Pytania powtórkowe do lekcji “Termoregulacja u zwierząt”

Pytania

1. Zdefiniuj pojęcie termoregulacji i wyjaśnij jej znaczenie dla funkcjonowania organizmu.
2. Czym różni się zmiennocieplność od stałocieplności?
3. Na czym polega różnica między ektotermią a endotermią?
4. Czy każdy zwierzę zmiennocieplne jest ektotermiczne? Uzasadnij odpowiedź.
5. Wymień grupy zwierząt zmiennocieplnych.
6. Wymień grupy zwierząt stałocieplnych.
7. Dlaczego zwierzęta zmiennocieplne preferują środowiska o stabilnej temperaturze?
8. Wyjaśnij, jak temperatura otoczenia wpływa na aktywność metaboliczną zwierząt zmiennocieplnych.
9. Podaj przykład behawioralnych adaptacji zmiennocieplnych do regulowania temperatury.
10. Na czym polega diapauza? Które zwierzęta ją wykazują?
11. Na czym polega hibernacja i jakie grupy zwierząt w nią zapadają?
12. Wyjaśnij, w jaki sposób endotermia umożliwia zwierzętom stałocieplnym zasiedlanie różnych stref klimatycznych.
13. Jakie procesy metaboliczne są głównym źródłem ciepła u zwierząt endotermicznych?
14. Podaj zaletę i wadę stałocieplności.
15. Jakie wytwory naskórka pełnią funkcję izolacyjną u ptaków i ssaków?
16. Wyjaśnij mechanizm piloerekcji i jego znaczenie termoregulacyjne.
17. Dlaczego u człowieka piloerekcja ma charakter szczątkowy?
18. Wyjaśnij fizjologiczny mechanizm pocenia się i jego rolę w termoregulacji.
19. Czym różni się termogeneza drżeniowa od bezdrżeniowej?
20. W jakiej tkance zachodzi termogeneza bezdrżeniowa? Jakie białko za nią odpowiada?
21. Dlaczego noworodki ludzi są szczególnie zależne od tkanki tłuszczowej brunatnej?
22. Podaj przykład zwierzęcia, u którego występuje intensywna termogeneza bezdrżeniowa.
23. Jakie znaczenie ma czterojamowe serce u ptaków i ssaków dla termoregulacji?
24. W jaki sposób układ krwionośny pomaga w utrzymaniu ciepła w zimnym środowisku?
25. Na czym polega mechanizm skurczu i rozszerzania naczyń krwionośnych w skórze?
26. Dlaczego podczas wysiłku fizycznego skóra staje się zaczerwieniona?
27. W jaki sposób układ oddechowy wspiera termoregulację?
28. Jakie cechy układu oddechowego ptaków i ssaków zwiększają efektywność termoregulacji?
29. Jakie zachowania behawioralne pomagają ptakom i ssakom regulować temperaturę ciała?
30. Wyjaśnij, dlaczego ręce i stopy marzną szybciej niż inne części ciała.

Odpowiedzi

1. Termoregulacja to zdolność organizmu do utrzymywania względnie stałej temperatury ciała, co umożliwia prawidłowy przebieg procesów metabolicznych.
2. Zmiennocieplność oznacza, że temperatura ciała zależy od otoczenia, natomiast stałocieplność – że organizm utrzymuje stałą temperaturę ciała niezależnie od warunków środowiska.
3. Ektotermia oznacza, że organizm pozyskuje ciepło z otoczenia, a endotermia – że ciepło wytwarzane jest wewnętrznie, w wyniku metabolizmu.
4. Nie każdy zmiennocieplny jest ektotermiczny – np. niektóre ryby głębinowe wykazują elementy endotermii, choć są zmiennocieplne.
5. Do zmiennocieplnych należą: bezkręgowce, ryby, płazy, gady.
6. Do stałocieplnych należą: ptaki i ssaki.
7. Zmiennocieplne preferują stabilne środowiska, ponieważ ich aktywność metaboliczna jest zależna od temperatury otoczenia.
8. W niskiej temperaturze metabolizm zwierząt zmiennocieplnych zwalnia, co ogranicza ich aktywność i potrzeby energetyczne.
9. Przykład: wygrzewanie się gadów na słońcu w celu podniesienia temperatury ciała.
10. Diapauza to stan spoczynku u bezkręgowców (np. owadów) podczas zimy, charakteryzujący się zahamowaniem rozwoju i metabolizmu.
11. Hibernacja to fizjologiczny stan spoczynku u kręgowców (np. niedźwiedzi, nietoperzy), z obniżoną temperaturą ciała i metabolizmem.
12. Endotermia umożliwia ssakom i ptakom zasiedlanie środowisk o skrajnych temperaturach, ponieważ nie są zależne od temperatury otoczenia.
13. Głównym źródłem ciepła są procesy metaboliczne, przede wszystkim oddychanie komórkowe.
14. Zaleta: możliwość aktywności w różnych temperaturach. Wada: wysokie zapotrzebowanie na energię (pokarm).
15. Pióra u ptaków i włosy/futro u ssaków zapewniają izolację termiczną.
16. Piloerekcja to unoszenie włosów lub piór, tworzące warstwę powietrza izolującą ciepło.
17. U człowieka piloerekcja prowadzi do powstania gęsiej skórki, ale nie ma znaczenia izolacyjnego ze względu na brak gęstego owłosienia.
18. Pocenie się polega na wydzielaniu potu przez gruczoły potowe, który odbiera ciepło i parując, obniża temperaturę ciała.
19. Termogeneza drżeniowa – mimowolne skurcze mięśni; bezdrżeniowa – utlenianie tłuszczu brunatnego bez produkcji ATP.
20. Zachodzi w tkance tłuszczowej brunatnej, a odpowiada za nią białko termogenina (UCP-1).
21. Noworodki mają dużą powierzchnię ciała w stosunku do masy, więc łatwo tracą ciepło i polegają na termogenezie bezdrżeniowej.
22. Przykład: nietoperze – wykorzystują brunatną tkankę tłuszczową podczas wychodzenia ze stanu hibernacji.
23. Czterojamowe serce umożliwia oddzielenie krwi utlenowanej od odtlenowanej, co zwiększa efektywność transportu tlenu i ciepła.
24. Silne ukrwienie umożliwia szybki transport ciepła z centrum ciała do kończyn.
25. Gdy jest ciepło, naczynia krwionośne się rozszerzają, oddając ciepło. Gdy jest zimno – zwężają się, ograniczając straty ciepła.
26. Podczas wysiłku wzrasta temperatura ciała, a rozszerzone naczynia przyspieszają oddawanie ciepła przez skórę, powodując jej zaczerwienienie.
27. Układ oddechowy usuwa nadmiar ciepła np. przez parowanie wody z dróg oddechowych (np. dyszenie u psów).
28. U ptaków i ssaków wydajna wentylacja płuc oraz dobrze rozwinięte pęcherzyki płucne umożliwiają efektywną wymianę gazową i utrzymanie wysokiego metabolizmu.
29. Przykłady: szukanie cienia, migracje, zmiana pozycji ciała, kąpiele wodne.
30. Ręce i stopy marzną szybciej, ponieważ są słabiej izolowane i bardziej oddalone od serca, a naczynia krwionośne szybko się tam zwężają w reakcji na zimno.