Какой газ необходим для дыхания? Факты о кислороде. Условия протекания фотосинтеза

Искусство дыхания заключается в том, чтобы почти не выдыхать углекислый газ и терять его как можно меньше. Как пример, реакция биосинтеза растений — поглощение углекислого газа, утилизация углерода и выделение кислорода, и именно в те времена на планете существовала очень пышная растительность. Углекислый газ С02 постоянно образуется в клетках организма.

Дыхание — обмен газов, с одной стороны, между кровью и внешней средой (наружное дыхание), с другой — обмен газов между кровью и клетками тканей (внутреннее или тканевое дыхание).

Для чего человеку углекислый газ?

Кислород участвует в обмене веществ. Поэтому прекращение поступления кислорода приводит к гибели тканей и организма. Главной частью дыхательной системы организма человека являются лёгкие, которые выполняют основную функцию дыхания — обмен кислородом и углекислым газом между организмом и внешней средой обитания. Такой обмен возможен благодаря сочетанию вентиляции, диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану и лёгочного кровообращения.

Как углекислый газ распространяется в атмосфере Земли?

В процессе внешнего дыхания кислород из внешней среды доставляется в альвеолы лёгких. Процесс внешнего дыхания начинается с верхних дыхательных путей, которые очищают, согревают и увлажняют вдыхаемый воздух. Вентиляция лёгких зависит от дыхательного обмена и частоты дыхания. Диффузия кислорода осуществляется через ацинус — структурную единицу лёгкого, который состоит из дыхательной бронхиолы и альвеол.

Кислород необходим организмам для дыхания. Недостаток кислорода в воздухе отражается на жизнедеятельности живых организмов. Если в воздухе количество кислорода уменьшается до 1/3 его части, то у человека теряется сознание, а при уменьшении до 1/4 части - прекращается дыхание и наступает смерть.

Его вдувают в доменные печи для ускорения выплавки металлов. Углекислый газ образуется при горении (дров, торфа, каменного угля, нефти). Много его выделяют в воздух при дыхании организмы, в том числе и человек. Будучи тяжелее воздуха, углекислый газ в большем количестве находится в нижних слоях атмосферы, скапливается в понижениях Земли (пещерах, шахтах, ущельях).

Человек широко использует углекислый газ для газирования фруктовой и минеральной воды при разливе ее в бутылки. Углекислый газ, как и кислород, при сильном сжатии и низкой температуре из газообразного состояния переходит в жидкое и твердое состояния. Углекислый газ в твердом состоянии называют сухим льдом. Его применяют в холодильных камерах при сохранении мороженого, мяса и других продуктов.

Углекислый газ не поддерживает горение, тяжелее воздуха, и поэтому его используют при тушении пожаров. Почему без кислорода не могут жить люди и другие живые организмы? Благодаря чему в воздухе постоянно имеется кислород? Как получают и где применяют жидкий кислород?

Откуда в газировке пузырьки (углекислый газ)?

Воздухом называется смесь природных газов — азота, кислорода, аргона, углекислого газа, воды и водорода. Он является первоисточником энергии всех организмов и залогом здорового роста и долгой жизни. Благодаря воздуху в организмах происходит процесс метаболизма и развития. Основополагающими компонентами необходимыми для роста и жизни растений являются кислород, углекислый газ, водные пары и почвенный воздух. Кислород необходим для дыхания, а углекислый газ для углеродного питания.

В этом элементе нуждаются и корни и листья, и стебли растений. Углекислый газ проникает в растение путем внедрения через его устьица в среду листа, попадая в клетки. Чем выше концентрация углекислого газа, тем лучше становится жизнь растений. Также воздух играет особую роль в формировании механических тканей у наземных растений.

Возраст, пол, размер и физическая активность напрямую связаны с потребляемым количеством воздуха. Организм животных очень чувствителен к недостатку кислорода. Это приводит к накоплению вредных токсических веществ в организме. Кислород необходим для насыщения крови и тканей живого существа. Поэтому при нехватке этого элемента у животных учащается дыхание, ускоряется ток крови, снижаются окислительные процессы в организме, животное становится беспокойным.

Углекислый газ не виноват в глобальном потеплении

Воздух является жизненно необходимым фактором для человека. Он разносится кровью по телу, насыщая каждый орган и каждую клетку организма. Именно в воздухе происходит тепловой обмен человеческого организма с окружающей средой. Суть этого обмена заключается в конвекционной отдаче тепла и испарении влаги их легких человека. С помощью дыхания человек насыщает организм энергией. Причиной этому служит производственная и техногенная деятельность человека.

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту, однако частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту). Взрослый человек делает 15-17 вдохов-выдохов в минуту, а новорождённый ребёнок делает 1 вдох в секунду. Обычный спокойный выдох происходит в большой степени пассивно, при этом активно работают внутренние межрёберные мышцы и некоторые мышцы живота.

Различают верхние и нижние дыхательные пути. Символический переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани. Вдох и выдох осуществляется путём изменения размеров грудной клетки с помощью дыхательных мышц. В течение одного вдоха (в спокойном состоянии) в лёгкие поступает 400-500 мл воздуха. Этот объём воздуха называется дыхательным объёмом (ДО). Такое же количество воздуха поступает из лёгких в атмосферу в течение спокойного выдоха.

После максимального выдоха в лёгких остаётся воздух в количестве около 1 500 мл, называемый остаточным объёмом лёгких. Дыхание - одна из немногих функций организма, которая может контролироваться сознательно и неосознанно. Виды дыхания: глубокое и поверхностное, частое и редкое, верхнее, среднее (грудное) и нижнее (брюшное).

Лёгкие (лат.pulmo, др.-греч.πνεύμων) расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха.

При понижении температуры окружающей среды газообмен у теплокровных животных (особенно у мелких) увеличивается в результате увеличения теплопродукции. У человека при работе умеренной мощности он увеличивается, через 3-6 мин. после её начала достигает определённого уровня и затем удерживается в течение всего времени работы на этом уровне. Исследования изменений газообмена при стандартной физической работе применяются в физиологии труда и спорта, в клинике для оценки функционального состояния систем, участвующих в газообмене.

Какое применение находит кислород в промышленности? Оказалось, что углекислый газ до известного предела способствует более полному усвоению кислорода организмом. Углекислота так же участвует в биосинтезе животного белка, в этом некоторые ученые видят возможную причину существования много миллионов лет назад гигантских животных и растений.

Всё живое на Земле существует за сёт солнечного тепла и энергии, достигающей поверхности нашей планеты. Все животные и человек приспособились добывать энергию из синтезированных растениями органических веществ. Чтобы использовать энергию Солнца, заключённую в молекулах органических веществ, её необходимо высвободить, окислив эти вещества. Чаще всего в качестве окислителя используют кислород воздуха, благо он составляет почти четверть объёма окружающей атмосферы.

Одноклеточные простейшие животные, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви дышат всей поверхностью тела . Специальные органы дыхания - перистые жабры появляются у морских кольчатых червей и у водных членистоногих. Органами дыхания членистоногих являются трахеи, жабры, листовидные лёгкие расположенные в углублениях покрова тела. Система органов дыхания ланцетника представлена жаберными щелями , пронизывающими стенку переднего отдела кишечника - глотку. У рыб под жаберными крышками располагаются жабры , обильно пронизанными мельчайшими кровеносными сосудами. У наземных позвоночных органами дыхания являются лёгкие . Эволюция дыхания у позвоночных шла по пути увеличения площади легочных перегородок, участвующих в газообмене, совершенствования транспортных систем доставки кислорода к клеткам, расположенным внутри организма, и развития систем, обеспечивающих вентиляцию органов дыхания.

Строение и функции органов дыхания

Необходимым условием жизнедеятельности организма является постоянный газообмен между организмом и окружающей средой. Органы, по которым циркулируют вдыхаемый и выдыхаемый воздух, объединяются в дыхательный аппарат. Систему органов дыхания образуют носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и лёгкие. Большинство из них представляют собой воздухоносные пути и служат для проведения воздуха в лёгкие. В лёгких и происходят процессы газообмена. При дыхании организм получает из воздуха кислород, который разносится кровью по всему телу. Кислород участвует в сложных окислительных процессах органических веществ, при котором освобождается необходимая организму энергия. Конечные продукты распада - углекислота и частично вода - выводятся из организма в окружающую среду через органы дыхания.

Функции дыхательной системы

• Обеспечение клеток организма кислородом О 2 .
• Удаление из организма углекислого газа СО 2 , а также некоторых конечных продуктов обмена веществ (паров воды, аммиака, сероводорода).

Носовая полость

Воздухоносные пути начинаются с носовой полости , которая через ноздри соединяется с окружающей средой. От ноздрей воздух проходит по носовым ходам, выстланным слизистым, реснитчатым и чувствительным эпителием. Наружный нос состоит из костных и хрящевых образований и имеет форму неправильной пирамиды, которая изменяется в зависимости от особенностей строения человека. В состав костного скелета наружного носа входят носовые косточки и носовая часть лобной кости. Хрящевой скелет является продолжением костного скелета и состоит из гиалиновых хрящей различной формы. Полость носа имеет нижнюю, верхнюю и две боковые стенки. Нижняя стенка образована твёрдым нёбом, верхняя - решётчатой пластинкой решётчатой кости, боковая - верхней челюстью, слёзной костью, глазничной пластинкой решётчатой кости, нёбной костью и клиновидной костью. Носовой перегородкой полость носа разделена на правую и левую части. Перегородка носа образована сошником, перпендикулярной пластинкой решётчатой кости и спереди дополняется четырёхугольным хрящом носовой перегородки.

На боковых стенках полости носа располагаются носовые раковины - по три с каждой стороны, что увеличивает внутреннюю поверхность носа, с которой соприкасается вдыхаемый воздух.

Носовая полость образована двумя узкими и извилистыми носовыми ходами . Здесь воздух согревается, увлажняется и освобождается от частичек пыли и микробов. Оболочка, выстилающая носовые ходы, состоит из клеток, которые выделяют слизь, и клеток реснитчатого эпителия. Движением ресничек слизь вместе с пылью и микробами направляется из носовых ходов наружу.

Внутренняя поверхность носовых ходов богато снабжена кровеносными сосудами. Вдыхаемый воздух, попадает в полость носа, обогревается, увлажняется, очищается от пыли и частично обезвреживается. Из носовой полости он попадает в носоглотку. Затем воздух из носовой полости попадает в глотку, а из неё - в гортань.

Гортань

Гортань - один из отделов воздухоносных путей. Сюда из носовых ходов через глотку поступает воздух. В стенке гортани есть несколько хрящей: щитовидный, черпаловидный и др. В момент глотания пищи мышцы шеи поднимают гортань, а надгортанный хрящ опускается и закрывается гортань. Поэтому пища поступает только в пищевод и не попадает в трахею.

В узкой части гортани расположены голосовые связки , посредине между ними находится голосовая щель. При прохождении воздуха голосовые связки вибрируют, производя звук. Образование звука происходит на выдохе при управляемом человеком движении воздуха. В формировании речи участвуют: носовая полость, губы, язык, мягкое нёбо, мимические мышцы.

Трахея

Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), которая имеет форму трубки длиной около 12 см, в стенках которого есть хрящевые полукольца, не позволяющие ей спадать. Задняя стенка её образована соединительнотканной перепонкой. Полость трахеи, как и полость других воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием, препятствующим проникновению в лёгкие пыли и других инородных тел. Трахея занимает серединное положение, сзади она прилежит к пищеводу, а по бокам от неё располагаются сосудисто-нервыне пучки. Спереди шейный отдел трахеи прикрывают мышцы, а вверху она охватывается ещё щитовидной железой. Грудной отдел трахеи прикрыт спереди рукояткой грудины, остатками вилочковой железы и сосудами. Изнутри трахея покрыта слизистой оболочкой, содержащей большое количество лимфоидной ткани и слизистых желёз. При дыхании мелкие частички пыли прилипают к увлажнённой слизистой оболочке трахеи, а реснички мерцательного эпителия продвигают их обратно к выходу из дыхательных путей.

Нижний конец трахеи делится на два бронха, которые затем многократно ветвятся, входят в правое и левое лёгкие, образуя в лёгких «бронхиальное дерево».

Бронхи

В грудной полости трахея делится на два бронха - левый и правый. Каждый бронх входит в лёгкое и там делится на бронхи меньшего диаметра, которые разветвляются на мельчайшие воздухоносные трубочки - бронхиолы. Бронхиолы в результате дальнейшего ветвления переходят в расширения - альвеолярные ходы, на стенках которых находятся микроскопические выпячивания, называемые легочными пузырьками, или альвеолами .

Стенки альвеол построены из особого тонкого однослойного эпителия и густо оплетены капиллярами. Общая толщина стенки альвеолы и стенки капилляра составляет 0,004 мм. Через эту тончайшую стенку происходит газообмен: в кровь из альвеолы поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В лёгких насчитывается несколько сотен миллионов альвеол. Общая поверхность их у взрослого человека составляет 60–150 м 2 . благодаря этому в кровь поступает достаточное количество кислорода (до 500 литров в сутки).

Лёгкие

Лёгкие занимают почти всю полость грудной полости и представляют собой упругие губчатые органы. В центральной части лёгкого располагаются ворота, куда входят бронх, легочная артерия, нервы, а выходят легочные вены. Правое лёгкое делится бороздами на три доли, левое на две. Снаружи лёгкие покрыты тонкой соединительнотканной плёнкой - легочной плеврой, которая переходит на внутреннею поверхность стенки грудной полости и образует пристенную плевру. Между этими двумя плёнками находится плевральная щель, заполненная жидкостью, уменьшающей трение при дыхании.

На лёгком различают три поверхности: наружную, или рёберную, медиальную, обращённую в сторону другого лёгкого, и нижнюю, или диафрагмальную. Кроме того, в каждом лёгком различают два края: передний и нижний, отделяющие диафрагмальную и медиальную поверхности от рёберной. Сзади рёберная поверхность без резкой границы переходит в медиальную. Передний край левого лёгкого имеет сердечную вырезку. На медиальной поверхности лёгкого располагаются его ворота. В ворота каждого лёгкого входит главный бронх, легочная артерия, которая несёт в лёгкое венозную кровь, и нервы, иннервирующие лёгкое. Из ворот каждого лёгкого выходят две легочные вены, которые несут к сердцу артериальную кровь, и лимфатические сосуды.

Лёгкие имеют глубокие борозды, разделяющие их на доли - верхнюю, среднюю и нижнюю, а в левом две - верхнюю и нижнюю. Размеры лёгкого не одинаковы. Правое лёгкое несколько больше левого, при этом оно короче его и шире, что соответствует более высокому стоянию правого купола диафрагмы в связи с правосторонним расположением печени. Цвет нормальных лёгких в детском возрасте бледно-розовый, а у взрослых они приобретают тёмно-серую окраску с синеватым оттенком - следствие отложения в них попадающих с воздухом пылевых частиц. Ткань лёгкого мягкая, нежная и пористая.

Газообмен лёгких

В сложном процессе газообмена выделяют три основные фазы: внешнее дыхание, перенос газа кровью и внутреннее, или тканевое, дыхание. Внешнее дыхание объединяет все процессы, происходящие в лёгком. Оно осуществляется дыхательным аппаратом, к которому относятся грудная клетка с мышцами, приводящими её в движение, диафрагма и лёгкие с воздухоносными путями.

Воздух, поступивший в лёгкие при вдохе, изменяет свой состав. Воздух в лёгких отдаёт часть кислорода и обогащается углекислым газом. Содержание углекислого газа в венозной крови выше, чем в воздухе, находящемся в альвеолах. Поэтому углекислый газ выходит из крови в альвеолы и содержание его меньше, чем в воздухе. Сначала кислород растворяется в плазме крови, далее связывается с гемоглобином, а в плазму поступают новые порции кислорода.

Переход кислорода и углекислого газа из одной среды в другую проходит благодаря диффузии от большей концентрации к меньшей. Хотя диффузия протекает медленно, поверхность контакта крови с воздухом в лёгких настолько велика, что полностью обеспечивает нужный газообмен. Подсчитано, что полный газообмен между кровью и альвеолярным воздухом может происходить за время, которое втрое короче, чем время пребывания крови в капиллярах (т.е. в организме имеются значительные резервы обеспечения тканей кислородом).

Венозная кровь, попав в лёгкие, отдаёт углекислый газ, обогащается кислородом и превращается в артериальную. В большом круге эта кровь расходится по капиллярам во все ткани и отдаёт кислород клеткам тела, которые постоянно потребляют его. Углекислого газа, выделяющегося клетками в результате их жизнедеятельности, здесь больше, чем в крови, и он диффундирует из тканей в кровь. Таким образом, артериальная кровь, пройдя через капилляры большого круга кровообращения, становится венозной и правой половиной сердца направляется в лёгкие, здесь опять насыщается кислородом и отдаёт углекислый газ.

В организме дыхание осуществляется с помощью дополнительных механизмов. Жидкие среды, входящие в состав крови (её плазмы), обладают низкой растворимостью в них газов. Поэтому, для того чтобы человек мог существовать, ему нужно было бы иметь сердце мощнее в 25 раз, лёгкие - в 20 раз и за одну минуту перекачивать более 100 литров жидкости (а не пять литров крови). Природа нашла способ преодоления этой трудности, приспособив для переноса кислорода особое вещество - гемоглобин. Благодаря гемоглобину кровь способна связывать кислород в 70 раз, а углекислый газ - в 20 раз больше, чем жидкая часть крови - её плазма.

Альвеола - тонкостенный пузырёк диаметром 0,2 мм, заполненный воздухом. Стенка альвеолы образована одним слоем плоских клеток эпителия, по наружной поверхности которых разветвляется сетка капилляров. Таким образом, газообмен происходит через очень тонкую перегородку, образованную двумя слоями клеток: стенки капилляра и стенки альвеолы.

Обмен газов в тканях (тканевое дыхание)

Обмен газов в тканях осуществляется в капиллярах по тому же принципу, что и в лёгких. Кислород из тканевых капилляров, где его концентрация высока, переходит в тканевую жидкость с более низкой концентрацией кислорода. Из тканевой жидкости он проникает в клетки и сразу же вступает в реакции окисления, поэтому в клетках практически нет свободного кислорода.

Диоксид углерода по тем же законам поступает из клеток, через тканевую жидкость, в капилляры. Выделяющийся углекислый газ способствует диссоциации оксигемоглобина и сам вступает в соединение с гемоглобином, образуя карбоксигемоглобин , транспортируется в лёгкие и выделяется в атмосферу. В оттекающей от органов венозной крови углекислый газ находится как в связанном, так и в растворённом состоянии в виде угольной кислоты, которая в капиллярах лёгких легко распадается на воду и углекислый газ. Угольная кислота может также вступать в соединения с солями плазмы, образуя бикарбонаты.

В лёгких, куда поступает венозная кровь, кислород снова насыщает кровь, а углекислый газ из зоны высокой концентрации (легочных капилляров) переходит в зону низкой концентрации (альвеол). Для нормального газообмена воздух в лёгких постоянно сменяться, что достигается ритмическими атаками вдоха и выдоха, за счёт движений межрёберных мышц и диафрагмы.

Транспорт кислорода в организме

Значение дыхания.

Дыхание - это совокупность физиологических процессов, обеспечивающих газообмен между организмом и внешней средой (внешнее дыхание ), и окислительных процессов в клетках, в результате которых выделяется энергия (внутреннее дыхание ). Обмен газов между кровью и атмосферным воздухом (газообмен ) - осуществляется органами дыхания.

Источником энергии в организме служат пищевые вещества. Основным процессом, освобождающим энергию этих веществ, является процесс окисления. Он сопровождается связыванием кислорода и образованием углекислого газа. Учитывая, что в организме человека нет запасов кислорода, непрерывное поступление его жизненно необходимо. Прекращение доступа кислорода в клетки организма ведёт к их гибели. С другой стороны, образованный в процессе окисления веществ углекислый газ должен быть удалён из организма, так как накопление значительного количества его опасно для жизни. Поглощение кислорода из воздуха и выделение углекислого газа осуществляется через систему органов дыхания.

Биологическое значение дыхания заключается в:

• обеспечении организма кислородом;
• удалении углекислого газа из организма;
• окислении органических соединений БЖУ с выделением энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности;
• удалении конечных продуктов обмена веществ (пары воды, аммиака, сероводорода и т.д. ).

Цели:

• Изучить материал о значении воздуха для живых организмов, об изменении состава воздуха, связи процессов, протекающих в живых организмах и окружающем мире.
• Развивать умение работать с раздаточным материалом, наблюдать, делать выводы; способствовать формированию коммуникативных компетенций.
• Формировать у учащихся экологическую культуру, основы мировоззрения, прививать основы здорового образа жизни.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент (1 мин.)

II. Проверка знаний (5-7 мин.)

1. Выполнить проверочную работу. Предоставить возможность выбора (1 из 3)

Выполни одно из трех заданий.

А. Тест.

Выбери правильные ответы.

1. Выберите верные утверждения, характеризующие свойства воздуха:

а. сжимаем и упруг
б. им нельзя дышать
в. плохо проводит тепло

2. Устройство для выполнения подводных работ называется:

а. кессон
б. барометр
в. манометр

3. Газ, поддерживающий горение и дыхание называется:

а. углекислый
б. кислород
в. азот

4. Газ, составляющий наибольшую часть воздуха:

а. азот
б. кислород
в. неон

5. Воздушная оболочка Земли называется:

а. литосфера
б. гидросфера
в. атмосфера

6. Газ, защищающий все живое от солнечной радиации:

а. азот
б. озон
в. кислород.

Ответы: 1 – а, в; 2 – а; 3 – б; 4 – а; 5 – в; 6 – б.

Б. Выбери верные утверждения

1. Воздух сжимаем и упруг .
2. Воздухом нельзя дышать.
3. Воздух – смесь газов.
4. Азота в воздухе 21%.
5. Угарный газ необходим для дыхания.
6. Озон защищает живые организмы от радиации.

2. Заполни схему и диаграмму «Состав воздуха»

Ответы. Схема : азот/ кислород/ углекислый газ/ инертные газы/ пары воды, пыль, сажа.

Диаграмма : 78%, 21%, 1%.

3. Взаимопроверка (Ответы записаны на доске). Ответы озвучить.

Физкультминутка

Встаньте, пожалуйста, возле своих парт.
Тот, кто написал на «5» поднимет руки вверх.
Тот, кто написал на «4» поднимет руки к плечам.
Тот, кто написал на «3» стоит с опущенными руками.

III. Изучение нового материала. 20-25 мин.

1. Проблема: Можно ли жить и не дышать?
………………..

– Проделаем простой опыт. Задержите дыхание, отметьте время начала эксперимента, а затем время, когда вы снова сделали вдох. Посчитайте, сколько секунд вы смогли не дышать?

Выбор:

1) работать самостоятельно, по часам;
2) работать под руководством учителя.

Итак, согласитесь – не много! Человек может прожить, не питаясь, несколько недель, так как в клетках есть запас питательных веществ. Можно прожить несколько дней без воды – ее запаса в организме хватит почти на неделю.

• Почему мы должны дышать постоянно, даже когда спим?
• Вероятно, организм расходует необходимый для жизни воздух, и запас его должен постоянно пополняться.
• Догадались, о чем пойдет речь сегодня на уроке?

2. Тема урока : «Значение воздуха для живых организмов. Изменение состава воздуха. Горение. Дыхание».

– Ребята, что вы об этом уже знаете? А что бы вы хотели узнать? (Субъектный опыт)

3. Цель сегодняшнего урока узнать какое значение воздух имеет для живых организмов, как изменяется состав воздуха при дыхании, как связаны процессы, протекающие в живых организмах и окружающей их среде обитания.

4. Мотивация

– Ребята, а зачем нам надо изучать эти вопросы?
– Знание этих вопросов поможет при изучении физики, химии, биологии, экологии; поможет сохранить свое здоровье, здоровье окружающих; правильно относиться к окружающей нас природе.

5. Изучение нового материала с помощью раздаточного материала

А. Изменение состава воздуха

Отличается ли вдыхаемый воздух от выдыхаемого?
Чтобы проверить это, можно провести опыт . В две пробирки наливают известковую воду, которая будет изменяться в присутствии углекислого газа. В воздухе, которым мы дышим, он тоже есть, но его немного. Прибор устроен так, что вдыхаемый воздух поступает в пробирку № 1, а выдыхаемый - в пробирку № 2. Чем больше в воздухе углекислого газа, тем сильнее изменяется цвет известковой воды. Человек дышит в трубочку: вдох - выдох, вдох - выдох.
Жидкость в пробирке № 2 станет белой, в пробирке № 1 - слегка мутной.

Запиши вывод: в выдыхаемом воздухе углекислого газа стало ... , чем было во вдыхаемом.

Обнаружение углекислого газа в выдыхаемом воздухе.

Б. Значение воздуха для живых организмов

1) В организме расходуется кислород и образуется углекислый газ. Кислород постоянно поступает в живой организм, а углекислый газ удаляется из него. Этот процесс обмена газами называется газообменом . Он происходит в каждом живом организме.

2) Если организм состоит из одной клетки, то клетка поглощает кислород прямо из окружающей среды. Амёба, например, получает его из воды, а в воду выделяет из организма углекислый газ.

У живых организмов, состоящих из одной клетки, газообмен с окружающей средой происходит через поверхность клетки.

3 ) Куда сложнее обеспечить кислородом каждую клетку организма, состоящего из множества разных клеток , большая часть которых находится не на поверхности, а внутри тела. Нужны "помощники", которые будут обеспечивать каждую клетку кислородом и выносить из неё углекислый газ. Такими помощниками у животных и человека являются органы дыхания и кровь.
Через органы дыхания кислород поступает из окружающей среды в организм, а кровь разносит его по всему телу, каждой живой клетке. Этим же путём, но в обратном направлении из каждой клетки, а потом и из всего организма удаляется накопившийся углекислый газ.

4) Различные животные по-разному приспосабливаются к получению необходимого для жизни кислорода. Это связано с тем, что одни животные получают кислород, растворённый в воде, другие - из атмосферного воздуха.

Рыба забирает кислород из воды с помощью жабр. Через них же в окружающую среду удаляется углекислый газ.
Жук-плавунец живет в воде, но дышит атмосферным воздухом. Для дыхания он выставляет из воды конец брюшка и через дыхательные отверстия получает кислород и выделяет углекислый газ.
У лягушки газообмен происходит через влажную кожу и легкие.
Тюлень может оставаться под водой до 15 мин. При нырянии в дыхательной и кровеносной системах животного происходят значительные изменения: сосуды сужаются, а некоторые сжимаются полностью. Кровью снабжаются только самые важные для жизни органы: сердце и мозг. Кислород расходуется экономно, что позволяет животному долго пробыть под водой.

5) А как дышат растения?

Дышит каждая живая клетка корня, листа, стебля, получая из окружающей среды кислород и выделяя углекислый газ. Клетки корня получают кислород из почвы. В листьях большинства растений газообмен происходит через устьица (щели
между особыми клетками), а у стебля – через чечевички (маленькие бугорки с отверстиями в коре). Воздух находится в пространстве между клетками - в межклетниках.

Итак, все живые организмы тем или иным способом получают кислород для жизни. Зачем же он так необходим? (Для дыхания каждой клетки.)
Но мы не выяснили один очень важный вопрос: куда кислород исчезает? Ведь он поступает в организм постоянно. Вероятно, с ним происходят какие-то изменения и вместо кислорода внутри каждой клетки появляется углекислый газ.
Что же происходит? Случайно ли мы и едим несколько раз в день, и дышим постоянно? Не существует ли какой-то связи между постоянным расходованием питательных веществ и расходованием кислорода?

Ученые тоже заинтересовались этим вопросом. И вот что они выяснили.

• В каждую клетку поступают питательные вещества (а и б), так как каждая живая клетка должна питаться.
• Из этих веществ а и б клетка образует для жизни свое вещество АБ.
• В каждую клетку поступает кислород.
• Кислород действует на вещество АБ, при этом из него выделяется энергия.

а, б, АБ – вещества, необходимые для жизнедеятельности клетки (питательные вещества);
в, г – вещества, вредные для клетки (продукты распада);
О – энергия, содержащаяся в различных веществах.

Миллиарды лет всё живое поглощает кислород, а выделяет в окружающую среду углекислый газ. Растение само нуждается в кислороде для дыхания. Что же получается? Одно и то же растение и поглощает кислород, и выделяет его.
Как же пополняется запас кислорода на Земле?
Что происходит в листьях растений на свету?

Запишите: в растениях образуется органическое вещество. При этом в окружающую среду выделяется кислород.
И днем и ночью растение дышит. Кислорода образуется больше, чем его тратится на дыхание.

В. Выполни задание письменно

Закончи предложение.

1). В каждый живой организм для дыхания поступает ... , а выделяется.... Этот процесс обмена газами называется ....
2) Поступая в каждую клетку, кислород расходуется для получения необходимой энергии. Поэтому во время бега, когда необходима энергия, человек и животные дышат... , чем в состоянии покоя.
3) Кислород действует на ... вещества, находящиеся в клетке, в результате чего организм получает необходимую для жизни ....
4) Чем больше тратится энергии, тем больше необходимо организму ... и питательных веществ.
5) Человеку, который ведёт подвижный образ жизни, необходимо больше ... веществ и ....
6) Кислород и питательные вещества для жизни все живые организмы получают из ... среды.
7) Загрязнение воздуха, продуктов питания и воды может повлечь за собой гибель ... .
8) Растения обеспечивают все живые организмы ... и ... .

Самопроверка.

• Кислород, углекислый газ, газообмен.
• Чаще.
• Органические вещества, энергию.
• Кислорода.
• Питательных веществ и кислорода.
• Окружающей среды.
• Живых организмов.
• Питательными веществами и кислородом.

Г. Дополнительно: Объясни рисунок.Соотнеси цифры и буквы, определи время суток.

1 2 3

а. Растение поглощает кислород, выделяет углекислый газ, то есть дышит
б. Растение поглощает ... , выделяет …, образуя на свету органические вещества для питания.
в. Растение поглощает кислород, выделяет … , то есть дышит.

Ответ: 1а днем; 2б днем поглощает углекислый газ, выделяет кислород; 3в ночью выделяет углекислый газ.

IV. Закрепление (5 мин.)

1. Обсудите с соседями по парте, что необходимо предпринять для того, чтобы вы могли комфортно чувствовать в кабинете.

2. Составьте памятку «Действия, улучшающие экологическую ситуацию в классе».

3. Выберите из перечисленного:

1. Чаще проветривать классную комнату.
2. Не допускать действий, связанных с горением.
3. Завести необходимое количество растений.
4. Чаще играть в фишки.
5. Ничего не менять.
6. Свой вариант.

V. Домашне задание (3 мин.)

1. Решить одну задачу на выбор .

• Известно, что азот растворяется в воде хуже, чем кислород. Чем отличается воздух, растворенный в воде, от атмосферного воздуха?
• Вычислить, сколько по объему кислорода в литровой бутылке.

2. Объясните фразу «Это надо нам как воздух»

VI. Рефлексия

На уроке я узнал …

Традиционно считается, что для жизни живых организмов необходим кислород. Поэтому достаточно удивительно было прочитать название статьи "СО2 необходим растениям для...". Ответ на эту загадку смотрите ниже.

и его свойства

Карбон диоксид, угольный ангидрит, - все это названия одного и того же вещества. Это всем известный углекислый газ. При нормальных условиях это вещество находится в газообразном состоянии, при этом оно не имеет цвета и запаха. При понижении температуры воздуха углекислый газ твердеет и приобретает белый цвет. В такой модификации его называют Это достаточно химически активное вещество. Углекислый газ реагирует с металлами, оксидами и щелочами. Он способен образовывать нестойкое соединение с гемоглобином крови, подобно кислороду. Так осуществляется газообмен при помощи кровеносной системы. Он не является ядовитым веществом, однако при большой концентрации его относят к токсичным газам.

В природе он образуется в результате дыхания живых организмов, гниении и горении. В газообразном состоянии карбон диоксид растворяется в воде. Вот почему, возможно говорить о системах подачи СО2 в аквариумах с растениями и их необходимости для нормальной жизнедеятельности водорослей. Имеет углекислый газ и промышленное значение. Его широко используют в пищевой отрасли в качестве разрыхлителя и консерванта. В сжиженном состоянии им заполняют огнетушители и автоматические системы пожаротушения.

Что такое фотосинтез

Прежде всего СО2 необходим растениям для протекания важнейшего процесса, который имеет планетарное значение - фотосинтеза. В его ходе из ряда неорганических веществ образуется углевод глюкоза. Именно его используют растения для питания, роста, развития и других процессов жизнедеятельности. Кроме того, еще одним продуктом данной реакции является кислород - основное условие существования всех живых существ на планете, поскольку он необходим для дыхания. Газообмен в растении возможен благодаря наличию в покровной ткани их листьев особых образований - устьиц. Каждая из них состоит из двух створок. При определенных условиях они смыкаются и размыкаются. Через них происходит поступление и кислорода, и углекислого газа.

Условия протекания фотосинтеза

Фотосинтез происходит только в специализированных структурах основной и покровной ткани листа. Они называются хлоропласты. Их внутренне содержимое представлено тилакоидами гран и стромы, на которых располагается - пигмент хлорофилл. Он придает некоторым частям растения зеленый цвет. В хоропластах фотосинтез происходит только при определенных условиях. Это наличие солнечного света, воды и углекислого газа. А результатом данной химической реакции является образование органического вещества глюкозы и газа кислорода. Первое из них - источник жизни самих растений, второе используют все остальные для осуществления имеет планетарное значение.

Углекислый газ и растения

Как доказать необходимость CO2? Очень просто. Поскольку углекислый газ выделяется в природе в результате дыхания, его недостатка в природе не наблюдается. Однако в аквариумной воде его не так много из-за небольшого видового разнообразия живых организмов. Поэтому если не использовать специальные установки для подачи углекислого газа, через определенное время его количества будет недостаточно для интенсивного протекания Ведь СО2 необходим растениям для того, чтобы самостоятельно производить питательные вещества. Своевременная и постоянная подача углекислого газа в воду станет условием, что ваш аквариум наполнится пышными и яркими водорослями.

Газ, необходимый растениям для дыхания: важность кислорода

Получается, что в результате своей жизнедеятельности а не поглощают его. Тогда возникает вопрос: а как же они дышат, и вообще происходит ли у них процесс окисления и расщепления органических веществ? Безусловно, как и все остальные живые организмы, они используют тот самый кислород. Получается, что в растениях одновременно происходят два практически противоположных процесса. Это фотосинтез и дыхание. Каждый из них необходим для нормальной жизнедеятельности растений.

Фотосинтез и дыхание: что важнее

Уникальность растений заключается в том, что они единственные из живых существ выделяют и кислород, и углекислый газ практически одновременно. Но это совсем не означает, что они опасны и их нельзя располагать в жилых помещениях. Все дело в том, что кислорода растения выделяют гораздо больше, чем углекислого газа.

Чтобы не нарушать это природное равновесие, необходимо соблюдение условий протекания этих процессов. Например, если в помещение с комнатными растениями не проникает солнечный свет, фотосинтез не происходит. При этом образование глюкозы останавливается. Зато процесс дыхания продолжается. В воздухе накапливается большое количество углекислого газа. И в этом случае растения могут стать опасными. В итоге оба эти процесса жизненно важны. Только за счет кислорода растения дышат, а с помощью углекислого газа производят глюкозу и питаются.

Итак, СО2 необходим растениям для осуществления процесса получения органических веществ - фотосинтеза, который имеет важнейшее значение планетарного масштаба.

Дыхание – это такой естественный для нас процесс, что, наверное, мало кто задумывается о том, как мы дышим и чем. Я вот об этом задумалась еще в детстве, когда мое дыхание было нарушено простудой. Тогда мой заложенный нос просто не давал мне думать ни о чем другом.

Чем мы все дышим

Еще со школьной скамьи всем нам известно, что человеку для дыхания необходим кислород . Он является одним из наиболее важных элементов, необходимых для поддержания жизни на нашей с вами планете в привычной нам форме. Кислород содержится не только в воздухе. Он является составляющим компонентом и в гидросфере Земли. Именно благодаря этому факту в воде также есть жизнь.

Как химический элемент кислород был обнаружен Карлом Шеле еще в далеком 1773 году.

Факты о кислороде

Кислород – не только жизненно необходимый, но еще и очень любопытный элемент. Приведу подборку интересных фактов, о которых вы, возможно, еще не слышали:

Что произойдет, если дышать чистым кислородом

Как я уже говорила выше, кислород в чистом виде и в большой концентрации опасен и даже ядовит. А что произойдет с человеком, если он какое-то время им подышит?

Привычное нам нормальное содержание кислорода в воздухе примерно 21% . Отравление организма наступает, если это содержание повысится до 50%. Это может привести к увеличению концентрации углекислого газа в организме, судорогам, кашлю, потере зрения и в конечном счете к летальному исходу.