Kod višestaničnih organizama stanice različitih tkiva udaljene su jedna od druge. Stoga su razvili transportni sustav koji osigurava plinove i hranjive tvari do svih organa i tkiva.
Kretanje tvari u biljci
Kako bismo otkrili kako funkcionira transportni sustav biljaka, provest ćemo dva eksperimenta.
Iskustvo 1. Mladice topole (javora, vrbe) stavite u posudu s vodom obojenom crvenom tintom. Nakon dva dana napravit ćemo nekoliko uzdužnih i poprečnih presjeka stabljike. U svim rezovima vidjet ćemo da je samo drvo obojeno. Kora i srž ostali su neobojeni. To znači da se voda s otopljenim tvarima diže kroz drvo stabljike, kroz žile.
Iskustvo 2. Stavite dva izdanka u posudu s vodom i izložite ih svjetlu. Prethodno, jedan od
skinite s njih prsten kore (širine 3 cm) odmaknuvši se 8-10 cm od kraja mladice.. Nakon 3-4 tjedna mladice će razviti adventivno korijenje. Kod neoštećenog izdanka korijenje se formira na donjem kraju. Kod izdanka s prstenastim rezom, adventivno korijenje će se razviti iznad golog dijela stabljike. Ispod presječenog prstena neće biti korijena, jer smo skidanjem prstena kore oštetili sitaste cijevi. Organske tvari iz lišća, krećući se duž floema, stizale su do mjesta reza i tu se nakupljale. To je pospješilo razvoj adventivnih korijena.
Dakle, iskustvo dokazuje da se organske tvari kreću duž kore stabljike i sitastih cijevi floema. Kreću se u sve organe biljke – korijenje, podzemne izdanke, vrhove nadzemnih izdanaka, cvjetove, plodove, sjemenke.
Transport tvari u životinja
Baš kao što se tvari prenose kroz provodni sustav biljke, krvožilni sustav osigurava prijenos kisika i hranjivih tvari do svih organa i tkiva životinja. Ugljični dioksid i štetne tvari ulaze u krv iz tkiva. Krv se oslobađa ugljičnog dioksida u dišnim organima, a štetnih tvari u organima za izlučivanje.
Glavni organ cirkulacijskog sustava, osiguravajući njegovu transportnu funkciju, je srce. Ona igra ulogu pumpe koja osigurava cirkulaciju krvi. Srce pumpa krv kroz krvne žile.
Toplokrvne i hladnokrvne životinje
Kod žaba, guštera, zmija, krokodila i kornjača krv se miješa u jednom od dijelova srca. Zbog toga svi organi dobivaju krv koja je siromašna kisikom. Takve životinje su hladnokrvne. Njihova tjelesna temperatura ovisi o okolini. Kod ptica i sisavaca krv obogaćena kisikom ne miješa se s krvlju koja nosi ugljični dioksid i štetne tvari. Povećanje sadržaja kisika u krvi osigurava oslobađanje velike količine energije, zbog čega ove životinje imaju stalnu tjelesnu temperaturu i toplokrvne su. To im omogućuje lakše podnošenje nepovoljnih ekoloških uvjeta i širenje diljem planeta.
Test iz biologije Prijenos tvari u tijelu za učenike 6. razreda s odgovorima. Test se sastoji od 2 opcije, svaka sa 10 zadataka.
1 opcija
1. Kretanje hranjivih tvari kroz stanicu osigurava
1) jezgra
2) kloroplast
3) citoplazma
4) kromosom
2. Voda i minerali otopljeni u njoj kreću se u biljci
1) drvene posude
2) bast stanice
3) jezgra
4) oguliti
3. Prijenos tvari i plinova kroz tijelo gujavice obavlja se putem
1) skeletni mišići
2) krvožilni sustav
3) živčani sustav
4) pluća
4. Uništiti patogene mikrobe koji su ušli u tijelo sisavca
1) posude
2) srce
3) crvene krvne stanice
4) bijele krvne stanice
5. Prodiru se sva tkiva i organi štakora
1) krvne kapilare
2) mehanička vlakna
3) floemske posude
4) stanice provodnog tkiva
6. Krvožilni sustav dostiže svoj najveći razvoj u
1) organizmi slični crvu
2) člankonošci
3) školjke
4) ptice i životinje
7. U tijelu biljke osigurava se jednosmjerno kretanje vode od korijena do izdanaka
1) fotosinteza
2) izmjena plinova
3) disanje
4) pritisak korijena
8. Slika prikazuje srce životinje vodozemca. Koji dio srca je označen brojem 1?
1) klijetka
2) atrij
3) arterija
4) vena
9.
A. Krvožilni sustav ribe nema srce i sastoji se samo od krvnih žila.
B. Prijenos hranjivih tvari u tijelu životinja osigurava krv i hemolimfa.
1) samo A je točno
2) samo je B istinito
3) obje su presude točne
4) obje presude su netočne
10. Uspostavite točan slijed kretanja krvi kroz žile, počevši od srca.
1) srce
2) kapilare
3) vene
4) arterije
opcija 2
1. Kod jednostaničnih organizama kretanje tvari i organela unutar stanice ostvaruje se kretanjem
1) jezgre
2) plastid
3) vakuole
4) citoplazma
2. U biljci koja cvjeta, organska tvar se kreće
1) drvene posude
2) bast stanice
3) jezgra
4) oguliti
3. Kisik se kroz tijelo štakora prenosi putem
1) dišni sustav
2) crvene krvne stanice
3) bijele krvne stanice
4) krvna plazma
4. Kruži u tijelu insekata u krvožilnom sustavu
1) voda s mineralima otopljenim u njoj
2) krvna plazma
3) hemolimfa
4) probavni sok
5. Krv se prenosi od srca do organa i tkiva u cijelom tijelu psa.
1) vene
2) kapilare
3) arterije
4) mehanička vlakna
6. Kretanje krvi kroz krvne žile životinje osigurava se kontrakcijom
1) dijelovi srca
2) stijenke želuca
3) kapilarna mreža
4) dišni organi
7. Uzlazni tok vode kroz biljku osigurava
1) fotosinteza
2) isparavanje vode
3) disanje
4) dioba stanica
8. Slika prikazuje srce životinje vodozemca. Koji dio srca je označen brojem 2?
1) klijetka
2) atrij
3) arterija
4) vena
9. Jesu li sljedeće tvrdnje točne?
A. Krv se sastoji od plazme i stanica.
B. Kralježnjaci imaju zatvoren krvožilni sustav.
1) samo A je točno
2) samo je B točno
3) obje su presude točne
4) obje presude su netočne
10. Uspostavite točan slijed kretanja krvi u srcu štakora, počevši od vena.
1) vene
2) arterije
3) klijetke
4) pretklijetke
Odgovor na test iz biologije Prijenos tvari u tijelu
1 opcija
1-3
2-1
3-2
4-4
5-1
6-4
7-4
8-2
9-2
10-1423
opcija 2
1-4
2-2
3-2
4-3
5-3
6-1
7-2
8-1
9-3
10-1432
Odgovori na školske lektire
Tijekom transporta tvari se dopremaju s mjesta ulaska u tijelo iz okoline ili mjesta njihova stvaranja u tijelu do organa kojima su te tvari potrebne za život. Dakle, kod sisavaca kisik koji ulazi u pluća, zahvaljujući transportnom sustavu, prenosi se u sve stanice životinjskog tijela, a ugljični dioksid, naprotiv, transportira se u pluća i ispušta u vanjsko okruženje.
2. Kako se odvija prijenos tvari u jednostaničnim organizmima?
U jednostaničnim organizmima razne tvari se prenose kretanjem citoplazme. Na primjer, kod amebe to se događa tijekom njezina kretanja, tijekom kojeg citoplazma teče s jednog dijela tijela na drugi. Tvari sadržane u njemu se miješaju i raspoređuju po cijeloj stanici. Kod papučavog trepljača – praživotinje stalnog oblika tijela – kretanje probavnog mjehurića i raspodjela hranjivih tvari po stanici ostvaruje se kontinuiranim kružnim kretanjem citoplazme.
3. Koja je uloga krvožilnog sustava?
Cirkulacijski sustav, koji se sastoji od žila, osigurava pristup krvi svim organima i tkivima tijela i obavlja jednu od najvažnijih funkcija - transport tvari i plinova.
4. Što je krv?
5. Od čega se sastoji krv?
Krv je jedna od vrsta vezivnog tkiva koje cirkulira krvožilnim sustavom. Krv prenosi hranjive tvari i kisik kroz tijelo i uklanja ugljični dioksid i druge otpadne tvari. Krv se sastoji od bezbojne tekućine – plazme i krvnih stanica. Postoje crvene i bijele krvne stanice, kao i trombociti. Crvena krvna zrnca daju krvi crvenu boju jer sadrže posebnu tvar - pigment hemoglobin (od grčke riječi "tema" - krv i latinske riječi "globulus" - lopta). Kombinirajući se s kisikom, hemoglobin ga prenosi cijelim tijelom. Dakle, krv obavlja respiratornu funkciju. Bijele krvne stanice obavljaju zaštitnu funkciju: uništavaju patogene koji ulaze u tijelo. Krvne pločice sudjeluju u procesu zgrušavanja krvi. Dakle, prilikom ranjavanja, zahvaljujući krvnim pločicama, krv na mjestu rane se zgrušava i krvarenje prestaje.
6. Što su puči, gdje se nalaze?
7. Kako se voda i minerali kreću u biljci?
Voda i u njoj otopljeni minerali kreću se u biljci od korijena do nadzemnih dijelova kroz žile drveta.
8, Kroz koji dio stabljike se kreće organska tvar?
Organske tvari prelaze iz lišća u druge dijelove biljke kroz sitaste cijevi floema.
9. Koja je uloga korijenovih dlačica? Što je korijenski pritisak?
10. Koje je značenje isparavanja vode iz lišća?
Voda ulazi u biljku preko korijenovih dlačica. Prekrivene sluzi, u bliskom dodiru s tlom, upijaju vodu s mineralima otopljenim u njoj. Zatim se voda pod pritiskom diže kroz žile korijena do drugih, nadzemnih organa biljke. Pritisak korijena je sila koja uzrokuje jednosmjerno kretanje vode od korijena do mladica.
Voda isparava s površine stanica lista u obliku pare i kroz puči ulazi u atmosferu. Ovaj proces osigurava kontinuirani uzlazni tok vode kroz biljku. Nakon odricanja od vode, stanice pulpe lista, poput pumpe, počinju je intenzivno apsorbirati iz krvnih žila koje ih okružuju, gdje voda ulazi kroz stabljiku iz korijena.
89. Otkrijmo zašto je višestaničnim organizmima potreban transport tvari.
Zahvaljujući transportu tvari, svi minerali i razni proteini, ugljikohidrati, masti dolaze do svog "odredišta" i počinju se brzo sintetizirati s drugim molekulama.
90. Nacrtajmo biljku i označimo njene organe.
91. Napišimo koje se tvari gibaju:
a) kroz drvene posude: minerali
b) uzduž sitastih cijevi lišća: organske tvari.
92. Definirajmo pojam krvi i njezine funkcije u tijelu.
Vezivno tkivo. Zahvaljujući proteinima sadržanim u krvi, obavlja mnoge funkcije, uključujući transport i zaštitu.
93. Napišimo razlike između zatvorenog i otvorenog krvožilnog sustava.
U zatvorenom c.s. krv se kreće kružno, a u otvorenom krugu krvne žile se otvaraju u tjelesnu šupljinu.
94. Označimo dijelove krvožilnog sustava prikazane na slikama. Odredimo njihovu vrstu.
95. Dopunimo rečenice.
96. Definirajmo pojmove.
Arterija je žila kroz koju krv obogaćena kisikom teče do organa.
Vena je žila kroz koju krv zasićena ugljičnim dioksidom teče iz organa.
Kapilara je najmanja žila koja prodire kroz cijelo tijelo životinje.
97. Označimo dijelove srca označene brojevima na slikama. Zapišimo životinje kojima pripadaju prikazana srca.
Laboratorijski rad.
"Kretanje vode i minerala duž stabljike."
Transport tvari:
Prijenos tvari putem biol. membrane su povezane s tako važnim biološkim fenomenima kao što su intracelularna ionska homeostaza, bioelektrični potencijali, ekscitacija i provođenje živčanih impulsa, skladištenje i transformacija energije.
Postoji nekoliko vrsta prijevoza:
1 . Uniport– je transport tvari kroz membranu, bez obzira na prisutnost i prijenos drugih spojeva.
2. Prijenos– ovo je prijenos jedne tvari povezan s transportom druge: simport i antiport
a) gdje se zove jednosmjerni prijenos simport – apsorpcija aminokiselina kroz membranu tankog crijeva,
b) suprotno usmjereni - protuluka(natrij - kalij pumpa).
Transport tvari može se - pasivno i aktivno transport (prenošenje)
Pasivni transport nije povezan s utroškom energije, provodi se difuzijom (usmjerenim kretanjem) duž koncentracijskih (od mac prema min), električnih ili hidrostatskih gradijenata. Voda se kreće duž gradijenta vodnog potencijala. Osmoza je kretanje vode kroz polupropusnu membranu.
Aktivni transport provodi se protiv gradijenata (od min do mac), povezan je s potrošnjom energije (uglavnom energija hidrolize ATP-a) i povezan je s radom specijaliziranih membranskih transportnih proteina (ATP sintetaza).
Pasivni prijenos može se provesti:
A. Jednostavnom difuzijom kroz lipidne dvoslojeve membrane, kao i kroz specijalizirane tvorevine – kanale. Difuzijom kroz membranu u stanicu prodiru:
nenabijene molekule, visoko topljiv u lipidima, uklj. mnogi otrovi i lijekovi,
plinovi- kisik i ugljikov dioksid.
ioni- ulaze kroz membranske permeirajuće kanale, koji su lipoproteinske strukture.Služe za prijenos određenih iona (npr. kationa - aniona Na, K, Ca, Cl, P) i mogu biti u otvorenom i zatvorenom stanju. Vodljivost kanala ovisi o membranskom potencijalu koji ima važnu ulogu u mehanizmu stvaranja i provođenja živčanih impulsa.
b. Olakšana difuzija . U nekim slučajevima prijenos tvari podudara se sa smjerom gradijenta, ali znatno premašuje brzinu jednostavne difuzije. Ovaj proces se zove olakšana difuzija; događa se uz sudjelovanje proteina nosača. Olakšani proces difuzije ne zahtijeva energiju. Na taj se način transportiraju šećeri, aminokiseline i dušične baze. Taj se proces događa, na primjer, kada epitelne stanice apsorbiraju šećere iz lumena crijeva.
V. Osmoza – kretanje otapala kroz membranu
Aktivni transport
Prijenos molekula i iona protiv elektrokemijskog gradijenta (aktivni transport) povezan je sa značajnim troškovima energije. Gradijenti često dostižu velike vrijednosti, npr. gradijent koncentracije vodikovih iona na plazma membrani stanica želučane sluznice je 106, gradijent koncentracije iona kalcija na membrani sarkoplazmatskog retikuluma je 104, dok ionski tok teče protiv gradijent je značajan. Zbog toga utrošak energije u transportnim procesima doseže, primjerice, kod ljudi više od 1/3 ukupne metaboličke energije.
Sustavi aktivnog prijenosa iona pronađeni su u plazma membranama stanica raznih organa, na primjer:
natrij i kalij – natrijeva pumpa. Ovaj sustav pumpa natrij iz stanice, a kalij u stanicu (antiport) suprotno njihovim elektrokemijskim gradijentima. Prijenos iona provodi glavna komponenta natrijeve pumpe – Na+, K+-ovisna ATP-aza uslijed hidrolize ATP-a. Za svaku hidroliziranu molekulu ATP-a transportiraju se tri iona natrija i dva iona kalija .
Postoje dvije vrste Ca 2 + -ATPaze. Jedan od njih osigurava otpuštanje kalcijevih iona iz stanice u međustanični okoliš, drugi osigurava nakupljanje kalcija iz staničnog sadržaja u unutarstanični depo. Oba sustava sposobna su stvoriti značajan gradijent kalcijevih iona.
K+, H+-ATPaza nalazi se u sluznici želuca i crijeva. Sposoban je prenositi H+ kroz membranu mukoznih vezikula tijekom hidrolize ATP-a.
U mikrosomima sluznice želuca žabe pronađena je ATP-aza osjetljiva na anione, koja je sposobna antiportirati bikarbonat i klorid tijekom hidrolize ATP-a.
Protonska pumpa u mitohondrijima i plastidima
lučenje HCl u želucu,
apsorpcija iona stanicama korijena biljke
Poremećaj transportnih funkcija membrane, posebice povećana propusnost membrane, dobro je poznati univerzalni znak oštećenja stanica. Kršenje transportnih funkcija (na primjer, kod ljudi) uzrokuje više od 20 tzvtransportne bolesti, među od kojih:
bubrežna glikozurija,
cistinurija,
malapsorpcija glukoze, galaktoze i vitamina B12,
nasljedna sferocitoza (hemolitička anemija, crvena krvna zrnca imaju oblik lopte, dok se površina membrane smanjuje, smanjuje se sadržaj lipida, a povećava se propusnost membrane za natrij. Sferociti se uklanjaju iz krvotoka brže od normalnih crvenih krvnih zrnaca) .
U posebnu skupinu aktivnog transporta spada prijenos tvari (krupnih čestica) putem - Iendo- Iegzocitoza.
Endocitoza(od grč. endo - unutra) ulazak tvari u stanicu, uključuje fagocitozu i pinocitozu.
Fagocitoza (od grčkog Phagos - proždiranje) je proces hvatanja čvrstih čestica, stranih živih tijela (bakterija, staničnih fragmenata) od strane jednostaničnih organizama ili višestaničnih stanica, potonje se nazivaju fagocitima, ili stanice jedače. Fagocitozu je otkrio I. I. Mečnikov. Tipično, tijekom fagocitoze, stanica formira izbočine, citoplazma- pseudopodije koje teku oko uhvaćenih čestica.
Ali formiranje pseudopodija nije potrebno.
Fagocitoza ima važnu ulogu u prehrani jednostaničnih i nižih višestaničnih životinja, za koje je karakteristična unutarstanična probava, a svojstvena je i stanicama koje imaju važnu ulogu u fenomenima imunosti i metamorfoze. Ovaj oblik apsorpcije karakterističan je za stanice vezivnog tkiva - fagocite, koji imaju zaštitnu funkciju; aktivno fagocitiraju stanice posteljice, stanice koje oblažu tjelesnu šupljinu i pigmentni epitel očiju.
Proces fagocitoze može se podijeliti u četiri uzastopne faze. U prvoj (fakultativnoj) fazi fagocit se približava objektu apsorpcije. Ovdje je bitna pozitivna reakcija fagocita na kemijski podražaj, kemotaksija. U drugoj fazi uočava se adsorpcija apsorbirane čestice na površini fagocita. U trećoj fazi plazma membrana u obliku vrećice obavija česticu, rubovi vrećice se zatvaraju i odvajaju od ostatka membrane, a nastala vakuola završava unutar stanice. U četvrtoj fazi, progutani predmeti se uništavaju i probavljaju unutar fagocita. Naravno, te etape nisu razgraničene, već neprimjetno prelaze jedna u drugu.
Stanice također mogu apsorbirati tekućine i velike molekularne spojeve na sličan način. Ta se pojava naziva pinocitoza (grč. rupo - piće i sutoz - stanica). Pinocitozu prati snažno kretanje citoplazme u površinskom sloju, što dovodi do stvaranja invaginacije stanične membrane, koja se s površine u obliku tubula proteže u stanicu. Na kraju tubula nastaju vakuole koje se odlamaju i prelaze u citoplazmu. Pinocitoza je najaktivnija u stanicama s intenzivnim metabolizmom, posebice u stanicama limfnog sustava i malignih tumora.
Pinocitozom u stanice prodiru visokomolekularni spojevi: hranjive tvari iz krvotoka, hormoni, enzimi i druge tvari, uključujući i lijekove. Elektronsko mikroskopske studije su pokazale da pinocitozom masnoću apsorbiraju epitelne stanice crijeva, bubrežne tubularne stanice i rastuće jajne stanice fagocitiraju.
Strana tijela koja uđu u stanicu fagocitozom ili pinocitozom izložena su enzimima koji razlažu unutar probavnih vakuola ili izravno u citoplazmi. Unutarstanični rezervoari ovih enzima su lizosomi.
Funkcije endocitoze
se provode prehrana(jajne stanice apsorbiraju proteine žumanjka na ovaj način: fagosomi su probavne vakuole protozoa)
Zaštitni i imunološke reakcije (leukociti apsorbiraju strane čestice i imunoglobuline)
Prijevoz(bubrežni tubuli apsorbiraju proteine iz primarnog urina).
Selektivna endocitoza određene tvari (proteini žumanjka, imunoglobulini itd.) nastaje kada te tvari dođu u kontakt s receptorskim mjestima specifičnim za supstrat na plazma membrani.
Materijali koji ulaze u stanicu endocitozom razgrađuju se ("probavljaju"), nakupljaju (na primjer, proteini žumanjka) ili ponovno uklanjaju sa suprotne strane stanice egzocitozom ("citopempsija").
Egzocitoza(od grčkog exo - izvana, izvana) - proces suprotan endocitozi: na primjer, iz endoplazmatskog retikuluma, Golgijevog aparata, raznih endocitnih vezikula, lizosoma se stapaju s plazma membranom, oslobađajući svoj sadržaj prema van.
