Транспортная функция. Газообмен.

У мелких многоклеточных животных газообмен происходит диффузным путем. Однако при увеличении размера тела, клетки, особенно расположенные в глубине тела, с помощью диффузии уже не могут получить достаточное количество кислорода, поэтому природа изобрела две принципиально различные системы подачи кислорода к клеткам и тканям организма.

Кроветворение (принципиальная схема)

Рис. 11.8. Кроветворение (принципиальная схема):

  • 1 — стволовые (камбиальные клетки) красного костного мозга;
  • 2 — полустволовые клетки, дающие начало развитию лимфоцитов;
  • 3 — полустволовые клетки для остальных клеток крови; 4 — факторы дифференцировки, влияющие на развитие тех или иных клеток крови;
  • 5 — клетки, предшаственники лимфоцитов; 6 — клетки, предшественники эритроцитов, кровяных пластинок и гранулярных лейкоцитов; 7 — процессы деления и дифференцировки клеток крови; 8—11 — зрелы форменные элементы крови: лимфоциты (8), кровяные пластинки (9), эритроциты (10), разные виды гранулярных лейкоцитов (11); Тл — Т-лимфоциты; Вл — В-лимфоциты

Первая система — это трахеи, мелкие трубочки, подающие кислород непосредственно в ткани и даже к отдельным клеткам. Они характерны для насекомых и наземных членистоногих. Эта система, по-видимому, достаточно эффективна, если существует у представителей самого многочисленного по числу видов типа животных — членистоногих.

Вторая система — это специальные молекулы-переносчики, так назваемые дыхательные пигменты, которые связывают молекулы кислорода и переносят их к клеткам и тканям. Эта система распространена у большинства многоклеточных животных.

Следует отметить, что у членистоногих обе эти системы сосуществуют вместе. Кислород, поставляемый по трахейным трубочкам, попадает в гемолимфу и далее может разноситься дыхательными пигментами по телу.

Дыхательные пигменты.

Существует четыре типа дыхательных пигментов:

  • 1) гемоглобин — наиболее распространенный дыхательный пигмент. Состоит из нескольких (у позвоночных из четырех) белковых глобул (глобинов) и центральной части — гема, содержащего атом железа. Гемоглобин связывает в 25 раз больше атомов кислорода, чем растворяется кислорода в жидкости. У позвоночных гемоглобин находится в эритроцитах. Однако это характерно не для всех животных. У аннелид, полихет, моллюсков гемоглобин растворен в гемолимфе (плазме). Интересно отметить, что у некоторых беспозвоночных животных (одного из видов полихет) в гемолимфе есть безъядерные клетки, содержащие гемоглобин. Это полная гомология с эритроцитами млекопитающих;
  • 2) гемэритрин — тоже железосодержащий дыхательный пигмент. Он встречается реже. Присутствует в клетках гемолимфы приапулид, некоторых полихет, плеченогих (брахиопод). Гемолимфа у этих животных красная, как и кровь у позвоночных;
  • 3) гемоцианин — у этого пигмента в активном центре молекулы находятся атомы меди, поэтому кровь почти бесцветная или с голубоватым оттенком. Гемоцианин встречается у многих моллюсков и членистоногих, причем всегда в растворимой форме в гемолимфе;
  • 4) хлорокруорин — редкая форма дыхательных пигментов. Очень похож на гемоглобин, но имеет другую структуру гема. Кровь, содержащая этот пигмент, зеленого цвета. Встречается только у ряда видов полихет.

Таким образом, с одной стороны, единая газообменная функция выполняется у разных животных с помощью разных механизмов и разных дыхательных пигментов. С другой стороны, у совершенно разных филогенетических групп животных мы встречаемся с практически идентичными клеточными и тканевыми системами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >