Объясните физиологические механизмы газообмена который происходит


 

Задание №1.

Рассмотрите предложенную схему. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме знаком вопроса.

 

xTLhqCaAT-0

 

Объяснение: к одномембранным органеллам, наряду с ЭПС, косплексом Гольджи и лизосомам, относятся вакуоли (они бывают пищеварительные, сократительные и т.д.), органеллы еще бывают немеммбранными и двумембранными (хлоропласты и митохондрии). Правильный ответ — вакуоль.

 

 

Задание №2.

Ниже приведен перечень понятий. Все они, кроме двух, являются уровнями организации живого. Найдите два понятия, «выпадающих» из общего ряда, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

 

1. Биосферный

2. Генный

3. Популяционно-видовой


4. Биогеоценотический

5. Абиогенный

Объяснение: среди перечисленных, уровнями организации живого являются — биосферный, популяционно-видовой и биогеоценотический, а генного и абиогенного уровней не бывает. Правильный ответ — 25.

 

 

Задание №3.

Сколько нуклеотидов составляют один стоп-кодон иРНК?

 

Объяснение: любой кодон в РНК состоит из трех нуклеотидов. Правильный ответ — 3.

 

 

Задание №4.

Все приведенные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов интерфазы клеточного цикла. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

 

1. Рост клетки

2. Расхождение гомологичных хромосом

3. Расположение хромосом по экватору клетки

4. Репликация ДНК

5. Синтез органических веществ

Объяснение: три признака описывают процессы в клетке, происходящие от деления до деления клетке (в ходе интерфазы) это — рост клетки, репликация ДНК и синтез, а два остальных процесса (расхождение гомологичных хромосом и расположение хромосом по экватору клетки) происходит непосредственно во время деления клетки. Правильный ответ — 23.

 

 

Задание №5.


Установите соответствие между характеристикой процессов и способом деления клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Процессы

 

А. Образование половых клеток у млекопитающих

Б. Рост организмов

В. Деление зиготы

Г. Конъюгация и кроссинговер

Д. Уменьшение числа хромосом вдвое

 

Способ деления

 

1. Митоз

2. Мейоз

Объяснение: мейоз — процесс образования половых клеток (из диплоидной клетки за два деления образуется четыре гаплоидных клетки). Митоз — процесс деления соматических клеток (из одной диплоидной клетки получается две диплоидных). Разберем каждый процесс.

Образование половых клеток происходит при помощи мейоза, так как половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом.

Рост организмов происходит при помощи митоза (так как делятся соматические клетки).

Деление зиготы — дробление — происходит при помощи митоза.

Конъюгация и кроссинговер входят в процесс мейоза. 

Уменьшение числа хромосом — это мейоз, так как при этом из одной диплоидной клетки возникает 4 гаплоидных. 

Правильный ответ — 21122.

 

 

Задание №6.

Сколько разных фенотипов получится при самоопылении растений с розовыми лепестками венчика в случае неполного доминирования?


 

Объяснение: если мы имеем два розовых растения, которые образовались при неполном доминировании, значит эти растения — гетерозиготны — Аа. Скрещиваем два таких растения: Аа х Аа.

Получается три генотипа и три генотипа: АА, Аа, аа. Правильный ответ — 3.

 

 

Задание №7.

Ниже приведен перечень терминов. Все они, кроме двух, используются для описания генетических процессов и явлений. Найдите два термина, «выпадающих» из общего ряда, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

 

1. Полиплоидия

2. У-хромосома

3. Аллель

4. Консумент

5. Мимикрия

Объяснение: полиплоидия, У-хромосома и аллель являются генетическими терминами, а консумент и мимикрия относятся к экологии. Консумент — гетеротроф, второе звено в пищевой цепи. Мимикрия — явление подражающей окраски. Может быть выражено различными способами: подражание среде обитания, подражание запаха хищника (для защиты), копирование окраски хищного или (и) опасного животного и другие способы. Служит для борьбы с окружающей средой и межвидовой конкуренции. Правильный ответ — 45.

 

 

Задание №8.

Установите соответствие между способом питания и примером: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.


Пример

 

А. Спирогира

Б. Пеницилл

В. Серобактерии

Г. Цианобактерии

Д. Дождевой червь

 

Способ питания

 

1. Фототрофный

2. Гетеротрофный

3. Хемотрофный

Объяснение: гетеротрофы — организмы, потребляющие готовые органические вещества (животные, грибы, бактерии), то есть гетеротрофия — потребление органических веществ и их переработка в неорганические. Фотосинтез — процесс превращения энергии Солнца в энергию химических связей, осуществляемый фототрофами (и сборка органических веществ в неорганические). Хемотрофы — организмы, превращающие неорганические вещества в органические при помощи энергии окисления химических соединений (бактерии). Поэтому, к фототрофам отнесем спирогиру и цианобактерии, к гетеротрофам — пеницилл и дождевого червя, к хемотрофам — серобактерии. Правильный ответ — 12312.

 

 

Задание №9.

Три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Вирусы, в отличие от бактерий

 

1. Имеют неоформленное ядро

2. Размножаются только в других клетках

3. Не имеют мембранных органоидов

4. Осуществляют хемосинтез


5. Способны кристаллизоваться

6. Образованы белковой оболочкой и нуклеиновой кислотой

Объяснение: вирус — белковый капсид, содержащий внутри себя нуклеиновую кислоту (ДНК или РНК). Проявляет активность только внутри живой клетки. Поэтому, к признакам вирусов, в отличие от бактерий, относят размножение в других клетках, способность кристаллизоваться и то, что они образованы белковой оболочкой (капсидом) и нуклеиновой кислотой. Правильный ответ — 256.

 

 

Задание №10. 

 

Установите соответствие между признаком животных и классом, для которого этот признак характерен

 

Признак                                              Класс

 

А. Наличие шейного позвонка           1. Рыбы

Б. Отсутствие ребер                           2. Земноводные

В. Непрямое развитие

Г. Наличие конечностей

Д. Двухкамерное сердце

Е. Отсутствие легких

Объяснение: для начала напомним, что рыбы являются менее организованными животными, чем амфибии, рыбы живут в воде, дышат через жабры растворенным кислородом, не имею конечностей, а только плавники, имеют один круг кровообращения и двухкамерное сердце. Поэтому, к рыбам относятся ответы — Д и Е, а к амфибиям — А, Б, В, Г. Правильный ответ — 222211.


 

 

Задание №11.

Установите последовательность расположения систематических категорий, используемых при классификации растений, начиная с наибольшей. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

 

1. Фиалка

2. Двудольные

3. Фиалка трехцветная

4. Покрытосеменные

5. Фиалковые

Объяснение: начинаем с наибольшего таксона.

Отдел — Покрытосеменные

Класс — Двудольные

Семейство — Фиалковые

Род — Фиалка

Вид — Фиалка трехцветная

Правильный ответ — 42513.

 

 

Задание №12.

При возбуждении симпатической нервной системы в отличие от возбуждения парасимпатической нервной системы

 

1. Расширяются артерии

2. Повышается артериальное давление

3. Усиливается перистальтика кишечника

4. Сужается зрачок

5. Увеличивается количество сахара в крови

6. Учащаются сокращения сердца

Объяснение: симпатическая и парасимпатическая отделы нервной системы являются антагонистами, если симпатическая нервная система расширяет зрачок, повышает давление, сужает артерии, увеличивает количество сахара в крови, учащает сердечные сокращения, уменьшает перистальтику кишечника, то парасимпатическая система — наоборот, сужает зрачок, понижает давление, расширяет артерии, уменьшает количество сахара в крови, замедляет сердцебиение, усиливает перистальтику кишечника. Правильный ответ — 145.


 

 

Задание №13.

Установите соответствие между особенностями строения и функциями головного мозга человека и отделом, для которого они характерны.

Особенности строения и функции                  Отдел головного мозга

 

А. Содержит дыхательный центр                   1. Продолговатый мозг

Б. Поверхность разделена на доли                2. Передний мозг

В. Воспринимает и обрабатывает

информацию от органов чувств

Г. Содержит (включает) сосудодвигательный центр

Д. Содержит центры защитных реакций

организма — кашля и чихания

Объяснение: продолговатый мозг содержит дыхательный и сосудодвигательный центр, а также центры кашля и дыхания (безусловных рефлексов). Передний мозг разделен на доли и воспринимает и перерабатывает информацию от органов чувств. Правильный ответ — 12211. 

 

 

Задание №14.


Установите, в какой последовательности происходят процессы обмена жиров в организме человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

 

1. Образование собственных жиров в клетках кишечника

2. Расщепление жиров под действием ферментов в пищеварительном канале

3. Всасывание жирных кислот и глицерина в ворсинки кишечника

4. Поступление жиров в лимфу

Объяснение: обмен жиров в организме начинается с расщепления жиров под действием ферментов в пищеварительном канале на глицерин и жирные кислоты, затем они всасываются в ворсинки кишечника, а потом поступают в лимфу и, наконец, собственные жиры организма образуются в клетках кишечника. Правильный ответ — 2341. 

 

 

Задание №15.

Прочитайте текст. Выберите три верных утверждения. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

 

1. Эволюционный процесс состоит из макроэволюции и микроэволюции. 2. Микроэволюция протекает на популяционно-видовом уровне. 3. Направляющий фактор эволюции — борьба за существование. 4. Элементарная единица эволюции — класс. 5. Главные формы естественного отбора — движущий, стабилизирующий, разрывающий. 

Объяснение: ошибки есть в третьем предложении, так как направляющий фактор эволюции — естественный отбор, а не борьба за существование, и в четвертом: элементарной единицей эволюции является популяция, именно на уровне популяции идет эволюция (из популяций образуются новые виды). Правильный ответ — 125.


 

 

Задание №16.

Установите  соответствие между признаком и путем достижения организмами биологического прогресса в эволюции: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Признак

 

А. Мелкие эволюционные изменения

Б. Образование типов и классов животных

В. Частные приспособления к среде обитания

Г. Общий подъем организации

Д. Усиление узкой специализации

 

Путь эволюции

 

1. Ароморфоз

2. Идиоадаптация

Объяснение: 

Ароморфоз — изменение организма, приводящее к повышению его уровня организации (например, появление теплокровности, четырехкамерного сердца, внутреннего оплодотворения и т.д.).

Идиоадаптация — частное изменение организма, не приводящее к повышению уровня организации (опушенность листьев, изменение окраски и т.д.).

К ароморфозам отнесем: образование типов и классов животных и общий подъем организации, а к идиоадаптациям — мелкие эволюционные изменения, частные приспособления к среде обитания и усиление узкой специализации. Правильный ответ — 21212.


 

 

Задание №17.

Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Биогеоценозы характеризуются

 

1. Сложными пищевыми цепями

2. Простыми пищевыми цепями

3. Отсутствием видового разнообразия

4. Наличием естественного отбора

5. Зависимостью от деятельности человека

6. Устойчивым состоянием

Объяснение: биогеоценоз — это совокупность организмов, обитающих на определенной территории и имеющих трофические связи, обеспечивающие круговорот веществ и энергии. примерами биогеоценоза являются смешанный лес, луг, тропики и т.д. Поэтому, к признакам биогеоценоза относятся: сложные пищевые цепи, наличие естественного отбора и устойчивость. Правильный ответ — 146.

 

 

Задание №18. 

Установите соответствие между характеристикой организма и его принадлежностью к функциональной группе: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Характеристика организмов

 

А. Синтезируют органические вещества из неорганических

Б. Используют готовые органические вещества

В. Используют неорганические вещества почвы

Г. Растительноядные и плотоядные животные

Д. Аккумулируют солнечную энергию

Е. В качестве источника энергии используют животную и растительную пищу

 

Функциональная группа

 

1. Продуценты

2. Консументы

Объяснение: консументы — гетеротрофы, то есть организмы, потребляющие готовые органические вещества. Составляют второй трофический уровень в пищевой цепи. Могут быть первого, второго, третьего и т.д. порядка. Продуценты — автотрофы (зеленые растения или бактерии) (фототрофы или хемотрофы), создающие органические вещества из неорганических. Образуют первый трофический уровень пищевой цепи. Значит, продуценты синтезируют органические вещества из неорганических, используют неорганические вещества почвы и аккумулируют солнечную энергию (только фототрофы). Все остальные характеристики относятся к консументам. Правильный ответ — 121212.

 

 

Задание №19.

Установите последовательность процессов в биосинтезе белка. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

 

1. Синтез иРНК на ДНК

2. Доставка аминокислоты к рибосоме

3. Образование пептидной связи между аминокислотами

4. Присоединение аминокислоты к тРНК

5. Соединение иРНК с двумя субъединицами рибосомы

Объяснение: синтез белка — процесс экспрессии определенного гена при помощи нуклеиновых кислот и ферментов. Начинается синтез белка с синтеза иРНК на матрице ДНК, потом иРНК выходит из ядра и соединяется с двумя субъединицами рибосомы, потом нужные аминокислоты присоединяются к тРНК, которая доставляет аминокислоты к рибосоме и заканчивается образованием пептидной связи между аминокислотами, в результате чего образуется белок. Правильный ответ — 15423.

 

 

Задание №20. 

Проанализируйте таблицу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя понятия и термины, примеры, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

 

Направление эволюции Путь эволюции Пример
А Идиоадаптация Приспособление у цветковых растений к опылению ветром
Биологический прогресс Б Редукция органов чувств у паразитических червей
Биологический прогресс Ароморфоз В

 Список терминов и понятий

1. Биологический прогресс

2. Общая дегенерация

3. Появление четырехкамерного сердца у млекопитающих

4. Конвергенция

5. Обитание в океане рыбы латимерии

6. Биологический регресс

Объяснение: идиоадаптация является биологическим прогрессом. Идиоадаптация — частное изменение организма, не приводящее к повышению уровня организации (опушенность листьев, изменение окраски и т.д.). редукция органов у паразитов относится к общей дегенерации, но не является биологическим регрессом. Ароморфоз — появление четырехкамерного сердца у млекопитающих, так как ароморфоз — изменение организма, приводящее к повышению его уровня организации (например, появление теплокровности, четырехкамерного сердца, внутреннего оплодотворения и т.д.). Правильный ответ — 123.

 

 

Задание №21.

Изучите график колебания численности зайцев в зависимости от численности хищников. Выберите утверждения, которые можно сформулировать на основании анализа предложенного графика. Запишите в ответе номера выбранных утверждений.

 

ilq8GLE8mJk

 

1. Колебания численности вида — популяционные волны, или «волны жизни»

2. Одна из причин популяционных волн — обильная кормовая база

3. Возрастание численности хищников опережает возрастание численности жертв

Объяснение: представленные графики колеблятся, такие колебания называются популяционными волнами, еще мы видим, что численность волков, лисиц и рысей возрастает с уменьшением численности зайцев и зайцев было так много, что они смогли накормить собой и волков и лисиц и рысей. Правильный ответ — 12.  

 

 

Задание №22. 

 

Предложите опыт, доказывающий необходимость света для жизни растений.

Объяснение: свет растениям дает энергию для образования органических веществ, поэтому без света растение не будет расти (не сможет образовывать сахара и молекулы АТФ). Например, можем взять два растения, одно поставить на свет, а другое — в темноту. При этом будем одинаково их поливать. И увидим, что у растения в темноте светлеют листья и оно перестает расти, а растение на свету растет как и прежде. 

 

 

Задание №23.

 

Какое деление и какая его фаза изображены на рисунке? Укажите набор хромосом (n), число молекул ДНК (с) в этот период. Ответ обоснуйте.

  Анафаза-митоза

Объяснение: на рисунке изображена анафаза митоза, так как хроматиды (гомологичные хромосомы) расходятся по разным полюсам клетки. Набор хромосом — 4n, так как перед делением хромосомы удвоились, такое же и число молекул ДНК.

 

 

Задание №24.

 

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их.

1. Процесс образования первичной мочи происходит за счет фильтрации плазмы крови в надпочечниках. 2. Первичная моча сходна по составу с плазмой крови. 3. Во вторичной, или конечной, моче содержится мочевина, вода и некоторые минеральные соли. 4. Из почек моча по мочеточникам собирается в мочевой пузырь. 5. Мочевой пузырь является органом выделительной и половой систем.

Объяснение: предложение 1 — фильтрация плазмы крови происходит не в надпочечниках, а в почках. Предложение 2 — первичная моча не сходна по составу с плазмой крови, а отличается отсутствие белков. Предложение 3 — мочевой пузырь не является органом половой системы, а только выделительной.

 

 

Задание №25.

 

Объясните физиологические механизмы газообмена, который происходит между атмосферой и листьями цветкового растения.

Объяснение: газообмен в листьях цветкового растения осуществляется при помощи двух процессов: фотосинтеза и дыхания. При фотосинтезе фиксируется углекислый газ и выделяется кислород, при дыхании кислород поглощается, а выделяется углекислый газ. Смесь газов накапливается в межклеточном веществе, они выделяются и поглощаются при помощи устьиц, расположенных на обратной стороне листа.

 

 

Задание №26.

 

Опишите основные этапы эволюции кровеносной системы хордовых животных

Объяснение: начнем описание эволюции кровеносной системы хордовых с ланцетника, у него замкнутая кровеносная система, сердца нет, но есть один круг кровообращения. У рыб сердце двухкамерное (одно предсердие и один желудочек) и один круг кровообращения. У земноводных трехкамерное сердце — два предсердия, один желудочек (кровь в желудочке смешивается), два круга кровообращения. У рептилий — трехкамерное сердце — два предсердия, один желудочек с неполной перегородкой, два круга кровообращения. У птиц — четырехкамерное сердце (два предсердия и два желудочка) и два круга кровообращения. У млекопитающих — четырехкамерное сердце (два предсердия и два желудочка) и два круга кровообращения.

 

 

Задание №27.

 

Какой хромосомный набор характерен для спор и клеток заростка папоротника? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

Объяснение: папоротникам характерна смена поколений (полового и бесполого). Споры образуются из спорангия при помощи мейоза. Клетки заростка имеют гаплоидный набор хромосом и образуются из споры путем митоза, то есть споры тоже имеют тоже гаплоидный набор хромосом.

 

 

Задание №28.

 

В скрещивании самки мыши с черной окраской тела и укороченным хвостом с самцом с коричневым телом и укороченным хвостом получилось потомство: с черной окраской тела и длинным хвостом, с черной окраской тела и укороченным хвостом, с коричневым телом и длинным хвостом, с коричневым телом и укороченным хвостом. Длина хвоста контролируется геном, который в доминантном состоянии определяет развитие длинного хвоста, в гетерозиготном — укороченного хвоста, в гомозиготном рецессивном — мыши погибают на эмбриональной стадии развития. Составьте схему скрещивания. Определите генотипы и фенотипы всех особей. Поясните фенотипическое расщепление в скрещивании.

Объяснение: АА — длинный хвост

Аа — укороченный хвост

аа — летальный ген

Вв — черная окраска

вв — коричневая окраска

                              АаВв х Аавв

Гаметы: АВ, Ав, аВ, ав х Ав, ав

Имеем генотипы потомства:

1ААВа — длинный хвост и черная окраска

1ААвв — длинный хвост и коричневая окраска

2АаВв — укороченный хвост и черная окраска

2Аавв — укороченный хвост и коричневая окраска

Г.С. Калинова, Т. В. Мазяркина Биология Типовые тестовые задания. ЕГЭ 2017. 10 вариантов.

Источник: cleverpenguin.ru

У растений под воздействием загрязненного воздуха ослабляется фотосинтез, желтеют и опадают листья, нарушается газообмен, подавляются рост, цветение и плодоношение. Зарегистрированы случаи сильных повреждений картофеля, кукурузы, томата, сои, арахиса, фасоли, люцерны, апельсинов, винограда и других видов культивируемых растений.[ …]

Как абсолютные, так и дифференциальные измерения (1 1е, 1960) проводили при помощи инфракрасных анализаторов газов («Унор» и «15А», выпускаемых фирмами Майхак и Бекман, соответственно). Величину абсолютного обмена СОг в единицу времени рассчитывали как произведение разности концентраций СОг во входящем и выходящем воздухе и скорости обмена воздуха и выражали в мг СОг/дм2 площади листа в единицу времени.[ …]

Большинство растений поливают летом обильно, зимой — умеренно. Сильная пересушка почвы также опасна, как и избыточный полив: отмирает часть корневой системы (прежде всего молодые корни), желтеют и осыпаются листья (обычно сначала нижние). Растения, пересушенные неоднократно, постепенно ослабевают, теряют декоративность. Есть растения, которые совсем не выносят сильной пересушки и погибают сразу (плющ, азалия, хойя, циссус, хвойные, камелия, цитрусовые). Частая пересушка приносит вред и самой почве: нарушается ее структура, пористость, газообмен, она постепенно уплотняется, быстрее высыхает.[ …]

Большинство растений не может существовать без непрерывного притока кислорода к корням и вывода углекислого газа из почвы. Если изолировать почву от атмосферного воздуха, то кислород в ней израсходуется полностью через несколько суток. Следовательно, почвенный воздух обеспечивает живые организмы кислородом только при условии постоянного обмена с атмосферным воздухом. Процесс обмена почвенного воздуха с атмосферным называют газообменом или аэрацией.[ …]

Сожительство растений может быть и без прижизненного обмена веществ. В этих случаях растение, живущее на другом, используя последнее только как место прикрепления, называют эпифитом. Частным случаем эпифитизма являются э п и ф и л л ы, т. е. растения, использующие в качестве опоры только листья другого растения. Эпифиты и эпифиллы могут заметно влиять на свой субстрат, затрудняя газообмен и другими путями.[ …]

Насосная функция растений может ослабляться или усиливаться в зависимости от условий внешней среды. Открытием чрезвычайной важности было установление анти-транспирационного эффекта С02. Этому явлению, которое несомненно должно иметь как положительные, так и серьезные теневые стороны, пока уделяется слишком мало внимания. Опыты с пшеницей и кукурузой показали, что при повышении концентрации С02 с 300 до 600 частей на млн. транспирация у этих культур снижалась соответственно на 5 и 20%. Оказалось также, что по увеличению эффективности использования воды в условиях дополнительной подкормки углекислотой кукуруза превосходит хлопчатник. С помощью специальной аппаратуры была установлена причина указанного явления. Оказалось, что рост концентрации С02 в воздухе вызывает снижение устьич-ной проводимости и повышает эффективность использования воды у всех растений, подвергающихся опытам (рис.2). Устьица — это маленькие отверстия на поверхности листьев, обычно около 10 мкм длиной и от 2 до 7 мкм шириной. Через них растеши осуществляют газообмен с атмосферой.[ …]

Хроническое поражение растений является результатом длительного (периодического или систематического) воздействия небольших концентраций ЙОг. Характерными здесь являются уменьшение размеров ассимиляционных органов, снижени« прироста, преждевременный листопад, прекращение плодоношения и др. Газообмен при этом нарушается в течение длительного времени.[ …]

В процессе отмирания как целых растений, так и отдельных их частей органические вещества поступают в почву (корневой и наземный спад). Количество годового спада колеблется в значительных пределах: во влажных тропических лесах он достигает 250 ц/га, в арктических тундрах — менее 10 ц/га, а в пустынях — 5—6 ц/га. На поверхности почвы органические вещества под воздействием животных, бактерий, грибов, а также физических и химических агентов разлагаются с образованием почвенного гумуса. Зольные вещества пополняют минеральную часть почвы. Неразложившийся растительный материал образует так называемую лесную подстилку (в лесах) или войлок (в степях и лугах). Эти образования оказывают влияние на газообмен почвы, проницаемость осадков, на тепловой режим верхнего слоя почвы, почвенную фауну и жизнедеятельность микроорганизмов.[ …]

Потребность в кислороде корней растений удовлетворяется преимущественно за счет свободного почвенного воздуха, участвующего постоянно в газообмене между почвой и атмосферой.[ …]

Вода — это основной элемент жизни растений. Питание их изначально зависит от наличия достаточно большого количества почвенной влаги. Вода растворяет находящиеся в почве питательные соли и переводит их в форму, усвояемую растениями. Вместе с водой они всасываются корнями в виде питательных растворов и поступают в ток питательных веществ, идущих по проводящим сосудам к органам растения, которые его и используют. Образование новых клеток и вообще рост могут в конечном счете осуществляться только с помощью воды. Кактусы и прочие суккуленты населяют места, которые в течение долгого времени отличаются острой нехваткой воды. Чтобы на протяжении недель и даже месяцев, а порою даже годами переживать засуху, они запасают влагу в короткое время, когда она имеется, в своей запасающей ткани и затем очень экономно ее расходуют благодаря очень ограниченному испарению. Все суккуленты реагируют на высокую температуру и освещение не так, как другие растения — усилением транспирации, а наоборот, сокращают ее, поскольку их устьица (клетки, через которые осуществляется газообмен) глубоко погружены в ткань и открываются только ночью. Длительные периоды засухи приводят к значительной потере воды растениями. Действительно, некоторые виды безболезненно переносят сокращение своего объема до 60% от нормы. С другой стороны, тело кактуса может на 95% состоять из воды. Эти удивительные создания, легко переносящие голод и жажду, в благоприятное время должны достаточно интенсивно использовать влагу и растворенные в ней питательные вещества. Они не только должны вновь заполнить влагой свои водозапасающие органы, но и обеспечить прирост, который зависит от количества потребляемой воды и растворенных в ней питательных веществ. Немаловажную роль в жизни кактусов также играют роса и туман. Многие виды могут воспринимать эту влагу непосредственно через колючки или волоски. Большинство кактусов проходит период покоя во время нашей темной и холодной зимы. Исключение составляют южноамериканские шаровидные кактусы и различные эпифиты, некоторые из них даже зацветают зимой (шлюмбергера различные рипсалисы и родственные роды). Эти виды в состоянии покоя содержат в холоде и сухости. С конца октября — начала ноября полив сводят до минимума (за немногими исключениями). Растения, которые должны зимовать в теплых жилых комнатах или рабочих помещениях, должны получать немного воды раз в 8-10 дней.[ …]

В действительности воздушно-сухие растения мха содержат значительное количество воды. По определениям этого года воздушно-сухие растения содержали: мох Шребсра — 22%, хилокомиум — 18% воды. Это количество составляет более ’А части воды растений при полном насыщении. Видимых признаков завядания растений мха при этом содержании воды не обнаруживалось. Возможно, что газообмен при таких условиях продолжал совершаться, тем более, что истинное количество воды в живых тканях выше общего содержания ее в растении. Как известно, семена при такой влажности обнаруживают заметное дыхание.[ …]

Закрытые днем устьица препятствуют газообмену и поступлению в растение ССЬ, что затрудняет фотосинтез. Как адаптация к этому ряд видов суккулентов поглощают ССЬ ночью, когда устьица открыты, а используют в фотосинтезе на следующий день; это сопряжено с определенными биохимическими приспособлениями.[ …]

На нижней стороне листа у большинства растений в эпидерме находятся многочисленные устьица — отверстия, образованные двумя замыкающими клетками. Через них осуществляются газообмен, испарение воды. Днем устьичная щель открыта, а на ночь закрывается.[ …]

Куперман И. А., Хитрово Е. В. Дыхательный газообмен как элемент продукционного процесса растений.— Новосибирск: Наука, 1977.— 183 с.[ …]

Лист — это важный вегетативный орган растения, выполняющий основные функции: фотосинтез, испарение воды и газообмен.[ …]

Значительная плотность воды дает возможность растениям обитать во всей ее толще. У низших растений, заселяющих различные слои и ведущих плавающий образ жизни, для этого имеются специальные придатки, которые увеличивают их плаву- честь и позволяют им удерживаться во взвешенном состоянии. Высшие гидрофиты имеют слабо развитую механическую ткань. Как уже отмечалось выше, в их листьях, стеблях, корнях располагаются воздухоносные межклеточные полости, увеличивающие легкость и плавучесть взвешенных в воде и плавающих на поверхности органов, что также способствует омы-ванию внутренних клеток водой с растворенными в ней солями и газами. Гидрофиты отличаются большой поверхностью листьев при малом общем объеме растения, что обеспечивает им интенсивный газообмен при недостатке растворенного в воде кислорода и других газов.[ …]

Установлено, что по скорости выделения С02 листья растений из-под полога леса превышали деляночные на 60%. Достоверных различий по интенсивности тепловыделения листьев лесных и деляночных растений выявлено не было. Расчеты показали, что относительная скорость роста листьев живучки, произрастающей под пологом леса, была вдвое выше, чем у растений на делянке. Снижение относительной скорости роста листьев у деляночных растений, вероятно, обусловлено замедлением роста в результате формирования большого числа наземных ползучих побегов, тогда как особи в лесу продолжали интенсивно развиваться. Можно полагать, что уменьшение интенсивности роста растений на делянке связано с их переходом к вторичному цветению в августе, что характерно для данного вида. В целом рассчитанные на основе микрокалориметрического метода данные, согласуются с результатами по С02-газообмену (Дымова, Головко 1998; Головко, Дымова, Табаленкова 2004). Таким образом, микро-калориметрический метод позволяет корректно и быстро исследовать эффекты внешней среды на рост растений. Данные свидетельствуют о согласовании дыхательного метаболизма растений с условиями произрастания.[ …]

УСТЬИЦА — микроскопические отверстия в основном на нижней стороне листьев растений, через которые осуществляется газообмен двуокиси углерода и кислорода со средой, а также испарение воды.[ …]

Возможно, что семенные оболочки служат чисто физическим барьером, препятствующим газообмену между зародышем и внешней средой. Вряд ли действие семенной оболочки обусловлено накоплением двуокиси углерода внутри семени, поскольку прорастание семян салата на самом деле стимулируется в ат- мосфере этого газа. Вместе с тем некоторые типы семян нуждаются в кислороде в большей степени, чем активно растущие растения тех же видов; это наводит на мысль, что семейные оболочки препятствуют поглощению кислорода. Семенные оболочки у тыквы обыкновенной (Cucurbita pepo) намного менее проницаемы для кислорода, чем для углекислого газа. Семена определенных видов, например березы и не требующих дозревания зерновых, можно индуцировать к прорастанию либо надрезанием или удалением оболочек, либо содержанием при высокой концентрации кислорода. Изучение дыхания прорастающих семян гороха наводит на мысль, что начальные стадии прорастания до прорыва семенной кожуры протекают в анаэробных условиях, после чего происходит заметное увеличение поглощения кислорода (с. 4-15). Следовательно, ряд данных подтверждает точку зрения, что семенные оболочки могут ограничивать поглощение кислорода.[ …]

Если токсичные газы не задерживаются полностью наружными покровами, то в газоустойчивости растений существенную роль начинает играть анатомическое строение внутренних тканей. Чем выше их плотность, тем слабее развиты межклеточные промежутки и воздухоносные каналы, тем быстрее по ним распространяются газы и, следовательно, сильнее поражаются ткани. Особо важное значение это обстоятельство приобретает у листьев, где располагается так называемая губчатая ткань. Она залегает под палисадным слоем, примыкая к нижнему эпидермису, и характеризуется рыхлым сложением клеток, обилием воздухоносных •полостей и ходов. Поэтому листья с плотным мезофиллом оказываются более газоустойчивыми по сравнению с листьями, у которых сильно «развита губчатая ткань. .Примером высокой газоустойчивости, благодаря указанным особенностям анатомического строения, могут служить суккуленты. В газоустойчивости растений существенное значение имеет физиологическое состояние клеток. Газообмен листьев с окружающим воздухом, наблюдаемый при фотосинтезе и дыхании, определяется физиологическим состоянием клеток. Изменение этого состояния неизбежно приводит к соответствующему изменению степени газовых ожогов.[ …]

Для получения информации целесообразно использовать растительные организмы, поскольку их газообмен в десятки раз интенсивнее по сравнению с человеком и животными, и они обладают более высокой чувствительностью и стабильностью ответной реакции на действие различных внешних факторов. В этой связи как никогда возросла роль леса — наиболее значимой альтернативы отрицательному воздействию на природу. В процессе газообмена растительность поглощает из воздуха газ и пыль, очищая атмосферу и обеспечивая необходимое для жизни качество воздуха. Многочисленные эксперименты (Тарабрин и др., 1986; Бусько, 1995) показали, что растения способны поглощать и аккумулировать из воздуха до 48 % загрязняющих веществ, остальные поступают из почвы, водной поверхности и других источников экосистемы. По данным экспертов, 1 га леса за вегетацию поглощает в среднем от 200 кг до 10-400 т двуокиси серы (Карпачевский, 1981).[ …]

И, наконец, у многих суккулентов изменился даже сам процесс фотосинтеза. Как известно, обычно у растений фотосинтез происходит днем, на свету. В растение поступает углекислый газ, и под действием солнечных лучей в зеленых листьях растения из углекислого газа и воды образуются сложные органические вещества, в первую очередь, сахара и крахмал, а также кислород, который обогащает нашу атмосферу. Но у суккулентов «все наоборот». Дело в том, что днем у них закрыты устьица и газообмен проходить не может. Открываются они ночью, но в это время нет солнечного света, и, следовательно, фотосинтез невозможен.[ …]

Важнейшими свойствами почвы как среды обитания являются: наличие минеральных элементов питания растений и способность их удерживать, наличие воды и влагоудерживающая способность. Инфильтрация воды с поверхности и аэрация почвы зависят от ее структуры. Переуплотненные почвы становятся непригодными для роста растений. Переувлажнение почв также нарушает газообмен, а относительная кислотность и ионный состав почвенного раствора сильно влияют на жизнь организмов в почвенном слое. Почвенные экосистемы включают следующие компоненты: минеральные частицы, детрит (мертвые остатки растений и животных) и множество живых организмов — почвообразователей.[ …]

Несравненно большую опасность представляют атмосферные загрязнения для растительного мира. Если газообмен и обмен веществ в организме человека и животных ориентирован на присутствие в атмосферном воздухе кислорода, доля которого постоянно составляет около 21 %, то зеленая растительность должна настраивать свой ассимиляционный аппарат на диоксид углерода, количество которого в воздухе намного меньше (0,03%). Поэтому растения в большей мере подвергаются воздействию различных вредных компонентов атмосферного воздуха. Все факторы окружающей среды, усиливающие дыхательную деятельность листьев вследствие расширения устьица (свет, влажность воздуха, тепло), усиливают также и токсичность вредных атмосферных загрязнений.[ …]

Эксперименты, проведенные в университете Северной Каролины (США), подтвердили пагубное влияние кислотных дождей на растения. Воздействие опасного осадка нарушает дыхание и газообмен растительности. Проникая в тонкую структуру листьев и ветвей, кислотный дождь отравляет растения, опасно снижает интенсивность фотосинтеза и всхожесть семян. Наиболее уязвимыми для кислотных дождей оказались белая сосна, осинообразный тополь и пушистая береза, а также редис, кустовая фасоль и соевые бобы. Под воздействием этих дождей портятся помидоры и ягоды, развивается пятнистость на поверхности яблок.[ …]

Две последние работы установили влияние ионизированного воздуха на газообменные процессы у растительных организмов. Отсутствие при проведении опытов измерений числа положительных и отрицательных аэроионов и получение ионизации от радиоактивных веществ, без защиты объекта от радиоактивных излучений, делают данные работы лишенными серьезного значения.[ …]

Пыль в зависимости от своего происхождения оказывает различное воздействие. Так, химически инертная пыль, покрывающая растения, ухудшает тепло- и газообменные процессы, снижает процесс фотосинтеза на 8-22%, замедляет рост растений на 15-20%. Токсичная пыль, попадая через поры и соединяясь с водой, разрушает растения, вступая в химические реакции, накапливается растениями и через трофические цепи поражает животных и человека.[ …]

Внутреннее строение листа (рис. 63). Снаружи лист покрыт эпидермой — кожицей, которая защищает внутренние части листа, регулирует газообмен и испарение воды. Клетки кожицы бесцветны. На поверхности листа могут быть выросты клеток кожицы в виде волосков. Их функции различны. Одни защищают растение от поедания животными, другие — от перегрева. Листья некоторых растений покрыты восковым налетом, плохо пропускающим влагу. Это способствует уменьшению потери воды с поверхности листьев.[ …]

Важное значение для плодородия почвы имеет кислород воздуха. Кислород необходим прежде всего для микробиологических процессов. Затрудненный газообмен в плотных почвах и накопление в почвенном воздухе углекислоты, равно как дефицит кислорода при избыточном увлажнении почвы, угнетающе действуют на растительность. Отрицательное действие почвенного воздуха проявляется при содержании кислорода менее 8—12% от всего объема, а при содержании кислорода менее 5% большая часть растений гибнет.[ …]

Все отрасли техносферы потребляют огромное количество воды: около 5000 км3/год. Оно соответствует почти 1/5 объема влаги, вводимой в планетарный круговорот транспирацией всех растений суши. Техносферный газообмен составляет более 150 тыс. км3/год, что превышает 1/4 биосферного газообмена. Почти такое же соотношение существует между выделением техногенной теплоты и годовым протоком энергии фотосинтеза. Таким образом, к концу XX столетия человечество на 20—25% увеличило обмен веществ и энергии на планете.[ …]

Кислородный метод предпочтителен для определения фотосинтеза в водной среде и теоретически, поскольку в ней сравнительно невелико содержание кислорода и его изменения хорошо обнаруживаются. Заметим, что газообмен в процессе фотосинтеза и дыхания сухопутных растений чаще изучают по углекислоте, количество которой в воздухе гораздо ниже, чем кислорода [2].[ …]

С02 и парниковый эффект. Выбросы большого количества кислых продуктов оказывают влияние на биосферный обмен углекислого газа, так как кислые осадки приводят к выделению С02 из низкобуферных лесных почв и усиливают газообмен аэробной микрофлоры. Вместе с огромной продукцией «топливной» углекислоты это становится фактором планетарного масштаба. Выделение углекислого газа, вызванное всеми формами человеческой деятельности, достигло такого уровня, при котором главные буферные механизмы — поглощение С02 зелеными растениями при фотосинтезе и связывание карбонатной системой воды океана — оказываются уже недостаточными для поддержания прежнего постоянства концентрации этого газа в атмосфере. В последние десятилетия концентрация С02 постоянно увеличивается (см.[ …]

Периодически может сильно возрастать роль других факторов газообмена. Интенсивность аэрации определяет и наличие свободных, не заполненных водой пор в почве. В суглинистых почвах, если поры, через которые совершается газообмен, занимают меньше 10 % объема почвы, интенсивность аэрации недостаточная, при 10—15% — удовлетворительная и при 15—25%—хорошая для растений.[ …]

В городе материальный ущерб от наводнения определяется площадью, глубиной и продолжительностью затопления, а в сельской местности решающее значение имеет сезон и продолжительность затопления. Вода вытесняет воздух из почвы, нарушая газообмен, и к корням поступает углекислота, что приводит к отравлению растений, снижению или потере урожая.[ …]

Водный фактор на суше. В воздушной среде потери воды организмами неизбежны, так как содержание воды в их теле велико, а давление паров воды в воздухе относительно мало. Организмы не обладают совершенной гидроизоляцией; многие из них, особенно растения, имеют очень большую относительную поверхность. Газообмен, дыхание и выделение продуктов обмена веществ сопровождаются потерей воды. Эти потери существенно зависят от температуры, влажности и скорости движения воздуха и от возможности обеспечения водой.[ …]

Выше упоминалось о том, что на листьях яблонь и груш остаются с нижней стороны очень многочисленные пятнышки экскрементов клопов (Stephanitis pyri F. и S. oshanini Vas.), эти экскременты закрывают большое количество устьиц на листьях, что отрицательно действует на газообмен деревьев. Подобный вред могут наносить и некоторые другие обитающие на растениях насекомые.[ …]

Верхние горизонты почвенного профиля, содержащие больше органического вещества, лучше оструктуренные, подвергающиеся рыхлению, имеют более низкую плотность, которая вниз по профилю возрастает. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги и ее передвижение в профиле, газообмен, развитие корней, интенсивность микробиологических процессов, условия существования почвенных насекомых и животных. Оптимальная плотность корнеобитаемого слоя для большинства культурных растений 1,0—1,2 г/см3.[ …]

Инкубация с ацетиленом предполагает в качестве обязательного условия быстрое и равномерное перемешивание газов в исследуемой системе. Последней может быть образец почвы нарушенного или естественного (монолит) сложения, участок почвы известной площади, вегетационный сосуд с растениями и пр. Благодаря хорошей растворимости ацетилена в воде это условие хорошо выполняется для водных и песчаных культур растений, для почв легкого механического состава. Более сложно протекает газообмен в почвах тяжелого механического состава и в переувлажненных почвах, что приводит к недооценке реальной интенсивности азотфиксации. Одним из способов усиления газообмена является принудительная подача ацетилена в толщу почвы.[ …]

При хранении на холоде она загустевает. Внесенная в теплое помещение, вновь становится сметанообразной. Обладает контактным действием. Попадая на тело насекомого, нарушает газообмен и водный баланс организма, поэтому при работе с ними необходимо тщательно накрывать поверхность растений.[ …]

В жизни организмов вода выступает как важнейший экологический фактор. Без воды нет жизни. Живых организмов, не содержащих воду, на Земле не найдено. Она является основной частью протоплазмы клеток, тканей, растительных и животных соков. Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен в организме осуществляются при достаточном обеспечения его водой. Вода с растворенными в ней веществами обусловливает осмотическое давление клеточных и тканевых жидкостей, включая и межклеточный обмен. В период активной жизнедеятельности растений и животных сожержание воды в их организмах, как правило, довольно высокое (табл. 4.10).[ …]

Соотношение объемов, занимаемых твердой фазой почвы и различными видами пор, называется строением или сложением пахотного слоя. Оно определяется взаимным расположением почвенных комков и частиц и зависит от механического состава, структуры, времени и способов обработки почвы, а также от развития корневых систем растений и деятельности почвенной фауны. Строение (сложение) пахотного слоя оказывает большое влияние на водный и воздушный режимы почвы, интенсивность биологических процессов, газообмен между почвой и атмосферой и ряд других свойств почвы.[ …]

Листоватые лишайники по сравнению с накипными являются значительно более высокоорганизованными формами. В эволюционном отношенни оказалось выгодным отделение слоевища от субстрата. Между ними появился небольшой промежуток, и это дало целый ряд преимуществ. Во-первых, в нем заключена прослойка воздуха, способствующая лучшему газообмену внутренних слоев слоевища. Во-вторых, там дольше задерживается влага, благодаря чему слоевище более длительное время может находиться во влажном состоянии. В-третьих, в узком пространстве между поверхностью субстрата и слоевищем обычно задерживаются различные органические и неорганические вещества, которые могут быть использованы растением.[ …]

Флоэма у хвощей состоит из ситовидных элементов и паренхимных клеток. Ситовидные элементы представляют собой узкие и длинные (иногда до 3 мм) клетки с небольшими ситовидными полями на продольных и конечных стенках. У большинства хвощей паренхимные клетки в центре междоузлия при росте стебля расходятся. При этом образуется полость, первоначально заполненная водой, а впоследствии воздухом. Эта полость вместе с ложбиночными полостями играет важную роль в газообмене зрелого растения с окружающей средой.[ …]

Источник: ru-ecology.info

Газообмен О2 и СО2 через альвеолярно-капиллярную мембрану происходит с помощью диффузии, которая осуществляется в два этапа. На первом этапе диффузионный перенос газов происходит через аэрогематический барьер, на втором – происходит связывание газов в крови легочных капилляров, объем которой оставляет 80- 150 мл при толщине слоя крови в капиллярах всего 5 – 8 мкм. Плазма крови практически не препятствует диффузии газов, в отличие от мембраны эритроцитов.

Структура легких создает благоприятные условия для газообмена: дыхательная зона каждого легкого содержит около 300 млн альвеол и примерно такое же число капилляров, имеет площадь 40–140 м2 при толщине аэрогематического барьера всего 0,3- 1,2 мкм.

Особенности диффузии газов количественно харктеризуются через диффузионную способность легких. Для О2 диффузионная способность легких – это объем газа, переносимого из альвеол в кровь в 1 минуту при градиенте альвеолярно-капиллярного давления газа, равном 1 мм рт.ст.

Движение газов происходит в результате разницы парциальных давлений. Парциальное давление – это та часть давления, которую составляет данный газ из общей смеси газов. Пониженное давление О2 в ткани способствует движению кислорода к ней. Для СО2 градиент давления направлен в обратную сторону, и СО2 с выдыхаемым воздухом уходит в окружающую среду. Изучение физиологии дыхания фактически сводится к изучению этих градиентов и того, как они поддерживаются.

Градиент парциального давления кислорода и углекислого газа это сила, с которой молекулы этих газов стремятся проникнуть через альвеолярную мембрану в кровь. Парциальное напряжение газа в крови или тканях – это сила, с которой молекулы растворимого газа стремятся выйти в газовую среду.

На уровне моря атмосферное давление составляет в среднем 760 мм рт.ст., а процентное содержание кислорода – около 21%. В этом случае рО2 в атмосфере составляет: 760х21/100=159 мм рт.ст. При вычислении парциального давления газов в альвеолярном воздухе следует учитывать, что в этом воздухе присутствуют пары воды (47 мм рт.ст.). Поэтому это число вычитают из значения атмосферного давления, и на долю парциального давления газов приходится (760 – 47) = 713 мм рт.ст. При содержании кислорода в альвеолярном воздухе, равном 14 %, его парциальное давление будет 100 мм рт. ст. При содержании двуокиси углерода, равном 5,5%, парциальное давление СО2 составит примерно 40 мм рт.ст.

В артериальной крови парциальное напряжение кислорода достигает почти 100 мм рт.ст., в венозной крови – около 40 мм рт.ст., а в тканевой жидкости, в клетках – 10 -15 мм рт.ст. Напряжение углекислого газа в артериальной крови составляет около 40 мм рт.ст., в венозной – 46 мм рт.ст., а в тканях – до 60 мм рт.ст.

Газы в крови находятся в двух состояниях: физически растворенном и химически связанном. Растворение происходит в соответствии с законом Генри, согласно которому количество газа, растворенного в жидкости, прямо пропорционально парциальному давлению этого газа над жидкостью. На каждую единицу парциального давления в 100 мл крови растворяется 0,003 мл О2, или 3 мл/л крови.

Каждый газ имеет свой коэффициент растворимости. При температуре тела растворимость СО2 в 25 раз больше, чем О2. Из-за хорошей растворимости углекислоты в крови и тканях СО2 переносится в 20 раз легче, чем О2. Стремление газа переходить из жидкости в газовую фазу называют напряжением газа. В обычных условиях в 100 мл крови находится в растворенном состоянии всего 0,3 мл О2 и 2,6 мл СО2. Такие величины не могут обеспечить запросы организма в О2.

Газообмен кислорода между альвеолярным воздухом и кровью происходит благодаря наличию концентрационного градиента О2 между этими средами. Транспорт кислорода начинается в капиллярах легких, где основная масса поступающего в кровь О2 вступает в химическую связь с гемоглобином. Гемоглобин способен избирательно связывать О2 и образовывать оксигемоглобин (НвО2). Один грамм гемоглобина связывает 1,36- 1,34 мл О2, а в 1 литре крови содержится 140- 150 г гемоглобина. На 1 грамм гемоглобина приходится 1,39 мл кислорода. Следовательно, в каждом литре крови максимально возможное содержание кислорода в химически связанной форме составит 190 – 200 мл О2, или 19 об% – это кислородная емкость крови. Кровь человека содержит примерно 700 – 800 г гемоглобина и может связывать 1 л кислорода.

Под кислородной емкостью крови понимают количество О2, которое связывается кровью до полного насыщения гемоглобина. Изменение концентрации гемоглобина в крови, например, при анемиях, отравлениях ядами изменяет ее кислородную емкость. При рождении в крови у человека более высокие значения кислородной емкости и концентрации гемоглобина. Насыщение крови кислородом выражает отношение количества связанного кислорода к кислородной емкости крови, т. е. под насыщением крови О2 подразумевается процент оксигемоглобина по отношению к имеющемуся в крови гемоглобину. В обычных условиях насыщение О., составляет 95 – 97%. При дыхании чистым кислородом насыщение крови О2 достигает 100%, а при дыхании газовой смесью с низким содержанием кислорода процент насыщения падает. При 60 – 65% наступает потеря сознания.

Зависимость связывания кислорода кровью от его парциального давления можно представить в виде графика, где по оси абсцисс откладывается рО2 в крови, по ординате – насыщение гемоглобина кислородом. Этот график – кривая диссоциации оксигемоглобина, или сатурационная кривая, показывает, какая доля гемоглобина в данной крови связана с О2 при том или ином его парциальном давлении, а какая – диссоциирована, т. е. свободна от кислорода. Кривая диссоциации имеет S-образную форму. Плато кривой характерно для насыщенной О2 (сатурированной) артериальной крови, а крутая нисходящая часть кривой – венозной, или десатурированной, крови в тканях (рис. 21).

Сродство кислорода к гемоглобину и способность отдавать О2 в тканях зависит от метаболических потребностей клеток организма и регулируется важнейшими факторами метаболизма тканей, вызывающими смещение кривой диссоциации. К этим факторам относятся: концентрация водородных ионов, температура, парциальное напряжение углекислоты и соединение, которое накапливается в эритроцитах – это 2,3-дифосфоглицератфосфат (ДФГ). Уменьшение рН крови вызывает сдвиг кривой диссоциации вправо, а увеличение рН крови – сдвиг кривой влево. Вследствие повышенного содержания СО2 в тканях рН также меньше, чем в плазме крови. Величина рН и содержание СО2 в тканях организма изменяют сродство гемоглобина к О2. Их влияние на кривую диссоциации оксигемоглобина называется эффектом Бора (Х. Бор, 1904). При повышении концентрации водородных ионов и парциального напряжения СО2 в среде сродство гемоглобина к кислороду снижается. Этот «эффект» имеет важное приспособительное значение: СО2 в тканях поступает в капилляры, поэтому кровь при том же рО2 способна освободить больше кислорода. Образующийся при расщеплении глюкозы метаболит 2,3-ДФГ также снижает сродство гемоглобина к кислороду.

На кривую диссоциации оксигемоглобина оказывает влияние также и температура. Рост температуры значительно увеличивает скорость распада оксигемоглобина и уменьшает сродство гемоглобина к О2. Увеличение температуры в работающих мышцах способствует освобождению О2. Связывание О2 гемоглобином снижает сродство его аминогрупп к СО2 (эффект Холдена). Диффузия СО2 из крови в альвеолы обеспечивается за счет поступления растворенного в плазме крови СО2 (5- 10%), из гидрокарбонатов (80 – 90%) и, наконец, из карбаминовых соединений эритроцитов (5 – 15%), которые способны диссоциировать.

Углекислый газ в крови находится в трех фракциях: физически растворенный, химически связанный в виде бикарбонатов и химически связанный с гемоглобином в виде карбогемоглобина. В венозной крови углекислого газа содержится всего 580 мл. При этом на долю физически растворенного газа приходится 25 мл, на долю карбогемоглобина – около 45 мл, на долю бикарбонатов – 510 мл (бикарбонатов плазмы – 340 мл, эритроцитов – 170 мл). В артериальной крови содержание угольной кислоты меньше.

От парциального напряжения физически растворенного углекислого газа зависит процесс связывания СО2 кровью. Углекислота поступает в эритроцит, где имеется фермент карбоангидраза, который может в 10 000 раз увеличить скорость образования угольной кислоты. Пройдя через эритроцит, угольная кислота превращается в бикарбонат и переносится к легким.

Эритроциты переносят в 3 раза больше СО2, чем плазма. Белки плазмы составляют 8 г на 100 см3 крови, гемоглобина же содержится в крови 15 г на 100 см3. Большая часть СО2 транспортируется в организме в связанном состоянии в виде гидрокарбонатов и карбаминовых соединений, что увеличивает время обмена СО2.

Кроме физически растворенного в плазме крови молекулярного СО2 из крови в альвеолы легких диффундирует СО2, который высвобождается из карбаминовых соединений эритроцитов благодаря реакции окисления гемоглобина в капиллярах легкого, а также из гидрокарбонатов плазмы крови в результате их быстрой диссоциации с помощью содержащегося в эритроцитах фермента карбоангидразы. Этот фермент в плазме отсутствует. Бикарбонаты плазмы для освобождения СО2 должны сначала проникнуть в эритроциты, чтобы подвергнуться действию карбоангидразы. В плазме находится бикарбонат натрия, а в эритроцитах – бикарбонат калия. Мембрана эритроцитов хорошо проницаема для СО2, поэтому часть СО2 быстро диффундирует из плазмы внутрь эритроцитов. Наибольшее количество бикарбонатов плазмы крови образуется при участии карбоангидразы эритроцитов.

Следует отметить, что процесс выведения СО2 из крови в альвеолы легкого менее лимитирован, чем оксигенация крови, так как молекулярный СО2 легче проникает через биологические мембраны, чем О2.

Различные яды, ограничивающие транспорт О2, такие как СО, нитриты, ферроцианиды и многие другие, практически не действуют на транспорт СО2. Блокаторы карбоангидразы также никогда полностью не нарушают образование молекулярного СО2. И наконец, ткани обладают большой буферной емкостью, но не защищены от дефицита О2. Выведение СО2 легкими может нарушиться при значительном уменьшении легочной вентиляции (гиповентиляции) в результате заболевания легких, дыхательных путей, интоксикации или нарушении регуляции дыхания. Задержка СО2 приводит к дыхательному ацидозу – уменьшению концентрации бикарбонатов, сдвигу рН крови в кислую сторону. Избыточное выведение СО2 при гипервентиляции во время интенсивной мышечной работы, при восхождении на большие высоты может вызвать дыхательный алкалоз, сдвиг рН крови в щелочную сторону.

Следующая глава >

Источник: med.wikireading.ru


Leave a Comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.