Hvor multicellulære organismer udveksler materialer?

Multicellulære organismer har udviklet sofistikerede systemer til udveksling af materialer med deres miljø og mellem deres interne celler. Her er en sammenbrud af, hvordan de gør det:

1. Forholdet mellem overfladeareal og volumen:

* udfordringen: Når en organisme bliver større, øges dens volumen meget hurtigere end dets overfladeareal. Dette betyder, at det overfladeareal, der er tilgængeligt til udveksling (som at tage næringsstoffer og frigive affald) bliver relativt mindre sammenlignet med det volumen, der har brug for disse udvekslinger.

* Løsningen: Multicellulære organismer har udviklet specialiserede strukturer og systemer til at øge overfladearealet:

* foldning og forgrening: Organer som lungerne (alveoli), tyndtarme (villi) og kapillærer er meget foldede eller forgrenede, maksimerer overfladearealet for udveksling.

* specialiserede celler: Nogle celler, som dem, der forer lungerne eller tarmen, er fladet eller har små fremskrivninger (mikrovilli) for yderligere at øge overfladearealet.

2. Transportsystemer:

* cirkulationssystem: I de fleste dyr transporterer et kredsløbssystem (blodkar og et hjerte) effektivt materialer i hele kroppen. Blod bærer ilt, næringsstoffer, hormoner og affaldsprodukter.

* lymfesystem: Dette system hjælper med at opretholde flydende balance, opsamler overskydende væske fra væv og transporterer fedt.

3. Specialiserede organer:

* åndedrætssystem: Dette system, primært lungerne, er ansvarlig for at indtage ilt og frigive kuldioxid.

* fordøjelsessystem: Dette system opdeler mad i mindre molekyler, der kan absorberes i blodbanen.

* udskillelsessystem: Dette system, inklusive nyrerne, fjerner affaldsprodukter fra blodet og eliminerer dem fra kroppen.

* Integumentary System: Dette system, der inkluderer hud, hår og negle, giver en beskyttende barriere mod miljøet og hjælper med at regulere temperaturen.

4. Udveksling af cellulært niveau:

* diffusion: Bevægelsen af stoffer fra et område med høj koncentration til et område med lav koncentration. Sådan bevæger ilt, kuldioxid og mange andre stoffer sig over cellemembraner.

* Aktiv transport: Denne proces kræver energi for at bevæge stoffer på tværs af cellemembraner mod deres koncentrationsgradient (fra lav til høj koncentration).

Eksempel:Oxygen og kuldioxidudveksling

* Oxygen kommer ind i kroppen gennem lungerne.

* Det diffunderer over de tynde vægge i alveoler i små blodkar kaldet kapillærer.

* Oxygen binder til hæmoglobin i røde blodlegemer.

* Blod bærer ilt gennem kroppen til celler.

* Kuldioxid produceret af celler diffunderer tilbage til kapillærer.

* Kuldioxid rejser i blodet tilbage til lungerne.

* Kuldioxid diffunderer over alveolerne og udåndes.

Nøgle takeaways:

* Multicellulære organismer har komplekse systemer til udveksling, der er essentielle for deres overlevelse.

* Forholdet mellem overfladeareal og volumen er en nøglefaktor i valutdeffektivitet.

* Specialiserede organer, transportsystemer og cellulære processer arbejder sammen for at opretholde et stabilt indre miljø.