Vadovėlio „Pažink gyvybę“ komplektą IX klasei sudaro: Vadovėlis Pirmoji knyga Antroji knyga Pratybų sąsiuviniai Pirmasis sąsiuvinis Antrasis sąsiuvinis
Laima Molienė • Stasys Molis
Laima Molienė Stasys Molis
Pažink
gyvybę
9
P I R M O J I Pažink gyvybę 9
C Molekulė
H
O
N
• Rasi naujausių knygų • Sužinosi, ką skaito tavo bendraamžiai • Dalyvausi diskusijose ISBN 978-5-430-04622-4
PIRMOJI KNYGA
Ląstelė
Apsilankyk www.knyguklubas.lt
K N Y G A
Branduolys
TURINYS
I skyrius ĮVADAS
II skyrius NUO VIENOS LĄSTELĖS IKI DAUGIALĄSČIO
III skyrius ORGANIZMAS – DARNI ORGANŲ IR ORGANŲ SISTEMŲ VISUMA
1.1. Gyvybei būdingos savybės / 8 1.2. Gyvybė – mokslo tyrimų objektas / 10 Praktinė biologija / 12 Savikontrolės užduotys / 13 Papildomos užduotys / 13 2.1. Organizmo sandaros lygmenys / 16 2.2. Ląstelė – svarbiausias organizmų sandaros elementas / 18 2.3. Vienaląsčiai organizmai / 20 2.4. Audinių neturintys daugialąsčiai organizmai / 23 2.5. Audiniai – ląstelių specializacijos rezultatas. Augalų audiniai / 25 2.6. Gyvūnų audiniai / 27 2.7. Augalų organai / 29 2.8. Gyvūnų organai ir organų sistemos / 33 Praktinė biologija / 35 Savikontrolės užduotys / 36 Papildomos užduotys / 37 3.1. Danga / 40 3.1.1. Organizmų kūno dangos įvairovė / 40 3.1.2. Žmogaus odos sandara ir funkcijos / 43 Praktinė biologija / 45 Savikontrolės užduotys / 46 Papildomos užduotys / 47 3.2. Atrama ir judėjimas / 48 3.2.1. Organizmų atrama ir judėjimo įvairovė / 48 3.2.2. Žmogaus kaulų sandara ir funkcijos / 51 3.2.3. Žmogaus griaučiai / 54 3.2.4. Raumenys – aktyvi judėjimo organų dalis / 57 Praktinė biologija / 59 Savikontrolės užduotys / 60 Papildomos užduotys / 61 3.3. Medžiagų ir energijos apykaita / 62 3.3.1. Medžiagų apykaita ir pernaša ląstelėje / 62 3.3.2. Organizmo vidaus terpė. Homeostazė / 65 3.3.3. Medžiagų pernaša įvairiuose organizmuose / 68 3.3.4. Žmogaus kraujotaka / 71 1. Kraujo reikšmė, sudėtis ir krešėjimas / 71 2. Eritrocitai. Kraujo perpylimas / 73 3. Leukocitai. Imunitetas / 75 4. Žmogaus kraujotakos organai / 78 5. Kraujo ir limfos tekėjimas organizme / 81 Praktinė biologija / 84 Savikontrolės užduotys / 85 Papildomos užduotys / 87 Terminų žodynėlis / 87
TURINYS
IV skyrius KVĖPAVIMAS
V skyrius MITYBA
VI skyrius ŠALINIMAS
VII skyrius ORGANIZMO FUNKCIJŲ SAVIREGULIACJA
VIII skyrius JUTIMO ORGANAI
IX skyrius ORGANIZMŲ DAUGINIMASIS IR VYSTYMASIS
X skyrius KAIP IŠSAUGOTI SVEIKATĄ
4.1. Organizmų kvėpavimas / 6 4.2. Žmogaus kvėpavimo organų sistema / 9 4.3. Plaučių sandara. Dujų apykaita plaučiuose ir audiniuose / 11 Praktinė biologija / 13 Savikontrolės užduotys / 14 Papildomos užduotys / 15 5.1. Maisto medžiagos / 18 5.2. Su maistu gauname vandens, mineralinių medžiagų ir vitaminų / 20 5.3. Organizmų mityba / 24 5.4. Žmogaus virškinimo sistema / 27 5.5. Virškinimas burnoje ir skrandyje / 29 5.6. Virškinimas žarnyne / 32 Praktinė biologija / 35 Savikontrolės užduotys / 36 Papildomos užduotys / 38 6.1. Kaip organizmai atsikrato nereikalingų medžiagų / 42 6.2. Kam reikalingi inkstai ir kiti šalinimo organai / 44 Praktinė biologija / 46 Savikontrolės užduotys / 46 Papildomos užduotys / 47 7.1. Humoralinė žmogaus organizmo funkcijų reguliacija / 50 7.2. Neuronai ir nervai / 53 7.3. Refleksas – pagrindinė nervinės veiklos forma / 55 7.4. Centrinė nervų sistema. Galvos smegenys / 57 7.5. Centrinė nervų sistema. Nugaros smegenys / 59 7.6. Periferinė nervų sistema / 61 Praktinė biologija / 63 Savikontrolės užduotys / 63 Papildomos užduotys / 65 8.1. Organizmų reakcija į aplinką / 68 8.2. Jutimo organai padeda pažinti aplinką / 72 8.3. Akis – regos organas / 75 8.4. Ausis – klausos ir pusiausvyros organas / 77 Praktinė biologija / 79 Savikontrolės užduotys / 79 Papildomos užduotys / 81 9.1. Mitozė ir mejozė / 84 9.2. Organizmų dauginimasis / 87 9.3. Žmogaus dauginimosi organai / 90 9.4. Lytinės ląstelės ir jų susidarymas / 92 9.5. Brendimas / 94 9.6. Nuo vienos ląstelės iki organizmo / 96 9.7. Kontraceptinės priemonės / 99 Praktinė biologija / 101 Savikontrolės užduotys / 102 Papildomos užduotys / 103 10.1. Sveika gyvensena / 106 10.2. Žalingi įpročiai / 109 10.3. Ligos ir jų profilaktika / 112 10.4. Organizmo apsauga ir gydymas / 115 Savikontrolės užduotys / 118 Terminų žodynėlis / 118
3
Pratarmė Gamtos pasaulis labai įvairus – tai oras, uolienos, vanduo, žvaigždės. Tačiau nuo pat mažens kiekvieno dėmesį patraukia gyvybė – be galo įvairi, nepaliaujamai kintanti, stulbinanti spalvų ir atspalvių deriniais, tobulomis formomis bei sandara, tarpusavio darna. Toliau nagrinėdami biologijos kursą geriau pažinsite šį gamtos fenomeną. Jūsų rankose – pirmoji iš trijų devintos ir dešimtos klasės biologijos vadovėlio knygų. Joje rasite išsamią ir apibendrintą, Pagrindinio ugdymo bendrąsias programas atitinkančią medžiagą apie gyvąją gamtą. Biologijos pamokose turite įgyti ne tik biologijos žinių, bet ir jų taikymo įgūdžių. Siekėme, kad vadovėlio struktūra padėtų jums tobulinti savarankiško mokymosi (gebėti surasti, išsiaiškinti, suprasti, apibūdinti, palyginti, pritaikyti, daryti išvadas) ir kitus bendruosius įgūdžius. Tam kiekvieno skyriaus pradžioje apibrėžti siektini tikslai. Svarbiausios sąvokos išspausdintos spalvotame fone pačiame tekste ir sukirčiuotos. Kiekvienos temos pabaigoje pateikiama pagrindinių jos minčių santrauka, klausimų bei užduočių. Daugiau bei įvairesnių klausimų ir užduočių rasite pratybų sąsiuvinyje. Pilkame fone pateikiamos papildomos temos, kurios nėra privalomos. Jas galima nagrinėti kaip apžvalgines, taikyti mokiniams sudominti, darbui diferencijuoti. � Tikimės, kad tiek mokytojams, tiek ir mokiniams bus naudingi ir ,,Praktinės biologijos“ bei ,,Savikontrolės užduočių“ siūlomi darbai. Šias užduotis galima atlikti per pamoką, namuose arba kaip individualius ar grupinius projektus, taikyti žinioms ir gebėjimams įtvirtinti, mąstymui ugdyti, pasiekimams kontroliuoti. Kurias užduotis, kur ir kada atlikti, pasirenka mokytojas. Mokiniai, kurie domisi biologija, savo iniciatyva gali rinktis papildomas užduotis ir pagal galimybes jas atlikti užklasinėje veikloje (būreliuose) ar namuose. Ne visos užduotys pasirodys lengvos, ne į kiekvieną klausimą pasiseks atsakyti vienareikšmiškai. Šias ir kitas iškilusias problemas jums visada padės išspręsti mokytojas. Sėkmės gamtos pažinimo kelyje Jums linki autoriai
4
IŠNAGRINĖJĘ TEMĄ GEBĖSITE:
SKYRIUS
1 2 3 4 5 6 7
4.1 Organizmų kvėpavimas
paaiškinti, kas yra kvėpavimas ir kokia jo reikšmė organizmui; nurodyti, kaip kvėpuoja įvairūs gyvūnai ir kiti organizmai; paaiškinti, kaip kvėpuoja augalai; nuosekliai išvardyti kvėpavimo takų dalis ir jų funkcijas; išaiškinti, kaip plaučių sandara prisitaikiusi atlikti funkcijas; paaiškinti, kaip įkvepiama ir iškvepiama; papasakoti, kaip vyksta dujų apykaita plaučiuose ir audiniuose.
Kvėpavimas Kvėpavimas. Didžioji dauguma organizmų turi gauti deguonies, kad išgyventų ir galėtų atlikti įvairias gyvybines funkcijas. Sausumos gyvūnai deguonį įkvepia iš oro, o vandens – vartoja vandenyje ištirpusį. Energijos ląstelės gauna su maistu. Deguonies reikia jai atpalaiduoti. Šis procesas primena degimą, nes degant irgi dalyvauja deguonis. Tačiau degimas vyksta labai greitai ir atpalaiduojama labai daug šilumos. Tuo tarpu kvėpavimas – laipsniškai ir atpalaiduojama tokia energija, kurią galima naudoti gyvybiniams procesams palaikyti. Taip pat kvėpuojant ląstelių viduje išsiskiria dujos – anglies dioksidas, kurias organizmas turi pašalinti. Visas šis procesas – deguonies paėmimas, oksidaciniai procesai ląstelėse, susidariusio anglies dioksido pašalinimas – vadinamas kvėpãvimu. Labai mažiems organizmams, pavyzdžiui, pirmuonims, duobagyviams, plokščiosioms kirmėlėms, gauti pakankamai deguonies nesunku. Dėl difuzijos jis į organizmą patenka pro visą šio paviršių ir pasklinda ten, kur jo reikia. Kai kurie smulkūs gyvūnai, pavyzdžiui, vabzdžiai, yra labai veiklūs ir jiems reikia gana daug deguonies. Todėl po visą vabzdžio organizmą yra išsišakojęs daugybės mikroskopinių kvėpavimo vamzdelių, trachėjų, tinklas. Trachjos į išorę atsiveria mažytėmis angelėmis, vadinamaisiais kvėptùkais. Jos yra labai išsišakojusios, atšakos pasiekia atskiras ląsteles (4.1 pav.).
Vėduokliniai plaučiai
Trachėjos
Trachėjos Kvėptukai
4.1 pav. Vabzdžio kvėpavimo organai
6
IV SKYRIUS
4.2 pav. Voro kvėpavimo organai
Voragyvių kūne dujų apykaita vyksta vėduokliniuose plaučiuose, kurie yra pilvelio apačioje (4.2 pav.). Vėduõkliniai plaũčiai sudaryti iš plonyčių plokštelių, nelyginant knyga, o jas skiria oro tarpai. Ore esantis deguonis cirkuliuoja tarp plokštelių ir pereina į kraują. Anglies dioksidas juda priešinga kryptimi – iš kraujo į orą. Daugelis vorų turi dar ir trachjinius vamzdeliùs, kuriais oras patenka į kūną. Jie panašūs į vabzdžių trachėjas, tik mažiau išsišakoję. Dauguma didelių sausumos gyvūnų deguonį iš oro gauna plaũčiais, kuriuose gausu kraujagyslių. Varliagyvių plaučiai – tai paprasti nedidelio maišelio formos dariniai (4.3 pav.). Dauguma šių gyvūnų dar kvėpuoja drėgnà óda, kurią drėkina daugybės odos paviršiuje esančių liaukučių išskiriamos gleivės.
VARLIAGYVIO
Paukščių kvėpavimas. Skraidantiems paukščiams reikia daugiau deguonies, todėl jų kvėpavimo sistema yra dar sudėtingesnė. Paukščiai turi su plaučiais susijungusius óro maišùs (4.4 pav.). Jie padeda kiekvienąsyk įkvepiant gauti kuo daugiau deguonies. Dujų apykaita juose nevyksta. Tai tėra šviežio oro saugykla. Paukščiui įkvėpus, oras per plaučius patenka į galinius oro maišus, paskui iš jų per plaučius srūva į priekinius ir yra iškvepiamas. Taigi šviežias ir deguonies prisotintas oras į plaučius patenka ir jį iškvepiant iš oro maišų.
PAUKŠČIO
ŽINDUOLIO
4.3 pav. Stuburinių plaučių sandaros schema
Ropliai kvėpuoja tik plaučiais, todėl šie yra didesni, porėtesni, sudėtingesnės sandaros nei varliagyvių. Paukščių ir žinduolių plaučių sandara dar sudėtingesnė. Kiekviename plautyje yra tūkstančiai nuo brònchų išsišakojusių kvėpavimo vamzdelių – bronchiolių, kurios baigiasi oro pripildytomis mažytėmis pūslelėmis – alveòlėmis. Jos yra išraizgytos kraujagyslių ir turi labai ploną sienelę. Pro sienelę iš alveolėse esančio oro deguonis leng vai patenka į kapiliarais tekantį kraują, o į orą pereina iš organizmo audinių kraujo atsineštas anglies dioksidas. Varliagyvių, roplių ir žinduolių plaučiai neištuštėja visiškai, o per kiekvieną įkvėpimo ir iškvėpimo ciklą yra vis papildomi. Dėl tokio nevisiško vėdinimo ateinantis oras maišosi su liekančiu plaučiuose. Taip juose išsaugoma reikiama drėgmė, bet būna ne tokia efektyvi dujų apykaita.
ROPLIO
Trachėja
Priekiniai oro maišai Galiniai oro maišai
Plaučiai
ĮKVĖPIMAS
IŠKVĖPIMAS
4.4 pav. Paukščių kvėpavimo schema
7
Kaulinis lankas
Žiaunų lapeliai
Kapiliarai
4.5 pav. Žiaunų sandara ir žuvų kvėpavimas
SVARBU Dujos juda į ląsteles ir iš jų dėl difuzijos. Vienaląsčiai, duobagyviai, kirmėlės kvėpuoja pro kūno paviršių, vabzdžiai – trachėjų tinklu, vorai – vėduokliniais plaučiais bei trachėjomis, varliagyviai – maišelio pavidalo plaučiais ir oda, ropliai – didesniais porėtais plaučiais, paukščiai ir žinduoliai – iš bronchiolių ir alveolių sudarytais plaučiais. Paukščiai dar turi oro maišus. Vandens gyvūnai kvėpuoja išorinėmis arba vidinėmis žiaunomis. Anaerobai – organizmai, kuriems nereikalingas deguonis.
8
IV SKYRIUS
Varstomosios ląstelės
Žiotelė
4.6 pav. Augalų kvėpavimo schema
Kvėpavimas vandenyje. Vandenyje deguonies ne tiek daug kaip ore, bet jo vis dėlto pakanka, kad gyvūnai galėtų kvėpuoti. Imti deguonį iš vandens jiems kur kas sunkiau negu iš oro. Todėl dauguma vandens gyvūnų (žuvys, kai kurie moliuskai, vabzdžių lervos, vėžiagyviai, buožgalviai) turi specialius kvėpavimo organus – žiáunas, pritaikytas kvėpuoti vandenyje. Tai daugybė klostėmis išsidėsčiusių plonų lapelių, pro kuriuos vyksta dujų apykaita su vandeniu (4.5 pav). Žuvies žiaunų lapeliai prisitvirtinę prie kremzlės arba kaulinių lankų. Žuvis įsiurbia vandenį pro burną ir jam tekant virš žiaunų lapelių deguonis daugybe juos išraizgiusių kapiliarų (todėl jie yra raudonos spalvos) pereina į kraują. Kraujyje esantis anglies dioksidas pro žiaunas pašalinamas į vandenį. Žuvų žiaunos yra ertmėje galvos šonuose, bet kitų gyvūnų jos būna ir kūno išorėje. Augalai, kaip ir dauguma kitų gyvųjų organizmų, irgi kvėpuoja. Skirtingai nei vykstant fotosintezei, kvėpuodami pro žiotelès jie sugeria iš oro deguonį ir išskiria anglies dioksidą (4.6 pav). Fotosintezė naktį sustoja, o kvėpavimas vyksta visą parą. Daugumai gyvųjų organizmų kvėpuoti reikia deguonies, bet mielės arba tam tikros bakterijos sukelia rūgimą visiškai jo nenaudodamos. Rūgstant ląstelėse susidaro energijos. Jos nedaug, bet pakanka šiems mažiems organizmams egzistuoti. Tokie organizmai vadinami anaeròbais. Kvėpavimas – tai procesas, kuriam vykstant: • iš aplinkos paimamas deguonis ir pernešamas į ląsteles; • per oksidacijos reakcijas ląstelėje išsiskiria energija (viduląstelinis kvėpavimas); • susidaręs anglies dioksidas pašalinamas iš organizmo. KLAUSIMAI IR UŽDUOTYS 1 2 3 4 5
Apibūdinkite kvėpavimo procesą. Palyginkite augaluose vykstančius kvėpavimo ir fotosintezės procesus. Paaiškinkite, kaip kvėpuoja vandens ir sausumos gyvūnai. Nurodykite, kokiam procesui vykstant anaerobiniai organizmai apsirūpina energija. Kaip alveolių sandara pritaikyta efektyviai kvėpuoti?
4.2 Žmogaus kvėpavimo organų sistema
Kvėpavimo reikšmė. Be maisto, žmogaus organizmui nuolat reikia ir deguonies. Kvėpavimas – gyvybiškai būtinas nuolatinės dujų apykaitos tarp organizmo ir aplinkos procesas. Kvėpuodamas iš aplinkos oro žmogus ima deguonį, o išskiria anglies dioksidą (4.7 pav). Deguonis yra būtinas daugeliui mūsų organizme vykstančių cheminių reakcijų. Be jo negali vykti medžiagų apykaita. Jai vykstant ląstelėse ir audiniuose susidaro anglies dioksidas, kuris turi būti pašalintas, nes susikaupęs didesnis jo kiekis organizmui yra pavojingas. Kraujas anglies dioksidą surenka iš audinių ir nuneša į kvėpavimo organus, ten jis ir iškvepiamas. Kiekvienai ląstelei nuolat reikia energijos. Ji susidaro organizme skaidant ir oksiduojant organinius junginius. Kadangi šiuose procesuose dalyvauja deguonis, ląstelėms jo nuolat reikia. Žmogaus ir gyvūnų organizme nėra deguonies atsargų, todėl turi jo be paliovos gauti iš aplinkos. Tuo „pasirūpina“ kvėpavimo organų sistema.
21 % 0,03 %
16 % 4 %
Įkvepiamas oras
Deguonis
Iškvepiamas oras
Anglies dioksidas
Kvėpavimo organų sistema. Ją sudaro kvėpavimo takai, pro kuriuos įkvepiamas ir iškvepiamas oras, plaučiai, kuriuose vyksta dujų apykaita tarp oro ir kraujo, taip pat juos hermetiškai dengianti krūtinplėvė (4.8 pav). Kvėpavimo takams priklauso nósies ertm, nosiãryklė, gérklos, gerkl (dar vadinama trachja), brónchai (4.9 pav). Kvėpãvimo taka prasideda nosies ertme, kurią kaulinė ir kremzlinė pertvara dalija į dešiniąją bei kairiąją puses. Kiekvienoje pusėje yra vingiuotos landos, kuNosiaryklė
Azotas
4.7 pav. Įkvėpto ir iškvėpto oro sudėtis Nosies ertmė Antgerklis
KVĖPAVIMO ORGANŲ SISTEMA KVĖPAVIMO TAKAI
PLAUČIAI
Nosies ertmė Nosiaryklė Trachėja Bronchai
Bronchai Bronchiolės Alveolės
Burnos ertmė Gerklos Bronchas Gerklė Plautis Pasieninė krūtinplėvė
KRŪTINPLĖVĖ 4.8 pav. Kvėpavimo organų schema
rių vingiuotumas padidina vidinį nosies ertmės paviršių. Nosies ertmę ir kitų kvėpavimo takų gleivinę dengia virpamàsis epitèlis. Gleivinėje gausu liaukų, išskiriančių šiek tiek gleivių, kurios sulaiko ir naikina mikroorganizmus. Gleives kartu su prilipusiomis prie jų dulkėmis virpamojo epitelio plaukeliai judėdami nuolat pašalina į išorę – tada čiaudime, kosime – arba nukreipia į ryklę ir jos nuryjamos kartu su
Krūtinplėvės ertmė Diafragma
Plaučių krūtinplėvė
4.9 pav. Kvėpavimo organų sistema
9
Balso styga
Balso plyšys
Skydinė kremzlė Balso stygos
TYLINT
Kaklo slankstelis
Stemplė
Virpamasis gleivinės epitelis
Maisto gumulėlis
Gerklė
Kremzliniai gerklės pusžiedžiai
Kremzlinis pusžiedis KALBANT
RAMYBĖS BŪSENA
RYJANT KĄSNĮ
4.11 pav. Balso stygos 4.12 pav. Gerklų ir stemplės padėtis
4.10 pav. Gerklos
seilėmis. Nosies ertmėje oras sušyla ir sudrėksta. Iš čia jis patenka į nosiaryklę, paskui – į burninę ryklės dalį, tada – į gerklas.
SVARBU Į plaučius įkvėptame ore yra deguonies, kuris naudojamas visiems oksidavimosi procesams. Jiems vykstant sudėtingi organiniai junginiai skaidomi iki paprastesnių ir ląstelės gauna gyvybinei veiklai reikalingos energijos. Kvėpavimo sistemos organai pašalina ir organizme susidariusį anglies dioksidą. Kvėpavimo organų sistemą sudaro kvėpavimo takai, plaučiai ir juos dengianti krūtinplėvė. Kvėpavimo takams priklauso nosies ertmė, nosiaryklė, gerklos, gerklė, bronchai. Gerklose išsidėstęs balso aparatas, kurį sudaro balso stygos su balso plyšiu tarp jų.
10
IV SKYRIUS
Balso aparatas. Gerklos iš visų kvėpavimo takų yra sudėtingiausios sandaros. Tai ne tik kvėpavimo organas, bet ir balso aparatas (4.10 pav.). Jos panašios į piltuvėlį. Sienelės sudarytos iš kelių kremzlių, viena su kita susijungusių raumenimis ir raiščiais. Pro gerklas pereina tik oras. Kad ryjant čia nepakliūtų maisto, įėjimą į gerklas uždaro antgerklis. Valgant nereikėtų kalbėti, nes tada įėjimas uždaromas nevisiškai, ir ryjamo maisto gali patekti į kvėpavimo takus – žmogus užspringsta. Kosulỹs – staigus ir smarkus oro iškvėpimas – padeda pro burną pašalinti svetimkūnius iš apatinių kvėpavimo takų. Skersai gerklų susiformavusios dvi baso stỹgos (4.11 pav.), tarp kurių yra balso plyšys. Kai žmogus tyli, balso stygos būna viena nuo kitos nutolusios, o kalbant jos šiek tiek susiglaudžia ir pradeda virpėti. Taip susidaro garsas. Kuo dažniau balso stygos virpa, tuo aukštesnis būna balsas. Moterų balso stygos trumpesnės negu vyrų, todėl virpa dažniau, o jų balsas aukštesnis. Žmogui, kitaip negu gyvūnams, būdinga artikuliuota kalba, kurios garsai susiję ne tik su stygų virpėjimu, bet ir su liežuvio, dantų, lūpų, abiejų žandikaulių padėtimi kalbant. Balso stygas reikia saugoti. Rėkiant ar per daug garsiai kalbant jos pertempiamos arba net sužalojamos. Dėl to balsas gali užkimti, tapti duslus ir net visiškai dingti. Šį organą taip pat veikia rūkymas ir alkoholis, dažni kvėpavimo takų uždegimai. Iš gerklų įkvepiamas oras patenka į gerklę (trachėją), kuri panaši į vamzdelį. Priekinę jos sienelę sudaro kremzliniai pusžiedžiai, vienas su kitu sujungti raiščiais ir raumenimis. Užpakalinė minkšta gerklės sienelė prigludusi prie stemplės ir netrukdo slinkti maistui (4.12 pav.). Gerklė šakojasi į du pagrindinius bronchus, kurie įeina į dešinįjį ir kairįjį plautį. KLAUSIMAI IR UŽDUOTYS 1 2 3 4 5
Kodėl iš organizmo turi būti pašalinamas anglies dioksidas? Paaiškinkite, kaip virpamasis epitelis apsaugo kvėpavimo takus. Eilės tvarka išvardykite kvėpavimo takus sudarančius organus, nurodykite jų paskirtį. Kuo ir kodėl skiriasi vyrų ir moterų balsas? Kodėl nepatariama valgant kalbėti?
4.3 Plaučių sandara. Dujų apykaita plaučiuose ir audiniuose
Plaučių sandara. Kiekvienas brònchas plaučiuose šakojasi į vis smulkesnius vamzdelius – bronchiolès, kurios užsibaigia pilnų oro plonasienių pūslelių – alveòlių kekėmis (4.13 pav.). Alveolių sienelės yra sudarytos iš epitelinių ląstelių sluoksnio ir apraizgytos tankaus kapiliarų tinklo. Šios ląstelės išskiria tam tikras biologiškai aktyvias medžiagas, kurios plonai sutepa alveolių paviršių. Susidariusi plėvelė neleidžia joms subliūkšti, be to, naikina kartu su oru patekusius mikroorganizmus. Plaučių uždegimas, tuberkuliozė ir kitos infekcinės ligos šią plėvelę pažeidžia. Tada dalis alveolių sulimpa ir pro jas nevyksta dujų apykaita. Rūkančių žmonių alveolės praranda tamprumą, sukietėja, todėl pasunkėja kvėpavimas ir dujų apykaita.
Bronchiolė Pripildyta oro ertmė
Alveolės sienelė Diafragma Kraujo kapiliarai ĮKVĖPIMAS
4.13 pav. Alveolės
IŠKVĖPIMAS
4.14 pav. Kvėpavimo judesiai
Alveolės yra akyta masė, kartu su bronchų šakomis sudaranti plaučius. Kiekviename plautyje jų yra 300–350 milijonų. Bendras alveolių paviršius siekia daugiau kaip 100 kvadratinių metrų, tai yra jis maždaug 50 kartų didesnis už odos paviršių. Todėl kraujas pro jų sieneles gauna daug deguonies ir išskiria labai daug anglies dioksido. Iš išorės kiekvieną plautį gaubia lygi, blizganti jungiamojo audinio plėvė – plaũčių krūtnplėvė (pleura). Krūtinės ląstą iš vidaus dengia paseninė krūtnplėvė. Tarp abiejų krūtinplėvių yra hermetiškas tarpas, kuriame oras retesnis – tai krūtnplėvės ertm (4.9 pav.). Joje yra nedaug skaidraus skysčio, dėl kurio sumažėja trintis į krūtinės ertmės sieneles. Kadangi krūtinplėvės ertmėje nėra oro, tai plaučiai, atmosferos oro slėgio veikiami, visuomet būna prispausti prie krūtinės ertmės sienos. Jų tūris keičiasi kintant šios ertmės tūriui, t. y. kvėpuojant. Plaučių alveolėse oras visą laiką keičiasi. Dėl kvėpavimo judesių jis tai patenka į plaučius, tai iš jų išeina (4.14 pav.). Ritmiškai įkvepiant ir iškvepiant plaučiai vėdinami. Žmogus kvėpuoja be paliovos visą gyvenimą. Kvėpavimo judesius reguliuoja kvėpavimo centras, esantis pailgosiose smegenyse. Jo veiklą sąlygoja anglies dioksido kiekis kraujyje. Gyvybinė plaučių talpa. Keičiantis organizmo būklei, keičiasi ir įkvepiamo bei iškvepiamo oro kiekis. Yra nustatyta, kad ramiai kvėpuodamas suaugęs žmogus įkvepia apie 500 cm3 oro, o daugiausiai jis gali iškvėpti apytikriai apie 3500 cm3. Šis kiekis vadinamas gyvýbine plaũčių talpà. Negalima iš plaučių pašalinti viso oro. Net giliausiai iškvėpus jo dar lieka apie 1000–1200 cm3. Todėl plaučių alveolės niekada nesulimpa (4.15 pav.).
11
Arterinis kraujas
Plaučių alveolė
Audinių ląstelės Veninis kraujas
CO2 O2
LIEKAMASIS PLAUČIŲ TŪRIS
4.15 pav. Gyvybinė plaučių talpa: gilus iškvėpimas (a), negilus iškvėpimas (b), negilus įkvėpimas (c), gilus įkvėpimas (d)
SVARBU Bronchai šakojasi į smulkesnes bronchioles, kurių galuose yra oro pilnos alveolės. Jų akyta masė ir sudaro plaučius, užpildančius krūtinės ertmę. Plaučius dengia krūtinplėvė, o krūtinės ertmę iškloja pasieninė krūtinplėvė. Tarp jų yra krūtinplėvės ertmė, kurioje oro tankis mažesnis. Gyvybinė plaučių talpa apytikriai lygi 3500 cm3. Plaučiuose deguonis pro alveolių kapiliarus patenka į kraują, o iš jo į alveolėse esantį orą skverbiasi anglies dioksidas. Audiniuose vyksta atvirkštinis procesas: iš kraujo į ląsteles pereina deguonis, o anglies dioksidas skverbiasi iš ląstelių į kraują. Šie procesai vyksta dėl difuzijos – medžiagos iš tos aplinkos, kur jų daugiau, juda tenai, kur jų mažiau.
12
IV SKYRIUS
4.16 pav. Dujų apykaitos plaučiuose ir audiniuose schema
Dujų apykaita plaučiuose. Įkvepiamo ir iškvepiamo oro sudėtis skiriasi (4.7 pav.). Atmosferos ore, kuris patenka į plaučius, yra beveik 21 % deguonies, apie 79 % azoto, maždaug 0,03 % anglies dioksido ir šiek tiek vandens garų bei inertinių dujų. Iškvepiamame ore lieka tik 16 % deguonies, o anglies dioksido padaugėja iki 4 %. Daugiau atsiranda ir vandens garų. Tik azoto ir inertinių dujų kiekis nesikeičia. Deguonies ir anglies dioksido kiekis toks nevienodas yra dėl dujų apykaitos plaučių alveolėse. Jose daugiau deguonies negu kapiliaruose esančiame kraujyje. Dėl difuzijos pro alveolių kapiliarų sieneles jis skverbiasi į kraują ir ten jungiasi su hemoglobinu. Kraujas prisijungusį deguonį neša į audinių ląsteles. Tuo tarpu alveolių kapiliarais tekančiame kraujyje anglies dioksido koncentracija gerokai didesnė negu alveolėse esančiame ore. Todėl iš kraujo jis pereina į alveoles ir pašalinamas iš organizmo (4.16 pav.). Dujų apykaita audiniuose. Iš plaučių į audinius atitekėjusiame kraujyje deguonies daugiau negu ląstelėse, kuriose jis naudojamas įvairiems cheminiams procesams. Dėl difuzijos deguonis iš kraujo skverbiasi į ląsteles. Tuo tarpu vykstant medžiagų apykaitai jose susidaro daug anglies dioksido. Todėl anglies dioksidas iš ląstelių skverbiasi į kraują, kuriame jo koncentracija yra mažesnė. Čia dalis šių dujų jungiasi su hemoglobinu, o kita dalis su kraujo plazma nunešama į plaučius (4.16 pav.).
KLAUSIMAI IR UŽDUOTYS 1 2 3 4 5
Kaip sudaryti plaučiai? Kokia krūtinplėvės ertmės sandara ir svarba kvėpavimui? Paaiškinkite, kaip ir kodėl skiriasi įkvėpto ir iškvėpto oro sudėtis. Papasakokite, kaip dujų apykaita vyksta audiniuose. Kas tai yra gyvybinė plaučių talpa?
PRAKTINĖ BIOLOGIJA
3. Žuvies žiaunų sandaros tyrimas
1. Žievlęšiukų tyrimas Ant ievos, obels, kito medžio ar krūmo 5–10 mm skersmens šakelių raskite žievlęšiukų. Pamėginkite ištirti: • kokia jų reikšmė augalui; • ar vienodai pasiskirstę; • kiek jų esama 1 cm2; • koks yra atstumas tarp jų: a) mažiausias, b) vidutinis.
Apžiūrėkite žuvį ir nustatykite: • kur yra žiaunos; • kokia jų spalva; • kiek yra žiaunų lankų; • kiek ant jų yra žiaunų lapelių ir kaip jie išsidėstę; • kaip žiaunų sandara pritaikyta kvėpuoti. 4. Stuburinių kvėpavimo modelis
Žievlęšiukai
Sukurkite virtualių arba kitokių veikiančių modelių, rodančių, kaip: • vanduo priverčiamas tekėti pro žuvų žiaunas (kuo tai svarbu dujų apykaitai); • įkvepia ir iškvepia varlė; • kvėpuoja paukščiai. 5. Alveolės modelis
Šakelės žievėje matomi žievlęšiukai
2. Bandymas „Augalų kvėpavimas“ Naudodamiesi paveiksle pavaizduotomis priemonėmis, suplanuokite ir atlikite bandymą, įrodantį, kad augalai kvėpuoja.
Bandymo priemonės: sandari dėžė, vazoninis augalas, stiklinis gaubtas, padėklas, plastilinas, medinė skalelė, degtukai
Pagaminkite plaučių alveolės modelį ir paaiškinkite: • kokias šio organo dalis jis vaizduoja; • koks procesas vyksta alveolėse; • kaip jam pritaikyta alveolių sandara.
Alveolės modelis
13
• kuriame paveiksle vaizduojamas įkvėpimas,
6. Diafragmos svarbos plaučių ventiliacijai modelis
o kuriame – iškvėpimas;
• kokius organus atitinka modelio detalės.
Pagaminkite iliustracijoje pavaizduotą modelį ir, demonstruodami, kaip jis veikia, paaiškinkite, kokius organus kurios jo dalys atitinka bei kaip sukeliamas įkvėpimas ir iškvėpimas.
Modelis, kuriuo demonstruojama tarpšonkaulinių raumenų įtaka įkvėpimui ir iškvėpimui
8. Kiek deguonies reikia vienam mokiniui pamokoje?
Modelis, kuriuo demonstruojama diafragmos įtaka kvėpavimo judesiams
7. Tarpšonkaulinių raumenų svarbos kvėpavimui nustatymas Šiame paveiksle matote kitą kvėpavimo judesiams paaiškinti skirtą modelį. Pagaminkite jį iš storesnio kartono ar medienos juostelių ir paaiškinkite, kaip jis veikia:
Susiraskite skyriaus tekste duomenis apie iškvėpto ir įkvėpto oro sudėtį bei kiekį, nustatykite kvėpavimo dažnį ir atlikę matematinius skaičiavimus atsakykite: • kiek deguonies reikia vienam mokiniui per pamoką; • kiek jo reikia visiems klasės mokiniams per pamoką; • koks oro ir deguonies kiekis išvėdintoje klasėje. Padarykite išvadą, ar tokio dydžio klasėje esantiems žmonėms pakanka deguonies.
SAVIKONTROLĖS UŽDUOTYS PRISIMINKITE IR APIBŪDINKITE ŠIAS SĄVOKAS.
14
Alveolės
Krūtinplėvės ertmė
Plaučiai
Balso stygos
Kvėpavimas
Plaučių krūtinplėvė
Bronchai
Kvėpavimo takai
Trachėja
Drėgna oda
Nosiaryklė
Vėduokliniai plaučiai
Gerklė
Nosies ertmė
Virpamasis epitelis
Gerklos
Oro maišai
Žiaunos
Kosulys
Pasieninė krūtinplėvė
Žiotelės
IV SKYRIUS
PASITIKRINKITE ŽINIAS. 1. Kvėpavimas – tai: A įkvėpimas ir iškvėpimas; B diafragmos atliekami kvėpavimo judesiai; C įkvėpimas, oksidaciniai procesai ląstelėje, iškvėpimas; D oksidaciniai procesai ląstelėje. 2. Vabzdžiai kvėpuoja: A pro kūno paviršių; B trachėjomis; C plaučiais; D žiaunomis. 3. Dujų apykaita plaučiuose vyksta dėl: A difuzijos; B osmoso; C diafragmos; D jų tūrio kitimo. 4. Plaučiais ir oda kvėpuoja: A rupūžė; B driežas; C gulbė; D delfinas. 5. Oro maišus turi: A banginis; B kregždė; C vėžlys; D lydeka.
8. Kvėpavimo takus iškloja: A oda; B raumenys; C virpamasis epitelis; D kremzlės. 9. Plaučiai sudaryti iš: A bronchų, bronchiolių, alveolių; B bronchų, krūtinplėvės, alveolių; C alveolių, kapiliarų, bronchų; D krūtinplėvės, alveolių, bronchiolių. 10. Kvėpavimo judesius reguliuojantis centras yra: A didžiuosiuose pusrutuliuose; B pailgosiose smegenyse; C smegenėlėse; D vidurinėse smegenyse. PAPILDOMOS UŽDUOTYS 1. Kokiame vandenyje daugiau ištirpusio oro: A šiltame ar šaltame; B užterštame ar švariame; C stovinčiame ar tekančiame; D gilaus ar seklaus telkinio? 2. Kokiu oru sveikiau kvėpuoti: A šiltu ir sausu; B šiltu ir drėgnu; C šaltu sausu; D šaltu drėgnu? 3. Kodėl nevėdintoje patalpoje sunkiau susikaupti ir mokytis?
6. Buožgalviai kvėpuoja: A žiaunomis; B plaučiais; C trachėjomis; D oda.
4. Kai vandenyje trūksta deguonies, žuvys pakyla į paviršių ir ,,gaudo“ orą. Kodėl tai jų negelbsti nuo uždusimo?
7. Tarp nosiaryklės ir trachėjos yra: A nosies ertmė; B bronchai; C alveolės; D gerklos.
6. Eilės tvarka surašykite organizmų ląsteles, pradėdami nuo tų, į kurias deguonis greičiausiai patenka iš aplinkos: galvos smegenų nervinė ląstelė, slieko raumeninė ląstelė, ameba, bakterija, vabzdžio antenos receptorinė ląstelė.
5. Paaiškinkite, kodėl dirva, kurioje auga augalai, purenama.
15
Vadovėlio „Pažink gyvybę“ komplektą IX klasei sudaro: Vadovėlis Pirmoji knyga Antroji knyga Pratybų sąsiuviniai Pirmasis sąsiuvinis Antrasis sąsiuvinis
Laima Molienė • Stasys Molis
Laima Molienė Stasys Molis
Pažink
gyvybę
9
P I R M O J I Pažink gyvybę 9
C Molekulė
H
O
N
• Rasi naujausių knygų • Sužinosi, ką skaito tavo bendraamžiai • Dalyvausi diskusijose ISBN 978-5-430-04622-4
PIRMOJI KNYGA
Ląstelė
Apsilankyk www.knyguklubas.lt
K N Y G A
Branduolys