Войти
Закрыть

Імунітет як засіб збереження гомеостазу

11 Клас

До регуляторних систем, що забезпечують внутрішню сталість організму, належить також імунна система. Імунітет є здатністю організму відрізняти чужорідний біологічний матеріал від свого та нейтралізувати цей матеріал. Імунна система усуває чужорідні речовини, віруси і бактерії, що проникли в організм. Також імунна система підтримує життєдіяльність організму шляхом виведення власних мутантних або зношених клітин, білків, що відробили своє, та токсичних речовин. Розрізняють неспецифічний і специфічний види імунітету. Неспецифічний імунітет спрямований проти широкого спектра чужорідних агентів. Специфічний імунітет передбачає виробництво спеціалізованих систем нейтралізації — такими є антитіла, які розпізнають конкретні антигени. Неспецифічні захисні бар'єри Першими на шляху чужорідних агентів постають фізіологічні бар'єри організму — шкіра, слизові оболонки, кутикула, панцири тощо. Щільний шар епітеліальних клітин шкіри є механічною перешкодою, яка не дозволяє бактеріям і вірусам проникнути всередину організму. До того ж кисла реакція поверхні шкіри несприятлива для більшості мікроорганізмів. Твердий зовнішній кістяк, такий як панцир, також перешкоджає інвазії чужорідного матеріалу. Слиз, що покриває тіло багатьох кишковопорожнинних, кільчастих червів, молюсків, затримує й знищує патогенні мікроорганізми. Зовнішні слизові оболонки людини виділяють лізоцим — речовину, що знищує бактерій. Широко відома й бактерицидна дія шлункового соку, який має дуже кислу реакцію. У разі порушення цілісності цих бар'єрів проти чужорідного тіла діє ціла низка клітинних і гуморальних захисних механізмів: загоєння ран, фагоцитоз патогену, його інкапсулювання. Окремим видом підтримки гомеостазу є зсідання крові....
0 Переглянути

Поведінкові механізми збереження гомеостазу

11 Клас

Для будь-якого виду тварин характерні різні власні види поведінки (пошук їжі, піклування про потомство, побудова гнізда тощо). Завдяки природному добору формується «правильна» поведінка, що сприяє виживанню особини. А її нащадки успадковують саме таку модель поведінки. Так у виду формується набір програм виживання — поведінкових реакцій, які допомагають особинам пристосовуватися до умов навколишнього середовища і підтримувати свій гомеостаз. Велику роль у підтримці гомеостазу організму відіграють вроджені форми поведінки. До них належать, наприклад, рефлекторне уникнення болю як фактора, що ушкоджує, задоволення голоду або спраги. Для людини не менш важливі свідомі дії. Ми змінюємо порушений обмін речовин за допомогою ліків, додаємо до їжі вітаміни, підтримуємо температуру тіла, одягаючись і ховаючись у приміщеннях. Поведінкові механізми регуляції гомеостазу в людини Активація пристосувальної поведінки відбувається, коли сигнал про зміну гомеостазу передається в гіпоталамус. Гіпоталамус формує відчуття незадоволеності, що переживається як потреба в їжі, воді, теплі, холоді тощо. Цей стан називають мотиваційним збудженням. Воно спонукає організм до активних дій. Задоволення потреб викликає позитивні емоції, тобто поведінка контролюється не тільки відчуттям потреб, а й системою винагороди — складною мережею нейронів, що відповідають за задоволення. Передчуття нагороди забезпечує мотивацію до дії. У формуванні адаптивної поведінки дуже великою є роль емоцій. У ході еволюції ця ознака була доведена природним добором до надзвичайно багатої різноманітності емоційного стану в людини. Роль безумовних рефлексів у підтриманні гомеостазу Безумовні рефлекси є основою нервової діяльності тварин та взаємодії їхнього організму з навколишнім середовищем. Низка безумовних рефлексів безпосередньо обумовлює гомеостаз, а рефлекторна реакція організму залежить від змін обміну речовин. Наприклад, складний безумовний рефлекс, пов'язаний із пошуком їжі, виникає в разі зниження вмісту глюкози й інших поживних речовин у крові....
0 Переглянути

Регуляція в рослин

11 Клас

У наземних рослин надходження мінеральних речовин і води відбувається через клітинні мембрани кореневих волосків та інших клітин у корені. Вода надходить у корінь за законами осмосу. Осмотичний тиск у клітинах кореневих волосків і клітинах, які проводять воду до ксилеми й далі до листків, набагато вищий, ніж осмотичний тиск ґрунтової води, унаслідок високої концентрації розчинених солей і сахаридів у клітинах. Отже, вода прагне увійти в ці клітини з ґрунту, знижуючи їх осмотичну концентрацію. Поглинання мінеральних речовин відбувається шляхом активного транспорту. Перенесення йонів крізь цитоплазматичну мембрану всередину клітин кореневих волосків проходить проти градієнта концентрації і електричного потенціалу, тому на цей процес витрачається енергія. Надходження газів — CO2 для фотосинтезу й O2 для дихання — відбувається головним чином через продихи. Для дихання рослини також використовують O2, утворений у процесі фотосинтезу й накопичений у міжклітинниках. Інтенсивність газообміну регулюється відкриттям та закриттям продихів. На світлі в замикаючих клітинах продихів збільшується вміст цукрів і йонів Калію, що призводить до підвищення осмотичного тиску й надходження води. Тургор клітин збільшується, і продихи відчиняються ширше настільки, наскільки вищий рівень освітлення. Уночі продихи закриваються, тому що фотосинтез зупиняється, і тургорний тиск у замикаючих клітинах спадає. Виділення в рослин здійснюється клітинами листків і коренів, а також клітинами спеціальних видільних тканин (залозистими волосками, молочними судинами, нектарниками). Речовини, що виділяються, можуть накопичуватися у вакуолях і клітинних стінках. Багато продуктів метаболізму рослин відкладаються у змертвілих тканинах (деревині), а також у листках або корі, які періодично скидаються. Продукти обміну речовин можуть видалятися з опалим листям під час листопаду....
0 Переглянути

Саморегуляція на рівні надорганізмових систем

11 Клас

В основі внутрішньопопуляційної регуляції лежить внутрішньовидова конкуренція. Чисельність популяції підтримується в певних межах. Коли ці межі порушуються, чисельність прагне повернутися до початкових значень. Здатність популяції підтримувати певну чисельність своїх особин називається гомеостазом популяції. Саморегуляція здійснюється двома взаємно врівноваженими силами: здатністю до розмноження й обмеженням відтворення. З одного боку, організми прагнуть максимально розмножитися, використовуючи всі доступні можливості та ресурси. Однак збільшення щільності популяції підсилює дію механізмів, які знижують чисельність особин. Такі механізми працюють із метою не допустити повного виснаження ресурсів середовища (мал. 29.1). Територіальність Ефективним способом уникнути занадто високої щільності особин свого виду і зберегти можливість нормального харчування є територіальність. Територіальність — це поведінка тварин з охорони своїх індивідуальних ділянок, які є для них місцем проживання, харчування та розмноження. Тварини маркують межі своїх ділянок, охороняють їх, відлякують чужинців. Площа ділянки залежить від розмірів і способу життя тварини. Територія великих хижих ссавців може складати чимало квадратних кілометрів. Якщо чисельність особин збільшується, межі територій починають порушуватися. Як наслідок — загострюється конкуренція. Надлишкова частина популяції за такої умови не розмножується або змушена виселятися за межі зайнятого простору. Виселення як відповідна реакція на зростаючу густоту популяції властиве багатьом видам птахів і ссавців. Різновидом такої поведінки є масова міграція — коли більша частина популяції розселяється за межею території, яку вона займала в осілий період. Особливо яскраво це проявляється в комах, наприклад перелітної сарани. Територіальність у рослин знижує їхню конкуренцію за світло, воду і вільний простір. Боротьба за територію в них здійснюється розростанням кореневої системи, збільшенням площі листя, зростанням пагонів тощо. У жорстких умовах існування внутрішньовидоваконкуренція рослин проявляється у вигляді самозріджування ....
0 Переглянути

Адаптації та їхнє значення

11 Клас

Адаптація, або пристосування, — це адекватна відповідь організму на вплив довкілля. Без розвиненої, спадково закріпленої системи пристосувань виживання будь-якої істоти в мінливому середовищі просто неможливе. Кожен біологічний вид адаптований лише до тих умов, із якими він може зустрітися у природі: скажімо, леву навряд чи знадобляться навички полювання на акул. Відповідно, і адаптації певного організму можна розглядати як точне відображення його власної екологічної ніші. Умови, оптимальні для одного виду, часто виявляються несприятливими або навіть летальними для іншого. Чим краще пристосований організм до певних умов, тим менше йому потрібно ресурсів для підтримання своєї життєдіяльності. Так, чим краще розвинене хутро має звір, тим менше калорій йому доводиться витрачати на обігрів свого тіла. У цьому проявляється економічність адаптованих систем. Пристосованість організмів як результат еволюції Як виникли адаптації? У кожній популяції індивіди дещо відрізняються один від одного за різноманітними спадковими ознаками. Деякі з цих ознак можуть виявитися цінними для виживання та одержання здорового і численного потомства, тож власники цих ознак частіше за інших передаватимуть їх у спадок наступним поколінням. Зрештою, це забезпечить закріплення цих ознак як обов'язкових для виду. Отже, адаптації є прямим результатом еволюції, а еволюція у свою чергу може бути описана як процес формування адаптацій....
0 Переглянути

Механізми адаптацій

11 Клас

Чи всі особливості живих істот обов'язково мають пристосувальний характер? На перший погляд, здається, що так, адже всі структури та процеси в організмі так чи інакше підпорядковані меті виживання і розмноження. Однак варто усвідомити, що природний добір працює з набором випадкових мутацій, які первинно не мають жодної функції. Значна кількість мутацій є нейтральною з точки зору природного добору і закріплюється випадково, через дрейф генів або зчеплення з корисними ознаками. Так, різноманіття форм листкової пластинки європейських видів клену складно пояснити адаптивними причинами (мал. 31.1). А закріплення у собак ознак, пов'язаних з одомашненням (закручення хвосту, плямистість, висловухість), зумовлене зчепленням цих ознак із генами, що регулюють онтогенез нервової системи (мал. 31.2). Генотипні і фенотипні адаптації Адаптації, як будь-які інші прояви життєдіяльності, завжди є результатом активності геному. Однак це не означає, що кожна успадкована пристосувальна структура або реакція властива організму за будь-яких умов. У мінливому середовищі важливо мати певний рівень фенотипічної пластичності, тобто здатності змінювати особливості організму, підлаштовуючись під навколишні обставини. У зв'язку з цим адаптації розділяють на генотипні та фенотипні. Генотипні адаптації формуються незалежно від впливу навколишнього середовища в результаті реалізації жорстко детермінованих спадкових програм. Фенотипні адаптації проявляються як відповідь індивіда на дію певного чинника. Можливий діапазон спричиненого середовищем варіювання ознак називається нормою реакції і теж закріплений генетично (мал. 31.3)....
0 Переглянути

Адаптації в прокаріотів

11 Клас

Прокаріоти (бактерії й археї) — перші клітинні організми Землі. Протягом понад трьох мільярдів років свого існування вони пережили чимало катастроф і глибокі зміни довкілля. Завдяки цим випробуванням прокаріоти навчилися заселяти фактично всі куточки планети та сформували численні унікальні пристосування. Особливо різноманітними є фізіологічні адаптації прокаріотів. Лише ці організми можуть здійснювати більшість типів бродіння, азотфіксацію, фотосинтез без виділення кисню, процеси утворення метану, анаеробне дихання на основі відновлення сполук Сульфуру, Феруму, Мангану, Хлору, Стибію, Арсену тощо. Анабіоз, спороутворення та інцистування Зважаючи на розмір типової бактеріальної клітини, її здатність накопичувати запаси поживних речовин є вкрай обмеженою. Якщо умови середовища різко погіршуються, бактерії просто немає звідки взяти ресурси для продовження існування. Тому найкращим виходом стає анабіоз — тимчасове призупинення життєдіяльності. Бактерія може підготуватися до анабіозу заздалегідь, утворивши спори або цисти — спеціальні клітини з потовщеними стінками, зменшеним вмістом води і невеликим запасом поживних речовин (мал. 32.1). Бактеріальна спора утворюється з частини цитоплазми активної бактеріальної клітини. Якщо оболонка спори формується в цитоплазмі клітини, таку спору називають ендоспорою (бактерії з родів Бацилюс і Клостридіум) (мал. 32.2). Якщо ж спорова оболонка утворюється з частини оболонки активної клітини, перед нами екзоспора (бактерії з родів Стрептоміцес і Нокардія)....
0 Переглянути

Адаптації в протистів

11 Клас

Протисти, або нижчі еукаріоти, — умовна група еукаріотичних організмів, яких об'єднує відсутність глибокої диференціації клітин та переважно одноклітинний рівень організації. В одноклітинному організмі всі життєві функції забезпечуються клітинними органелами. Саме тому в клітинах протистів, на відміну від клітин тварин, рослин та грибів, присутні органели опори (осьовий шип — аксостиль) (мал. 33.1. а), руху (джгутики, аксоподії, псевдоподії), живлення (цитостом — клітинний рот) (мал. 33.1. б), екскреції (скоротливі вакуолі) (мал. 33.1. в), активного захисту (жалкі ампули — трихоцисти) (мал. 33.1. г), фоторецепції (стигма — світлочутливе вічко) (мал. 33.2. а) тощо. Регуляція життєвого циклу залежно від умов Так само, як і прокаріоти, нижчі еукаріоти в несприятливих умовах переходять до анабіозу, утворюючи цисти. Це типово для більшості одноклітинних водоростей, амеб, гетеротрофних джгутиконосців, інфузорій тощо. У ході інцистування клітина протистів стискається, набуває кулястої форми і виділяє на своїй поверхні щільну оболонку. Покриви цисти переважно складаються з полісахаридів, але можуть також містити мінеральні солі й оксиди. Цисти деяких протистів здатні зберігати життєздатність протягом 5-15 років. Після потрапляння у сприятливі умови цисти проростають. Живий протопласт виходить з оболонки і набуває своєї типової форми. Зазвичай це відбувається з настанням теплого сезону або ж просто після дощу: для багатьох протистів сприятливим середовищем є звичайні калюжі. У деяких паразитичних протистів (споровики, мікроспоридії) одна вегетативна клітина здатна утворювати численні стадії спокою, які призначені для поширення і зараження нових господарів. Такі клітини переважно називають спорами (зверніть увагу, що значення понять «спора» і «циста» стосовно про- та еукаріотів суттєво різняться)....
0 Переглянути

Адаптації в рослин

11 Клас

Неможливість вільно пересуватись у пошуках оптимальних місцеперебувань змусила рослини призвичаїтись до різких коливань зовнішніх умов, а жорстка конкуренція за ресурси змусила їх до поширення в районах із дуже суворим кліматом. Виживання в таких обставинах було б неможливим без спеціальних пристосувань. Пристосування до низьких і високих температур Вплив як низьких, так і високих температур на рослину призводить до майже однакових результатів: руйнування органів та втрати води. Тож пристосування до низьких і високих температур мають багато спільного і полягають у зменшенні площі листкових пластинок для обмеження випаровування води (хвойні, вересові, кактуси) та посиленні захисту поверхні через потовщення клітинних стінок епідермісу й утворення воскової кутикули (ялиця, алое). Рослини полярних широт часто набувають приземистої, подушкоподібної або сланкої форми, щоб захиститись від холодних вітрів (полярні види верби та берези) (мал. 34.1). Листки рослин, що мешкають в умовах нестачі вологи, вкриті щільним багатошаровим епідермісом, а іноді й численними волосками, на яких уранці збирається роса. Продихи в таких рослин розташовані лише на нижній поверхні листка і заглиблені у спеціальні ямки, щоб завадити надлишковому випаровуванню води. Листки посухостійких рослин стають дрібними і жорсткими (чебрець, самосил), закручуються у трубочку (типчак, ковила), а іноді зовсім зникають (віничник) (мал. 34.2). Кореневі системи в таких рослин сягають значної глибини (верблюжа колючка) або, навпаки, залягають поблизу поверхні, щоб збирати дощову вологу та росу (кактуси). Особлива група рослин, сукуленти, розвивають водоносні тканини і набувають «здутого» вигляду (кактуси, очитки, тропічні молочаї) (мал. 34.3). У рослин, що мешкають в умовах надлишку вологи, листки широкі й мають тонкий епідерміс, а продихи розташовуються на опуклих ділянках поверхні. Зайву вологу ці рослини можуть виділяти в рідкому вигляді шляхом гутації (приворотень)....
0 Переглянути

Пристосування рослин до розмноження і поширення

11 Клас

Вищі рослини не здатні до локомоції. Тому пасивне перенесення статевих клітин є для них основним способом запліднення, а перенесення зачатків — єдиним способом поширення. Спорові вищі рослини мають рухливі сперматозоїди, які здатні пересуватися лише у воді. Тож на суходолі єдиним способом перенесення сперматозоїдів стають краплі дощової вологи. У насінних рослин заплідненню передує запилення — перенесення пилкових зерен із чоловічих органів рослини на жіночі. Запилення може здійснюватись декількома способами. Аерофілія — запилення за допомогою повітря. Воно потребує утворення великої кількості пилку та зібрання квіток у довгі, м'які суцвіття, що коливаються від вітру (береза, стоколос) (мал. 35.1). Гідрофілія — запилення за допомогою води. Характерне переважно для водних рослин (кушир, камка). Іноді з водою переноситься не пилок, а цілі чоловічі квітки (валіснерія). Ентомофілія — запилення комахами. Запилювачами є перетинчастокрилі (бджоли, джмелі, мурахи), лускокрилі, твердокрилі. Цей спосіб запилення є основним у покритонасінних рослин і забезпечується численними адаптаціями, серед яких — утворення нектару, яскраве забарвлення оцвітини, липкий пилок тощо (мал. 35.2). Орнітофілія — запилення за допомогою птахів, переважно тропічних (нектарниці, колібрі, медососи). У цей спосіб запилюються геліконія, банксія, калліандра (мал. 35.3). Теріофілія — запилення ссавцями (кажанами, гризунами, сумчастими, лемурами). Так запилюються баобаб, дуріан (мал. 35.4)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 36 37 38 39 40 41 42 43 44 ... 56
Назад

Навігація