Группа тканей | Виды тканей | Строение ткани | Местонахождение | Функции |
Эпителиальная | Плоский | Поверхность клеток гладкая. Клетки плотно примыкают друг к другу | Поверхность кожи, ротовая полость, пищевод, альвеолы, капсулы нефронов | Покровная, защитная, выделительная (газообмен, выделение мочи) |
Железистый | Железистые клетки вырабатывают секрет | Железы кожи, желудок, кишечник, железы внутренней секреции, слюнные железы | Выделительная (выделение пота, слез), секреторная (образование слюны, желудочного и кишечного сока, гормонов) | |
Мерцательный (реснитчатый) | Состоит из клеток с многочисленными волосками (реснички) | Дыхательные пути | Защитная (реснички задерживают и удаляют частицы пыли) | |
Соединительная | Плотная волокнистая | Группы волокнистых, плотно лежащих клеток без межклеточного вещества | Собственно кожа, сухожилия, связки, оболочки кровеносных сосудов, роговица глаза | Покровная, защитная, двигательная |
Рыхлая волокнистая | Рыхло расположенные волокнистые клетки, переплетающиеся между собой. Межклеточное вещество бесструктурное | Подкожная жировая клетчатка, околосердечная сумка, проводящие пути нервной системы | Соединяет кожу с мышцами, поддерживает органы в организме, заполняет промежутки между органами. Осуществляет терморегуляцию тела | |
Хрящевая | Живые круглые или овальные клетки, лежащие в капсулах, межклеточное вещество плотное, упругое, прозрачное | Межпозвоночные диски, хрящи гортани, трахей, ушная раковина, поверхность суставов | Сглаживание трущихся поверхностей костей. Защита от деформации дыхательных путей, ушных раковин | |
Костная | Живые клетки с длинными отростками, соединенные между собой, межклеточное вещество – неорганические соли и белок оссеин | Кости скелета | Опорная, двигательная, защитная | |
Кровь и лимфа | Жидкая соединительная ткань, состоит из форменных элементов (клеток) и плазмы (жидкость с растворенными в ней органическими и минеральными веществами – сыворотка и белок фибриноген) | Кровеносная система всего организма | Разносит О2 и питательные вещества по всему организму. Собирает СО2 и продукты диссимиляции. Обеспечивает постоянство внутренней среды, химический и газовый состав организма. Защитная (иммунитет). Регуляторная (гуморальная) | |
Мышечная | Поперечно–полосатая | Многоядерные клетки цилиндрической формы до 10 см длины, исчерченные поперечными полосами | Скелетные мышцы, сердечная мышца | Произвольные движения тела и его частей, мимика лица, речь. Непроизвольные сокращения (автоматия) сердечной мышцы для проталкивания крови через камеры сердца. Имеет свойства возбудимости и сократимости |
Гладкая | Одноядерные клетки до 0,5 мм длины с заостренными концами | Стенки пищеварительного тракта, кровеносных и лимфатических сосудов, мышцы кожи | Непроизвольные сокращения стенок внутренних полых органов. Поднятие волос на коже | |
Нервная | Нервные клетки (нейроны) | Тела нервных клеток, разнообразные по форме и величине, до 0,1 мм в диаметре | Образуют серое вещество головного и спинного мозга | Высшая нервная деятельность. Связь организма с внешней средой. Центры условных и безусловных рефлексов. Нервная ткань обладает свойствами возбудимости и проводимости |
Короткие отростки нейронов – древовидноветвящиеся дендриты | Соединяются с отростками соседних клеток | Передают возбуждение одного нейрона на другой, устанавливая связь между всеми органами тела | ||
Нервные волокна – аксоны (нейриты) – длинные выросты нейронов до 1,5 м длины. В органах заканчиваются ветвистыми нервными окончаниями | Нервы периферической нервной системы, которые иннервируют все органы тела | Проводящие пути нервной системы. Передают возбуждение от нервной клетки к периферии по центробежным нейронам; от рецепторов (иннервируемых органов) – к нервной клетке по центростремительным нейронам. Вставочные нейроны передают возбуждение с центростремительных (чувствительных) нейронов на центробежные (двигательные) | ||
Нейроглия | Рядом с нейронами | Питают, выполняют опорную функцию |
Тип тканей и месторасположение | Строение и жизнедеятельность клеток | Функции |
Образовательная Верхушка корня и конус нарастания стебля, в почке, камбий | — клетки круглые, мелкие; оболочки тонкие — крупные ядра, нет хлоропластов, вакуолей или они мелкие; — постоянное деление | рост органов и образование других тканей |
Основная: — запасающая — всасывающая — фотосинтезирующая. Мякоть листа, плодов. Середина корня, стебля Мягкие части цветка Главная масса коры | — Клетки округлые, крупные и средние с тонкими оболочками — клетки вытянутые тонкостенные, — содержат хлоропласты; — ядро у стенки, крупные вакуоли, много хлоропластов; — хорошо развито межклеточное вещество; — образуются органические вещества из неорганических — превращение и накопление веществ. | — запас питательных веществ (крахмал, белки, сахар) — поглощение воды с минеральными веществами — фотосинтез |
Механическая: Жилки листа Волокна стебля Косточка абрикоса Скорлупа грецкого ореха | — мёртвые и живые клетки вытянутые, их оболочка утолщена, одревесневела; — цитоплазма часто отсутствует | опора, упругость, эластичность |
Покровная: Кожица (с устьицами) листа, пробка (с чечевичками) дерева кора | — мелкие и средние живые клетки с тонкими оболочками, плотно прилегают друг к другу; — мёртвые клетки, оболочка одревесневает, оболочки толстые | защита связь с внешней средой (газообмен) |
Проводящая Жилки листа, в корне, стебле | — сосуды – мёртвые вытянутые клетки с разрушенными поперечными оболочками — ситовидные трубки – живые клетки без ядра, вакуолей и пластид, между ними есть отверстия | передвижение воды и минеральных веществ по древесине снизу вверх передвижение органических веществ по коре от листьев вниз |
Урок по теме «Ткани растений», 6-й класс
Цели урока:
- Изучить особенности строения тканей растительных организмов.
- Раскрыть взаимосвязь строения растительной ткани от выполняемой функции.
- Продолжить формировать умение работать с микроскопами и микропрепаратами, сравнивать, анализировать, обобщать, работать с рисунками как источниками информации.
Оборудование:
- микроскопы,
- микропрепараты,
- таблицы,
- рисунки учебника по данной теме.
Методы обучения: частично – поисковый, проблемный.
Основные понятия и термины урока:
Ткань, её виды (образовательная, основная, покровная, механическая, проводящая). Жилки. Проводящий пучок.
Ход урока
1.Создание проблемной ситуации:
Так как учащиеся шестого класса не обладают достаточным уровнем развития для самостоятельного формулирования проблемной ситуации, то ситуация возникает в ходе предварительной беседы. Для этого доска разделяется на две части и в каждой прописывается, что учащиеся знают, а что не знают по данной теме.
Знаем: | Не знаем: |
Определение ткани. Основные места расположения тканей. (частично) |
Виды тканей растений. Как строение ткани связано с выполняемой функцией. |
2.В ходе беседы с учащимися решается проблема, как строение ткани связано с выполняемой функцией. Для этого с помощью таблиц, рассматривания микропрепаратов и живых объектов (побеги растений, листья, комнатные растения) заполняется следующая таблица: [ Игошин Г.П. “Уроки биологии в шестом классе” ]
Тип тканей | Где расположена | Форма и размеры клеток | Внутреннее строение | Особенности жизнедеятельности | Функции |
образовательная | Верхушка корня, стебля. | ||||
основная | Мякоть листа Мякоть плодов Середина корня, стебля Мягкие части цветка Главная масса коры |
||||
Механическая | Жилки листа Волокна стебля Косточка абрикоса Скорлупа грецкого ореха |
||||
Покровная | Кожица листа, кора дерева. | ||||
Проводящая | Жилки листа, в корне, стебле |
3. Так как у учащихся шестого класса заполнение таблицы может вызвать затруднения, учитель должен в ходе беседы с ребятами не только направлять их деятельность, но и поощрять правильные ответы и акцентировать их внимание именно на взаимосвязи строения и функции.
4. Учащиеся, заполнив таблицу, делают вывод, что строение ткани зависит от выполняемой данной тканью функции.
3. Рефлексия: учащиеся проговаривают, что им понравилось в уроке, что вызвало сложности. Как они себя чувствовали на уроке.
4. Домашнее задание: прочитать текст учебника: “Строение тканей растительного организма”
Таблица в готовом виде:
Тип тканей | Где расположена | Форма и размеры клеток | Внутреннее строение | Особенности жизнедеятельности | Функции |
образовательная | Верхушка корня, стебля. | Округлые, мелкие. | Крупные ядра, нет вакуолей. | Постоянное деление. | Рост корня и стебля. |
основная | Мякоть листа, плодов. Середина корня, стебля Мягкие части цветка Главная масса коры |
Округлые, крупные и средние |
Хлоропласты. Ядро у стенки, крупные вакуоли. |
Образуются органические вещества из
неорганических Превращение и накопление веществ. |
Фотосинтез Запас питательных веществ |
Механическая | Жилки листа Волокна стебля Косточка абрикоса Скорлупа грецкого ореха |
вытянутые | Оболочка утолщена, одревесневела, цитоплазма часто отсутствует | Мёртвые клетки | Опора, Защита. |
Покровная | Кожица листа, кора дерева. | Мелкие и средние | Плотно прилегают друг к другу | Мёртвые и живые клетки. Оболочка одревесневает | Защита. Связь с внешней средой |
Проводящая | Жилки листа, в корне, стебле | вытянутые | Остались оболочки клеток, между ними есть отверстия | Сосуды – мёртвые клетки Ситовидные трубки — живые |
Передвиже- ние веществ |
Список литературы:
1. Игошин Г.П. “Уроки биологии в шестом классе” Ярославль. Академия развития. 2002г.
Ткани растений и их функции, таблица, классификация, образовательная, проводящая, основная, выделительная, покровная, столбчатая ткань листа, в каких растениях отсутствуют ткани
У каждого органа растения имеется клеточное строение. Клетки растений могут отличаться друг от друга, но существуют и такие специальные группировки клеток, которые называют тканями. Они имеют схожее строение и выполняют одинаковые роли в организме.
Ткани растений и их функции в таблице – это удобный способ понять и запомнить, какие бывают виды, и какие работы они выполняют. Ткани бывают простыми, которые состоят из клеток с одинаковыми функциями и формами. А бывают сложными, которые имеют в своем строении клетки разной формы и размера.
В биологии известно несколько типов растительных тканей: покровные, механические, проводящие, основные и образовательные. Все они в свою очередь делятся на еще несколько подвидов по различным свойствам. При этом ботаники отмечают, что только образовательная способна к делению.
Таблица «Растительные ткани, классификация и функции»
Рубрика вопросов и ответов
Какая ткань обеспечивает рост растений?
Образовательная ткань – это постоянно делящееся образование, которое отвечает за рост растений.
Оно делится на верхушечную ткань, выполняющую функцию роста организма в длину, и на боковую, благодаря которой растение растет в ширину.
Каковы особенности строения образовательной ткани растительных организмов?
Эта ткань небольших размеров с вязкой цитоплазмой.
Она состоит из тонкой пленки и большого ядра, которое находится в самом центре клетки. В ней не встречаются хлоропласты и крупная вакуоль.
У каких растений впервые появились ткани?
Считается, что впервые они появились у мхов. Это было связано с тем, что растения начали выходить на сушу, где была более сложная среда обитания.
Из-за воздействия многих внешних факторов им пришлось создать для себя более прочную защитную оболочку.
В каких растениях отсутствуют ткани?
Они могут отсутствовать у водорослей и некоторых покрытосемянных.
Ткани – имеют важное значение в жизнедеятельности любых организмов, поэтому ни одно растение не может без них обойтись.
строение и функции / Справочник :: Бингоскул
Строение и функции
Клеточные элементы мышечной ткани вытянуты в длину, за что получили название «волокна». Цитоплазма клеток содержит тонкие белковые нити миофибриллы, которые могут удлиняться и укорачиваться (табл. 1). Специальные органеллы, выработка энергии митохондриями обеспечивают сокращение и растяжение волокон.
Таблица 1.
Строение и функции мышечной ткани
Виды мышечной ткани | Строение | Функции | Расположение в организме |
Поперечно-полосатая | Состоит из длинных и толстых волокон (рис. 1). Они образованы путем слияния отдельных клеток. Ядер много. Полосатая исчерченность вызвана чередованием светлых и темных дисков. Волокна объединяются в пучки. | Произвольные движения тела, дыхание, мимика лица и ряд других действий. | Основа скелетных мышц, языка, глотки, начальной части пищевода. |
Гладкая | Отдельные веретеновидные клетки имеют небольшие размеры, объединены в пучки (по 5–10 шт.). В каждой клетке одно ядро (рис. 1). Тонкие миофибриллы протянулись между концами клетки. Ткань лишена поперечной полосатости. | Непроизвольные сокращения стенок внутренних органов с под влиянием нервных импульсов. | Мышечные слои кожи и внутренних органов (пищеварительной системы, мочевого пузыря, кровеносных и лимфатических сосудов, матки). |
Поперечно-полосатая сердечная | Клетки удлиненные, разветвленной формы, с небольшим количеством ядер, образуют единую сеть (рис. 1). Поперечная полосатость возникает за счет блестящих полосок на соединениях между клетками. | «Двигатель» кровообращения. Непроизвольные сокращения сердечной мышцы могут происходить под управлением вегетативного отдела нервной системы. | Основная масса сердца. |
Рис. 1. Строение и месторасположение мышечных тканей
Мышечные ткани обеспечивает передвижение организма в пространстве. Сокращения мышц необходимы для изменения положения отдельных частей тела. Мышцы, помимо двигательной, выполняют защитную и теплообменную функции.
Особенности строения гладкой мышечной ткани человека: свойства, какие клетки, волокна образуют?
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Все виды мышечных тканей отличаются пор структуре и происхождению, но одинаково хорошо сокращаются. В их составе имеют миоциты — это клетки, которые принимают импульсы и отвечают сокращением. Особенности строения гладкой мышечной ткани человека заключаются в наличии мелких веретеновидных клеток.
Все мышцы человеческого организма представлены всего 3 видами:
- Гладкие
- Поперечно-полосатые скелетные
- Поперечно-полосатые сердечные
Вот какие клетки, волокна образуют гладкую мускулатуру:
- Строение этого вида мускул состоит из гладкого миоцита.
- В составе таких клеток есть ядро и тончайшие мио-фибриллы.
- Цитолемма гладких мускул образует множественные впячивания в виде мелких пузырьков — кавеолы.
- Клеточки гладких мускулов соединены в пучки из 10-12 штук.
- Такая особенность получается благодаря иннервации гладких мышц и это помогает лучше и быстрее проходить импульсу по всей группе клеток.
Свойства и функциональность гладких мускул заключаются в следующем:
- Возбудимость, сократимость, эластичность. Сокращение регулируется при помощи нервной системы.
- Выполнение стабильного давления в органах с полой структурой.
- Регулирование показателей уровня давления крови.
- Перистальтика органов пищеварения и беспрепятственное передвижение по ним содержимого.
- Опорожнение мочевого пузыря.
Многие органы в нашем организме не смогли бы функционировать, если они бы не состояли из гладкой мышечной ткани.
Свойства
Мышечное волокно растягивается, но в состоянии покоя возвращается к своим первоначальным размерам. Это свойство — результат взаимодействия белковых нитей миофибрилл в цитоплазме клеток. Каждая миофибрилла состоит из протофибрилл: тонких, образованных актином, и более толстых — из миозина.
Свойства мышечной ткани:
- электрическая возбудимость;
- сократимость;
- проводимость;
- растяжимость;
- эластичность.
Мышечная ткань способна к произвольным или непроизвольным сокращениям в ответ на нервные импульсы. Происходит взаимодействие фибриллярных белков — актина и миозина. В этом процессе обязательно участвуют неорганические ионы кальция. При сокращении тонкие нити актина скользят по толстым протофибриллам миозина.
Отличия гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани: сравнение
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Из вышесказанного можно понять в чем заключается отличие этих двух видов тканей. Вот сравнение гладкой и поперечно-полосатой мышечной ткани человека:
- Поперечно-полосатая мышечная ткань является основой скелетных мышц, сердечной мышцы, опорно-двигательного аппарата. При возбудимости имеет свойство быстрого колебания. Иннервируется соматической нервной системой.
- Гладкая мышечная ткань преобладает во внутренних органах: желудочно–кишечного тракта, матке, в мочевыводящих путях. Имеет свойство медленного изменения мембранного потенциала. Иннервируется автономной нервной системой. Обладает чувствительностью к биоактивным веществам, возможность к пластическому тонусу, регенерацией к восстановлению.
Можно сделать следующие выводы:
- Отличия. Гладкие мышцы — одноядерные, сокращаются медленно, непроизвольно и мало утомляются, поперечно-полосатые – многоядерные, сокращаются быстро, произвольно и быстро утомляются.
- Сходство. Наличие нервов и сосудов, присутствует в обеих мышцах оболочка из соединительных тканей и пучки мышечных волокон.
Ниже вы найдете еще немного важной информации об этих группах мышц, которая пригодится вам при подготовке к экзаменам. Читайте далее.
Гладкая мышечная ткань
Медленные и продолжительные сокращения мышц контролирует вегетативная нервная система. Задача таких движений — сохранить или изменить объем полых органов против сил растяжения. Гладкие мышцы сокращаются и растягиваются больше, чем другие типы мышечной ткани. Сокращение длится намного дольше, что связано со скоростью прохождения ионов кальция, регулирующих процесс.
Свойства гладких мышц:
- сокращаются в 10–20 раз медленнее, чем скелетные;
- способны к длительным сокращениям;
- не затрачивают много энергии;
- медленнее наступает утомление.
Сокращения гладкой мышечной ткани происходят непроизвольно, то есть независимо от воли человека. Сигнал нервной системы проходит через всю массу клеток, что объясняется особенностями иннервации гладкой мускулатуры.
Какие типы мышечной ткани встречаются в организме человека?
Типы мышечной ткани
В нашем организме встречаются следующие типы мышечных тканей:
- Гладкая
- Скелетная
- Сердечная
Гладкая мышечная ткань есть в составе кожи, стенках наших органов и сосудов, по которым течет кровь. Ее сократительная способность выполняется непроизвольно и достаточно медленно. В отличие от иных, данный вид мышц потребляет малое количество энергии и довольно долго не утомляется.
Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань есть в строении пищевода, в глоточной структуре и в скелете. Контролирование производится человеческим мозгом. У этих мышц высокая сократительная скорость. Данный вид ткани требует много энергии и длительное время на отдых.
Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань является составной частью сердца, осуществляет насосную функцию с помощью клеточных контактов, которые мгновенно передают друг другу импульс, от чего сокращение происходит синхронно. Управляется непроизвольно, способна к автоматизму.
Поперечнополосатая ткань
Клетки имеют толщину от 10 до 100 мкм, длину от 10 до 40 см. Цитоплазма содержит большое количество ядер и миофибрилл, занимающих центральное положение (рис. 2). В зрелых клетках насчитывается сотни миофибрилл, более 100 ядер. Актиновые и миозиновые нити внутри миофибрилл сцеплены друг с другом (рис. 3). Способность к быстрому сокращению у этой ткани выше, чем у других.
Рис. 3. Строение скелетной мышцы
Мышечные волокна покрыты оболочкой — сарколеммой. Есть чередующиеся пластинки белков разной плотности, обладающие неодинаковыми коэффициентами преломления света. В оптический микроскоп такие мышцы кажутся исчерченными поперек. Сократительные элементы объединены в мышечные пучки, покрытые соединительнотканной оболочкой. Скелетные мышцы хорошо снабжены кровеносными сосудами и нервами.
Какие органы человека образованы гладкой и поперечно-полосатой мышечной тканью?
Гладкая и поперечно-полосатая мышечная ткань человека
Главная функция любой мышечной ткани — это способность к изменению формы, длины волокон, то есть к сокращению при возбуждении. Какие органы образованы гладкой и поперечно-полосатой мышечной тканью? Вот ответ:
В большинстве внутренних органов в составе имеется гладкомышечная ткань:
- Мочевой пузырь
- Желудок, кишечник
- Сосудистые стенки
- Матке и других внутренних органах
Длина гладких мышц достигает 500 микрон и содержит одно ядро – миоциты веретеновидной формы. Она непроизвольна и малоподвижна, медленно сжимается и расслабляется.
Поперечно – полосатая мышечная ткань является частью:
- Сердечно-сосудистой мышцы
- Глоточного отдела
- Пищеводного отдела
- Языка
- Глазных мышц
Это основа скелетных мускул, так как подобная мышечная ткань представляет собой многоядерную структуру. К примеру, сердечная мышца состоит из 1-2-х ядер, скелетная содержат до 100 ядер. Она обладает повышенной скоростью при сжимании и расслаблении. Волокнистые нити скелетных мышц в длину большие — до двенадцати сантиметров.
Поперечнополосатая сердечная ткань
Особые свойства сердечной мышцы обусловлены строением волокон. Клетки длиной до 100 мкм встречаются только в сердце, не сливаются, как в поперечнополосатой мышечной ткани (рис. 2). Расположение актина и миозина, диски в мышце сердца такие же, как в волокнах скелетной мышечной ткани. Отличительная особенность — наличие глянцевых полосок в местах соединения клеток. Благодаря соединению волокон в единую сеть, возбуждение на одном участке быстро охватывает мышечную массу, участвующую в сокращении.
Мышечная ткань сердца способна к автоматической работе. Между сокращениями наступает рефракторный период, когда мышца находится в покое. При сокращении происходит уменьшении просвета полостей сердца — предсердий и желудочков.
Сердечная поперечнополосатая ткань сокращается в 10–15 раз дольше, чем скелетные мышцы. В нормальных условиях у человека сокращение и расслабление происходит 70–80 раз в минуту. Сокращение вызывают электрические импульсы, возникающие в самом сердце. Этот процесс связан носителем энергии — аденозинтрифосфатом (АТФ).
Полностью автономная работа, непрерывная ритмическая активность — физиологические отличия сердечной мышцы от скелетных. Нервные импульсы вегетативной нервной системы, иннервирующей сердце, не требуются для бесперебойной работы органа.
Строение миокарда
Мышца миокарда имеет поперечные полосы и представляет собой сплошное прочное соединение особенных клеток, которых именуют кардиомициты. Именно из них и состоит почти весь миокард. Поэтому ткань сердца отличается от других мышц, имеющихся в теле. Клетки миокарда содержат особые ядра, имеющие форму эллипса. Они являются очень подвижными и готовыми приспосабливаться к различным функциям. Благодаря этому сокращение происходит без особого труда, и ядра способны возвращаться в свою форму сразу после того, как она была нарушена. Поэтому ткань не изнашивается, может «работать» и находиться в движении постоянно без нужды восстановления или отдыха. Строение миокарда дает возможность сердцу работать бесперебойно круглые сутки множество лет. Это говорит о том, насколько важен миокард и его здоровье для человека.
Эти же ядра клеток вмещают в себя хромосомы, которые позволяют ткани быть выносливой в любых обстоятельствах, даже при сильных внезапных нагрузках. Сердце — один из самых выносливых органов, если сравнивать их работоспособность и возможность постоянно находиться в беспрерывном движении.
Строение ткани миокарда представляет собой большой интерес, так как оно не похоже ни на какие другие соединения, имеющиеся в организме. Клетки очень плотно прилегают друг ко другу, благодаря специальным маленьким отросточкам, которыми они прикрепляются, образуя сплошную прочную ткань. Эти соединения еще называют вставочными дисками. Но также эти клетки имеют и немало щелей, так как это нужно для здоровой работы органа. Щели позволяют передавать импульсы, которые проходят по всей мышце. Импульс создает возбуждение ткани, после чего она сокращается. И этот процесс является постоянным и непрекращающимся. Особенность мышечной ткани миокарда в том, что именно она создает сокращения и расслабления, что происходит автоматически, как заведенный мотор машины. Четкие ритмические биения сердца свидетельствуют о том, что сердечная мышца и миокард находятся в здоровом состоянии. Как только начинаются сбои, увеличиваются сокращения или появляются боли в области сердца — это может говорить о том, что состояние миокарда не в лучшей форме, и эта часть органа требует немедленного терапевтического вмешательства.
Ответ § 10. Ткани — Рабочая тетрадь по биологии 5 класс Пасечник В.В.
36) Закончите определение.
Ответ:
Тканью называют – совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняемые функции.
37) Заполните схему.
-
Ответ:
38) Заполните таблицу.
Ответ:
Название ткани |
Выполняемая функция |
Особенности строения клеток |
Основная |
Синтез Запас различных веществ |
Живые клетки |
Покровная |
Защитная |
Живые или мертвые клетки с утолщенными оболочками |
Механическая |
Опорная |
Утолщенные, одревесневшие оболочки |
Проводящая |
Транспорт органических и минеральных веществ |
Живые или мертвые клетки в виде трубок |
Образовательная |
Образование новых клеток Рост растения |
Крупное ядро Тонкая оболочка Небольшие размеры |
39) Решите кроссворд № 2.
-
Ответ:
По горизонтали:
- Пластиды, содержащие хлорофилл.
- Структура растительной клетки, отделяющая ее от окружающей среды.
- Часть микроскопа.
- Мелкие тельца, находящиеся в цитоплазме клетки.
- Группа клеток, сходных по строению и выполняющих одинаковые функции
- Межклеточные пространства.
- Бесцветное вязкое вещество, находящееся внутри клетки.
- Основная составная единица всех живых организмов.
По вертикали:
- Плотное тельце в цитоплазме клетки.
- Полость, заполненная клеточным соком.
- Тельца в ядре клетки, передающие наследственные признаки.
- Зрительная трубка микроскопа.
- Образование внутри ядра.
- Простейший увеличительный прибор.
- Подставка, к которой крепятся части микроскопа.
- Увеличительный прибор.
Тренировочные задания
ЗАДАНИЯ ЧАСТИ А
Выберите один правильный ответ из четырех предложенных.
А1) Хлоропласты имеют окраску
-
Ответ:
1) Желтую
2) Зеленую
3) Красную
4) Бесцветную
А2) Увеличение изображения, обеспечиваемое световым микроскопом, соответствует
-
Ответ:
1) Сумме увеличений объектива и окуляра
2) Увеличение, которое обеспечивается окуляром
3) Произведению увеличений объектива и окуляра
4) Увеличение, которое обеспечивается объективом
А3) В растительной клетке пластиды находятся в
А4) В растительной клетке вакуоли находятся в
А5) В растительной клетке хромосомы находятся в
А6) Хромосомы
-
Ответ:
1) Переносят питательные вещества в клетке
2) Накапливают питательные вещества
3) Образуют органические вещества
4) Передают наследственные признаки
А7) Ткань – это
-
Ответ:
1) Группа клеток, расположенных рядом в теле растений
2) совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и выполняющих определенные функции
3) все клетки, образующие данный орган растений
4) Вещество, выделяемое клетками для защиты растений
ЗАДАНИЯ ЧАСТИ В
Выберите три правильных ответа из шести предложенных.
В1) Пластиды могут быть
-
Ответ:
1) синими
2) белыми
3) черными
4) зелеными
5) бесцветными
6) красными, желтыми или оранжевыми
В2) К растительным тканям, в состав которых входят только живые клетки, относятся
Установите правильную последовательность биологических процессов, явлений, практических действий.
В3) Укажите последовательность процессов, происходящих в клетке при ее делении.
-
Ответ:
А) Удвоение хромосом
Б) Деление клетки на две дочерние
В) Ядерная оболочка разрушается, хромосомы располагаются в экваториальной плоскости клетки
Г) Хромосомы расходятся к полюсам клетки
Д) Оформляются два ядра
Анатомия лёгких, строение, функции на ONKO.LV
Лёгкие – это мягкий, губчатый, конусообразный парный орган. Лёгкие обеспечивают дыхание — обмен углекислого газа и кислорода. Так как лёгкие являются внутренней средой организма, которая постоянно соприкасается с внешней средой, они имеют хорошо приспособленное и специализированное строение не только для газообмена, но и для защиты – в дыхательных путях задерживаются и выводятся наружу различные вдыхаемые инфекционные возбудители, пыль и дым. Правое лёгкое образуют три доли, а левое — две. Воздух в лёгкие попадает через носовую полость, горло, гортань и трахею. Трахея разделяется на два главных бронха – правый и левый. Главные бронхи разделяются на более мелкие и образуют бронхиальное дерево. Каждая веточка этого дерева отвечает за небольшую ограниченную часть лёгкого – сегмент. Более мелкие веточки бронхов, которые называются бронхиолами, переходят в альвеолы, в которых происходит обмен кислорода и углекислого газа. В лёгких нет мышц, поэтому они не могут расправляться и сокращаться самостоятельно, но их структура позволяет следовать дыхательным движениям, которые совершают межрёберные мышцы и диафрагма.
Чтобы облегчить движения лёгких, их окружает плевра – оболочка, которая состоит из двух листков – висцеральной и париетальной плевры.
Париетальная плевра присоединяется к стенке грудной клетки. Висцеральная плевра присоединяется к наружней поверхности каждого лёгкого. Между двумя плевральными листками образуется небольшое пространство, которое называется плевральной полостью. В плевральной полости находится небольшое количество водянистой жидкости, которая называется плевральной жидкостью. Она предотвращает трение и держит вместе плевральные поверхности во время вдоха и выдоха.
Строение клеток глубоких дыхательных путей достаточно специализировано и хорошо приспособлено для дыхания. Все дыхательные пути выстланы эпителием, который является специально приспособленными клетками, чтобы выполнять много важных функций:
- защитную;
- секрецию слизи;
- выведение раздражающих веществ;
- начало иммунных реакций.
Вид эпителия отличается в разных частях дыхательных путей. Большую часть слизистой дыхательных путей образует реснитчатый эпителий. Эти клетки – расположены вертикально в один слой с ресничками, направленными в сторону дыхательных путей. Реснички всегда движутся в направлении наружу. Слизистую более мелких дыхательных путей образует эпителий без ресничек.
В эпителии дыхательных путей находятся железы – бокаловидные клетки. Это специализированные клетки, которые производят и выделяют слизь. Слизь, продуцируемая этими клетками необходима, чтобы увлажнять поверхность эпителия и механически защищать слизистую.
Слизь является липкой, поэтому к ней прилипают вдыхаемые микроскопические инородные тела, и потом они выводятся наружу при помощи реснитчатого эпителия.
Значение свойств материала в конструкции натяжных тканевых конструкций
В результатах конической формы преобладает тот факт, что истинное минимальное обнаружение формы поверхности в сочетании с
предотвращением образования скоплений на углах дает ограниченный диапазон форм, которые могут быть достигнуто. В этом диапазоне конструкции
работают эффективно и демонстрируют лишь умеренную зависимость от свойств материала, повышенную жесткость
, приводящую к повышенным уровням напряжений.Границы допустимых конических форм могут быть расширены за счет
коэффициентов асимметричного предварительного напряжения и даже включения радиальных ремней и тросов, так что
может быть достигнута практически любая форма, но с уменьшающейся эффективностью по мере того, как форма уходит от идеальной ‘мыла film ‘минимальная поверхность
, первоначально описанная Фреем Отто [4].
5. Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить следующие компании и организации за их постоянную поддержку исследований мембранных структур
в Университете Ньюкасла: Architen-Landrell Associates (www.architen.com),
Buro Happold (www.burohappold.com), Serge-Ferrari (www.sergeferrari.com), Tensys (www.tensys.com)
и Совет по исследованиям инженерных и физических наук Великобритании (www. epsrc.ac.uk). Мы также хотели бы поблагодарить
следующих студентов проекта, которые внесли свой вклад в эту работу: Томаса Пикеринга, Кристофера Илиффа,
Кэролайн Паттерсон, Стюарта Роусона и Ньютона Хоува.
6. Список литературы
[1] Бергер Х. Форма и функция натяжных конструкций капитальных зданий.Инженерные сооружения. 1999; 21: 669-
79.
[2] Bridgens BN, Gosling PD, Birchall MJS. Натяжные тканевые конструкции: концепции, практика и разработки.
инженер-строитель: журнал Института инженеров-строителей. 2004; 82: 21-7.
[3] Блетцингер К. У., Рамм Э. Оптимизация конструкции и поиск формы легких конструкций. Компьютеры и
Конструкции. 2001; 79: 2053-62.
[4] Отто Ф.Пневматические конструкции. Натяжные конструкции. Кембридж, Массачусетс: M.I.T. Нажимать; 1967.
[5] Шеффер Р.Э. Структуры ASoCETCoTF. Натяжные тканевые конструкции: практическое введение: Публикации ASCE;
1996.
[6] Huntington CG. Конструкции с использованием неизогнутых или минимально изогнутых натянутых тканевых мембран. 2008 Структуры
Конгресс — Пересечение границ. Ванкувер, Канада: Американское общество инженеров-строителей; 2008.
[7] Бридженс Б.Н., Гослинг П.Д., Бирчалл, MJS.Поведение мембранного материала: концепции, практика и разработки.
инженер-строитель: журнал Института инженеров-строителей. 2004; 82: 28-33.
[8] Гослинг П.Д., Бридженс Б.Н. Тестирование материалов Вычислительная механика Новая философия для архитектурных
Ткани. Международный журнал космических структур. 2008; 23: 215-32.
[9] MSAJ. MSAJ / M-02-1995. Метод испытания упругих постоянных мембранных материалов. Мембранные конструкции
Японская ассоциация; 1995 г.
[10] ASCE / SEI. 55-10: Растяжимые мембранные конструкции. 2010.
[11] Бридженс Б.Н., Гослинг П.Д. Интерпретация результатов MSAJ «Методика испытаний упругих постоянных материалов мембран
». В: Bogner-Balz H, Mollaert M, редакторы. Симпозиум Tensinet 2010 Растяжимая архитектура:
Соединяя прошлое и будущее. ОАЦЭГ, София, 2010. п. 49-57.
[12] Форстер Б., Моллаерт М. Руководство по проектированию конструкций с натяжной поверхностью. Брюссель: Тенсинет; 2004 г.
[13] BSi. BS EN ISO 1421. Ткани с резиновым или пластиковым покрытием. Определение предела прочности и удлинения при разрыве
. Британский институт стандартов; 1998.
[14] Хапполд Э., Или Т.А., Лидделл В.И., Пью Дж.В., Вебстер Р.Х. Обсуждение: Проектирование и строительство Дипломатического клуба
, Эр-Рияд. Инженер-строитель: журнал Института инженеров-строителей. 1987; 65A: 377-
82.
[15] Джексон А.Л., Бридженс Б.Н., Гослинг П.Д.Новый протокол биаксиального сдвига и сдвига для архитектурных тканей. В: Доминго
A, Lazaro C, редакторы. Симпозиум МАСС 2009: Эволюция и тенденции в проектировании, анализе и строительстве Shell
и пространственных структур. Валенсия, 2009 год. п. 2167-79.
кодов и заданных нагрузок — журнал архитектуры ткани
Всегда разумно исследовать и развить полное понимание критериев дизайна и кода любого проекта.
Произведено Ассоциацией тканевых конструкций
Происхождение тканевых структур на каркасе предшествует историческим записям.Они, возможно, являются одними из самых старых искусственных сооружений и обладают множеством преимуществ, включая низкую стоимость, легкость и скорость возведения, а также легкий вес при эффективном использовании ресурсов.
Фундаментальные принципы тканевых конструкций с опорой на каркас не изменились, но они продолжают развиваться благодаря новым конструкциям, материалам и технологиям, используемым для их изготовления. По этой причине тканевые конструкции все чаще признаются одними из самых сложных конструкций на планете, но при этом остаются чужеродными для многих людей в строительной отрасли.
Структуры из ткани не являются «обычными» зданиями, и, зная это, профессионалы в области строительства должны задавать определенные вопросы при рассмотрении вопроса об их использовании:
- Какие критерии проектирования отличаются от критериев обычного здания?
- Использует ли инженер эффект натяжения тканевой мембраны, чтобы придать зданию жесткость?
- Допускает ли инженер снижение временной нагрузки снега и крыши из-за свойств материала ткани?
- Как нагрузка от тканевой мембраны распределяется на структурный каркас?
- Разработана ли рама в соответствии с действующими нормами проектирования?
- Натянута ли ткань для устранения эффекта трепета?
Без полного понимания взаимодействия между тканевой мембраной и каркасом здания рекомендации по проектированию не будут правильно истолкованы для определения конструкции.Это делает практически невозможным для специалистов-строителей и должностных лиц кодекса надлежащее соблюдение кодексов. По этой причине при наличии вопросов о стандартах, регулирующих проектирование, следует консультироваться с квалифицированными специалистами по инженерному проектированию.
Ткань как конструктивный элемент
Тканевая мембрана уникальна своей гибкостью. Как это влияет на каркас конструкции, четко не определено в Международном строительном кодексе (IBC) или Американском обществе инженеров-строителей (ASCE) 7.Более конкретные параметры конструкции рассматриваются в стандарте ASCE 55-10 «Растяжимые мембранные конструкции». ASCE 55-10 был официально принят IBC в качестве эталонного стандарта.
В традиционном строительстве зданий жесткая облицовка (OSB, металлический настил, армированная кладка) используется как структурный элемент, который механически крепится к основным и второстепенным конструктивным элементам. Механическое крепление отдельных элементов может позволить компонентам функционировать как один составной элемент.В таких традиционных конструкциях считается, что жесткая оболочка функционирует как «диафрагма», и предполагается, что структурные элементы скрепляются оболочкой с интервалами, зависящими от жесткости и интервалов крепления оболочки.
В идеальных условиях тканевая мембрана может быть использована для придания зданию жесткости. Однако инженеры должны предвидеть неидеальные условия. В структурах из натянутой ткани ткань приводится в определенное напряженное состояние, однако со временем эта несущая способность при растяжении будет уменьшаться и уменьшать первоначальную жесткость здания.По этой причине не рекомендуется полагаться на жесткость ткани для увеличения жесткости каркаса.
Другая проблема, связанная с использованием натянутой тканевой мембраны для фиксации структурных элементов, заключается в том, что ткань может быть повреждена огнем, летящими обломками и другими причинами, которые могут значительно снизить ее несущую способность. В разделе 4.3 стандарта ASCE 55-10 указано, что в тех случаях, когда мембрана обеспечивает стабильность компонентов здания, проектировщик должен гарантировать, что локальный отказ конструкции натяжной мембраны не приведет к обрушению всей конструкции либо из-за потери способности любой отдельный элемент опорной конструкции или чрезмерное движение конструкции, когда мембрана становится поврежденной.В других правилах, таких как Канадская ассоциация стандартов, просто говорится, что использование ткани для фиксации конструкции не разрешено.
Снижение нагрузки
Допускать ли снижение временной нагрузки снега и крыши до значений ниже, чем указано в строительных нормах, часто является предметом обсуждения. При наклоне 25 градусов или более можно утверждать, что низкий коэффициент трения ткани оправдывает снижение снеговой нагрузки до нагрузок меньших, чем те, которые уже предписаны нормами для скользких поверхностей без препятствий.Снег должен определяться в соответствии с ASCE 7 или применимыми строительными нормами. ASCE 55-10 гласит: «Расчетные снеговые нагрузки не могут быть уменьшены путем применения методов таяния или удаления снега, за исключением временных сооружений, если это одобрено уполномоченным органом». При проектировании временных сооружений это сокращение допускается только в том случае, если здание не будет существовать в зимний период.
Снеговая нагрузка часто определяет дизайн. Когда пониженное давление снеговой нагрузки на наклонную или плоскую крышу составляет менее 12 фунтов на квадратный фут, необходимо учитывать давление постоянной нагрузки на крышу.Временные нагрузки на крышу в первую очередь учитывают нагрузки, которые будут приложены к крыше во время строительства или ремонта.
Текущие нормы и правила относятся к снижению временной нагрузки на крышу при проектировании обычных зданий, но не касаются напрямую тканевых конструкций с опорой на каркас. Типичная нагрузка на живую крышу обычного здания в настоящее время составляет 20 фунтов на квадратный фут. Эту нагрузку можно уменьшить с помощью нижнего минимального предела 12 фунтов на квадратный фут. При проектировании тканевого здания можно утверждать, что конструкция с меньшей вероятностью выдержит строительные нагрузки, характерные для традиционных строительных практик.
Еще один аргумент в пользу снижения временных нагрузок ниже минимального нормативного значения 12 фунтов на квадратный фут состоит в том, чтобы отметить, что ASCE 7-05 (таблица 4-1) допускает временные нагрузки на крышу 5 фунтов на квадратный фут для «Навесов и навесов. Конструкция из ткани поддерживается легким жесткая каркасная конструкция ». Однако коды обычно определяют навесы и навесы отдельно и отдельно от закрытых конструкций.
Ветровые нагрузки
Ветрозащитный дизайн тканевых конструкций мало чем отличается от традиционных конструкций.Гибкость и анизотропные свойства ткани позволяют инженерам-конструкторам распределять ветровое давление нестандартными способами. Однако упрощенные аналитические методы, используемые при обычном распределении силы ветра, должны применяться в соответствии с критериями проектирования ASCE, если только метод распределения силы не может быть подтвержден с использованием моделирования методом конечных элементов.
Чтобы понять, как ветровые нагрузки влияют на конструкцию здания, рекомендуется обсудить следующие параметры:
Высота здания. Критерии проектирования для зданий менее 60 футов отличаются от критериев, необходимых для зданий 60 футов и выше. Критерий размеров 60 футов взят из отметки земли. Это означает, что стволовые стены, которые возвышаются над землей, входят в общую высоту здания.
Форма здания. Значения, указанные в руководстве по проектированию ASCE, были получены в результате испытаний в аэродинамической трубе конструкций определенной формы. Наиболее распространены плоские, двускатные, шатровые, зубчатые, односкатные, ступенчатые, мансардные и купольные здания.Зданиям, форма которых выходит за пределы диапазона, указанного в положениях ASCE, следует проводить испытания в аэродинамической трубе.
Расположение зданий и географические особенности. Местоположение здания играет большую роль в дизайне ветров. Географические особенности, такие как водоемы, открытые поля, горы и другие сооружения, могут увеличивать интенсивность давления ветра. Из-за большого разброса этих характеристик были установлены общие руководящие принципы ASCE для категоризации значений воздействия и топографических факторов.Следующие общие руководящие принципы определяют и регулируют категории рисков:
Воздействие B: городские и пригородные районы, лесные массивы и другая местность с многочисленными близко расположенными препятствиями, размером с дом на одну семью или более. Это воздействие ограничено областями, где на местности есть препятствия, которые окружают конструкцию во всех направлениях на расстоянии не менее 2630 футов или 10-кратной высоты конструкции, в зависимости от того, что больше.
Воздействие C: открытая местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.Это включает равнину, открытую местность, луга и береговую линию в регионах, подверженных ураганам.
Воздействие D: плоские, беспрепятственные береговые линии, подверженные ветру, текущему над открытой водой (за исключением береговой линии в регионах, подверженных ураганам) на расстоянии не менее 1 мили. Облучение распространяется вглубь суши на расстояние 660 футов или в 10 раз больше высоты сооружения, в зависимости от того, что больше.
Скорость ветра. Скорость ветра для каждого региона предписана ASCE. Отмеченные скорости ветра были рассчитаны региональными метеорологическими службами на основе 3-секундных порывов ветра.В регионах с особыми ветрами позвоните в местный отдел соблюдения норм и правил, чтобы узнать расчетную скорость ветра.
Классификация корпуса. Количество отверстий в здании будет иметь огромное влияние на распределение давления во время урагана. Различные места проема внутри оболочки здания определяют, классифицируется ли здание как «закрытое», «частично закрытое» или «открытое». Открытые конструкции зданий могут отражать наименьшее давление, в то время как частично открытые конструкции должны обеспечивать наибольший уровень давления.Равномерное распределение проемов по периметру здания, наряду с ограничением количества проемов, поможет снизить расчетное давление.
Средние значения повторения. При определении скорости ветра и соотнесении расчетных давлений исследователи определили вероятность превышения этих расчетных давлений во времени. Вероятность основана на 50-летнем периоде. Кодекс разрешает проектировать здания с более коротким сроком службы за пределами регионов ураганов с использованием среднего коэффициента повторяемости, который меньше установленного 50-летнего (1.0) фактор.
Например, временное здание, которое будет использоваться для ремонтных работ и будет возведено в течение двух лет, может быть спроектировано на повторение в течение 5 лет. Этот фактор снизит скорость ветра на 22% и тем самым снизит расчетное давление. При проектировании постоянных конструкций использование пониженных коэффициентов не рекомендуется.
Сейсмический
Из-за легкого веса тканевых конструкций, сейсмический расчет обычно затмевается ветровым расчетом. Тем не менее, бывают случаи, когда расчетная область сейсмостойкости и система противодействия силе требуют детализации конструкции для удовлетворения сейсмических требований.В случаях, когда коэффициент модификации сейсмической реакции превышает значение 3, детализация соединений и материалов должна включать в расчет пластичность.
Расчетные свойства материала
Еще одна проблема, вызывающая беспокойство конструкторов стали, — это использование более высоких значений предела текучести, чем те, которые указаны в руководстве AISC как «установленный минимальный предел текучести» для конструкционных материалов. В Соединенных Штатах такая практика прямо не запрещена. Однако, когда инженер решает использовать более высокое значение, чем указано в стандартах AISC, обоснование свойств должно быть представлено в форме:
Сертифицированные протоколы испытаний стана (CMTR). Это требует прослеживаемости проекта, надлежащего представления анализируемого элемента и уверенности в том, что значения основаны на надлежащем статистическом анализе. Убедитесь, что используемый CMTR является репрезентативным для отдельного анализируемого члена.
Тестирование купонов. Большинство CMTR представляют собой средние значения, но не значения стандартного отклонения. Значения стандартного отклонения важны для обеспечения уверенности в CMTR. Без значений стандартного отклонения инженер берет на себя определенную ответственность за учет химических и механических свойств, которые могут изменяться по длине и глубине материала.
Другие населенные пункты / юрисдикции не могут использовать ту же философию проектирования, которая принята AISC по этому вопросу. Например, канадский кодекс (CSA A660 и CAN / CSA S16) запрещает использование более высоких пределов текучести, чем те, которые указаны в стандартах проектирования, требуя, чтобы указанный минимальный предел текучести, задокументированный в руководстве AISC, использовался во всех стальных конструкциях. Профессиональный дизайнер и агентство по обеспечению соблюдения кодекса несут ответственность за рассмотрение этой темы в ходе утверждения проекта.
Заключение
Для уменьшения неопределенностей, связанных с любым проектом, всегда целесообразно исследовать и развивать полное понимание критериев проектирования и кодов.
Ассоциация Fabric Structures Association желает открыто обсудить соответствующую проектную информацию, относящуюся к структурам с опорой на каркас. Когда возникают сомнения по поводу дизайна, всегда рекомендуется связываться с местным агентством по обеспечению соблюдения норм, и содержание проекта должно быть проверено как ответственным инженером, так и должностным лицом кодекса, чтобы убедиться, что минимальные методы проектирования соблюдаются или превышаются.
Ассоциация тканевых конструкций, подразделение Международной ассоциации промышленных тканей, способствует использованию и росту тканевых структур и представляет интересы и проблемы отрасли тканевых конструкций в Северной и Южной Америке.Строение и функции — Рыбы
Внешняя анатомия рыб
Анатомия — это исследование структур организма. Рыбы бывают самых разных форм, многие из которых имеют особые модификации.Форма, размер и структура частей тела позволяют разным рыбам жить в разных средах или в разных частях одной среды. Внешняя анатомия рыбы может многое рассказать о том, где и как она живет.
При описании основной анатомии организма полезно иметь некоторые общие термины, которые помогут сориентироваться. Точно так же, как на карте для определения местоположения используются север, юг, восток или запад, слова ориентации полезны при описании анатомии.Таблица 4.3 определяет общие анатомические термины, а рис. 4.18 показывает их ориентацию на трех разных животных.
Слово анатомии | … организма |
---|---|
Передний | Головка … |
Задний | Хвостовая часть … |
Спинной | Зад |
Вентральный | Перед или брюшко |
Боковое | Боковая или боковая |
Ученые измеряют и описывают внешние особенности рыб для определения видов, оценки возраста и здоровья, а также изучения строения и функций.Для этого ученые работают с самыми разными видами рыб. Они могут использовать свежую рыбу, или они могут использовать фотографии, научные рисунки или другие виды детализированных изображений — даже окаменелости рыб.
Один из способов документировать подробности о рыбе — gyotaku . Gyotaku (произносится как gee yo TAH koo ) — традиционный японский метод печати, при котором используется рыба целиком. Этот метод позволяет получить точное изображение рыбы (рис.4.19).
Гётаку — относительно новый вид искусства, который развился в Японии, вероятно, в начале-середине девятнадцатого века. Gyotaku означает «протирание рыбы». Gyotaku ценится как с научной, так и с художественной точки зрения. Деталь, запечатленная в gyotaku , особенно в исторических гравюрах, является важным источником информации для ученых, которые хотят знать размер и внешние особенности рыб в прошлом. Цвет и художественное оформление гравюр gyotaku , выполненных опытными художниками, также делают их ценными произведениями искусства.Самый старый из известных гравюр gyotaku , сделанный в 1862 году, принадлежит Музею Хомма в Сакате, Япония.
Деятельность
Используйте свои навыки наблюдения и исследования, чтобы исследовать форму и функции рыб, экспериментируя со способами создания отпечатков рыб гётаку.
Форма тела
Окуни — самый распространенный вид костистых рыб. В результате люди часто используют слова , похожие на окуня, , чтобы описать общую форму рыбы.(Рис. 4.21 A). Веретенообразный — это научный термин, используемый для описания обтекаемого торпедообразного тела окуня. Compressiform означает сплющенный с боков (рис. 4.21 B). Депрессивная форма означает уплощение в дорсо-вентральном направлении (рис. 4.21 C). Угловидный означает угревидный (рис. 4.21 D). См. Таблицу 4.4 для дополнительных описаний форм тела рыб.
Таблица 4.4. Форма и функции рыбы: форма тела
Изображения Байрона Иноуэ
Плавники
Первые анатомические структуры, которые многие люди определяют на рыбах, — это плавники.Фактически, «придатки, если они есть, как плавники» — это часть одного из научных определений рыбы. У большинства рыб есть два вида плавников: срединный и парный.
Срединные плавники — это одиночные плавники, которые проходят по средней линии тела. Спинной плавник — это срединный плавник, расположенный на спинной стороне рыбы. Анальный и хвостовой плавники также являются срединными плавниками. Парные плавники расположены попарно, как руки и ноги человека. Брюшной и грудной плавники — парные. (Таблица 4.5).
Таблица 4.5. Форма и функции рыбы: особенности спинного плавника
Изображения Байрона Иноуэ
Срединные ребра
Срединные плавники, как спинной, анальный и хвостовой плавники, могут функционировать как киль лодки и способствовать стабилизации (рис. 4.22 A). Срединные плавники могут также служить другим целям, например, для защиты у льва (рис. 4.22 B).
Хвостовой (хвостовой) плавник
Хвостовой плавник обычно известен как хвостовой плавник (Таблица 4.6). Это основной придаток, используемый для передвижения многих рыб. Хвостовой плавник также является средним плавником (рис. 4.22 A).
Хвостовой стебель является основанием хвостового плавника. Стебель означает стебель, а на хвостовом стебле находятся сильные плавательные мышцы хвоста. Вместе хвостовой плавник действует как «пропеллер» для рыбы, а хвостовой стебель действует как двигатель.
Таблица 4.6. Форма и функции рыбы: особенности хвостового плавника
Изображения Байрона Иноуэ
Парные ребра
У рыб есть два набора парных плавников: грудные и тазовые (рис.4.25). Грудные плавники расположены вертикально и расположены по бокам рыбы, обычно сразу за жаберной крышкой (таблица 4.7). Грудные плавники похожи на человеческие руки, которые находятся рядом с грудными мышцами. Многие рыбы, такие как рифовые рыбы, такие как губаны (рис. 4.25 B), используют свои грудные плавники для передвижения.
Таблица 4.7. Форма и функции рыбы: особенности грудного плавника
Изображения Байрона Иноуэ
Тазовые плавники располагаются горизонтально на брюшной стороне рыбы, за грудными плавниками (Таблица 4.8). Тазовые плавники похожи на ноги. Точно так же, как человеческие ноги, тазовые плавники связаны с тазом рыбы.
Таблица 4.8. Форма и функции рыбы: особенности тазового плавника
Схема тазового плавника | Описание | Адаптированная функция |
---|---|---|
Тазовые плавники-присоски | Захват камней присасыванием | |
Утолщенные лучи на брюшных плавниках | Сидя на подложке | |
Тазовые плавники среднего размера | Передвижение |
Уникальные и специализированные ласты
Парные плавники чаще всего используются для маневрирования, как и весла на весельной лодке.Однако и грудные, и брюшные плавники также могут быть узкоспециализированными, как у летучих рыб (рис. 4.26 A). Уникальные комбинации других плавников также могут помочь рыбам стать еще более специализированными, например грудные и анальные плавники коробчатой рыбы (рис. 4.26 B; см. Таблицу 4.9).
Таблица 4.9 . Форма и функции рыбы: комбинации плавников
Комбинированная схема ребер | Описание | Адаптированная функция |
---|---|---|
Спинной и анальный плавники | Доработан для увеличения тяги | |
Грудные и хвостовые плавники | Модифицирован для парения в воздухе |
Ученые используют плавники, чтобы определять и классифицировать виды рыб.У более эволюционно продвинутых рыб плавники поддерживаются костными структурами: шипами и мягкими лучами. Колючки — простые неразветвленные конструкции. Мягкие лучи представляют собой сложные, сегментированные и разветвленные структуры (рис. 4.27).
РотРот находится на переднем или переднем конце рыбы. Рот может многое рассказать о питании рыбы (таблица 4.10). Размер, форма и расположение рта в сочетании с типом зубов дают важную информацию о пищевых привычках рыб (Таблица 4.11).
Например, рыба с пастью на дне головы часто питается, закапывая донные отложения (рис. 4.28 A). Рыба с направленным вверх ртом обычно кормится в толще воды или даже над водой (рис. 4.28 B). Когда у рыбы открыт рот, передняя губа может выскользнуть изо рта вниз. Это скользящее движение рта может помочь рыбе создать вакуум и быстро засосать большой глоток воды, которая, надеюсь, также включает добычу!
Фиг.4.28. (A) Рот, обращенный снизу, указывает на предпочтения осетровых в кормлении снизу. (B) Рот, обращенный вверх, показывает приспособление арованы к поверхностному питанию.
Таблица 4.10. Форма и функции рыбы: особенности рта
Таблица 4.11. Форма и функции рыбы: особенности зубов
ГлазаГлаза рыб похожи на человеческие (рис. 4.29). В передней части каждого глаза находится линза, удерживаемая поддерживающей связкой.Объектив фокусирует изображения объектов на сетчатке. Чтобы сфокусировать близкие и далекие объекты, втягивающая мышца линзы перемещает линзу вперед и назад.
Сетчатка сетчатка — это светочувствительная мембрана, богатая нервами, которые соединяются с зрительными долями мозга через зрительные нервы. Когда свет падает на нервы сетчатки, зрительные нервы , посылают импульсы в зрительные доли. Поскольку у рыб нет век, их глаза всегда открыты.
Некоторые эластожаберные и большинство костистых рыб обладают цветным зрением. Некоторые рыбы также могут видеть в ультрафиолетовом (УФ) свете. Ультрафиолетовое зрение особенно полезно для рифовых рыб. Ультрафиолетовое зрение помогает рыбам в поисках пищи, общении и выборе партнера.
Elasmobranch и некоторые костистые особи также имеют тапетум lucidum. Tapetum lucidum — это блестящая отражающая структура, которая отражает свет и помогает зрению в условиях низкой освещенности. tapetum lucidum — это то, что заставляет глаза акул и глубоководных рыб, а также наземных млекопитающих, таких как кошки и коровы, сиять ночью.
«Рыбьи глаза» обычно располагаются сверху рта. Как и рот рыбы, размер, форма и положение глаз могут предоставить информацию о том, где живет рыба и чем она питается. Например, у рыбных хищников глаза часто смотрят вперед, чтобы лучше воспринимать глубину. С другой стороны, у хищных рыб глаза часто располагаются по бокам тела. Это дает им большее поле зрения, чтобы избегать хищников. (Таблица 4.12).
Таблица 4.12. Форма и функции рыбы: особенности глаза
НоздриУ некоторых рыб хорошо развито обоняние. Вода циркулирует через отверстия в голове, которые называются ноздрями . В отличие от людей, ноздри рыб не связаны ни с какими дыхательными путями. Рыбьи ноздри не участвуют в дыхании. Они полностью сенсорные.
Самая большая часть мозга рыбы — обонятельная доля, отвечающая за обоняние.Запах — это реакция нервных окончаний в ноздрях на химические молекулы. Хеморецепция — это научный термин, обозначающий действие нервных клеток, помогающих организму обонять (см. Таблицу 4.13).
Вкусовые рецепторы
Вкус — еще одна форма хеморецепции. Рыба чувствует вкус во рту. У многих рыб, таких как козел и сом, также есть мясистые структуры, называемые усиками , вокруг подбородка, рта и ноздрей (см. Таблицу 4.13 и Рис. 4.30). У некоторых рыб эти усики используются для осязания и хеморецепции.
Рис. 4.30.
Не все усы имеют хеморецепцию. Усики некоторых рыб, например сомов, не приспособлены для приема химикатов (рис. 4.30 B). У некоторых рыб на голове также есть мясистые выступы, называемые усиками (рис. 4.30 C). Цирри — это не органы чувств.
Таблица 4.13. Форма и функции рыбы: хемосенсорная адаптация и камуфляж
Схема | Описание | Адаптированная функция |
---|---|---|
Барбелс | Зонд для еды в песке.Может обнаруживать химические вещества по запаху и дегустации (но учтите, что не все усики рыб могут обнаруживать химические вещества — например, усики сома не чувствуют вкуса и запаха) | |
Трубчатые ноздри | Обнаружение химикатов для обоняния и дегустации | |
Цирри на голову глазами | Камуфляж (хотя они напоминают хемосенсорные органы, но не реагируют на химические вещества) |
Боковая линия
У большинства рыб есть структура, называемая боковой линией, которая проходит по всей длине тела — сразу за головой до хвостового стебля (рис.4.31). Боковая линия используется, чтобы помочь рыбам почувствовать колебания в воде. Вибрации могут исходить от добычи, хищников, других рыб в косяке или от препятствий из окружающей среды.
Рис. 4.31.
Боковая линия на самом деле представляет собой ряд небольших ямок, содержащих особые чувствительные волосковые клетки (рис. 4.32). Эти волосковые клетки движутся в ответ на движение рядом с рыбой. Чувство боковой линии полезно при охоте на добычу, бегстве от хищников и обучении.
Рис. 4.32.
Ампулярные рецепторыАмпулярные рецепторы — это органы чувств, состоящие из пор, заполненных желе, которые обнаруживают электричество. Они могут обнаруживать низкочастотный переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Ампулы обнаруживают электричество, излучаемое добычей, а также небольшие электрические поля, создаваемые собственными движениями рыбы через магнитные поля Земли. Исследователи считают, что это может помочь рыбам использовать магнитное поле Земли для навигации.К рыбам с ампулами относятся акулы, осетровые, двоякодышащие и слоновые рыбы. Ампулы акул известны как Ампулы Лоренцини — по имени Стефано Лоренцини, который впервые описал их в 1678 году (рис. 4.33).
Рис. 4.33. ( A ) Ампулы Лоренцини в голове акулы (B) Ампулы Лоренцини поры на морде тигровой акулы
Некоторые рыбы также могут генерировать собственные электрические поля. У этих рыб есть рецепторы как ампульного типа, так и рецепторы клубневидного типа.Клубневые рецепторы наиболее чувствительны к разряду электрических органов самой рыбы, что важно для обнаружения объектов. Рецепторы клубневого типа обычно глубже в коже, чем в ампулах.
Некоторые рыбы, вырабатывающие электричество, также используют его для общения. Электрические рыбы общаются, создавая электрическое поле, которое может обнаружить другая рыба. Например, рыбы-слоны используют электрическую связь для идентификации, предупреждения, подчинения, ухаживания и обучения (рис.4.34).
Рис. 4.34. Рыба-слон для общения использует электрические импульсы.
УшиЗвук хорошо распространяется под водой, и для большинства рыб важен слух. У рыб есть два внутренних уха, встроенных в полости черепа. Нижние камеры — саккулус и лагена — улавливают звуковые колебания. (См. Рис. 4.35.)
Каждая ушная камера содержит отолит и выстлана чувствующими волосками. Отолиты — маленькие каменистые кости (см. Рис. 4.36). Они плавают в жидкости, заполняющей ушные раковины. Отолиты слегка касаются чувствительных волосковых клеток, чувствительных к звуку и движению.
Рис. 4.36. (A) Отолит (ушная кость) американского баррельского рыбака (B) Пара отолитов 160-фунтового восьмиполосного морского окуня
Как и отолиты в человеческом ухе, отолиты в рыбах помогают со слухом и равновесием. Когда рыба меняет положение, отолиты наталкиваются на волосковые клетки в ампулах.Ампулы представляют собой выпуклости в полукружных каналах ушей (рис. 4.36). Когда рыба катится вправо или влево, хвостом вверх или вниз, жидкости и отолиты нажимают на волосовидные нервные окончания, выстилающие канал, посылая сообщения в мозг рыбы.
Видео
В этом эпизоде мы на Гуаме изучаем кости в ушах рыб, чтобы определить их возраст. Затем мы изучаем водоросли. Мы проверим образцы, собранные исследователями, и узнаем, почему водоросли так сложно классифицировать.
- Рыбные уши и водоросли (промо 30 дюймов)
- видео
Видео
В этом эпизоде мы на Гуаме изучаем кости в ушах рыб, чтобы определить их возраст. Затем мы изучаем водоросли. Мы проверим образцы, собранные исследователями, и узнаем, почему водоросли так сложно классифицировать.
- Рыбьи уши и водоросли
- видео
Некоторые рыбы также используют другие органы для улучшения слуха.Например, газовая камера изменяет громкость в ответ на звуковые волны. Некоторые рыбы могут обнаруживать эти изменения в объеме газового пузыря и использовать их для интерпретации звуков.
Жабры и кислородный обменБольшинство млекопитающих получают кислород из воздуха, но большинство рыб получают кислород из воды. Чтобы получить кислород из воды, рыба должна пропускать воду через жабры. Жабры состоят из жаберной дуги, жаберных волокон и жаберных тычинок (см. Рис. 4.37). У многих рыб жаберная дуга представляет собой твердую структуру, которая поддерживает жаберные нити.Жаберные нити мягкие, с множеством кровеносных сосудов, поглощающих кислород из воды.
Рис. 4.37. (A) Костистая рыба с открытой крышечкой, открывающей жабры (B) Отдельная жабра, удаленная у костистой рыбы (C) Рисунок жабры, показывающий жаберные волокна (поглощение кислорода), жаберная дуга ( поддерживающая структура) и жаберные тычинки (гребнеобразная структура для фильтрации).
Когда вода проходит через рот рыбы, через жабры и обратно в окружающую среду, происходит обмен кислорода и углекислого газа.Некоторым рыбам, например тунцам, необходимо постоянно плавать, чтобы получать кислород из воды. Другие рыбы, например губаны, могут пропускать воду через жабры, перекачивая ее. Это позволяет губанам оставаться неподвижными и при этом получать кислород.
Рыбы получают кислород и пищу из воды. Чтобы получить кислород, вода должна двигаться к жабрам. Но чтобы получать энергию из пищи, она должна попасть в желудок рыбы. Жаберные тычинки представляют собой гребенчатые конструкции, которые фильтруют пищу из воды перед тем, как она направляется к жабрам.Это удерживает частицы пищи во рту рыбы и позволяет воде выходить к жабрам.
Строение жаберных тычинок рыбы кое-что указывает на ее диету. Рыбы, которые поедают мелкую добычу, такую как планктон, обычно имеют множество длинных и тонких жаберных тычинок, которые отфильтровывают очень мелкую добычу из воды, когда она проходит ото рта к жабрам. С другой стороны, у рыб, которые поедают крупную добычу, обычно более широко расставленные жаберные тычинки, потому что им не нужно ловить крошечные частицы.
Operculum — костная пластинка, покрывающая жабры рыб.У химер и костистых рыб крышка покрывает задний конец головы, защищая жаберные отверстия. Костная покрышка часто имеет другой костный лоскут, называемый preoperculum , перекрывающий его (рис. 4.30). У некоторых рыб также есть сильный позвоночник, или шипы, которые выступают назад из предкрышки или крышки. Эти шипы обычно используются для защиты.
У акул и скатов открытые голые жабры (см. Таблицу 4.14), что означает, что они не покрыты крышечкой. Их классификационное название elasmobranch фактически означает голые жабры.У большинства пластиножаберцев пять жаберных отверстий, за исключением шести жаберных и семи жаберных акул.
Таблица 4.14. Форма и функции рыбы: Жабры
ДИАГРАММА GILL | ОПИСАНИЕ | АДАПТИРОВАННАЯ ФУНКЦИЯ |
---|---|---|
Жабры с голыми жабрами | Легкий поток воды | |
Operculum покрывает жабры | Защита жабр | |
Шипы Preoperculum и operculum | Броня и защита |
Фиг.4.38. (A) Полукруглый скалярий (Pomacanthus semicirculatus) с ярко-синим цветом подсветки на предкрышечнике, предкрышечном шипе и жаберной крышке (B) Собачий окунь (Neomaenis jocu) с предкрышком, жаберной крышкой и покрытой крышечкой шипа.
Буккальный насос — это то, что рыбы используют для перемещения воды по жабрам, когда они не плавают. Щечный насос состоит из двух частей: рта и крышки. На первом этапе накачки обе крышки закрываются, и рот открывается.Затем вода поступает через рот. Затем рыба закрывает рот и открывает жаберные крышки, чтобы вода перемещалась по жабрам, которые удаляют кислород из воды. Некоторые рыбы также используют буккальный насос как часть своей стратегии кормления, отфильтровывая мелкие организмы, живущие в воде, когда они перекачивают воду (рис. 4.39). По мере прохождения воды жаберные тычинки помогают улавливать планктон из воды.
Рис. 4.39. Некоторые рыбы питаются фильтрацией через щечный насос, например китовая акула, которая питается планктоном
ПорыПора — небольшое отверстие в коже.Типичная рыба имеет анальные, генитальные и мочевые поры, расположенные перед анальным плавником. Анальная пора — это место выхода фекалий из тела рыбы. Анус — самая большая и самая передняя из пор (рис. 4.40 A).
Генитальная пора — это место выхода яйцеклеток или сперматозоидов. Пора для мочи — это место, где моча выходит из организма. Часто половые органы и мочевые поры объединяются в одну урогенитальную пору . Эти поры расположены на небольшом сосочке или бугорке сразу за анальным отверстием (рис.4,40 В).
Большинство рыб размножаются внешним путем, что означает, что сперма и яйца встречаются вне их тела. Однако некоторые рыбы размножаются внутренне. У самок этих рыб часто есть половые органы, приспособленные для внутреннего оплодотворения.
Покрытия корпусаОдно определение рыбы включает «тело, обычно покрытое чешуей». За исключением некоторых частей головы и плавников, тело многих рыб покрыто накладывающейся друг на друга чешуей (рис.4.41). Чешуя обычно служит для защиты кожи рыб.
У разных рыб разные типы чешуи. Эти разные типы чешуек сделаны из разных типов тканей (рис. 4.42 и таблица 4.15). Типы шкал также соответствуют эволюционным отношениям (рис. 4.9).
Чешуя плакоида встречается у акул и скатов (рис. 4.42 A). Плакоидная чешуя состоит из уплощенного основания с выступающим к задней части рыбы шипом.Эти чешуйки часто называют дермальными зубчиками, потому что они сделаны из дентина и эмали, которые похожи на материал, из которого сделаны зубы.
Чешуя ганоида плоская и не очень сильно накладывается на тело рыбы (рис. 4.42 B). Они водятся на гарах и веслоносах. У осетровых рыб чешуйки ганоидов преобразованы в пластинки тела, называемые щитками.
Чешуя циклоида и ктеноида встречается у подавляющего большинства костистых рыб (рис. 4.42 C и 4.42 D). Эти виды чешуи могут перекрываться, как черепица на крыше, что дает рыбе больше гибкости. Эти чешуйки также образуют годичные кольца, как деревья, которые можно использовать для определения возраста.
Чешуйки ктеноидов отличаются от циклоидных чешуек тем, что они имеют более овальную форму. Ктеноидная чешуя имеет более форму моллюска и имеет шипы по одному краю. Циклоидная чешуя встречается у таких рыб, как угри, золотые рыбки и форель. Ктеноидная чешуя встречается на таких рыбах, как окуни, губаны и рыбы-попугаи.У некоторых камбал, таких как камбала, есть как циклоидная, так и гребневидная чешуя.
Таблица 4.15. Форма и функции рыбы: Особенности весов
Размер чешуи сильно различается у разных видов, и не у всех рыб есть чешуя. У некоторых рыб, например у некоторых скатов, угрей и морских собачек, нет чешуи. Вероятно, это связано с тем, что эти рыбы проводят много времени, терясь о песок или камни. Если бы у них была чешуя, она, скорее всего, стерлась бы.С другой стороны, у некоторых рыб чешуя видоизменена в костные пластинки, как, например, у осетровых рыб и шишек (рис. 4.43 A). У других рыб для защиты чешуя превращается в шипы, как у рыбы-дикобраза (рис. 4.43 B).
Деятельность
Используйте свои навыки наблюдения и расследования, чтобы исследовать различные виды рыбьей чешуи.
Дополнительные модификации
Рыбы очень разнообразны, и есть примеры экстремальных модификаций тела у многих различных групп рыб (см. Таблицу 4.16). Например, у некоторых рыб, таких как удильщик, есть приманки для привлечения добычи. У других, например крылаток, есть ядовитые мешочки, защищающие их от хищников.
Таблица 4.16. Форма и функции рыбы: другие модификации
Схема | Описание | Адаптированная функция |
---|---|---|
Воблеры | Привлечение добычи | |
Ядовитые мешочки у основания шипов | Защита |
Цвет
Окрас рыб очень разнообразен и зависит от того, где обитает рыба.Цвет можно использовать как камуфляж. Цвет также играет роль в поиске партнеров, в рекламных услугах, таких как уборка, в привлечении добычи и в предупреждении других рыб об опасности (см. Таблицу 4.17).
Тунцы, барракуда, акулы и другие рыбы, обитающие в открытом океане, часто имеют серебристый или темно-синий цвет. У этих рыб также есть узор окраски тела, называемый встречным затенением. Противозатенение означает темный цвет на спинной или верхней поверхности и светлый на брюшной или брюшной стороне. Противозатенение помогает маскировать рыбу за счет соответствия темной глубоководной воде при взгляде сверху и соответствия свету поверхностной воды при взгляде снизу (рис.4.44 В).
Рис. 4.44. (A) синий серебристый цвет у барракуды Хеллера (B) Затенение у серой рифовой акулы
Ближе к берегу многие рыбы также эволюционировали, чтобы маскироваться в окружающей среде. Келп-рыбы развили оба цвета и форму тела, которые помогают им сливаться с водорослями, в которых они живут. Рифовые рыбы часто выглядят как кораллы. Рыбы, которые прячутся в песке, такие как собачьи собачки, плоские рыбы и камбала, часто имеют пятнистый песочный цвет (рис. 4.45 B).
Рис. 4.45. (A) Лиственный морской дракон прячется в водорослях (B) Морская собачка прячется в кораллах (C) Трехточечная камбала прячется в песке
Многие ярко окрашенные рыбы, обитающие в местообитаниях коралловых рифов, также используют свой цвет, полосы и пятна в качестве маскировки (рис. 4.46). Отчасти это связано с тем, что длины волн света и, следовательно, цвет кажутся разными под водой и меняются с глубиной и цветом воды. Вода поглощает свет.Таким образом, количество света уменьшается с увеличением глубины.
Красный цвет, например, очень быстро исчезает с увеличением глубины. Рыбы красного цвета, такие как рыба-солдат (рис. 4.46 A), фактически невидимы ночью и в глубоких водах. С другой стороны, желтый и синий цвета сочетаются с цветом рифа, также обеспечивая маскировку от хищников (рис. 4.46 B). Даже полосы и пятна могут помешать отдельной рыбе выделиться, из-за чего хищнику будет сложнее нанести удар (рис. 4.46 C).
Рис. 4.46. (A) Рыба-солдат (B) сине-желтый гавайский губан-чистильщик (C) косяк осужденного танга и рыба-хирурга с белой полосой
В дополнение к цветам, видимым людям, рыбы также используют ультрафиолетовые (УФ) цвета для маскировки и общения. Некоторые рыбы могут видеть, используя ультрафиолетовый свет, поэтому они используют ультрафиолетовые цвета, чтобы идентифицировать друг друга и избегать хищников. Многие рифовые рыбы также могут мигать своим цветом, чтобы мигать сообщения (рис. 4.47). Клетки кожи, называемые хроматофорами, позволяют рыбам и другим животным быстро менять цвет кожи.
Таблица 4.17
Внутренняя анатомия рыбы и функции систем органов рыб
Живые существа состоят из клеток. Клетки часто становятся специализированными для выполнения определенных функций. Например, мышечные клетки сокращаются, нервные клетки передают импульсы, а клетки желез вырабатывают химические вещества. Ткань — это группа похожих клеток, выполняющих схожую функцию (рис. 4.48). Есть много видов тканей — кости, хрящи, кровь, жир, сухожилия, кожа и чешуя.
Орган — это группа различных видов тканей, работающих вместе для выполнения определенной функции (рис. 4.48). Желудок — это пример органа, состоящего из нескольких типов тканей.
• Мышечная ткань стенки желудка сжимается, чтобы взбивать и перемешивать пищу.
• Железистая ткань внутренней оболочки желудка выделяет пищеварительные химические вещества (ферменты).
• Нервная ткань в стенке желудка координирует перемешивание и переваривание.
Система органов — это группа органов, которые вместе выполняют функцию для тела. Например, пищеварительная система состоит из таких органов, как рот, желудок и кишечник (рис. 4.48). Эти органы работают вместе, расщепляя пищу и обеспечивая организм питательными веществами.
Организм — это целое живое существо со всеми его системами органов (рис. 4.48). Такой сложный организм, как рыба, имеет пищеварительную, нервную, сенсорную, репродуктивную и многие другие системы.Рыба состоит из взаимодействующих групп систем органов, которые вместе позволяют рыбе функционировать.
Покровная система
Покровную систему обычно называют кожей. Он состоит из двух слоев: эпидермиса, или внешнего слоя, и дермы, или внутреннего слоя. Под ними находятся мышцы и другие ткани, покрытые кожей (рис. 4.49).
Эпидермис — это верхний слой покровной системы. Он состоит из нескольких листов ячеек, покрывающих чешую.По мере того как клетки стареют, новые клетки, растущие под ними, выталкивают старые клетки к внешней поверхности.
В эпидермисе большинства рыб есть клетки, которые производят слизь, скользкий материал, похожий на жидкий желатин, который помогает рыбе скользить по воде. Слизь стирается ежедневно, унося микроскопические организмы и другие раздражители, которые могут нанести вред рыбе. Запах, характерный для большинства рыб, исходит от химических веществ, содержащихся в слизи.
В эпидермисе рыб есть клетки, содержащие пигментные зерна, придающие рыбе ее цвет.Некоторые рыбы могут менять цвет, увеличивая или уменьшая пигментные клетки. Изменения контролируются гормонами, которые вырабатываются эндокринной системой и регулируются нервной системой.
Нижний слой покровной системы содержит кровеносные сосуды, нервы для восприятия прикосновения и вибрации, а также соединительную ткань, состоящую из прочных волокон. Особый слой кожных клеток выделяет химические вещества для образования чешуи, которая становится больше по мере роста рыбы. У большинства рыб есть покровная чешуя, которая защищает их от повреждений, когда они натыкаются на предметы или подвергаются нападению.По мере увеличения чешуи у некоторых рыб они образуют концентрические кольца. Эти годичные кольца можно использовать для определения возраста рыбы. У некоторых рыб, например у сома, нет чешуи.
Скелетно-мышечная система
Скелетная система поддерживает мягкие ткани и органы рыб (рис. 4.50). Скелет также защищает органы и придает телу рыбы его основную форму. Множество костей черепа образуют жесткую коробку, защищающую мозг. Отверстия, петли и карманы в черепе оставляют место для ноздрей, рта и глаз.
Рис. 4.50. (A) Скелет трески (B) Рисунок скелетной системы рыбы
Позвоночный столб , или позвоночник, не является твердым стержнем. На самом деле позвоночник представляет собой цепочку мелких костей, называемых позвонками. См. Рис. 4.51. В каждом позвонке есть небольшое отверстие. Вместе маленькие отверстия в позвонках образуют канал, через который проходит спинной мозг. Кости позвонков защищают спинной мозг. Пространства между позвонками позволяют позвоночнику изгибаться, а нервам достигать тканей и органов тела.Реберные кости защищают полость тела. Дополнительные кости поддерживают шипы и лучи.
Рис. 4.51. (A) Фотография позвонков маленькой рыбы. (B) Рисунок позвонков скелета рыбы, вид спереди, на котором показаны участки ребра и хвоста
Мышцы — это ткани, которые сокращаются для сокращения и расслабляются для удлинения. Рыбы двигаются, сокращая и расслабляя мышцы. Как и у людей, у рыб есть три типа мышц: скелетные, гладкие и сердечные.
Мышцы и кости рыбы работают вместе. Скелетные мышцы используют кости как рычаги для перемещения тела. Сухожилия — это крепкие соединительные ткани, которые прикрепляют мышцы к кости. Когда мышечные клетки стимулируются, они сокращаются и укорачиваются, что заставляет сухожилия сдвигать кости.
Скелетные мышцы являются произвольными, что означает, что они двигаются только тогда, когда мыслящая часть мозга дает им сигнал двигаться. Чтобы плавать, рыба должна сокращать и расслаблять свои скелетные мышцы, как это делают люди, когда учатся ходить.Большая часть тела рыбы состоит из слоев скелетных мышц. Эти слои расположены в виде W-образных полос от живота до спины (рис. 4.52). Эта сеть мышц является вертикальной и взаимосвязанной, что позволяет рыбе перемещать тело вперед и назад плавными волнообразными движениями. Такое движение было бы невозможно, если бы мышцы проходили горизонтально по длине тела, от головы до хвоста.
Рис. 4.52. (A) Вид сбоку скелетных мышц лосося (B) Рисунок рисунка скелетных мышц у рыбы
Рыба плавает, попеременно сокращая мышцы с обеих сторон своего тела (см. Рис.4.53 В). Плавание начинается, когда мышцы на одной стороне тела сокращаются, подтягивая хвостовой плавник к этой стороне. Боковое движение хвостового плавника толкает рыбу вперед. Затем мышцы на противоположной стороне тела сокращаются, и хвостовой плавник перемещается к другой стороне тела.
Рис. 4.53. (A) Сардины плавают, напрягая мышцы хвоста (B) Рисунок, на котором типичное плавание рыбы контрастирует с движением человека, плавающего с ныряющими ластами.
Скелетные мышцы также прикреплены к костям, которые перемещают парные плавники рыбы. Рыбы с широкими грудными плавниками, как губаны, плавают, взмахивая грудными плавниками. Другие рыбы, например, быстро плавающие тунцы, двигаются в основном с помощью хвостового плавника, но для управления им используют длинные и тонкие грудные плавники.
Скелетные мышцы также перемещают спинные плавники. Рыбы, которые плавают быстрее, уменьшают сопротивление воды, заправляя спинные плавники во время плавания. Медленнее плавающие рифовые рыбы имеют более крупные спинные плавники, которые они иногда раздувают, чтобы защитить себя при столкновении с другими рыбами.
Гладкие мышцы перемещают внутренние органы тела и трубопроводы, такие как кишечный тракт и кровеносные сосуды. Гладкие мышцы непроизвольны; они движутся без сигналов от думающей части мозга. Например, гладкие мышцы автоматически сокращаются и расслабляются, проталкивая пищу по пищеварительному тракту ото рта к анальному отверстию. Другие гладкие мышцы контролируют поток крови и других жидкостей организма и движение в мочеполовых путях.
Мышцы сердца также непроизвольны.Однако структура клеток сердечной мышцы отличается от непроизвольных гладких мышц, поэтому этим двум типам мышц даны разные названия. Мышцы сердца перекачивают кровь по кровеносным сосудам, ритмично сокращаясь и расслабляясь.
Дыхательная система
Дыхательная система забирает кислород (O2) в организм и выводит из него углекислый газ (CO2). Кислород необходим для пищеварения рыб, поскольку он соединяется с молекулами пищи, высвобождая энергию для нужд рыб.
Органами дыхания рыб являются жабры. Каждая жабра имеет множество жаберных нитей, которые содержат сеть крошечных кровеносных сосудов, называемых капиллярами (рис. 4.54). жаберная крышка (также называемая operculum ) — это поверхность тела, которая покрывает жабры. жаберные тычинки фильтруют пищу из воды, когда вода проходит к жабрам.
Рис. 4.54. (A) Открытые рыбьи жабры, если смотреть с брюшной или брюшной стороны головы (B) Рисунок жаберной нити с жаберными граблями и жаберной дугой, обозначенный
Вода перекачивает жабры в два этапа (рис.4.55). На первом этапе открывается рот, закрываются жабры, и рыба приносит в рот воду. На втором этапе рот закрывается, жабры открываются, и вода выходит из рыбы. Это действие называется буккальным насосом и названо в честь мышц щек, которые втягивают воду в рот и через жабры.
Некоторые рыбы также используют вытяжную вентиляцию для перемещения воды по жабрам. При быстром плавании такие рыбы, как акулы и тунцы, открывают рты и жабры, позволяя воде непрерывно проходить через жабры.Им не нужно открывать и закрывать рот, потому что при плавании вода выталкивается через их жабры.
Когда вода проходит через жабры, углекислый газ из крови попадает в воду через капилляры жаберных волокон. Те же жаберные нити позволяют растворенному в воде кислороду проходить в кровь, которая затем разносит его по всему телу.
Рис. 4.55. Движение воды мимо жабр
ПлавучестьПлавучесть означает, будет ли что-то плавать или тонуть.У некоторых рыб есть газовый пузырь, который помогает контролировать их плавучесть. Газовая камера — это специальная, заполненная газом камера в полости тела рыбы. Он находится чуть ниже почек.
Газовый пузырь часто называют плавательным пузырем, потому что он регулирует плавучесть, делая плотность рыбы равной плотности окружающей воды. Средняя плотность морской воды составляет 1,026 г / мл, а плотность мяса и костей рыб составляет около 1,076 г / мл. Это означает, что типичная рыба плотнее морской воды и естественно тонет.С другой стороны, плотность газового пузыря меньше плотности морской воды. Низкая плотность газового пузыря помогает рыбе плавать (рис. 4.56).
Рис 4.56. (A) Положение газового пузыря (плавательного пузыря) в уклейке (Alburnoides bipunctatus) (B) Газовый пузырь красноватой рыбы (Scardinius erythrophthalmus)
Газовая камера имеет низкую плотность, поскольку она заполнена в основном кислородом и азотом. Газовый пузырь внутри рыбы действует как надувной воздушный шар.Газовая камера снижает плотность тела рыбы до тех пор, пока она не станет такой же, как плотность морской воды. Это помогает рыбе плавать в толще воды.
У многих групп рыб (например, сельди, щуки, сома, угря) открытая трубка соединяет газовый пузырь с пищеварительным трактом. Это позволяет рыбе регулировать содержание газа в мочевом пузыре, глотая и выдыхая воздух через рот. У других видов рыб (например, окуня, окуня, групера) есть газовая железа, которая пузыряет газами в кровоток и из него, чтобы надуть и сдуть газовый пузырь.
Давление увеличивается с увеличением глубины воды, потому что вода наверху давит на воду (и животных) внизу. Когда рыба заплывает в более глубокую воду, ее газовый пузырь становится меньше из-за увеличения давления воды. Таким образом, когда рыба идет глубже, она должна добавлять газ в свой газовый пузырь, чтобы поддерживать нейтральную плавучесть. Когда рыба плывет на мелководье, ее газовый пузырь расширяется, потому что давление воды, окружающей рыбу, уменьшается. Таким образом, перемещаясь на мелководье, рыба должна поглощать газ из газового пузыря, чтобы поддерживать нейтральную плавучесть.
Поскольку газы медленно входят и выходят из газового пузыря, рыба, пойманная на большой глубине, часто раздувается, когда ее быстро выводят на поверхность. Газ в газовой камере расширяется, когда рыба перемещается от высокого давления на глубине к более низкому давлению у поверхности. Рыба, быстро вытащенная на поверхность, не может достаточно быстро поглощать газы, и внезапное расширение газового пузыря может травмировать рыбу (рис. 4.57).
Чтобы рыба оставалась живой, сборщики должны медленно поднимать рыбу на поверхность, чтобы тело рыбы могло поглотить газы из газового пузыря.Существуют также методы выпуска рыбы с помощью рекомпрессии, чтобы помочь ей восстановиться после расширения газа в результате быстрого выхода на поверхность (рис. 4.58).
Некоторые рыбы, такие как пехотинцы и жабы, могут издавать звук с помощью своего газового пузыря. Мышцы стенки мочевого пузыря быстро сокращаются, производя низкочастотный (низкий) звук, который резонирует и усиливается в мочевом пузыре. Другие рыбы, такие как двоякодышащие, также используют газовый пузырь как дополнительный орган дыхания или «легкое», когда ползают по суше.
Рыбы, у которых нет газового пузыря, всегда плотнее окружающей воды, поэтому они тонут, если перестают плавать. Например, акулы должны продолжать плавать, чтобы оставаться на плаву. Они используют свои хвосты и грудные плавники как крылья самолета, регулируя подъемную силу, чтобы контролировать глубину своего плавания. У многих донных рыб также нет газовых пузырей, потому что они не нуждаются в них.
Система кровообращения
Кровеносная система — это система транспортировки жидкостей организма.Система кровообращения доставляет питательные вещества к клеткам и уносит отходы от клеток. Кровь — это жидкость, состоящая из плазмы (жидкой части) и клеток крови. Плазма содержит воду, углекислый газ (CO2), гормоны, питательные вещества, отходы и другие молекулы. Клетки крови бывают двух основных типов: красные и белые.
Красные кровяные тельца переносят кислород (O2) от жабр к другим клеткам тела. В эритроцитах особые молекулы, которые химически соединяются с кислородом, могут улавливать и выделять кислород в зависимости от окружающей среды.Эти молекулы, называемые гемоглобином, содержат атомы железа. Когда гемоглобин соединяется с кислородом, он становится ярко-красным. Когда гемоглобин выделяет свой кислород, он становится очень темно-красным.
Лейкоциты борются с болезнями. Они часто концентрируются вокруг инфицированных ран, убивая бактерии и унося отходы от раны. Мертвые клетки в ране образуют гной, от которого помогают избавиться лейкоциты.
Сеть трубок, называемая артериями , капиллярами и венами , соединяет сердце со всеми частями тела (рис.4.59). Артерии переносят кровь от сердца к капиллярам. Капилляры микроскопических размеров и очень многочисленные, имеют тонкие стенки, через которые могут перемещаться молекулы питательных веществ. Молекулы перемещаются через стенки капилляров в жидкости, окружающие ткани. Вены несут кровь из капилляров обратно к сердцу.
Сердце перекачивает кровь ко всем частям тела. Сердце рыбы имеет один желудочек и одно предсердие. Для сравнения, сердце человека состоит из двух отдельных желудочков и двух отдельных предсердий.В сердце рыбы есть еще две камеры: венозный синус (перед желудочком) и артериальная луковица (после предсердия). (См. Рис. 4.60.)
Когда сердечная мышца сокращается, она заставляет кровь поступать в артерии. Клапаны между камерами позволяют крови течь только в одном направлении. Кровь с низким содержанием кислорода и высоким содержанием углекислого газа перекачивается к жабрам, где она выделяет углекислый газ и забирает больше кислорода через капилляры в жаберных нитях.Кровь, теперь богатая кислородом, течет по разветвляющимся артериям в мозг, пищеварительную систему и другие ткани и органы.
Проходя через пищеварительную систему, кровь поглощает питательные вещества и распределяет их по телу. Проходя через каждую ткань и орган, часть плазмы крови проходит через капилляры и обтекает клетки. Молекулы кислорода и питательных веществ перемещаются из плазмы в клетки. Углекислый газ и продукты жизнедеятельности перемещаются из клеток в плазму.Затем плазма возвращается в капилляры и уносит отходы.
Другая сеть трубок, называемая лимфатическими протоками , собирает жидкость, которая выходит из капилляров и собирается в частях тела рыбы. Лимфатические протоки возвращают эту жидкость (называемую лимфой , ) в вены.
Пищеварительная и выделительная система
Пищеварительная и выделительная система рыбы включает в себя структуры и органы, которые доставляют пищу в организм, расщепляют пищу на полезные для организма вещества и удаляют неиспользованную пищу.Пищеварительная система начинается с рта и зубов, которые улавливают пищу и отправляют ее в желудок и кишечник для переваривания. Непереваренная пища и отходы покидают тело через задний проход (рис. 4.61).
Мочевая часть выделительной системы также удаляет отходы, производимые организмом. Его главными органами являются почек , которые представляют собой пару длинных темно-красных органов под позвонками. Почки фильтруют мелкие молекулы из крови. После фильтрации полезные вещества, такие как сахар, соли и вода, снова всасываются в кровь.Оставшиеся продукты жизнедеятельности проходят из почек по мочевым трубкам в мочевой пузырь и выводятся через отверстие за анусом, которое называется урогенитальным отверстием . Это то же самое отверстие, через которое проходят материалы репродуктивной системы (яйцеклетки из яичников или сперма из яичек).
Жабры также являются частью выделительной системы. Кровь переносит продукты жизнедеятельности и избыток солей в жаберные нити. Двуокись углерода (CO2) и аммиак выводятся через жабры.Рыбы, обитающие в морской и солоноватой воде, также выделяют излишки соли из своих жабр.
Печень также удаляет шлаки из крови. Печень очищает кровь после того, как она собрала продукты переваривания из кишечника. Отходы превращаются в желчь и хранятся в желчном пузыре, где они ждут, чтобы снова попасть в пищеварительный тракт, чтобы помочь пищеварению (рис. 4.61).
Осмос — это пассивное движение воды через клеточные мембраны. Если две жидкости имеют разную соленость, вода будет проходить через клеточную мембрану, чтобы сбалансировать соленость с обеих сторон.Это означает, что на выделительную систему влияет то, где живет рыба.
Пресноводные рыбы имеют ткани тела, более соленые, чем окружающая вода. Таким образом, вода постоянно поступает в организм через жабры и полости тела. Пресноводным рыбам необходимо часто мочиться, чтобы избавиться от лишней воды.
Морские рыбы, напротив, окружены водой, более соленой, чем их физиологические жидкости. Вода всегда уходит из их тел. Чтобы предотвратить обезвоживание, морские рыбы постоянно пьют и выделяют небольшое количество очень концентрированной мочи.Специальные солевые железы в жабрах также помогают выводить соль из воды, которую выпила рыба.
Деятельность
Используйте свои знания об анатомии рыб, чтобы описать и нарисовать рыбу, используя правильную терминологию.
Онлайн-формат данной учебной программы позволяет нам постоянно добавлять контент и мероприятия. Вы достигли раздела «Изучение нашей текучей Земли», который все еще находится в стадии разработки. Продолжайте посещать для новых дополнений!
Навесы для настольного тенниса
Имя*
Электронная почта *
Страна* —Выберите — AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика theCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland (Мальвинские) острова Фарерские IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГвинеяГвинея-БисауГайанаГаити Остров Херда и острова МакдональдHoly See (Ватикан) ГондурасH Онг KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian край, OccupiedPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Киттс и NevisSaint ЛюсияСент-Пьер и МикелонСент-Винсент и ГренадиныСамоаСан-МариноСао Томе и Принцип eSaudi ArabiaSenegalSerbia и MontenegroSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабского EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Незначительные Отдаленные IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet NamVirgin остров, BritishVirgin остров, U.с.Уоллис и Футуна, Западная Сахара, Йемен, Замбия, Зимбабве,
Город *
Телефон *
Специализированная клеточная структура и функции: модификации и адаптивные функции
Модификации и адаптивные функции
Поскольку организмы почувствовали давление естественного отбора и попытались колонизировать новые территории, возникла необходимость в усовершенствовании как структуры, так и функций. Они эволюционировали с модифицированными структурами (эволюция) или были созданы с соответствующими структурами (креационизм), чтобы соответствовать окружающей среде.Улучшения в структуре и функциях создали сложные системы жизнеобеспечения, которые стали более универсальными и дали организмам большую свободу для колонизации на окраинных территориях. Фотосинтез, дыхание и синтез белка — типичные примеры сложных химических явлений, которые постоянно происходят вокруг и внутри нас.
Расположение, структура, функции
Биотермс
Фотосинтез — это процесс, при котором растения превращают световую энергию в химическую энергию путем создания различных органических молекул, включая глюкозу, из углекислого газа (CO 2 ) и воды (H 2 О).
Большинство людей думает, что фотосинтез — это процесс, в котором шесть молекул углекислого газа вступают в реакцию с шестью молекулами воды, используя силу света для создания одной молекулы глюкозы и шести молекул кислорода. Хотя это упрощенное уравнение принципиально верно, оно не выделяет различные реакции, которые делают фотосинтез интересным событием в растительной клетке.
Считается, что 3–3,5 миллиарда лет назад фотосинтез изменил окружающую среду на ранней Земле с той, в которой не было кислорода, на среду, богатую кислородом, что, в свою очередь, глубоко изменило тип ранней жизни, которая могла там жить, и вынудила исчезновение многих существующих видов.
Все организмы, живущие в настоящее время на Земле, в основном работают от солнечной энергии, потому что, за исключением нескольких уникальных существ, вся жизнь получает энергию из пищи, производимой в процессе фотосинтеза.
Bionote
Редокс-реакции широко распространены в биологических системах. Вещество окисляется, когда теряет электроны, тогда как вещество, которое получает электроны, восстанавливается. При фотосинтезе вода окисляется, а углекислый газ восстанавливается.
Фотосинтез
Механизм фотосинтеза начинается с понимания расположения и структуры активной области растения.Как описано ранее, хлоропластов являются органеллами, в которых происходит фотосинтез. Внутри хлоропластов строма — это место, где углекислый газ превращается в сахар и где расположены специализированные мембраны, называемые тилакоидами . Внутри тилакоидов молекулы хлорофилла фактически улавливают и обрабатывают энергию света с помощью двух фотосистем, описанных в следующем разделе («Световая реакция»). Углекислый газ входит в растение и выходит из него через регулируемые отверстия на нижней стороне листьев, называемые устьицами .Вода втягивается в растение за счет ее связной природы из корней у наземных растений и путем прямого поглощения из окружающей среды у водных растений. Растения также растут, чтобы максимально освещать их. См. Иллюстрацию Хлоропласты .
Фотосинтез — это реакция окислительно-восстановительного (окислительно-восстановительного) типа.
Хлоропласты.
Световая реакция
Фотосинтез делится на два этапа. Первая стадия, называемая световой реакцией , заключается в том, что энергия света захватывается молекулами хлорофилла и обрабатывается для создания высокоэнергетических соединений, которые позже используются в темной реакции (рассматривается в следующем разделе).Вторая стадия, известная как цикл Кальвина по имени его первооткрывателя, также известна как темная реакция, потому что она использует энергию, созданную в световой реакции, для связывания углеродных цепей вместе с образованием сахаров, других углеводов, белков, липидов и нуклеиновых кислот. .
Световая реакция происходит в четырех различных процессах, которые протекают непрерывно, если позволяют условия:
- Световая энергия поглощается молекулами хлорофилла и передается для образования электронов с высокой энергией.
- Электроны высокой энергии входят в цепь переноса электронов, где их энергия передается акцепторам электронов.
- Вода окисляется с образованием ионов водорода и отходящего газа, кислорода.
- Образуются высокоэнергетические соединения АТФ и НАДН .
Механизм четырех процессов включает взаимодействие между структурой и функцией. Внутри тилакоидной мембраны находятся кластеры пигментированных молекул (называемых фотосистемами ), помимо хлорофилла, которые взаимодействуют для захвата и обработки энергии света. Есть две фотосистемы, которые содержат от 200 до 400 молекул хлорофилла и других поддерживающих пигментов, которые вместе передают световую энергию для создания электронов высокой энергии.Как ни странно, их называют фотосистемой 1 и фотосистемой 2, хотя фотосистема 2 обычно начинает реакцию.
Bionote
Вспомогательные пигменты, такие как каротиноиды, улавливают световую энергию с длиной волны, не полезной для молекул хлорофилла, как средство расширения способности растений улавливать больше энергии доступного света. Эти поддерживающие пигменты обычно работают на более низких, менее энергичных длинах волн света, и их красочное присутствие становится очевидным осенью после того, как маскирующие молекулы хлорофилла разлагаются более короткими днями и более прохладной погодой, чтобы обнажить оранжевый, желтый, красный и фиолетовый. пигменты, которые придают осенний цвет лиственным деревьям (тем, которые сбрасывают листья).
Когда фотон света попадает в фотосистему, пигментированные молекулы поглощают энергию и передают ее любой из двух центральных молекул хлорофилла: P 700 , который активирует фотосистему 1; или P 680 , который активирует фотосистему 2. P 700 и P 680 относятся к двум типам молекул хлорофилла. Буква P означает «пигмент». а числа относятся к длине волны света, которая их активирует.
В текущей модели фотосистема 2 создает АТФ и НАДН, оба соединения с высокой энергией.Когда фотон света захватывается молекулами P 680 , они передают энергию одному из его электронов. Это заряжает энергией или возбуждает? электрон переходит на уровень энергии, превышающий силу притяжения ядра, и он покидает молекулу P 680 , чтобы немедленно быть принятой молекулой-акцептором электронов, которая направляет его вход в цепь переноса электронов . Молекула хлорофилла P 680 окисляется, а молекула-акцептор электронов восстанавливается.
Цепь переноса электронов, расположенная в тилакоидной мембране, представляет собой серию молекул, которые систематически отбирают энергию у электрона при его перемещении от молекулы к молекуле. Энергия, вычитаемая из электрона, используется для перемещения протонов (ионы водорода, H + ) в тилакоид. Дополнительные протоны (которые были созданы при окислении воды) в тилакоидной мембране создают градиент потенциальной энергии, очень похожий на воду, когда ее удерживают за плотиной. Когда ионы водорода проталкиваются и возвращаются через белковые ворота канала в мембране, эти специализированные белковые ворота используют эту кинетическую энергию для катализирования реакции фосфорилирования, которая добавляет высокоэнергетическую фосфатную группу к молекуле АДФ, создавая АТФ.
Между тем, световая энергия также поглощается молекулой хлорофилла P 700 в фотосистеме 1, которая также передает энергию своим электронам, что побуждает их войти в другую цепь переноса электронов. Окисленная молекула P 700 затем мгновенно привлекает свободные и богатые энергией электроны, созданные в цепи переноса электронов фотосистемы 2, чтобы пополнить свое электронное облако. Возбужденный электрон из фотосистемы 1 объединяется, чтобы восстановить NADP + до богатого энергией соединения NADH.См. Иллюстрацию Фотосистема, модель .
Таким образом, в рамках световой реакции существует непрерывный поток электронов из воды в фотосистему 2, которая создает богатый энергией АТФ и передает обедненные электроны фотосистеме 1, которая затем заменяет возбужденные электроны, которые входят в другой электрон. транспортная цепочка для создания НАДН. Световая реакция использует энергию света и передает ее химической энергии молекулы.
Цикл Кальвина или темновая реакция
Цикл Кальвина называется темной реакцией, потому что ему не нужен свет для образования биомолекул из энергии, вырабатываемой в световой реакции.Цикл Кальвина объясняется в три этапа:
- Образование PGA, трехуглеродной молекулы
- Превращение PGA в PGAL
- Извлечение исходного материала и образование органических соединений
На этапе 1 связи диоксида углерода с молекулой из пяти атомов углерода RuDP (дифосфат рибулозы), чтобы создать временную шестиуглеродную молекулу, которая сразу же расщепляется на две молекулы с тремя атомами углерода, называемые PGA.
На этапе 2 PGA получает высокоэнергетическую фосфатную группу от АТФ (обесточивая АТФ до АДФ, который затем можно повторно использовать в световой реакции).Затем НАДН добавляет протон (ион водорода) и высвобождает фосфатную группу, создавая таким образом PGAL и молекулу НАДФ с низким энергопотреблением.
На шаге 3 большая часть вновь созданного PGAL преобразуется в RuDP, который затем может повторно войти и перезапустить цикл Кальвина. Однако одна из каждых шести молекул PGAL превращается в органические соединения, необходимые клетке в другом месте.
По статистике, необходимо шесть оборотов цикла Кальвина вместе с добавлением шести молекул углекислого газа для создания шестиуглеродного сахара, такого как глюкоза.Итак, технически упрощенное уравнение фотосинтеза является правильным, но не пояснительным. Лучшее представление следующее:
- Световая реакция: Вода + АДФ + НАДФ + Фосфат + Световая энергия? АТФ + НАДН + Кислород
- Цикл Кальвина: АТФ + НАДФН + RuDP + диоксид углерода? PGAL + NADP +
Альтернативные пути фиксации углерода
Стоит отметить, что в ответ на различные условия окружающей среды возникли два альтернативных механизма преобразования диоксида углерода в органические соединения, которые называются фиксацией углерода : C 4 и САМ.В методе C 4 используются уникальные ферменты, которые объединяют неорганический диоксид углерода для создания четырехуглеродной промежуточной молекулы, а не трехуглеродных молекул цикла Кальвина. Механизм C 4 является преимуществом для определенных типов растений, потому что в жаркие солнечные дни растения C 4 частично закрывают устьица, чтобы минимизировать проникновение углекислого газа и выделение кислорода. Обычно это значительно снижает способность к фиксации углерода; однако растения C 4 имеют дополнительный фермент, который позволяет образовывать четырехуглеродные молекулы из диоксида углерода даже при низких концентрациях диоксида углерода.Затем молекулы четырех С доставляют углекислый газ в цикл Кальвина, где он обрабатывается. C 4 растения, такие как крабовая трава и кукуруза, имеют преимущество только в жаркие летние месяцы, потому что стоимость энергии механизма C 4 дороже, чем C 3 (световая реакция).
Bionote
Аэробное клеточное дыхание — полная противоположность фотосинтеза. Исходные продукты одной реакции являются конечным продуктом другой, и наоборот.Это уравновешенные, противоположные реакции.
Механика CAM предназначена для экономии воды для суккулентных растений, таких как кактусы и ананасы, которые адаптировались для жизни в горячих, сухих биомах . В отличие от всех других растений, растения CAM открывают устьица только ночью, когда они меньше всего теряют воду из-за испарения. Следовательно, они поглощают и фиксируют углекислый газ ночью и создают органические соединения, которые выделяют углекислый газ в течение дня, чтобы войти в цикл Кальвина. Поскольку они работают ночью, их способность захватывать и поглощать энергию ограничена, поэтому они медленно растут; однако они очень хорошо удерживают воду и поэтому хорошо приспособлены к этим неблагоприятным условиям.Сумма всех путей фотосинтеза одинакова: производство глюкозы (и других органических соединений).
Выдержка из The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 Глен Э. Моултон, редактор Д. Все права защищены, включая право на полное или частичное воспроизведение в любой форме. Используется по договоренности с Alpha Books , членом Penguin Group (USA) Inc.
Чтобы заказать эту книгу непосредственно у издателя, посетите веб-сайт Penguin USA или позвоните по телефону 1-800-253-6476.Вы также можете приобрести эту книгу на Amazon.com и Barnes & Noble.
Многофункциональные материалы: концепции, взаимосвязь между функциями и структурой, дизайн, основанный на знаниях, трансляционные исследования материалов
Это золотой век материалов; в настоящее время активно разрабатываются новые материальные решения, чтобы удовлетворить растущие потребности людей в более эффективной мобильности; как структурные системы хранения энергии; способствовать лучшему образу жизни и улучшать здравоохранение путем мониторинга и модернизации в соответствии с нашим личным благополучием; действовать как интеллектуальная система для активного зондирования и самодиагностики; трансформироваться и адаптироваться к местной среде; а также для повышения устойчивости продукции от ранней до последней стадии с помощью новых процессов сборки и разборки.Эти материалы обозначены как многофункциональные; они часто вдохновлены биологическим аналогом, но предназначены для выполнения множества обязанностей за счет разумных комбинаций различных функциональных возможностей. Как правило, каждая функция вносит свой вклад в отдельный физический или химический процесс, который может обеспечить улучшения на уровне системы, выходящие за рамки существующего положения. Эти материалы могут быть: «автономными», то есть распознавать, диагностировать и реагировать на внешние раздражители с минимальным внешним вмешательством; «адаптивный», т.е.е. реконфигурировать или отрегулировать их функциональность, форму и конструктивные характеристики по запросу; или «самоподдерживающийся», то есть интегрирующий сбор, хранение и / или передачу энергии. Это достигается путем разработки и понимания функциональных требований к материалам строительных блоков через иерархические отношения структура-свойство-процесс для реализации продуктов будущего.
Многофункциональные материалы ускоряют разработку и производство продуктов будущего.Это научное путешествие только начинается с журнала Multifunctional Materials (MFM), который представляет собой форум и хранилище последних достижений нашего сообщества. Благодаря тесному сотрудничеству с нашими коллегами из редакционной группы, сфера применения и характеристики MFM были разработаны таким образом, чтобы гарантировать, что он служит растущему трансдисциплинарному и динамичному сообществу в академических кругах и промышленности. Остальные разделы этой редакционной статьи: (1) продемонстрируют, как многофункциональные концепции теперь воплощаются в реальных приложениях; (2) обсудить текущие и будущие проблемы многофункциональных материалов на основе ключевых тематических областей; и (3) обсудить перспективы этого материального таксона для продуктов будущего и осветить, как MFM будет поддерживать и лелеять это растущее сообщество.
Многофункциональные материалы меняют правила игры, и мотивация для разработки этих систем может исходить из многих сфер. Это может быть вызвано потребностью в современных приложениях, где системная среда определяет характеристики материала. И наоборот, это может быть исследование, движимое любопытством, способствующее развитию яркой предпринимательской культуры для новых инноваций и приложений в университетах и исследовательских учреждениях.
Знания функций отдельных материалов недостаточно для прогнозирования пригодности многофункциональных материалов в условиях применения.Для получения системной компетенции необходим целостный подход, при котором виртуальный дизайн материалов и инженерия материалов с компьютерной поддержкой будут дополнять теорию и традиционные экспериментальные методы. Например, инструменты моделирования для передачи атомистических свойств материала сложным функциональным структурам в масштабах длины в настоящее время разрабатываются и применяются в качестве методологии / дорожной карты для будущих приложений. Именно благодаря этой философии и возрастающей роли информатики и анализа данных, которые будут иметь решающее значение в разработке и преобразовании многофункциональных систем материалов в современные приложения.Наконец, для того, чтобы многофункциональные материалы вырастали за пределы воображения дизайнеров и лабораторных проверок концепции, также требуются подходящие схемы изготовления для реальных приложений. Иерархически разделенные многофункциональные возможности либо с ортогональными функциями на разных уровнях, либо с функцией от молекулярного / наноуровня, применяемой до макроскопического уровня посредством последовательного связывания, потребуют способности добавлять, вычитать, объединять и выращивать материалы по запросу. В то время как в этом направлении делаются первые шаги, интеграция производственного процесса с открытием, проектированием и разработкой новых многофункциональных продуктов с быстрым прототипированием и встроенными возможностями масштабирования не только сложна, но и важна для реализации продукты будущего.
Многофункциональные материалы и их потенциал для продвижения технологических инноваций представляют собой прекрасное будущее для сообщества материаловедов. Ключевые научные достижения будут связаны не только с разработкой новых материалов, но и с использованием более совершенных методов компьютерного моделирования, ориентированных на инновационные технологии производства. Хотя эти проблемы не являются исчерпывающими, их можно сгруппировать вокруг ряда тематических мотивов, которые обсуждаются ниже и схематично показаны на Рисунке 1.
Проектирование многофункциональных материалов
По сравнению с традиционными подходами к проектированию, проектирование многофункциональных архитектур потребует перехода от «объединенных» функциональных возможностей на макроуровне к дизайнерскому решению, которое обеспечивает плавный переход между функциональными и конструкционными материалами как на местном уровне, так и внутри страны. глобальная структура [1]. Для достижения этого будущего потребуется создание возможностей вычислительного моделирования и проектирования, которые позволят проектировщику использовать цифровые производственные технологии, в то же время интегрируя их в цифровые рабочие процессы, чтобы преобразовать способ создания ранее недостижимых продуктов.Недавнее применение мультифизических методов параллельного проектирования как материалов, так и продуктов, с использованием методов многомасштабного моделирования и оптимизации топологии, а не специального эвристического подхода, ускорит применение многофункциональных продуктов в ближайшем будущем.
Материалы в науках о жизни и биоматериалы
Многофункциональные биоматериалы, которые раскрывают, модифицируют или высвобождают терапевтическую функциональность, активно используются в качестве материалов для имплантатов человеческого тела.Многофункциональные изменяющие форму биоматериалы рассматриваются для имплантатов, применимых в минимально инвазивных хирургических процедурах, а также в медицинских технологиях, поддерживающих пожилых людей в их домашнем хозяйстве или других повседневных делах [2]. В будущем, опираясь на пример природы, многофункциональные биоматериалы выйдут за рамки простого преобразования в окружающую среду, но также будут обладать потенциалом обладать сенсорными способностями, такими как слух (слух), соматосенсорное восприятие (осязание), обоняние (обоняние) и сенсорное восприятие. модальности, включая термоцепцию (температура), ноцицепцию (боль) и (равновесие) баланс, в дополнение к их структурной роли.Эти материалы значительно расширят возможности для благополучия пациентов и ухода за здоровьем в соответствии с возрастом за счет использования многофункциональных материалов для имплантатов нового поколения.
Самовосстанавливающиеся и ремоделирующие материалы
Концепция сложных структур, демонстрирующих функциональность самовосстановления или ремоделирования, представляет большой научный интерес [3]. Биологически вдохновленная функция самовосстановления была продемонстрирована путем включения материальных фаз, которые подвергаются самовоспроизведению в ответ на повреждение.Заживление достигается за счет высвобождения микрокапсулированных фаз и полимеризации in situ . Альтернативно, микрососудистые структуры материалов, в которых сосудистые системы кровообращения интегрированы в материалы, чтобы обеспечить канал, через который может быть передана функциональность. В настоящее время возможно непрерывное заживление и восстановление сосудистых материалов, однако возможны многие другие функции, использующие микрососудистую сеть, включая самоохлаждение / нагревание, самодиагностику и оценку, а также самоморфизирующиеся структуры.Задача на будущее — возможность самодиагностики и заживления в масштабе длины повреждения без ухудшения общих характеристик конструкции, то есть распознавать и реконструировать поле деформации до достижения критического порога напряжения, чтобы инициировать и распространять возникновение микротрещин. Следующей задачей является создание многофункционального строительного блока, воспринимающего исцеление и структурное восприятие.
Материалы для устойчивого развития и энергии
Доступная и доступная по цене энергия привела к быстрой индустриализации и созданию множества потребительских товаров с постоянно растущими требованиями к электроэнергии.Альтернативы зеленой энергии сейчас необходимы для удовлетворения этого растущего спроса. Исследования в области материаловедения вносят свой вклад в продвижение к устойчивому будущему, основанному на производстве, передаче и распределении чистой энергии, хранении электрической и химической энергии, энергоэффективности и улучшенных системах управления энергопотреблением. Задача для сообщества передовых материалов заключается не только в улучшении экологически безопасных подходов, помимо литий-ионных батарей, но и в том, как эти энергетические системы могут быть интегрированы в пути механической нагрузки.Только с помощью этой методологии в будущих продуктах будет достигнуто эффективное использование материала, минимизация массы и объема подсистем. Многофункциональные материалы играют решающую роль в обеспечении и реализации путей использования возобновляемых и устойчивых источников энергии в будущем.
Приводы, датчики, гибкая электроника и носимые устройства
Гибкие механические и электрические сенсорные устройства продемонстрировали большой потенциал в широком диапазоне приложений, таких как дисплеи, робототехника, in vitro диагностика, диагностика, передовые методы лечения и сбор энергии.Многофункциональные материалы сыграли важную роль в создании электронных скинов, носимых и имплантируемых устройств, а также передовых датчиков, обладающих потенциалом к самовозвлечению и самовосстановлению. Такие замечательные успехи были достигнуты благодаря применению очень гибких, сверхчувствительных и прозрачных многофункциональных материалов, состоящих из массивов органических / неорганических матриц, гибридных композитов, графена и нанопроволок (ННК) или сборок нанотрубок. Задача состоит в том, чтобы превратить эту технологию в инновационные продукты (от здравоохранения до робототехники), которые могут революционизировать способ взаимодействия человека и общества.
Материалы для робототехники
Применение многофункциональных материалов в инженерии мягких материалов позволило быстро внедрить научные инновации в робототехнике и носимых устройствах, которые теперь взаимодействуют с человеческим телом и адаптируются к непредсказуемым условиям [4]. Многофункциональные материалы для мягкого срабатывания используют широкий спектр физических механизмов, включая пневматическое надувание, горение, фазовый переход, электростатическую силу, электроосмотический поток и биологическое срабатывание. Использование этих приводов в детерминированных структурах, композитах жидкость-эластомер или биогибридных системах с постоянным развитием электроники позволило разработать жизнеспособный диапазон технологий, начиная от автономной полевой робототехники и заканчивая беспроводными биомедицинскими устройствами.В будущем достижения в области новых мягких многофункциональных материалов, интеграции материалов, роботизированного интеллекта и автономности, а также прорывы в области биогибридной инженерии и моделирования, управления и машинного интеллекта приведут к созданию следующего поколения автономных мягких роботов.
Современное производство многофункциональных материалов
В природе биологические таксоны представляют собой конструкции с гораздо большей сложностью, информационной емкостью и инструкциями по сборке, чем даже самые передовые структуры, возможные с нашими текущими производственными платформами.Понятие «проектирование для самостоятельной сборки» было определено как будущее материальной конструкции [5], то есть способность напрямую встраивать информацию о сборке в сырье. Это предлагает интересную концепцию многофункциональности, где дополнительная функция заключается в облегчении сложного производства, а не в добавлении дополнительных физических функций или возможностей. Синтетический рост «продукта» путем управления иерархической взаимосвязью «структура-свойство-процесс» для получения требуемых функциональных возможностей является ключевой задачей на будущее.Контроль эволюции материала в точке осаждения и строительства будет иметь решающее значение в будущем [6]. Можно предположить, что цифровое слияние сенсорных, аддитивных и вычитающих процессов, а также новых идей в области многомасштабного производства из разных материалов будет иметь решающее значение для производства будущего.
Метаматериалы, многоматериальные системы
Концепция метаматериалов изначально определялась как новые искусственные материалы с необычными электромагнитными свойствами, которые не встречаются в материалах природного происхождения.Эта концепция теперь была распространена на класс материалов, эффективные свойства которых определяются не только их объемным поведением, но и их внутренней структурой; предлагая превосходные и необычные свойства в аспектах статического модуля, плотности, поглощения энергии, акустических и фононных характеристик, характеристик теплопередачи, интеллектуальных материалов и отрицательного коэффициента Пуассона [7]. Эти материалы с архитектурой продолжают определять границы материаловедения, открывая множество новых возможностей, влияющих на здоровье, национальную безопасность и энергетическую независимость.Несмотря на то, что произошли значительные инновации, ключевыми задачами на будущее для сообщества метаматериалов являются разработка производственных процессов для систем из нескольких материалов, масштабирование текущих многообещающих производственных процессов и разработка инструментов метрологии, моделирования и проектирования для многомасштабных трехмерных систем. и многоматериальные системы (см., например, [8]).
Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 1. Схематическое изображение тематических направлений MFM.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияВ мире многофункциональных материалов требуется междисциплинарный, но систематический подход к полной системе материалов; объединение теоретических, вычислительных и экспериментальных методов в единую методологию. Эволюция новых методов производства также является предпосылкой с отходом от традиционных процессов, которые «объединяют» функциональные возможности на макроуровне, и переходом к платформам обработки, которые интегрируют функции нескольких локальных строительных блоков в глобальную архитектуру по запросу.Схемы изготовления выходят далеко за рамки формования материалов, поскольку разработка процессов имеет решающее значение для функционализации материалов, поскольку имеет больше характеристик программирования, чем создание окончательной настройки. Как только формованные тела смогут самостоятельно программировать себя, истинная адаптивность будет достигнута.
Именно эти фундаментальные открытия на концептуальном уровне с высоким интеллектуальным капиталом для сообщества исследователей материалов, которые могут быть представлены и применены дизайнерами и новаторами продуктов будущего, представляют первостепенный интерес для журнала Multifunctional Materials ( MFM).Поскольку область исследования обширна, она требует дифференциации по функциональным категориям, что отражено в различных тематических разделах журнала. MFM внесет свой вклад в эту область исследований, способствуя научному обмену в этом междисциплинарном сообществе; обучая следующее поколение материаловедов и инженеров; в то же время выступая в качестве защитника для повышения осведомленности общественности о возможностях, предлагаемых этим новым поколением передовых материалов и процессов.
Удобства в структуре температуры: вентиляционные отверстия, освещение и т. Д.
Имея более миллиона квадратных футов палаток и каркасов, наряду с нашим обширным инвентарем напольных покрытий, освещения, сцен и других аксессуаров, тканевые конструкции Mahaffey и аксессуары для мероприятий могут быть оснащены практически любыми аксессуарами, встречающимися в новом строительстве, от напольных покрытий до освещения и т. Д. все, что между ними.
- Анкеры
- Ткань на заказ
- Верх из ткани
- Опции дверей
- Напольные покрытия
- Системы освещения
- ОВК / Осушение
- Изолированные стальные стенки
- Столы для пикника
- Услуги водоснабжения
- Пользовательская графика
Или позвоните нам по телефону 1-855-977-1763
Алюминиевый каркас коробчатой балки конструкции Mahaffey позволяет легко устанавливать аксессуары.
В большинстве случаев фитинги могут быть прикреплены к структурной раме, или Mahaffey может предоставить сварные зажимы для крепления, чтобы избежать использования дорогостоящей вторичной рамы. Это приводит к значительной экономии средств при установке аксессуаров.
Анкеры
Мы предлагаем различные системы анкеровки, чтобы приспособиться к непредсказуемым поверхностям. Наши конструкции можно устанавливать на тротуар, бетон, гравий или любую другую поверхность грунта. Для бетона и тротуара у нас есть монтажная ножка, которую можно надежно привязать к поверхности с помощью соответствующих креплений.Если здание должно быть установлено на гравии, траве или грязи, используются наши шнековые анкеры или наши комплекты грунтовых анкеров.
Для наиболее безопасных мест с сильным ветром Mahaffey предлагает проверенные решения, которые наша проектная группа может обсудить с вами более подробно.
Ткань на заказ
Mahaffey обычно использует ткань Ferrari Precontraint Fabric, которая обеспечивает исключительную стабильность размеров, чтобы ваша крыша оставалась плоской. Композитные мембраны имеют более толстое покрытие в верхней части резьбы и сохраняют выдающийся уровень механической прочности с течением времени.В случае случайного разрыва или перфорации во время сборки или в результате вандализма прочная структура ткани предотвращает ее растекание. Композитный текстиль Precontraint соответствует международным стандартам пожарной безопасности, установленным для зданий, открытых для широкой публики. Они не капают и являются самозатухающими (автоматическое удаление дыма и пламя не могут распространяться).
Топы из ткани
Конструкции Mahaffey быстро устанавливаются и остаются полностью переносными, отчасти потому, что мы используем тканевую ПВХ-мембрану для крыши.Эта ткань компактна, легка и проста в уходе, ее срок службы составляет до 15 лет и более. Кроме того, он был предварительно растянут во всех направлениях, чтобы не было неприглядного провисания на стенах, вершинах или торцах фронтона. Mahaffey использует уникальную систему для быстрой установки или замены кровельной панели. Mahaffey предлагает два варианта верха для большинства наших построек:
- Translucent: Полупрозрачные столешницы обеспечивают естественное внутреннее освещение, которое обеспечивает яркий интерьер в любое время дня.Это идеальный выбор для временных складских конструкций, строительных покрытий или ограждений для окружающей среды.
- Blackout (непрозрачный): Верхние части затемнения устраняют любой свет и сохраняют прохладу внутри убежища. Они обычно используются в наших конструкциях Super Series ™ и популярны для краткосрочных применений, таких как концертные павильоны и корпоративные встречи с аудиовизуальными программами.
Опции дверей
Переносные тканевые конструкцииMahaffey могут быть оснащены множеством различных вариантов промышленных ворот.Большинство промышленных палаток и тканевых строительных конструкций оснащаются комбинацией:
- Двери для персонала
- Подъемные двери Roll-Up
Разработанная Mahaffey Fabric Structures, Mahaffey Xtension ™ Door , полностью выдвижная тканевая дверь, лучше всего подходит для самолетов и тяжелого оборудования, ее можно открыть или закрыть всего за ТРИ минуты.
Оцените это нестандартное «Xtension» конструкции Mahaffey Tension Series (MTS ™) в действии.
Полы
Обычно мы предлагаем ExpoDeck, так как он может выдерживать вес вилочных погрузчиков и другого тяжелого оборудования, не закапывается, как пластиковый пол, и подходит для всех поверхностей.
Mahaffey также может установить прочную систему полов Hexadeck и некоторые другие, в зависимости от характера вашего проекта. Эти элементы предпочтительны для проектов на меньшую продолжительность, обычно на год или меньше. Мы предлагаем различные аксессуары для полов для конструкций, в том числе:
- Модульное дерево: Деревянные брусья 4 ″ x 4 ″ поддерживают деревянную настилу 3/4 ″ этого пола, изготовленного по индивидуальному заказу.Если он не поддерживается стальной рамой строительных лесов, этот пол устанавливается на земле и показывает любые провалы или подъемы на местности. Он используется военными как есть или окрашен и может быть покрыт ковром для высококлассных применений.
- Термопластик Flexi: Эти экономичные полы используются на асфальтовых или бетонных площадках для придания более законченного внутреннего вида как с ковровым покрытием, так и без него. Высота 3/4 дюйма предназначена для отвода дождевой воды под ним, что особенно важно для промышленных сооружений.
- Bravo-Zulu: Эти промышленные полы предназначены для облегчения движения легковых автомобилей и пешеходов. Легковые автомобили включают легковые автомобили, пикапы, небольшие подъемники для людей и небольшие вилочные погрузчики с пневматическими вездеходными шинами. Полы Bravo-Zulu использовались внутри зданий для обслуживания военной техники и под зонами посадки вертолетов.
Помимо нашего обширного выбора систем промышленных полов, мы арендуем широкий выбор палаток и аксессуаров для мероприятий, чтобы сделать ваше пространство для мероприятий и развлечений успешным.
- Танцевальные площадки: Если вы ищете небольшую площадку для интимной встречи или танцпол размером 40 на 40 футов для большого корпоративного мероприятия, любой танцпол Mahaffey может быть настроен в соответствии с вашими потребностями. Мы арендуем танцполы, в том числе:
- Деревянный паркет
- Черно-белый
- Голограмма
- Полированный пол из дерева: Добавьте дополнительный штрих престижа к вашей свадьбе или корпоративному мероприятию с красиво отполированным деревянным полом.
- Bil-jax Staging: Наш продукт Bil-jax — это первоклассное напольное покрытие, которое станет основой для вашего мероприятия с лазерным уровнем. Это пол из стали и дерева, который можно установить на ножках разной высоты для выравнивания площади. Такое покрытие подходит для любой местности (равнинной или холмистой). Напольное покрытие можно использовать для выравнивания очень неровных участков или для создания нескольких уровней внутри области. Пол можно укладывать на любые поверхности (трава, асфальт, бетон и т. Д.).Пол выдерживает максимальную нагрузку 150 фунтов на квадратный фут.
- Ковровое покрытие: Ковровое покрытие может придать законченный вид любому из вариантов напольного покрытия, перечисленных выше. Если вы ищете стандартный серый или черный цвет или индивидуальный цвет, соответствующий декору мероприятия, Mahaffey может предоставить и установить ковер любого цвета или стиля, который вы ищете.
- Прозрачные крышки для бассейнов: Создайте уникальный эффект «ультра лаунджа», дополненный освещением под полом с чистым полом, полностью спроектированным и установленным над вашим бассейном.
Знаете ли вы?
Полупостоянные покрытия обычно оправдывают более постоянные решения для полов, включая асфальт или бетон. Некоторых удивляет использование асфальта, но он на 100% пригоден для вторичной переработки и может быть удален после завершения проекта, чтобы не оставлять следов на месте.
На промышленных объектах часто уже есть известняковые или бетонные подушки перед установкой их временной конструкции, хотя фундамент не требуется. А иногда им просто требуется ограждение на стройплощадке, для которого не нужен пол.Для тех проектов, где требуется напольное покрытие, Mahaffey предлагает широкий выбор переносных напольных покрытий практически для любого применения. Выбор конкретного материала пола зависит от существующей местности и желаемой грузоподъемности.
Системы освещения
Mahaffey также предлагает специальные варианты систем освещения, которые подходят для различных промышленных применений, поскольку все наши тканевые конструкции могут быть освещены любой системой освещения, используемой в кирпичном и минометном строительстве.Стандартным используемым осветительным прибором является наш Exhibit Light , — металлогалогенный светильник для высоких пролетов мощностью 400 Вт. Эти источники света устраняют любые тени в конструкции с четким ярким белым светом.
HVAC: AC, ОТОПЛЕНИЕ, ОСУШЕНИЕ
Комфорт ваших строительных бригад и гостей мероприятия является неотъемлемой частью бесперебойной работы строительной площадки и успешного мероприятия. Mahaffey предлагает климатически контролируемые помещения с локальным распределением электроэнергии, кондиционированием воздуха, отоплением и вентиляцией для всех палаток и конструкций с открытыми пространствами.Мы можем предоставить вентилируемое и канальное принудительное воздушное отопление, одобренное для общественных собраний, или системы кондиционирования воздуха с мягкими каналами в комплекте с бесшумными мобильными силовыми агрегатами с низким уровнем шума. Мы также предлагаем полную линейку потолочных и вертикальных вентиляторов, специально разработанных для промышленных палаток или специальных мероприятий.
Все наши переносные укрытия могут быть оснащены полным набором оборудования для отопления, кондиционирования и вентиляции (HVAC).
Во многих случаях HVAC не требуется из-за функции конструкции или умеренного географического положения.В других случаях контроль температуры имеет решающее значение по тем же причинам.
В рамках конструкции Mahaffey добилась очень хороших результатов с нашими гигантскими потолочными вентиляторами. Эти вентиляторы имеют диаметр 20 футов и охлаждают внутреннее пространство на 6-8 градусов. В других случаях требуется простая вентиляция, особенно если влага может конденсироваться на внутренней ткани. В этих случаях Mahaffey использует вентиляторы с двускатным концом для удаления воздуха. Самый экономичный вариант регулирования температуры — это простое движение воздуха.
Полный спектр структурных удобствMahaffey может помочь сохранить прохладу на временном складе и обеспечить комфортное перемещение бригад.Мы предлагаем полную линейку вентиляторов и опций переменного тока, включая потолочные и вертикальные вентиляторы, специально разработанные для любых мероприятий, циркуляционные и вытяжные вентиляторы, а также полярные охладители, которые помогут вам победить жестокую летнюю жару.
Вам нужно отапливать склад, обеденную палатку, охранное или техническое помещение? Аксессуары для промышленных палаток Mahaffey включают в себя различные доступные обогреватели с источниками тепла как на природном газе, так и на пропане.
Мы также предлагаем портативные обогреватели, которые идеально подходят для использования в вашем временном офисе, теплице, гараже или где-либо еще, где тепло необходимо на краткосрочной основе.
Соглашение о техническом обслуживанииMahaffey включает ежемесячную замену фильтра. Эти видеоролики показывают нашим клиентам, как заменять фильтры на 10-тонном агрегате и на 25-тонном агрегате.
Изолированные стальные стенки
Существует множество методов, используемых для изоляции конструкции Махаффи. Guardian Steel Walls ™ — оптимальное решение для большинства приложений, включая временные склады и ограждения.Эта запатентованная система имеет изоляцию толщиной 1-3 / 8 дюйма, чтобы сохранять конструкции в тепле зимой и прохладу летом. С коэффициентом сопротивления R 13,45 эти стены обладают выдающимися энергетическими характеристиками. Внутренние и внешние поверхности изготовлены из окрашенной стали и имеют изоляцию из полистирола, не содержащего хлорфторуглеродов (экологически чистый). Дополнительным преимуществом является то, что прочный стальной барьер обеспечивает безопасность 24/7.
Полупостоянные установки в экстремальных условиях выигрывают от использования системы Mahaffey AIR ™ (крыша с воздушной изоляцией).Система AIR ™ состоит из двух слоев ткани, которые герметизированы и заполнены воздухом низкого давления. Захваченный воздух обеспечивает слой изоляции от колебаний температуры. Система AIR ™ также предотвращает образование конденсата, как это происходит в некоторых средах.
Столы для пикника
Mahaffey предлагает столы для пикника длиной шесть футов, на которых с комфортом могут разместиться восемь человек. Эти столы изготовлены из полиэтилена высокой плотности. Они окрашены в шпатлевку, устойчивы к пятнам, легко чистятся и складываются при хранении.Они выполнены на стальном каркасе с всепогодной отделкой. Наши столы для пикника не трескаются, не трескаются, не ржавеют и не отслаиваются. Грузоподъемность скамьи составляет 900 фунтов.
Стены
- Виниловые стены: Все наши палатки имеют белые виниловые стены. У вас есть возможность использовать чистые стены, стены с окнами в соборе и стены нестандартного цвета.
- Стеклянные стены: В качестве альтернативы нашим стандартным тканевым стенам стекло обеспечивает профессиональную и долговечную отделку любой конструкции.Наши 13-дюймовые стеклянные стены обеспечивают превосходную прозрачную отделку от пола до потолка, которая приносит свет и кристально чистый вид на ваше мероприятие.
- Изолированные жесткие стены: У нас есть много вариантов, чтобы изменить внешний вид палатки. Один из новейших вариантов — наши изолированные жесткие стены — они не только ограждают ваших гостей от внешних элементов и обеспечивают улучшенную акустику и контроль света, но также придают палатке вид постоянной конструкции.