Войти
Закрыть

Захисні реакції в організмі рослин

11 Клас

Рослина може бути вразливою або стійкою до певного патогена чи шкідника. Стійкість рослин буває вродженою або індукованою (набутою); специфічною (тобто спрямованою проти конкретного патогена) або неспецифічною. Вроджена неспецифічна стійкість забезпечується наявністю захисних покривів (клітинних стінок, кутикули, опушення, кори) та утворенням речовин, токсичних для патогенів та шкідників, — фітоантиципінів (алкалоїдів, глікозидів, терпенів, танінів, гіркот тощо). Ці токсини накопичуються у вакуолях, клітинних стінках або відмерлих тканинах рослин, найбільш уразливих до зараження та виїдання. Великих травоїдних тварин рослини відлякують шипами (шипшина), колючками (глід), жалкими волосками (кропива). Вроджена специфічна стійкість зумовлена реакцією рослин на речовини, що виділяє патоген, наприклад, на флагеліни, які входять до складу бактеріальних джгутиків, або на хітин, що входить до складу клітинної стінки грибів. Дуже важливою є здатність до розпізнавання речовин, за допомогою яких патоген намагається вплинути на рослину. Специфічне розпізнавання цих речовин у рослинному організмі здійснюють спеціальні білки резистентності (R-білки), які дещо нагадують антитіла тварин. Після зв'язування R-білка з речовиною, виділеною патогеном, ініціюється реакція надчутливості. Під час цієї реакції в ураженій ділянці відбувається руйнування мембран, утворення активних форм кисню, ліквідація запасів поживних речовин,вивільнення та синтез токсинів, зневоднення тощо. У цих умовах подальший розвиток патогену стає неможливим (мал. 36.4)....
0 Переглянути

Значення ендокринної та нервової систем для адаптації в людей і тварин

11 Клас

Як вам уже відомо, усі функції організму хребетних тварин регулюються нервовою та ендокринною системами. Для досягнення корисного для організму пристосувального результату ці системи взаємодіють між собою. Вибіркове об'єднання окремих структур організму в цілісну систему для виконання будь-якого акту поведінки або функції називається функціональною системою. Злагоджену взаємодію нервової й ендокринної систем забезпечує гіпоталамо-гіпофізарна система. Гіпоталамус є частиною проміжного мозку і пов'язаний майже з усіма відділами ЦНС. Від його основи відходить маленька структура — гіпофіз, до складу якого входять передня і задня частки. Гіпоталамус і передня частка гіпофіза пов'язані спільною системою кровоносних судин. Клітини гіпоталамуса мають подвійну функцію. По-перше, вони функціонують, як звичайні нервові клітини, посилаючи іншим нейронам нервові імпульси, а по-друге, вони здатні секретувати біологічно активні речовини. Коли клітини гіпоталамуса сприймають сигнали, що надходять із різних частин нервової системи, вони у відповідь секретують нейропептиди, які надходять у гіпофіз. Нейропептиди, що впливають на клітини передньої долі гіпофіза, називаються рилізинг-факторами, а на клітини задньої долі — нейрогормонами. Під дією рилізинг-факторів гіпоталамуса передня частка гіпофіза виділяє в кров гормони, які регулюють ендокринну функцію паращитоподібних залоз, наднирників і підшлункової залози. Нейрогормони гіпоталамуса — антидіуретичний гормон (АДГ) та окситоцин — надходять у задню частку гіпофіза, секретуються нею в кров і діють на органи-мішені безпосередньо. Таким чином, гіпоталамо-гіпофізарна система є прикладом тісної взаємодії нервового і гуморального способів регуляції функцій організму. Нервові імпульси, що надходять із мозку, перетворюються гіпоталамусом на ендокринні стимули (мал. 37.1)....
0 Переглянути

Адаптації людини й тварин до жари й холоду

11 Клас

Пристосування до холоду — найбільш складний вид кліматичної адаптації людини. Адаптації до жари в нас вироблені краще, ніж до холоду, тому що наші предки жили в умовах теплого клімату, і в процесі еволюції відбувалася адаптація до тепла. Перша реакція організму на вплив холоду спрямована на зменшення тепловтрат. Рефлекторно звужуються кровоносні судини шкіри, і це зменшує тепловіддачу. Окрім цього, кровоток перерозподіляється до внутрішніх органів, що допомагає підтримувати їхню температуру. Також організм посилює продукцію тепла через посилення обміну речовин. Особливо активується катаболізм ліпідів і вуглеводів, у процесі розпаду яких виділяється багато енергії. Якщо тепловтрати не компенсуються, починається тремтіння — мимовільне скорочення підшкірних м'язів, енергія якого перетворюється на тепло. Механізми адаптації до перегрівання спрямовані, навпаки, на збільшення тепловіддачі й зниження теплопродукції. Насамперед відбувається розширення кровоносних судин шкіри, і через шкіру організм віддає в навколишнє середовище надлишок тепла. У той час, як температура середовища підвищується, ефективність цього механізму тепловіддачі знижується. Якщо температура перевищує +30 °С, провідним стає потовиділення. Волога, що випаровується з поверхні тіла й дихальних шляхів, охолоджує організм. У людини, яка багаторазово контактує з холодом, виробляються довготривалі захисні механізми. Наприклад, у жителів північних регіонів підвищений газообмін, високий уміст холестерину й жирних кислот у сироватці крові, стовщений шар підшкірного жиру. Інтенсивність обміну речовин у них підвищено на 10-15 %. В ескімосів це перевищення становить 15-30 %, до того ж основну масу їхнього раціону становлять білки й жири. Морфологічною адаптацією до клімату є різна статура корінних жителів холодних і жарких місцевостей (мал. 38.1). Довгі кінцівки збільшують площу поверхні тіла, тож збільшується тепловіддача. Невисокий зріст, короткі кінцівки, розвинений шар підшкірного жиру запобігають зайвим тепловтратам. Крім того, люди пристосовуються до холодного й жаркого клімату за рахунок особливостей поведінки, одягу, конструкції житла, харчування....
0 Переглянути

Адаптації людини й тварин до гіпоксії, тиску, концентрації солей

11 Клас

У високогірних районах атмосфера розряджена і вмісту кисню в повітрі недостатньо для нормального дихання. За таких умов виникає гіпоксія. У разі екстреної адаптації до гіпоксії збільшуються частота й глибина подиху, посилюється серцебиття, розширюються судини головного мозку й серця. Посилюється ефективність процесів енергетичного обміну, особливо гліколізу. Стимулюється вихід еритроцитів із кров'яних депо (селезінки). Якщо гіпоксія триває досить довго, формуються механізми тривалої адаптації. Відбувається гіпертрофія легень і серцевого м'яза, збільшується кількість альвеол у легенях. Активується утворення еритроцитів. У клітинах збільшується число мітохондрій, у тканинах підвищується ефективність метаболізму. У корінних мешканців високогір'їв Південної Америки й Гімалаїв наявні генетичні зміни молекули гемоглобіну, який добре насичує артеріальну кров киснем. Така адаптація характерна і для людей, і для тварин (мал. 39.1). Адаптація до гіпоксії в пірнаючих тварин Ефективні адаптації до нестачі кисню формуються в пірнаючих тварин. Так, морські змії можуть перебувати під водою 2,5 години, морські черепахи — 6 годин, кашалоти — до 2 годин (мал. 39.2). Пірнаючі тварини мають збільшений об'єм легень і високий вміст гемоглобіну в крові. Уміст міоглобіну в м'язах пірнаючих ссавців у 4 рази більший за наземних тварин. Під час занурення частота серцевих скорочень знижена, кровоток уповільнений і перерозподілений так, що насамперед кров'ю забезпечується головний мозок. Окрім того, кисень дуже заощаджується. Частина клітин може тимчасово переходити до анаеробного гліколізу....
0 Переглянути

Адаптації тварин до умов харчування

11 Клас

У вивченні харчових зав'язків розрізняють еврифагію — харчування різноманітною їжею (рослинною й тваринною), стенофагію — харчування однорідною їжею, монофагію — харчування одним видом їжі, поліфагію — харчування різноманітною їжею (всеїдність), зоофагію й фітофагію. Рослиноїдні тварини — фітофаги У багатьох фітофагів еволюційно сформувався гризучий тип ротового апарату й різного роду пристосування до подрібнення, перетирання їжі. У різних рослиноїдних ссавців — це зубна система гризучого типу або зубний апарат, що перетирає їжу, у комах — це ротовий апарат, що гризе. Деякі тварини пристосовані до харчування соком рослин або нектаром квіток. Ротовий апарат у таких видів сформований у вигляді трубочки, за допомогою якої всмоктується рідка їжа. Пристосування до харчування рослинами виявляються й на фізіологічному рівні. Особливо виражені вони у тварин, які харчуються грубими тканинами рослин, що містять велику кількість клітковини. Для розщеплення клітковини необхідний фермент целлюлаза, якого немає в хордових. В організмі більшості тваринних розщеплення клітковини здійснюється симбіотичними бактеріями й деякими найпростішими в кишечнику. На переробці клітковини спеціалізовані жуйні копитні, шлунок яких має складну будову. У першому відділі — рубці — рослинна їжа зазнає впливу ферментів симбіотичних бактерій і найпростіших. Потім їжа потраплає в сітку, звідки відригається й удруге пережовується. У наступному відділі — книжці — їжа механічно подрібнюється. В останньому відділі шлунка — сичугу — їжа зазнає дії шлункового соку й далі переміщується в кишечник. Рослинна їжа розщеплюється набагато повільніше, ніж тваринна, тому в рослиноїдних хребетних довжина шлунково-кишкового тракту в 6-10 разів більша за довжину тіла. В інших ссавців основним місцем переробки клітковини є товста кишка, особливо її сліпий виріст — апендикс. Хімічно ці процеси подібні до процесів травлення в рубці....
0 Переглянути

Добові та сезонні адаптації тварин

11 Клас

Добові адаптації тварин пов'язані з біологічними ритмами, які відповідають природному 24-годинному циклу зміни дня й ночі. Це так звані циркадні ритми. Майже всі тварини пристосовують до них свої фізіологічні й поведінкові процеси. Із добовими біоритмами пов'язано багато фізіологічних показників (пульс, артеріальний тиск, температура тіла, рівень гормонів у крові тощо), від яких залежить активність організму. Протягом доби відбуваються циклічні коливання інтенсивності різних фізіологічних процесів організму. Добові біоритми значно виражені у тварин і людини: час активної діяльності й відпочинку в різних видів змінюється по-різному. Прикладом циркадного ритму у тварин є цикл сон — неспання. Денні тварини добувають їжу вдень, для нічних (сови, кажани) період неспання настає з темрявою. Сезонні адаптації Сезонні біоритми особливо виражені у тварин і рослин, що мешкають у регіонах зі значними сезонними змінами клімату. З порами року пов'язані ритми розмноження тварин та їх міграцій (насамперед перелітних птахів), настання фенологічних фаз розвитку рослин (цвітіння, плодоносіння, скидання листків на зиму). Тварини, що залишаються зимувати в умовах холодного клімату, реагують на зміни температури підвищенням ступеня теплоізоляції тіла (мал. 41.1). Так, теплоізоляційна здатність зимової «шуби» бурого ведмедя на 93 % вища за літню....
0 Переглянути

Підтримання гомеостазу в умовах крововтрати. Реакції на вплив токсичних речовин

11 Клас

Крововтрата — це патологічний процес, що призводить до зменшення об'єму циркулюючої крові та, як результат, до гіпоксії та інтоксикації організму продуктами обміну речовин. Під час дії термінового механізму компенсації крововтрати відбувається рефлекторний спазм кровоносних судин шкіри й внутрішніх органів (за винятком головного мозку й серця), унаслідок чого зберігається кровопостачання життєво важливих органів. Рефлекторно частішають серцеві скорочення, частішає й глибшає подих, що сприяє усуненню дефіциту кисню. Міжтканинна рідина і лімфа надходять у кровоносні судини, відновлюючи об'єм плазми. Водночас різко зростає зсідання крові. Низка біохімічних реакцій призводить до утворення сітки з фібриногену, що затягує рану, та припинення подальшої крововтрати (мал. 42.1). Нетермінові механізми компенсації крововтрати виявляються пізніше у вигляді посиленого кровотворення й відновлення білкового складу крові. Зсідання крові Зсідання крові є найважливішим захисним механізмом, що оберігає організм від крововтрати в разі пошкодження кровоносних судин. Зсідання крові є складним біохімічним процесом. Пошкодження кровоносної судини викликає агрегацію (злипання) і руйнування тромбоцитів, активні речовини яких запускають каскад молекулярних процесів. У зсіданні крові беруть участь 13 плазмових факторів зсідання крові. Зокрема, фактор I — це фібриноген, фактор II — протромбін, фактор IV — йони Са2+. Багато факторів зсідання крові синтезуються в печінці за участі вітаміну К....
0 Переглянути

Регенерація

11 Клас

Оригінальним захисним прийомом у тварин є автотомія — здатність відкидати певну частину тіла в разі нервового подразнення. Така реакція характерна, наприклад, для багатьох ящірок. Коли нападник хапає ящірку за хвоста, вона залишає його ворогу, а сама тікає. Така реакція відбувається рефлекторно, під впливом нервового подразнення. Певні м'язи різко скорочуються, і хвіст відкидається. Ще якийсь час хвіст продовжує ворушитися, привертаючи увагу нападника. Подібне явище відбувається і в інших тварин. Восьминоги відкидають щупальці, паличники, раки й краби — кінцівки. У багатьох тварин після автотомії відбувається регенерація втраченого органа (мал. 43.1). Регенерація Регенерація (від латин. regeneratio — відродження) — процес відновлення організмом утрачених або пошкоджених структур. Розрізняють два види регенерації: фізіологічну й репаративну. У молодих личинок аксолотлів кінцівка може регенерувати за три тижні, у дорослих тритонів і аксолотлів — за один-два місяці, а наземним амбістомам для цього потрібно близько року. Фізіологічна регенерація — це відновлення структур, утрачених у процесі життєдіяльності організму. Репаративна регенерація — це відновлення структур після травми або інших пошкоджуючих факторів (мал. 43.2). Під час регенерації відбуваються процеси, які властиві ембріональному розвитку: клітинний поділ, диференціювання, інтеграція в тканині. Фізіологічна регенерація Фізіологічна регенерація є нормальним процесом відновлення функціонуючих структур організму. Вона не пов'язана з пошкодженнями або втратами. Фізіологічна регенерація на внутрішньоклітинному рівні є відновленням субклітинних структур — ядра, мітохондрій, хлоропластів, рибосом, ендоплазматичної сітки та ін. Значення такої регенерації особливо велике для тканин, дорослі клітини яких не діляться, зокрема нервової. Для клітинної і тканинної форм регенерації характерне інтенсивне розмноження клітин. Прикладами фізіологічної регенерації на клітинному рівні є відновлення епідермісу шкіри, кишкового епітелію, клітин крові. Завдяки фізіологічній регенерації птахи періодично відрощують нове пір'я, ссавці змінюють шерсть. У рослин відбувається постійне заповнення клітин кореневого чохлика, що злущуються. У листопадних дерев листя щороку опадають і замінюються новими....
0 Переглянути

Адаптації до фізичного навантаження

11 Клас

Організм сприймає фізичне навантаження як якийсь сторонній подразник, і першою на цей подразник реагує симпатична нервова система, яка стимулює викид адреналіну наднирниками. Ці органи — симпатична нервова система та мозковий шар наднирників — складають так звану симпато-адреналову функціональну систему, що терміново готує організм до праці в екстремальних умовах. Під дією адреналіну збільшуються частота й об'єм дихання. Кровоток у м'язах суттєво посилюється, тому кровопостачання більш повно задовольняє підвищену потребу в кисні. Але симпато-адреналова система не лише ініціює термінову реакцію на подразник. Вона також виконує адаптаційно-трофічну функцію — готує організм у цілому до підвищеної функціональної активності. Це здійснюється шляхом змін в обміні речовин. По-перше, посилюється енергетичний обмін (гліколіз, цикл трикарбонових кислот, розпад ліпідів) і стимулюється синтез АТФ у клітинах. По-друге, стимулюються процеси, що підвищують у крові вміст глюкози — головного субстрата реакцій енергетичного обміну. Зокрема, адреналін посилює розпад глікогену в печінці до глюкози і сприяє захопленню й утилізації глюкози тканинами. Дізнайтеся більше Як ви знаєте, кисень необхідний клітинам для процесів енергетичного обміну і синтезу АТФ. Під час інтенсивної м'язової роботи, однак, потреба в кисні не може бути повністю задоволена. Тому більшу частину енергії клітини починають одержувати шляхом безкисневого гліколізу. Інтенсивний гліколіз призводить до утворення молочної кислоти. У разі накопичення великої кількості молочної кислоти настає м'язова втома. Болісні відчуття в м'язах після сильного навантаження спричиняються саме накопиченням молочної кислоти. Симпатична нервова система впливає на різні відділи центральної нервової системи, підтримуючи збудливість і регулюючи рефлекторну діяльність. Добре відомо, що в умовах творчого підйому, що супроводжується виділенням норадреналіну, збільшується не тільки фізична, а й розумова працездатність. Але пізніше настає фізична і розумова втома....
0 Переглянути

Стрес та дистрес

11 Клас

Стрес — загальна реакція організму у відповідь на дію надзвичайних подразників — стресорів. Стресорами можуть бути будь-які сильні фізичні або психологічні подразники: травми, отруєння, психо-емоційне напруження, надмірне фізичне навантаження або знерухомлення, переохолодження або перегрівання. Стрес буває гострим (короткостроковим) і хронічним (довгостроковим). Стрес спричиняє напруження функцій і систем та забезпечує мобілізацію резервних можливостей організму. Це дає змогу зберегти гомеостаз і адаптуватися до змінених умов. Активація симпато-адреналової системи Основною функціональною системою організму, яка реагує на стрес, є гіпоталамо-гіпофізарно-надниркова вісь (мал. 45.1). Під час гострого стресу відбувається активація симпато-адреналової системи, що складається із симпатичної нервової системи і мозкового шару наднирників (мал. 45.1). У відповідь на дію стресорів в організмі відбувається швидке збудження симпатичної нервової системи, посилення секреторної діяльності мозкового шару надниркових залоз. Інтенсивний викид адреналіну наднирниками приводить організм у стан загальної підвищеної активності (мал 45.1). Тобто симпато-адреналова система стимулює пристосувальну реакцію «бийся або тікай» і забезпечує швидкі адаптивні зміни в обміні речовин, спрямовані на мобілізацію енергії. Загальний адаптаційний синдром Сукупність реакцій організмів на стрес складає загальний адаптаційний синдром, що характеризується трьома стадіями (мал. 45.2)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 37 38 39 40 41 42 43 44 45 ... 56
Назад

Навігація