Урок "Органи дихання, їх різноманітність. Значення процесів дихання"

Урок 38

Тема: Органи дихання, їх різноманітність. Значення процесів дихання.

Мета: розширити, поглибити знання учнів про будову органів дихання тварин, установити їх зв’язок з функціями, показати значення газообміну в легенях і тканинах, звернути увагу на значення дихання для підтримання життєдіяльності, показати, як відбувається ускладнення дихальної системи у тваринному світі – від найпростіших до вищих тварин; розвивати вміння порівнювати, установлювати причинно-наслідкові зв’язки; формувати вміння працювати в групах; виховувати етично-ціннісне ставлення до природи, розкрити значення дихання для організмів; виховувати екологічну культуру.

Очікувані результати: учні називають органи дихання тварин; описують способи дихання у тварин; пояснюють значення дихання для організму; розпізнають (на зображеннях, за, описом): системи органів;  порівнюють органи і системи органів і прояви життєдіяльності у різних груп тварин; порівнюють дихальні системи різних груп тварин.

Обладнання: зошит, підручник, мультимедійна дошка.

Тип уроку: комбінований урок.

Хід уроку

І. Організаційний момент (2 хв.)

1. Привітання учнів, перевірка їх готовності до уроку. Налаштування на робочий настрій.

ІІ.  Актуалізація опорних знань та мотивація навчальної діяльності (3 хв.)

У процесі еволюції різні групи тварин, як тих, що живуть у воді, так і тих, що живуть на суходолі, виробили декілька типів органів і систем дихання, у кожному випадку пристосованих до певних умов.

Запитання до учнів:

Які органи дихання характерні для мешканців водойм?

Очікувана відповідь учнів:

Органи дихання у мешканців водойм (ракоподібних, молюсків, риб тощо) – це зябра – тонкостінні вирости, які омиваються водою.

Що є умовою газообміну через зябра?

Очікувана відповідь учнів:

Умовою газообміну через зябра є їхня зволоженість, тому на суходолі ці органи дихання функціонувати не можуть.

Які органи дихання характерні для мешканців суходолу?

Очікувана відповідь учнів:

Органи дихання мешканців суходолу представлені:

1)    трахеями (комахи, павукоподібні),

2)    легеневими мішками (деякі павукоподібні),

3)    легенями (наземні хребетні тварини).

ІІІ.  Повідомлення нового матеріалу (35 хв.)

Але як би не був побудований орган дихання, він повинен відповідати низці загальних вимог:

1)    мати тонкі стінки, які не перешкоджатимуть дифузії газів;

2)    завжди бути вологим, щоб не перешкоджати розчиненню кисню і вуглекислого газу у воді;

3)    добре забезпечуватися кров’ю або мати контакт з позаклітинними рідинами, що омивають клітини.

Газообмін за рахунок дифузії

Одноклітинні організми, або найпростіші (амеба, інфузорія-туфелька), не мають спеціальних органів дихання. Газообмін у них відбувається за рахунок дифузії внаслідок безпосереднього проникнення газів через поверхню клітини. У результаті процесу дихання, який відбувається в мітохондріях клітин, концентрація кисню в цитоплазмі знижується. Тому кисень проникає до клітини з навколишньої води, де його концентрація вища. Цей процес називають дифузією. Концентрація ж вуглекислого газу у клітині, навпаки, стає вищою, і він виходить назовні, у воду. Газообмін за рахунок дифузії притаманний також і для нижчих багатоклітинних тварин, наприклад для губок, кишковопорожнинних (гідра, медузи, корали), плоских (планарія молочно-біла) тощо.

Дихання за допомогою зябер

Багатоклітинні організми, які живуть у воді, дихають зябрами – тонкостінними виростами або зморшками, вкритими тонкою шкірою, яка має проникність. Уперше справжні зябра з’являються в багатощетинкових кільчастих червів – у вигляді тонких ниткоподібних або гребінчастих виростів на голові або на примітивних кінцівках – параподіях. Серед хребетних тварин зовнішні зябра трапляються лише в деяких риб, хвостатих амфібій та пуголовків багатьох жаб і ропух. У більших за розмірами і більш рухливих водяних тварин зябра заховані в особливій порожнині. Ця навколозяброва порожнина, як правило, має зв’язок з навколишнім водним середовищем і, крім того, має пристосування, які збільшують циркуляцію свіжої води навколо зябер, що також сприяє покращенню газообміну. Такі захищені зябра мають представники трьох великих груп високоорганізованих водяних тварин: – молюсків, ракоподібних і риб.

Серед хребетних тварин зяброве дихання найкраще розвинуте в риб. Їхні зябра розташовані з країв бічних отворів, що ведуть до глотки. Таких отворів, або зябрових щілин, найчастіше буває чотири або п’ять по обидва боки від глотки. Відкриваючи та закриваючи рот, риба набирає воду до ротової порожнини, а потім завдяки скороченням м’язів глотки, перекачує її через зяброві щілини назовні. Зворотному плину води через рот запобігають м’які шкіряні зморшки, що оточують ротовий отвір. Тому вода рухається лише крізь зябра, віддаючи у кров розчинений у ній кисень. Ефективний обмін киснем і вуглекислим газом між кров’ю і водою забезпечується завдяки тому, що кров тече біля поверхні зябер у напрямку, прямо протилежному плину води, яка омиває зябра (це явище називають принципом протиплину).

Трахейне дихання

У тварин, що вийшли на суходіл, зяброве дихання в сухому повітрі, яке містить мало вологи, виявилося неможливим і тому змінилося на інші типи – легеневе і трахейне. Комахи та ряд інших членистоногих (наприклад, павуки) мають високоспеціалізований тип дихальної системи – трахейну. Її відмінність від інших систем полягає в тому, що кисень з повітря надходить по ній безпосередньо до клітин тіла, а не переноситься за допомогою крові. На декількох сегментах тіла (а точніше черевця) у комах є парні отвори, які називають дихальцями, – по одному на кожному сегменті. Вони ведуть до заповнених повітрям порожнин, від яких у глиб тіла йдуть невеликі трубочки – трахеї. Вони багаторазово розгалужуються, їх галуження відбувається доти, поки кінцеві трубочки, які називають трахеолами, не досягнуть діаметра, меншого за 1 мн. Трахеї та трахеоли заповнені повітрям. Вони проникають до всіх частин тіла комахи, особливо густо оплітаючи найбільш активні органи і тканини. У деяких випадках трахеоли проникають навіть до окремих клітин. Кисень і вуглекислий газ переміщуються по трахеях і трахеолах за допомогою дифузії.

Легеневе дихання

Легені хребетних являють собою парні мішки, що відкриваються за допомогою довгого каналу на черевній стінці глотки гортанною щілиною. Дихальні шляхи, на відміну від самих легень, вистелені миготливим епітелієм. Гортанна щілина веде в гортань, яка переходить у трахею. Починаючи з рептилій, у хребетних трахея розділяється на два бронхи. Бронхи розгалужуються на бронхіоли, на кінцях яких знаходяться легеневі пухирці (альвеоли), у яких і відбувається газообмін.

В амфібій легеневе дихання має другорядне значення. Переважну роль відіграє шкірне дихання і дихання через слизову ротової порожнини і глотки. У вищих хребетних у зв’язку зі зроговінням покривів легені набувають значення єдиного органа дихання. Особливістю дихання птахів є наявність спеціальних повітряних мішків, розташованих між органами тіла.

Висновки:

1.     У процесі еволюції у тварин виникають спеціалізовані органи дихання – зябра, трахеї, легені, пристосовані до певних умов середовища існування.

2.     Одноклітинні (амеба, інфузорія-туфелька) та нижчі багатоклітинні тварини (кишковопорожнинні, плоскі черви) не мають спеціальних органів дихання. Газообмін у них відбувається за рахунок дифузії.

3.     Зябра – органи дихання у водному середовищі, характерні для риб, майже всіх пуголовків земноводних, у більшості молюсків, багатощетинкових кільчастих червів, личинок комах, які живуть у воді, – бабок, поденок.

4.     Трахеї представлені розгалуженими трубочками, які пронизують усе тіло і відкриваються назовні отворами, характерні для деяких членистоногих.

5.     Легеневе дихання притаманне наземним хребетним тваринам.

ІV. Узагальнення і закріплення знань (3 хв.)

Вправа «Закінчи речення».

1.                   Дихання одноклітинних тварин здійснюється через … (поверхню клітини).
2.                   Багатоклітинні організми, які не мають органів дихання, – це … (дощові черви).
3.                   Органи дихання комах – … (трахеї).
4.                   До повітроносних шляхів ссавців належать… (носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея, бронхи).
5.                   Для птахів характерне … (подвійне) дихання.

V. Домашнє завдання (2 хв.)

Підручник (Соболь В.І., 2015 р.) §35 ст. 157-160

Скласти порівняльну характеристику особливостей газообміну у хребетних тварин за такими ознаками: органи дихання, особливості будови органів дихання, розташування органів дихання та механізм дихальних рухів.