2. Хранене, дишане и бактериален растеж
Хранене на бактерии
Хранителните характеристики на бактериалната клетка се състоят от притока на хранителни субстрати през цялата й повърхност, както и от високата скорост на метаболитните процеси и адаптирането към променящите се условия на околната среда.
Видове храни. Широкото разпространение на бактериите се улеснява от различни видове храни. Микроорганизмите се нуждаят от въглехидрати, азот, сяра, фосфор, калий и други елементи. В зависимост от източниците на въглерод за хранене бактериите се делят на автотрофи (от гръцки autos - себе си, trophe - храна), които използват въглероден диоксид CO2 и други неорганични съединения за изграждане на клетките си, и хетеротрофи (от гръцки heteros - друг , трофе - храна), които се хранят с готови органични съединения. Автотрофните бактерии са нитрифициращи бактерии, открити в почвата; серни бактерии, живеещи във вода със сероводород; железни бактерии, живеещи във вода с двувалентно желязо и др.
Механизми на хранене. Навлизането на различни вещества в бактериалната клетка зависи от размера и разтворимостта на техните молекули в липиди или вода, pH на средата, концентрацията на веществата, различни фактори на мембранната пропускливост и др. Клетъчната стена позволява малки молекули и йони да преминат, като задържат макромолекули с тегло над 600 D. Основният регулатор на навлизането на вещества Клетката съдържа цитоплазмената мембрана. Условно могат да се разграничат четири механизма за проникване на хранителни вещества в бактериална клетка: проста дифузия, улеснена дифузия, активен транспорт и групова транслокация.
Най-простият механизъм за навлизане на вещества в клетката е простата дифузия, при която движението на веществата възниква поради разликата в тяхната концентрация от двете страни на цитоплазмената мембрана. Веществата преминават през липидната част на цитоплазмената мембрана (органични молекули, лекарства) и по-рядко през пълни с вода канали в цитоплазмената мембрана. Пасивната дифузия протича без консумация на енергия.
Улеснената дифузия възниква и в резултат на разликите в концентрацията на вещества от двете страни на цитоплазмената мембрана. Този процес обаче се осъществява с помощта на молекули-носители, които са локализирани в цитоплазмената мембрана и имат специфичност. Всеки транспортер транспортира съответното вещество през мембраната или го прехвърля към друг компонент на цитоплазмената мембрана – самият транспортер. Протеините носители могат да бъдат пермеази, чието място на синтез е цитоплазмената мембрана.
Улеснената дифузия протича без консумация на енергия; веществата се движат от по-високи към по-ниски концентрации.
Активният транспорт се осъществява с помощта на пермеази и е насочен към прехвърляне на вещества от по-ниска концентрация към по-висока, т.е. сякаш срещу потока, следователно този процес е придружен от изразходването на метаболитна енергия (АТФ), образувана в резултат на редокс реакции в клетката.
Трансферът (транслокацията) на групите е подобен на активния транспорт, като се различава по това, че прехвърлената молекула се модифицира по време на процеса на трансфер, например фосфорилира.
Освобождаването на вещества от клетката става чрез дифузия и с участието на транспортни системи.
Бактериални ензими. Ензимите разпознават съответните им метаболити (субстратите X взаимодействат с тях и ускоряват химичните реакции. Ензимите са протеини, които участват в процесите на анаболизъм (синтез) и катаболизъм (разграждане), т.е. метаболизъм. Много ензими са взаимосвързани със структурите на микробните клетки. За например, цитоплазмената мембрана съдържа редокс ензими, участващи в дишането и клетъчното делене: ензими, които осигуряват клетъчното хранене и др. Редокс ензимите на цитоплазмената мембрана и нейните производни осигуряват енергия за интензивните процеси на биосинтеза на различни структури, включително клетъчната стена. Ензими , свързани с клетъчното делене и автолиза, се намират в клетъчната стена.Така наречените ендоензими катализират метаболизма, протичащ вътре в клетката.Екзоензимите се освобождават от клетката в околната среда, като разграждат макромолекулите на хранителните субстрати до прости съединения, абсорбирани от клетката като източници на енергия, въглерод и др. Някои екзоензими (пеницилиназа и др.) инактивират антибиотиците, изпълнявайки защитна функция.
Има конститутивни и индуцируеми ензими. Конститутивните ензими включват ензими, които се синтезират от клетката непрекъснато, независимо от наличието на субстрати в хранителната среда. Индуцируемите (адаптивни) ензими се синтезират от бактериална клетка само ако субстратът на този ензим присъства в средата.
Ензимите на микроорганизмите се използват в генното инженерство (рестриктази, лигази и др.) За получаване на биологично активни съединения, оцетна, млечна, лимонена и други киселини, продукти от млечна киселина, във винопроизводството и други индустрии. Ензимите се използват като биологични добавки в праховете за пране за унищожаване на протеинови замърсители.
Дишане на бактерии
Дишането или биологичното окисление се основава на окислително-редукционни реакции, които протичат с образуването на АТФ, универсален акумулатор на химическа енергия. Енергията е необходима за функционирането на микробната клетка. По време на дишането протичат процеси на окисление и редукция: окисление - освобождаване на водород или електрони от донори (молекули или атоми); редукция е добавянето на водород или електрони към акцептор. Акцепторът на водород или електрони може да бъде молекулярен кислород (това дишане се нарича аеробно) или нитратно, сулфатно, фумаратно (това дишане се нарича анаеробно - нитратно, сулфатно, фумаратно). Анаеробиозата (от гръцки aeg - въздух + bios - живот) е жизнена дейност, протичаща при липса на свободен кислород. Ако органичните съединения са донори и акцептори на водород, тогава този процес се нарича ферментация. По време на ферментацията ензимното разграждане на органични съединения, главно въглехидрати, протича при анаеробни условия. Като се вземе предвид крайният продукт от разграждането на въглехидратите, се разграничават алкохолна, млечнокисела, оцетнокисела и други видове ферментация.
По отношение на молекулярния кислород бактериите могат да се разделят на три основни групи: облигатни, т.е. облигатни, аероби, облигатни анаероби и факултативни анаероби. Облигатните аероби могат да растат само в присъствието на кислород. Облигатните анаероби (клостридиум ботулизъм, газова гангрена, тетанус, бактероиди и др.) растат само в среда без кислород, която е токсична за тях. В присъствието на кислород бактериите произвеждат кислородни прекисни радикали, включително водороден прекис и супероксидния анион на кислорода, които са токсични за облигатните анаеробни бактерии, тъй като не образуват подходящите дезактивиращи ензими. Аеробните бактерии инактивират водородния прекис и супероксиданта с подходящи ензими (каталаза, пероксидаза и супероксиддисмутаза). Факултативните анаероби могат да растат както в присъствието, така и в отсъствието на кислород, тъй като те са в състояние да преминат от дишане в присъствието на молекулярен кислород към ферментация в негово отсъствие. Факултативните анаероби са способни да извършват анаеробно дишане, наречено нитратно дишане: нитратът, който е акцептор на водород, се редуцира до молекулярен азот и амоняк.
Сред задължителните анаероби се разграничават аеротолерантни бактерии, които продължават да съществуват в присъствието на молекулярен кислород, но не го използват.
За отглеждане на анаероби в бактериологични лаборатории се използват анаеростати - специални контейнери, в които въздухът се заменя със смес от газове, които не съдържат кислород. Въздухът може да бъде отстранен от хранителни средичрез кипене, като се използват химически кислородни адсорбенти, поставени в анаеростати или други контейнери с култури.
Размножаване на бактерии
Жизнената активност на бактериите се характеризира с растеж и размножаване. Растежът често се разбира и като увеличаване на броя на индивидите на единица обем от околната среда, което обаче по-правилно се приписва на пролиферацията на бактерии в популацията. Растежът може да бъде записан визуално под микроскоп, на екран, в серийни снимки и в оцветени препарати Скоростта и естеството на растежа на бактериите различни формиса различни. При пръчковидни бактерии стената и масата растат равномерно, при сферичните бактерии - неравномерно: масата е пропорционална на куба, а стената е пропорционална на квадрата на радиуса на клетката. Следователно коките първоначално растат бързо и след това увеличаването на тяхната маса се ограничава от изоставането в растежа на стената.
Възпроизвеждането е самовъзпроизвеждане, което води до увеличаване на броя на бактериалните клетки в популацията. Бактериите се размножават чрез двойно делене на половина, по-рядко чрез пъпкуване. Клетъчното делене се предшества от репликация на бактериалната хромозома по полуконсервативен тип (двойноверижната ДНК верига се отваря и всяка верига се допълва от комплементарна верига), което води до удвояване на ДНК молекулите на бактериалното ядро - нуклеоид. Репликацията на хромозомната ДНК се извършва от началната точка. Хромозомата на бактериална клетка е свързана в областта на оп към цитоплазмената мембрана. Репликацията на ДНК се катализира от ДНК полимерази. Първо, двойната целева ДНК се развива (деспирали), което води до образуването на репликационна вилица (разклонени вериги); Една от веригите, когато е завършена, свързва нуклеотиди от 5" до 3" края, другата е завършена сегмент по сегмент.
Репликацията на ДНК протича в три етапа: иницииране, удължаване или растеж на веригата и прекъсване. Двете хромозоми, образувани в резултат на репликация, се разминават, което се улеснява от увеличаване на размера на растящата клетка: хромозомите, прикрепени към цитоплазмената мембрана или нейните производни (например мезозоми), се отдалечават една от друга с увеличаване на обема на клетката . Окончателното им разделяне завършва с образуването на стеснителна или разделителна преграда. Клетките с разделителна преграда се разминават в резултат на действието на автолитични ензими, които разрушават сърцевината на разделителната преграда. В този случай автолизата може да настъпи неравномерно: делящите се клетки в една област остават свързани с част от клетъчната стена в областта на разделителната преграда, такива клетки са разположени под ъгъл една спрямо друга.
Външна мембрана и едно или повече ядра. Светлият и плътен външен слой се нарича ектоплазма, а вътрешният слой се нарича ендоплазма. Ендоплазмата на амебата съдържа клетъчни органели: контрактилни и храносмилателни вакуоли, митохондрии, рибозоми, елементи на апарата на Голджи, ендоплазмен ретикулум, поддържащи и контрактилни влакна.
Дишане и елиминиране
Клетъчното дишане на амебата се извършва с участието на кислород; когато стане по-малко, отколкото във външната среда, в клетката навлизат нови молекули. Вредните вещества и въглеродният диоксид, натрупани в резултат на жизнената дейност, се отстраняват навън. Течността навлиза в тялото на амебата през тънки канали, подобни на тръби; този процес се нарича. Контрактилните вакуоли изпомпват излишната вода. Постепенно се пълнят, те рязко се свиват и се изтласкват около веднъж на всеки 5-10 минути. Освен това вакуоли могат да се образуват във всяка част на тялото. Храносмилателната вакуола се доближава до клетъчната мембрана и се отваря навън, което води до външна среданеразградените остатъци се изхвърлят.
Хранене
Амебата се храни с едноклетъчни водорасли, бактерии и по-малки едноклетъчни организми, срещайки ги, обтича ги и ги включва в цитоплазмата, образувайки храносмилателна вакуола. Той получава ензими, които разграждат протеини, липиди и въглехидрати, така се осъществява вътреклетъчното храносмилане. След храносмилането храната навлиза в цитоплазмата.
Възпроизвеждане
Амебите се размножават безполово, чрез делене. Този процес не се различава от клетъчното делене, което се случва по време на растежа на многоклетъчен организъм. Единствената разлика е, че дъщерните клетки стават независими организми.
Първо, ядрото се удвоява, така че всяка дъщерна клетка получава свое собствено копие на наследствената информация. Сърцевината първо се разтяга, след това се удължава и издърпва в средата. Образувайки напречна бразда, тя се разделя на две половини, които образуват две ядра. Те се разминават в различни посоки и тялото на амебата се разделя на две части чрез стеснение, образувайки два нови едноклетъчни организма. Във всяка от тях влиза по едно ядро и се образуват и липсващите органели. Разделянето може да се повтори няколко пъти за един ден.
Образуване на кисти
Едноклетъчните организми са чувствителни към промените във външната среда, при неблагоприятни условия голямо количество вода се освобождава от цитоплазмата на повърхността на тялото на амебата. Отделящата се вода и цитоплазмените вещества образуват плътна обвивка. Този процес може да се случи през студения сезон, когато резервоарът изсъхне или при други условия, неблагоприятни за амебата. Тялото преминава в латентно състояние, образувайки киста, в която всички жизнени процеси са спрени. Кистите могат да се носят от вятъра, което допринася за разпространението на амебите. Когато възникнат благоприятни условия, амебата напуска черупката на кистата и влиза в активно състояние.
Помогнете ми да реша проблема
Ако камък падне от планина и се разцепи, тогава този камък е предмет от какво естество?
Защо? Все пак имаше един камък, сега са много.
Няма следи от диви животни.
Да момчета Камъкът е тялото на природата. Телата в природата могат да се променят.
Течащата вода в река обект на дивата природа ли е? Не.
Но водата в реката се движи?
Водата се движи, защото земята е кръгла.
Игра за внимание „Какво е допълнително?“ Защо не посочихте имената на къщите и колите? (Отговорите на децата). Така е, защото всичко това е създадено от човека, а не от природата.
Разговор:Дървото е обект на живата природа, но какво ще кажете за дънера? Неодушевен предмет.
Защо? Може ли лъжица, маса, къща да се нарекат обекти на природата? Не.
Откъде хората са взели материал за направата на тези предмети? От природата.
Извод: Човек взема както от живата, така и от неживата природа за свое добро.
Безжизнен - пясък - стъкло, чешмяна вода.
Заключение: това са просто предмети, които човек е направил от естествени обекти за собствено удобство.
Физминутка:Вятърът духа в лицата ни
Дървото се залюля.
Вятърът е по-тих, по-тих, по-тих,
Дървото става все по-високо и по-високо.”
– За какво живеенеобект на природата, за който говорихме? - За дървото.
– Докажете, че дървото принадлежи към живата природа.
– Има всички признаци на живата природа. Ражда се (появява се кълн), расте, диша, храни се, умножава се, умира.
Използвайки растенията като пример, ще разгледаме как се развива един жив организъм. Да започнем с това какви видове растения има. (Структура на растение.) - коренът е основният орган на растението.
Обяснете диаграмата:семе - корен - кълн - растение - пъпка - цвят - плод - семе.
Всички растения ли се размножават чрез семена? (картофи, ягоди, лалета).
Като използваме картофите като пример, нека разгледаме всички сезонни промени.
Момчета, къде трябва да се засади кълнът, за да може да расте? ? (в почвата)
Какво е почва? (земята, от която растат растенията) Защо?
хранителни вещества.
Какво е необходимо за растежа на растенията. Въздух, слънце и вода.
Защо живите същества, включително и ние с вас, имаме нужда от въздух?
Какво дишат растенията?
И всички живи същества не могат без въздух.
Казахте, че растението се нуждае от светлина. Откъде го вземат? (слънце)
Защо се нуждаят от светлина? Какво ще стане, ако слънцето изчезне? (Без слънчева светлина и топлина повечето животни, растения и самите хора не могат да съществуват.)
За какво е водата? (Отговорите на децата).Да живея
Как растението пие вода от земята?
Нека за момент си представим, че ще изчезне неживата природа, а именно слънцето, въздухът, водата. Ще могат ли тогава да съществуват растенията, животните и самият човек?
Заключение:Живата и неживата природа са взаимосвързани.
Психогимнастика „Аз съм растение“.
„Представете си, че сте малки растения. Бяхте засадени в черно, което означава плодородна почва. Вие сте още малки кълнове, много слаби, крехки, беззащитни. Но нечии добри ръце те напояват, изтриват праха, разрохкват земята, за да дишат корените ти. Започваш да растеш. Твоите листенца са пораснали, стъблото става силно, ти се протягаш към светлината. Толкова е хубаво за теб да живееш заедно с други красиви цветя.
В природата има 4 сезона.
В природата има природни явления
Отгатване на гатанки.
1.Няма ръце, няма крака, но отваря портата. /Вятър/.(движение на въздуха)
2. Намокрете горичката, гората и ливадата. Град, къща и всичко наоколо! Облаци и облаци - той е лидерът, знаете ли, това е ...
(Това не е просто вода, а истинско чудо, създадено от самата природа!)
3. Червена кобилица, висяща през реката. /Дъга/. ( слънцето си играе с водни капки).
1. Вятърът си играе с листата, обира ги от дърветата.
Листата кръжат навсякъде - Това означава... . (листопад)
2. Нажежена стрела повали дъб край селото. /Светкавица/.
Буря -бурно време с дъжд, гръмотевици и светкавици. Гръмотевичните бури са свързани с развитието на купесто-дъждовни облаци, с натрупването на голямо количество електричество в тях. Повтарящите се електрически разряди, възникващи в облаците или между облаците и земята, се наричат мълнии. Красив, но в същото време плашещ природен феномен.
В природата има много природни феномени.
Извод: Природата е много красива и беззащитна
За съжаление често я нараняваме.
И само човек може да я спаси.
Как може човек да я спаси?
Природата трябва да се уважава
Тя е нашата майка за всички нас.
Тя се грижи за нас.
Винаги те спасява в трудни моменти.
Всички ние трябва да го запазим
Пазете се, обичайте и не забравяйте,
Да, не забравяйте в лоши моменти
Че има само един от нас.
Нашата задача е „Да обичаме и пазим природата“
Предмет:Скорост на движението.
Мишена:Развитие на творчески способности. Култивирайте вниманието, бързината на реакцията, сръчността, развивайте правилната стойка. Усъвършенстване на двигателните умения на децата при скачане на два крака и придвижване напред и пълзене на четири крака. - научете децата да хвърлят торби с пясък в хоризонтална цел
Момчета, днес отиваме в зоопарка. Застанете един след друг напред в маршируващо темпо.
Рано сутринта ставаме
Викаме високо пазача
Пазач, пазач бързо
Излезте и събудете животните.
Ходенето е нормално
Първи се събудиха понитата
Ходене на пръсти с високо поставени колене
Ходенето е нормално
Приготвихме се да бягаме - бягахме, а понитата бягаха с толкова вдигнати колене.
Нормално бягане
Бягане с високи колене
Ходене както обикновено, образуване на връзки
Упражнения за общо развитие:
Наклон на главата "Жираф".
ръцете надолу покрай тялото
1 - вдигнете главата си нагоре
2 - по-ниска
ръцете надолу покрай тялото
Вдигнете ръцете си нагоре, протегнете се, спуснете ръцете си, върнете се във VIP.
"Наклони с въртене"
краката на ширината на раменете, ръцете покрай тялото. Наведете се напред, за да достигнете върховете на пръстите на краката си с ръце, изправете се, завъртете се надясно, след това наляво.
4. "Клек"
краката на ширината на раменете, ръцете на колана. Седнете, изнесете ръцете си напред, изправете се, върнете се във VIP.
легнал по гръб, ръцете покрай тялото. Издърпайте коленете си към гърдите си, хванете ги с ръце, върнете се на vi.p.
6. легнал по гръб, ръцете зад главата - последователно повдигнете левия и десния крак, върнете се в изправено положение.
7. Скачане "Зайци" (редуващо се с ходене).
краката заедно, ръцете свити в лактите близо до гърдите.
8. Дихателна гимнастика
Главна част.
1. Пълзене на гимнастическа пейка, опирайки се на предмишницата и коленете
2. Подскачане на два крака с движение напред
3. Хвърляне на чували с пясък по хоризонтална цел.
Идва нощта, целият зоопарк заспива, само една сова не спи по това време на деня, тя обича да играе и вие и аз ще играем на „Бухал“.Игра на открито „Ден-нощ“
Финална част:
Ходенето е нормално
Игра с ниска подвижност „Намери и мълчи“
Най-простите едноклетъчни организми, принадлежащи към класа на ресничките, са разпространени почти навсякъде. От студения лед на Севера до не по-малко парещите айсберги на Юга, тези сладки същества се срещат във всяка застояла вода, една от най-важните връзки в хранителната верига на биоценозата. За аквариста ресничките са ценни като добра храна за новородени малки. Но преди да въведете това живо същество във вашия „подводен свят“, струва си да се запознаете с размножаването, храненето и жизнената активност на микроорганизма.
Естествено местообитание и др
Най-малките живи същества живеят в плитки водни басейни. Ресничките на чехлите се наричат така заради сходството на формата на тялото, напълно покрито с реснички, с дамска обувка. Ресничките помагат на животните да се движат, хранят и дори да се защитават. Най-малкият организъм е с размер от 0,5 мм, не е възможно да се види ресничките с просто око! Интересен начин на придвижване във вода е само със заобления тъп край напред, но дори и при такова своеобразно „ходене“ бебетата развиват скорост от 2,5 мм/1 секунда.
Едноклетъчните същества имат двуядрена структура: първото „голямо“ ядро контролира хранителните и дихателните процеси, следи метаболизма и движението, но „малкото“ ядро участва само в процеси със сексуално значение. Най-тънката обвивка с повишена еластичност позволява на микроорганизма да бъде в естествената си, ясно дефинирана форма, както и да се движи бързо. По този начин движението се осъществява чрез реснички, които действат като „гребла“ и постоянно тласкат обувката напред. Между другото, движенията на всички мигли са абсолютно синхронни и координирани.
Жизнена дейност: хранене, дишане, размножаване
Както всички свободно живеещи микроорганизми, ресничестият чехъл се храни с най-малките частици бактерии и водорасли. Такова бебе има устна кухина - дълбока кухина, разположена на определено място в тялото. Отворът на устата отива във фаринкса и след това храната отива направо във вакуолата за смилане на храната и тук храната започва да се обработва от кисела и след това алкална среда. Микроорганизмът има и дупка, през която излизат остатъците от ненапълно усвоена храна. Той се намира зад отвора за храна и преминавайки през специален вид структура - прах, остатъците от храна се изтласкват навън. Храненето на микроорганизма се регулира до границата, обувката не може да преяде или да остане гладна. Това е може би едно от съвършените творения на природата.
Ресничестата обувка диша с всички обвивки на тялото си. Освободената енергия е достатъчна, за да поддържа живота на всички процеси, а ненужните отпадъчни съединения, като въглероден диоксид, също се отстраняват през цялата област на тялото на индивида. Структурата на ресничестия чехъл е доста сложна, например контрактилните вакуоли, когато са препълнени с вода и разтворени органични вещества, се издигат до крайната точка на плазмата върху тялото и изтласкват всичко ненужно. Сладководните обитатели по този начин премахват излишната вода, която постоянно се влива от околното пространство.
Микроорганизмите от този тип могат да се събират в големи колонии на места, където се натрупват много бактерии, но реагират изключително остро на готварска сол - те плуват.
Възпроизвеждане
Има два вида размножаване на микроорганизми:
- Безполови, което е често срещано деление. Този процес протича като разделяне на една ресничеста пантофка на две, като новите организми имат собствено голямо и малко ядро. В същото време само малка част от „старите“ органели преминава в нов живот, всички останали бързо се формират наново.
- Сексуален. Този тип се използва само при температурни колебания, недостатъчно хранене и други неблагоприятни условия. Това е моментът, когато животните могат да се разделят на пола и след това да се превърнат в киста.
Най-интересен е вторият вариант на възпроизвеждане:
- Два индивида временно се сливат в едно;
- На мястото на сливане се образува определен канал, който свързва двойката;
- Голямото ядро напълно изчезва (и при двата индивида), а малкото ядро се разделя два пъти.
Земноводни(те са земноводни) - първите сухоземни гръбначни животни, появили се в процеса на еволюцията. Въпреки това, те все още поддържат тясна връзка с водната среда, като обикновено живеят в нея на етап ларва. Типични представители на земноводните са жабите, жабите, тритоните и саламандрите. Те са най-разнообразни в тропическите гори, тъй като са топли и влажни. Сред земноводните няма морски видове.
Представител на земноводните - червеноока дървесна жабаОбща характеристика на земноводните
Земноводните са малка група животни, наброяващи около 5000 вида (според други източници около 3000). Те са разделени на три групи: Опашати, Безопашати, Безкраки. Познатите ни жаби и жаби принадлежат към безопашатите, тритоните принадлежат към опашатите.
Земноводните развиват чифтни петпръсти крайници, които са многочленни лостове. Предният крайник се състои от рамо, предмишница и ръка. Заден крайник - от бедрото, подбедрицата, ходилото.
Повечето възрастни земноводни развиват бели дробове като дихателни органи. Те обаче не са толкова съвършени, колкото при по-високо организираните групи гръбначни животни. Следователно дишането на кожата играе важна роля в живота на земноводните.
Появата на белите дробове в процеса на еволюцията е придружена от появата на второ кръвообращение и трикамерно сърце. Въпреки че има втори кръг на кръвообращението, поради трикамерното сърце няма пълно разделяне на венозна и артериална кръв. Следователно повечето органи получават смесена кръв.
Очите имат не само клепачи, но и слъзни жлези за овлажняване и почистване.
Появява се средното ухо с тъпанчето. (При рибите само вътрешни.) Виждат се тъпанчетата, разположени отстрани на главата зад очите.
Кожата е гола, покрита със слуз и съдържа много жлези. Не предпазва от загуба на вода, така че живеят в близост до водни тела. Слузта предпазва кожата от изсушаване и бактерии. Кожата се състои от епидермис и дерма. Водата се абсорбира и през кожата. Кожните жлези са многоклетъчни, докато при рибите са едноклетъчни.
Поради непълното разделяне на артериалната и венозната кръв, както и несъвършеното белодробно дишане, метаболизмът на земноводните е бавен, като този на рибите. Те също са студенокръвни животни.
Земноводните се размножават във вода. Индивидуалното развитие протича с трансформация (метаморфоза). Ларвата на жабата се нарича попова лъжица.
Земноводните са се появили преди около 350 милиона години (в края на девонския период) от древни риби с лобови перки. Техният разцвет се случи преди 200 милиона години, когато Земята беше покрита с огромни блата.
Мускулно-скелетна система на земноводните
Земноводните имат по-малко кости в скелета си от рибите, тъй като много кости са слети, докато други остават хрущяли. Така скелетът им е по-лек от този на рибите, което е важно за живота във въздуха, който е по-малко плътен от водата.
Мозъчният череп е слят с горните челюсти. Само долната челюст остава подвижна. Черепът запазва много хрущял, който не вкостява.
Мускулно-скелетната система на земноводните е подобна на тази на рибите, но има редица ключови прогресивни разлики. Така че, за разлика от рибата, черепът и гръбнакът са подвижно съчленени, което осигурява подвижността на главата спрямо шията. За първи път се появява шийният отдел на гръбначния стълб, състоящ се от един прешлен. Подвижността на главата обаче не е голяма, жабите могат само да накланят главите си. Въпреки че имат шиен прешлен, във външния вид на тялото няма врат.
При земноводните гръбначният стълб се състои от повече части, отколкото при рибите. Ако рибите имат само два от тях (хобот и каудален), тогава земноводните имат четири отдела на гръбначния стълб: шиен (1 прешлен), туловище (7), сакрален (1), опашен (една опашна кост при безопашатите земноводни или няколко отделни прешлени при опашатите земноводни). При безопашатите земноводни опашните прешлени се сливат в една кост.
Крайниците на земноводните са сложни. Предните се състоят от рамо, предмишница и ръка. Ръката се състои от китката, метакарпуса и фалангите на пръстите. Задните крайници се състоят от бедро, подбедрица и стъпало. Ходилото се състои от тарзус, метатарзус и фаланги.
Поясите на крайниците служат за опора на скелета на крайниците. Коланът на предния крайник на земноводното се състои от лопатка, ключица и врана кост (коракоид), общи за поясите на двата предни крайника на гръдната кост. Ключиците и коракоидите са слети с гръдната кост. Поради липсата или недоразвитостта на ребрата, коланите лежат дълбоко в мускулите и по никакъв начин не са косвено свързани с гръбначния стълб.
Поясът на задните крайници се състои от седалищни и илиуми кости, както и пубисен хрущял. Сливайки се заедно, те се съчленяват със страничните процеси на сакралния прешлен.
Ребрата, ако има такива, са къси и не образуват гръден кош. Опашатите земноводни имат къси ребра, докато безопашатите нямат.
При безопашатите земноводни костите на лакътната и лъчевата кост са слети, а костите на пищяла също са слети.
Мускулите на земноводните имат по-сложна структура от тези на рибите. Специализирани са мускулите на крайниците и главата. Мускулните слоеве се разделят на отделни мускули, които осигуряват движението на някои части на тялото спрямо други. Земноводните не само плуват, но и скачат, ходят и пълзят.
Храносмилателна система на земноводните
Общото устройство на храносмилателната система на земноводните е подобно на това на рибите. Въпреки това се появяват някои нововъведения.
Предният връх на езика на жабата расте към долната челюст, а задният остава свободен. Тази структура на езика им позволява да ловят плячка.
Земноводните развиват слюнчени жлези. Техният секрет овлажнява храната, но не я смила по никакъв начин, тъй като не съдържа храносмилателни ензими. Челюстите са с конични зъби. Те служат за задържане на храна.
Зад орофарингеалната кухина има къс хранопровод, който се отваря в стомаха. Тук храната се усвоява частично. Първата част на тънките черва е дванадесетопръстника. В него се отваря единичен канал, в който влизат секретите на черния дроб, жлъчния мехур и панкреаса. Смилането на храната завършва в тънките черва и хранителни веществасе абсорбират в кръвта.
Остатъците от несмляна храна навлизат в дебелото черво, откъдето се придвижват до клоаката, която е продължение на червата. В клоаката се отварят и каналите на отделителната и репродуктивната система. От него неусвоените остатъци навлизат във външната среда. Рибите нямат клоака.
Възрастните земноводни се хранят с животинска храна, най-често различни насекоми. Поповите лъжички се хранят с планктон и растителна материя.
1 дясно предсърдие, 2 черен дроб, 3 аорта, 4 яйцеклетки, 5 дебело черво, 6 ляво предсърдие, 7 сърдечна камера, 8 стомах, 9 ляв бял дроб, 10 жлъчен мехур, 11 тънко черво, 12 клоака
Дихателна система на земноводните
Ларвите на земноводните (попови лъжички) имат хриле и едно кръвообращение (като рибите).
При възрастните земноводни се появяват бели дробове, които са удължени торбички с тънки еластични стени, които имат клетъчна структура. Стените съдържат мрежа от капиляри. Дихателната повърхност на белите дробове е малка, така че голата кожа на земноводните също участва в процеса на дишане. През него влиза до 50% от кислорода.
Механизмът на вдишване и издишване се осигурява от повдигането и спускането на пода на устната кухина. При спускане вдишването става през ноздрите, при повдигане въздухът се изтласква в белите дробове, докато ноздрите са затворени. Издишването също се извършва чрез повдигане на дъното на устата, но в същото време ноздрите са отворени и въздухът излиза през тях. Също така, когато издишвате, коремните мускули се свиват.
Обменът на газ се извършва в белите дробове поради разликата в концентрациите на газ в кръвта и въздуха.
Белите дробове на земноводните не са достатъчно добре развити, за да осигурят напълно газообмена. Следователно дишането на кожата е важно. Изсушаването на земноводните може да ги накара да се задушат. Кислородът първо се разтваря в течността, покриваща кожата, и след това дифундира в кръвта. Въглеродният диоксид също първо се появява в течността.
При земноводните, за разлика от рибите, носната кухина е станала проходна и се използва за дишане.
Под водата жабите дишат само през кожата си.
Кръвоносна система на земноводните
Появява се втори кръг на кръвообращението.Преминава през белите дробове и се нарича белодробна циркулация, както и белодробна циркулация. Първият кръг на кръвообращението, преминаващ през всички органи на тялото, се нарича главен.
Сърцето на земноводните е трикамерно, състоящо се от две предсърдия и една камера.
Дясното предсърдие получава венозна кръв от органите на тялото, както и артериална кръв от кожата. Лявото предсърдие получава артериална кръв от белите дробове. Съдът, влизащ в лявото предсърдие, се нарича белодробна вена.
Свиването на предсърдията изтласква кръвта в общата камера на сърцето. Тук кръвта е частично смесена.
От вентрикула кръвта се изпраща през отделни съдове към белите дробове, телесните тъкани и главата. Най-много венозна кръв от вентрикула навлиза в белите дробове през белодробните артерии. Към главата тече почти чиста артериална кръв. Най-смесената кръв, влизаща в тялото, тече от вентрикула в аортата.
Това разделяне на кръвта се постига чрез специално разположение на съдовете, излизащи от разпределителната камера на сърцето, където кръвта навлиза от вентрикула. Когато първата порция кръв бъде изтласкана, тя изпълва най-близките съдове. И това е най-венозната кръв, която влиза в белодробните артерии, отива в белите дробове и кожата, където се обогатява с кислород. От белите дробове кръвта се връща в лявото предсърдие. Следващата част от кръвта - смесена - навлиза в аортните дъги, отивайки към органите на тялото. Най-много артериална кръв навлиза в далечната двойка съдове (каротидни артерии) и се насочва към главата.
Отделителна система на земноводните
Бъбреците на земноводните са с форма на багажник и имат продълговата форма. Урината навлиза в уретерите, след което тече по стената на клоаката в пикочния мехур. Когато пикочният мехур се свие, урината изтича в клоаката и след това навън.
Продуктът на екскрецията е урея. Отстраняването му изисква по-малко вода, отколкото отстраняването на амоняка (който се произвежда от рибите).
Реабсорбцията на вода се извършва в бъбречните тубули на бъбреците, което е важно за нейното запазване във въздушни условия.
Нервна система и сетивни органи на земноводните
Нямаше ключови промени в нервната система на земноводните в сравнение с рибите. Въпреки това, предният мозък на земноводните е по-развит и разделен на две полукълба. Но техният малък мозък е по-слабо развит, тъй като земноводните не трябва да поддържат баланс във водата.
Въздухът е по-чист от водата, така че зрението играе водеща роля при земноводните. Виждат по-далеч от рибите, лещата им е по-плоска. Има клепачи и мигащи мембрани (или горен неподвижен клепач и долен прозрачен подвижен).
Звуковите вълни се разпространяват по-лошо във въздуха, отколкото във водата. Следователно има нужда от средно ухо, което е тръба с тъпанче (видимо като двойка тънки кръгли филми зад очите на жаба). От тъпанчето звуковите вибрации се предават през слуховата костица към вътрешното ухо. Евстахиевата тръба свързва кухината на средното ухо с устната кухина. Това ви позволява да намалите падането на налягането върху тъпанчето.
Размножаване и развитие на земноводните
Жабите започват да се размножават на около 3-годишна възраст. Торенето е външно.
Мъжките отделят семенна течност. При много жаби мъжките се прикрепят към гърбовете на женските и докато женската хвърля хайвера си в продължение на няколко дни, ги напоява със семенна течност.
Земноводните хвърлят по-малко яйца от рибите. Клъстери от яйца са прикрепени към водни растения или плуват.
Лигавицата на яйцето във вода силно набъбва, пречупва слънчевата светлина и се нагрява, което допринася за по-бързото развитие на ембриона.
Развитие на жабешки ембриони в яйца
Във всяко яйце се развива ембрион (при жабите обикновено са необходими около 10 дни). Ларвата, която излиза от яйцето, се нарича попова лъжица. Има много характеристики, подобни на рибите (двукамерно сърце и едно кръвообращение, дишане с хриле, орган на страничната линия). Първоначално поповата лъжица има външни хриле, които по-късно стават вътрешни. Появяват се задните крайници, след това предните крайници. Появяват се белите дробове и вторият кръг на кръвообращението. В края на метаморфозата опашката се разделя.
Етапът на попова лъжица обикновено продължава няколко месеца. Поповите лъжички се хранят с растителна материя.
