у членистоногих тело покрыто хитинизированной кутикулой какое значение имеет такой покров тела

Свойства и состав хитина

Слово «хитин» в переводе с греческого означает «оболочка», «кожа», «одежда». Вещество является природным полимером, в основу которого входит N-ацетилглюкозамин. Его структура напоминает целлюлозу и имеет следующие свойства:

Хитин в природе практически не попадается в чистом виде. Обычно он представлен вместе с другими полисахаридами.

Впервые этот элемент был выделен из оболочки тарантула. В 1823 году французский учёный А. Одье проводил исследования покрова насекомых и тогда придумал название полученного вещества — хитин.

Этот элемент входит в состав клеточных стенок бактерий и грибов, выполняет функцию наружного скелета членистоногих. Благодаря своим органическим свойствам он выполняет защитную роль тела снаружи как от механических, так и химических воздействий.

Каждый год в живых организмах распадается и образуется около 10 млрд тонн этого вещества. В промышленных производствах из него получают хитозан, который нашёл применение в косметологии, пищевой промышленности, медицине, сельском хозяйстве.

Строение оболочки

Если посмотреть на хитиновую оболочку под микроскопом, то можно увидеть, что она состоит из двух слоёв клеток:

У ракообразных хитин пропитан солями кальция. Такой состав придаёт оболочке прочность, которая чем-то напоминают броню. Она способна защитить живое существо от какой-либо опасности внешнего мира.

Наземные представители, относящиеся к типу членистоногих, поверх своей хитиновой оболочки имеют вещество, напоминающее воск. Такой состав спасает организм от потери влаги. У паукообразных же эта оболочка пропитана белком.

Биологическое значение

Хитиновый покров не выполняет функции внутреннего скелета.

Хитинизированный слой довольно плотный. Он не даёт расти живому организму. Распределение по толщине на теле разное. Например, слой у спины толще, чем у конечностей. Поэтому у членистоногих время от времени начинается процесс линьки. В этот период они меняют свой покров. В момент, когда твердеет новая оболочка, животное быстро растёт.

В некоторых случаях в ходе эволюции экзоскелет образовался в клешни и челюсти, позволяющие хватать, дробить и жевать добычу. Ученные сходятся во мнении, что хитиновый покров жизненно необходим для выживания и дальнейшего существования членистоногих.

Если рассматривать летающих и прыгающих представителей типа, то здесь особая важность в том, что хитин лёгок. Это позволяет насекомым быстро прыгать и летать.

Хитиновый покров является особым природным соединением, которое обладает плотной структурой и выполняет роль опорно-двигательной системы представителей типа членистоногих.

Источник

Функции и состав хитинового покрова членистоногих

У всех ракообразных, паукообразных и насекомых имеется наружный скелет. Хитиновый покров членистоногих создаёт плотную оболочку, которая служит для защиты внутренних органов и закрепления мышц. Экзоскелет не позволяет влаге испаряться с поверхности тела, благодаря чему членистоногие смогли освоить практически все среды обитания. Они живут на поверхности земли, в воде и воздухе. В биологии этих животных подразделяют на три основных класса.

Описание вещества

На греческом языке хитин означает «одежда» или «оболочка». Это полисахарид с содержанием азота. По своей структуре он напоминает целлюлозу. В его состав входит N-ацетил глюкозамин. Физические свойства вещества:

Хитин в чистом виде довольно сложно найти в природе. Обычно он представлен вместе с другими полисахаридами. Эти вещества соединяются с белками.

Впервые чистый хитин выделили из панциря тарантула. А название появилось в 1823 году, когда французский учёный Одье занимался исследованием этих животных.

Наружная оболочка членистоногих в основном состоит из хитинизированной кутикулы. Такой покров защищает тело от механических повреждений, а также воздействия окружающей среды.

Вещество синтезируется в теле различных червей и кишечнополостных животных. Каждый год на планете образуется и распадается примерно 10 млрд тонн хитина. В промышленных условиях из этого вещества изготавливают хитозан. Для этого используются панцири представителей класса ракообразных. Его применяют в качестве пищевой добавки для животных, а также для изготовления косметики, медицинских препаратов, продуктов питания.

Биологическое значение

Хитин считается вторым по распространённости природным полисахаридом. Он встречается в экзоскелете большинства насекомых и ракообразных, а также является компонентом клеточной стенки у некоторых грибов.

Другие организмы, которые синтезируют хитин:

У насекомых хитин синтезируется главным образом в панцире. Предшественниками этого вещества могут быть трегалоза и гликоген.

Хитин обычно сочетается с другими соединениями (например, карбонатом кальция), образуя более прочный композитный материал. Чистый хитин или карбонат кальция сами по себе были бы хрупкими и не такими жёсткими, как композит.

У насекомых и ракообразных, которые подвергаются линьке и метаморфозам, деградация и синтез хитина происходят одновременно и согласованно. Ферментативная система разлагает вещество в экзоскелетах и оболочках кишечника на мономерные компоненты, особенно во время линьки.

Хитин служит защитным покровом и механической опорой для организмов, которые его производят. У членистоногих это вещество является важнейшим компонентом их экзоскелета. Хитин также присутствует в теле, подкладке кишечника, слюнных железах, частях рта и точках закрепления мышц.

Хитинизированный экзоскелет выполняет следующие функции:

Отдельные части наружного скелета в ходе эволюции трансформировались в челюсти и клешни. Эти органы позволяют животному захватывать добычу и пережёвывать пищу. Хитиновый покров является для них жизненно необходимым.

Представители членистоногих

Тип членистоногих так называется из-за своей морфологии. Эти животные имеют сегментированное тело и конечности. Хотя видовое многообразие очень широкое, все представители членистоногих имеют общие черты. Например, их тело состоит из трёх частей. Это голова, грудь и брюшко.

На голове расположены органы осязания, которые представлены усиками. Также там находятся глаза. Грудь несёт членистые конечности и крылья, благодаря которым животное может летать. На брюшке конечности отсутствуют либо они являются видоизменёнными. Например, у паукообразных брюшные лапы трансформировались в паутинные железы.

У всех видов членистоногих тело покрыто хитиновой кутикулой. Из-за неспособности к растяжению внешнего скелета животным приходится периодически линять.

Тип членистоногих подразделяется на три класса:

У каждого из них есть свои характерные признаки и особенности. У ракообразных на голове присутствует 2 пары усиков, а также жабры. Хоть они и являются водными обитателями, определённые виды могут жить на суше.

Паукообразных достаточно просто отличить по их внешним признакам. Тело у этих животных состоит из двух отделов: головогруди и брюшка. На головогруди расположено четыре пары ходильных лап. Также у пауков есть хелицеры и ногощупальца. Это особый тип конечностей, который необходим для питания.

Характерным отличием насекомых является то, что их тело состоит из 3 отделов. На груди у них находится три пары конечностей. Большинство видов имеют крылья.

Полезность хитина для человека

Хитин широко используется в пищевой промышленности. Его добавляют в еду для усиления аромата и вкуса. Это вещество помогает улучшить внешний вид, а также действует в качестве консерванта.

Кроме пищевой промышленности хитин применяется и в фармакологии. Состав вещества имеет лечебные свойства. Его польза заключается в следующем:

Хитин настолько широко распространён и полезен, что некоторые учёные считают возможным переход на хитиновую диету в ближайшем будущем. Например, исследователь Сэм Хадсон заявил, что человечество находится на пороге новой эры. Скоро из хитина можно будет получить бесконечное количество продуктов.

Впервые лекарственное средство на основе этого вещества было получено в 60-е годы прошлого столетия. Препарат должен был защищать организм от ионизирующего излучения. В то время его разработка была строго засекречена. Даже медики не знали точный состав. После нескольких экспериментов на животных учёные доказали, что средство увеличивает шансы на выживание после смертельной дозы облучения. Немного позже исследователи заметили, что препараты, содержащие хитин, помогают бороться и с другими проблемами.

Сейчас исследования хитозана и хитина продолжаются. Работой занимаются учёные, состоящие в Российском хитиновом обществе, которое была образовано в 2000 году. В его состав входят и исследователи из смежных областей науки, а также медицины и промышленности.

Как выяснилось, хитиновый покров помогает не только членистоногим, но и человеку в различных сферах деятельности. Это широко распространённое вещество. Если продолжать исследования хитина, то есть вероятность, что человечество сможет побороть свои главные проблемы, среди которых голод и болезни.

Источник

Какое строение и значение имеют покровы тела членистоногих?

Общая характеристика типа

Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Характерные черты организации членистоногих следующие:

Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.
Покровы тела —многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц, что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.
Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи, дыхание, осязание и др.
Полость тела смешанная, т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.
Пищеварительная система имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний и задний отделы эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Ротовые аппараты разных групп членистоногих разнообразны, что позволяет им питаться различными видами кормов. Хорошо развиты пищеварительные железы, ускоряющие процесс пищеварения.
Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.
Органами дыхания являются жабры, а у наземных —легочные мешки и трахеи.
Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных —мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.
Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.
Тип Членистоногие подразделяется на четыре подтипа, куда входит ряд классов. Рассмотрим из них три наиболее важных, многочисленных и разнообразных —Ракообразные, Паукообразны

Общая характеристика типа

Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.

Характерные черты организации членистоногих следующие:

Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.
Покровы тела —многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц, что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.
Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи, дыхание, осязание и др.
Полость тела смешанная, т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.
Пищеварительная система имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний и задний отделы эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Ротовые аппараты разных групп членистоногих разнообразны, что позволяет им питаться различными видами кормов. Хорошо развиты пищеварительные железы, ускоряющие процесс пищеварения.
Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.
Органами дыхания являются жабры, а у наземных —легочные мешки и трахеи.
Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных —мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.
Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.
Тип Членистоногие подразделяется на четыре подтипа, куда входит ряд классов. Рассмотрим из них три наиболее важных, многочисленных и разнообразных —Ракообразные

Источник

Общая характеристика типа Членистоногие

Урок 23. Беспозвоночные животные [биология 7 класс]

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Общая характеристика типа Членистоногие»

Членистоногие образуют самый большой тип животных, объединяющий более 1,5 млн видов. По видовому разнообразию членистоногие на много превышают численность других типов растений, животных, простейших и бактерий.

Тип включает три класса: Ракообразные (это раки, дафнии, креветки, крабы), Паукообразные (пауки, скорпионы, клещи) и Насекомые (жуки, бабочки, стрекозы, мухи). Размеры их тела могут варьировать от 0,1 мм до 1 метра. Больше всего видов приходится на насекомых, около одного миллиона. Членистоногие очень разнообразны по внешнему виду. Вместе с тем для всех членистоногих характерны общие особенности строения.

Членистоногие населяют самые разнообразные среды обитания. Их можно встретить на земле и в воздухе, почве, пресных водоёмах, морях и океанах, телах других живых организмов. Членистоногие ведут свободноживущий или паразитический образ жизни.

Рассмотрим признаки членистоногих. Почти любой признак из тех, о которых пойдёт речь, характерен для большинства, но не для всех представителей типа. Среди миллиона известных видов всегда найдутся исключения.

Членистоногие – многоклеточные двусторонне-симметричные животные. Они имеют сегментированное тело, состоящее из отделов, число и строение которых различно у разных представителей типа. Вспомним, если у кольчатых червей тело состояло из одинаковых сегментов, то сегменты членистоногих имеют различное строение и выполняют разные функции.

Обычно тело состоит из трёх отделов: голова, грудь и брюшко. Голова и грудь могут сливаться, образуя при этом головогрудь, у некоторых видов сливаются все отделы тела.

На голове расположены органы чувств, которые помогают членистоногим ориентироваться в пространстве (это, усики и глаза), также на голове располагается ротовой аппарат. На груди располагаются органы движения – конечности и крылья. Они приводятся в движение при сокращении мышц. В брюшке находятся все внутренние органы.

Главной особенностью членистоногих является наличие у них подвижных конечностей. Конечности членистоногих состоят из нескольких звеньев – члеников, которые подвижно соединены между собой. Отсюда и происходит название типа – Членистоногие. Благодаря наличию членистых конечностей, членистоногие способны бегать, прыгать, плавать, захватывать и удерживать пищу. Разные виды имеют разное количество ходильных конечностей: ракообразные – 10 конечностей (или 5 пар), паукообразные – 8 конечностей (4 пары), насекомые – 6 конечностей (три пары).

Снаружи тело покрыто плотной кутикулой.

Она пропитана органическим веществом – хитином, поэтому ее часто называют хитинизированной кутикулой. У ракообразных кутикула дополнительно пропитана известью. Хитинизированная кутикула очень прочная, это – наружный скелет членистоногих. Хитиновый покров выполняет защитную функцию. Предохраняет тело от механических и химических воздействий, придаёт телу форму, к его внутренней стороне прикрепляются мышцы в виде пучков.

Хитиновый покров нерастяжим, поэтому, когда членистоногие растут, плотные покровы мешают увеличению размеров их тела. Рост членистоногих сопровождается линькой.

Линька – процесс периодической смены наружных покровов животных. У членистоногих старая кутикула сбрасывается, под ней образуется новая, и пока она не затвердела, животные увеличиваются в размерах.

Получается, что членистоногие растут не всегда, а периодически, после линек. Такой рост называется периодическим, или прерывистым.

Рассмотрим особенности внутреннего строения членистоногих.

У них имеется хорошо развитая пищеварительная система, в которой выделяют переднюю, среднюю и заднюю кишку. Передний отдел включает рот, глотку, пищевод, иногда зоб; средний – желудок и средняя кишка; задний – задняя кишка и анальное отверстие. У многих представителей типа имеется хорошо развитый ротовой аппарат, который окружает рот. Он специализирован к определённому виду пищи, бывают грызущий, лижущий, сосущий, колюще-сосущий ротовые аппараты. Развиты пищеварительные железы – слюнные и печень. Членистоногие могут питаться мелкими животными, их разлагающимися остатками, растениями, кровью животных и человека.

Строение дыхательной системы у разных классов разнообразно, при этом можно выделить три основных типа дыхания: жаберное (у водных животных), лёгочное (у наземных форм имеются лёгочные мешки) и трахейное. Трахейное дыхание – наиболее совершенное, оно представляет собой систему многочисленных ветвящихся трубочек – трахей, пронизывающих тело животного. На поверхности тела эти трубочки открываются наружу через отверстия. По трахеям проходит кислород, который доставляется ко всем органам и тканям животного.

Кровеносная система незамкнутая. По сосудам течёт гемолимфа. Гемолимфа – кровь насекомых. Она бесцветная или зеленоватого цвета. На спинной стороне тела расположено сердце, от которого отходят многочисленные сосуды. Из сосудов кровь выливается в полость тела и омывает внутренние органы. Затем она снова поступает в сосуды и сердце.

Выделительная система представлена различными органами выделения, которые открываются наружу через отверстия. Это зелёные железы, мальпигиевы сосуды или жировое тело.

Нервная система образует окологлоточное нервное кольцо и брюшную нервную цепочку, от которой отходят нервы. Происходит усложнение нервной системы, сильное развитие получает надглоточный ганглий.

Обычно очень хорошо развиты органы чувств: зрения, вкуса, обоняния, осязания, слуха, равновесия. Они обеспечивают животному восприятие внешних раздражителей (света, температуры, звуков). Органы зрения представлены простыми или сложными глазами. Осязательную функцию выполняют усики. Звуковые сигналы они воспринимают слуховыми волосками, которые расположены на конечностях и поверхности тела.

Для многих видов членистоногих характерно сложное поведение: забота о потомстве, отпугивание врагов, охрана гнезда. Особенно хорошо сложное поведение выражено у пчёл и муравьёв.

Половая система обычно раздельнополая, встречается половой диморфизм. Размножение только половое, бесполое размножение отсутствует. Самки имеют парные яичники, самцы – парные семенники. Для некоторых видов характерен партеногенез – развитие яиц из неоплодотворённой яйцеклетки.

Способность к регенерации выражена слабее, чем у кольчатых червей (разрезанное на пополам животное погибает, а не образует две новые особи).

· они являются звеньями в цепях питания;

· ракообразные являются объектом промысла (омары, крабы, креветки);

· пауки уничтожают вредных насекомых;

· укусы некоторых видов пауков ядовиты (каракурт, тарантул);

· клещи являются паразитами человека и животных, вызывая различные заболевания;

· насекомые опыляют растения, являются источниками мёда, прополиса, лекарственного сырья.

Происхождение членистоногих. Предками членистоногих, вероятно, были древние кольчатые черви. Сходство проявляется в сегментации тела, строении конечностей и нервной системы.

Членистоногие – первые истинно наземные беспозвоночные животные. У них впервые появляются:

· наружный скелет, который защищает тело членистоногих от потери воды и высыхания, придает телу прочность;

· основу скелета составляет органическое вещество – хитин;

Источник