§ 5. Обмін речовин та системи внутрішніх органів

Обмін речовин

Від неживої матерії живий організм відрізняється тим, що в ньому одночасно відбуваються тисячі керованих хімічних реакцій — перетворень одних речовин в інші. Ці перетворення, що здійснюються під неухильним контролем організму, називаються обміном речовин. Най-непомітніший рух, вдих, биття серця і навіть думка, що промайнула в твоїй голові,— усе це наслідок перетворення одних хімічних речовин в інші. Завдяки обміну речовин організм підтримує своє існування, росте, розвивається, розмножується.

Для підтримання життєдіяльності, росту і розвитку організм потребує речовини, з якої будується тіло, й енергії — життєвої сили, що забез

15

печує процеси росту і розвитку. Звідки ж беруться речовина й енергія? Рослини, як ти пам’ятаєш з курсу ботаніки, використовують енергію сонячних променів, а органічні речовини, необхідні для побудови організму, продукують самі з простих хімічних сполук. Тварини дістають усі потрібні для їх життєдіяльності речовини разом з їжею. А енергія, та сама життєва сила, також виникає із спожитої їжі.

• В основі одержання енергії твариною лежить процес, подібний до того, що відбувається під час спалювання дров у печі: окиснення органічної речовини. Процес окиснення може й не супроводжуватися утворенням вогню. Органічна речовина в клітинах «згоряє* поступово, і енергія, що виділилася, легко ними засвоюється. Ось, виявляється, для чого тваринам необхідний кисень.

Процес надходження речовини та енергії з навколишнього середовища є найголовнішим у життєдіяльності тваринного організму. Він складається з етапів, на кожному з яких задіяні різні системи внутрішніх органів багатоклітинної тварини (мал. 7).

Системи внутрішніх органів

Травлення здійснюється органами, що утворюють травну систему. Більшість тварин активно живиться, захоплюючи їжу ротом, з якого і починається травний тракт. Це шлях, проходячи яким, їжа заковтується, подрібнюється, перетравлюється і всмоктується. У деяких менш складно організованих тварин живлення може бути пасивним, коли поживні речовини надходять усередину тіла шляхом дифузії. (Пригадай, що це за явище.) У таких тварин немає травної системи.

Мал. 7. Послідовність виникнення систем внутрішніх органів, що забезпечують обмін речовин, в історичному розвитку царства Тварини:

І етап — найпростіші багатоклітинні тварини; II етап — тварини складнішої організації; III етап — високоорганізовані тварини.

16

Транспортування поживних речовин по організму. У найпростіших багатоклітинних тварин немає спеціальних пристосувань для постачання поживних речовин до кожної частини тіла. Ці речовини порівну дифузно розподіляються між клітинами.

Тварини складнішої організації мають кровоносну систему, головна функція якої — забезпечити кровообіг, тобто циркуляцію крові, в якій розчинені поживні речовини. Завдяки кровообігу вони потрапляють до кожної клітини організму.

Дихання забезпечує надходження в організм кисню, необхідного для окиснення поживних речовин, та виділення з організму вуглекислого газу, що утворюється під час їх окиснення.

У найпростіших багатоклітинних організмів кисень проникає крізь поверхню тіла, а у високоорганізованих тварин формується дихальна система, органи якої активно поглинають кисень із зовнішнього середовища. У більшості високоорганізованих тварин насичення клітин тіла киснем і виведення з них вуглекислого газу здійснює кровоносна система.

Виділення шкідливих і відпрацьованих речовин. Подібно до того, як у печі назбирується попіл, в організмі в процесі обміну речовин утворюється багато шкідливих і навіть отруйних сполук, яких необхідно позбутися. Цю функцію виконує видільна система — своєрідна «каналізаційна система» організму. У тварин із простішою будовою видільна система — це протоки або канали, що одним кінцем відкриваються в навколишнє середовище, а в їх просвітах накопичуються різноманітні кінцеві продукти життєдіяльності. У найбільш високоорганізованих хребетних тварин, а також у людини, видільна система пов’язана з кровоносною: різноманітні шкідливі речовини спочатку потрапляють у кров, а потім фільтруються спеціальними органами і виводяться з організму.

Основою всіх життєвих процесів, що відбуваються в клітині, є керовані хімічні реакції — обмін речовин. Завдяки йому організм дістає необхідні речовини й енергію, оновлює й будує клітини. Ці процеси здійснюються за допомогою систем внутрішніх органів.

Дуже важлива властивість усіх живих організмів — подразливість, тобто здатність реагувати на зовнішні подразники. У тварин це швидка реакція, що виявляється насамперед у русі. Швидкість реакції на ті чи інші зміни середовища у рослин і тварин різна. Так, якщо змінити освітленість акваріума, рибки одразу перепливуть в інше місце, а от водяні рослини повертатимуть своє листя протягом кількох днів.

Завдяки чому тварини спроможні так швидко реагувати на зміни? Справа в тому, що організм навіть найпростішої багатоклітинної тварини має нервову систему, яка складається з особливої нервової тканини, здатної миттєво передавати імпульси збудження від різних органів до нервових центрів — сукупності нервових клітин. (Пригадай, що таке нейрон.) Тут нервові імпульси, що з’являються в будь-якій точці тіла, перетворюються, і звідси швидко надходить зворотна команда до органа, який сприйняв подразнення. Нервова система «віддає розпорядження», як реагувати на ту чи іншу ситуацію в організмі або в навколишньому середовищі.

17

Організм без нервової системи — це те саме, що оркестр без диригента.

Збудження нервової системи можуть викликати найрізноманітніші подразники: світло, затінок, звуки, запахи, дотики і навіть певна поза організму. Усі ці відчуття допомагають тварині орієнтуватися в навколишньому середовищі, добувати їжу і рятуватися від небезпеки. Частини тіла, за допомогою яких тварина сприймає зовнішні подразники, називають органами чуття. Звичайно високоорганізовані тварини мають органи зору, слуху, дотику, нюху, смаку і рівноваги. Крім того, деякі з них мають органи, які вловлюють зміни температури повітря або вібрацію води.

Нервова система координує діяльність систем органів (мал. 8). Поспостерігай хоча б за мушкою на квітці, зверни увагу, як злагоджено працюють органи її тіла. Мушка добуває нектар, вправно орудуючи ніжками й хоботком. Вона дихає, б’ється її серце, перетравлюється їжа, виводяться з організму шкідливі речовини. Очима мушка пильно стежить за навколишнім середовищем, очікуючи будь-якої миті появи птаха чи хижої комахи. Координацію діяльності окремих органів, а також контроль за відповідями організму на подразники, що здійснює нервова система, називають нервовою регуляцією.

Слід зазначити, що тваринам властива поведінка, яка є виявом їх здатності встановлювати життєво необхідні зв’язки з навколишнім середовищем, реагувати на зовнішні фактори і відповідно до цього певним чином змінювати свої дії. Поведінка притаманна тваринам, що мають нервову систему.

Нервова система виконує дві основні функції: забезпечує відповідь організму на зовнішні подразники, які сприймаються за допомогою органів чуття; координує роботу його органів.

Мал. 8. Жаба, яка у стрибку хапає бабку, демонструє чудову координацію роботи різних органів.

Терміни і поняття: обмін речовин, енергія, травлення, травна система, рот, травний тракт, кровоносна система, кровообіг, кров, дихання, дихальна система, виділення, видільна система, нервова система, нервова тканина, нервові центри, органи чуття, нервова регуляція, поведінка.

Перевір себе. 1. Що таке обмін речовин? 2. Як тварини одержують енергію і речовини, необхідні для побудови тіла? 3. У чому сутність процесу травлення? 4. Яке призначення кровоносної системи? 5. Навіщо тваринам потрібна видільна система? 6. Що таке подразливість? 7. Які органи чуття мають тварини? 8. Чому поведінку тварин не слід вважати синонімом подразливості?

Як ти вважаєш? 1. Чому процес одержання речовини й енергії є найважливішим у життєдіяльності організму? 2. Чому в менш складно організованих тварин спочатку виникає нервова система і лише згодом — травна та видільна? 3. Чому, на відміну від тварин, рослини не мають систем органів?

Біологія: підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл./ С. В. Межжерін, Я. О. Межжеріна.— К.: Освіта, 2008