# Транспорт веществ у животных

Биология · 8 класс · Строение и жизнедеятельность организма животного
Источник: https://razlozheno.ru/subject/biologiya/8/transport-veschestv-u-zhivotnyh

Как вещества добираются до каждой клетки тела: что такое кровь, чем отличаются замкнутая и незамкнутая кровеносные системы и как от червя до птицы усложнялись сердце и круги кровообращения.

## Чему научишься

- Объяснить, из чего состоит кровь и какую работу выполняют плазма, эритроциты, лейкоциты и тромбоциты
- Различать замкнутую и незамкнутую кровеносные системы и приводить примеры животных с каждой
- Сравнивать сердце и число кругов кровообращения у рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих

## С чего начать

У амёбы нет ни сердца, ни крови, и она прекрасно живёт. У рыбы сердце из двух камер, у лягушки из трёх, у птицы из четырёх. Зачем животным усложнять «доставку» и что от этого выигрывает организм?

## 1. Зачем нужен транспорт и из чего состоит кровь

*Городская доставка внутри тела*

Каждой клетке тела нужен кислород и питательные вещества, и каждая должна избавляться от углекислого газа и продуктов распада. Крошечная амёба решает это просто: всё рядом, вещества сами расходятся внутри клетки. А если животное большое и клетки лежат глубоко под кожей? Кислород и еда сами туда не дойдут. Нужна **доставка**.

Представь город. Есть склады и заводы (органы, где вещества появляются), есть дома-потребители (клетки), есть **дороги** (сосуды), **грузовики** (кровь) и **насос**, который гонит движение (сердце). Транспортная система животного устроена так же: она везёт кислород и питательные вещества к клеткам и увозит от них углекислый газ и продукты распада.

**Кровеносная система**

**Кровеносная система** — система сосудов, по которым циркулирует кровь; выполняет различные функции в организме, основной из которых является транспорт веществ.

**Кровь**

**Кровь** — разновидность соединительной ткани, состоящая из жидкой части — плазмы и клеток крови.

Кровь удобно представить как реку с плавающими в ней «рабочими». Сама вода реки — это плазма, а «рабочие» — три вида клеток, у каждого своя профессия.

**Плазма**

**Плазма** — жидкая часть крови, на 90% состоящая из воды, содержащая органические и неорганические вещества, а также продукты распада.

**Эритроциты**

**Эритроциты** — клетки крови, содержащие гемоглобин и обеспечивающие транспорт газов.

*Рисунок: Множество овальных клеток с фиолетовыми ядрами на микрофотографии*

*Рисунок: Множество округлых клеток на микрофотографии*

Сравни два снимка: у лягушки клетки овальные и с ядрами, у человека округлые. Работа у них одна — переносить газы.

**Лейкоциты**

**Лейкоциты** — клетки крови, участвующие в защите организма от инфекций.

**Тромбоциты**

**Тромбоциты** — клетки крови, обеспечивающие свёртываемость крови при повреждениях сосудов, сокращая кровопотери.

**Как запомнить тромбоциты**

Аналогия: представь пробоину в водопроводной трубе. Тромбоциты, как аварийная бригада, слетаются к дыре и затыкают её плотной пробкой, чтобы вода не утекала. Зацепка: **Тромбоциты — как ТРОМБ: образуют сгусток и помогают свернуть кровь при повреждении сосудов.** Слышишь «ТРОМ» в начале слова, значит, речь о сгустке, который закрывает рану.

*Рисунок: Тромбоциты образуют пробку, закрывающую повреждённый кровеносный сосуд*

**Проверь себя:** Кто из клеток крови отвечает за газы, кто за защиту от инфекций, а кто за свёртывание?
**Ответ:** Газы переносят эритроциты (в них гемоглобин), от инфекций защищают лейкоциты, свёртываемость обеспечивают тромбоциты.

### Проверь себя

**К какой разновидности тканей относится кровь животных?**
- Основная ткань
- Эпителиальная ткань
- Соединительная ткань — верно
- Мышечная ткань
> Кровь представляет собой жидкую соединительную ткань с большим количеством межклеточного вещества (плазмы).

**Какова доля воды в жидкой части крови — плазме?**
- 99%
- 70%
- 90% — верно
- 50%
> Плазма состоит из воды примерно на 90%, в которой растворены органические и неорганические вещества.

**Какую главную функцию выполняют эритроциты в организме?**
- Транспорт газов благодаря содержанию гемоглобина — верно
- Защита организма от инфекционных микроорганизмов
- Обеспечение свёртываемости крови при травмах
- Перенос крупномолекулярных белков из печени
> Гемоглобин в эритроцитах связывает кислород и углекислый газ для их переноса.

**Какие клетки крови отвечают за защиту организма от инфекций?**
- Миоциты
- Тромбоциты
- Лейкоциты — верно
- Эритроциты
> Лейкоциты участвуют в иммунном ответе и борьбе с чужеродными агентами.

**В чём заключается основное значение тромбоцитов?**
- Поддержание постоянной температуры тела
- Доставка кислорода от лёгких к органам
- Уничтожение бактерий путем фагоцитоза
- Обеспечение свёртываемости крови при повреждении сосудов — верно
> Тромбоциты образуют сгусток при ранении, сокращая кровопотерю.

## 2. Беспозвоночные: от «доставки нет» до замкнутой и незамкнутой систем

*Как кровь то течёт по трубам, то разливается по телу*

Не всем животным нужна сложная сеть. У **одноклеточных, губок, кишечнополостных, плоских и круглых червей** специальной транспортной системы нет. Вещества перемещаются за счёт движения цитоплазмы, диффузии или разветвлённого кишечника (у планарии). Это как маленькая деревня: почта не нужна, всё рядом.

Первая настоящая сеть появляется у **кольчатых червей**. Посмотри на дождевого червя: у него спинной и брюшной сосуды, соединённые кольцевыми сосудами, и сеть капилляров. Сердца как отдельного органа нет, его работу выполняют кольцевые сосуды, их называют «ложные сердца».

**Замкнутая кровеносная система**

**Замкнутая кровеносная система** — кровеносная система, в которой кровь движется только по сосудам, нигде не изливаясь в полость тела.

*Рисунок: Схема спинного и брюшного сосудов червя, соединённых сосудами с подписью «Сердца»*

Аналогия: замкнутая система — это водопровод. Вода течёт только внутри труб и нигде не выливается на пол. Так кровь червя не покидает сосудов.

**Незамкнутая кровеносная система**

**Незамкнутая кровеносная система** — кровеносная система, в которой сосуды открываются в полость тела и кровь, совершая полный оборот, часть пути проходит в этой полости.

**Гемолимфа**

**Гемолимфа** — жидкость, циркулирующая в незамкнутой кровеносной системе моллюсков и членистоногих вместо крови.

Аналогия для незамкнутой системы: труба, которая на каком-то участке заканчивается, и вода растекается по земле, омывая всё вокруг, а потом снова собирается. Такая система у **моллюсков и членистоногих**: у них появляется сердце (у моллюсков из предсердий и желудочка, у членистоногих многокамерное, на спинной стороне). Гемолимфа может содержать гемоцианин с медью.

*Рисунок: Две схемы: рак с сердцем и жаберными сосудами и животное с желудочком, предсердиями и лёгочными сосудами*

У **ланцетника** (бесчерепное хордовое) система снова замкнутая. Сердца нет, вместо него пульсирует брюшной сосуд. Есть брюшная и спинная аорты, капилляры жабр и тканей, вены.

*Рисунок: Схема кровеносной системы с жаберными артериями, спинной и брюшной аортами, венами и капиллярами*

**Замкнутая и незамкнутая кровеносные системы**

| Признак | Замкнутая | Незамкнутая |
| --- | --- | --- |
| Где движется жидкость | Только по сосудам, в полость не изливается | Часть пути в полости тела |
| Что циркулирует | Кровь | Гемолимфа |
| У кого | Кольчатые черви, ланцетник, позвоночные | Моллюски, членистоногие |
| Сердце | У червя нет («ложные сердца»), у ланцетника пульсирует сосуд | Есть: у моллюсков предсердия и желудочек, у членистоногих многокамерное |
| Как определить | Кровь нигде не выходит из сосудов | Сосуды открываются в полость тела |

**Как не перепутать**

Аналогия: замкнутая система — водопровод, незамкнутая — поливалка с разбрызгиванием. Правило самопроверки: спроси себя, выходит ли жидкость из сосудов в полость тела. Нет — замкнутая. Да — незамкнутая; у моллюсков и членистоногих такая жидкость называется гемолимфой.

**Проверь себя:** У дождевого червя есть «ложные сердца». Значит ли это, что у него есть настоящее сердце и незамкнутая система?
**Ответ:** Нет. Сердца как органа у него нет, его роль выполняют кольцевые сосуды. Система замкнутая: кровь движется только по сосудам.

### Проверь себя

**Как происходит перемещение веществ внутри клетки у одноклеточных животных?**
- Пуутём сокращения специальных пульсирующих вакуолей
- Исключительно за счёт внешней диффузии из окружающей среды
- Благодаря постоянному движению цитоплазмы — верно
- По системе микроскопических замкнутых канальцев
> У одноклеточных организмов отсутствие специальных органов компенсируется внутренним током цитоплазмы, переносящим вещества.

**У каких из перечисленных беспозвоночных животных полностью отсутствует специальная транспортная система?**
- Кольчатые черви и моллюски
- Ланцетники и рыбы
- Членистоногие и ракообразные
- Губки, кишечнополостные, плоские и круглые черви — верно
> Эти группы животных имеют небольшие размеры или примитивное строение, что позволяет веществам перемещаться пути диффузии без кровеносной системы.

**Каким образом все клетки тела плоского червя планарии получают питательные вещества при отсутствии кровеносной системы?**
- За счёт работы сильно разветвлённого кишечника, ветви которого отходят ко всем участкам тела — верно
- Через специальную сеть межклеточных капилляров
- Пуутём всасывания растворенных веществ поверхностью кожи из воды
- Благодаря свободной циркуляции жидкости в полости тела
> Разветвления кишечника подходят близко ко всем клеткам, снижая расстояние для диффузии веществ.

**Появление какой ткани в стенках сосудов древних животных обеспечило их способность сокращаться и привело к возникновению кровеносной системы?**
- Соединительной ткани
- Эпителиальной ткани
- Нервной ткани
- Мышечной ткани — верно
> Именно появление мышечных элементов в стенках сосудов позволило им ритмично сокращаться и проталкивать жидкость.

**У представителей какой группы животных в процессе эволюции впервые появляется кровеносная система?**
- Плоские черви
- Кольчатые черви — верно
- Моллюски
- Круглые черви
> Впервые специализированная кровеносная система сформировалась у кольчатых червей.

**Какой признак характеризует замкнутую кровеносную систему?**
- Кровь движется только по сосудам, нигде не изливаясь в полость тела — верно
- В системе полностью отсутствует сердце или пульсирующие сосуды
- Кровь движется исключительно в одном направлении без возврата
- Сосуды открываются в полость тела, где кровь омывает органы
> Замкнутость означает непрерывность сосудистого русла по всему пути циркуляции.

**За счёт чего происходит движение крови по сосудам у дождевого червя?**
- Сокращения крупных кольцевых сосудов — «ложных сердец» — верно
- Перистальтических сокращений стенки брюшного сосуда
- Движения мышц тела при ползании червя
- Сокращения двухкамерного сердца на спинной стороне
> У дождевого червя нет настоящего сердца, его функцию выполняют сокращающиеся кольцевые сосуды в передней части тела.

**В каком направлении течёт кровь по спинному сосуду у дождевого червя?**
- От заднего конца тела к переднему — верно
- От переднего конца тела к заднему
- Направление меняется случайным образом при каждом сокращении
- От спинной аорты непосредственно к внутренним органам
> По спинному сосуду кровь направляется вперёд к кольцевым «сердцам», а по брюшному — назад.

**У каких из перечисленных беспозвоночных животных кровеносная система является незамкнутой?**
- У всех хордовых животных
- У членистоногих и большинства моллюсков — верно
- У плоских червей и кишечнополостных
- У кольчатых червей и ланцетников
> У этих групп животных сосуды обрываются, и гемолимфа изливается в полость тела.

**Чем гемолимфа отличается от крови?**
- Она абсолютно не содержит никаких растворенных веществ
- Она течёт исключительно по изолированным капиллярам
- Она циркулирует в незамкнутой системе и смешивается с полостной жидкостью — верно
- Она состоит только из форменных элементов без жидкой части
> Гемолимфа заполняет полость тела в незамкнутых кровеносных системах.

**Содержание какого металла в составе дыхательного пигмента гемоцианина придаёт гемолимфе некоторых моллюсков и членистоногих голубоватый цвет?**
- Цинк
- Магний
- Железо
- Медь — верно
> Ионы меди в гемоцианине связывают кислород и придают жидкости голубоватый оттенок.

**Какую особенность имеет гемолимфа у большинства насекомых?**
- Она полностью лишена органических соединений
- Она не выполняет функцию переноса кислорода — верно
- Она содержит много гемоглобина и имеет ярко-красный цвет
- Она циркулирует по строго замкнутому руслу сосудов
> Кислород к тканям насекомых доставляется трахеями, поэтому гемолимфа переносит только питательные вещества и продукты распада.

**У какого из перечисленных животных кровеносная система замкнутая, но сердце отсутствует?**
- Окунь
- Речной рак
- Ланцетник — верно
- Виноградная улитка
> У примитивного хордового — ланцетника — кровеносная система замкнутая, а роль сердца выполняет пульсирующий сосуд.

**Какой структурой обеспечивается движение крови по сосудам у ланцетника?**
- Сокращениями спинной аорты
- Двухкамерным мышцевым сердцем
- Пульсирующим брюшным сосудом — верно
- Клапанами в жаберных артериях
> Поскольку сердца у ланцетника нет, роль нагнетательного органа выполняет пульсирующая брюшная аорта.

**Из каких камер состоит сердце у большинства моллюсков?**
- Из четырёх последовательных пульсирующих камер с клапанами
- Из двух желудочков и одного предсердия
- Из желудочка и одного или нескольких предсердий — верно
- Из правого и левого желудочков без предсердий
> Сердце моллюсков имеет типичное строение: один желудочек и одно или несколько предсердий.

## 3. Позвоночные: сердце и круги кровообращения

*Как устроены сердце и круги кровообращения у позвоночных*

У позвоночных доставку берёт на себя мощный насос.

**Сердце**

**Сердце** — полый мышечный орган, способный ритмично сокращаться, обеспечивающий движение крови и состоящий из камер (предсердий и желудочков).

Сосуды — «дороги» трёх видов. Артерии и вены — магистрали, а капилляры — тонкие подъезды к каждому дому.

**Артерии**

**Артерии** — кровеносные сосуды со стенками из нескольких слоёв клеток, по которым кровь движется от сердца.

**Вены**

**Вены** — кровеносные сосуды со стенками из нескольких слоёв клеток, по которым кровь возвращается в сердце.

**Капилляры**

**Капилляры** — мельчайшие кровеносные сосуды с однослойными стенками, через которые проходят кислород, углекислый газ, питательные и другие вещества.

**Как запомнить сосуды**

Аналогия: артерии — шоссе из города, вены — дороги обратно в город, капилляры — узкие дворовые проезды с тонкими «стенками», через которые груз передают прямо в дом. Зацепка: **Вены — Возвращают кровь в сердце** (обе с буквы «В»). А значит артерии — наоборот, от сердца. Тонкий капилляр всего в один слой клеток: поэтому газы и питание проходят сквозь него.

**Артериальная кровь**

**Артериальная кровь** — кровь, обогащённая кислородом и освобождённая от углекислого газа, имеющая ярко-алый цвет.

**Венозная кровь**

**Венозная кровь** — кровь, отдавшая клеткам организма кислород и насыщенная углекислым газом.

**Неправильно:** Артерии — это сосуды с артериальной кровью, а вены — с венозной.
**Правильно:** Артерии и вены различают по направлению: от сердца или к сердцу. Артериальная и венозная кровь — другое понятие: она различается по содержанию кислорода и углекислого газа.

**Малый круг кровообращения (лёгочный)**

**Малый круг кровообращения (лёгочный)** — круг кровообращения, в котором происходит обогащение крови кислородом и освобождение её от углекислого газа.

**Большой круг кровообращения**

**Большой круг кровообращения** — круг кровообращения, по которому кровь доставляет органам кислород и насыщается углекислым газом.

Аналогия: малый круг можно представить как участок пути, где кровь получает кислород и освобождается от углекислого газа, а большой круг — как путь по организму, где кровь доставляет органам кислород и насыщается углекислым газом.

*Рисунок: Пять схем кровообращения с сердцем и сосудами трёх цветов*

**Усложнение сердца и кругов кровообращения у позвоночных**

| Группа | Сердце | Круги кровообращения |
| --- | --- | --- |
| Рыбы | Двухкамерное: предсердие и желудочек | Один |
| Земноводные и пресмыкающиеся | Трёхкамерное: два предсердия и желудочек (у пресмыкающихся с неполной перегородкой) | Два |
| Птицы и млекопитающие | Четырёхкамерное: два предсердия и два желудочка | Два |

**Как запомнить камеры**

Аналогия: сердце как дом, который от рыбы к птице достраивают новыми комнатами и перегородками. Опорные числа: **2 — 3 — 4** камеры (рыбы — земноводные и пресмыкающиеся — птицы и млекопитающие), а кругов кровообращения **1 — 2 — 2**. Правило самопроверки: у рыб круг один, у всех остальных позвоночных из списка два.

**Почему у рыб один круг**

У рыб двухкамерное сердце, и кровь проходит по одному кругу. У земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих кругов уже два: малый (лёгочный) и большой. Усложнение сердца и появление второго круга отражают различия в строении кровеносной системы позвоночных.

**Проверь себя:** Сколько камер в сердце у лягушки и у голубя и сколько у каждого кругов кровообращения?
**Ответ:** У лягушки трёхкамерное сердце (два предсердия и желудочек), у голубя четырёхкамерное (два предсердия и два желудочка). И там, и там два круга.

### Проверь себя

**Чем артерии отличаются от вен по направлению кровотока?**
- По артериям кровь течёт от сердца, а по венам — возвращается к нему — верно
- По артериям течёт только венозная кровь, а по венам — только артериальная
- Артерии переносят кровь к кожи, а вены — к внутренним органам
- По артериям кровь течёт к сердцу, а по венам — от сердца к органам
> Главное анатомическое отличие артерий и вен заключается именно в направлении движения крови относительно сердца.

**Почему обмен газами и веществами между кровью и тканями происходит только в капиллярах?**
- Стенки капилляров однослойные, а у артерий и вен они многослойные — верно
- Капилляры являются единственными сосудами с мышечным слоем
- В артериях и венах давление равен нулю
- В артериях и венах кровь движется слишком быстро и не содержит кислорода
> Тонкие однослойные стенки капилляров позволяют кислороду и веществам легко проникать в ткани.

**Как изменялось число камер сердца у позвоночных животных в ходе эволюции?**
- Оставалось равным двум у всех классов позвоночных
- Уменьшалось от четырёх у рыб до двух у млекопитающих
- Увеличивалось от одной камеры у ланцетника до пяти у млекопитающих
- Увеличивалось от двух у рыб до четырёх у птиц и млекопитающих — верно
> В процессе усложнения сердце развивалось от 2-камерного (рыбы) через 3-камерное (земноводные, пресмыкающиеся) до 4-камерного (птицы, млекопитающие).

**Сколько кругов кровообращения имеют рыбы?**
- Три круга
- Один круг — верно
- Круги кровообращения отсутствуют из-за незамкнутой системы
- Два круга
> Поскольку рыбы дышат жабрами и не имеют лёгких, у них сформирован только один круг кровообращения.

**Какая кровь называется венозной?**
- Кровь, циркулирующая исключительно в сосудах малого круга
- Жидкая плазма, лишенная форменных элементов
- Кровь, отдавшая кислород клеткам и насыщенная углекислым газом — верно
- Кровь, ярко-алого цвета, богатая кислородом
> Венозная кровь беднее кислородом и содержит продукты жизнедеятельности клеток, включая углекислый газ.

**Что происходит с кровью при прохождении по малому (лёгочному) кругу кровообращения?**
- Она фильтруется от продуктов распада в почках
- Она отдаёт кислород клеткам тела и становится венозной
- Она насыщается питательными веществами из кишечника
- Она обогащается кислородом, отдаёт углекислый газ и становится артериальной — верно
> Малый круг служит для газообмена в лёгких, где венозная кровь превращается в артериальную.

**Какую важную роль играет близкое расположение кровеносных сосудов к поверхности кожи у некоторых теплокровных животных в жарком климате?**
- Ускоряет поглощение кислорода непосредственно из атмосферного воздуха
- Предотвращает развитие инфекций при повреждениях кожных покровов
- Позволяет крови охлаждаться и препятствует перегреванию внутренних органов — верно
- Увеличивает скорость движения крови в малом круге кровообращения
> Избыток тепла отдаётся через кожу во внешнюю среду, обеспечивая терморегуляцию.

## Ключевые термины

- **Кровеносная система** — система сосудов, по которым циркулирует кровь; основная функция — транспорт веществ
- **Кровь** — разновидность соединительной ткани из плазмы и клеток крови
- **Плазма** — жидкая часть крови, на 90% состоящая из воды
- **Эритроциты** — клетки крови с гемоглобином, обеспечивающие транспорт газов
- **Лейкоциты** — клетки крови, участвующие в защите от инфекций
- **Тромбоциты** — клетки крови, обеспечивающие свёртываемость крови
- **Замкнутая кровеносная система** — кровь движется только по сосудам, не изливаясь в полость тела
- **Незамкнутая кровеносная система** — сосуды открываются в полость тела, часть пути кровь проходит в ней
- **Сердце** — полый мышечный орган, ритмично сокращающийся и обеспечивающий движение крови
- **Гемолимфа** — жидкость незамкнутой системы моллюсков и членистоногих вместо крови
- **Артерии** — сосуды, по которым кровь движется от сердца
- **Вены** — сосуды, по которым кровь возвращается в сердце
- **Капилляры** — мельчайшие сосуды с однослойными стенками
- **Артериальная кровь** — обогащённая кислородом кровь ярко-алого цвета
- **Венозная кровь** — кровь, отдавшая кислород и насыщенная углекислым газом
- **Малый круг кровообращения (лёгочный)** — круг, где кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислого газа
- **Большой круг кровообращения** — круг, по которому кровь доставляет органам кислород

## Итог

- Транспорт веществ доставляет кислород и питательные вещества к клеткам и уносит углекислый газ и продукты распада.
- Кровь — ткань из плазмы и клеток: эритроциты (газы), лейкоциты (защита), тромбоциты (свёртывание).
- Замкнутая система: кровь только в сосудах (кольчатые черви, ланцетник, позвоночные). Незамкнутая: часть пути в полости тела, гемолимфа (моллюски, членистоногие).
- Артерии несут кровь от сердца, вены к сердцу, а обмен идёт через капилляры.
- Рыбы: 2 камеры и 1 круг; земноводные и пресмыкающиеся: 3 камеры и 2 круга; птицы и млекопитающие: 4 камеры и 2 круга.

## Шпаргалка

### Замкнутая и незамкнутая системы

| Признак | Замкнутая | Незамкнутая |
| --- | --- | --- |
| Где движется жидкость | Только по сосудам | Часть пути в полости тела |
| Что циркулирует | Кровь | Гемолимфа |
| У кого | Черви, ланцетник, позвоночные | Моллюски, членистоногие |

### Сердце позвоночных

| Группа | Камеры | Круги |
| --- | --- | --- |
| Рыбы | 2 | 1 |
| Земноводные и пресмыкающиеся | 3 | 2 |
| Птицы и млекопитающие | 4 | 2 |

### Клетки крови

- **Эритроциты** — гемоглобин, транспорт газов
- **Лейкоциты** — защита от инфекций
- **Тромбоциты** — свёртывание, меньше кровопотери

### Сосуды

- **Артерии** — кровь от сердца
- **Вены** — кровь возвращается в сердце
- **Капилляры** — однослойные стенки, обмен веществ

### Круги кровообращения

- **Малый (лёгочный)** — обогащение кислородом, освобождение от углекислого газа
- **Большой** — доставка кислорода органам, насыщение углекислым газом

## Любопытное

- У некоторых моллюсков и членистоногих гемолимфа содержит гемоцианин с медью.
- У ланцетника нет сердца: пульсирует брюшной сосуд.
- У дождевого червя «ложные сердца» — это кольцевые сосуды, настоящего сердца нет.