Колобова Е.Н. учитель биологии и химии МБОУ «Уруссинская СОШ №3»

Подготовка к ОГЭ по биологии

 «Внутренняя среда организма».

Материал включает основную информацию по темам: Внутренняя среда организма. Кровь и ее компоненты. Группы крови. Воспаление и иммунитет. Приводятся задания ОГЭ на закрепление.

Номера заданий ОГЭ, проверяющие знания по этим темам:

 № 11 (Внутренняя среда),

№ 21 (Определение структуры объекта),  

№ 23,24 (Умение проводить множественный выбор),

№ 25 (Умение устанавливать соответствие),

№ 26 (Биологические процессы, явления, объекты),

№ 27 (Пропущенные термины и понятия из числа предложенных),

№ 29 (Работа с текстом биологического содержания).

Цель занятия: развить знания учащихся о внутренней среде организма, показать ее роль в организме, раскрыть понятие «гомеостаз»; проанализировать функции плазмы и форменных элементов крови, ввести понятия: «фагоцитоз», «антигены» и «антитела»; рассмотреть механизм свертывания крови; разъяснить роль анализа крови для диагностики и лечения больных, группы крови.

1. Формирование знаний о внутренней среде организма.

Вы знаете, что жизнь на земле возникла в водной среде. Вначале появились одноклеточные организмы, а затем и многоклеточные. При этом многие клетки организма потеряли связь с внешней средой. И перед природой встала задача: как доставлять  питательные вещества  всем клеткам организма.  В процессе эволюции  была создана внутренняя среда организма.  Внутренняя среда состоит из трех жидкостей.

Действительно, кровь – самая удивительная ткань нашего организма. Подвижность крови – важнейшее условие жизни организма. Как нельзя себе представить государство без транспортных линий связи, так нельзя понять существование человека или животного без движения крови по сосудам, когда во все органы и ткани разносятся кислород, вода, белки и другие вещества.

Для поддержания жизни многоклеточным организмам нужна не только кровь, а определенная система, которая обеспечивала бы каждую клетку питательными веществами, кислородом и выводила продукты обмена веществ. Поэтому в ходе эволюции возникают специальные приспособления и структуры организма, например, жидкая внутренняя среда. В какой среде живут одноклеточные организмы?

Внутренняя среда - единая система жидкостей - является естественным продолжением водной основы клеток.

Компоненты внутренней среды и их местонахождение в организме

С клетками тела организма непосредственно граничит тканевая (межклеточная) жидкость. По составу она сходна с жидким компонентом крови - плазмой, но содержит меньше белков и больше углекислого газа. В целом, объем тканевой жидкости у человека составляет в среднем 26,5 % от массы тела. Через нее осуществляется непосредственный обмен с цитоплазмой клеток и для них служит средой существования.

Выходящая из крови жидкость становится частью тканевой жидкости. Большая часть этой жидкости снова поступает в капилляры, однако около 10 % жидкости попадает в сосуды.

В нормальных условиях избыток тканевой жидкости поступает в крошечные лимфатические сосуды. В процессе лимфооттока она изменяет свой состав — в ней значительно увеличивается количество жиров, белка. Лимфа накапливается и по лимфатическим сосудам вновь переносится в кровеносное русло.

В 1929 г. американский физиолог У. Кеннон для обозначения постоянства внутренней среды организма ввел понятие - гомеостаз (от греч. “гомеос” - “подобный” и “стазис” - “состояние”).

Клетки нашего организма нуждаются в определенных условиях существования, к которым они приспособились в ходе эволюционного развитие. И такая внутренняя среда организма - это кровь, лимфа и тканевая жидкость.

Кровь находится в сосудах и не соприкасается с большинством клеток организма. Кровь доставляет клеткам кислород и питательные вещества и выносит углекислый газ и продукты распада. Вода плазмы крови с питательными веществами из капилляров переходит в промежутки между клетками и становится тканевой жидкостью. Так кровь обеспечивает постоянство состава тканевой жидкости.

Тканевая жидкость постоянно омывает клетки и служит для них средой существования. В клетки из тканевой жидкости переносятся кислород и питательные вещества, а из клеток выходят продукты распада и углекислый газ.

Часть тканевой жидкости из межклеточных пространств проникает через стенку лимфатических капилляров. Жидкость внутри лимфокапилляров называется лимфой. Лимфатические капилляры – слепо замкнутые выросты, которые объединяясь, образуют сосуды. Лимфатические сосуды сливаясь, образуя лимфатические протоки. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы. В лимфоузлах задерживаются и обезвреживаются вирусы и бактерии. Лимфатические протоки впадают в вены, и лимфа смешивается с кровью. Таким образом, лимфатические сосуды являются системой, удаляющей избыток находящейся в органах тканевой жидкости.

Клетки органов постоянно выделяют во внутреннюю среду продукты своей жизнедеятельности и получают из неё необходимые для себя вещества. Благодаря такому обмену, состав внутренней среды остаётся практически неизменным.

Гомеостаз - это постоянство внутренней среды организма. Основными показателями гомеостаза являются артериальное давление, кислотно-щелочной показатель крови, концентрация глюкозы в крови, температура. Показатели веществ постоянно колеблются, но в определённых пределах. Гомеостаз поддерживается нервной и эндокринной системами.

2. Клетки крови

Кровь - соединительная ткань. Это означает, что в ней много межклеточоного вещества.

Жидкая часть крови называется плазма.
Состав:
- вода
- белки (6-8%)
- низкомолекулярные органические вещества
- минеральные вещества 

Если посмотреть на кровь в пробирке, то можно увидеть, что она однородного алого цвета. Но если добавить вещество, которое не позволит крови свернуться, и дать ей немного отстояться, то она разделиться на три фракции. Сверху в пробирке будет желтоватая жидкость – это плазма крови, ее жидкая часть (слайд). А в нижней части пробирки соберутся клетки крови. Плазма крови состоит из неорганических и органических веществ. К  неорганическим веществам относится вода и еще минеральные соли. Количество минеральных солей также величина постоянная – 0,9%. К органическим веществам можно отнести белки, жиры и углеводы. Белки крови делятся на альбумины, глобулины и фибриноген.  Глюкозы в крови также должно быть определенное количество, она является источником энергии, иначе организм испытывает недостаток жизненной энергии, вплоть до смерти.

Эритроциты

Клетки, отвечающие за перенос кислорода. Именно поэтому такая форма и нет ядра - все для увеличения площади поверхности.

В легких эритроциты связываются с кислородом, образуя оксигемоглобин - поэтому кровь артерий имеет такой яркий красный цвет.

Доставив кислород к клеткам тела, эритроциты забирают углекислый газ. Образуется карбоксигемоглобин.

Срок жизни эритроцита - 3 -4 месяца, затем он утилизируется организмов в печени или селезенке

Лейкоциты

Это удивительные клетки.
Отличия от эритроцитов:
- есть ядро,
- нет окраски и постоянной формы тела.

Часто можно встретить такое описание: “амеибойдное движение”. Действительно, они могут менять форму тела, двигаться против тока крови, активно передвигаться в межклеточном пространстве.

Их основная функция - фагоцитоз - поглощение инородных объектов - то, что мы называем иммунитетом.

Гной на ранке имеет белый цвет - это погибшие лейкоциты. Так же рождаются в красном костном мозге.

Тромбоциты

Тоже без ядра, и тоже бесцветные. По размеру меньше эритроцитов и тромбоцитов.
Основные функции:
- обеспечить организму свертываемость крови;
- “запечатать” поврежденный сосуд

Как сворачивается кровь?

Когда сосуд поврежден, организму необходимо приостановить кровотечение. Для этого он образует тромб. Тромб - это комочек, состоящий из тромбоцитов, фибрина, лейкоцитов и эритроцитов.

Плазма крови

Кровь – это промежуточная внутренняя среда организма, это жидкая соединительная ткань. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов.

Состав крови - это 60 % плазмы и 40 % форменных элементов. Плазма крови состоит из воды, органических веществ (белки, глюкоза, лейкоциты, витамины, гормоны), минеральных солей и продуктов распада. Плазма крови – это жидкая часть крови. Она содержит 90% воды и 10% сухого вещества, главным образом белков и солей.

В плазме содержатся небелковые азотсодержащие соединения: аминокислоты, полипептиды, всасывающиеся в пищеварительном тракте, содержится растворимый белок – фибриноген.

В крови находятся продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота), которые должны быть удалены из организма. Концентрация солей в плазме равна содержанию солей в клетках крови. Плазма крови в основном содержит 0,9% NaCl. Постоянство солевого состава обеспечивает нормальное строение и функцию клеток.

В тестах ОГЭ часто встречаются вопросы о растворах: физиологическом (раствор, концентрация соли NaCl равна 0,9%), гипертоническом (концентрация соли NaCl выше 0,9%) и гипотоническом (концентрация соли NaCl ниже 0,9%).

Например, такой вопрос:

Введение больших доз лекарственных препаратов сопровождается их разбавлением физиологическим раствором (0,9% раствором NaCl). Поясните, почему.

Вспомним, что если клетка контактирует с раствором, водный потенциал которого ниже, чем у её содержимого (т.е. гипертоническим раствором), то вода будет выходить из клетки за счёт осмоса через мембрану. Такие клетки, (например эритроциты), сморщиваются и оседают на дно пробирки.

А если поместить клетки крови в раствор, водный потенциал которого выше, чем содержимого клетки, (т.е. концентрация соли в растворе ниже 0,9% NaCl), эритроциты начинают набухать, потому что вода устремляется в клетки. В этом случае эритроциты набухают, и их оболочка разрывается.

Сформулируем ответ на вопрос:

1. Концентрация солей в плазме крови соответствует концентрации физиологического раствора 0,9 % NaCl, что не вызывает гибели клеток крови;
2. Введение больших доз лекарственных препаратов без разбавления будет сопровождаться изменением солевого состава крови и вызовет гибель клеток.

Помним, что при написании ответа на вопрос допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысл.

Для эрудиции: при разрушении оболочки эритроцитов гемоглобин выходит в плазму крови, которая окрашивается при этом в красный цвет и становится прозрачной. Такая кровь называется лаковой кровью.

Группы крови

Группы крови определяются наличием и комбинациями в эритроцитах агглютиногенов А и В, а в плазме крови – веществ агглютининов a и b. В крови каждого человека находятся разноимённые агглютиноген и агглютинин: А+в, В+а, АВ+ав. Склеивание эритроцитов (реакция агглютинации) происходит, если в плазме находятся одноимённые агглютинины и агглютиногены.

Изучение групп крови позволило установить правила переливания крови.

Доноры – люди, дающие кровь.
Реципиенты – люди, которым вливают кровь.

Для эрудиции:  Прогрессивное развитие хирургии, гематологии заставило отказаться от этих правил и перейти к переливанию только одногруппной крови.
Резус-фактор – это особый белок.

Кровь, в эритроцитах которой находится белок резус-фактор, называется резус-положительной. Если он отсутствует – кровь будет резус-отрицательной. В эритроцитах 85% людей такой белок имеется, и таких людей называют резус-положительными. В эритроцитах крови 15% людей резус–фактора нет, и это резус–отрицательные люди.

Врачи давно обратили внимание на тяжелое, в прошлом смертельное заболевание младенцев – гемолитическую желтуху. Оказалось, что гемолитическая болезнь новорождённых вызывается несовместимостью эритроцитов резус-отрицательной матери и резус–положительного плода. На поздних сроках беременности резус–положительные эритроциты плода проникают в кровяное русло матери и вызывают у неё образование резус–антител. Эти антитела проникают через плаценту и разрушают эритроциты плода. Возникает резус–конфликт, следствием чего является гемолитическая желтуха. Выработка антител особенно активно идёт во время родов или после них.

При первой беременности в организме матери обычно не успевает образоваться большого количества антител, и у плода не возникает серьёзных осложнений. Однако у последующих резус–положительных плодов может наблюдаться распад эритроцитов. С целью предупреждения этого заболевания всем беременным с резус-отрицательной кровью делают анализы для выявления антител к резус–фактору. В случае их наличия сразу же после рождения ребёнку делают обменное переливание крови.

Для эрудиции: Если после родов матери сделать инъекцию резус–антител, то эти резус-антитела свяжутся с фрагментами эритроцитов плода и замаскируют их. Собственные лимфоциты матери не распознают эритроциты плода и не образуют антител разрушающих клетки крови плода.

Свёртывание крови

Свёртывание крови является важной защитной реакцией организма, препятствующей кровопотере и способствующей сохранению постоянства объёма циркулирующей крови.

Процесс свёртывания крови складывается из ряда последовательных процессов:

1. При повреждении кровеносных сосудов происходит выделение веществ из разрушенных тромбоцитов и повреждённых клеток.

2. Происходит рефлекторное сужение сосуда, возникающее под влиянием веществ, освобождающимися из тромбоцитов. Сужение кровеносного сосуда приводит лишь к временной остановке или уменьшению кровотечения.

3. Из разрушенных тромбоцитов и повреждённых клеток высвобождаются ферменты, вещество тромбопластин, катализирующие превращение растворённого в плазме протромбина в тромбин. Эти реакции происходят в присутствии солей Ca и витамина К.

4. Тромбин взаимодействует с фибриногеном (растворимый белок, находящийся в плазме) с образованием фибрина – нерастворимого белка.

5. Нити фибрина образуют густую мелкоячеистую сеть, в которой задерживаются клетки крови. Так образуется тромб.

Высыхая, такой сгусток, уплотняется и стягивает края раны, этим способствуя заживлению. При уплотнении сгустка из него выделяется желтоватая жидкость – сыворотка. Кровяная сыворотка – это плазма крови, не содержащая белок фибриноген.

В процессе свёртывания крови, в образовании тромбопластина принимают участие белки плазмы крови. Если тромбопластин отсутствует совсем или содержится в ничтожно малом количестве, то у человека возникает болезнь – гемофилия. При таком заболевании даже маленькая ранка становится смертельно опасной.

Иммунитет

Иммунитет - способность организма распознавать вторжение чужеродного материала и мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное удаление этого материала.

Словарь основных терминов

• Иммунитет – способность организма защищать себя от бактерий, вирусов, чужеродных тел, избавляться от них и благодаря этому сохранять постоянство внутренней среды организма.

• Фагоцитоз – процесс «заглатывания» лейкоцитами микроорганизмов, а также остатков мёртвых клеток и других частиц, например, пыли в лёгких.

• Фагоциты – некоторые лейкоциты, осуществляющие процесс фагоцитоза. Фагоциты способны к амёбоидному движению, благодаря образованию ложноножек.

• Антитела – белки, вырабатывающиеся В-лимфоцитами в ответ на присутствие чужеродного вещества – антигена. Антитела строго специфичны. Человеческий организм способен образовать примерно 100 миллионов различных антител, распознающих практически любые чужеродные вещества.

• Антиген – чужеродная молекула, вызывающая образование антител. Антигенами могут быть микробы, вирусы, любые клетки, состав которых отличается от состава собственных клеток организма.

• Антитоксин – специальное защитное вещество. Антитоксины нейтрализуют циркулирующие в крови яды микробов.

• Вакцина – препарат, содержащий убитых или ослабленных возбудителей заболевания, т.е. препарат, содержащий небольшое количество антигенов.

• Лечебная сыворотка – препарат, содержащий готовые антитела. Сыворотка готовится из крови животных, которые раньше специально заражались возбудителем заболевания. Иногда сыворотка готовится из крови человека, переболевшего заболеванием, например гриппом.

• Макрофаги – крупные клетки способные к фагоцитозу, находящиеся в тканях. Выполняют санитарную и защитную функции.

Органы иммунной системы

1. Тимус (вилочковая железа) расположена позади грудины. Функционирует только у детей. Играет важную роль в развитии иммунной системы. В тимусе образуются и созревают Т–лимфоциты.

2. Костный мозг содержится в трубчатых костях. В нем образуются клетки крови - эритроциты, лейкоциты, тромбоциты, макрофаги. Рождающиеся здесь лимфоциты мигрируют в тимус. Дозревая там, они образуют Т-лимфоциты.

3. Лимфоузлы – узлы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. Они содержат лимфоциты. Фильтруют лимфу, очищая её от вирусов, бактерий, раковых клеток.

4. Селезёнка – орган, в котором формируются лимфоциты. Является биологическим фильтром - удаляет состарившиеся, повреждённые клетки крови, растворяет и поглощает бактерии и другие чужеродные вещества. Выполняет роль депо крови.

Неспецифическая сопротивляемость обеспечивается:

1.  Непроницаемостью здоровой кожи и слизистых оболочек для микроорганизмов;
2. Наличием защитных органов: печени, лимфоузлов, селезёнки;
3. Наличием бактерицидных веществ в жидкостях: в слюне, слезах, крови, лимфе, тканевой жидкости.
4. Выделения потовых и сальных желёз, а также соляная кислота выполняют защиту от микроорганизмов.

Наш организм имеет несколько форм защиты от чужеродных тел и соединений.

Неспецифический иммунитет – самая древняя форма иммунитета, осуществляется лейкоцитами путём фагоцитоза. Специфический иммунитет – это способность организма распознавать вещества, отличные от его клеток и тканей, и уничтожать только эти антигены.

Давайте вспомним, кто такие лимфоциты. Эти клетки составляют 20 – 40 % белых кровяных телец. Лимфоциты, в отличие от всех других лейкоцитов, способны не только проникать в ткани, но и возвращаться обратно в кровь. Лимфоциты представляют центральное звено иммунной системы организма.

В организме имеются два типа лимфоцитов – Т-клетки и В-клетки.

Т-лимфоциты возникают в костном мозге, проходят этап созревания в тимусе и затем расселяются в лимфатических узлах, селезёнке или в крови, где на их долю приходится 40 – 70 % всех лимфоцитов. Т-лимфоциты способны распознавать антигены.
В-лимфоциты образуются в костном мозге, дозревают в лимфоидной ткани червеобразного отростка, миндалинах. В-лимфоциты, получив информацию об антигене от Т-лимфоцита, начинают стремительно размножаться и синтезируют антитела.

Клеточный и гуморальный механизмы иммунитета

Клеточный иммунитет: Т-лимфоциты распознают микроорганизмы, вирусы, трансплантированные органы и ткани, злокачественные клетки. В реакции участвует вся иммунная клетка, свободные антитела при этом не выделяются.

Гуморальный иммунитет: В-лимфоциты выделяют антитела в плазму крови, тканевую жидкость и лимфу. Одни антитела склеивают микроорганизмы, другие осаждают склеенные частицы, а третьи разрушают, растворяют их.

Типы иммунитета:

Воспалительный процесс.

При ранении участка тела возникает местная реакция, проявляющаяся в отёке и болезненности. Такое состояние называют воспалением. Воспаление сопровождается следующими признаками:

1. Происходит местное расширение капилляров, в результате чего усиливается приток крови к данному участку. Происходит покраснение и повышение температуры.
2. Вследствие усиления проницаемости капилляров, плазма и лейкоциты выходят в окружающие ткани. Возникает отёк.
3. Лейкоциты направляются к бактериям, происходит фагоцитоз. Если фагоцит поглощает больше микробов, чем он может переварить, то он гибнет. Смесь погибших и живых фагоцитов и бактерий называется гноем.
4. Возникающие признаки приводят к раздражению рецепторов, вызывающее ощущение боли

Приложение 1. Шпаргалка для учащихся

 Компоненты внутренней среды и их местонахождение в организме

Группы крови

Аггютиногены – склеиваемые вещества, Агглютинины- склеивающие вещества

Агглютинация - склеивание эритроцитов

Типы иммунитета:

 Приложение 2. Задания для закрепления по теме

Внутренняя среда организма. Кровь. Состав и функции крови.

Задание 1. Напишите ответы:

1. Жидкая соединительная ткань___________________
2. Жидкая часть крови___________________
3. Красные клетки крови_____________________
4. Желтые клетки крови_______________________
5. Мелкие кровяные пластинки_______________
6. Белок крови, принимающий участи в свертывании_________________
7. Вещество эритроцитов, способное присоединять кислород и углекислый газ_________________________________
8. Человек, отдающий кровь при переливании__________________
9. Человек, принимающий кровь______________________
10. Явление склеивания эритроцитов_____________________
11. Сгусток крови при свертывании__________________________
12. Защитный механизм, который нам обеспечивают лейкоциты__________
13. В каком процессе участвуют тромбоциты___________________
14. Вещество в крови, являющееся источником энергии______________
15. К какой ткани относится кровь____________________________

Задание 2. (замена одного слова на другое)

1. Кровь – это жидкая соединительная ткань, которая обеспечивают защитную функцию организма, перемещая кислород и углекислый газ к легким и тканям.
2. В крови идет образование веществ, необходимых для борьбы с микроорганизмами, при этом происходит регуляция температуры тела. То есть кровь выполняет терморегуляторную функцию.
3. Кровь - бесперебойный кондиционер. Нагреваясь в органах, выделяющих тепло (печень, кишечник, мышцы), она в то же время охлаждает их, а тепло отдаёт там, где энергия расходуется (головной мозг, лёгкие). При этом выполняется гуморальная функция крови.
4. Кровь - «хранитель устоев», то есть она отвечает за постоянство внутренней среды организма, через гормоны, выделяемые железами внутренней секреции, выполняет транспортную  функцию.
5. Кровь является великим чистильщиком организма – выносит из клеток вредные вещества, перемещает продукты распада к почкам и выделительным органам, выполняя пищеварительную функцию.

Задание 3. Вставьте в текст «Состав крови» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу.

СОСТАВ КРОВИ

Кровь млекопитающих состоит из жидкой части – __________(А) и форменных элементов, выполняющих разнообразные функции. Так, транспорт газов обеспечивают самые многочисленные клетки крови – __________(Б), имеющие форму двояковогнутых дисков, внутри которых содержится белок __________(В). Другие форменные элементы – __________(Г) участвуют в образовании иммунитета.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:

1) Сыворотка 2) антитело 3) эритроцит 4) меланин        5) плазма 6) гемоглобин 7) Тромбоцит 8) лейкоцит

Задание 4. Вставьте в текст «Кровь» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в привёденную ниже таблицу.

Кровь — это жидкая ________(А) ткань, состоящая из ________(Б) и ________(В), в которой растворены минеральные и ________(Г) вещества. Кровь, ________(Д) и тканевая жидкость обраузют внутреннюю среду организма. 

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ:

1) лимфа

2) форменный элемент

3) эритроцит

4) плазма

5) соединительный

6) тромбоцит

7) органический

8) вода

 Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам

Задание 5. Почему у жителей высокогорных районов в единице объема крови содержится больше эритроцитов, чем у жителей равнин?

Задание 6. работа с текстом Используя содержание текста «Регулирование в организме численности форменных элементов крови» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы и выполните задание.

1) Какие процессы происходят в крови организма человека при физической нагрузке?

2) О каких форменных элементах крови не упоминается в тексте?

3) Составьте рефлекторную дугу регуляции количества эритроцитов человека. 

РЕГУЛИРОВАНИЕ В ОРГАНИЗМЕ ЧИСЛЕННОСТИ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ