Tiểu luận Sinh học cơ thể Động vật Các kiểu hô hấp của Động vật cấu tạo hoạt động và thích nghi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC .…   …… TIỂU LUẬN SINH HỌC CƠ THỂ ĐỘNG VẬT ĐỀ TÀI Các kiểu hô hấp của Động vật: cấu tạo hoạt động và thích nghi Giảng viên hướng dẫn: Học viên thực hiện: GS. Ngô Đắc Chứng Trần Đình Nam 1 Lớp PPDHSH K22 Huế, 1/2014. Mục lục Mục lục 3 A – Mở đầu 4 B – Nội dung 5 I. Cấu tạo chung của hệ hô hấp: 5 1. Hô hấp ở nước 5 1.1. Mang ở Thân mềm 5 1.2. Mang ở Chân khớp 8 1.3. Mang ở cá 10 1.3.1. Mang ở cá sụn 10 1.3.2. Mang ở cá xương 12 2. Hô hấp ở cạn 15 2.1. Hô hấp bằng ống khí 15 2.2. Phổi 16 2.2.1. Hô hấp ở Lưỡng cư 16 2.2.2. Hô hấp ở Bò sát 18 2.2.3. Hô hấp ở Chim 19 2.2.4. Hô hấp ở Thú 21 II. Chức năng hô hấp 26 1. Sự trao đổi khí ở mang và phổi (hô hấp ngoài) 26 1.1. Sự trao đổi khí ở mang 26 1.2. Sự trao đổi khí ở phổi 26 2 2. Sự trao đổi khí ở tổ chức (hô hấp trong) 27 III. Sự điều hòa hoạt động hô hấp 28 C – Kết luận 30 Tài liệu tham khảo 31 A – Mở đầu Hô hấp là sự trao đổi khí liên tục giữa cơ thể sống và môi trường xung quanh. Một hệ thống sống (trừ một số vi khuẩn yến khí) chỉ tồn tại và phát triển khi nó thường xuyên được cung cấp năng lượng qua sự oxi hóa các chất dinh dưỡng. Các phản ứng oxi hóa sinh học đã cung cấp năng lượng cho tất cả các dạng hoạt động của động vật. Trong cơ thể chỉ có thể dự trữ ít O 2 ở dạng oxihemoglobin của máu hoặc oximyoglobin của cơ. Cho nên muốn duy trì được sự trao đổi chất thì cần có sự cung cấp liên tục O 2 cho mỗi tế bào Cả khí O 2 và chất dinh dưỡng đều được lấy từ môi trường xung quanh. Kết quả của quá trình oxi hóa lại sản sinh ra CO 2 và H 2 O ở môi trường bên trong cơ thể, cần phải thài ra ngoài. Chính vì vậy, thu nhận O 2 và thải CO 2 ra ngoài mang tính sống còn của cơ thể. Ở động vật đơn bào, hô hấp là sự khuếch tán khí trực tiếp qua màng tế bào. Ở các động vật đa bào, hô hấp do cơ quan hô hấp đảm nhiệm. Cơ quan hô hấp phát triển dần từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp đồng thời phụ thuộc, thích nghi với môi trường sống. Vậy cấu tạo cụ thể của cơ quan hô hấp ở các nhóm Động vật ra sao và chúng có đặc điểm gì để có thể thích nghi có thể hô hấp có hiệu quả trong môi trường sống của chúng, đó chính là vấn đề tôi xin đề cập đến qua tiểu luận này. 3 B – Nội dung I. Cấu tạo chung của hệ hô hấp: Các động vật đơn bào và một số động vật đa bào nhỏ như thủy tức hay giun dẹp chưa có cơ quan hô hấp chuyên hóa. Sự trao đổi khí thực hiện qua màng tế bào hoặc thành cơ thể, theo nguyên tắc khuếch tán. Một số động vật đa bào có lớp vỏ da mỏng cà sống trong điều kiện ẩm ướt, sự trao đổi khí thực hiện qua vỏ da. Nhìn chung ở Động cật có các cơ quan hô hấp chuyên hóa với hai dạng hô hấp khác nhau là hô hấp ở cạn và hô hấp ở nước. 1. Hô hấp ở nước: Cơ quan hô hấp chủ yếu là mang gặp ở tôm, cua, thân mềm, cá… Cấu tạo mang gồm những sợi mảnh cử động linh hoạt gọi là lá mang. Trong lá mang có hệ mạch máu giúp cho việc trao đổi khí được dễ dàng. Mang có thể chỉ gồm các lá mang hoặc các lá mang gắn trên vách mang được nâng đỡ bởi các cung mang. 1.1. Mang ở Thân mềm, cơ quan hô hấp là lược mang (ctenidia). 4 - Ở lớp song kinh có vỏ, mang nằm trong khoang áo bao gồm nhiều đôi mang, số lượng đôi các đôi mang thay đổi tùy loài (từ 11 – 26 đôi). Lúc con vật bám vào giá thể thì xoang áo kín. Nước chảy vào xoang áo nhờ cử động của các tế bào tiêm mao nằm trên đôi mang. - Ở lớp Song kinh không có vỏ, chỉ có một đôi mang cuối cơ thể, đôi khi biến mất. - Ở lớp vỏ một tấm (Neopolina galatheae), có 3 – 6 đôi mang lá đối nhau. 5 - Ở lớp chân bụng, hệ hô hấp của chân bụng là mang lá đối hay phổi. Mang đặc trưng cho chân bụng sống dưới nước có từ 1 đến 2 mang hướng về phía trước và phía sau cơ thể. Một số chân bụng chuyển sang đời sống trên cạn thì cơ quan hô hấp là phổi (một số loài sống ở nước vẫn có phổi). Số lượng và vị trí của mang có liên quan đến quá trình tiến hóa của Chân bụng. 6 Ở Chân khớp ở nước, cơ quan hô hấp là mang và mang sách. - Ở lớp Chân rìu, cơ quan hô hấp là dạng biến đổi của mang lá đối, đặc trưng cho từng nhóm. Nhóm Mang nguyên thủy có mang bám hai bên phía sau cơ thể, mỗi mang có nhiều tấm mang hình tam giác xếp thành 2 dãy. Tấm mang của nhóm Mang sợi có hình sợi, mỗi tấm mang có phần gốc hướng xuống dưới và phần ngọn hướng lên trên. Dãy tấm mang trong ở về phía cuối chân còn dãy tấm mang ngoài ở phía vạt áo. 1.2. Mang ở Chân khớp: Cơ quan hô hấp ở chân khớp đa dạng phù hợp với môi trường sống như mang và mang sách (ở nước), phổi sách và khí quản (ở cạn). Mang là các nhánh của ở gốc phần phụ, thường nằm trong xoang mang, chỉ gặp ở giáp xác. Giáp xác (Tôm, cua…) Các phần phụ của giáp xác đã trải qua quá trình tiến hóa để thích nghi một cách đa dạng với các chức năng khác nhau như: bơi, bò, cơ quan cảm giác. Phần phụ đầu của giáp xác có cấu tạo hai nhánh, ở giáp xác thấp thì cấu tạo 2 nhánh điển hình, còn ở giáp xác cao thì nhánh ngoài tiêu giảm. 7 Các mang thường được gắn ở phần gốc của các cặp chân ngực, có dạng tấm hay dạng sợi. vận động của chân ngực sẽ tạo dòng nước chảy qua mang, giúp cho quá trình hô hấp diễn ra. * Mang sách gồm các tấm xếp chồng lên nhau như những trang sách ở dưới phần phụ, chỉ gặp ở một số nhóm chân khớp cổ như Sam, So… 8 *Mang ngoài: Nòng nọc của các loài lưỡng cư có 2-5 khe mang bao hàm những cơ quan hô hấp tựa như mang, nhưng chưa phải là mang thật sự. Thông thường lỗ thở và nắp mang không tồn tại, dù một số loài có thể có những cơ quan tương tự như nắp mang. Và thay vì có mang nằm trong cơ thể, nòng nọc phát triển một cấu trúc mang nằm ngoài cơ thể, mọc từ bề mặt ngoài của các cung mang. Những mang ngoài này sẽ tiêu giảm khi nòng nọc biến thái, nhưng một số loài thì mang ngoài vẫn tồn tại. 1.3. Mang ở cá: 1.3.1. Mang hình túi ở cá bám: Cấu tạo đặc biệt: Ống hô hấp nằm phía dưới ống thực quản kéo dài tới trước tim với bảy túi mang mỗi bên. Mỗi túi mang đều có lỗ thông thẳng ra ngoài, bên trong túi lồi nhiều nếp gấp dọc trên dưới gọi là lá mang. Giữa hai túi mang có vách liên kết ngăn đôi thành khoang bao mang. Động tác hô hấp thực hiện nhờ sự phồng xẹp của lồng ngực làm nước vào ra qua khe mang. Nhờ cấu tạo đặc biệt này mà cá miệng tròn vẫn có thể hô hấp trong khi đầu rúc sâu vào thân vật chủ. 1.3.1. Mang ở cá sụn: a. Cấu tạo: Mang cá nhám gồm 4 đôi cung mang đủ, một đôi cung mang nửa nằm sau cùng. Mỗi cung mang đủ gồm hai lá mang gắn vào cạnh trước và cạnh sau cung 9 mang, ở mang nửa chỉ có một lá mang gắn ở cạnh sau cung móng. Trên lá mang có vô số sợi mang, trên sợi mang có tơ mang sơ cấp, thứ cấp làm tăng diện tích tiếp xúc của mang với nước lên rất nhiều lần - là nơi mạch máu phân bố tới để tiến hành trao đổi khí. Bám trên cung mang còn có vách ngăn mang với đĩa sụn nâng đỡ. Ngăn cách giữa hai lá mang là khe mang. Không có xương nắp mang. b. Cử động hô hấp Khi hít vào: Thềm miệng hạ xuống => thể tích khoang miệng tăng lên => áp suất giảm => van lỗ thở mở => nước vào miệng qua lỗ miệng và lỗ thở. Khi thở ra: Thềm miệng nâng lên => thể tích khoang miệng tăng lên => áp suất tăng => van lỗ thở đóng => nước đi xuống hầu, qua mang => trao đổi khí qua mang. Nước không đi vào qua khe mang mặc dù ở lớp cá sụn không có xương nắp mang cũng như không có riềm da do cấu tạo của mang có van nắp mang. Van nắp mang được cấu tạo gồm những đoạn sụn có thể cử động được. Khi áp suất bên ngoài tăng => van nắp mang đóng lại ngăn nước đi vào qua mang. Như vậy, cử động của thềm miệng là quan trọng nhất đối với hình thức hô hấp này 1.3.2. Mang ở cá xương: 10 [...]... là chủ động và cần hoạt động, còn thở ra thường là bị động Các cơ hô hấp: cơ liên sườn, cơ hoành, cơ răng cưa lớn, cơ ngực, cơ thang… Các cơ dãn được nhờ trung khu hô hấp ở hành tủy Trong quá trình hô hấp có động tác hít vào, thở ra theo một chu kỳ nhất định Động tác hít vào được thực hiện nhờ sự co của các cơ hít vào như: cơ răng cưa lớn, cơ liên sườn ngoài, cơ gai sống Nhờ đó mà các cơ xương sườn,... thời cơ hoành hạ xuống làm cho thể tích lồng ngực tăng theo 3 chiều: trước – sau, trái – phải và trên – dưới Cơ hoành là một cơ hít vào quan trọng, một mình nó có thể đảm bảo cử động hô hấp Phụ thuộc vào mức độ hoạt động, các cơ khác của cơ thể cũng tham gia hỗ trợ hô hấp Các cơ liên sườn và cơ hoành đủ để thay đổi thể tích phổi khi một động vật có vú nghỉ ngơi Trong lúc hoạt động, các cơ khác của cổ,... sườn gắn vào mai không thể cử động được Hoạt động hô hấp bằng cách cử động của chi và đầu (thò ra thụt vào) làm thay đổi thể tích lồng ngực, giúp cho việc hô hấp 2.2.3 Hô hấp ở Chim: a Cấu tạo: - Hô hấp bằng phổi, nhưng độ co giãn của lồng ngực kém Hệ thống túi khí phát triển len lỏi gữa các nội quan, cơ dưới da và khoang khí của xương Túi khí giúp chim cách nhiệt, giảm nhẹ thể trọng, chủ yếu hô hấp khi... giống nhau ở các trạng thái khác nhau của cơ thẻ Vì vậy mà tần số hô hấp và độ sâu hô hấp phải thay đổi để thích nghi với các điều kiện khác nhau đó Sự điều hòa hoạt động hô hấp được thực hiện bởi trung khu hô hấp nằm ở hành tủy Từ trung khu hô hấp này có các dây thần kinh đến điều khiển hoạt động của cơ hoành và cơ liên sườn Lúc bình thường cử động hô hấp được thực hiện một cách liên tục không cần có... ngực, các động vật có vú làm giảm áp suất không khí trong phổi dưới mức áp suất của không khí bên ngoài cơ thể Như vậy, không khí đi qua mũi và miệng và đi xuống các ống hô hấp tới các phế nang Trong khi thở ra, các cơ điều khiển lồng ngực dãn và thể tích lồng ngực giảm đi Áp suất không khí tăng trong các phế nang ép không khí đi lên các ống hô hấp và ra ngoài cơ thể Như vậy, hít vào luôn luôn là chủ động. .. lớn O2 và CO2 từ phổi đến các tế bào và ngược lại đảm bảo cho các hoạt động sống của cơ thể 26 III Sự điều hòa hoạt động hô hấp: Mặc dù ta có thể tùy ý nhịn thở hoặc thở nhanh hơn và sâu hơn, song phần lớn thời gian ta hô hấp được điều hòa bởi các cơ chế không tùy ý Các cơ chế điều hòa này đảm bảo cho trao đổi khí được phối hợp với tuần hoàn máu và với nhu cầu chuyển hóa Nhu cầu O2 của cơ thể không giống... các nhóm Động vật đã có bước phát triển dần từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp về đặc điểm cấu tạo của cơ quan hô hấp đồng thời nâng cao khả năng thích nghi thông qua việc tăng diện tích tiếp xúc của bề mặt trao đổi khí, về cơ chế trao đổi khí cũng như các cử động hô hấp Bên cạnh đó, ở Động vật bậc cao, do nhu cầu O2 không giống nhau ở các trạng thái khác nhau của cơ thể, mà tần số hô hấp phải... để thích nghi với các điều kiện khác nhau đó, cho nên quá trình hô hấp ở các nhóm này được điều hòa bởi một hệ thống phức tạp, thể hiện ở cơ chế thần kinh và thể dịch 29 Tài liệu tham khảo 1 Ngô Đắc Chứng (Chủ biên), (2006), Động vật học Động vật có xương sống 2 Ngô Đắc Chứng, (2014), Sinh học cơ thể Động vật, Đại học Huế 3 Nguyễn Văn Thuận, Lê Trọng Sơn, (2004), Động vật học không xương sống, Đai học. .. phức tạp của phổi tăng dần theo nhóm bò sát khác nhau, phổi một số loài thằn lằn có túi khí thông với phế quản 17 b Cử động hô hấp: Cử động hô hấp của bò sát có ba kiểu khác nhau: - Hô hấp bằng lồng ngực nhờ xương sườn và cơ gian sườn Ở cá sấu có thêm cơ hoành, cử động của cơ hoành làm thay đổi thể tích lồng ngực, giúp cho việc hô hấp - Hô hấp bằng thềm miệng như ếch nhái - Ở Rùa không có cơ hoành,... của cổ, lưng và ngực tăng thể tích của khoang lồng ngực nhờ nâng lồng ngực Ở những con Kangaroo và một số loài khác, vận động làm chuyển động nhịp nhàng của các cơ quan trong ổ bụng, bao gồm dạ dày và gan Kết quả tạo ra một chuyển động bơm giống kiểu pit – tong đẩy và kéo cơ hoành, làm tăng thể tích khí chuyển động vào và ra phổi 24 II Chức năng hô hấp: 1 Sự trao đổi khí ở mang và phổi (hô hấp ngoài) . TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC .…   …… TIỂU LUẬN SINH HỌC CƠ THỂ ĐỘNG VẬT ĐỀ TÀI Các kiểu hô hấp của Động vật: cấu tạo hoạt động và thích nghi Giảng viên hướng dẫn: Học viên. gắn vào mai không thể cử động được. Hoạt động hô hấp bằng cách cử động của chi và đầu (thò ra thụt vào) làm thay đổi thể tích lồng ngực, giúp cho việc hô hấp. 2.2.3. Hô hấp ở Chim: a. Cấu tạo: -. môi trường sống. Vậy cấu tạo cụ thể của cơ quan hô hấp ở các nhóm Động vật ra sao và chúng có đặc điểm gì để có thể thích nghi có thể hô hấp có hiệu quả trong môi trường sống của chúng, đó chính là vấn