docBiologia - Sklep WSiP
download 
Reklamacja Transkrypt
Biologia - Sklep WSiP
Biologia CZĘŚĆ tom2 2 PODRĘCZNIK DLA LICEUM OGÓLNOKSZTAŁCĄCEGO, LICEUM PROFILOWANEGO I TECHNIKUM Praca zbiorowa pod redakcją Andrzeja Czubaja K S ZTAŁC ENIE W ZAKR ES I E ROZ S Z ER ZONY M SPIS TREÂCI Od Autorów ............................................................................................................................... 5 Fizjologia zwierzàt z elementami fizjologii cz∏owieka 11. Ârodowisko wewn´trzne organizmu zwierz´cego ......................................................................... 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 11.1. Ârodowisko wewn´trzne organizmu ................................................................................................. 11.2. Homeostaza .................................................................................................................................... 11.3. Informacja i regulacja ...................................................................................................................... Uk∏ad nerwowy .................................................................................................................................... 12.1. Budowa i funkcje tkanki nerwowej .................................................................................................. 12.2. Budowa i funkcje uk∏adu nerwowego .............................................................................................. ¸uk odruchowy – od receptora do efektora .................................................................................... 13.1. Odruchy .......................................................................................................................................... 13.2. Narzàdy zmys∏ów ............................................................................................................................ Dokàd prowadzà drogi czuciowe ...................................................................................................... 14.1. Trójneuronowe drogi czucia swoistego ............................................................................................. 14.2. Regulacja ruchu................................................................................................................................ 14.3. Budowa i funkcje kory mózgowej ..................................................................................................... Uk∏ad limbiczny i autonomiczny ........................................................................................................ 15.1. Ocena emocjonalna bodêców .......................................................................................................... 15.2. Autonomiczny uk∏ad nerwowy ......................................................................................................... Uk∏ad dokrewny .................................................................................................................................... 16.1. Gruczo∏y wydzielania wewn´trznego i ich hormony .......................................................................... 16.2. Uk∏ad odÊrodkowy neuroendokrynowy ............................................................................................ 16.3. Inne gruczo∏y dokrewne ................................................................................................................... 16.4. Hormony tkankowe ......................................................................................................................... Efektory ................................................................................................................................................... 17.1. Mi´Ênie szkieletowe ........................................................................................................................ 17.2. Mi´sieƒ sercowy .............................................................................................................................. 17.3. Mi´Ênie g∏adkie ............................................................................................................................... 17.4. Gruczo∏y wydzielania zewn´trznego ................................................................................................. Od˝ywianie i trawienie ........................................................................................................................ 18.1. Strategie pokarmowe zwierzàt ......................................................................................................... 18.2. Sk∏adniki pokarmu .......................................................................................................................... 18.3. Budowa i dzia∏anie przewodu pokarmowego kr´gowców................................................................. Wymiana gazowa .................................................................................................................................. 19.1. Wymiana gazowa u zwierzàt wodnych ............................................................................................ 19.2. Wymiana gazowa u zwierzàt làdowych ........................................................................................... Metabolizm ............................................................................................................................................ 20.1. Poziomy metabolizmu ...................................................................................................................... 20.2. Niektóre czynniki wp∏ywajàce na metabolizm ................................................................................... Uk∏ad krà˝enia ...................................................................................................................................... 21.1. Uk∏ad krà˝enia otwarty .................................................................................................................... 21.2. Uk∏ad krà˝enia zamkni´ty ................................................................................................................ 21.3. Regulacja pracy uk∏adu krà˝enia ...................................................................................................... Funkcje p∏ynów ustrojowych ............................................................................................................. 22.1. Funkcje krwi i jej sk∏ad ..................................................................................................................... www.wsip.com.pl 3 8 8 12 14 20 20 30 38 38 45 52 52 55 58 63 63 67 74 75 78 90 96 99 99 106 109 113 117 118 124 130 144 146 149 157 158 159 163 164 166 178 182 182 SPIS TREÂCI 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 22.2. CzynnoÊci erytrocytów ..................................................................................................................... 22.3. Krzepni´cie krwi – hemostaza .......................................................................................................... OdpornoÊç organizmu ......................................................................................................................... 23.1. Organizacja uk∏adu odpornoÊciowego .............................................................................................. 23.2. Budowa uk∏adu odpornoÊciowego ................................................................................................... 23.3. Podstawy rozpoznawania „swój-obcy” w uk∏adzie odpornoÊciowym ................................................. 23.4. Funkcjonowanie uk∏adu odpornoÊciowego ....................................................................................... 23.5. Niedobory i b∏´dy uk∏adu odpornoÊciowego ..................................................................................... Gospodarka wodno-elektrolitowa, osmoregulacja, wydalanie .................................................... 24.1. Bilans wodny zwierz´cia .................................................................................................................. 24.2. Narzàdy osmoregulacji .................................................................................................................... 24.3. Hormonalna regulacja wydalania moczu u kr´gowców ..................................................................... Termoregulacja ...................................................................................................................................... 25.1. Termoregulacja u ektotermów ......................................................................................................... 25.2. Termoregulacja u endotermów ......................................................................................................... Zegar i kalendarz biologiczny ........................................................................................................... 26.1. Rytmy biologiczne ............................................................................................................................ 26.2. Szyszynka jako êród∏o informacji o warunkach Êwietlnych otoczenia................................................... Rozmna˝anie si´ zwierzàt i ludzi ....................................................................................................... 27.1. Ogólna charakterystyka procesów rozrodczych ................................................................................. 27.2. M´ski uk∏ad rozrodczy ..................................................................................................................... 27.3. ˚eƒski uk∏ad rozrodczy ..................................................................................................................... Zap∏odnienie, cià˝a, determinacja p∏ci .............................................................................................. 28.1. Powstanie nowego ˝ycia ................................................................................................................. 28.2. Determinacja p∏ci ............................................................................................................................. Zwierz´ jako obiekt doÊwiadczalny ................................................................................................... 29.1. Od obserwacji do doÊwiadczenia ..................................................................................................... 29.2. Zwierz´ta doÊwiadczalne ................................................................................................................. 188 194 197 198 201 205 211 217 224 225 228 235 240 241 245 255 255 260 263 264 266 270 282 282 289 296 296 300 Zadania maturalne ...................................................................................................................................... 304 Tablice biologiczne ...................................................................................................................................... 309 Tablica I Sk∏adniki mineralne i ich rola w organizmie cz∏owieka ............................................................... 309 Tablica II Tablica III Tablica IV Witaminy, ich funkcje i êród∏a dla cz∏owieka ............................................................................. Miejsce powstawania i dzia∏anie niektórych enzymów w przewodzie pokarmowym ssaka .......... Wskaêniki wzrostu wybranych parametrów cechujàcych ssaka w porównaniu z tymi samymi parametrami u gada ................................................................................................................ Tablica V Poziom metabolizmu podstawowego niektórych zwierzàt ......................................................... Tablica VI Koszty metaboliczne ró˝nych czynnoÊci cz∏owieka (w zaokràgleniu) ........................................... Tablica VII Niektóre parametry pracy serca cz∏owieka ................................................................................. Tablica VIII Podstawowe sk∏adniki krwi cz∏owieka ......................................................................................... Tablica IX Charakterystyka najwa˝niejszych bia∏ek osocza krwi cz∏owieka .................................................. Tablica X Mi´dzynarodowe nazewnictwo czynników zwiàzanych z krzepni´ciem krwi, oznaczonych cyframi rzymskimi ................................................................................................................................ Tablica XI Porównanie sk∏adu surowicy krwi i moczu zdrowego cz∏owieka ................................................ 311 314 315 316 317 318 318 319 320 320 Literatura dla ucznia .................................................................................................................................... 321 Indeks polsko-angielski .............................................................................................................................. 322 O Autorach .................................................................................................................................................... 328 4 12. Uk∏ad nerwowy n n n n n n n Neurony i komórki glejowe Przewodzenie impulsów nerwowych Przekazywanie informacji w synapsach Neurotransmitery Budowa i funkcje uk∏adu nerwowego Trzy wielkie drogi odÊrodkowe Budowa OUN Uk∏ad nerwowy kieruje wszystkimi procesami w organizmie. Uczeni sà zgodni, ˝e regulacja procesów fizjologicznych w organizmie, nasze zachowanie, doznawane wra˝enia, emocje, wyobraênia, pami´ç, myÊli i sny powstajà w wyniku aktywnoÊci neuronów i ich wspó∏dzia∏ania z komórkami glejowymi w OUN. Neurony sà jednostkami strukturalnymi uk∏adu nerwowego. Sà to wysoce wyspecjalizowane komórki, s∏u˝àce do odbierania, przetwarzania, przewodzenia, przekazywania i przechowywania informacji. Organizacja uk∏adu nerwowego jest hierarchiczna, sk∏ada si´ z wielu poduk∏adów, których funkcje sà kontrolowane przez kor´ mózgowà. 12. 1. Budowa i funkcje tkanki nerwowej Neurony Najistotniejszym składnikiem tkanki nerwowej są neurony. Ocenia się, że w organizmie człowieka ich liczba wynosi od 1010 do 1011! Neurony są komórkami o zróżnicowanych kształtach (ryc. 12.1), mających charakterystyczne, cienkie, na ogół stosunkowo krótkie wypustki – dendryty, i niekiedy bardzo długie włókna nerwowe – aksony. Akson odchodzi od ciała neuronu w miejscu zwanym wzgórkiem aksonu, tam powstają impulsy nerwowe. Aksony jednego neuronu łączą się z wieloma innymi komórkami nerwowymi; służą temu ich boczne odgałęzienia. W końcowym odcinku aksonów, tzw. drzewku końcowym, występują kolbki synaptyczne lub 20 Uk∏ad nerwowy a c b Ryc. 12.1. Ró˝ne typy morfologiczne neuronów: ruchowego (a), wspó∏czulnego, zawierajàcego zgrubienia – pere∏kowatoÊci (b), czuciowego (c). Strza∏ki pokazujà obszary wejÊcia informacji (cia∏o neuronu lub dendryty) i kierunek przebiegu impulsów w neuronie perełkowate zgrubienia. Każdy neuron tworzy setki lub tysiące synaps, tj. połączeń z innymi neuronami (ryc. 12.2). Neurony są komórkami wyspecjalizowanymi w odbieraniu, przetwarzaniu, przewodzeniu, przekazywaniu i przechowywaniu informacji. Wymienione funkcje są realizowane dzięki zdolności neuronów do wytwarzania i przewodzenia impulsów nerwowych oraz wydzielania w synapsach substancji przekaźnikowych – neurotransmiterów, zwanych również transmiterami, neuroprzekaźnikami lub mediatorami. Do tego służą organelle, w których zachodzi synteza tych związków. Wiąże się ona z produkcją licznych białek: enzymów uczestniczących w ich syntezie, białek kanałów błonowych i białek receptorowych oraz Cia∏o białek biorących udział w tranneuronu sporcie aksonalnym mitochondriów i pęcherzyków synaptyczAkson nych na znaczne odległości, od ciała neuronu do kolbek synapKolbki tycznych. Dlatego charakterystyczsynaptyczne ną cechą neuronów są duże jądra komórkowe zawierające jąderka, Dendryty silnie rozwinięta szorstka siateczka śródplazmatyczna i liczne wolne rybosomy. Rolą rozbudo- Ryc. 12.2. wanego aparatu Golgiego jest Neuron – obraz spod mikroskopu skaningowego. Fot. East otaczanie błoną wytwarzanych News/SPL www.wsip.com.pl 21 FIZJOLOGIA ZWIERZÑT Z ELEMENTAMI FIZJOLOGII CZ¸OWIEKA Ryc. 19.5. Dzia∏anie p∏uc cz∏owieka; ruchy klatki piersiowej przy wdechu i wydechu (strza∏ki wskazujà kierunek ruchu powietrza, ruch klatki piersiowej i ruchy przepony) Ilość powietrza wdychanego i wydychanego przez człowieka w różnych warunkach przedstawiono na rycinie 19.6. Podczas nasilonych ruchów wentylacyjnych towarzyszących gwałtownemu wysiłkowi lub oddychaniu zmodyfikowanemu (np. w czasie śpiewu, kaszlu, kichania) w wentylacji uczestniczą jeszcze inne mięśnie. Podczas wydechu płuca nigdy nie opróżniają się do końca – zawsze zalega w nich pewna objętość powietrza zwana objętością zalegającą, a także pewna objętość wydechowa, której wielkość zależy od głębokości oddechów. Razem te dwie masy powietrza Ryc. 19.6. Ró˝ne rodzaje pojemnoÊci p∏uc cz∏owieka i obj´toÊci znajdujàcego si´ w nich powietrza 152 Wymiana gazowa tworzą pojemność zalegającą czynnościową. Podczas normalnej wentylacji wynosi ona 2,2 dm3, a w czasie wentylacji maksymalnej spada do 1,2 dm3. Podczas wdechu do układu oddechowego człowieka zwykle wchodzi 0,5–0,6 dm3 powietrza, stanowiącego objętość oddechową. Z tej objętości 0,15 dm3 wypełnia przestrzeń martwą, a więc nie będzie uczestniczyć w wymianie gazowej, a zaledwie 0,35 dm3 trafia do pęcherzyków płucnych. Nie jest to jednak w całości czyste powietrze atmosferyczne, gdyż jego część stanowi porcja powietrza wydechowego (o zmienionym składzie), która na szczycie poprzedniego wydechu znajdowała się w górnych drogach oddechowych i nie zdążyła ich opuścić (jest to konsekwencja naprzemiennego ruchu mas powietrza w drogach oddechowych). Dlatego dopiero w drugiej fazie spokojnego wdechu do pęcherzyków trafia czyste powietrze atmosferyczne. Te różne rodzaje powietrza mieszają się ze sobą (dyfuzja gazów w gazach zachodzi bardzo szybko), tworząc powietrze pęcherzykowe, czyli mieszaninę wypełniającą pęcherzyki płucne. Panujące w niej ciśnienia cząstkowe gazów są wyraźnie różne od ciśnienia powietrza atmosferycznego (ryc. 19.7). Decyduje o tym duża pojemność zalegająca. Bardzo ważne jest natomiast to, że przy spokojnym, normalnym oddychaniu parametry te prawie się nie różnią podczas wdechu i wydechu. Zapewnia to krwi płynącej w naczyniach pęcherzyków płucnych stałe (podczas Wdech Ryc. 19.7. Wymiana gazowa mi´dzy powietrzem p´cherzykowym a krwià. Zwróç uwag´ na ró˝nice w ciÊnieniach czàstkowych (w mm Hg) gazów mi´dzy rodzajami powietrza, rodzajami krwi oraz mi´dzy krwià a powietrzem p´cherzykowym Wdech b a Wydech Wydech Ryc. 19.8. Schemat ruchu wybranej masy powietrza podczas dwóch kolejnych cykli oddechowych u ptaka (a); wn´trze p∏uc ptaka: widoczne Êwiat∏o przyoskrzeli, od których odchodzà kapilary powietrzne (b). Fot. H. R. Duncker www.wsip.com.pl 153 FIZJOLOGIA ZWIERZÑT Z ELEMENTAMI FIZJOLOGII CZ¸OWIEKA Ryc. 20.4. Zmiana sposobu lokomocji na làdzie pozwala obni˝yç jej koszty energetyczne: przejÊcie od chodu (linie niebieskie) do biegu (linie czerwone) na bie˝ni mechanicznej (o ró˝nym kàcie nachylenia: w gór´ +5% i w dó∏ –5%) zachodzi wtedy, gdy koszty chodu przewy˝szajà koszty biegu (na wykresie jest to odzwierciedlone przeci´ciem si´ linii obrazujàcych koszt energetyczny chodu z liniami obrazujàcymi koszt energetyczny biegu) nego tempo metabolizmu w pracujących mięśniach, w porównaniu ze stanem spoczynku, zwiększa się 100krotnie! Takie zwiększenie sprawności fizycznej jest adaptacją fizjologiczną, osiąganą dzięki racjonalnie prowadzonemu treningowi. Wydatki energetyczne związane z różnymi rodzajami aktywności fizycznej człowieka podano w tablicy VI. Z własnego doświadczenia wiemy, że stany emocjonalne, takie jak strach (przed egzaminem, karą czy wystąpieniem publicznym), wściekłość albo uczucia pozytywne (np. wielka radość lub ulga po przeżyciach), mogą mieć znaczny wpływ na metabolizm. Stany emocjonalne powodują pobudzenie części współczulnej AUN oraz nadnerczy, wskutek czego są wydzielane m.in. hormony noradrenalina i adrenalina. Dlatego też znane powiedzenia: „zrobiło mi się gorąco z wrażenia” lub „nie gorączkuj się”, są trafną oceną stanu fizjologicznego wynikającego z towarzyszącego emocjom wzrostu metabolizmu i temperatury. n Zarówno u zwierzàt zmiennocieplnych, jak i sta∏ocieplnych metabolizm wzrasta wraz z wielkoÊcià zwierz´cia, natomiast jego poziom jest odwrotnie proporcjonalny do masy osobnika. n Wyró˝niamy metabolizm podstawowy (BMR) i czynnoÊciowy. n Na poziom metabolizmu wp∏ywajà m.in.: temperatura otoczenia, stan fizjologiczny, p∏eç i wiek zwierz´cia oraz jego aktywnoÊç ruchowa. n Zwierz´ta làdowe (równie˝ cz∏owiek) zmniejszajà koszty energetyczne lokomocji, zmieniajàc sposób poruszania si´. n 1 Przedstaw anatomiczne i fizjologiczne podstawy podzia∏u zwierzàt na zmienno- i sta∏ocieplne. n 2 Porównaj zale˝noÊç poziomu metabolizmu od temperatury otoczenia u przedstawicieli zwierzàt zmienno- i sta∏ocieplnych. n 3 Omów czynniki wp∏ywajàce na poziom metabolizmu. 162 21. Uk∏ad krà˝enia n n n n Typy uk∏adów krà˝enia Ewolucja serca kr´gowców Warunki przep∏ywu krwi w naczyniach Regulacja dzia∏ania uk∏adu krà˝enia W procesach metabolicznych komórki zu˝ywajà substancje dostarczone im z zewnàtrz, a wytwarzajà zwiàzki, które wykorzystujà lub których muszà si´ pozbyç. U zwierzàt tkankowych ró˝ne grupy komórek mogà mieç pod tym wzgl´dem kraƒcowo odmiennà sytuacj´. Te np., które tworzà pow∏oki cia∏a lub nab∏onek skrzeli, mogà same wymieniaç gazy oddechowe ze Êrodowiskiem zewn´trznym, a wyÊcie∏ajàce przewód pokarmowy – pobieraç z jego wn´trza produkty trawienia. To uprzywilejowanie jest jednak tylko cz´Êciowe, nie dotyczy bowiem ca∏oÊci potrzeb. Wi´kszoÊç komórek znajdujàcych si´ we wn´trzu organizmu zwierz´cego nie ma nawet takich mo˝liwoÊci, a ich dzia∏anie zale˝y od istnienia wyspecjalizowanego noÊnika zarówno dostarczajàcego niezb´dne substancje o znaczeniu energetycznym i budulcowym (np. tlen, glukoz´, aminokwasy), jak i informacyjnym (hormony, witaminy), a tak˝e odbierajàcego to, co zb´dne (np. CO2, jon amonowy, inne metabolity oraz nadmiar ciep∏a). Rol´ takiego noÊnika odgrywajà p∏yny pozakomórkowe, a tak˝e p∏yn krà˝àcy w wyspecjalizowanym uk∏adzie zwanym uk∏adem krà˝enia. Spotykamy go u przedstawicieli wszystkich grup zwierzàt na wy˝szym od nicieni poziomie rozwoju ewolucyjnego. Uk∏ad ten sk∏ada si´ ze struktury pompujàcej, wytwarzajàcej ciÊnienie i nadajàcej ruch krà˝àcemu p∏ynowi, oraz naczyƒ rozprowadzajàcych ten p∏yn. Wyró˝niamy dwa typy uk∏adu krà˝enia: otwarty i zamkni´ty (podr. cz. 1., t. 2., podrozdz. 10.7). W uk∏adzie otwartym krà˝y hemolimfa, która ma cechy p∏ynu tkankowego (rozdz. 11.), krwi oraz limfy (patrz dalej). W uk∏adzie zamkni´tym krà˝y krew (ryc. 21.1). U kr´gowców poza uk∏adem krwionoÊnym wyst´puje równie˝ uk∏ad krà˝enia limfatyczny, czyli ch∏onny. Ruch p∏ynu w uk∏adzie krà˝enia wymuszajà Ryc. 21.1. pompy trzech rodzajów: perystaltyczna, komorowa i mi´Êniowa. Uk∏ad krwionoÊny cz∏owieka (zaDzia∏anie pompy perystaltycznej (naczyniowej) wià˝e si´ ze znaczono tylko du˝e naczynia) www.wsip.com.pl 163 22. Funkcje p∏ynów ustrojowych n n n n Funkcje i sk∏ad krwi kr´gowców Powstawanie komórek krwi i ich funkcje Transport gazów oddechowych Krzepni´cie krwi Prawid∏owe funkcjonowanie ka˝dej komórki wymaga dostarczenia jej sk∏adników budulcowych i êróde∏ energii, a odebrania koƒcowych produktów metabolizmu, które mogà byç silnie toksyczne (np. amoniak powstajàcy w wyniku przemiany bia∏ek). W przypadku komórek tworzàcych wyspecjalizowane tkanki zwierz´ce (np. komórki nerwowe, mi´Êniowe czy tworzàce gruczo∏y), niezb´dna jest równie˝ informacja o tym, co si´ dzieje w innych tkankach i narzàdach. Tylko dzi´ki skoordynowanemu obiegowi materii oraz przep∏ywowi informacji i energii organizm zwierz´cia nie jest zbiorem pojedynczych komórek, ale harmonijnie funkcjonujàcà ca∏oÊcià. Istotnà rol´ w tej koordynacji odgrywajà p∏yny przemieszczajàce si´ w uk∏adach krà˝enia (otwartym lub zamkni´tym). Oprócz transportu ró˝nych substancji do i z komórek zapewniajà one zwierz´ciu ochron´ przed zaburzeniem obj´toÊci, obron´ przed patogenami, a poza tym rozprowadzajà ciep∏o, nie dopuszczajàc do znacznych zmian temperatury cia∏a. Krew kr´gowców, zw∏aszcza sta∏ocieplnych, stanowi przyk∏ad doskona∏ej specjalizacji, umo˝liwiajàcej pe∏nienie wszystkich tych funkcji. 22. 1. Funkcje krwi i jej sk∏ad Funkcje krwi kr´gowców Głównymi nośnikami materii, energii i informacji w organizmach zwierząt są płyny ustrojowe poruszające się w układzie krążenia, szczegółowo opisanym w rozdziale 21. Tutaj przypominamy jedynie, że płyn krążący w układzie zamkniętym kręgowców (a także niektórych bezkręgowców) nazywamy krwią. Jest to płynna tkanka, która dzięki napędowej sile serca nieustannie krąży w naczyniach krwionośnych i dociera do wszystkich zakamarków organizmu. Te dwie wyjątkowe właściwości krwi – płynna konsystencja oraz ciągłe krążenie – sprawiają, że pełni ona szczególne funkcje. 182 Funkcje p∏ynów ustrojowych Kontaktując się ze wszystkimi narządami, krew może wymieniać z nimi cząsteczki – zostawiać jedne, a odbierać inne. Cząsteczkami pozostawianymi w komórkach są substancje niezbędne do ich odżywiania (glukoza, aminokwasy, tłuszcze), oddychania (tlen) i regulacji procesów metabolicznych (hormony, witaminy i składniki mineralne), odbieranymi zaś są zbędne, czyli końcowe produkty metabolizmu (np. CO2, amoniak, kwas mlekowy), a także woda, która przemieszcza się w organizmie zgodnie z prawami osmozy (więcej na ten temat będzie w rozdz. 24.). Oznacza to, że główną funkcją krwi jest transport. Drugą ważną funkcję krew może pełnić dzięki ciągłemu penetrowaniu wszystkich narządów i tkanek. Jest nią obrona organizmu przed wszelkiego rodzaju „obcością”, co szczegółowo zostanie przedstawione w rozdziale 23., poświęconym odporności. Cechą szczególną krwi jest jej płynność w warunkach fizjologicznych, a przechodzenie w skrzep w razie uszkodzenia naczynia krwionośnego, grożącego wypływem krwi, czyli zmniejszeniem objętości płynów zawartych w organizmie. Krzepnięcie krwi (zwane hemostazą) jest ciągiem skomplikowanych procesów, których zadaniem jest powstrzymanie wypływu krwi i zachowanie właściwej objętości i ciśnienia osmotycznego krwi i tkanek. Przepływ krwi wiąże się także z przenoszeniem ciepła. Omywając obszary szczególnie wrażliwe na przegrzanie (np. ośrodkowy układ nerwowy) lub narażone na duże zmiany temperatury (np. w kończynach czy małżowinach usznych), krew umożliwia utrzymanie w nich właściwej temperatury. Dzięki dużej pojemności buforowej krew może też chronić organizm przed znacznymi zmianami wartości pH. Odczyn krwi jest prawie stały – jej pH waha się w bardzo wąskim zakresie 7,36–7,44. Sk∏ad krwi ssaków Krew składa się z części płynnej, zwanej osoczem, oraz elementów morfotycznych (rys. 22.1) stanowiących – u zdrowego człowieka – 40–45% objętości krwi. Wskaźnik ten nazywa się hematokrytem. Ze względu na budowę i funkcje elementy morfotyczne Limfocyt P∏ytki krwi Erytrocyty a b Ryc. 22.1. Na zdj´ciu (a) spod mikroskopu skaningowego sà widoczne erytrocyty, limfocyt i p∏ytki krwi ssaka (patrz te˝ podr. cz. 1., t. 2., ryc. 10.75), a obok na zdj´ciu mikroskopowym (b) – dwa megakariocyty. Fot. BE&W (a), Fotcom (b) www.wsip.com.pl 183 CMYK FIZJOLOGIA ZWIERZÑT Z ELEMENTAMI FIZJOLOGII CZ¸OWIEKA Poni˝ej przedstawiono wykres zmian temperatury cia∏a jaszczurki w ciàgu doby, w zale˝noÊci od zmian temperatury otoczenia i jej behawioru. a. WyjaÊnij, jaka jest zale˝noÊç mi´dzy temperaturà cia∏a jaszczurki a temperaturà otoczenia w ciàgu doby. b. WyjaÊnij, jakie formy behawioru umo˝liwiajà: n utrzymanie ni˝szej temperatury cia∏a ni˝ temperatura otoczenia; n utrzymanie wy˝szej temperatury cia∏a ni˝ temperatura otoczenia. Na wykresie przedstawiono zmian´ temperatury cia∏a kobiety w ciàgu cyklu menstruacyjnego. a. WyjaÊnij, jaka jest zale˝noÊç mi´dzy temperaturà cia∏a kobiety a fazami cyklu menstruacyjnego. b. Podaj czynniki, które wywo∏ujà zmiany przedstawione na wykresie. Ruja wielu ssaków odbywa si´ w okreÊlonej porze roku. Dzi´ki temu narodziny m∏odych nast´pujà w takim okresie, w którym w Êrodowisku panujà optymalne warunki, np. pod wzgl´dem obfitoÊci pokarmu i odpowiedniej temperatury. Za regulacj´ okresów p∏odnoÊci odpowiada podwzgórze, którego dzia∏alnoÊç u tych ssaków jest stymulowana m.in. przez pewien czynnik zewn´trzny. a. Podaj czynnik Êrodowiska, który – wp∏ywajàc na podwzgórze – wywo∏uje ruj´ u wielu ssaków w okreÊlonej porze roku. b. Wymieƒ hormon, który synchronizuje rozród ssaków z porami roku. 308 TABLICE BIOLOGICZNE Sk∏adniki mineralne i ich rola w organizmie cz∏owieka MAGNEZ FOSFOR WAP¡ ZawartoÊç Zalecane Wyst´powanie Nazwa w organizmie dzienne spo˝y- Wyst´powanie w organizmie pierwiastka osoby doros∏ej cie (dla osób w pokarmach i najwa˝niejsze funkcje (g) doros∏ych) MAKROELEMENTY 1200 700–900 n koÊci, z´by, p∏yn pozakomórkowy; n kofaktor wielu enzymów; n udzia∏ w skur- czu mi´Êni i krzepni´ciu krwi; n drugorz´dowy przekaênik informacji n koÊci, z´by, b∏ony komórkowe, ATP, kwasy nukleinowe; n udzia∏ w reakcjach fosforylacji; n sk∏adnik uk∏adów buforowych krwi 900 mg 700 mg n koÊci, z´by; n przewodnictwo nerwowe; n akty- 25–35 wator kinaz 300–370 mg SÓD n p∏yn pozakomórkowy, sok 90–100 trzustkowy i jelitowy; n przewodnictwo nerwowe; n transport jelitowy cukrów i aminokwasów 600 mg CHLOR POTAS n p∏yn wewnàtrzkomórko- 110–140 90–100 wy, sok trzustkowy i jelitowy; n potencja∏ spoczynkowy – pobudliwoÊç; n regulacja obj´toÊci komórek n p∏yn pozakomórkowy, Êlina, sok ˝o∏àdkowy, pot; n udzia∏ w regulacji gospodarki wodnej 3500 mg 750–800 mg www.wsip.com.pl n sery, n mleko, n niektóre ryby, n fasola n sery, n fasola, n groch, n jaja, n mi´so, n ryby n kakao, n kasza gryczana, n orzechy, n groch, n fasola n sól kuchenna, n sery, n ryby, n pieczywo n roÊliny stràczkowe, n orzechy, n ziemniaki, n mi´so n sól kuchenna, n w´dliny, n sery 309
