呼吸构造的特性与类型呼吸运动及其调节7-1呼吸構造與呼吸運動1.不同生物的呼吸构造:(1)单细胞生物:没有特化的呼吸构造,透过扩散作用交换气体,如草履虫、变形虫。(2)构造简单的多细胞水生动物:没有特化的呼吸构造,其身体细胞多能与水接触,透过扩散作用交换气体,如水螅、涡虫。(3)一般多细胞动物:体内绝大多数细胞均不能直接和外界交换气体,因此需要藉由特化的呼吸构造来完成气体交换,如蚯蚓、昆虫及脊椎动物等。一、呼吸构造的特性与类型▲直接以扩散作用与环境行气体交换的动物:A.水螅;B.涡虫。AB2.呼吸构造的特性与种类:(1)特性:特化的呼吸构造常具有以下特性:具薄而溼润的皮膜,以利气体溶解与交换。表面积要够大,以增进交换。有丰富的微血管或微气管分布,以运输气体。(2)种类:依形成模式可分为几大类:表皮不内陷不外凸,如体表呼吸。表皮向外突出,如鳃。表皮向内凹陷,如肺或气管系统。(3)体表呼吸:特性:表皮由单层细胞组成,常覆有黏液使体表保持湿润,以利气体交换。存在:蚯蚓和多数环节动物。模式-以蚯蚓的体表呼吸为例:▲蚯蚓的体表呼吸:A.全身气体交换示意图;B.局部放大示意图。AB(4)气管系:特性:气管具有许多分支,分布到全身,形成气管系统,让气体有效率的运输。存在:部分节肢动物,如昆虫纲。模式:以昆虫的气管系为例:A.组成:常包含气门、气管和微气管。(a)气门:气体与外界相通的孔,由气管主干延伸到腹部体表两侧所形成。(b)气管:为输送空气的网状管路,昆虫体内有两条纵走的气管主干贯穿全身。(c)微气管:由气管分支而来,遍布全身。(4)气管系:B.气体交换:气管分支的末端延伸到组织细胞间,气体交换是以扩散方式,透过微气管的潮湿上皮进入组织液,再由组织液扩散进入每个细胞。C.肌肉的辅助:有些体型较大或活动力较强的昆虫,尚可藉腹部肌肉收缩或放松,来加速氧的摄取及二氧化碳的排除速率。如:蝗虫共有10对气门,胸部有2对,腹部有8对。(a)吸气时:腹部扩张,前4对气门打开,气体进入;此时后6对气门关闭。(b)呼气时:腹部收缩,前4对气门关闭;后6对气门打开,气体由此排出。▲昆虫的气管系统。(5)鳃:特性:由表皮向外突出形成,鳃上多分支或突起,以增加换气效率。存在:水生软体动物、脊椎动物中的鱼类及两生类幼体等。模式:以鱼类的鳃为例:A.组成:(a)鱼的鳃有四对,每片鳃的基部有白色弓形骨片,称为。(b)在鳃弧上有白色突起物,称为,可防止异物入鳃。(c)在鳃弧后方有许多红色丝状突起,称为。鳃丝内有平行排列的,鳃板内密布微血管网,可增加气体交换的面积。鳃弧鳃耙鳃丝鳃板B.气体交换:因氧只微量溶解于水,故鱼类必须不断地进行口及的运动,使水由口进入鳃部,使鳃部获得足够的气体交换量。鳃盖▲鱼类的鳃呼吸:A.水由口进入鳃;B.鳃内有许多鳃丝;C.鳃丝内的鳃板密布微血管网。A.B.C.(6)肺:特性:由表皮向内凹陷形成,有些类群的肺具有肺泡,可增加换气效率。存在:陆生软体动物、两生类成体、爬虫类、鸟类及哺乳类等。模式:A.两生类的呼吸构造:(a)构造:幼体具鳃,以鳃呼吸;成体具肺,但因其肺不具肺泡,尚须皮肤协助呼吸。(b)辅助:可利用口腔运动,使空气由鼻腔进入肺,以获得更多的氧。B.爬虫类的呼吸构造:(a)构造:以肺呼吸,肺具肺泡,肺泡表面密布微血管,可增加气体交换面积。(b)辅助:呼吸时藉肌肉及骨骼的运动使胸廓(是一个密闭空间)体积改变,使压力随之改变,气体因此得以进出。C.鸟类的呼吸构造:(a)构造:包含肺及多个气囊,其呼吸系统非常发达,可进行有效率的气体交换。(b)辅助:鸟类海绵状的肺脏包含许多平行的旁支气管,当气囊收缩时,可使气体不断地流经肺脏,并保持一定的流向通过旁支气管,藉由微小的气丝,与周围肺组织的微血管,进行气体交换。▲鸟类的呼吸系统:A.鸟类的肺与气囊;B.气丝与微血管的示意图。AB二、呼吸运动及其调节▲人体的呼吸系统。1.人类的呼吸系统:1.人类的呼吸系统:(1)鼻腔:呼吸运动中,气体进入体内的入口,包含:黏液及鼻毛:可过滤空气中的部分灰尘,净化进入体内的空气。鼻黏膜:可分泌黏...