Элективный курс по биологии: «Эволюция систем органов животных». 9 класс.
Занятие №2: Дыхание. Органы дыхания животных.
Цель занятия: Показать эволюционную связь систем органов дыхания разных систематических животных.
Задачи:
Систематизировать знания об особенностях дыхательных систем животных, о механизмах дыхания и функциональных особенностях дыхательных систем. Развивать умения работать с практическими объектами, анализировать, делать выводы. Формировать навыки исследовательской деятельности в рамках предпрофильной подготовки.Методы: наглядно - демонстративный, словестный, эвристический, практический.
Ход занятия:
«Я дышу – и значит, я живу»
Объясните это выражение.
Дыхание — основная форма диссимиляции у человека, животных, растений и многих микроорганизмов. При дыхании богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (диоксида углерода и воды), используя для этого молекулярный кислород.Дыхание не исчерпывается использованием энергии, заключённой
в окисляемой органической молекуле. В ходе окислительных превращений органических веществ образуются активные промежуточные соединения — метаболиты, которые живая клетка использует для синтеза специфических составных частей своей протоплазмы, образования ферментов и др.
- Благодаря какому процессу происходит транспортировка кислорода к клеткам? (Диффузия, проницаемость клеточных мембран).
- Сегодня на занятии мы должны, систематизировав изученный ранее материал, доказать не только усложнение строения дыхательной системы и механизмов дыхания, но и изучив способы дыхания животных выявить их функциональные особенности. И ответить на главный вопрос, влияют ли функциональные особенности дыхательной системы на продолжительность жизни.
2. - Давайте вспомним, какие типы дыхания существуют, у каких животных и какими органами представлены. Выполните задание №1 в инструктивной карточке (Приложение).
Клеточное дыхание – всей поверхностью тела (простейшие, кишечнополостные, свободноживущие плоские и круглые черви, некоторые кольчатые черви).
- Почему после дождя дождевые черви выползают на поверхность почвы?
Жаберное дыхание - жабры – выросты кожи (пластинчатые, перистые) моллюски, ракообразные, рыбы.
- На экскурсии в университете профессор предложил школьникам усыпить насекомое эфиром, в котором предварительно смочил вату? Предложите дальнейшие варианты событий. Что нужно было сделать, чтобы усыпить насекомое?
- Какие органы дыхания появляются у первых наземных животных – членистоногих? (легочные мешки, трахеи).
- Почему у насекомых, имеющих трахейное дыхание, кровеносная система не переносит кислород, а только питательные вещества?
У многих высших насекомых имеется система вентиляции, проталкивания воздуха через крупные стволы трахей, что ускоряет газообмен. При движениях брюшка то расширяются, то сжимаются широкие трахейные стволы или связанные с ними воздушные мешки. А определенное направление тока воздуха в трахеях при таких дыхательных движениях обеспечено тем, что у таких насекомых дыхальца снабжены клапанами, то закрывающимися, то открывающимися.
- Как быть личинкам насекомых, живущим в воде или влажной почве имеющим трахейное дыхание?
3. Эволюция органов дыхания хордовых животных.
- Какими особенностями обладают органы дыхания хордовых животных?
Выполните задание №2.(Приложение). Проверка (по слайду).
Газообмен у ланцетника и рыб, обитающих в водной среде, происходит при помощи жаберных щелей и жабр. Какое строение имеют жабры? На рисунке обозначьте части жабр.
- Каков механизм дыхания рыб?
Газообмен у земноводных и пресмыкающихся осуществляется при помощи легких. У земноводных еще и влажной кожи.
- Каков механизм дыхательных движений лягушки?
- Какие усложнения произошли в дыхательной системе пресмыкающихся по сравнению с земноводными?
Внутренние перегородки разделили полость легкого на сложную систему камер разного размера и воздушных ходов (особенно сложно устроены легкие у крокодилов). Трахея стала значительно длиннее (в связи с обособлением шейного отдела) и перед входом в легкие разделилась на два бронха, ведущих к легким.
- Как изменилась дыхательная система птиц в связи с приспособлениями к полету?
- Каков механизм дыхательных движений?
Газообмен у птиц происходит как на вдохе, так и на выдохе, поскольку в задние воздушные мешки, играющие основную роль в механизме вентиляции легких, через первичные бронхи попадает еще не обедненный кислородом воздух, миновавший респираторную часть легких.
- В чем сложность строения дыхательной системы млекопитающих? Каков механизм дыхания?
Работа основана на изменениях объема грудной полости. Последняя у млекопитающих обособлена от брюшной полости грудобрюшной преградой – диафрагмой. Изменения объема грудной полости обусловлены не только движениями ребер и грудины, но в значительной степени также работой диафрагмы.
- С чем связано усложнение дыхательной системы птиц и млекопитающих?
Сформулируйте вывод: По какому пути шла эволюция дыхательных систем у хордовых животных?
- увеличения площади дыхательной поверхности; совершенствование транспортных систем доставки кислорода; развитие систем, обеспечивающих механизм «вдох – выдох».
Выполнение лабораторной работы в группах, с использованием компьютера и натуральных объектов. (Инструктивная карточка в приложении).
Какую гипотезу (проблему) можно поставить, чтобы провести исследование по данной теме.
Используя данные лабораторной работы и данные ученых сравните:
Собака делает около 40 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 20 лет.
Человек делает около 17 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 70 лет.
Черепаха делает 1 – 3 вдоха в 1 минуту и живёт до 500 лет.
Сделайте выводы.
«Великая тайна дыхания заключается в том, что человек может сознательно управлять своим дыханием, состоянием здоровья через дыхание, продлевать свою жизнь. Контролируйте своё дыхание. Наслаждайтесь здоровой, долгой и счастливой жизнью».
Домашнее задание: Выполнение теста: тема 5. «Эволюция органов дыхания позвоночных животных» на портале Дистанционных образовательных технологий. Готовимся к ГИА по биологии.
Приложение.
Инструктивная карточка
Задание №1. Заполните таблицу:
Типы дыхания | |
Органы дыхания | |
Животные | |
Задание №2. Особенности дыхательных систем хордовых животных
Класс | Органы дыхания |
Ланцетники | |
Хрящевые рыбы Костные рыбы | |
Земноводные | |
Пресмыкающиеся | |
Птицы | |
Млекопитающие |
Выберите из списка и занесите в таблицу цифры:
1.Трахея, бронхи, легкие; 2.жабры; 3.трахея, бронхи, легкие, воздушные мешки; 4.трахея, бронхи, альвеолярные легкие; 5.жаберные щели; 6. влажная кожа, легкие.
Лабораторная работа: «Изучение способов дыхания животных».
Цель работы: (сформулировать самостоятельно)
Оборудование: диск 1C: школа Биология. Животные с видеофрагментами, натуральные объекты.
Ход работы:
Проведите наблюдения за животными: Посмотрите видеофрагмент «Боковая линия тела» (мои материалы). Понаблюдайте за дыхательными движениями рыб.Отметьте, с какой частотой открываются у рыб жаберные крышки; как взаимосвязаны движения жаберных крышек и ротового отверстия.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
а. Посмотрите видеофрагмент «Дыхание лягушки» (мои материалы) б. Понаблюдайте за черепахой.Есть ли видимые дыхательные движения. Отметьте их особенности.
а.__________________________________________________________________________________________________________________________________
б.__________________________________________________________________________________________________________________________________
Вспомните, свои наблюдения за домашними питомцами (птицы, млекопитающие) во время и после интенсивного движения. Отметьте, изменились ли интервал и частота движений, связанных с дыханием; изменился ли характер дыхательных движений.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сделайте вывод по работе.
Какую гипотезу (проблему) можно поставить, чтобы провести исследование по данной теме.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Сравните:
Собака делает около 40 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 20 лет.
Человек делает около 17 вдохов в 1 минуту и живёт в среднем 70 лет.
Черепаха делает 1 – 3 вдоха в 1 минуту и живёт до 500 лет.
