Тірі ағзалардағы электрлік процестер. Биология, 10 сынып, дидактикалық материал.

Тірі ағзалардың электрлігі

1789ж. күз айының бір кешінде итальяндық табиғат зерттеушісі және дәрігер Л.Гальвани (1737-1798) бақа еттеріне тәжірибе жасады. Әсіресе оны қызықтырғаны жануарлардың аяқ бұлшықеттерінің электр зарядына әсері еді. Өңделген немесе терісі алынған бақа мыс қысқашта ілулі еді. Табан бұлшықеттеріне электр зарядын өткізгенде еттері дірілдеп, қысқарып, табандары секірді.

Ғалым таңғалды, оның байқағаны бұлшықеттің қысқаруы электр разрядынан басқа, пышақ, скальпель, темір сындарын тигізу әрекетінде де байқалады (Гальванидің 1 тәжірибесі). Бұл құбылысты таңғаларлық болды арнайы зерттеу үшін факторлар аз болды және оны түсіндіру қажет болды. Тәжірибе бірнеше рет қайталанып, Гальвани төменді қорытындыға келеді: бақаның жүйке және бұлшықеттерінде электр тоғы туғызылады. Бұл мәселеле мен итальяндық ғалым Алессандро Вольта (1745-1827) айналысты. Ол Гальванидің тәжірибесін қайталап бір қорытындығ келді: электр тоғы бақа денесінде тумайды, ол екі әртүрлі металлдардың (мыс және темір) жануарлар ұлпасының байланысуынан, яғни өткізгіш болуынан. Бақа табаны Вольтаның пікірінше электр тоғын өткізуде сезімтал дене.

Кім дұрыс айтады?

Бір жағынан Вольтаның пікірі дұрыс, өйткені ол электр тоғы белгілі ортада екі әртүрлі металлдардың әрекеттерінен туындығын дәлелдейді.

Гальвани де дұрыс пікірде, себебі тірі ағзаларда электр тоғы пайда болады.

Көптеген зертеулерден соң, ол өз дәлелін көрсетті: бақаның табаны металдың әрекетінсіз де қысқарады.

Гальвани өз көзқарасының әділдігін көрсету үшін, басқа тәжірибе ұсынды: жүйкенің кесіндісін бұлшықетке тастағанда ол қысқарып тартылады (Гальванидің 1 тәжірибесі немесе металсыз тәжірибе).

Бұл тәжірибе Гальванидің өзіндік көзқарасын дәлелдеді,яғни «тірі ағзалардың электрлігі» түсінігін дамытуғ көзін ашты.

Гальвани тәжірибесінен кейін ғалымдар да «тірі ағзалардың электрлігімен» қызықтап көңіл аударды. Олар да һзіндік үлестерін бұл құбылысқа қосты. Дюбуа Реймон (1818-1896). И. М. Сеченов (1829-1905), А. Ф. Самойлов, Б. Ф. Вериго және т.б. 1881 ж. И. М. Сеченов бақаның бас миы мен жұлынында өзіндік туатын электр тербелістерін байқады.

Электр тоғын өлшейтін құралдардың жетілдіруіне байланысты электр тоғы (биотоп) одан сайын көптеген жануарлар мен өсімдіктерден байқала берді. Жекелеген жұмыстардан кейін ғылыми электрофизиологиялық бөлімі пайда болды.

Ғылым өзіің нақты дәлелін көрсетті, яғни психикалық үрдістер мтериалды физикалық-химиялық және биологиялық негізін құрайды.

Материалды негізсіз: психикалық, физикалық-химиялық және биологиялық үрдістер болу мүмкін емес.

Электричество в живых организмах

 В один из осенних вечеров 1789 г. итальянский естествоиспытатель и врач Луиджи Гальвани делал опыты над мышцами лягушки. Особенно его интересовало действие на мускулы ног животного электрических разрядов. Препарированная лягушка (со снятой кожей) подвешивалась на медном крючке. Как только в мышцу конечности пропускали электрический разряд, мышца вздрагивала, сокращалась, лапка подпрыгивала.

 Каково же было удивление ученого, когда он заметил, что сокращение мышц происходит и без воздействия электрических разрядов, а просто от соприкосновения с ножом, скальпелем или железной проволокой (первый опыт Гальвани). Явление казалось загадочным.

 Для исследователя мало обнаружить факт, его надо объяснить. После ряда повторных опытов Гальвани заключил, что в нервах и мышцах лягушки возникают электрические токи.

 Вскоре этими вопросами заинтересовался другой итальянский ученый Алессандро Вольта (1745-1827). Повторив опыты Гальвани, он пришел к выводу, что электричество не возникает в теле лягушки, а образуется в результате соприкосновения двух разнородных металлов (медь и железо) с животными тканями, т. е. проводниками. Лапка лягушки, по мнению Вольта, является лишь своего рода чувствительным прибором, показывающим прохождение электрического тока.

 Кто же был прав?

 В одном отношении прав был Вольта, который утверждал, что электрический ток возникает в определенной среде при соприкосновении двух разнородных металлов.

 Но прав был и Гальвани, доказывая, что в живых организмах образуется электричество. После долгих поисков ему удалось доказать, что лапка лягушки сокращается и без всякого соприкосновения с металлом.

 В доказательство справедливости своей точки зрения Гальвани предложил другой опыт: набрасывать на мышцу дистальный отрезок нерва, который иннервирует эту мышцу, при этом мышца также сокращалась (второй опыт Гальвани, или опыт без металла). Отсутствие металлических про водников при проведении опыта позволило Гальвани подтвердить свою точку зрения и развить представления о «животном электричестве».

 После опытов Гальвани ученые заинтересовались «животным» электричеством, как его назвал Дюбуа Реймон (1818-1896). И. М. Сеченов (1829-1905), А. Ф. Самойлов, Б. Ф. Вериго и другие русские физиологи внесли значительный вклад в изучение этого интересного явления. В 1881 г. И. М. Сеченов в спинном и головном мозгу лягушки обнаружил так называемые спонтанные (сами собой возникающие) электрические колебания.

 По мере того как совершенствовались электроизмерительные приборы, электрические токи (или биотоки) обнаруживались у все большего числа животных и растений. Из отдельных работ выросла специальная научная дисциплина – электрофизиология.

 Наука неопровержимо доказала, что даже психические процессы имеют материальную физико-химическую и биологическую основу. Без материальной основы не может быть никаких процессов: ни физических, ни химических, ни биологических, ни психических.

 Вопросы для обсуждения:

• Опишите первый опыт Гальвани.
• Какой вывод сделал Гальвани из своего первого опыта?
• В чем заключалось заблуждение Гальвани по мнению Алессандро Вольта?
• В чем заключался второй опыт Гальвани?
• Что доказал Гальвани своим вторым опытом?
• Кто предложил термин «животное электричество»?
• Какой вклад внес Сеченов в развитие учения о «животном электричестве»?
• Как называется наука об электрических явлениях в живых организмах?

Электричество в живых организмах

 В один из осенних вечеров 1789 г. итальянский естествоиспытатель и врач Луиджи Гальвани (1737-1798) делал опыты над мышцами лягушки. Особенно его интересовало действие на мускулы ног животного электрических разрядов. Препарированная лягушка (со снятой кожей) подвешивалась на медном крючке. Как только в мышцу конечности пропускали электрический разряд, мышца вздрагивала, сокращалась, лапка подпрыгивала.

 Каково же было удивление ученого, когда он заметил, что сокращение мышц происходит и без воздействия электрических разрядов, а просто от соприкосновения с ножом, скальпелем или железной проволокой (первый опыт Гальвани). Явление казалось загадочным.

 Для исследователя мало обнаружить факт, его надо объяснить. После ряда повторных опытов Гальвани заключил, что в нервах и мышцах лягушки возникают электрические токи.

 Вскоре этими вопросами заинтересовался другой итальянский ученый Алессандро Вольта (1745-1827). Повторив опыты Гальвани, он пришел к выводу, что электричество не возникает в теле лягушки, а образуется в результате соприкосновения двух разнородных металлов (медь и железо) с животными тканями, т. е. проводниками. Лапка лягушки, по мнению Вольта, является лишь своего рода чувствительным прибором, показывающим прохождение электрического тока.

 Кто же был прав?

 В одном отношении прав был Вольта, который утверждал, что электрический ток возникает в определенной среде при соприкосновении двух разнородных металлов.

 Но прав был и Гальвани, доказывая, что в живых организмах образуется электричество. После долгих поисков ему удалось доказать, что лапка лягушки сокращается и без всякого соприкосновения с металлом.

 В доказательство справедливости своей точки зрения Гальвани предложил другой опыт: набрасывать на мышцу дистальный отрезок нерва, который иннервирует эту мышцу, при этом мышца также сокращалась (второй опыт Гальвани, или опыт без металла). Отсутствие металлических про водников при проведении опыта позволило Гальвани подтвердить свою точку зрения и развить представления о «животном электричестве».

 После опытов Гальвани ученые заинтересовались «животным» электричеством, как его назвал Дюбуа Реймон (1818-1896). И. М. Сеченов (1829-1905), А. Ф. Самойлов, Б. Ф. Вериго и другие русские физиологи внесли значительный вклад в изучение этого интересного явления. В 1881 г. И. М. Сеченов в спинном и головном мозгу лягушки обнаружил так называемые спонтанные (сами собой возникающие) электрические колебания.

 По мере того как совершенствовались электроизмерительные приборы, электрические токи (или биотоки) обнаруживались у все большего числа животных и растений. Из отдельных работ выросла специальная научная дисциплина – электрофизиология.

 Наука неопровержимо доказала, что даже психические процессы имеют материальную физико-химическую и биологическую основу. Без материальной основы не может быть никаких процессов: ни физических, ни химических, ни биологических, ни психических.

 Вопросы для обсуждения:

• Опишите первый опыт Гальвани.
• Какой вывод сделал Гальвани из своего первого опыта?
• В чем заключалось заблуждение Гальвани по мнению Алессандро Вольта?
• В чем заключался второй опыт Гальвани?
• Что доказал Гальвани своим вторым опытом?
• Кто предложил термин «животное электричество»?
• Какой вклад внес Сеченов в развитие учения о «животном электричестве»?
• Как называется наука об электрических явлениях в живых организмах?