълнителни корени. При неповредена издънка се образуват корени в долния край. При издънка с пръстеновиден отрез допълнителните корени ще се развият над оголената част на стъблото. Под отрязания пръстен няма да има корени, тъй като с премахването на пръстена от кората повредихме ситовите тръби. Органичните вещества от листата, движейки се по флоема, достигат мястото на срязване и се натрупват тук. Това насърчава развитието на адвентивни корени.
По този начин опитът доказва, че органичните вещества се движат по кората на стъблото и ситовидните тръби на флоема. Те се придвижват до всички органи на растението - корени, подземни издънки, върхове на надземни издънки, цветове, плодове, семена.
Транспорт на вещества при животни
Точно както веществата се транспортират през проводната система на растението, кръвоносната система осигурява преноса на кислород и хранителни вещества до всички органи и тъкани на животните. Въглеродният диоксид и вредните вещества навлизат в кръвта от тъканите. Кръвта се освобождава от въглероден диоксид в дихателните органи и от вредни вещества в отделителните органи.
Основният орган на кръвоносната система, осигуряващ нейната транспортна функция, е сърцето. Той играе ролята на помпа, която осигурява кръвообращението. Сърцето изпомпва кръв през кръвоносните съдове.
Топлокръвни и студенокръвни животни
При жабите, гущерите, змиите, крокодилите и костенурките кръвта се смесва в една от частите на сърцето. В резултат на това всички органи получават кръв, която е бедна на кислород. Такива животни са хладнокръвни. Телесната им температура зависи от околната среда. При птиците и бозайниците наситената с кислород кръв не се смесва с кръвта, пренасяща въглероден диоксид и вредни вещества. Увеличаването на съдържанието на кислород в кръвта осигурява отделянето на голямо количество енергия, поради което тези животни имат постоянна телесна температура и са топлокръвни. Това им позволява по-лесно да понасят неблагоприятните условия на околната среда и да се разпространяват широко по планетата.
Тест по биология Транспорт на веществата в тялото за 6 клас с отговори. Тестът се състои от 2 варианта, всеки с по 10 задачи.
1 вариант
1. Движението на хранителните вещества в клетката осигурява
1) ядро
2) хлоропласт
3) цитоплазма
4) хромозома
2. Водата и разтворените в нея минерали се движат в растението
1) дървени съдове
2) ликови клетки
3) сърцевина
4) обелете
3. Преносът на вещества и газове в тялото на земния червей се осъществява от
1) скелетни мускули
2) кръвоносна система
3) нервна система
4) бели дробове
4. Унищожаване на патогенни микроби, които са влезли в тялото на бозайник
1) съдове
2) сърце
3) червени кръвни клетки
4) бели кръвни клетки
5. Проникват се всички тъкани и органи на плъха
1) кръвоносни капиляри
2) механични влакна
3) флоемни съдове
4) проводими тъканни клетки
6. Кръвоносната система достига най-голямо развитие през
1) организми, подобни на червеи
2) членестоноги
3) миди
4) птици и животни
7. В тялото на растението се осигурява еднопосочното движение на водата от корените към издънките
1) фотосинтеза
2) обмен на газ
3) дишане
4) коренов натиск
8. Картината показва сърцето на животно земноводно. Коя част от сърцето е обозначена с номер 1?
1) вентрикула
2) атриум
3) артерия
4) вена
9.
А. Кръвоносната система на рибата няма сърце и се състои само от съдове.
Б. Транспортът на хранителни вещества в тялото на животните се осигурява от кръв и хемолимфа.
1) само А е правилно
2) само B е вярно
3) и двете преценки са правилни
4) и двете преценки са неправилни
10. Установете правилната последователност на движение на кръвта през съдовете, като започнете от сърцето.
1) сърце
2) капиляри
3) вени
4) артерии
Вариант 2
1. При едноклетъчните организми движението на веществата и органелите в клетката се постига чрез движение
1) ядра
2) пластид
3) вакуоли
4) цитоплазма
2. В цъфтящо растение органичните вещества преминават през него
1) дървени съдове
2) ликови клетки
3) сърцевина
4) обелете
3. Кислородът се транспортира в тялото на плъха от
1) дихателна система
2) червени кръвни клетки
3) бели кръвни клетки
4) кръвна плазма
4. Циркулира в тялото на насекомите в кръвоносната система
1) вода с разтворени в нея минерали
2) кръвна плазма
3) хемолимфа
4) храносмилателен сок
5. Кръвта се транспортира от сърцето до органите и тъканите в цялото тяло на кучето.
1) вени
2) капиляри
3) артерии
4) механични влакна
6. Движението на кръвта през съдовете на животното се осигурява чрез свиване
1) части на сърцето
2) стомашни стени
3) капилярна мрежа
4) дихателни органи
7. Възходящият поток на водата през растението осигурява
1) фотосинтеза
2) изпаряване на водата
3) дишане
4) клетъчно делене
8. Картината показва сърцето на животно земноводно. Коя част от сърцето е обозначена с номер 2?
1) вентрикула
2) атриум
3) артерия
4) вена
9. Верни ли са следните твърдения?
А. Кръвта се състои от плазма и клетки.
Б. Гръбначните имат затворена кръвоносна система.
1) само А е правилно
2) само B е правилно
3) и двете преценки са правилни
4) и двете преценки са неправилни
10. Установете правилната последователност на движение на кръвта в сърцето на плъх, като започнете от вените.
1) вени
2) артерии
3) вентрикули
4) предсърдия
Отговор на теста по биология Транспорт на веществата в тялото
1 вариант
1-3
2-1
3-2
4-4
5-1
6-4
7-4
8-2
9-2
10-1423
Вариант 2
1-4
2-2
3-2
4-3
5-3
6-1
7-2
8-1
9-3
10-1432
Отговори на училищни учебници
По време на транспортирането на веществата те се доставят от местата на влизане в тялото от околната среда или местата на тяхното образуване в тялото до органите, които се нуждаят от тези вещества за живота. По този начин при бозайниците кислородът, който влиза в белите дробове, благодарение на транспортната система, се пренася до всички клетки на животинското тяло, а въглеродният диоксид, напротив, се транспортира до белите дробове и се освобождава във външната среда.
2. Как се извършва преносът на вещества в едноклетъчните организми?
При едноклетъчните организми различни вещества се транспортират чрез движението на цитоплазмата. Например при амеба това се случва по време на нейното движение, по време на което цитоплазмата преминава от една част на тялото в друга. Съдържащите се в него вещества се смесват и разпределят в клетката. При ресничестия чехъл - протозоя с постоянна форма на тялото - движението на храносмилателния мехур и разпределението на хранителните вещества в клетката се постига чрез непрекъснато кръгово движение на цитоплазмата.
3. Каква е ролята на кръвоносната система?
Кръвоносната система, състояща се от съдове, осигурява достъп на кръвта до всички органи и тъкани на тялото и изпълнява една от най-важните функции - транспортирането на вещества и газове.
4. Какво е кръв?
5. От какво се състои кръвта?
Кръвта е един от видовете съединителна тъкан, която циркулира през кръвоносната система. Кръвта пренася хранителни вещества и кислород в тялото и премахва въглеродния диоксид и други отпадъчни продукти. Кръвта се състои от безцветна течност - плазма и кръвни клетки. Има червени и бели кръвни клетки, както и тромбоцити. Червените кръвни клетки придават на кръвта червен цвят, тъй като съдържат специално вещество - пигмента хемоглобин (от гръцката "тема" - кръв и латинската "globulus" - топка). Комбинирайки се с кислорода, хемоглобинът го пренася в цялото тяло. Така кръвта изпълнява дихателната функция. Белите кръвни клетки изпълняват защитна функция: те унищожават патогени, които влизат в тялото. Кръвните тромбоцити участват в процеса на съсирване на кръвта. Така че, когато е ранен, благодарение на кръвните плочици, кръвта на мястото на раната се коагулира и кървенето спира.
6. Какво представляват устицата, къде се намират?
7. Как се движат водата и минералите в растението?
Водата и разтворените в нея минерали се придвижват в растението от корените към надземните части през съдовете на дървесината.
8, През коя част от стъблото се движи органичната материя?
Органичните вещества преминават от листата към други части на растението през ситовидните тръби на флоема.
9. Каква е ролята на кореновите власинки? Какво е коренов натиск?
10. Какво е значението на изпарението на водата от листата?
Водата навлиза в растението през кореновите власинки. Покрити със слуз, в близък контакт с почвата, те абсорбират вода с разтворени в нея минерали. След това водата се издига под налягане през съдовете на корена до други, надземни органи на растението. Кореновото налягане е силата, която причинява еднопосочно движение на водата от корените към издънките.
Водата се изпарява от повърхността на листните клетки под формата на пара и навлиза в атмосферата през устицата. Този процес осигурява непрекъснат възходящ поток на водата през растението. След като се откажат от водата, клетките на листната маса, като помпа, започват интензивно да я абсорбират от заобикалящите ги съдове, където водата навлиза през стъблото от корена.
89. Нека да разберем защо е необходим транспорт на вещества за многоклетъчните организми.
Благодарение на транспорта на веществата, всички минерали и различни протеини, въглехидрати, мазнини достигат до своята „дестинация“ и започват бързо да се синтезират с други молекули.
90. Нека нарисуваме растение и обозначим органите му.
91. Да напишем какви вещества се движат:
а) чрез дървени съдове:минерали
б) по ситовите тръби на лика:органични вещества.
92. Нека дефинираме понятието кръв и нейните функции в тялото.
Съединителната тъкан. Благодарение на протеините, съдържащи се в кръвта, той изпълнява много функции, включително транспортни и защитни.
93. Да напишем разликите между затворена и отворена кръвоносна система.
В закрито к.с. кръвта се движи в кръг, а в отворен кръг кръвоносните съдове се отварят в телесната кухина.
94. Нека обозначим участъците от кръвоносната система, показани на снимките. Да определим вида им.
95. Да допълним изреченията.
96. Нека дефинираме понятията.
Артерията е съд, през който наситената с кислород кръв се движи към органите.
Вената е съд, през който кръвта, наситена с въглероден диоксид, се движи от органите.
Капилярът е най-малкият съд, който прониква в цялото тяло на животно.
97. Нека обозначим частите на сърцето, обозначени с цифри на картинките. Нека запишем животните, на които принадлежат показаните сърца.
Лабораторна работа.
"Движение на вода и минерали по стъблото."
Транспорт на вещества:
Пренос на вещества чрез биол. мембраните са свързани с такива важни биологични явления като вътреклетъчна йонна хомеостаза, биоелектрични потенциали, възбуждане и провеждане на нервни импулси, съхранение и трансформация на енергия.
Има няколко вида транспорт:
1 . Унипорт– е транспортирането на вещество през мембрана, независимо от наличието и преноса на други съединения.
2. Пренасяне– това е прехвърлянето на едно вещество, свързано с транспортирането на друго: симпорт и антипорт
а) където се извиква еднопосочен трансфер симпорт –абсорбция на аминокиселини през мембраната на тънките черва,
б) противоположно насочени - антипорт(натриево - калиева помпа).
Транспортът на вещества може да бъде - пасивни и активнитранспорт (пренасяне)
Пасивен транспорт не е свързано с разход на енергия, осъществява се чрез дифузия (насочено движение) по концентрация (от maс към min), електрически или хидростатични градиенти. Водата се движи по воден потенциален градиент. Осмозата е движението на водата през полупропусклива мембрана.
Активен транспорт се извършва срещу градиенти (от min до maс), свързано е с разход на енергия (главно енергията на хидролиза на АТФ) и е свързано с работата на специализирани мембранни транспортни протеини (АТФ синтетаза).
Пасивен трансферможе да се извърши:
А. Чрез проста дифузия през липидните двойни слоеве на мембраната, както и чрез специализирани образувания – канали. Чрез дифузия през мембраната те проникват в клетката:
незаредени молекули, силно разтворими в липиди, вкл. много отрови и лекарства,
газове- кислород и въглероден диоксид.
йони- навлизат през мембранни пермеиращи канали, които са липопротеинови структури.Служат за транспортиране на определени йони (например катиони - Na, K, Ca, Cl, P аниони) и могат да бъдат в отворено или затворено състояние. Проводимостта на канала зависи от мембранния потенциал, който играе важна роля в механизма на генериране и провеждане на нервните импулси.
b. Улеснена дифузия . В някои случаи преносът на материя съвпада с посоката на градиента, но значително надвишава скоростта на простата дифузия. Този процес се нарича улеснена дифузия;протича с участието на белтъци-носители. Улесненият процес на дифузия не изисква енергия. По този начин се транспортират захари, аминокиселини и азотни основи. Този процес се случва например, когато захарите се абсорбират от чревния лумен от епителните клетки.
V. Осмоза – движение на разтворителя през мембраната
Активен транспорт
Преносът на молекули и йони срещу електрохимичен градиент (активен транспорт) е свързан със значителни енергийни разходи. Градиентите често достигат големи стойности, например градиентът на концентрацията на водородните йони върху плазмената мембрана на клетките на стомашната лигавица е 106, градиентът на концентрацията на калциевите йони върху мембраната на саркоплазмения ретикулум е 104, докато йонът протича срещу градиентът е значителен. В резултат на това енергийните разходи за транспортни процеси достигат, например, при хората повече от 1/3 от общата метаболитна енергия.
Системи за активен йонен транспорт са открити в плазмените мембрани на клетките на различни органи, например:
натрий и калий - натриева помпа. Тази система изпомпва натрий от клетката и калий в клетката (антипорт) срещу техните електрохимични градиенти. Йонният транспорт се осъществява от основния компонент на натриевата помпа - Na+, K+-зависима АТФ-аза поради хидролиза на АТФ. За всяка хидролизирана ATP молекула се транспортират три натриеви йона и два калиеви йона .
Има два вида Ca 2 + -ATPase. Единият от тях осигурява освобождаването на калциеви йони от клетката в междуклетъчната среда, другият осигурява натрупването на калций от клетъчното съдържание във вътреклетъчното депо. И двете системи са в състояние да създадат значителен градиент на калциевите йони.
K+, H+-ATPase се намира в лигавицата на стомаха и червата. Той е способен да транспортира Н+ през мембраната на лигавичните везикули по време на хидролиза на АТФ.
Анион-чувствителна АТФ-аза е открита в микрозоми на лигавицата на стомаха на жаба, която е способна да антипортира бикарбонат и хлорид по време на хидролиза на АТФ.
Протонна помпа в митохондриите и пластидите
секреция на HCI в стомаха,
абсорбция на йони от клетките на корените на растенията
Нарушаването на мембранните транспортни функции, по-специално повишената пропускливост на мембраната, е добре известен универсален признак за клетъчно увреждане. Нарушаването на транспортните функции (например при хората) се причинява от повече от 20 т.нартранспортни заболявания, сред от които:
бъбречна глюкозурия,
цистинурия,
малабсорбция на глюкоза, галактоза и витамин В12,
наследствена сфероцитоза (хемолитична анемия, червените кръвни клетки имат формата на топка, докато повърхността на мембраната намалява, съдържанието на липиди намалява и пропускливостта на мембраната за натрий се увеличава. Сфероцитите се отстраняват от кръвния поток по-бързо от нормалните червени кръвни клетки) .
Специална група активен транспорт включва пренос на вещества (големи частици) чрез - Иендо- Иекзоцитоза.
Ендоцитоза(от гръцки endo - вътре) навлизането на вещества в клетката, включва фагоцитоза и пиноцитоза.
Фагоцитозата (от гръцки Phagos - поглъщане) е процес на улавяне на твърди частици, чужди живи обекти (бактерии, клетъчни фрагменти) от едноклетъчни организми или многоклетъчни клетки, последните се наричат фагоцити, или ядещи клетки. Фагоцитозата е открита от И. И. Мечников. Обикновено по време на фагоцитозата клетката образува издатини, цитоплазма- псевдоподии, които текат около уловените частици.
Но образуването на псевдоподии не е необходимо.
Фагоцитозата играе важна роля в храненето на едноклетъчни и по-ниски многоклетъчни животни, които се характеризират с вътреклетъчно храносмилане, а също така е характерна за клетките, които играят важна роля в явленията на имунитета и метаморфозата. Тази форма на абсорбция е характерна за клетките на съединителната тъкан - фагоцитите, които изпълняват защитна функция; те активно фагоцитират плацентарните клетки, клетките, покриващи телесната кухина, и пигментния епител на очите.
Процесът на фагоцитоза може да бъде разделен на четири последователни фази. В първата (факултативна) фаза фагоцитът се доближава до обекта на абсорбция. Тук от съществено значение е положителната реакция на фагоцита към химична стимулация, хемотаксис. Във втората фаза се наблюдава адсорбция на абсорбираната частица върху повърхността на фагоцита. В третата фаза плазмената мембрана под формата на торбичка обгръща частицата, краищата на торбичката се затварят и отделят от останалата част на мембраната и получената вакуола завършва вътре в клетката. В четвъртата фаза погълнатите предмети се унищожават и усвояват във фагоцита. Разбира се, тези етапи не са разграничени, а неусетно преминават един в друг.
Клетките също могат да абсорбират течности и големи молекулни съединения по подобен начин. Това явление се нарича пиноцитоза (на гръцки rupo - пия и sutoz - клетка). Пиноцитозата се придружава от енергично движение на цитоплазмата в повърхностния слой, което води до образуване на инвагинация на клетъчната мембрана, простираща се от повърхността под формата на тубул в клетката. В края на тубула се образуват вакуоли, които се откъсват и преминават в цитоплазмата. Пиноцитозата е най-активна в клетки с интензивен метаболизъм, по-специално в клетки на лимфната система и злокачествени тумори.
Чрез пиноцитоза в клетките проникват високомолекулни съединения: хранителни вещества от кръвния поток, хормони, ензими и други вещества, включително лекарства. Електронномикроскопските изследвания показват, че чрез пиноцитоза мазнините се абсорбират от чревните епителни клетки, бъбречните тубулни клетки и нарастващите овоцити се фагоцитират.
Чуждите тела, които навлизат в клетката чрез фагоцитоза или пиноцитоза, са изложени на лизиращи ензими вътре в храносмилателните вакуоли или директно в цитоплазмата. Вътреклетъчните резервоари на тези ензими са лизозомите.
Функции на ендоцитозата
Извършват се хранене(яйчните клетки абсорбират жълтъчни протеини по този начин: фагозомите са храносмилателните вакуоли на протозоите)
Защитени имунни реакции (левкоцитите абсорбират чужди частици и имуноглобулини)
транспорт(бъбречните тубули абсорбират протеини от първичната урина).
Селективна ендоцитозаопределени вещества (жълтъчни протеини, имуноглобулини и др.) възниква, когато тези вещества влязат в контакт със субстрат-специфични рецепторни места на плазмената мембрана.
Материалите, които влизат в клетката чрез ендоцитоза, се разграждат („усвояват“), натрупват (например жълтъчни протеини) или отново се отстраняват от противоположната страна на клетката чрез екзоцитоза („цитопемпсис“).
Екзоцитоза(от гръцки екзо - отвън, отвън) - процес, противоположен на ендоцитозата: например от ендоплазмения ретикулум, апарата на Голджи, различни ендоцитни везикули, лизозоми се сливат с плазмената мембрана, освобождавайки съдържанието си навън.
