Біологія 9 клас

Розділ 1 ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ ЯК БІОЛОГІЧНА СИСТЕМА

 

У дитинстві ви описували будову вашого тіла приблизно так: дві руки, дві ноги, голова й тулуб. З часом ви дізналися, що організм людини подібний до самокерованого механізму, утвореного з безлічі різноманітних «деталей». Яким є загальний план його будови? Якими є «деталі» організму, як вони пов'язані між собою? Що примушує їх працювати злагоджено й чітко?

На ці запитання ви знайдете відповідь у розділі «Організм людини як біологічна система». Ви дізнаєтеся про хімічний склад організму; про будову й функції його клітин і тканин; про механізми регуляції його життєвих функцій.

 

§ 5. Організм людини як біологічна система. Хімічний склад організму людини

 

Організм людини — відкрита біологічна система. Організм людини є системою багаторівневою. Вона складається з систем органів, кожна система органів — з органів, кожен орган — з тканин, тканини — з клітин. Кожна клітина є системою взаємозв’язаних органел.

Організм людини є відкритою системою, яка постійно обмінюється речовинами й енергією з навколишнім середовищем. З нього до організму під час газообміну надходить кисень, а разом з їжею — вода і поживні речовини. Назовні організм видаляє вуглекислий газ, неперетравлені рештки їжі, сечу, піт, секрет сальних залоз.

Ззовні організм отримує теплову енергію і поживні речовини (білки, жири, вуглеводи), молекули яких акумулюють хімічну енергію. Вона вивільнюється під час реакцій розщеплення цих речовин в організмі. Частина хімічної енергії витрачається на процес його життєдіяльності, а надлишок у вигляді тепла повертається в зовнішнє середовище.

Організм людини, як і будь-яка біологічна система, росте, розвивається, розмножується. Особливістю таких систем є здатність до саморегуляції й адаптації до змін у навколишньому середовищі. Ви повертаєте голову в той бік, де пролунав гучний звук, п’єте багато води, якщо вживали солоне, шукаєте їжу, якщо голодні. Це приклади адаптаційних і саморегуляторних процесів, що відбуваються у вашому організмі.

Багаторівневість, обмін речовинами й енергією, ріст, розвиток і розмноження, адаптація і саморегуляція є загальними ознаками організму людини як відкритої біологічної системи. Конкретний зміст цих процесів ви осягатимете, вивчаючи біологію людини.

Хімічний склад організму людини. Речовини в складі організму людини поділяють на органічні й неорганічні.

Неорганічні речовини. Серед усіх неорганічних речовин вміст води в організмі людини є найбільшим. Вона складає до 90 % маси ембріона і до 70 % маси організму літньої людини. Вода є розчинником, який забезпечує транспорт речовин в організмі. Розчинені у воді речовини набувають здатності до взаємодії. Вода бере участь і в процесах теплообміну між організмом і навколишнім середовищем.

В організмі людини міститься чимало неорганічних речовин. Одні з них присутні у вигляді молекул, як, наприклад, сполуки Кальцію в кістках, інші речовини — у вигляді іонів. Так, іони Феруму беруть участь у транспорті кисню в крові, іони Кальцію необхідні для скорочення м’язів, а іони Калію і Натрію — для утворення й передачі нервових імпульсів.

Органічні речовини. Молекули багатьох органічних речовин складаються з блоків — простіших органічних молекул. Таку будову мають усі білки (мал. 5.1 а). Вони утворені з молекул амінокислот. Зазвичай ланцюжок амінокислот згортається у волокнисті або клубочкоподібні структури. Так білкова молекула стає компактнішою і займає менше місця в клітині.

 

Мал. 5.1. Молекули білка (а) і вуглеводу (б): 1 — амінокислота; 2 — амінокислоти;

3 — молекула білка; 4 — глюкоза; 5 — глюкоза в молекулі складного вуглеводу

Мал. 5.2. Молекула жиру: 1 — молекула гліцерину; 2     — молекули жирних кислот

У кожному процесі, що відбувається в організмі, беруть участь десятки, а то й сотні різних білків. Частка білків становить понад 50 % сухої маси клітин. Одні білки є будівельним матеріалом клітин, інші працюють під час скорочення м’язів, треті захищають організм від інфекцій. За допомогою ферментів — білків-каталізаторів — відбуваються майже всі хімічні реакції в організмі.

Як і білки, складні вуглеводи (мал. 5.1 б) утворюються з молекул-блоків. Так, блоками глікогену є молекули простого вуглеводу — глюкози. Глюкоза в організмі відіграє роль джерела енергії, а у вигляді глікогену створюються запаси глюкози. У сполуках з білками й іншими органічними речовинами вуглеводи виконують структурну функцію.

Жири (мал. 5.2) — нерозчинні у воді органічні речовини. До складу молекули жиру зазвичай входять молекули гліцерину й жирних кислот. Жири утворюють плазматичні мембрани клітин, вони накопичуються в клітинах жирової тканини, яка виконує в організмі захисні функції. Так само, як і глюкоза, жири є джерелом енергії. Молекула жиру запасає більше енергії, ніж молекула глюкози, проте клітина добуває енергію з жирів значно довше, ніж з вуглеводів.

Що є носієм хімічної енергії, яка вивільнюється під час реакцій розщеплення глюкози й жирів? Це органічна речовина аденозинтрифосфорна кислота (АТФ). Молекули АТФ використовуються клітинами у всіх реакціях, що потребують витрат енергії. Без участі АТФ не працюватиме жодна клітина організму.

У молекулах дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) зберігається спадкова інформація — програма життя організму людини. Ці молекули мають значно складнішу будову, ніж білки. Молекули ДНК є основною складовою хромосом.





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