Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
Легушс Е.Ф.. Лекції з екології / Уфа: УГАТУ, кафедра Безпеки виробництва та ПРОМЕКОЛОГІЯ. - 148 с., 2010 - перейти до змісту підручника

3. Вода, мінеральні солі

Зміст Н2О 50-80% в тканинах. Значення води:

- вода є основним середовищем біохімічних реакцій;

- циркуляція, транспорт поживних речовин і виведення продуктів дисиміляції в організмі у вигляді водних розчинів;

- участь води в газообміні;

- участь води в формуванні теплового балансу організмів із середовищем. Тварини отримують вологу у вигляді пиття, виведення - із сечею і

екскрементами, випаровування. Метаболічна вода: в жирових відкладеннях запаси, при окисленні жирів - вода. Солі входять до складу тканин. Підтримують осмотичний тиск клітин, іонну рівновагу. Пойкилоосмотічеських організми - концентрація солей в тканинах ~ близька до концентрації солей у навколишньому середовищі (морські безхребетні, ціанобактерії, нижчі рослини). Гомойоосмотіческіе - підтримують внутрішнє сталість осмотичного тиску.

У рослин - О2 підвищується, органічні відходи метаболізму накопичуються в омертвілих тканинах - листках, ядрового деревині. Са2 + + щавлева кислота, пектинові ® кристали. Mn, Fe, таннин, нікотин - в листі надають характерний яскравий колір листя восени. У тварин - у одноклітинних через мембрану клітинної стінки, епідерміс безхребетних, трахеї, зябра, шкіру, легені і шкіру. Спеціальна система виділення у вищих хребетних: шкіра, легені, печінка, нирки.

Шкіра: виводяться вода, сечовина, солі.

Легкі: СО2, водяні пари.

Печінка: жовчні пігменти; відходи азотистого обміну (при розщепленні білків і нуклеїнових кислот) - аміак, сечовина, сечова кислота, тріметіламіноксід (у морських риб - характерний запах), креатин (креатинін); продукти детоксикації (фенольні сполуки).

Водно-сольовий обмін у водних організмів

За ступенем солоності природні водойми умовно поділяються на прісні 0,5% 0, солонуваті -0,5-16% 0, солоні більше 16% 0. За характером водно-сольового обміну гідробіонти діляться на прісноводних і морських.

У більшості морських мешканців концентрація солей в організмі близька до морської води - такі живі організми називаються Ізотонічність. Абсолютна ізотонічність властива кішечнполостним і иглокожим. У більшості безхребетних спостерігається деяке підвищення осмотичного тиску внутрішнього середовища організму (гіпертонічності), це забезпечує постійний приплив в організм води для врівноваження процесів виділення. Якщо осмотичний тиск внутрішнього середовища організму нижче, ніж у морській воді, то це гіпотонічно.

Опції екскреції та осморегуляціі:

1. Видалення відходів метаболізму (побічні продукти).

2. Регулювання іонного складу рідини тіла. Зниження концентрації ^ веде до погіршення нервової координації. Концентрація К +, Mg2 +, Ca2 +, Fe2 +, Н +, I, PO3 "4, ЯШ" з, СГ.

3. Регуляція змісту Н2О в рідинах тіла.

4. Регуляція концентрації Н +, підтримку рН.

Процеси екскреції та осморегуляціі:

Ультрафильтрация - видалення з розчину молекул розчинника і розчинних речовин (при фільтрації крові видаляється більшість дрібних молекул іонів солей, цукру, сечовини), утворюється первинна сеча.

Реабсорбция - зворотне всмоктування з фільтрату молекул розчинних речовин (іони солей, цукор) і води в потрібних організму кількостях. Відходи метаболізму НЕ реабсорбируются. Кінцева сеча виявляється гипотонической по відношенню до плазми крові.

Секреція - процес активного переносу розчинених речовин з рідин тіла в фільтрат або навколишнє середовище.

Це призводить до підвищення осмотичного тиску фільтрату і до зниження осмотичного тиску рідин тіла.

Кінцевий результат цих 3-х механізмів (УФ, Р, С) є гомеостат, т.к. він підтримує константу складу рідин тіла.

Багато водні організми, що живуть в гіпертрофованої середовищі (морська вода). Втрачають воду шляхом осмосу і поглинають розчинені речовини шляхом дифузії. Втрата води відшкодовується питвом, прийомом їжі. При цьому підвищується концентрація солей, їх надлишок видаляється шляхом активного транспорту. Організми, що живуть в гіпотонічній середовищі, поглинають воду шляхом осмосу і втрачають розчинні речовини шляхом дифузії. Втрата солей відшкодовується шляхом активного поглинання.

Механізми осморегуляціі:

1. Прісноводна осморегуляція

Вода надходить в організм прісноводних гідробіонтів осмотическим шляхом через зябра і слизову травного тракту. Серед прісноводних немає Ізотонічність форм, концентрація рідини в їх клітинах і тканинах вище, ніж у навколишньому середовищі. Прісноводні гідробіонти гіпертонічності, вони повинні постійно підтримувати осмотичний тиск внутрішнього середовища організму. Вони гомойосмотічние.

Механізмом підтримки сталості осмотичного тиску є активне виділення надлишку води через нирки. Втрати солей з сечею і ескрементамі компенсуються активним перенесенням іонів з навколишнього середовища проти градієнта концентрації. Процес цей іде через всю поверхню тіла, зябра і з їжею. Нирки і зябра представляють собою осморегуляторних механізм.

2. Осморегуляція в море

2.1 Кісткові риби

Завдання осморегуляціі в море протилежні прісноводого типу: у морі концентрація солей трохи вище, ніж в організмі. В результаті осмосу організм постійно зневоднюється. Фільтраційна функція нирок, спрямована на посилене виведення води, у морських кісткових риб ослаблена. Але зниження рівня ниркової фільтрації не компенсує втрати води, тому морські риби постійно п'ють воду, отримуючи при цьому надлишок солей. Реабсорбция іонів в ниркових канальцях морських кісткових риб різко знижена, але зате тут відбувається інтенсивне зворотне всмоктування води із складу первинної сечі. Надлишок солей виводиться через нирки з сечею, кишечник з фекаліями, зябра. Через нирки і кишечник виводяться двовалентні іони, через зябра - одновалентні.

2.2 Хрящові риби

Концентрація солей в крові хрящових риб, також як і у кісткових риб, нижче, ніж у морській воді. Але осмотичний тиск рідин тіла у цих риб злегка перевищує осмотичний тиск морської води, тобто вони гіпертонічності по відношенню до середовища проживання. Досягається це тим, що, по-перше, в ниркових канальцях хрящових риб йде активна реабсорбція сечовини і до 70-99% сечовини повертається з первинної сечі в кров, підвищуючи її сумарні омотіческое тиск, по-друге, в крові хрящових риб накопичується тріметіламіноксід ( ТМАО), що володіє високою осмотичної активністю. Хрящових риб називають метізотоніческімі тваринами, тобто проміжними мжду гомойо-і пойкилоосмотічеських формами.

Водний і сольовий обмін на суші

Вищі наземні рослини в більшості своїй відносяться до гомойогідріческім формам, здатним підтримувати певне співвідношення гідратури цитоплазма і навколишнього середовища. У пойкілогідріческіх форм вміст води в тканинах мінливе і залежить від вологості середовища. Влагообмен йде через поверхню тіла.

До пойкілогідріческім форм відносяться нижчі рослини (зелені водорості), мохи, папороті, гриби і лишайники.

Рослини витягають потрібну їм воду з грунту за допомогою коріння. Лишайники, серед яких є форми, що задовольняються малим кількістю води, можуть абсорбувати водяну пару. Нижчі рослини здатні поглинати воду всій своїй активною поверхнею. Рослини сухого клімату мають ряд морфологічних пристосувань, що забезпечують мінімальну втрату води (занурення продихів в глиб листа; соковитість стебла; редукція листя, які перетворюються в голки або шпильки; здатність листя згортатися, прикриваючи продихи, і тим зменшувати поверхню випаровування).

Усі сухопутні тварини для компенсації неминучої втрати води за рахунок випаровування і виділення потребують її періодичному вступі. Багато хто з них п'ють воду, інші всмоктують її через покриви тіла в рідкому або пароподібному стані; до останніх належить більшість амфібій, деякі комахи і кліщі. Велика частина тварин пустель ніколи не п'є; вони задовольняють свої потреби за рахунок води, що надходить з їжею. Нарешті, є тварини, які отримують воду ще більш складним шляхом - в процесі окислення жирів. Прикладами можуть служити верблюд і комахи, що спеціалізувалися на певній їжі - рисовий і амбарний довгоносики, гусениці платтяна молі Ттео1а ИБеШеНа і молі Aglossa р ^ шпаНБ, живиться жиром.

Водні організми живуть у воді постійно; гидрофіти можуть жити тільки в дуже вологих середовищах (амфібії, дощові черв'яки, наземні черевоногі молюски, мокриці і більшість печерних тварин); мезофіти відрізняються помірною потребою у воді або в середній вологості повітря; в основному це еврігігри, тобто організми, що витримують великі коливання вологості. Найчастіше вони зустрічаються в областях помірного поясу; ксерофіти воліють сухі місцеперебування, вони володіють спеціальними пристосуваннями, про які йшлося вище.

Рослини-гідрофіти - прісноводні (елодея, тясчелістнік, водяна лілія). Оточені прісною водою, вода надходить шляхом осмосу, вільно проходить в клітини через мембрани. Обсяг вакуолі підвищується, створюється тургорное тиск. Водяне тиск всередині клітини дорівнює тиску в навколишньому середовищі, надходження води припиняється.

Галофіти: морські водорості на сильно засмічених грунтах в естуаріях річок. Запасають воду, мають товсті пензлики стехні, густий шар слизу, щоб не втратити воду шляхом випаровування. Регулюють вміст солей, виводячи їх через залози.

Мезофіти: покритонасінні. Води достатньо, головне - втрати Н2О зважаючи випаровування. Мають ряд морфологічних і фізіологічних особливостей, які допомагають зменшити ці втрати (скидання листя (кутикула, захищені продихи з? Агс1).

Ксерофіти: - сукуленти, склерофіти, рослинність сухих місць (пустелі) - екстремальні умови витримують у вигляді спор, насіння. Сукуленти (кактус, алое - соковиті, м'ясисті); склерофіти - жорсткі листя.

Морфологічні та фізіологічні особливості: наприклад, воскова кутикула, занурення (соска) продихи, курчавість листя , запасання води-мясістние листя (бріофілляція), стебла, підземні частини; глибока коренева система нижче рівня грунтових вод (акація, олеандр), поверхнева коренева система (кактус).

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
Інформація, релевантна" 3. Вода, мінеральні солі "
  1. види природних ресурсів
    ТЕКСТ Природні ресурси - це природні ресурси, необхідні для існування людини. Природні ресурси використовуються в господарстві країни. Країни світу мають різний рівень і характер забезпеченості природними ресурсами. У світі є кілька держав, які мають всі види природних ресурсів. Це Росія, США і Китай. Багато держав мають великими запасами
  2. СВІТОВОЇ ОКЕАН
    Все океани і моря, мають зв'язок між собою, складають Світовий океан Землі. Світовий океан ділиться на чотири основні частини: Тихий, Атлантичний, Індійський і Північний Льодовитий океани. Прибережна частина океану називається морями. Морська вода - це розчин 44 хімічних елементів. Важливу роль в ній грають солі. Крім того, в ній розчинені гази. Переважають кисень і азот. Океан -
  3. ВИСНОВОК
    Організм і середовище її проживання складають єдність. Якщо розірвати це єдність і позбавити організм можливості використовувати фактори середовища і виділяти в неї продукти своєї життєдіяльності, він загине. Фактори середовища поділяються на споживані організмами фактори-ресурси (вода, вуглекислий газ, мінеральні солі і світло - для рослин; вода і організми-ресурси - для хижаків) і фактори-умови,
  4. 3.1. Класифікація екологічних факторів
    Екологічні фактори поділяються на ресурси, що споживаються організмами, і умови, які не споживаються організмами, але необхідні для їх життєдіяльності. Наприклад, для рослин факторами-ресурсами є елементи мінерального живлення, вода, світло, а для тварин - інші організми. Прикладом фактора-умови є температура навколишнього середовища. Серед екологічних факторів
  5. § 4. КЛАСИФІКАЦІЯ ФАКТОРІВ СЕРЕДОВИЩА
    Фактори середовища (екологічні чинники) - це будь-які властивості або компоненти зовнішнього середовища, які впливають на організми. Фактори середовища діляться на абіотичні, тобто фактори неорганічної, або неживої, природи, і біотичні - породжені життєдіяльністю організмів. Сукупність абіотичних факторів у межах однорідної ділянки називається екотопів, вся сукупність
  6. 4.1. Чисто-умовний і умовно-категоричний силогізми
    1. Чисто-умовний силогізм - це умовивід, посилками і укладанням якого є умовні судження. Слід зазначити, що укладення в даному виді силогізму може робитися з будь-якої кількості посилок, оскільки висновки чисто-умовного силогізму можна охарактеризувати як висновки на підставі свій-ства транзитивності імплікації. Інакше кажучи, висновок в чисто-умовному силогізм
  7. круговорот біогенних елементів та їх модифікацій.
    Кількість неорганічних речовин, з яких автотрофи створюють органічні речовини в біосфері звичайно, але воно набуло властивість нескінченності через кругообіг речовин. Кругообіг речовин - багаторазове участь речовин в процесах, що протікають в атмосфері, гідросфері, літосфері в тому числі і в тих їх частинах, які входять до складу біосфери. Основних кругообігів речовин в
  8.  1. Екологічна система. Біогеоценоз
      Тенслі (англійський учений) в 1935 р. дав визначення екосистемі як сукупності живих організмів з їх місцем життя. Фізична середовище, або біотоп разом з населяють його видами, складовими біоценоз, утворюють екосистему (у вітчизняній науковій літературі замість терміна «екосистема» частіше користуються терміном «біогеоценоз»). Екосистема - основна функціональна одиниця в екології. Екосистеми
  9.  4.1. Закони аутекологіі
      Теоретичну основу аутекологіі складають три основних закони. Закон оптимуму: по будь-якому екологічному фактору будь-який організм має певні межі поширення (межі толерантності). Як правило, в центрі ряду значень фактора, обмеженого межами толерантності, лежить область найбільш сприятливих умов життя організму, при яких формується найбільша біомаса і
  10.  МАТЕРИКИ І ОКЕАНИ
      ТЕКСТ Материки, або континенти, являють собою найбільші масиви суші, з усіх боків оточені водами Світового океану. Вони складають 29% земної поверхні. Материків всього шість, і за розмірами їх можна вибудувати в наступному порядку: Євразія, Африка, Північна Америка, Південна Америка, Антарктида, Австралія. Кожен материк являє собою унікальний природний комплекс. Це
  11.  § 18. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕКОСИСТЕМИ
      Термін «екосистема» запропонував англійський еколог А. Тенслі в 1935 році. Екосистема - це будь-яка сукупність взаємодіючих живих організмів і умов середовища. Екосистемами є, наприклад, мурашник, ділянка лісу, територія ферми, кабіна космічного корабля, географічний ландшафт або навіть всю земну кулю. Екологи використовують також термін «біогеоценоз», запропонований російським
  12.  Утилізація відходів
      Классіфікціі промислових відходів 1. Перероблювані нефтемаслоотходи, які містять до 80% води і до 10% грунту та механічних включень. Знешкоджуються ці відходи спалюванням. Їх кількість стабільно і по області приблизно 5000 т на рік. 2. Рідкі відходи, що містять органічні забруднення з ГПК близько 25 000 мг / л. Ці відходи частково випарюються в процесі спалювання органічних
  13.  V I I I П'ята серія [XXXII].
      Кесон 1. - Рогатий волохатий стрейг (stryge) з перетинчастими жілковатимі і гострими крилами сів навпочіпки. Руки і ноги у нього з кігтями. Напис передає іспанськими віршами слова цього моторошного персонажа:. MAS.PENADO.MAS.PERDIDO. . Y.MENOS.AREPANTIDO. Чим більше ти мене мучив, чим більше терзав, тим менше я про це шкодував Диявольська фігура, чия матеріальна