Рассмотрите рисунки 80-85. Чем различаются изображенные на них ткани и органы? Какие функции выполняют ткани и органы организмов?
Несмотря на то, что клетки многоклеточного организма очень разнообразны, среди них можно найти похожие. Такие группы клеток и межклеточного вещества, сходные по строению, происхождению и выполняемым функциям, называют тканью. Различные ткани, в свою очередь, образуют органы, которые объединены в системы органов.
Рис. 80. Некоторые типы и виды растительных тканей: 1 — образовательная; 2 — механическая (каменистые клетки); 3 — основная (ассимиляционная); 4 — покровная; 5 — основная (запасающая)
Ткани растений. Организм большинства высших растений состоит из пяти типов тканей: образовательных, покровных, проводящих, основных и механических (рис. 80). Среди типов тканей имеются отдельные их виды, отличающиеся друг от друга местом положения в организме, строением образующих их клеток и выполняемыми функциями.
Образовательные ткани состоят из мелких живых клеток, способных к постоянному и быстрому делению митозом. Различные виды образовательных тканей находятся в точках роста растений: конусе нарастания побега, кончике корня, основании междоузлий стеблей. Кроме того, образовательные ткани располагаются внутри корней и стеблей, обеспечивая рост органов в толщину и заживление ран, образовавшихся при повреждениях. Из образовательных тканей в течение всей жизни растения формируются ткани всех остальных типов.
Покровные ткани выполняют функцию защиты и покрывают снаружи органы растений. Эти ткани состоят из плоских, плотно сомкнутых клеток. У молодых стеблей, корней и листьев они представлены живыми клетками эпидермиса (кожицы). По мере старения эпидермис на стеблях и корнях заменяется мертвой, многослойной тканью - пробкой. Наружные слои пробки, постепенно отмирая, превращаются в корку, хорошо заметную, например, на поверхности стволов деревьев.
Проводящие ткани состоят из вытянутых в длину клеток, которые соединяясь друг с другом, обеспечивают проведение воды с растворенными минеральными и органическими веществами. Различают два вида проводящих тканей - луб и древесину. В состав луба входят ситовидные трубки и клетки-спутницы. Горизонтальные стенки ситовидных трубок имеют множество отверстий, через которые осуществляется транспорт растворов органических веществ, образовавшихся в листьях растения в результате фотосинтеза.
Древесина состоит в основном из сосудов, образованных расположенными друг над другом мертвыми клетками, без внутреннего содержимого. Вертикальные стенки сосудов утолщены и одревеснели, что придает этой ткани прочность. Горизонтальные стенки между клетками разрушены, поэтому сосуд представляет собой трубку. По сосудам передвигаются растворы минеральных веществ от корней - ко всем остальным органам растения.
Кроме проводящих элементов в состав древесины и луба входят волокна и клетки основной (запасающей) ткани.
Основные ткани расположены в растении между покровными и проводящими. Среди основных тканей различают: запасающую и ассимиляционную. Запасающая ткань образована живыми клетками, в которых накапливаются питательные вещества. Она находится в сердцевине стебля, клубнях, корневищах, луковицах и плодах. Ассимиляционная ткань содержит живые фотосинтезирующие клетки и расположена в мякоти листьев и зеленых частях стеблей растения.
Механические ткани представлены как живыми, так и мертвыми клетками (волокнами), которые выполняют опорную функцию и образуют каркас растения.
Ткани животных и человека. Все типы тканей организма животных и человека развиваются из зародышевых клеток. Тогда же происходит и их специализация по выполняемым функциям.
В организме животных и человека различают четыре типа тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную (рис. 81). Все типы тканей, кроме нервной, подразделяют на виды.
Рис. 81. Некоторые типы и виды животных тканей: 1 — соединительная (хрящевая); 2 — эпителиальная (ресничный эпителий); 3 — мышечная (поперечно-полосатая скелетная); 4 — нервная
Эпителиальные ткани представлены плотно прилегающими друг к другу клетками, межклеточное вещество здесь практически отсутствует. Они покрывают поверхность тела, выстилают внутренние полости. Эпителиальные ткани входят также в состав желез внутренней и внешней секреции. Покровный эпителий выполняет защитную функцию и обеспечивает обмен между органами и тканями в организме. Железистый эпителий, из которого состоят железы внутренней и внешней секреции, обеспечивает секреторную функцию, выделяя ферменты и гормоны.
Соединительные ткани образованы клетками и большим количеством межклеточного вещества, которое может быть плотным (кости, хрящи), рыхлым (подкожная клетчатка), волокнистым (сухожилия) и жидким (кровь, лимфа). Эти ткани выполняют опорную, защитную и питательную функции. Соединительные ткани способны заменять поврежденный участок органа. Например, при ранении кожи образуется заживляющий рубец, состоящий в основном из волокнистой соединительной ткани.
Мышечные ткани бывают трех видов: поперечнополосатая скелетная, гладкая и поперечно-полосатая сердечная. Поперечно-полосатая скелетная и сердечная ткани состоят из вытянутых в длину многоядерных клеток - мышечных волокон с полосатой исчерченностью. Из скелетной мышечной ткани состоят скелетные мышцы, а из сердечной - миокард стенки сердца. Волокна гладкой мышечной ткани одноядерные и имеют веретеновидную форму. Они входят в состав стенок полых внутренних органов, например, желудка, кишечника, мочевого пузыря.
Мышечные ткани обладают сократимостью, которая обусловлена свойствами входящих в их состав белков миозина и актина. Благодаря этому, мышечные волокна способны изменять свою форму, что обеспечивает выполнение мышечными органами и организмом в целом двигательной функции.
Нервная ткань состоит из нервных клеток - нейронов и нейроглии. Нейроны имеют звездчатую форму и отходящие отростки - дендриты и аксон. Ветвящиеся дендриты - воспринимающая, а неветвящийся аксон - передающая часть нейрона. По ним нервные импульсы передаются к телу нейрона и от него. Клетки нейроглии округлой формы и плотно окружают нейроны. Они выполняют вспомогательные функции: обеспечивают механическую поддержку, снабжают нейроны питательными веществами.
Нервная ткань обладает возбудимостью и проводимостью, что обеспечивает выполнение жизненно важных функций организма. Чувствительные нейроны воспринимают раздражения из внешней и внутренней сред; двигательные проводят нервные импульсы от мозга к исполнительным органам, а вставочные осуществляют связь между чувствительными и двигательными нейронами.
Рис. 82. Органы цветкового растения: 1 - корень; 2 — стебель; 3 - лист; 4 — цветок в соцветии; 5 - плод
Органы организмов. Орган - часть организма, имеющий определенное строение и форму, выполняющий одну или несколько функций. Органы состоят, как правило, из всех типов и видов тканей.
У большинства многоклеточных организмов различают органы вегетативные и генеративные. Так, вегетативными органами у высших растений являются корень и побег (рис. 82). Они обеспечивают питание, дыхание и рост организма. Корень удерживает растение в почве и всасывает воду с растворенными в ней минеральными веществами. Побег состоит из стебля с листьями и почками. Стебель выносит почки и листья к свету, служит для них опорой и осуществляет транспорт веществ. Листья участвуют в фотосинтезе, испарении воды и дыхании растения.
У животных и человека вегетативными чаще всего называют органы пищеварения, дыхания, кровообращения и выделения (рис. 83). Они обеспечивают основные процессы жизнедеятельности: питание, газообмен, транспорт питательных веществ и выведение вредных продуктов метаболизма из организма.
Рис. 83. Некоторые органы тела человека
К соматическим органам относят мускулатуру, скелет и кожу. С ними связаны передвижение и защита организма, теплообмен. Деятельность вегетативных и соматических органов регулируется нервной и эндокринной системами, получающими информацию от органов чувств. Поэтому органы этих систем называют регуляторными.
Генеративные органы выполняют функцию полового размножения. У цветковых растений к ним относят цветок, плод и семя (рис. 84). Цветок состоит из околоцветника, тычинок и пестика, расположенных на расширенной оси - цветоложе. В тычинках образуются пыльцевые зерна, а в пестиках - семязачатки. В семязачатках после опыления происходит оплодотворение, в результате которого развивается семя и плод.
Рис. 84. Генеративные органы цветкового растения (вишня): цветок; плод; семя
Плоды служат для защиты и распространения семян цветковых растений. Семя чаще всего состоит из семенной кожуры, зародыша и запаса питательных веществ (эндосперма). Семя помогает растению пережить неблагоприятные условия: засуху, низкие температуры и обеспечивает возобновление нового поколения при прорастании.
Генеративными органами у животных и человека являются органы половой системы (рис. 85). К ним относят половые железы, или гонады (семенники и яичники), половые протоки (семяпроводы и яйцеводы) и копулятивные органы. В половых органах развиваются половые клетки - сперматозоиды и яйцеклетки, которые выводятся по половым протокам.
Рис. 85. Генеративные органы млекопитающего (собака): 1 — семенник; 2 — семяпровод; 3 — пенис; 4 — яичник; 5 - яйцевод; 6 - матка; 7 - влагалище
Таким образом, различные ткани и органы, связанные между собой структурно и функционально, придают целостность всему организму, поддерживают его жизнедеятельность как биологической системы.
Ткань, растительные ткани: образовательные, покровные (эпидермис, пробка, корка), проводящие (луб, древесина), основные (запасающая, ассимилляционная), механические; животные ткани: эпителиальные, соединительные, мышечные, нервная (нейрон, нейроглия); органы: вегетативные: корень, побег; соматические, регуляторные; генеративные; цветок, плод, семя, половые железы.
1. Дайте определение ткани. Чем клетки ткани отличаются от клетки одноклеточного организма? 2. Какие типы и виды тканей различают у растений и животных? 3. Что такое орган? Приведите примеры вегетативных органов растений и животных. Какие функции они выполняют? 4. Какие органы у животных и человека относят к соматическим, а какие — к регуляторным? Перечислите функции, которые они выполняют. 5. Приведите примеры генеративных органов растений и животных. Какие функции они выполняют?
Рассмотрите микропрепараты растительных и животных тканей. Выясните особенности их строения. Заполните таблицу (в тетради).
Ткани организмов
Организм взрослого человека в среднем состоит из 220 млрд клеток, которые подразделяют на 200 различных групп. Среди этого количества, примерно, 20 млрд клеток являются «бессмертными». Это, главным образом, нервные клетки коры головного мозга, существующие на протяжении всей человеческой жизни. Большинство остальных клеток человеческого организма «смертные», они постоянно делятся и замещаются новыми клетками.