Підручник Біологія 8 клас - Н. Ю. Матяш - Генеза 2016 рік

Вступ

§ 2. РІЗНОМАНІТНІСТЬ КЛІТИН І ТКАНИН ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

Пригадайте, що таке дифузія. Які особливості будови клітин рослин, грибів і тварин? Які ви знаєте тканини тварин?

Клітина як приклад біологічної системи. Тіло людини побудоване з клітин. Як ви пригадуєте, клітина є структурною (будівельною) і функціональною (діючою) одиницею багатоклітинного організму. Загалом увесь наш організм складають понад 75 трильйонів клітин. Вони виконують різноманітні функції: транспортну (еритроцити крові), захисну (лейкоцити крові), опорну (клітини кісткової та хрящової тканин) тощо.

АКТИВІЗУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

Пригадайте: усі клітини тварин побудовані за єдиним планом (мал. 3). Вони складаються з клітинної, або плазматичної, мембрани, яка оточує цитоплазму з одним, кількома або багатьма ядрами. Іззовні плазматична мембрана оточена тоненькою пружною оболонкою - глікокаліксом. Він утворений молекулами вуглеводів, які можуть сполучатись з молекулами білків і ліпідів. Ядро - неодмінна складова переважної більшості клітин організмів. Воно регулює всі функції клітини і зберігає спадкову інформацію. Це своєрідний центр керування клітиною. Цитоплазма - це розчин органічних і неорганічних речовин, у якому містяться органели. У цитоплазмі відбуваються різноманітні біохімічні процеси: утворення одних сполук і розщеплення інших. Там у вигляді включень можуть зберігатися запасні поживні речовини (пригадайте, які запасні сполуки відкладаються у клітинах рослин і тварин). Органели - постійні клітинні структури певної будови, які забезпечують різні процеси її життєдіяльності. Обов'язковими органелами кожної клітини є мітохондрії. їх ще називають «енергетичними станціями» клітини людини, оскільки там утворюються сполуки, які містять багато енергії.

Мал. 3. Будова клітини: 1 - глікокалікс; 2 - плазматична мембрана; 3 - цитоплазма; 4 - мітохондрія; 5 - ядро; 6 - лізосома. Завдання. Користуючись малюнком, назвіть основні функції складових клітини

Розглядаючи малюнок 3 і пригадуючи складові клітини, які ви вивчали у 6-7 класах, зверніть увагу на органелу, позначену цифрою 6. Це лізосома (від грец. лізіс - розчинення та сома - тіло). Лізосоми забезпечують перетравлення поживних речовин. Вони містять травні ферменти, здатні розщеплювати різноманітні сполуки.

Хімічний склад клітин людини. У різних клітинах тіла людини виявлено понад 80 хімічних елементів. Ми вже згадували, що серед них переважають Гідроген (Н), Оксиген (О),Карбон (С) і Нітроген (N). Ці та інші хімічні елементи входять до складу неорганічних та органічних речовин. Їхнє співвідношення у клітині різне. Уміст неорганічних речовин у клітині становить 76,5 %, з них води 75 %, мінеральних солей 1,5 %. Вода є розчинником і середовищем для дифузії багатьох речовин. Вона забезпечує пружність (тургор) клітин і процеси осмосу. Отже, наявність води - обов’язкова умова активності клітини.

ЦІКАВО ЗНАТИ! Осмос - процес дифузії розчинника з менш концентрованого розчину в більш концентрований через вибірково проникну мембрану (мал. 4). У клітині такою мембраною є плазматична мембрана.

Мал. 4. А. Змістова схема, що ілюструє рух молекул води через напівпроникну мембрану з менш концентрованого розчину в більш концентрований. Б. Клітини крові людини - еритроцити, у розчинах з різною концентрацією солей (синіми стрілками позначено напрямок руху води). 1. У разі рівної концентрації солей в еритроцитах і в зовнішньому середовищі еритроцити зберігають свою звичну форму. 2. Якщо концентрація солей у зовнішньому середовищі нижча, вода надходить в еритроцити, ті набрякають і можуть зруйнуватись. 3. Якщо концентрація солей поза еритроцитами вища, вода виходить з клітин і вони зморщуються. Завдання. Поясніть, чому в клітині високий вміст води. Які ще функції може виконувати вода в клітині?

Вміст органічних сполук у клітинах у середньому становить 23,5 %, з них білків 15 %, жирів 4,5 %, вуглеводів 2,5 %, нуклеїнових кислот 1,5 %. Білки виконують різноманітні функції: входять до складу всіх клітин, беруть участь у регуляції функцій організму, прискорюють хімічні реакції в клітині, захищають клітини й організм від хвороботворних мікроорганізмів і чужорідних тіл, переносять гази та інші речовини тощо. Жири - важливий енергетичний резерв в організмі. Також вони входять до складу мембран та інших частин клітин. Вуглеводи є основним джерелом енергії. Нуклеїнові кислоти забезпечують збереження і передачу спадкової інформації від батьків нащадкам і беруть участь у синтезі всіх білків організму.

Різноманітність клітин в організмі людини. Ми вже згадували про величезну кількість клітин, які складають організм людини. Ці клітини бувають різної форми: кулястої, дископодібної, призматичної, кубічної, веретеноподібної, зірчастої. Їхні розміри також різні - від 5-7 до 40 мкм (1 мкм - мільйонна частка метра).

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Клітина є основною одиницею будови та функціонування організму людини. Головні життєві властивості різних клітин такі самі, як і організму в цілому: обмін речовин і енергії, подразливість, розмноження, ріст і розвиток, саморегуляція та самооновлення (у процесі життєдіяльності клітини оновлюється її хімічний склад).

Різноманітність тканин в організмі людини. Клітини певних типів формують різні типи тканин. Тканини організму людини мають багато спільних рис з тканинами тварин, зокрема ссавців. Ви вже знаєте, що до складу тканин тварин, так само як і людини, входять не тільки клітини, а й міжклітинна речовина - продукт виділення самих клітин.

АКТИВІЗУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

Пригадайте: тканина - це група клітин і міжклітинної речовини, об'єднаних загальною будовою, функціями і походженням.

В організмі людини розрізняють чотири групи тканин: епітеліальні, внутрішнього середовища, м’язові та нервову. Ознайомимося з ними, виконавши лабораторне дослідження.

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Ознайомлення з препаратами тканин людини

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: мікроскопи, таблиця мікроскопічної будови тканин, мікропрепарати епітеліальної, м'язової і нервової тканин, а також тканин внутрішнього середовища.

1. Повторіть правила роботи зі світловим мікроскопом та мікропрепаратами.

2. Розгляньте під мікроскопом готові мікропрепарати епітеліальної тканини. Зверніть увагу на особливості її будови: форму клітин, розташування в тканині, наявність міжклітинної речовини, базальної мембрани.

Епітеліальна тканина, або епітелій, складається з клітин, що щільно прилягають одна до одної. Характерною особливістю епітеліальної тканини є майже повна відсутність міжклітинної речовини й те, що під клітинами епітелію розташована тоненька базальна мембрана, яка їх підтримує. За своїми функціями виділяють покривний і залозистий епітелій.

Покривний епітелій (мал. 5, 1) вкриває зовнішню поверхню тіла, вистилає внутрішню поверхню порожнин тіла (грудну, черевну, ротову, носову), органів травлення, дихальних шляхів (миготливий епітелій (мал. 5, 2)), вивідних проток видільної системи та кровоносних судин. Він захищає тканини, розташовані глибше, а також регулює їхній обмін речовинами із зовнішнім та внутрішнім середовищем (наприклад, газообмін, видалення продуктів обміну, всмоктування поживних речовин у кишечнику та ін.). Залозистий епітелій (мал. 5, 3) входить до складу залоз і виконує секреторну функцію, синтезуючи потрібні організму речовини - секрети. Отже, під секрецією розуміють процес утворення та виділення клітиною або залозою будь-яких речовин (слиз, гормони, травні ферменти тощо). Епітеліальній тканині властива висока здатність до відновлення (регенерації).

3. Розгляньте мікропрепарати тканин внутрішнього середовища (крові, сполучної тканини), виявіть їхні характерні особливості. Зверніть увагу на розміщення міжклітинної речовини в тканині.

Мал. 5. Різні види епітелію: 1 - покривний багатошаровий; 2 - миготливий: а) війки; б) базальна мембрана; 3 - залозистий: в) протока залози; г) залозисті клітини

Мал. 6. Тканини внутрішнього середовища: 1 - кров; 2 - волокниста сполучна; 3 - жирова

Тканини внутрішнього середовища виконують різноманітні функції: підтримання сталості внутрішнього середовища, захисну, живильну, транспортну, опорну, запасаючу тощо. Спільним для них є наявність добре розвиненої міжклітинної речовини. До тканин внутрішнього середовища відносять кров, лімфу, сполучні та скелетні тканини.

Кров і лімфа забезпечують транспорт поживних речовин, продуктів обміну речовин, газів, біологічно активних речовин, а також захисні реакції. Для них характерна наявність рідкої міжклітинної речовини - плазми та завислих у ній клітин (мал. 6, 1). Детальніше про будову та функції цих тканин ви дізнаєтеся в § 17.

Сполучні тканини формують основу органів, забезпечують їхнє живлення тощо. Їхня міжклітинна речовина має різний склад, однак ніколи не буває рідкою. Пухка сполучна тканина присутня в усіх органах. Вона містить невелику кількість безладно розміщених волоконець. Волокниста сполучна тканина (мал. 6, 2) містить велику кількість щільно розташованих волоконець (сухожилля, зв’язки та ін.). Жирова тканина (мал. 6, 3) розміщена під шкірою та навколо деяких органів, захищаючи їх від механічних пошкоджень. У жировій тканині відкладається жир, що є запасною поживною речовиною.

До скелетних тканин належать кісткова (мал. 7, 1) та хрящова (мал. 7, 2). Вони складають основу опорно-рухової системи людини. Кістковій тканині міцності надають мінеральні солі. Переважно з неї побудований скелет дорослої людини. Хрящова тканина має міжклітинну речовину з органічних речовин, що надає їй еластичності. Із цієї тканини в зародка формується зачаток скелета. Згодом хрящова тканина заміщається кістковою і лише між хребцями залишаються хрящові диски. Хрящова тканина також входить до складу вушних раковин, гортані, сухожиль і зв’язок, вкриває суглобові поверхні кісток.

Мал. 7. Скелетні тканини: 1 - кісткова; 2 - хрящова; 3 - кісткова та хрящова тканини у складі суглоба

Мал. 8. М'язова тканина: 1 - посмугована скелетна; 2 - посмугована серцева; 3 - непосмугована (гладенька)

4. Розгляньте мікропрепарати м'язової тканини. Порівняйте будову м'язової, епітеліальної та сполучної тканин.

М’язові тканини входять до складу опорно-рухової системи та стінок більшості внутрішніх органів. М’язи є також у шкірі. Вони здатні скорочуватись у відповідь на нервовий імпульс. Це забезпечує рухи тіла та окремих його частин, а також підтримання певної пози, зміну діаметра зіниці тощо. Розрізняють посмуговану (поперечносмугасту) та непосмуговану (гладеньку) м’язові тканини.

Посмуговану м’язову тканину поділяють на скелетну та серцеву. Скелетна м’язова тканина (мал. 8, 1) утворює м’язи, що забезпечують рухи та сполучаються з кістками, а також м’язи язика, глотки, гортані, верхньої частини стравоходу, діафрагми. Серцевий м’яз (мал. 8, 2) - це особлива посмугована м’язова тканина, що входить до складу стінки серця й забезпечує його скорочення. Непосмугована м’язова тканина (мал. 8, 3) забезпечує скорочення стінок внутрішніх органів: кишечнику, сечового та жовчного міхура, судин тощо. Докладніше про особливості будови та функцій м’язової тканини ви дізнаєтеся в § 31.

5. Розгляньте мікропрепарат нервової тканини, зазначте її особливості.

Нервова тканина складається з нервових клітин - нейронів - і клітин, що їх оточують, - нейроглії. Нейрони здатні сприймати подразники (сигнали), переробляти їх у нервові імпульси та проводити їх до інших нейронів або певних органів. Кожен нейрон складається з тіла та відростків (мал. 9, А). У тілі розташоване ядро та органели. Відростки можуть бути двох типів. Довгий, розгалужений на верхівці відросток має назву аксон. Його функція - проведення нервового збудження від тіла нервової клітини до інших нейронів або робочих органів. Переважно короткі, деревоподібно розгалужені відростки нейрона називають дендритами (від грец. дендрон - дерево). По них нервове збудження проводиться до тіла нейрона.

Клітини нейроглії (мал. 9, Б), на відміну від нейронів, не проводять нервових імпульсів. Вони виконують різноманітні функції: живильну, секреторну, опорну, захисну, відновлювальну тощо. Частина з них утворює ізолюючі оболонки навколо відростків нейронів і забезпечує проведення нервових імпульсів певними, чітко визначеними шляхами.

Мал. 9. А. Будова нейрона. Б. Нервова тканина

ЦІКАВО ЗНАТИ! Кількість клітин нейроглії в 10-50 разів може перевищувати кількість нейронів.

Нервова тканина входить до складу головного і спинного мозку, утворює нервові вузли і нерви. Завдяки таким властивостям, як збудливість і провідність, вона забезпечує регуляцію діяльності різних систем органів, функцій цілісного організму та зв’язок організму із зовнішнім середовищем.

Ключові терміни і поняття: лізосоми, нейрон, нейроглія, дендрити, аксон.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

• Організм людини складається з величезної кількості клітин, різних за формою, розмірами і функціями. Основу хімічного складу клітин становлять чотири елементи: Гідроген (Н), Оксиген (О), Карбон (С) і Нітроген (N). Із цих елементів переважно утворюються прості й складні органічні сполуки. До складу клітин входять також неорганічні сполуки: вода, мінеральні солі тощо.

• Сукупність клітин, спільних за походженням, подібних за будовою і функціями, називають тканиною. Розрізняють такі групи тканин організму людини: епітеліальні, внутрішнього середовища, м'язові й нервову.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Які функції лізосом у клітині? 2. Яка роль неорганічних та органічних речовин у клітині? 3. Які функції епітеліальних тканин? 4. Які тканини внутрішнього середовища ви знаєте? Які їхні функції? 5. Які тканини належать до скелетних? Які їхні функції? 6. Які ви знаєте м'язові тканини? 7. У чому полягає особливість нервової тканини? Який її склад?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть тканину, яка є складовою верхнього шару шкіри: а) епітеліальна; б) сполучна; в) м'язова; г) нервова.

2. Виберіть тканину, якій властиві збудливість і провідність: а) епітеліальна; б) сполучна; в) скелетна; г) нервова.

3. Виберіть властивість, притаманну м'язовій тканині: а) збудливість і скоротливість; б) збудливість і здатність утворювати секрети; в) здатність утворювати гормони; г) здатність транспортувати кисень.

4. Укажіть тканини, які переважають у складі опорно-рухової системи: а) м'язові та сполучні; б) кісткова та хрящова; в) епітеліальна та нервова; г) епітеліальна та сполучна.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. Органи людини зазвичай складаються з різних типів тканин. Назвіть органи, у яких переважає певний тип тканин.

ПОМІРКУЙТЕ. Людина належить до еукаріотів, тобто організмів, клітини яких мають ядра. Разом з тим в організмі людини трапляються деякі види клітин (еритроцити), позбавлені ядер. Чим можна пояснити це явище? Пригадайте клітини рослин, які також позбавлені ядер.

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ. Порівняйте функції і будову тканин організму людини з функціями і будовою тканин рослин. Виявіть тканини людини і рослин, які виконують подібні функції. Відповідь оформіть у вигляді таблиці.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити