Как дышат киты? / биология | Thpanorama — Сделайте себя лучше уже сегодня!

Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня! Кислород
Содержание
  1. Брадикардия
  2. Высокая устойчивость к углекислому газу (co2)
  3. Дыхальца и дыхание
  4. Дыхание животных
  5. Дыхательный процесс
  6. Дышать совестью
  7. Земноводные
  8. Как рыба в воде. может ли человек дышать жидкостью и зачем это нужно
  9. Легкие китов
  10. Меньше усилий, больше кислорода
  11. Млекопитающие
  12. Найдите три ошибки в приведённом тексте. укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. ( 1)среди животных, обитающих в морях и океанах, есть первичноводные и вторичноводные. (2)предки первичноводных животных жили в воде; предки вторичноводных — на суше. (3)китообразных относят к вторичноводным: у них видоизменены передние и задние конечности в ласты. (4)также у них хорошо развит пояс задних конечностей. (5)для китов и дельфинов, как и для других наземных млекопитающих, характерны четырёхкамерное сердце, теплокровность, живорождение, млечные железы и другие особенности. (6)китообразные хорошо приспособлены к жизни в воде: имеют обтекаемую форму тела, толстый слой жира, жаберное дыхание. (7)все они обладают сложным поведением.
  13. Птицы
  14. Растворенный в воде кислород — петин а.н. и др. анализ и оценка качества поверхностных вод
  15. Тип хордовые. задания№10. установление соответствия

Брадикардия

Киты снижают частоту сердечных сокращений, процесс, известный как брадикардия, чтобы уменьшить количество потребляемого кислорода.

Высокая устойчивость к углекислому газу (co2)

Киты имеют высокую толерантность к углекислому газу (CO2), намного выше, чем у любого другого млекопитающего; это позволяет им погрузиться в океан на долгое время.

Дыхальца и дыхание

Слово «дыра» происходит от латинского spiraculum, что означает «вентиляция». Дыхательные пузырьки — это специальные отверстия, которые некоторые животные должны дышать. Дыхательные пузырьки китов расположены на верхней части их головы, чтобы облегчить их дыхание и соединиться непосредственно с их легкими.

Эти дыхальца действуют как путь к трахее, позволяя воздуху проходить к легким.

Расположение их дыхалец позволяет китам дышать практически без напряжения, потому что они могут отдыхать на поверхности океана и захватывать кислород, необходимый для жизни.

Когда киты плавают под водой, мышцы вокруг дыхания сокращаются, чтобы предотвратить попадание воды в легкие.

Следует отметить, что киты не могут дышать через рот, так как трахея этих животных не связана с их пищеводом. Это разделение важно, поскольку наличие отдельных проходов для приема пищи и дыхания предотвращает блокирование дыхательной системы остатками пищи..

Кроме того, это разделение позволяет китам питаться под водой, не беспокоясь о том, что их легкие наполняются водой..

Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

Дыхание животных

Цель урока: показать разнообразие органов
дыхания у животных. Выяснить значимость дыхания.

Задачи урока.

  • Продолжить формирование умений узнавать
    органы, системы органов животных на рисунках и
    таблицах.
  • Закрепить навыки самостоятельного поиска
    знаний.
  • Продолжить формирование навыков групповых
    видов деятельности, работы с новой информацией.
  • Создать условия для развития эмоционального
    поля личности учащихся, умения отстаивать
    собственное мнение.

Оборудование.

Таблицы: “Тип простейшие”, “Тип
кишечнополостные”, “Тип Членистоногие. Класс
Насекомые. Класс паукообразные. Класс
ракообразные (внутреннее строение рака)”, “Тип
Хордовые. Внутреннее строение рыбы. Внутреннее
строение лягушки. Внутреннее строение птицы.
Внутреннее строение собаки”. Рисунки учебника
(стр. 68-71).

Дидактический материал:

Дидактический
материал “Биологические лабиринты”, ключ
правильных ответов.

Основные понятия и термины.

Дыхальца, трахеи,
наружные жабры, внутренние жабры, лёгкие,
лёгочные мешки. Клеточное дыхание, дыхание всей
поверхностью тела, кожное дыхание, лёгочное
дыхание.

Тип урока:

комбинированный.

I. Организационный момент (5 минут)

— Здравствуйте, дорогие ребята. Вначале урока
мы, как всегда, записываем домашнее задание.
(Запись с доски в дневник). Стр. 68–71. Стр. 73
(проверь свои знания). Вопросы 1-6.

Мы продолжаем изучать тему “Дыхание”. На
прошлом уроке мы выясняли значение этого
процесса для растений. Сегодня мы будем говорить
о животных.

— Ребята, а как вы думаете, все ли живые существа
на Земле дышат так же, как и растения, то есть
поглощают кислород, а выделяют углекислый газ?

Учащиеся предполагают свои варианты ответа.

— Целью сегодняшнего урока будет выяснение
значимости дыхания и строения органов дыхания у
животных.

Запись выходных данных урока на доске:
“Дыхание у животных”.

II. Изучение нового материала

1. Учащиеся делятся на группы для работы с
информационными листами

. (Деление можно
проводить по партам, по выбору листков с
определённым цветом и т.д.)

Первая микрогруппа получает информационный
лист 1 и таблицу “Тип Простейшие”, Тип
“Кишечнополостные”.

Информационный лист 1.

(Стр. учебника 68)

Тип дыхания:

клеточное.

Организмы:

одноклеточные животные (амёба,
эвглена зелёная, инфузория туфелька);
кишечнополостные (медузы, коралловые полипы);
некоторые черви.

Механизм дыхания:

Одноклеточные организмы и
некоторые многоклеточные (тип Кишечнополостные,
тип Кольчатые черви…) поглощают растворённый в
воде кислород всей поверхностью тела

.

Кислород участвует в расщеплении сложных
органических веществ, в результате чего
освобождается энергия, которая необходима для
жизни животного.

Образующийся в результате дыхания углекислый
газ выделяется наружу также через всю
поверхность тела.

Ответ спикера по плану.

  1. Тип дыхания.
  2. Для каких организмов характерно.
  3. Как происходит процесс дыхания?
  4. Вторая микрогруппа работает с информационным
    листом 2 и таблицей “Тип Членистоногие. Класс
    Насекомые”.

    Информационный лист 2.

    (Стр. учебника 68)

    Тип дыхания:

    трахейное.

    Организмы:

    класс Насекомые (жуки, бабочки,
    кузнечики, мухи).

    Механизм дыхания.

    Брюшко насекомого разделено на 5–11 частей
    (сегментов). На каждом из них имеется пара
    небольших отверстий – дыхалец. От каждого
    дыхальца внутрь отходят ветвящиеся трубочки –
    трахеи, которые пронизывают всё тело
    насекомого. Наблюдая за майским жуком, можно
    заметить, как его брюшко то уменьшается в объёме,
    то увеличивается. Это дыхательные движения. При
    вдохе в организм через дыхальца поступает
    воздух, содержащий кислород, а при выдохе выходит
    воздух, насыщенный углекислым газом.

    Ответ спикера по плану.

    1. Тип дыхания.
    2. Для каких организмов характерно.
    3. Как происходит процесс дыхания?
    4. Третья микрогруппа работает с информационным
      листом 3 и таблицей “Тип Хордовые. Класс Рыбы.
      Внутреннее строение рыбы”, “Тип Членистоногие.
      Внутреннее строение рака”

      Информационный лист 3.

      (Стр. учебника 70)

      Тип дыхания:

      жаберное.

      Организмы:

      многие водные обитатели (рыбы,
      раки, моллюски).

      Механизм дыхания.

      Рыбы дышат кислородом, растворённым в воде, с
      помощью особых разветвлённых кожных выростов,
      которые называются жабры. Рыбы постоянно
      заглатывают воду. Из ротовой полости вода
      проходит через жаберные щели, омывают жабры и
      из-под жаберных крышек выходит наружу. Жабры
      состоят из жаберных дуг и жаберных лепестков,
      которые пронизаны множеством кровеносных
      сосудов. Из воды, которая омывает жабры, в кровь
      поступает кислород, а из крови в воду удаляется
      углекислый газ. Жабры, находящиеся внутри тела,
      называются внутренними жабрами.

      Ответ спикера по плану.

      1. Тип дыхания.
      2. Для каких организмов характерно.
      3. Как происходит процесс дыхания?
      4. Четвёртая микрогруппа получает информационный
        лист 4 и таблицу “Тип Хордовые. Класс
        Земноводные”

        Информационный лист 4.

        Тип дыхания:

        кожное.

        Организмы:

        земноводные (саламандры, лягушки
        …).

        Механизм дыхания.

        Лёгкие земноводных развиты слабо, поэтому
        дополнительный газообмен осуществляется через
        влажную кожу. В тонкой коже земноводных много
        желёз, которые выделяют слизь. Благодаря слизи на
        поверхности кожи создаётся жидкостная плёнка, в
        которой растворяется атмосферный кислород и,
        благодаря чему, возможно дыхание через кожу.

        Лёгочное и кожное дыхание у земноводных
        развито не одинаково. У тех из них, кто большую
        часть жизни проводит в воде, слабее развиты
        лёгкие, а лучше – кожное дыхание. У земноводных,
        живущих вдали от водоёмов, более развиты лёгкие и
        менее – кожное дыхание.

        Ответ спикера по плану.

        1. Тип дыхания.
        2. Для каких организмов характерно.
        3. Как происходит процесс дыхания?
        4. Пятая микрогруппа получает информационный
          лист 4 и таблицы “Тип Хордовые. Класс
          Пресмыкающиеся. Класс птицы. Класс
          Млекопитающие.

          Информационный лист 5.

          (Стр. учебника 71)

          Тип дыхания:

          лёгочное.

          Организмы:

          наземные позвоночные
          (земноводные, пресмыкающиеся, птицы,
          млекопитающие, человек)

          Механизм дыхания.

          Во время вдоха, воздух, содержащий кислород
          попадает в лёгкие. Лёгкие имеют вид ячеистых
          мешков. В каждом лёгком (левое и правое) очень
          сильно разветвляются бронхи, которые
          оканчиваются многочисленными лёгочными
          пузырьками. Каждый лёгочный пузырёк оплетён
          сетью кровеносных сосудов. Из лёгочного пузырька
          кислород воздуха переходит в кровь, а углекислый
          газ из крови в воздух. После накопления
          углекислого газа в лёгочном пузырьке происходит
          выдох. Ячеистое строение лёгких позволяет
          увеличить их внутреннюю поверхность во много
          раз.

          Ответ спикера по плану.

          1. Тип дыхания.
          2. Для каких организмов характерно.
          3. Как происходит процесс дыхания?
          4. 2. Защита групповой работы

            Информацию докладывает спикер группы по плану,
            используя наглядное пособие. Второй ученик у
            доски записывает данные в таблицу, (учащиеся
            также заполняют таблицу в тетрадях, начиная, тем
            самым оформлять опорный конспект темы) После
            защиты групповой работы на доске и в тетрадях
            появляется опорный конспект темы.

            Таблица

            Дыхание у животных

            Тип дыхания Органы дахания Организмы, для которых это
            характерно
            1. Клеточное Вся поверхность тела Одноклеточные,
            кишечнополостные, некоторые черви
            2. Трахейное Дыхальца, трахеи Насекомые
            3. Жаберное Жабры Рыбы, ракообразные, моллюски
            4. Кожное Кожа Земноводные
            5. Лёгочное Лёгкие Наземные позвоночные животные

            III. Физкультурная минутка

            Упражнения на расслабление мышц конечностей,
            гимнастика для глаз.

            IV. Закрепление изученного материала

            1.

            После заполнения таблицы дети ещё раз
            называют типы дыхания, органы дыхания и
            организмы, для которых это характерно. (Не более 1
            мин.)

            2. Выполнение задания:

            Пройди лабиринт.
            (Учащиеся знакомы с такой формой работы. Для
            каждого ребёнка лежит на столе свой вариант
            лабиринта и инструктивная карточка к нему. (

            Приложение 1

            ,

            Приложение 2

            )

            Верные ответы по лабиринту:

            1 вариант

            1-6-11-12-13-8-9-15-20

            2 вариант

            икчивечеч (чечевички)

            • 1 ошибка – оценка “4”;
            • 2–3 ошибки – оценка “3”;
            • 4 и более – оценка “2”.

            Выставляют друг другу оценки и сдают работы
            учителю.

            V. Итог урока

            — Ребята, что мы узнали сегодня на уроке?

            — Значение дыхания для живых организмов,
            особенности дыхательных систем у разных
            животных.

            — А кто скажет, что же такое дыхание?

            Дыхание – процесс поглощения
            кислорода и выделения углекислого газа и воды, а
            также энергии, обеспечивающей жизнедеятельность
            организма.

            — Каждый из вас за выполнение тестового задания
            получил оценку. Также за работу на уроке оценки
            получают … (оцениваются наиболее активные
            ребята)
            .

            VI. Рефлексия

            Учащиеся говорят, что им понравилось в уроке,
            что было самым интересным. При выходе из кабинета
            они прикрепляют на лист ватмана с нарисованным
            деревом листочки, выражающие их настроение.

            Красный лист – настроение отличное, всё
            понравилось.

            Зелёный лист – настроение так себе, неплохое.

            Жёлтый лист – настроение плохое, урок не
            понравился.

            Данная информация для размышления учителя над
            проведённым уроком.

            Литература

            1. Сонин Н. И. Биология. Живой организм 6 класс. – М.:
              Дрофа, 2004.
            2. Семенцова В.Н. Биология. Технологические карты
              уроков 6 класс. – С-Пт.: Паритет, 2001.
            3. Батуев А.С., Гуленкова М.А., Еленевский А.Г.
              Биология. Большой справочник. – М.: Дрофа, 1999.
            4. Морзунова Инна Борисовна. Книга для учителя к
              учебнику Н.И.Сонина Биология. Живой организм 6
              класс. – М.: Дрофа, 2022.
            5. Дыхательный процесс

              1 — Мышцы вокруг китообразного желоба сокращаются и открываются, когда поднимаются на поверхность океана, выделяя углекислый газ. Когда киты были затоплены в течение длительного времени, часто можно видеть, что они вытесняют воду через дыхательные пути, показывая, что они выдыхают.

              2 — Вдыхается свежий воздух, а затем мышцы расслабляются, закрывая отверстие и предотвращая прохождение воды.

              3 — воздух проходит через глотку, гортань, трахею и, наконец, достигает легких.

              4 — Кислород транспортируется в кровь через кровеносные сосуды, расположенные в легких.

              5 — Сердце перекачивает насыщенную кислородом кровь в те части тела, которые нуждаются в кислороде.

              Дышать совестью

              Киты считаются сознательными передышками, поскольку они стараются как можно меньше плавать и охотиться, чтобы сохранить кислород.

              Земноводные

              Легкие у взрослых лягушек очень просто устроены, их внутренняя поверхность образована небольшими складками. Слаборазвитые легкие не обеспечивают всей потребности организма в кислороде.

              Как рыба в воде. может ли человек дышать жидкостью и зачем это нужно

              Недавно Научно-технический совет государственного Фонда перспективных исследований

              одобрил

              «проект по созданию технологии спасения подводников свободным всплытием с использованием метода жидкостного дыхания», реализацией которого должен заняться московский Институт медицины труда (на момент написания статьи руководство института было недоступно для комментариев). «Чердак» решил разобраться, что скрывается за таинственным словосочетанием «жидкостное дыхание».

              Наиболее впечатляюще жидкостное дыхание показано в фильме Джеймса Кэмерона «Бездна».

              Правда, в таком виде опыты на людях еще никогда не проводились. Но в целом ученые не сильно уступают Кэмерону по части исследования этого вопроса.

              Мыши как рыбы

              Первым, кто показал, что млекопитающие в принципе могут получать кислород не из смеси газов, а из жидкости, был Йоханнес Килстра (Johannes Kylstra) из медицинского центра университета Дьюка (США). Вместе с коллегами он в 1962 году опубликовал работу «Мыши как рыбы» (Of mice as fish) в журнале Transactions of American Society for Artificial Internal Organs.

              Килстра и его коллеги погружали мышей в физраствор. Чтобы растворить в нем достаточное для дыхания количество кислорода, исследователями «вгоняли» газ в жидкость под давлением до 160 атмосфер — как на глубине 1,5 километра. Мыши в этих экспериментах выживали, но не очень долго: кислорода в жидкости было достаточно, а вот сам процесс дыхания, втягивания и выталкивания жидкости из легких требовал слишком больших усилий.

              «Вещество Джо»

              Стало понятно, что нужно подобрать такую жидкость, в которой кислород будет растворяться намного лучше, чем в воде. Требуемыми свойствами обладали два типа жидкостей: силиконовые масла и жидкие перфторуглероды. После экспериментов Леланда Кларка (Leland Clark), биохимика из медицинской школы университета Алабамы, в середине 1960-х годов выяснилось, что оба типа жидкостей можно использовать для доставки кислорода в легкие. В опытах мышей и кошек полностью погружали и в перфторуглероды, и в силиконовые масла. Однако последние оказались токсичны — подопытные звери погибали вскоре после эксперимента. А вот перфторуглероды оказались вполне пригодны для использования.

              Перфторуглероды были впервые синтезированы в ходе Манхэттенского проекта по созданию атомной бомбы: ученые искали вещества, которые бы не разрушались при взаимодействии с соединениями урана, и они проходили под кодовым названием «вещества Джо» (Joe’s stuff). Для жидкостного дыхания они подходят очень хорошо: «вещества Джо» не взаимодействуют с живыми тканями и прекрасно растворяют газы, в том числе кислород и углекислый газ при атмосферном давлении и нормальной температуре человеческого тела.

              Килстра и его коллеги исследовали технологию жидкостного дыхания в поисках технологии, которая бы позволяла людям погружаться и всплывать на поверхность, не опасаясь развития кессонной болезни. Быстрый подъем с большой глубины с запасом сжатого газа очень опасен: газы лучше растворяются в жидкостях под давлением, поэтому по мере того, как водолаз всплывает, растворенные в крови газы, в частности азот, образуют пузырьки, которые повреждают кровеносные сосуды. Результат может быть печальным, вплоть до смертельного.

              В 1977 году Килстра представил в Военно-морское министерство США заключение, в котором писал, что, по его расчетам, здоровый человек может получать необходимое количество кислорода при использовании перфторуглеродов, и, соответственно, их потенциально возможно использовать вместо сжатого газа. Ученый указывал, что такая возможность открывает новые перспективы для спасения подводников с больших глубин.

              Эксперименты на людях

              На практике техника жидкостного дыхания, к тому времени получившая название жидкостной вентиляции легких, была применена на людях всего один раз, в 1989 году. Тогда Томас Шаффер (Thomas Shaffer), педиатр из медицинской школы Темпльского университета (США), и его коллеги использовали этот метод для спасения недоношенных младенцев. Легкие зародыша в утробе матери заполнены жидкостью, а когда человек рождается и начинает дышать воздухом, тканям легких на протяжении всей оставшейся жизни не дает слипаться смесь веществ, называемая легочным сурфактантом. У недоношенных младенцев он не успевает накопиться в нужном количестве, и дыхание требует очень больших усилий, что чревато летальным исходом. В тот раз, правда, жидкостная вентиляция младенцев не спасла: все трое пациентов вскоре умерли, однако этот печальный факт был отнесен на счет других причин, а не на счет несовершенства метода.

              Больше экспериментов по тотальной жидкостной вентиляции легких, как эта технология называется по-научному, на людях не проводилось. Однако в 1990-х годах исследователи модифицировали метод и проводили на пациентах с тяжелым воспалительным поражением легких эксперименты по частичной жидкостной вентиляции, при которой легкие заполняются жидкостью не полностью. Первые результаты выглядели обнадеживающими, но в конечном счете до клинического применения дело не дошло — оказалось, что обычная вентиляция легких воздухом работает не хуже.

              Патент на фантастику

              В настоящее время исследователи вернулись к идее использования полной жидкостной вентиляции легких. Однако фантастическая картина водолазного костюма, в котором человек будет дышать жидкостью вместо специальной смеси газов, далека от реальности, хотя и будоражит воображение публики и умы изобретателей.

              Так, в 2008 году отошедший от дел американский хирург Арнольд Ланде (Arnold Lande) запатентовал водолазный костюм с использованием технологии жидкостной вентиляции. Вместо сжатого газа он предложил использовать перфторуглероды, а избыток углекислоты, которая будет образовываться в крови, выводить при помощи искусственных жабр, «воткнутых» прямо в бедренную вену водолаза. Изобретение получило некоторую известность после того, как о нем написало издание The Inpependent.

              Как считает специалист по жидкостной вентиляции из Шербрукского университета в Канаде Филипп Мишо (Philippe Micheau), проект Ланде выглядит сомнительным. «В наших экспериментах (Мишо и его коллеги проводят эксперименты на ягнятах и крольчатах со здоровыми и поврежденными легкими — прим. «Чердака») по тотальному жидкостному дыханию животные находятся под анестезией и не двигаются. Поэтому мы можем организовать нормальный газообмен: доставку кислорода и удаление углекислого газа. Для людей при физической нагрузке, такой как плавание и ныряние, доставка кислорода и удаление углекислоты будут проблемой, так как выработка углекислоты в таких условиях выше нормы», — прокомментировал Мишо. Ученый также отметил, что технология закрепления «искусственных жабр» в бедренной вене ему неизвестна.

              Главная проблема «жидкостного дыхания»

              Более того, Мишо считает саму идею «жидкостного дыхания» сомнительной, поскольку для «дыхания» жидкостью человеческая мускулатура не приспособлена, а эффективная система насосов, которая бы помогала закачивать и выкачивать жидкость из легких человека, когда он двигается и выполняет какую-то работу, до сих пор не разработана.

              «Я должен заключить, что на современном этапе развития технологий невозможно разработать водолазный костюм, используя метод жидкостной вентиляции», — считает исследователь.

              Однако применение этой технологии продолжает исследоваться для других, более реалистичных целей. Например, для помощи утонувшим, промывания легких при различных заболеваниях или быстрого понижения температуры тела (применяется в случаях реанимации при остановке сердца у взрослых и новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением мозга).

               Екатерина Боровикова

              Легкие китов

              Чтобы выжить под водой, киты разработали специальные легкие, которые позволяют им вдыхать дополнительный кислород и переносить его в кровеносные сосуды, где он может использоваться организмом..

              По мнению некоторых исследователей, киты могут использовать до 90% кислорода, который они вдыхают, по сравнению с людьми, которые используют только около 15% вдыхаемого кислорода.

              Что касается времени, когда киты могут задерживать дыхание, это зависит от вида и размера..

              Некоторые могут задерживать воздух в легких в течение нескольких минут, 5 или 7, поэтому они должны постоянно подниматься на поверхность. Другие виды могут задерживать дыхание на 100 минут или даже дольше.

              Меньше усилий, больше кислорода

              При плавании киты прилагают минимум усилий. Когда они погружаются, кровь транспортируется только в те части тела, которые нуждаются в кислороде: сердце, мозг и мышцы, которые они используют даром; таким образом, они дольше сохраняют кислород.

              Млекопитающие

              Их легкие имеют самую большую внутреннюю поверхность, которая и обеспечивает быстрый газообмен. Дыхательная трубка разветвляется в лёгких на множество отростков, которые заканчиваются мельчайшими лёгочными пузырьками, в которых и происходит обогащение крови кислородом.

              Найдите три ошибки в приведённом тексте. укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их. ( 1)среди животных, обитающих в морях и океанах, есть первичноводные и вторичноводные. (2)предки первичноводных животных жили в воде; предки вторичноводных — на суше. (3)китообразных относят к вторичноводным: у них видоизменены передние и задние конечности в ласты. (4)также у них хорошо развит пояс задних конечностей. (5)для китов и дельфинов, как и для других наземных млекопитающих, характерны четырёхкамерное сердце, теплокровность, живорождение, млечные железы и другие особенности. (6)китообразные хорошо приспособлены к жизни в воде: имеют обтекаемую форму тела, толстый слой жира, жаберное дыхание. (7)все они обладают сложным поведением.

              Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

              (1)Среди животных, обитающих в морях и океанах, есть первичноводные и вторичноводные. (2)Предки первичноводных животных жили в воде; предки вторичноводных — на суше. (3)Китообразных относят к вторичноводным: у них видоизменены передние и задние конечности в ласты. (4)Также у них хорошо развит пояс задних конечностей. (5)Для китов и дельфинов, как и для других наземных млекопитающих, характерны четырёхкамерное сердце, теплокровность, живорождение, млечные железы и другие особенности. (6)Китообразные хорошо приспособлены к жизни в воде: имеют обтекаемую форму тела, толстый слой жира, жаберное дыхание. (7)Все они обладают сложным поведением.

              Птицы

              Птицы тратят много энергии в полете, поэтому и потребность в кислороде у них очень велика.

              Легкие птиц состоят из тонких трубочек, что позволяет воздуху двигаться через легкие в одном направлении. Благодаря совместной работе направленных в одну сторону трубочек и воздушных мешков, у птицы в легких всегда находится богатый кислородом воздух и происходит интенсивный газообмен.

              Сравнительно небольшие легкие соединены с многочисленными воздушными мешками. Объем воздушных мешков намного больше, чем легкие птицы: у голубя, например, соответственно: 140 мл и 8 мл. Они являются местом хранения и согревания воздуха, снабжают лёгкие свежим воздухом, как при вдохе, так и при выдохе.

              Птицы получают гораздо больше кислорода, чем другие животные.

              Растворенный в воде кислород — петин а.н. и др. анализ и оценка качества поверхностных вод

              А.Н. Петин, М.Г. Лебедева, О.В. Крымская
              Анализ и оценка качества поверхностных вод

              Учебное пособие. – Белгород: Изд-во БелГУ, 2006. – 252 с.

              Растворенный кислород находится в природной воде в виде молекул O2. На его содержание в воде влияют две группы противоположно направленных процессов: одни увеличивают концентрацию кислорода, другие уменьшают ее. К первой группе процессов, обогащающих воду кислородом, следует отнести:

              · процесс абсорбции кислорода из атмосферы;

              · выделение кислорода водной растительностью в процессе фотосинтеза;

              · поступление в водоемы с дождевыми и снеговыми водами, которые обычно пересыщены кислородом.

              Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водного объекта. Скорость этого процесса повышается с понижением температуры, с повышением давления и понижением минерализации. При каждом значении температуры существует равновесная концентрация кислорода, которую можно определить по специальным справочным таблицам, составленным для нормального атмосферного давления. Аэрация – обогащение глубинных слоев воды кислородом – происходит в результате перемешивания водных масс, в том числе ветрового, вертикальной температурной циркуляции и т.д.

              Фотосинтетическое выделение кислорода происходит при ассимиляции диоксида углерода водной растительностью (прикрепленными, плавающими растениями и фитопланктоном). Процесс фотосинтеза протекает тем сильнее, чем выше температура воды, интенсивность солнечного освещения и больше биогенных (питательных) веществ (P, N и др.) в воде. Продуцирование кислорода происходит в поверхностном слое водоема, глубина которого зависит от прозрачности воды (для каждого водоема и сезона может быть различной, от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров).

              К группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде, относятся реакции потребления его на окисление органических веществ: биологическое (дыхание организмов), биохимическое (дыхание бактерий, расход кислорода при разложении органических веществ) и химическое (окисление Fe2 , Mn2 , NO2, NH4 , CH4, H2S). Скорость потребления кислорода увеличивается с повышением температуры, количества бактерий и других водных организмов и веществ, подвергающихся химическому и биохимическому окислению. Кроме того, уменьшение содержания кислорода в воде может происходить вследствие выделения его в атмосферу из поверхностных слоев и только в том случае, если вода при данных температуре и давлении окажется пересыщенной кислородом.

              В поверхностных водах содержание растворенного кислорода варьирует в широких пределах – от 0 до 14 мг/дм3 – и подвержено сезонным и суточным колебаниям. Суточные колебания зависят от интенсивности процессов его продуцирования и потребления и могут достигать
              2,5 мг/дм3 растворенного кислорода. В зимний и летний периоды распределение кислорода носит характер стратификации. Дефицит кислорода чаще наблюдается в водных объектах с высокими концентрациями загрязняющих органических веществ и в эвтрофированных водоемах, содержащих большое количество биогенных и гумусовых веществ.

              Концентрация кислорода определяет величину окислительно-восстановительного потенциала и в значительной мере направление и скорость процессов химического и биохимического окисления органических и неорганических соединений. Кислородный режим оказывает глубокое влияние на жизнь водоема. Минимальное содержание растворенного кислорода, обеспечивающее нормальное развитие рыб, составляет около 5 мг/дм3. Понижение его до 2 мг/дм3 вызывает массовую гибель (замор) рыбы. Неблагоприятно сказывается на состоянии водного населения и пересыщение воды кислородом в результате процессов фотосинтеза при недостаточно интенсивном перемешивании слоев воды.

              В соответствии с требованиями к составу и свойствам воды водоемов у пунктов питьевого и санитарного водопользования содержание растворенного кислорода в пробе, отобранной до 12 часов дня, не должно быть ниже 4 мг/дм3 в любой период года; для водоемов рыбохозяйственного назначения концентрация растворенного в воде кислорода не должна быть ниже
              4 мг/дм3 в зимний период (при ледоставе) и 6 мг/дм3 – в летний.

              Определение кислорода в поверхностных водах включено в программы наблюдений с целью оценки условий обитания гидробионтов, в том числе рыб, а также как косвенная характеристика оценки качества поверхностных вод и регулирования процесса очистки стоков (табл. 15). Содержание растворенного кислорода существенно для аэробного дыхания и является индикатором биологической активности (т.е. фотосинтеза) в водоеме.

              Таблица 15

              Содержание кислорода в водоемах с различной степенью загрязненности

              Уровень загрязненности воды и класс качества

              Растворенный кислород

              лето, мг/дм3

              зима, мг/дм3

              % насыщения

              Очень чистые, I

              9

              14–13

              95

              Чистые, II

              8

              12–11

              80

              Умеренно загрязненные, III

              7–6

              10–9

              70

              Загрязненные, IV

              5–4

              5–4

              60

              Грязные, V

              3–2

              5–1

              30

              Очень грязные, VI

              0

              0

              0

              Относительное содержание кислорода в воде, выраженное в процентах его нормального содержания, называется степенью насыщения кислородом.

              Эта величина зависит от температуры воды, атмосферного давления и солености. Вычисляется по формуле:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              где M – степень насыщения воды кислородом, %;

              а – концентрация кислорода, мг/дм3;

              Р – атмосферное давление в данной местности, Па;

              N – нормальная концентрация кислорода при данной температуре, минерализации (солености) и общем давлении 101308 Па.

              Растворенный кислород (РК) является весьма неустойчивым компонентом химического состава вод. При его определении особо тщательно следует проводить отбор проб: необходимо избегать контакта воды с воздухом до фиксации кислорода (связывания его в нерастворимое соединение).

              В ходе анализа воды определяют концентрацию РК (в мг/л) и степень насыщения им воды (в %) по отношению к равновесному  содержанию при данных температуре и атмосферном давлении.

              Контроль содержания кислорода в воде – чрезвычайно важная проблема, в решении которой заинтересованы практически все  отрасли народного хозяйства, включая черную и цветную металлургию, химическую промышленность, сельское хозяйство, медицину, биологию, рыбную и пищевую промышленность, службы  охраны окружающей среды. Содержание РК определяют как в незагрязненных природных водах, так и в сточных водах после очистки. Процессы очистки сточных вод всегда сопровождаются контролем содержания кислорода. Определение РК является частью анализа при определении другого важнейшего показателя качества воды – биохимического потребления кислорода (БПК).

              Определение концентрации РК в воде проводится методом йодометрического титрования – методом Винклера, широко используемым и общепринятым при санитарно-химическом и экологическом контроле. Метод определения концентрации РК основан на способности гидроксида марганца (II) окисляться в щелочной среде до гидроксида марганца (IV), количественно связывая при этом кислород. В кислой среде гидроксид марганца (IV) снова переходит в двухвалентное состояние, окисляя при этом эквивалентное связанному кислороду количество йода. Выделившийся йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора.

              Определение РК проводится в несколько этапов. Сначала в анализируемую воду добавляют соль Мn(II), который в щелочной среде реагирует с растворенным кислородом с образованием нерастворимого дегидратированного гидроксида Мn(IV) по уравнению:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              Таким образом производится фиксация, т.е. количественное связывание, кислорода в пробе. Фиксация РК, являющегося неустойчивым компонентом в составе воды, должна быть проведена сразу после отбора пробы.

              Далее к пробе добавляют раствор сильной кислоты (как правило, соляной или серной) для растворения осадка, и раствор йодида калия, в результате чего протекает химическая реакция с образованием свободного йода по уравнению:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              Затем свободный йод титруют раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала, который добавляют для лучшего определения момента окончания титрования. Реакции описываются уравнениями:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              О завершении титрования судят по исчезновению синей окраски (обесцвечиванию) раствора в точке эквивалентности. Количество раствора тиосульфата натрия, израсходованное на титрование, пропорционально концентрации растворенного кислорода.

              В сточных и загрязненных поверхностных водах могут присутствовать компоненты, искажающие результаты определения РК методом Винклера. К таким компонентам относятся следующие загрязняющие вещества.

              1. Взвешенные и окрашенные вещества. Они могут помешать определению, адсорбируя йод на своей поверхности или химически взаимодействуя с ним. При наличии в анализируемой воде взвешенных веществ их отделяют отстаиванием (не фильтрованием!) либо осветлением при добавлении раствора алюмокалиевых квасцов и аммиака.

              2. Биологически активные взвешенные вещества (например, активный ил биохимических очистных сооружений). Пробы сточных вод, содержащие плохо оседающие взвешенные вещества, которые могут вызвать снижение концентрации кислорода вследствие продолжающейся жизнедеятельности микроорганизмов, необходимо осветлять также прибавлением раствора алюмокалиевых квасцов при одновременном добавлении токсичного для микроорганизмов вещества (растворов сульфаминовой кислоты, хлорида ртути или сульфата меди) сразу после отбора пробы.

              3. Восстановители, реагирующие с выделенным йодом в кислой среде (сульфиты, тиосульфаты, сульфиды). Для устранения влияния восстановителей используют метод Росса, основанный на добавках к пробам растворов гипохлорита натрия NаОС1, хлорной извести СаОС12 и роданида калия КNСS.

              4. Окислители, выделяющие йод из йодида калия (активный хлор, нитриты, катионы железа (III) и др.). Влияние железа (III) устраняется добавлением раствора фторида калия.

              Влияние нитритов, которые часто встречаются в природных и сточных водах, устраняют добавлением раствора сульфаниловой кислоты, обычно предусмотренного в измерительных комплектах.

              Оборудование и реактивы

              Батометр любого типа; груша резиновая или медицинский шприц; колба коническая вместимостью 250-300 мл; склянка кислородная калиброванная (100-200 мл) с пробкой; мешалка (стеклянные шарик, палочка и т.п.) известного объема; пипетки мерные на 1 мл и 10 мл; поддон, термометр с ценой деления не более 0,5 °С.

              Раствор соли марганца; раствор концентрированной серной кислоты (1:2); раствор тиосульфата натрия (0,02 г-экв/л); раствор крахмала (0,5 %); раствор йодида калия щелочной.

              Если в лаборатории имеются приборы для измерения содержания растворенного в воде кислорода (оксиметры), их с успехом можно использовать для выполнения анализов в полевых условиях.

              О приготовлении растворов см. приложение 3.

              Отбор пробы

              Отбор проб на содержание РК имеет ряд особенностей.

              Для отбора проб на РК в общем случае (ГОСТ 17.1.5.85) [43] используют батометр, к крану которого прикреплена резиновая трубка длиной 20-25 см. Для отбора проб воды из поверхностных горизонтов используют эмалированную либо стеклянную посуду. Если отбирается общая проба воды для анализов по разным компонентам, то проба для определения РК должна быть первой, взятой для дальнейшей обработки.

              Водой из отобранной пробы ополаскивают 2-3 раза чистые калиброванные склянки из состава комплекта или (если требуется специальная подготовка проб, например, отстаивание) стеклянные бутыли.

              Наполнение склянок осуществляют сифоном через резиновую трубку, опущенную до дна склянки. После наполнения кислородной склянки до горлышка ее наполнение продолжают до тех пор, пока не выльется около 100 мл воды, т.е. пока не вытеснится вода, соприкасавшаяся с находившимся в склянке воздухом, и еще один объем. Трубку вынимают из склянки, не прекращая тока воды из батометра. Аналогично проводят заполнение склянки из бутыли с анализируемой водой либо бутыли из батометра (в последнем случае резиновую трубку сифона погружают примерно до половины высоты водяного столба в бутыли). Сразу после заполнения склянки производят фиксацию кислорода, как описано ниже.

              Отбор пробы для измерения концентрации РК непосредственно на водоеме выполняют следующим образом.

              • Отберите пробу воды в склянку с мешалкой, заполняя водой
              весь объем склянки.

              • Закройте склянку пробкой. (Точное измерение температуры, атмосферного давления необходимы для расчета степени насыщения пробы кислородом.)

              Примечание.  В склянке не должно остаться пузырьков воздуха.  Анализируйте пробу, по возможности, скорее.

              Проведение анализа

              Процесс определения РК проводится в кислородных калиброванных склянках из комплекта и включает:

              – специальную обработку пробы для устранения мешающего влияния примесей (выполняется при необходимости, преимущественно при анализе сточных вод);

              – фиксацию кислорода, проводимую немедленно после заполнения кислородной склянки;

              – титрование, которое может быть проведено через некоторое время (но не более суток).

              При выполнении анализа несколько раз повторяются следующие операции.

              5. Содержимое склянки перемешивают помещенной внутрь склянки мешалкой, удерживая склянку рукой.

              Определение растворенного кислорода в воде природных водоемов.

              Описание: титрование 51. Введите в склянку разными пипетками 1 мл раствора соли марганца, затем 1 мл раствора йодида калия и 1-2 капли раствора сульфаминовой кислоты, после чего закройте склянку пробкой.

              2. Перемешать содержимое склянки с помощью имеющейся внутри мешалки, держа склянку в руке. Дайте отстояться образующемуся осадку не менее 10 мин.

              Примечание. Склянку с фиксированной пробкой можно хранить в затемненном месте не более 1 суток.

              Титрование

              Описание: титрование 53. Введите в склянку пипеткой 2 мл раствора серной кислоты, погружая пипетку до осадка (не взмучивать!) и постепенно поднимая ее вверх по мере опорожнения.

              4. Склянку закройте пробкой и содержимое перемешайте до растворения осадка.

              5. Содержимое склянки полностью перенесите в коническую колбу на 250 мл.

              Примечание. Определение концентрации РК в воде можно выполнять путем титрования части пробы. При этом в колбу на 100 мл цилиндром переносят 50,0 мл пробы с растворенным осадком. Дальнейшие операции проводят как описано ниже для обработки полной пробы.

              6. В бюретку (пипетку), закрепленную в штативе, из состава комплекта наберите 10 мл раствора тиосульфата и титруйте пробу до слабо желтой окраски. Затем добавьте пипеткой 1 мл раствора крахмала (раствор в колбе синеет) и продолжайте титрование до полного обесцвечивания раствора.

              7. Определите общий объем раствора тиосульфата, израсходованный на титрование (как до, так и после добавления раствора крахмала).

              Вычисление результатов анализа.

              В случае титрования всего количества раствора в кислородной склянке массовую концентрацию РК в анализируемой пробе воды (Срк) в мг/л рассчитайте по формуле:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              где 8 – эквивалентная масса атомарного кислорода;

              Ст  – концентрация титрованного стандартного раствора тиосульфата, г – экв/л;

              Vт – общий объем раствора тиосульфата, израсходованного на титрование (до и после добавления раствора крахмала), мл;

              V – внутренний объем калиброванной кислородной склянки с закрытой пробкой (определяется заранее для каждой склянки отдельно), мл;

              Vi – суммарный объем растворов хлорида марганца и йодида калия, добавленных в склянку при фиксации РК, а также мешалки, мл (рассчитывается как Vi =1 1 0,5 = 2,5 мл);

              1000 – коэффициент пересчета единиц измерения из г/л в мг/л.

              Примечание. Принимается, что потери растворенного кислорода в фиксированной форме при сливе излишков жидкости из склянки и при выполнении других операций много меньше результата измерений (пренебрежимо малы).

              В случае титрования части пробы(50,0 мл) в кислородной склянке массовую концентрацию РК в анализируемой пробе воды (Срк в мг/л) рассчитывают по формуле:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              Пример расчета концентрации растворенного кислорода в воде.

              При общем объеме раствора тиосульфата, израсходованного на титрование, равном 4,7 мл, концентрации раствора тиосульфата 0,02 г-экв/л и объеме кислородной склянки 102,5 мл содержание растворенного кислорода рассчитывается как:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              Для определения степени насыщения воды кислородом по табл. 16 определите величину концентрации насыщенного раствора кислорода в воде (Сн, мг/л), исходя из температуры воды, зафиксированной в момент отбора пробы.

               Таблица 16

              Зависимость равновесной концентрации кислорода в воде от температуры (атмосферное давление – 760 мм рт.ст.)

              Температура, °С

              Равновесная концентрация растворенного кислорода (в мг/л)
              при изменении температуры на десятые доли ° С (Сн )

              0

              0,1

              0,2

              0,3

              0,4

              0,5

              0,6

              0,7

              0,8

              0,9

              0

              14,65

              14,61

              14,57

              14,53

              14,49

              14,45

              14,41

              14,37

              14,33

              14,29

              1

              14,25

              14,21

              14,17

              14,13

              14,09

              14,05

              14,02

              13,98

              13,94

              13,90

              2

              13,86

              13,82

              13,79

              13,75

              13,71

              13,68

              13,64

              13,60

              13,56

              13,53

              3

              13,49

              13,46

              13,42

              13,38

              13,35

              13,31

              13,28

              13,24

              13,20

              13,17

              4

              13,13

              13,10

              13,06

              13,03

              13,00

              12,96

              12,93

              12,89

              12,86

              12,82

              5

              12,79

              12,76

              12,72

              12,69

              12,66

              12,59

              12,56

              12,53

              12,52

              12,49

              6

              12,46

              12,43

              12,40

              12,36

              12,33

              12,30

              12,27

              12,24

              12,21

              12,18

              7

              12,14

              12,11

              12,08

              12,05

              12,02

              11,99

              11,96

              11,93

              11,90

              11,87

              8

              11,84

              11,81

              11,78

              11,75

              11,72

              11,70

              11,67

              11,64

              11,61

              11,58

              9

              11,55

              11,52

              11,49

              11,47

              11,44

              11,41

              11,38

              11,35

              11,33

              11,30

              10

              11,27

              11,24

              11,22

              11,19

              11,16

              11,14

              11,11

              11,08

              11,06

              11,03

              11

              11,00

              10,98

              10,95

              10,93

              10,90

              10,87

              10,85

              10,82

              10,80

              10,77

              12

              10,75

              10,72

              10,70

              10,67

              10,65

              10,62

              10,60

              10,57

              10,55

              10,52

              13

              10,50

              10,48

              10,45

              10,43

              10,40

              10,38

              10,36

              10,33

              10,31

              10,28

              14

              10,26

              10,24

              10,22

              10,19

              10,17

              10,15

              10,12

              10,10

              10,08

              10,06

              15

              10,03

              10,01

              9,99

              9,97

              9,95

              9,92

              9,90

              9,88

              9,86

              9,84

              16

              9,82

              9,79

              9,77

              9,75

              9,73

              9,71

              9,69

              9,67

              9,65

              9,63

              17

              9,61

              9,58

              9,56

              9,54

              9,52

              9,50

              9,48

              9,46

              9,44

              9,42

              18

              9,40

              9,38

              9,36

              9,34

              9,32

              9,30

              9,29

              9,27

              9,25

              9,23

              19

              9,21

              9,19

              9,17

              9,15

              9,13

              9,12

              9,10

              9,08

              9,06

              9,04

              20

              9,02

              9,00

              8,98

              8,97

              8,95

              8,93

              8,91

              8,90

              8,88

              8,86

              21

              8,84

              8,82

              8,81

              8,79

              8,77

              8,75

              8,74

              8,72

              8,70

              8,68

              22

              8,67

              8,65

              8,63

              8,62

              8,60

              8,58

              8,56

              8,55

              8,53

              8,52

              23

              8,50

              8,48

              8,46

              8,45

              8,43

              8,42

              8,40

              8,38

              8,37

              8,35

              24

              8,33

              8,32

              8,30

              8,29

              8,27

              8,25

              8,24

              8,22

              8,21

              8,19

              25

              8,18

              8,16

              8,14

              8,13

              8,11

              8,10

              8,08

              8,07

              8,05

              8,04

              26

              8,02

              8,01

              7,99

              7,98

              7,96

              7,95

              7,93

              7,92

              7,90

              7,89

              27

              7,87

              7,86

              7,84

              7,83

              7,81

              7,80

              7,78

              7,77

              7,75

              7,74

              28

              7,72

              7,71

              7,69

              7,68

              7,66

              7,65

              7,64

              7,62

              7,61

              7,59

              29

              7,58

              7,56

              7,55

              7,54

              7,52

              7,51

              7,49

              7,48

              7,47

              7,45

              30

              7,44

              7,42

              7,41

              7,40

              7,38

              7,37

              7,35

              7,34

              7,32

              7,31

              Далее рассчитайте степень насыщения воды кислородом (R) в % с учетом фактической величины атмосферного давления по формуле:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

              где 100 – коэффициент пересчета единиц измерения из мг/л в %;

              760 – нормальное атмосферное давление, мм рт.ст.;

              Сн – величина концентрации насыщенного раствора кислорода для условий отбора, определенная по табл.16.

              Р – фактическая величина атмосферного давления в момент отбора пробы.

              Примечание. При отсутствии данных об атмосферном давлении в момент отбора допускается его принимать равным нормальному.

              Пример расчета степени насыщения воды кислородом.

              При значениях СРК = 7,52 мг/л, Сн = 9,82 мг/л, Р = 735 мм рт. ст. и температуре воды в момент отбора 16°С степень насыщения составляет:

              Как дышат киты? / биология | Thpanorama - Сделайте себя лучше уже сегодня!

                 1.3.1. Биохимическое потребление кислорода (БПК)
              1.3.2. Окисляемость, или химическое потребление кислорода (ХПК)
              1.3.3. Бихроматная окисляемость (ускоренный метод определения)

              Тип хордовые. задания№10. установление соответствия

              38. Признаки

              А) хорда сохраняется у всех видов в течение жизни

              Б) головной мозг состоит из пяти отделов

              В) сердце состоит из камер

              Г) наличие пятипалой конечности

              Д) нервная трубка сохраняется у взрослых особей

              Е) нервная трубка преобразуется в головной и спинной мозг

              §

              64. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ

              А)наличие ногтевых пластинок

              Б)закладка потовых и сальных желёз в эмбриогенезе

              В)две млечные железы, расположенные на груди

              Г)дифференциация зубов

              Д)развитые мимические мышцы

              Е)продолжительное детство

              Оцените статью
              Кислород
              Добавить комментарий