Лекція 17. Елементи теорії регресії

4.

3.

2.

1.

План

1. Особливості будови тканин рослин.

2. Тканини тварин.

3. Багатоклітинний організм – цілісна інтегрована система.

4. Організм багатоклітинних тварин і регуляція його функцій.

Література

1. Кучеренко М.Є., Ю.Г.Вервес та ін. Загальна біологія: Пробн. підруч. Для

11 кл. серед. загальноосвіт. навч. закл.- К.: Генеза, 2001, ст..

2. Тагліна О.В. Біологія. 10 клас. Підруч. Для загальноосв. навч. Закл. – Х.:

Ранок, 2010, ст. 212-239.

Як правило, у багатоклітинних організмів клітини відрізняються (диференціюються) за будовою та виконуваними функціями, утворюючи тканини. Тканиною називають групу подібних за будовою клітин, структурно і функціонально пов'язаних між собою.

Тканини виникають у більшості багатоклітинних тварин і вищих рослин, нижчі рослини та гриби тканин не мають. Але у тварин і рослин є певні відмінності у формуванні й структурі тканин. У тварин різні типи тканин диференціюються під час розвитку зародка з різних зародкових листків (екто-, мезо- та ентодерми). У вищих рослин усі постійні тканини беруть початок від твірної тканини - меристеми. Головна відмінність між тканинами тварин і рослин полягає в тому, що тканини у тварин складаються не лише з клітин, але й містять міжклітинну речовину та інші структури, які є продуктами їхньої життєдіяльності.

Тканини тваринних організмів, їхню будову, функції, процеси розвитку вивчає наука гістологія (від грец. гістос - тканина), а рослинних - анатомія рослин.

Тканини рослин. Розрізняють такі основні типи тканин рослин: твірні, покривні, провідні, механічні та основні.

Твірна тканина (меристема) (від грец. меристос - подільний) складається з клітин, які мають тоненькі клітинні стінки з незначним умістом целюлози та велике ядро. Вони здатні до поділу та росту. Клітини меристеми дають початок клітинам інших типів тканин. За місцем розташування розрізняють верхівкову, вставну та бічну меристеми.

Верхівкова меристема розташована на верхівці пагона або кореня (конус наростання пагона, зона поділу кореня) і забезпечує їхній ріст у довжину. Вставна меристема міститься біля основ міжвузлів стебла деяких рослин (злаків) і також забезпечує їхнє подовження. Бічна меристема міститься всередині стебла або кореня багаторічних рослин, охоплюючи їхню центральну частину у вигляді циліндра. Вона забезпечує ріст цих органів у товщину.

Розрізняють також первинну та вторинну меристеми. Первинна меристема закладається на верхівках зародкового корінця та стебельця. Вторинні меристеми виникають пізніше з різних зрілих клітин, які мають здатність до поділу. Наприклад, корковий камбій виникає із клітин основної тканини або епідерми. Вторинні меристеми забезпечують вторинний ріст стебла та кореня у товщину. Постійні тканини, які виникли за рахунок діяльності первинної меристеми, називаються первинними, а вторинної - вторинними.

Покривні тканини рослин розташовані на поверхні органів рослин і відмежовують їх від зовнішнього середовища. Розрізняють первинну (епідерма, або шкірка) та вторинні покривні тканини.

Епідерма, (від грец. єні - над, зверху та дерма - шкіра) складається з одного чи кількох шарів безбарвних живих клітин, які щільно прилягають одна до одної. Клітини епідерми певний час зберігають здатність до поділу. Зовнішня стінка епідермальних клітин потовщена та часто просякнена мінеральними речовинами (наприклад, в епідермі у хвощів відкладається двооксид кремнію - Si02). Зверху епідерма часто вкрита особливим шаром, який запобігає випаровуванню води через її поверхню, - кутикулою. Вона є продуктом секреції епідермальних клітин та складається із воскоподібної речовини.

Особливі клітини епідерми, що містять хлоропласти, оточують продихові щілини та регулюють їхнє розкриття чи закриття.

З епідерми часто розвиваються одно- чи багатоклітинні волоски різноманітної будови. Одні з них захищають рослину від перегрівання, інші - від поїдання тваринами або виконують секреторну функцію. Особливе значення для живлення рослин мають кореневі волоски, утворені первинною покривною тканиною всисної зони кореня.

Вторинна покривна тканина виникає замість відмерлої епідерми, а також у глибинних шарах кори. Частина клітин основної тканини, яка входить до складу кори, відновлює здатність до поділу та утворює шар вторинної меристеми - корковий камбій. Назовні він продукує клітини, потовщені стінки яких просочуються жироподібною речовиною і стають непроникними для газів та води, а вміст цих клітин відмирає. Так утворюється корковий шар (корок). Усередину рослини корковий камбій продукує живі клітини основної тканини. Верхні шари корку легко злущуються, тому корковий камбій зберігає активність упродовж всього існування органа рослини, утворюючи все нові й нові коркові шари.

Провідні тканини забезпечують у рослині два плини речовин: висхідний (розчини мінеральних солей рухаються до надземних частин) і низхідний (синтезовані в листках і зелених стеблах органічні речовини пересуваються до інших органів). Ці потоки, відповідно, забезпечують два типи провідної тканини - ксилема та флоема.

Ксилема (від грец. ксилон - зрубане дерево) складається з власне провідних елементів - судин і трахеїд, а також супроводжувальних клітин основної тканини.

Трахеїди - одноклітинні утвори веретеноподібної форми, в оболонках яких є пори. Судини складаються з видовжених клітин, розташованих одна над одною, їхні поперечні стінки мають великі отвори. В стінках трахеїд і судин є потовщення різноманітної форми, що не дають їм спадатися. Елементи ксилеми можуть виконувати не лише функцію проведення розчину солей, але й опорну. В дозрілому стані вміст трахеїд і судин відмирає. Навесні по ксилемі до пагонів надходять розчини мінеральних солей із грунту, а також розчинені цукри, що утворюються внаслідок гідролізу крохмалю в запасаючих тканинах коренів і стебел. Вони слугують для росту листків до початку фотосинтезу. Всім відомий солодкий весняний сік берези.

Флоема (від грец. флойос - кора) містить ситоподібні трубки. Це живі клітини, які послідовно сполучаються своїми кінцями. Оболонки цих клітин потовщені, а поперечні стінки (ситоподібні пластинки) мають численні дрібні отвори, крізь які від клітини до клітини проходять органічні речовини. Характерною особливістю дозрілих ситоподібних трубок покритонасінних рослин є відсутність ядра, а також наявність клітин-супутників, які мають ядра і секретують речовини, необхідні для функціонування ситоподібних трубок.

Судини, трахеїди та ситоподібні трубки разом із механічними та основними тканинами утворюють судинно-волокнисті пучки (наприклад, жилки листків). Провідну функцію виконують також і клітини основної тканини, які супроводжують провідні та слугують для транспорту речовин між останніми та іншими тканинами рослини. Наприклад, серцевинні промені дерев'янистих стебел, які прямують від первинної кори до серцевини, забезпечують переміщення речовин у горизонтальному напрямку між різними шарами (корою, камбієм, деревиною та серцевиною).

Провідну функцію виконують також молочники - система видовжених клітин деяких рослин, по яких рухається сік молочно-білого (кульбаба, різні молочаї тощо) чи жовтогарячого (чистотіл) кольорів, що має назву латекс. Це емульсія (суміш нерозчинних одна в одній рідин), в якій, крім водного розчину цукрів, білків і мінеральних речовин, є краплинки ліпідів та інших гідрофобних сполук.

Важливе господарське значення для людини має полімерна сполука каучук. Він є в латексі різних рослин, з яких найвідоміша хевея (гевея) південноамериканського походження, окультурена в різних тропічних регіонах світу. З каучуку виробляють натуральну гуму. В Казахстані зростає особливий вид кульбаби -коксагиз, з якого в 30-х - 60-х роках XX сторіччя на терені колишнього СРСР добували каучук; у Криму росте ще один добрий каучуконіс - крим-сагиз. Із латексу кущів бруслини, широко розповсюдженої в Україні, добувають гутаперчу - подібну до каучуку речовину, яку застосовують для виготовлення електроізоляційних матеріалів тощо.

Механічні тканини виконують опорні функції, надаючи рослині пружності та підтримуючи її органи в певному положенні. До них належать коленхіма та склеренхіма.

Коленхіма (від-грец. колла - клей та енхіма — налите) складається з живих клітин із нерівномірно потовщеними стінками. Вона входить до складу первинної кори молодих пагонів переважно дводольних рослин.

Склеренхіма (від грец. склерос - твердий) - сукупність видовжених мертвих клітин із товстими оболонками, які забезпечують стійкість рослин до стискання, розтягування, згинання. Це, наприклад, луб'яні волокна кори та деревинні - деревини.

Основна тканина, або паренхіма (від грец. паренхіма — налите поруч) складається з живих клітин, що мають порівняно тоненькі стінки, між якими є великі проміжки - міжклітинники.

Залежно від особливостей будови клітин та виконуваних ними функцій розрізняють різні види паренхіми.

Фотосинтезуюча, або асиміляційна, паренхіма утворена з клітин, які містять хлоропласти. Вона міститься в зелених органах рослини (переважно в листках). У клітинах асиміляційної паренхіми відбуваються процеси фотосинтезу.

Запасаюча паренхіма є в усіх органах рослини, утворюючи інколи окремі шари (наприклад, серцевина стебел). В її клітинах розташовані лейкопласти, іноді - ще й хромопласти (паренхіма квіток, плодів). У цих клітинах запасаються крохмаль та інші поживні речовини, у рослин посушливих місцевостей - вода (водоносна паренхіма).

Повітроносна паренхіма, або аеренхіма (від грец. аер — повітря), виконує функції газообміну і проведення газів до різних тканин і тому має добре розвинені міжклітинники. Найкраще розвинена аеренхіма у рослин, які зростають в умовах з ускладненим газообміном (водяні та болотяні рослини).

За певних умов клітини паренхіми можуть відновлювати здатність до поділу. Так виникають камбій, корковий камбій, виразкова меристема тощо. Окремі клітини паренхіми виконують секреторну функцію, синтезуючи смоли, ефірні олії тощо і секретуючи їх назовні.

Видалення продуктів обміну, або екскреція, у рослин має певні особливості порівняно з тваринами. Ці продукти звичайно накопичуються в певних клітинах, вилучаючись у такий спосіб із обміну речовин організму. Назовні частина з них виділяється через спеціальні видільні клітини або багатоклітинні утвори (залози). Часто продукти обміну мають певне значення для життєдіяльності самого організму; тому у рослин важко відрізнити екскрецію від секреції, тобто утворення необхідних організму речовин у тих або інших клітинах чи залозах.

Видільну функцію виконують видозміни епідерми - багатоклітинні залозисті волоски або пластинки різноманітної будови. Всередині рослин в основній тканині є особливі залозисті клітини, які утворюють певні речовини; міжклітинні порожнини, де ці речовини накопичуються, та система видільних ходів, якими секрети виводяться назовні. Ці ходи пронизують стебла і частково листки в різних напрямках та мають оболонку з кількох шарів відмерлих і живих клітин. Основними речовинами, які продукують ці утвори, є ефірні олії, бальзами та смоли.

Ефірні олії - це суміш летких органічних речовин різної хімічної будови. Вони мають певне значення в житті рослин: завдяки своєму сильному запаху приваблюють запилювачів, відлякують ворогів, деякі з них (фітонциди) вбивають або пригнічують ріст і розмноження мікроорганізмів. У світі відомо близько 3 тис. видів покритонасінних та голонасінних рослин, що продукують ефірні олії; з них близько 200 видів використовують у парфумерії, кулінарії, як лікарські засоби, розчинники, для виготовлення лаків тощо. Згадаймо всім відомі трояндову та лавандову олії, олію кропу тощо. Листки ясенцю, який зростає в лісах Криму, виділяють настільки багато ефірної олії, що вона подібно хмарці оточує кущик рослини. Якщо в безвітряну суху погоду до такого кущика піднести запалений сірник, він спалахне яскравим полум'ям. Олія згорає настільки швидко, що не шкодить рослині, звідки і народна назва останньої - «неопалима купина».

Смоли - це продукти життєдіяльності голонасінних (сосна, кедр, кипарис та ін.) та покритонасінних (частини бобових, наприклад, астрагалу, деяких зонтичних тощо). Вони становлять складну суміш різних органічних речовин - смоляних кислот, спиртів, високомолекулярних вуглеводів тощо. Утворюються в клітинах, які оточують смоляні ходи. Назовні смоли виділяються переважно у суміші з ефірними оліями у вигляді густих рідин, які дістали назву бальзамів. У разі ушкодження поверхні рослини бальзами витікають зі смоляних ходів та затягують ранку. Цю властивість бальзамів використовують у медицині для загоювання ран, оскільки вони мають антибактеріальні властивості (живиця сосни, перуанський бальзам). Канадський бальзам (дістають з ялиці бальзамічної) застосовують у мікроскопічній техніці для виготовлення мікропрепаратів. Основу бальзамів хвойних становить скипидар, після відгонки його використовують як розчинник фарб, лаків тощо, а тверду смолу, яка лишилась (каніфоль), використовують при паянні, виготовленні лаків, сургучу, натирання струн смичкових музичних інструментів та ін. Стародавні єгиптяни та інші прадавні цивілізації застосовували консервуючі та антибіотичні властивості бальзамів для збереження трупів (мумій) протягом багатьох тисяч років.

Бурштин - це скам'яніла смола хвойних дерев другої половини крейдяного -палеогенового періодів. Його знаходять у вигляді грудок діаметром від кількох міліметрів до 50 см та масою до 10 кг. Бурштин більш-менш прозорий, його колір буває звичайно жовтий, рідше - білий, коричневий або майже чорний; інколи трапляються безбарвні прозорі частки. Він широко відомий як сировина для ювелірних виробів. У прозорих частках бурштину часто бувають добре помітні вкраплення комах і решток рослин минулих епох, які досліджують учені-палеон-тологи.

Особливий тип секретуючих органів - нектарники - це залози, розташовані в квітці чи на різних частинах пагонів. Вони складаються з основної тканини, клітини якої виділяють нектар, проток, якими він виходить назовні, та виростів епідерми, що оточують протоку та надають нектарникові різної форми (ямкоподібної, горбоподібної, ріжкоподібної тощо). Нектар - це водний розчин глюкози та фруктози, концентрація яких становить від 3 до 72% із домішками ароматичних речовин. Він слугує для приваблення комах і птахів - запилювачів квіток завдяки солодкому смаку. Всім відома здатність кропиви спричиняти опіки (тому в народі її називають жаливою). Її листки та молоді пагони густо вкриті волосками, всередині яких є канал, заповнений рідиною. У цій рідині є особливий фермент, що подразнює тваринні тканини, та мурашина кислота, які викликають відчуття болю та появу пухлинки на шкірі.

Близько 500 видів покритонасінних комахоїдних рослин поширено переважно в тропічних країнах (в Україні - кілька видів, з яких найвідоміші - росичка та пухирник). Вони вловлюють комах та інших членистоногих (пухирник - дрібних рачків) за допомогою видозмінених листків, на яких є волосини з клейким секретом, або самі листки мають форму глечика чи капсули, куди залазить комаха, приваблена запахом. Спеціальні залозки виділяють ферменти, що розкладають білки комах; перетравлені речовини всисаються через продихи. Так комахоїдні рослини поповнюють нестачу азотистих сполук, яких не вистачає у грунті місць їхнього зростання.

У багатоклітинних тварин розрізняють епітеліальні, м'язові, нервові та сполучні тканини.

Епітеліальні тканини (від грец. епі - над та теле — сосочок), або епітелій покривають тіло, вистелюють його порожнини та порожнини внутрішніх органів. Вони утворюють суцільні пласти, які складаються з одного або багатьох шарів клітин, щільно прилеглих одна до одної. Міжклітинна речовина в епітеліальних тканинах розвинена слабко. Клітини епітелію полярні: це означає, що їхня частина, спрямована назовні, відрізняється від внутрішньої. На зовнішній частині можуть знаходитись джгутики, війки (війчастий епітелій), мікроворсинки тощо.

Епітелій шкіри часто виділяє назовні спеціальну речовину, що утворює щільну оболонку - кутикулу (членистоногі, круглі та кільчасті черви тощо). Такий епітелій називають гіподермою (від грец. гіпо - під, знизу). У молюсків і деяких інших тварин за допомогою епітелію утворюється захисна черепашка, просякнена мінеральними солями.

Оскільки клітини епітелію займають межове положення, вони часто пошкоджуються і тому в них добре розвинена здатність до регенерації. Клітини епітелію здебільшого розташовані на базальній мембрані - тоненькому щільному шарі міжклітинної речовини, яку виділяють як його клітини, так і тканини, розташовані під нею (найчастіше сполучні).

Епітеліальні тканини виконують розмежувальну, захисну, секреторну, газообмінну, екскреторну та всисну функції. Залежно від особливостей будови та виконуваних функцій розрізняють різні види епітеліальної тканини.

Покривний одношаровий епітелій складається з одного шару клітин (покривний епітелій безхребетних тварин, епітелій, що вистеляє вторинну порожнину тіла, тонкий кишечник тощо).

Покривний багатошаровий епітелій утворює верхній шар шкіри (епідерміс) хребетних тварин. Він також вистеляє ротову порожнину, стравохід, товсті кишки. Нижній шар його клітин здатний до поділу. Клітини верхнього шару можуть роговіти, гинути і поступово злущуватись, їхнє місце займають клітини з шарів, розташованих глибше. У багатьох тварин зроговілі ділянки не злущуються, а утворюють додаткові структури, які виконують захисні та інші функції (луски плазунів, пір'я та дзьоб птахів, кігті, нігті, роги, копита ссавців тощо).

Клітини залозистого епітелію виділяють (секретують) різні речовини і можуть входити до складу залоз різного типу (зовнішньої, внутрішньої та змішаної секреції).

За формою клітин розрізняють плоский, кубічний та циліндричний епітелій.

М'язові тканини здатні до скорочення у відповідь на збудження. Їх поділяють на посмуговані (поперечносмугасті) та непосмуговані (гладенькі). Вони побудовані з м'язових клітин, в основі яких лежать зорієнтовані у певному порядку пучки міофібрил — ниток, що складаються зі скоротливих білків (актину, міозину тощо).

Непосмугована м'язова тканина побудована з клітин невеликих розмірів, які найчастіше мають веретеноподібну форму і лише одне ядро. Їхні міофібрили тоненькі, позбавлені посмугованості. Скорочення непосмугованих м'язів досить повільні, вони здатні до сильного розтягнення. Непосмуговані м'язи входять до складу оболонок внутрішніх органів хребетних тварин.

Посмугована м'язова тканина побудована з багатоядерних, видовжених, великих за розмірами клітин. Їхні міофібрили мають вигляд поперечних смуг, бо в них правильно чергуються світлі та темні диски зі скоротливих білків актину та міозину, що мають різні коефіцієнти заломлення світла. Ці м'язи здатні скорочуватись значно швидше, ніж непосмуговані. Розрізняють посмуговані скелетні та серцеві м'язові тканини.

Посмугована скелетна м'язова тканина утворює скелетні м'язи, які за допомогою сухожилків з'єднуються з елементами скелета і входять до складу опорно-рухової системи. Як окремі її волокна, так і м'язи в цілому мають сполучнотканинні оболонки, які запобігають їхньому надмірному розтягненню.

Крім хребетних тварин, посмугована м'язова тканина відома у членистоногих.

Посмугована серцева м'язова тканина утворює один з шарів серця хребетних тварин - міокард. За особливостями будови вона подібна до скелетної, але її волокна позбавлені сполучнотканинних оболонок і тому можуть у деяких місцях зливатися між собою. Така структура серцевого м'яза сприяє швидкому поширенню імпульсів, що виникають в особливих клітинах самого міокарда.

Нервова тканина має здатність розбудження під впливом певних чинників та його проведення. В ній виникають нервові імпульси, що мають електричну природу. Вони проводяться в різних напрямках (від рецепторів до центральної нервової системи і навпаки). Нервова тканина складається з нервових клітин (нейронів) і допоміжних клітин (гліоцитів), які разом утворюють нейроглію.

Нейрони є основною елементарною структурно-функціональною одиницею нервової системи. Вони здатні сприймати подразнення, перетворювати їх у нервові імпульси та проводити останні. Нейрони складаються з тіла та відростків - аксонів і дендритів. У дозрілому стані нейрони нездатні до поділу.

Аксон (від грец. аксон - вісь) - видовжений (інколи, наприклад, у хребетних-до 1 м), розгалужений на кінці відросток нейрона, по якому імпульси надходять від його тіла до інших нейронів або органів.

Дендрит (від грец. дендрон - дерево) - коротенький, інколи видовжений, дуже розгалужений відросток нейрона, по якому збудження проводиться до тіла нервової клітини від рецепторів або інших нервових клітин.

Як правило, нейрони мають один аксон та один чи декілька дендритів. За кількістю відростків, що відходять від тіла клітини, розрізняють уніполярні (мають один відросток, який після виходу з тіла клітини розгалужується на аксон і дендрит), характерні для безхребетних тварин, біполярні (є один аксон і один дендрит) та мультиполярні (один аксон і багато дендритів) нейрони

За характером функцій нейрони поділяють на чутливі, вставні та рухові Чутливі (сенсорні) нейрони сприймають подразники зовнішнього та внутрішнього середовища, вставні (асоціативні) - здійснюють зв'язки між окремими нейронами, а рухові - передають нервові імпульси від нервової системи до робочих органів.

У нервовій тканині розрізняють сіру речовину, яка складається з тіл нейронів і коротеньких дендритів, та білу, побудовану з відростків нейронів, укритих світлою мієліновою оболонкою – нервів.

На відміну від нейронів, клітини нейроглії зберігають здатність до поділу. Вони виконують різноманітні функції: заповнюють проміжки між нейронами, відмежовуючи їх один від другого, а також нейрони від інших органів і тканин; по них до нейронів надходять поживні речовини: вони складають опору для нейронів п утворюють електроізолюючі оболонки навколо їхніх відростків; здатні синтезувати деякі біологічно активні речовини, необхідні для функціонування нервової системи.

Окремою функцією нервової системи є секреція спеціалізованими нервовими клітинами біологічно активних сполук — нейрогормонів.

Сполучні тканини складаються з маси міжклітинної речовини та розкиданих у ній клітин.

Власне сполучну тканину поділяють на впорядковану та невпорядковану. До впорядкованої (оформленої) сполучної тканини належать кісткова тканина, сухожилки, зв'язки, склера ока тощо. Їхні волокна утворюють пучки, зорієнтовані в певних напрямках. Ці тканини виконують опорно-рухову та захисну (склера ока) функції.

У невпорядкованій (неоформленій) сполучній тканині міжклітинна речовина складається з безструктурної (аморфної) органічної маси та безладно розкиданих пучків волокон, наприклад, колагенових. Розрізняють щільну та пухку невпорядковані сполучні тканини.

У щільній сполучній тканині волокна переважають над аморфною міжклітинною речовиною. Цей вид тканин виконує переважно захисну функцію, надає еластичності органам тощо (наприклад, власне шкіра, або дерма, хребетних тварин, сполучнотканинна оболонка кровоносних судин).

У пухкій сполучній тканині аморфна міжклітинна речовина переважає над волокнами. В ній розташовано багато різноманітних клітин, серед яких трапляються трофоцити (містять запаси поживних речовин), амебоцити (здатні до фагоцитозу), клітини, що продукують міжклітинну речовину тощо. Пухка сполучна тканина багата на кровоносні судини, заповнює проміжки між внутрішніми органами, супроводжує кровоносні судини.

До сполучної тканини належать також кров, лімфа, міжклітинна речовина. Основні їхні функції полягають у підтриманні сталості фізико-хімічних властивостей внутрішнього середовища організму (гомеостазу), у транспорті поживних речовин, продуктів обміну, газів, забезпеченні захисних реакцій (імунітету), а також гуморальної регуляції роботи внутрішніх органів (транспорт гормонів та інших біологічно активних речовин). До рідких сполучних тканин належать кров і лімфа хребетних, гемолімфа членистоногих, порожнинні рідини інших безхребетних. У них містяться різні типи клітин.

Еритроцити (від грец. еритрос - червоний) здійснюють транспорт газів. Вони містять дихальний пігмент (гемоглобін), який надає їм червоного кольору і може вступати у нестійкі сполуки з киснем і вуглекислим газом. Дозрілі еритроцити більшості ссавців позбавлені ядра, а еритроцити інших хребетних його мають.

Лейкоцити (від грец. лейкос - безбарвний) містять ядра. Вони виконують захисні функції, забезпечуючи імунні реакції організму. Різні види лейкоцитів відрізняються за розмірами, особливостями будови та функцій. Одни з них можуть за допомогою фагоцитозу захоплювати та перетравлювати сторонні тільця (бактерії, тверді речовини тощо), забезпечуючи клітинний імунітет. Інші здатні виробляти антитіла, створюючи гуморальний імунітет.

Тромбоцити (від грец. тромбос - згусток) забезпечують процеси зсідання крові у хребетних тварин, запобігаючи крововтратам при пошкодженні стінок кровоносних судин. У ссавців тромбоцити - це окремі частки велетенських клітин червоного кісткового мозку, позбавлені ядер.

У жировій сполучній тканині переважають клітини, що мають багато жирових включень. Основні функції цієї тканини - запасання поживних речовин (наприклад, жирове тіло комах) та теплоізоляція. Жирова сполучна тканина є також місцем зберігання метаболічної води, що має важливе значення для тварин, які живуть в умовах нестачі вологи.

Ретикулярна сполучна тканина у хребетних тварин — це особливий вид сполучної тканини, що складає основу кровотворних органів; вона також входить до складу слизових оболонок кишечнику, селезінки, деяких лімфатичних вузлів тощо. Назва цієї тканини походить від того, що вона складається з клітин та особливих волокон, які називають ретикулярними. В цій тканині розташовані стовбурні клітини, з яких виникають формені елементи крові. Стовбурні клітини також знаходяться в інших видах сполучної тканини та в епітелії: вони зумовлюють здатність цихтканин до регенерації.

Кісткова та хрящова тканини входять до складу опорно-рухового апарату. Їхня міжклітинна речовина дуже щільна та міцна. В кістковій тканині переважають неорганічні сполуки (переважно вуглекислий та фосфорнокислий кальцій), а в хрящовій -органічні речовини.

У більшості багатоклітинних організмів клітини диференціюються за особливостями будови та функцій, утворюючи різні типи тканин. Різні тканини входять до складу органів. Орган - це певна структура організму, яка складається з тканин різних типів, але, як правило, переважає один із них (наприклад, у серці - м'язова тканина). Кожен орган займає в організмі певне положення, характеризується певними особливостями будови та виконує конкретні функції.

Органи, що виконують спільні функції, утворюють в організмі тварин системи органів, наприклад, дихальну, кровоносну, опорно-рухову, сечостатеву та ін. Органи однієї системи можуть послідовно з'єднуватись один з одним (наприклад, органи травної, дихальної систем) або бути «розкиданими» в організмі (ендокринна система).

Органи різних систем можуть тимчасово об'єднуватись для виконання певної функції, утворюючи функціональну систему органів (наприклад, під час бігу скоординовано функціонують опорно-рухова, дихальна, кровоносна, нервова системи тощо).

Основними властивостями багатоклітинного організму, як і одноклітинного, є обмін речовин, перетворення енергії, здатність до саморегуляції та розмноження. Будь-який організм є відкритою системою: він потребує постійного надходження ззовні енергетичного та будівельного матеріалу. Особливе місце в організмі належить регуляторним системам: нервовій, гуморальній та імунній, які забезпечують його функціонування як єдиного цілого, зокрема зумовлюючи певні реакції на зміни умов зовнішнього та внутрішнього середовища.

Основними відмінностями одноклітинних і багатоклітинних організмів є те, що кожен одноклітинний організм виконує всі життєві функції за допомогою органел чи інших клітинних структур, а кожна з клітин багатоклітинних організмів пристосована до виконання лише однієї чи кількох певних функцій у складі певних тканин, які, в свою чергу, утворюють органи. Тому різні прояви життєдіяльності (живлення, дихання, виділення, транспорт речовин, рух, регуляція обміну речовин, розмноження та індивідуальний розвиток) у багатоклітинних організмів лише частково відбуваються на клітинному рівні, а реалізуються здебільшого в тканинах і органах насамперед завдяки взаємодії цих структур. Усі життєві процеси багатоклітинних організмів регулюються різноманітними біологічно активними речовинами, а у більшості тварин - ще й нервовою, ендокринною та імунною системами.

Органи багатоклітинних організмів поділяють на вегетативні та генеративні. Перші забезпечують обмін речовин, рух, ріст тощо, другі спеціалізовані для здійснення процесів розмноження.

Багатоклітинні тварини та рослини по-різному реалізують свої життєві функції, що насамперед залежить від способу живлення - гетеротрофного у тварин і автотрофного - у рослин. Проте деякі процеси життєдіяльності цих організмів можуть здійснюватися подібно.

Рослини як автотрофні організми дістають необхідні для процесів біосинтезу речовини з грунту (розчини мінеральних солей) та повітря (вуглекислий газ), а необхідну енергію - від сонячного проміння. Рослини, на відміну від тварин, ведуть переважно прикріплений спосіб життя, у них відсутні нервова система, органи чуттів, спеціалізовані травна, дихальна, видільна системи тощо. Провідні тканини забезпечують транспорт води, розчинів мінеральних та органічних сполук, біологічно активних регуляторних речовин.

Багатоклітинні тварини як гетеротрофи активно використовують різні джерела живлення, багаті на органічні сполуки. Вони мають органи чуттів, нервову та опорно-рухову системи, структури для захоплення та перероблення їжі (травна система). Це сприяло інтенсифікації обміну речовин і перетворенню енергії, забезпечило активний спосіб життя, а у теплокровних тварин (птахи, ссавці) зникла залежність температури тіла від умов довкілля.

У тварин є особливі системи ефективного транспорту кисню до окремих тканин і клітин (дихальна та кровоносна) та розподілу речовин між різними частинами організму (лімфатична і кровоносна системи, порожнинні рідини), а також спеціальні органи виділення, які, крім виведення з організму продуктів обміну, водночас беруть участь у підтриманні гомеостазу.

Органи багатоклітинних рослин і грибів, регуляція їхніх функцій. У багатоклітинних нижчих рослин (водоростей) і грибів, унаслідок відсутності диференційованих тканин, вегетативні органи чітко не виражені: тіло водоростей має назву слань (талом), а грибів - грибниця (міцелій), яка становить собою сукупність нитчастих утворів (гіфів).

У вищих рослин, як вам відомо, вегетативними органами є пагін і корінь. Ці органи здатні видозмінюватись унаслідок набуття ними нових функцій. Так, корені можуть видозмінюватись на коренеплоди, кореневі бульби, причіпки, ходульні, дихальні корені; пагони - на вусики, голки, кореневища, бульби, цибулини, бульбоцибулини тощо. Всі вегетативні органи та більшість їхніх видозмін часто здатні до вегетативного розмноження.

Корінь - це вегетативний орган, який забезпечує закріплення рослини в грунті, всмоктування ґрунтового розчину солей та його транспорт до надземних частин рослини, а його видозміни - запасання поживних речовин (коренеплоди, кореневі бульби), прикріплення пагонів до субстратів (причіпки, ходульні корені) тощо. Різні види коренів (головний, бічні, додаткові) формують кореневу систему.

Пагін складається з осьової частини (стебла), на якому розташовані листки та бруньки. На деяких пагонах, так званих репродуктивних, розміщені також генеративні органи (квітки). Стебло забезпечує взаємозв'язок органів рослини між собою, транспортує різні речовини, утворює і несе на собі листки та квітки. Листок виконує функції фотосинтезу, газообміну та випаровування води (транспірації).

Бруньки - це зачаткові пагони. Вегетативні бруньки складаються із зачаткового стебла з конусом наростання та зачаткових листочків. Генеративні - містять зачатки квіток або суцвіть.

Завдяки верхівковій меристемі стебло та корінь здатні до необмеженого росту в довжину, а бічна меристема забезпечує їхній ріст у товщину. Листки ростуть переважно до певних розмірів за рахунок крайової меристеми

Для кореня і стебла характерна осьова будова. Вони складаються з різних концентричних шарів, утворених певними тканинами. Наприклад, багаторічне стебло дерева побудовано з концентричних шарів (кора, камбій, деревина і серцевина). Листок має пластинчасту структуру, яка складається з шарів покривної тканини (епідерми), стовпчастої та губчастої хлорофілоносної паренхіми і містить судинно-волокнисті пучки (жилки).

Органи нестатевого розмноження рослин і грибів називають спорангіями. Вони розміщені або поодиноко, або зібрані разом у складні структури (стробіли хвощів та плаунів, плодові тіла грибів).

Органи статевого розмноження забезпечують утворення та дозрівання статевих клітин, процеси запліднення, а у насінних рослин (голо- та покритонасінних) - ще й запилення. Жіночі статеві органи вищих спорових рослин (мохів, папоротей, хвощів, плаунів) та голонасінних мають назву архегонії, а чоловічі - антеридії. У покритонасінних рослин органом насіннєвого розмноження є квітка.

Функції рослинного організму (росту, розвитку тощо) регулюються за допомогою біологічно активних сполук - фітогормонів, які виробляються спеціалізованими тканинами вищих рослин. Незначні кількості цих сполук можуть значно впливати на різні життєві функції рослин, прискорюючи або гальмуючи їх. Фітогормони транспортуються від місця їхнього утворення до місця дії по провідних тканинах або безпосередньо від однієї клітини до іншої.

За допомогою біологічно активних сполук (фітонцидів, алкалоїдів тощо) рослини можуть впливати на особин свого або інших видів рослин, мікроорганізмів, тварин.

Фітонциди (від грец. фітон - рослина та лат. цедо - вбиваю) - це речовини, які виділяються рослинами для пригнічення життєдіяльності інших видів рослин, бактерій, грибів тощо. Наприклад, пирій та ясен можуть за допомогою фітонцидів гальмувати розвиток рослин інших видів. Тому, висіваючи разом рослини різних видів або плануючи сівозміну, необхідно враховувати, яким чином одні види впливатимуть на інші.

Фітонциди часнику та цибулі здавна використовують у профілактиці та лікуванні багатьох інфекційних хвороб завдяки їхній антибіотичній дії. Для захисту від фітофагів та паразитів рослини і гриби виділяють особливі отруйні речовини - алкалоїди, які можуть негативно впливати також і на інші види рослин.

Рослини здатні сприймати зміни довкілля і певним чином на них реагувати. Ці реакції дістали назву тропізмів та настій. Тропізми (від грец. тропос - поворот, зміна напрямку) - це ростові рухи органів рослин у відповідь на подразник, що має певну спрямованість. Так, ростові реакції на світло називають фототропізмом, на силу тяжіння землі — геотропізмом, на хімічні сполуки - хемотропізмом тощо. Якщо рухи рослини спрямовані у бік подразника, то такі тропізми називають позитивними, якщо в протилежний бік - негативними. В основі тропізмів лежить явище подразливості. Ці реакції спостерігають в органах рослин, які ростуть. Як правило, тропізми є результатом нерівномірного поділу клітин на різних боках органів унаслідок відповідного розподілу фітогормонів росту.

Настії (від грец. настос - ущільнений) являють собою рухи органів рослин у відповідь на дію подразників, що не мають певного спрямування (зміна освітленості, температури тощо). Прикладом настій можуть слугувати відкривання та закривання віночка квітки у відповідь на зміну освітленості (фотонастіі), згортання листків при змінах температури (термонастіі), закривання листків комахоїдних рослин як реакція на рухи комахи (сейсмонастії) тощо. Настії можуть бути пов'язані з розтягуванням органів через нерівномірний ріст або зміну тургорного тиску в певних групах клітин унаслідок коливань концентрації клітинного соку.

Багатоклітинні організми складаються з клітин різних типів, які входять до складу певних типів тканин. З тканин, в свою чергу, складаються органи; ті з них, що виконують спільні функції, можуть утворювати системи органів. Усі органи поділяють на вегетативні та генеративні (статеві). Функціональна цілісність тваринних організмів забезпечується регуляторними системами (нервовою, гуморальною, імунною). Багатоклітинні тварини і рослини по-різному реалізують свої життєві функції, що пов'язано зі способами їхнього живлення (гетеротрофи та автотрофи), проте окремі процеси життєдіяльності у них можуть здійснюватись подібним чином.

Рослини як цілісні інтегровані організми можуть регулювати свої життєві функції, а також впливати на інші організми за допомогою біологічно активних сполук (фітогормонів, фітонцидів тощо). Вони здатні сприймати подразники довкілля і певним чином реагувати на них у вигляді тропізмів і настій.

Основними системами органів багатоклітинних тварин є опорно-рухова, травна, видільна, кровоносна, дихальна, нервова, ендокринна та статева.

Травна система забезпечує надходження в організм поживних речовин, їхнє перероблення, всмоктування продуктів травлення та виведення з організму неперетравлених решток їжі. Травлення - сукупність процесів, що забезпечують механічне та хімічне (за участю травних ферментів) розщеплення їжі на компоненти, які можуть засвоюватись організмом та включатись в обмін речовин. Як правило, травлення починається в порожнині кишечнику (позаклітинне, або порожнинне травлення), а завершується в клітинах його епітелію (внутрішньоклітинне травлення). Ферменти, розміщені на поверхні епітеліальних клітин кишечнику, забезпечують мембранне, або пристінкове, травлення. У найпростіших та деяких багатоклітинних тварин (наприклад, губок) існує лише врутрішньоклітинне травлення.

Багато тварин вводять свої травні ферменти в тіло інших організмів (павуки, деякі клопи, попелиці, цикади, деякі круглі черви) або інші субстрати (личинки мух, що мешкають у гниючій органіці), а потім усмоктують перетравлені або напівперетравлені речовини в кишечник (позаорганізмове, або зовнішнє травлення).

Загалом можна виділити два типи будови травної системи тварин: замкнену, або мішкоподібну, та наскрізну. Замкнена, або мішкоподібна, травна система складається з ротового отвору та замкненого кишечнику, неперетравлені рештки їжі при цьому викидаються через рот (плоскі черви). У більшості тварин розвинена наскрізна травна система, яка закінчується анальним отвором, через який неперетравлені рештки їжі виводяться назовні. Деякі паразитичні організми, наприклад стьожкові черви, можуть втрачати травну систему взагалі: вони всмоктують поживні речовини з організму хазяїна через покриви.

Розподільні функції в найпростішому випадку виконує порожнинна рідина, яка заповнює проміжки між органами (круглі черви). В інших організмів (членистоногі, молюски, кільчасті черви, хордові) ці функції виконують декілька систем, провідна роль серед яких належить кровоносній.

Кровоносна система складається із судин і центрального пульсуючого органа - серця (в організмів, позбавлених серця, наприклад кільчастих червів, ланцетників, його функції беруть на себе деякі судини, стінки яких мають добре розвинені м'язи). Кровоносна система може бути замкненою та незамкненою. Якщо кров протікає тільки по системі судин і не потрапляє в порожнину тіла, така кровоносна система має назву замкненої (кільчасті черви, більшість хордових тварин). Якщо ж судини відкриваються в порожнину тіла і частина кровообігу відбувається в проміжках між органами, кровоносна система називається незамкненою (членистоногі, молюски). При цьому кров змішується з порожнинною рідиною, утворюючи рідину подвійної природи - гемолімфу.

Кровоносна система забезпечує транспорт та перерозподіляє поживні речовини, гази, біологічно активні сполуки, виведення продуктів обміну. Кровоносна та лімфатична системи, крім того, забезпечують захисні реакції організму.

Дихальна система забезпечує газообмін між організмом і довкіллям.

Органи дихання у мешканців водойм (ракоподібні, молюски, риби тощо) - це зябра - тонкостінні вирости, які омиваються водою. Умовою газообміну через зябра є їхня зволоженість, тому на суходолі ці органи дихання функціонувати не можуть. У мешканців суходолу органи дихання, як правило, побудовані складніше. Вони можуть бути представлені трахеями (комахи, павукоподібні, багатоніжки), легеневими мішками (деякі павукоподібні), легенями (наземні хребетні тварини).

Деякі мешканці водойм і суходолу не мають диференційованої дихальної системи (війчасті черви, нематоди, дрібні кліщі та ракоподібні, деякі кільчасті черви), газообмін у них відбувається крізь зволожені покриви, тому у посушливих місцях вони існувати не можуть.

Кисень, який надходить в організм, транспортується по ньому за участю розподільних механізмів (кровоносної системи, порожнинної рідини та ін.). Лише у членистоногих, які мають трахеї, кисень безпосередньо надходить до органів і тканин по їхніх розгалуженнях.

Органи виділення (екскреції) — це спеціалізовані утвори, різноманітні за будовою та функціями (система видільних канальців плоских червів, метанефридії кільчастих червів, нирки молюсків, зелені залози річкового рака, мальпігієві судини наземних членистоногих, нирки хребетних тощо). Крім цих спеціалізованих органів, у виділенні продуктів обміну можуть брати участь й інші утвори (у ссавців - потові та сальні залози, розташовані в шкірі, органи дихання, у комах - жирове тіло тощо).

Опорно-рухова система забезпечує зміну положення тіла тварин, рухи окремих органів та організму в цілому. У різних груп червів опорно-рухова система представлена шкірно-м'язовим мішком та гідроскелетпом (порожнинна або міжклітинна рідина, яка тисне на стінки тіла та підтримує його форму, а також може діяти як антагоніст м'язів, що згинають тіло). В інших тварин є твердий зовнішній (членистоногі) чи внутрішній (хордові) скелет, до певних елементів якого прикріплюються м'язи.

Статева система тварин представлена статевими залозами, які продукують статеві клітини, та протоками, через які вони виводяться. Статева система виконує функцію розмноження, завдяки чому забезпечується безперервна послідовність поколінь.

Регуляція життєвих функцій організмів тварин у цілому, а також окремих його органів, узгодження їхньої діяльності, підтримання певного фізіологічного стану та гомеостазу здійснюється нервовою, ендокринною та імунною системами, які тісно взаємопов'язані.

Нервова система регулює життєві функції за допомогою рефлексів. Вона дає змогу швидко сприймати зміни умов довкілля чи внутрішнього середовища організму і реагувати на них. Інформація у вигляді нервових імпульсів передається по певних шляхах, які дістали назву рефлекторних дуг. По них нервові імпульси передаються від рецепторів чи спеціалізованих органів чуттів до певних ділянок нервової системи, де відбуваються їх аналіз та відповідна реакція. Від цих ділянок імпульси прямують до робочих органів. Нервові імпульси мають електричну природу, але в місцях контакту двох сусідніх нейронів (у синапсах) імпульси передаються хімічним шляхом за допомогою сполук-медіаторів (від лат. медіатор - посередник), наприклад, ацетилхоліну.

Різні групи тварин мають різні типи нервової системи (дифузна - у кишковопорожнинних, драбинчастого типу - у плоских червів, типу черевного нервового ланцюжка - у кільчастих червів та членистоногих, розкидано-вузлового типу - у молюсків, трубчастого - у хордових тварин тощо), але принцип їхньої роботи подібний.

Ендокринна система. Ендокринні залози розвинені у більшості типів тварин. Вони не сполучаються просторово, їхня робота узгоджується або завдяки нервовій регуляції, або ж гормони, що виробляються одними залозами внутрішньої секреції, можуть впливати на роботу інших (так, у ссавців цю функцію виконують гормони гіпофіза). В свою чергу, гормони, що виробляються залозами внутрішньої секреції, впливають на роботу нервової системи.

Особливе місце в регуляції функцій організму належить нейрогормонам — біологічно активним речовинам, що виробляються особливими нейросекреторними клітинами гіпоталамуса, епіфіза, мозкової речовини надниркових залоз, нервових вузлів вегетативної (автономної) нервової системи хребетних, особливих нейросекреторних органів безхребетних тварин тощо. Нейрогормони надходять у кров, міжклітинну або спинномозкову рідину і дистанційно впливають на роботу певних органів. Нейросекреторні клітини виявлені у всіх тварин, які мають нервову систему.

У хребетних тварин існує тісний зв'язок між гіпоталамусом та гіпофізом, так звана гіпоталамо-гіпофізарна система. Він цолягає в тому, що синтезовані клітинами гіпоталамуса нейрогормони надходять по кровоносних судинах у передню частку гіпофіза. Там нейрогормони стимулюють або гальмують секрецію певних гормонів, які, у свою чергу, діють на інші залози внутрішньої секреції.

Гуморальна регуляція може здійснюватись й іншими біологічно активними речовинами (наприклад, концентрація вуглекислого газу в крові впливає на діяльність дихального центру хребетних тварин, концентрація іонів кальцію та калію - на діяльність серця та ін.). Вона відбувається повільніше, ніж нервова, але на відміну від останньої справляє триваліший вплив на фізіологічний стан як окремих органів та їхніх систем, так і організму в цілому.

Важливу роль у забезпеченні життєдіяльності організму відіграє імунітет. Імунітет (від лат. імунітас - звільнення від чогось) - це здатність організму до захисту власної цілісності, несприйнятливості збудників певних захворювань. У створенні імунітету беруть участь неспецифічні та специфічні механізми.

До неспецифічних механізмів імунітету (вроджений імунітет) належать бар'єрна функція епітелію шкіри та слизових оболонок внутрішніх органів, бактерицидна дія деяких ферментів (наприклад, ферменту слини, слізної рідини, гемолімфи членистоногих - лізоциму), кислот (молочної та жирних, що виділяються з секретом потових і сальних залоз, соляної кислоти, яка міститься у складі шлункового соку тощо), а також клітини різних тканин, здатні знешкоджувати сторонні частинки та мікроорганізми.

Специфічні механізми імунітету (набутий імунітет) забезпечуються наявністю імунної системи, яка розпізнає і знешкоджує чужорідні частинки і мікроорганізми, які сприймає як сторонні (антигени). Антигени — субстанції біологічного походження, які розпізнаються організмом, як сторонні і спричинюють імунну відповідь організму. До складу імунної системи організму хребетних тварин входять вилочкова (або загрудинна) залоза (тимус), червоний кістковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли тощо. Імунна система забезпечує гуморальний (вироблення антитіл, які зв'язують певні антигени і таким чином їх знешкоджують) і клітинний (підвищення концентрації певних груп лімфоцитів, здатних вибірково фаго-цитувати певні антигени) імунітет.

У більшості багатоклітинних організмів основними системами органів є опорно-рухова, травна, дихальна, кровоносна, видільна, нервова, ендокринна тощо, кожна з яких виконує специфічні, притаманні їй функції. Органи та їхні системи утворюють єдиний цілісний організм, здатний до обміну речовин, розмноження, розвитку та саморегуляції.

Регуляція функцій окремих органів, систем органів та організму в цілому здійснюється за допомогою нервової системи (нервова регуляція), а також за рахунок різноманітних біологічно активних сполук (гормонів, нейрогормонів тощо), які містяться в порожнинній, міжклітинній, спинномозковій рідинах, а також у гемолімфі, крові та лімфі (гуморальна регуляція). Нервовий і гуморальний механізми регуляції забезпечують узгоджене функціонування організму, його реакції на зміни умов існування, а також гомеостаз - властивість організмів підтримувати сталість внутрішнього середовища. У створенні гомеостазу важлива роль належить імунітету - здатності організму до захисту власної цілісності, несприйнятності до збудників певних захворювань.

Дата добавления: 2014-01-04