Ткани и системы органов животных

Ткани животных [VV132]. У животных также выделяют несколько типов тканей. Важнейшими из них являются следующие.

Эпителиальные ткани — это пограничные ткани, покрывающие организм снаружи, выстилающие внутренние полости и органы, входящие в состав печени, легких, желез. Клетки эпителиальных тканей располагаются в виде пласта. Эпителиальные клетки обладают высокой способностью к регенерации (восстановлению). Отмершие или отторгнутые эпителиальные клетки постоянно замещаются в ре­зультате деления. В эпителиальных тканях отсутствуют кровеносные сосуды; питание клеток происходит диффузно через базальную пластинку, состоящую из коллагеновых волокон нижележащих тканей. От эпителиальных клеток происходят железистые клет­ки (железистые ткани). Эпителиальные ткани выполняют защи­тную функцию (защищают ткани, расположенные глубже), а также регулируют обмен веществ с окру­жающей средой (например, газообмен, выделение про­дуктов обмена, всасывание питательных веществ в кишечнике). Железы внутренней, внешней и смешан­ной секреции осуществляют свои функции благодаря наличию в них железистого эпителия. Его клетки об­разуют необходимые организму вещества (слизь, гор­моны, пищеварительные ферменты).

Ткани внутренней среды. Представлены кровью, лимфой и соединительной тканью. Особенностью организации этих тканей является рыхлое расположение клеток и наличие, наряду с клеточными элементами, большого количества межкле­точного вещества, представленного основным аморфным веществом и волок­нистыми структурами. Последние образованы фибриллярными белками — коллагеном, эластином и др.

У каждого вида этих тканей особое строение меж­клеточного вещества, а следовательно, и разные обусловленные им функции. Для крови характерно жидкое межклеточное вещество (плазма), благодаря чему одной из основных функций крови является транспортная (переносит газы, питательные вещества, гормоны, конечные продукты жиз­недеятельности клеток и др.).

Соединительная ткань делится на: собственно соединительную, хрящевую, костную.

Собственно соединителъная тканъ формирует прослойки внутренних органов, подкожную клетчатку, связки, сухожилия и др. Межклеточное вещество рыхлой волокнистой соединитель­ной ткани, находящейся в прослойках между органами, а также соединяющей кожу с мышцами[VV133], состоит из аморфного вещества и свободно расположенных в разных направлениях коллагеновых и эластических волокон.

Плотная волокнистая соединительная ткань состоит в основном из упорядоченно расположенных коллагеновых волокон. Такое строение придает прочность структурам, в которые она входит, и позволяет им выдерживать большие нагрузки. Из этой ткани образуются связки (кроме эластичных) и сухожилия мышц. Кроме того, примерами плотной соединительной ткани могут служить: твердая оболочка головного и спинного мозга, выстилающие изнутри полость черепа и позвоночный канал; надкостница, покрывающая кости; плотные слои фасций, отделяющих отдельные мышцы друг от друга; фиброзный перикард и склера (одна из оболочек глазного яблока).

В хрящевой ткани межклеточное веществоэластичное и гибкое. Хрящевая ткань образует гиалиновый хрящ (локализован на суставных поверхностях), волокнистый хрящ (локализован в межпозвоночных дисках), эластический хрящ (входит в состав надгортанника, ушных раковин)

В межклеточном веществе костной тка­ни располагаются кристаллы солей (преимущественно соли кальция), которые и придают костной ткани особую прочность твердость. Поэтому костная ткань выполняет защитную и опорную функ­ции, а также участвует в минеральном обмене. Костная ткань содержит гаверсовы каналы с кровеносными сосудами и нервами. Костные клетки (остеоциты) располагаются в основном концентрическими ря­дами вокруг гаверсовых каналов и связаны между собой плазматическими от­ростками. У хрящевых клеток (хондроцитов), имеющих, как прави­ло, округлую форму, таких отростков нет.

Мышечная ткань состоит из клеток с очень сильно раз­витой способностью к обратимому сокращению. В их цитоплазме (саркоплаз­ме) находятся идущие параллельно сократимые мышечные фибриллы (миофибриллы). В отличие от гладкой мускулатуры (например, «непроизвольной» мус­кулатуры в стенках кровеносных и лимфатических сосудов, кишечника и т. д.) произвольно управляемые скелетные мышцы большинства беспозвоночных и всех позвоночных имеют поперечную исчерченность. Гладкие мышечные клетки большей частью имеют веретеновидную форму, содержат одно или много ядер, длина этих клеток до 0,5 мм. Поперечнополосатые мышечные клетки ( мышечные волокна ) имеют длину до 12 см и содержат много ядер.

Сердечная мышечная ткань (миокард) сочетает свойства глад­кой и поперечно-полосатой мышечной тканей. Так, сердечная мышца имеет исчерченность, но не поддается произвольному управле­нию и обладает автоматией. Клетки сердечной мышцы соедине­ны друг с другом с помощью особых отростков (вставочных дис­ков) с образованием единой структурно-функциональной едини­цы, отвечающей на раздражение одновременной сократительной реакцией всех мышечных элементов.

В результате сокращения мышц происходит: перемещение тела в пространстве; смещение и фиксация частей тела; изменение объема полости тела, просвета сосуда, движение кожи; работа сердца.

Нервная ткань. Нервные клетки (нейроны) воспринимают, хранят и перерабатывают информацию. Тело нейрона снабжено одним, двумя или большим числом отростков. В последнем случае отростки (дендриты), как правило, короткие, толстые, сильно разветвленные. Они проводят возбуждение к телу нейрона. А один очень длинный отросток (нервное волокно, нейрит, или аксон) проводит возбуждение от тела нейрона.

Системы органов животных. К основным системам органов у животных относятся: опорно-двигательная, пищеварительная, кровеносная, ды­хательная, нервная, выделительная, половая и сис­тема желез внутренней секреции (эндокринная).

Пищеварительная системаобеспечивает посту­пление в организм питательных веществ, их перева­ривание, всасывание продуктов пищеварения и выведение из организма непереваренных остатков пищи. Пищеварение — совокупность процессов, обе­спечивающих механическую и химическую (с помощью пищеварительных ферментов) переработку пищи до компонентов, которые могут [BЭ134] усваиваться организ­мом и включаться в обмен веществ. Как правило, процессы пищеварения начинаются в полости пищеварительного тракта, а заканчиваются в клетках кишечного эпителия. У некоторых животных (например, губок) существует только внутриклеточное пищеварение.

Многие виды животных вводят пищеварительные ферменты в тело других организмов (например, пауки) или субстратов (например, личинки мух, оби­тающие в разлагающейся органике). Затем они вса­сывают переваренные или полупереваренные вещества в кишечник. Такой тип пищеварения назы­вают внекишечным, или внешним.

Пищеварительная система может быть замкнутой и сквозной. Замкнутая пищеварительная сис­тема начинается ротовым отверстием и включает замкнутый кишечник (рис.). Непереваренные ос­татки пищи при этом удаляются через ротовое отве­рстие (например, у плоских червей). У большинства животных развита сквозная пищеварительная система, заканчивающаяся анальным отверстием, через которое и удаляются наружу непереваренные остатки пищи (рис.). Некоторые паразитические животные, например ленточные черви, в процессе эволюции утратили пищеварительную систему. Пита­тельные вещества из организма хозяина они погло­щают через покровы тела.

Кровеносная системасостоит из кровеносных со­судов и центрального пульсирующего органа - сердца. У организмов, у которых отсутствует сердце (например, ланцетников, кольчатых червей), его функции выполняют некоторые сосуды, стенки которых имеют хорошо развитую мускулатуру. Кро­веносная система может быть замкнутой и незамкну­той (рис.). Если кровь течет только по системе кровеносных сосудов и не попадает в полость тела, то такая кровеносная система называется замкнутой (кольчатые черви, большинство хордовых животных). Если же сосуды открываются в полость тела и часть пути кровь проделывает в промежутках между орга­нами, кровеносная система называется незамкну­той (членистоногие, моллюски). При этом кровь смешивается с полостной жидкостью.

Кровеносная система обеспечивает транспорт и перераспределение питательных веществ, газов, биологически активных веществ, продуктов обмена. Кровеносная и лимфатическая системы вместе с межклеточной жидкостью осуществляют защитные реак­ции организма, обеспечивают постоянство его внут­ренней среды.

Дыхательная системаобеспечивает газообмен между организмом и окружающей средой. Кроме того, органы дыхания выводят из организма конечные про­дукты обмена.

У обитателей водоемов (ракообразных, моллюсков, рыб и др.) органы дыхания — жабры — тонкостенные выросты, омываемые водой; они обеспечивают ды­хание кислородом, растворенным в воде. Условием осуществления газообмена через жабры является их увлажненность, поэтому на суше эти органы дыха­ния функционировать не могут. У обитателей суши органы дыхания могут быть представлены трахея­ми (насекомые, паукообразные, многоножки), ле­гочными мешками (паукообразные) или легкими (наземные позвоночные животные).

У некоторых обитателей водоемов (ресничные, круглые и малощетинковые черви, мелкие ракооб­разные и клещи) и почв (например, круглые и мало­щетинковые черви) органы дыхания отсутствуют и газообмен осуществляется через покровы тела.

Функцию выделения из организма конечных про­дуктов обмена веществ выполняет выделительная система. Органы выделения - это специализиро­ванные образования, разнообразные по строению и выполняемым функциям (система выделительных канальцев у различных групп червей, почки у мол­люсков и позвоночных животных, зеленые железы речного рака, мальпигиевы сосуды у наземных членистоногих) (рис.). Кроме этих органов, в вы­делении конечных продуктов обмена могут прини­мать участие и другие образования (потовые и сальные железы млекопитающих животных и человека, орга­ны дыхания, жировое тело насекомых[VV135] и др.).

Опорно-двигательная системаобеспечивает опорную функцию, изменение положения тела жи­вотных в пространстве, а также движения отдельных органов и организма в целом. В опорно-двигатель­ной системе различают пассивную часть (наружный или внутренний скелет) и активную (мускулатура). У различных групп червей опорно-двигательная систе­ма представлена кожно-мускулъным мешком. В поддержании формы тела этих животных принимает участие полостная (или межклеточная) жидкость (гидроскелет), ко­торая давит на стенки тела, а также может действо­вать как антагонист определенных групп мышц, сгибающих тело. У других групп животных имеется твердый наружный (членистоногие) или внутренний (хордовые) скелет, к элементам которого прикрепля­ются группы мышц.

Половая система представлена половыми же­лезами, образующими половые клетки, и протоками, через которые они выводятся. Половая система вы­полняет функцию размножения, благодаря чему обеспечивается непрерывная последовательность поколений.

Животные ведут в основном под­вижный образ жизни (прикреплен­ный характерен только для неко­торых водных форм), в связи с чем им, в отличие от растений, необхо­дима компактная форма тела. Поэтому большинству животных свой­ственна двусторонняя симметрия и вытянутость тела в направлении движения. Для прикрепленных форм характерна радиальная сим­метрия (гидра, коралловые поли­пы).

Многоклеточный организм – целостная интегрированная система. В многоклеточном организме все ткани и органы взаимосвязаны и функционируют как единое целое.

Многоклеточные и одно­клеточные организмы являются открытыми биоло­гическими системами, способными к саморегуляции. Любому живому организму свойственно поступление из окружающей среды строительного и энергетичес­кого материала, обмен веществ, превращение энергии, способность к размножению. Разнообразные процессы жизнедея­тельности (питание, дыхание, выделение) реализу­ются преимущественно благодаря взаимодействию определенных тканей и органов. При этом все процес­сы жизнедеятельности многоклеточных организмов ре­гулируются разнообразными регуляторными системами.

У растений жизненные функции регулиру­ются с помощью биологически активных веществ (напри­мер, фитогормонов).

У животных к регуляторным системам относятся: нервная, иммунная[VV136] и система желез внутренней секреции. Регуляторные системы обеспечивают функциони­рование сложного многоклеточного организма как единой целостной биологической системы, обусловлива­ют его реакции на изменение условий внешней и внут­ренней среды, способность поддержания гомеостаза.

s 1. Какие основные типы тканей выделяют у животных? 2. Какие основные системы органов характерны для животных? 3. Какие типы симметрии свойственны жи­вотным и с чем это связано? 4. Как вы понимаете выражение «Многоклеточный организм – целостная интегрированная система»? 5. Приведите примеры взаимодействия тканей и органов в ходе выполнения растительным или животным организмов каких-либо функций.

Дата добавления: 2014-01-04