§ 4. Різноманітність клітин організму людини. Тканини

Основні поняття та ключові терміни: КЛІТИНА. ТКАНИНИ.

Знайомтесь!

Як зазначив один із основоположників наукової медицини Рудольф Вірхов (1821-1902): «Клітина є останній морфологічний елемент усіх живих тіл, і ми не маємо права шукати справжньої життєдіяльності поза її межами». Дійсно, саме на рівні клітин починають організовуватися життєві функції організмів. Застосуйте свої знання й наведіть приклади, що підтверджують цю думку.

ЗМІСТ

Чому клітина є структурною та функціональною одиницею організму людини?

Клітина є структурною одиницею організму людини, тому що саме з клітин побудоване тіло. Вона ж є основною функціональною одиницею організмів та забезпечує виконання життєвих функцій організму.

Клітини організму людини побудовані зі структур, кожна з яких здійснює свої функції. Взаємодію з навколишнім середовищем забезпечує клітинна мембрана. Вона організовує транспорт речовин, енергії та інформації між клітинами, сприймає подразнення тощо. Внутрішній простір клітини заповнений цитоплазмою, що містить органели - сталі структури, що виконують життєво важливі процеси.

Іл. 7. Будова клітини організму людини: 1 - мембрана; 2 - клітинний центр; 3 - лізосоми; 4 - мітохондрія; 5 - ядро; 6 - апарат Гольджі; 7 - ендоплазматична сітка; 8 - цитоплазма

Так, мітохондрії здійснюють окиснення речовин і синтез АТФ, лізосоми - внутрішньоклітинне розщеплення складних сполук. Основною функцією ендоплазматичної сітки (ЕПС) є утворення й транспорт речовин усередині клітини. У синтезі білків беруть участь рибосоми. Перетворення речовин на гормони, ферменти та інші функціональні сполуки відбувається в апараті Гольджі. Клітинний центр бере участь у поділі клітин. Ядро є найважливішою частиною клітини, оскільки в ньому зосереджена генетична інформація всього організму, і воно регулює діяльність клітини.

Отже, КЛІТИНА - це структурна й функціональна одиниця організму яка будує тіло людини та здійснює процеси, що є основою фізіологічних функцій та властивостей.

Чому клітини відрізняються між собою?

Основою життєдіяльності організму є процеси, що відбуваються в клітинах. Ці процеси можуть бути біохімічними (наприклад, реакції синтезу чи розкладу речовин) й біофізичними (наприклад, взаємоперетворення видів енергії чи електричні явища). Тому, щоб зрозуміти, як функціонує клітина, потрібні знання фізики і хімії.

Процеси, що здійснюються клітинами, надзвичайно різноманітні, і саме вони визначають відмінності клітин у будові, розмірах, формі (іл. 8).

Іл. 8. Різноманітність клітин людини: 1 - нейрон; 2 - епітеліальні клітини - епітеліоцити; 3 - міоцити; 4 - м’язове волокно; 5 - лейкоцит; 6 - еритроцит; 7 - кісткова клітина - остеоцит; 8 - чоловіча статева клітина - сперматозоон

Так, проведення електричних сигналів можливе завдяки наявності у нейронах коротких і довгих відростків, а здійснення активних рухів забезпечується видовженою формою м’язових клітини та наявністю скоротливих волокон (міофібрил). Розміри клітин коливаються від 4-5 мкм (у тромбоцитів) до 200 мкм (у яйцеклітині). За формою в організмі людини виділяють близько 200 різних типів клітин: кулясті яйцеклітини, видовжені міоцити, дископодібні еритроцити, зірчасті нейрони, плоскі епітеліоцити та ін.

Отже, причиною різноманітності клітин у багатоклітинному організмі є їхня спеціалізація на виконанні певних функцій.

Що є причиною різноманітності тканин в організмі людини?

ТКАНИНА - сукупність клітин із міжклітинною речовиною, подібних за розташуванням, будовою та функціями. Тканини тварини і людини, на відміну від рослинних тканин, мають міжклітинну речовину та утворюються із зародкових листків.

Епітеліальні тканини розміщені на межі між зовнішніми тканинами тіла й середовищем організму й здійснюють функції захисту, виділення й обміну речовин із середовищем. У зв’язку з межовим розташуванням ці тканини здатні до регенерації, побудовані зі щільно поєднаних клітин та незначної кількості міжклітинної речовини. Згідно з морфофункціональною класифікацією епітеліальні тканини поділяють на залозисті та покривні. Епітелій може складатися з одного шару (одношаровий) або з кількох шарів (багатошаровий) клітин (іл. 9). Розрізняють епітелії за формою клітин (плоский, кубічний, циліндричний та ін.).

Тканини внутрішнього середовища складаються з різних за формою клітин та розвиненої міжклітинної речовини. Ці тканини утворюють внутрішнє середовище, кістки, хрящі, входять до складу внутрішніх органів і з’єднують їх між собою. На основі будови міжклітинної речовини виділяють такі типи тканин: кров та лімфа, сполучні тканини, хрящова тканина, кісткова тканина. Міжклітинна речовина крові та лімфи є рідкою. У сполучних тканин кількість волокон у міжклітинній речовині може бути помірною (пухка волокниста) (іл. 9) або значною (щільна волокниста). У міжклітинній речовині хрящової тканини високий вміст органічних речовин, а в міжклітинній речовині кісткової - переважають неорганічні сполуки. За функціями тканини внутрішнього середовища поділяють на опорні (кісткова, хрящова), опорно-трофічні (пухка волокниста, жирова) та трофічні (кров та лімфа). Окрім опорної й трофічної, ці тканини здійснюють ще захисну функцію.

Іл. 9. Тканини організму людини: 1 - епітеліальна; 2 - тканина внутрішнього середовища; 3 - м’язова; 4 - нервова

М’язові тканини побудовані з видовжених клітин зі скоротливими волоконцями - міофібрилами. Розрізняють непосмуговану й посмуговану м’язові тканини. Непосмугована (гладка) м’язова тканина утворює стінки судин, внутрішніх органів, забезпечує рухи кишечнику, сечовиділення та ін. Посмугована м’язова тканина поділяється на скелетну та серцеву. Скелетна посмугована тканина утворює скелетні м’язи, діафрагму, язик, а серцева посмугована м’язова тканина складає основу серцевого м’яза (міокарда) (іл. 9).

Нервова тканина складається з нейронів та клітин, що їх оточують й утворюють нейроглію. Нервова тканина формує нерви, нервові вузли, головний та спинний мозок. Вона забезпечує сприйняття подразнень, їх перетворення в імпульси, аналіз інформації та формування рефлексів - реакцій на впливи чинників середовища. У нервовій тканині формуються процеси збудження й гальмування, що здійснюють нервову регуляцію функцій організму людини (іл. 9).

Отже, різноманітність тканин в організмі людини зумовлена їхнім розташуванням та функціональним призначенням.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Лабораторне дослідження

ОЗНАЙОМЛЕННЯ З ПРЕПАРАТАМИ ТКАНИН ЛЮДИНИ

Мета: розвивати уміння виділяти особливості будови й життєдіяльності, за якими розпізнають типи тканин.

Обладнання: препарати тканин на малюнках чи фотографіях.

Хід роботи

1. Розгляньте ілюстрації (А-Г) та зіставте названі види тканин із їхнім зображенням: 1 - багатошаровий покривний епітелій рогівки ока; 2 - нервова тканина; 3 - посмугована тканина скелетних м’язів; 4 - кров.

2. Заповніть у робочому зошиті таблицю й установіть взаємозв’язок між будовою тканин і виконуваними функціями.

Таблиця 5. ОСОБЛИВОСТІ ТКАНИН ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

Тканина	Особливості будови тканин	Функції
А - ...

БІОЛОГІЯ + ФІЗИКА

Електричні явища в організмі людини

Організм людини - електрифікована система, у якій електричні процеси є основою діяльності багатьох органів. Початок вивчення біоелектричних явищ і заснування електрофізіології пов’язані з ім’ям італійського вченого Луїджі Гальвані (1737-1798). Він першим досліджував електричні явища при скороченні м’язів у жаби («тваринна електрика»). Цікаво, як виникають електричні явища в організмі людини?

РЕЗУЛЬТАТ

1-6 балів • 1. Що таке клітина? 2. Наведіть приклади клітин організму людини. 3. Яка будова клітин людського організму? 4. Що таке тканина? 5. Які типи тканин розрізняють в організмі людини? 6. Наведіть приклади різновидів тканин.

7-9 балів • 7. Чому клітина є основною структурною та функціональною одиницею організму людини? 8. Чому клітини відрізняються між собою? 9. Яка причина різноманітності тканин в організмі людини?

10-12 балів • 10. Доведіть взаємозв’язок між будовою клітин (тканин) та виконуваними функціями.