15. ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ В ОРГАНИЗМЕ

• Как осуществляется транспорт веществ у растений и животных?
• Какова роль транспорта веществ в организме?

Для того чтобы любой организм мог успешно поддерживать свои жизненные функции, необходимо непрерывное перемещение веществ в клетке, между различными клетками, тканями и органами.

Даже у одноклеточного организма, например инфузории туфельки, пищеварительная вакуоль с пойманной добычей проходит определённый путь в цитоплазме, чтобы пища могла перевариться за счёт ферментов лизосом, а уже затем всосаться в цитоплазму. Непереваренные остатки после этого выбрасываются в окружающую среду в определённом месте клетки — через порошицу. В это же время две сократительные вакуоли, сокращаясь с большой частотой, непрерывно удаляют из клетки продукты обмена и излишки воды. В ходе фагоцитоза благодаря движению цитоплазмы образуется пищеварительная вакуоль у амёбы (рис. 53). Таким образом, даже в одноклеточном организме существуют хорошо развитые транспортные системы, основанные на токах цитоплазмы. В многоклеточных организмах транспортные системы гораздо сложнее.

Чуть ниже перечислены основные транспортные системы организмов. И у растений, и у животных транспорт осуществляется по сосудистым системам, представляющим собой трубки, заполненные жидкостью или газом. И у растений, и у животных на перемещение веществ по организму тратится энергия. У растений растворы солей, поглощённые корневыми волосками из почвы, поднимаются вверх по стеблю по сосудам ксилемы до устьиц листьев, через которые происходит транспирация (испарение воды). А раствор органических веществ, главным образом сахаров, из листьев спускается по стеблю к месту использования или запасания по ситовидным трубкам флоэмы (рис. 54).

Основные транспортные системы растений и животных (Системы – транспортируемые объекты)

Растения

• Проводящая ткань ксилема (древесина) – Вода и минеральные соли
• Проводящая ткань флоэма, луб – Органические вещества, например сахара

Животные

• Пищеварительная система – Пища и вода
• Дыхательная система – Воздух или вода
• Кровеносная система – Все вещества и клетки, содержащиеся в крови
• Лимфатическая система – Все вещества и клетки, содержащиеся в лимфе

У животных транспортные системы сложнее и разнообразнее, чем у растений. У наиболее простых и небольших по размеру животных, например кишечнополостных и плоских червей, вовсе нет специальных транспортных систем. Но по мере усложнения организации животных и увеличения расстояний, которые поступающие в организм и выводимые из организма вещества должны преодолеть, возникают специальные системы для их транспортировки: кровеносная и лимфатическая.

Кровеносная система (рис. 55) может быть как незамкнутой — кровь из сосудов выливается в полость тела (членистоногие, моллюски), так и замкнутой (кольчатые черви, хордовые). У человека кровь приносит во все органы и ткани кислород, питательные вещества, гормоны, а выносит углекислый газ, избыток воды, некоторые соли. Лимфа выносит из тканей избыток воды. Кислород воздуха попадает в кровь, связываясь в крови лёгочных капилляров с переносчиком — гемоглобином. А в лёгкие воздух попадает по транспортным воздухоносным путям (рис. 56). Земноводные, образ жизни которых вполне соответствует их названию, развиваются в воде, и лёгкие у них развиты очень слабо, а потому дыхание в основном осуществляется через кожу. Лягушка, уснув зимой где-то под корягой, дышит только через кожу. У птиц, которые во время полёта потребляют очень много кислорода, даже развились особые приспособления — воздушные мешки, позволяющие пропускать через лёгкие и на вдохе, и на выдохе богатый кислородом атмосферный воздух. У насекомых и некоторых других членистоногих животных воздухоносная система достигла своего совершенства: тончайшие трубочки, называемые трахеями, пронизывают всё тело животных, Принося воздух практически к каждой клетке. Однако трахейная воздухоносная система эффективна только у небольших по размеру животных, так как по тончайшим воздухоносным трубочкам воздух не может проникать вглубь тканей на большие расстояния.

Ещё один вариант получения кислорода из внешней среды — жаберное дыхание. Жабры характерны и для беспозвоночных (ракообразные, моллюски), и для хордовых (ланцетник, рыбы) животных. Омывая жабры, вода отдаёт в кровь кислород, а взамен принимает углекислый газ, после чего выносит его из организма.

Все живые существа нуждаются в пище. Но, как уже говорилось, растениям для питания нужны С02 и Н20, из которых за счёт энергии света они способны синтезировать сахара. Животные нуждаются в готовых органических веществах, которые чаще всего ещё приходится переваривать, а уж потом всасывать. Поэтому у подавляющего числа животных есть пищеварительная система, по которой пища транспортируется от места поглощения к месту потребления пищевых веществ или всасывания их в кровь (рис. 57). По мере прохождения по отделам пищеварительного тракта пища подвергается физической и химической обработке и её фрагменты всасываются в кровь для транспортировки по всему организму. А вот у пауков и некоторых других животных пищеварение происходит не в желудочно-кишечном тракте, а прямо в организме жертвы, затем уже жидкую полупереваренную пищу паук всасывает.

Запомнить: порошица; кровеносная система; ксилема, флоэма, трахеи.

Выводы

Для поддержания жизненных функций в организме должно происходить активное перемещение веществ между клетками, тканями и органами. Основные транспортные системы растений — ксилема и флоэма, животных — пищеварительная, дыхательная, кровеносная и лимфатическая системы.

Думай, делай выводы, действуй

Проверь свои знания

1. Каково значение транспорта веществ в организме?
2. С какой целью происходит движение цитоплазмы в клетках?
3. По каким частям стебля растения передвигаются растворы солей и органических веществ?
4. Каковы функции трахейной системы насекомых?
5. Каковы функции кровеносной и лимфатической систем?

Выполни задание

Объясните, какие механизмы обеспечивают транспорт веществ у растений и животных.

Обсуди с товарищами

1. Как развивалась в ходе эволюции кровеносная система животных?
2. Какие органы дыхания встречаются у животных?

Выскажи мнение

Какую функцию выполняет пищеварительная система помимо транспортировки веществ?