Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)

Тема 1. Організм людини як біологічна система

§ 3. Рівні організації організму людини. Різноманітність клітин

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Твоє тіло складається з величезної кількості різних клітин. А початок усім їм дала одна єдина клітина, утворена злиттям двох гамет. Запропонуй пояснення, як з однієї клітини зміг утворитися цілісний організм.

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Науковці здавна докладали зусиль, щоб дослідити кількість клітин у тілі людини. Отримували різні результати різними спробами. Одним із запропонованих методів було оцінювання кількості клітин в одиниці маси (наприклад, в 1 грамі), що далі множили на загальну масу тіла. Чому застосування цього методу не дало достовірних результатів?

2. У 1999 році журнал «Science» визнав відкриття стовбурових клітин третьою за значущістю подією в історії біології після розшифрування подвійної спіралі ДНК і проєкту «Геном людини». Чому стовбурові клітини, на думку експертів журналу, мають таку високу значущість?

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Організм людини — складна інтегрована багаторівнева система (мал. 3.1). Його часто порівнюють із державою. У ролі «мешканців» — понад 30 трильйонів клітин, що мають відповідну спеціалізацію, «професію». Клітини об’єднані в тканини, з яких складаються органи, що об’єднані у фізіологічні системи й забезпечують інтеграцію організму як єдиного цілого.

Щоб пізнати принципи роботи організму загалом, потрібно розуміти, як влаштоване життя клітин.

Мал. 3.1. Рівні організації організму

Пригадай будову клітини і функції органел за мал. 3.2 і таблицею.

Мал. 3.2. Будова клітини

Компоненти клітини	Функції
Плазматична мембрана	Відмежовує вміст клітини від зовнішнього середовища, забезпечує надходження і виділення речовин
Цитозоль	Внутрішнє напіврідке середовище клітини, забезпечує переміщення і зв’язок органел
Мітохондрії	«Енергетичні станції», тут окиснюються органічні речовини з вивільненням енергії, яка акумулюється в молекулах АТФ
Ендоплазматична сітка (ЕПС)	Синтез речовин, їх транспортування
Комплекс Гольджі	Сортування, накопичення, дозрівання, виділення речовин, утворення лізосом
Лізосоми	Містять травні ферменти, здійснюють внутрішньоклітинне травлення, руйнують ушкоджені органели
Рибосоми	Синтезують білки
Ядро	Містить ДНК у хромосомах (їх у людини зазвичай 46), є керівним центром клітини, утворює рибосоми

У тілі людини налічується понад 200 типів клітин. Розглянемо деякі з них (мал. 3.3).

Лейкоцити — клітини крові, що можуть змінювати форму, утворюючи псевдоніжки. Так вони проникають крізь стінки судин, знаходять і поглинають бактерій, зруйновані клітини організму. Лейкоцити — наші захисники від збудників хвороб, власних перероджених клітин тощо.

Нейрони зазвичай зірчастої форми, з великою кількістю відростків, що наче «оптоволоконні кабелі» збирають і передають інформацію. Особливі рецепторні нейрони здатні перетворити зовнішній сигнал у нервовий імпульс, який мчить із величезною швидкістю нейроном до мозку.

Остеоцити — клітини кістки, які теж мають відростки, що забезпечують надходження речовин із крові до клітини. Остеоцити «замуровані» у твердих кісткових пластинках, які самі й утворили.

Еритроцити — червоні клітини крові. Вони є без’ядерними: на початку розвитку мають ядро, яке втрачають у процесі дозрівання. Так вони максимально заповнюються гемоглобіном і транспортують більше кисню. Це єдині клітини людини, що не містять хромосом.

Мал. 3.3. Деякі типи клітин людини: 1 — лейкоцит; 2 — еритроцити; 3 — нейрон; 4 — остеоцити

Більшість клітин людини в ядрі містять 46 хромосом (є диплоїдними). Проте існують і такі, що несуть лише 23 хромосоми (є гаплоїдними). Це статеві клітини — сперматозоїди та яйцеклітини. У результаті запліднення утворюється зигота з диплоїдним набором хромосом.

Із зиготи бере початок увесь організм людини. Клітини діляться, ростуть, із часом набувають відповідних «професій». Проте більшість спеціалізованих клітин людини не здатні до поділу. Утворення нових клітин забезпечують стовбурові клітини (мал. 3.4). Наприклад, клітини крові утворюються в кістковому мозку, клітини шкіри — в її особливому ростковому шарі.

БІОСЛОВО

Стовбурові клітини (англ. stem cells) — клітини, що самовідновлюються шляхом поділу і здатні диференціюватися у різні типи клітин. Забезпечують ріст організму, відновлення втрачених клітин.

Хоча нейрони й остеоцити різні, вони мають однаковий набір хромосом і генів. Суть полягає в тому, що не всі з 20 тисяч генів працюють у кожній клітині. Експресія (увімкнення) генів відбувається вибірково, залежно від спеціалізації клітин. Тож на всіх рівнях організації, починаючи з молекул, організм діє узгоджено.

Мал. 3.4. Стовбурові клітини дають початок різним типам клітин

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Розрізняють такі основні рівні організації тіла людини: клітини → тканини → органи → системи органів → організм. В організмі людини трильйони клітин. Виділяють близько 200 типів клітин, зокрема нейрони, еритроцити, лейкоцити й інші. Організм розвивається з однієї клітини — зиготи. Стовбурові клітини здатні ділитися й утворювати різні типи клітин.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Назви рівні організації тіла людини від найнижчого до найвищого.

2. Мітохондрії вважають «енергетичними станціями» клітин. Поміркуй, у яких клітинах їх більше — у м’язових чи кісткових. Чому?

3. У процесі розвитку людини деякі структури втрачають своє значення і зазнають природної руйнації (наприклад, корені молочних зубів). Які органели виконують провідну роль у такому руйнуванні?

4. Наведи приклади клітин, яким властиві такі ознаки: 1) гаплоїдний набір хромосом; 2) відсутність ядра, 3) здатність до поділу і утворення різних типів клітин; 4) наявність численних відростків.

5. Порівняй нейрони й лейкоцити, відшукай подібні та відмінні ознаки, укажи функції цих клітин.

6. Робота з медіаресурсами. Опрацюй інформацію про стовбурові клітини в е-додатку (завдання 3.1). Які дослідження в галузі стовбурових клітин нині тривають? Які перспективи і ризики їх використання в медицині?

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).