ВВЕДЕНИЕ
Клетка – удивительный и загадочный мир, который существует в каждом организме. Иногда организм представляет собой одну клетку, а иногда состоит из миллионов. Долгое время считали, что клетка — это масса цитоплазмы, которая окружена клеточной оболочкой и содержит ядро. Такое представление просуществовало до усовершенствования методов микроскопического исследования.
Заслуга открытия клетки принадлежит выдающемуся английскому ученому Р. Гуку. Гук переконструировал первый микроскоп Галилея, существенно его усовершенствовал и применил к изучению различных мелких предметов, в том числе частей растений.
Если поместить под микроскоп тонкие срезы органов человеческого тела (сердца, печени, мышц), то мы увидим множество разнообразных по форме и размерам клеток, из которых они состоят. Клетки могут быть плоскими, веретенообразными, шаровидными, иметь отростки. Как правило, их форма зависит от выполняемой функции и положения в организме, а функции, в свою очередь, определяются внутриклеточным строением.
В многоклеточном организме клетки взаимодействуют между собой. Объединение клеток в системы — ткани, органы позволяет организму успешно функционировать в тех ситуациях, в которых одиночные клетки обречены на гибель. Входя в состав той или иной ткани, клетки выполняют строго определенный вид деятельности — становятся специализированными. Так организм приобретает возможность приспособиться к действию неблагоприятных факторов. Многоклеточный организм можно сравнить с человеческим обществом, в котором между его членами четко распределены функции, обязанности и виды деятельности. А все ли клетки одинаковы?
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Интернет. – www//google//com//ua. – д.б.н Файн. – Иммунитет. Его укрепление.
2. М.В. Мащенко, Л. О. Борисов Биология 9 класс
3..Гистология, цитология и эмбриология: Учебное пособие / С.М. Зиматкин [и др.]; под ред. С.М. Зиматкина. - Гродно: ГрГМУ, 2010. - 400 с
4. Захаров, В.Б. Рабочая тетрадь по общей биологии: 9 класс: к: Учебнику В.Б. Захарова, А.Г. Мустафина, В.И. Сивоглазова, Н.М. Черновой "Общая биология. 9 класс" / В.Б. Захаров, Е.Т. Захарова, А.Д. Кулаев, В.И. Сивоглазов. - М.: Экзамен, 2010. - 157 c.
5. Сивоглазов, В.И. Биология. Общая биология. Базовый уровень: Учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений / В.И. Сивоглазов. - М.: Дрофа, 2012. - 381 c.
6. Каменский, А.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию. 9 класс / А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. - М.: Дрофа; Издание 8-е, стер., 2019. - 303 c.
ТЕМА 1 СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ
КРОВЬ
Давно было подмечено, что человек, который перенес опасную заразную болезнь, второй раз обычно ею не заболевает. Люди пытались использовать эти наблюдения с целью обезопасить себя от инфекций. В древнем Китае был изобретен метод борьбы с тяжелыми случаями оспы. Он заключался в том, что оспенные корочки растирали в порошок и вносили в нос. Это делалось для того, чтобы вызвать легкую форму оспы.
Невосприимчивость к повторному заражению одной и той же инфекцией обусловлена иммунитетом. Термин «иммунитет» происходит от латинского слова «immunis».
Рисунок 1.1
Кровь является сложно организованной системой, состоящей из форменных элементов — эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов — и плазмы. Имея сложный химический состав, плазма принимает участие в доставке различных веществ тканям организма, защите его от чужеродных белков, является участником процесса свертывания крови и агглютинации (склеивания). Строение форменных элементов тесно связано с их функциями. Так, эритроциты специализированы к переносу газов, лейкоциты и тромбоциты способны осуществлять защитные функции (фагоцитоз, тромбообразование).
• Костный мозг взрослого человека, рыхлая масса, наполняющая внутренние полости некоторых костей, весит в среднем 2600 граммов. За 70 лет жизни он дает 650 килограммов эритроцитов и тонну лейкоцитов. Вот как распределена кровь в организме в состоянии покоя: четверть общего объема находится в мышцах, другая четверть—в почках, 15%—в сосудах стенок кишечника, 10% — в печени, 8%—в мозгу, 4% — в венечных сосудах сердца, 13% — в сосудах легких и остальных органов.
Эритроциты — красные клетки крови, которые синтезируются красным костным мозгом и выполняют транспортную функцию, так как способны переносить кислород из легких ко всем органам и тканям и забирать отработанный углекислый газ обратно к легким.
Помимо дыхательной функции они принимают участие в водном, солевом обмене, регулируют кислотность крови. Транспорт кислорода обеспечивается гемоглобином (Hb), на долю которого приходится ≈98 % массы белков цитоплазмы эритроцитов (в отсутствии других структурных компонентов).
Каждый эритроцит содержит около 270 миллионов молекул гемоглобина. Срок жизни достигает нескольких месяцев (есть несколько типов лейкоцитов, поэтому так разнообразны сроки их жизни). У взрослого человека ежечасно отмирает миллиард эритроцитов, 5 миллиардов лейкоцитов и 2 миллиарда тромбоцитов. На смену им приходят новые клетки, вырабатываемые в костном мозге и в селезенке. За сутки заменяется примерно 25 граммов крови
| Признаки | Эритроциты | Лейкоциты | Тромбоциты |
| 1. Количество в 1 мм3 | 4-5 млн. | 4-8 тыс. | 200-400 тыс. |
| 2. Форма | Двояковогнутый диск | Различная | Округлая |
| 3. Где образуются | Красный костный мозг | Красный костный мозг | Красный костный мозг |
| 4. Продолжительность жизни | 120-130 суток | 3-5 суток | 5-7 суток |
| 5. Особенности | Безъядерные, содержат гемоглобин | Содержат ядро, способны к самостоятельному передвижению | Безъядерные |
| 6. Функции | Дыхательная | Защитная | Свёртывание крови |
Лейкоциты — белые ядросодержащие клетки крови. Лейкоциты так же, как и другие форменные элементы крови, образуются в красном костном мозге. Продолжительность их жизни колеблется от нескольких часов до нескольких лет.
Основная функция белых кровяных клеток — защита организма от.инфекций, чужеродных белков и инородных тел, способных нанести вред. Подавляющее большинство зернистых лейкоцитов (гранулоцитов) приходится на долю нейтрофилов — клеток, способных обезвреживать даже такие инородные тела, с которыми организм никогда ранее не сталкивался.
Тромбоциты – это мелкие кровяные пластинки, образующиеся в клетках красного костного мозга и играющие важную роль в процессах гемостаза и тромбоза.
Именно от тромбоцитов зависит сохранение крови в жидком состоянии, растворение образовавшихся тромбов и защита стенок кровеносных сосудов от повреждения.
Среди незернистых лейкоцитов (агранулоцитов) различают лимфоциты) круглые клетки с округлыми ядрами) и моноциты (клетки с ядрами неправильной формы). □ В отличие от эритроцитов, которые не покидают русла кровеносных сосудов, лейкоциты, как правило, функционируют за пределами кровеносного и лимфатического русла — в тканях. Обладая амебоидной подвижностью, они могут выходить в межклеточное пространство. Приблизившись к микроорганизму, лейкоцит обволакивает его ложноножками и втягивает внутрь цитоплазмы. Один лейкоцит — нейтрофил — может поглотить Поглощение и переваривание лейкоцитами различных микроорганизмов и чужеродных веществ называется фагоцитозом.
Главную роль в специфическом иммунном ответе организма играют В- и Т-лимфоциты. Оба типа клеток обладают способностью безошибочно выявлять болезнетворные микроорганизмы, чужие или свои переродившиеся (опухолевые) клетки. При проникновении в организм антигенов В-клетки превращаются в плазмоциты — «фабрики» по производству антител.
Под влиянием антигенов активизируются не только В-, но и Т-лимфоциты. Некоторые из них (Т-хелперы — от англ, help — помогать) выделяют вещества, стимулирующие образование плазмоцитов. Другие (Т-киллеры) распознают антиген, прикрепляются к нему, разрывают его мембрану и уничтожают. Этот вид иммунитета получил название клеточного. И для гуморального, и для клеточного иммунитета характерно то, что часть Т- и В-лимфоцитов при первом контакте с антигеном делится и превращается в клетки иммунной памяти. При повторной встрече с антигеном они «узнают» его, в результате чего в крови быстро увеличивается содержание соответствующих Т- и В-лимфоцитов.
Рисунок 2.1 – Форменные элементы крови
ЛИМФА
Чтобы разобраться, как работает лимфатическая система, необходимо вкратце рассмотреть особенности ее строения. Сама по себе эта система – большая сеть мелких капилляров, узлов и сосудов, по которым течет лимфа. С одного конца лимфатические капилляры замкнуты, они заканчиваются в тканях. В отличие от кровеносной системы, лимфатическая не имеет кругов кровообращения.
Лимфатическая система имеет тесную связь с кровеносной. Она отвечает за обезвреживание и выведение из организма человека вредных агентов и продуктов жизнедеятельности. Кроме того, лимфатическая система помогает возврату лишней жидкости, содержащейся в межклеточном пространстве, обратно в кровяное русло. Движение лимфы по сосудам осуществляется самостоятельно, за счет сокращения мышц при движении. При этом данная жидкость удаляет из тканей организма остатки распавшихся клеток, токсинов, вирусов и микробов.
Процентное соотношение отдельных видов лейкоцитов в лимфе называется лейкоцитарной формулой лимфы:
· лимфоцитов — 90%;
· моноцитов — 5%;
· эозинофилов — 2%;
· сегменто-ядерных нейтрофилов - 1%;
· других клеток — 2%.
КОСТНАЯ ТКАНЬ
Костные ткани — это специализированный тип соединительной ткани с высокой минерализацией межклеточного органического вещества, содержащего около 70% неорганических соединений, главным образом фосфатов кальция. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль в метаболических процессах в организме.
Несмотря на высокую степень минерализации, в костных тканях происходят постоянное обновление входящих в их состав веществ, постоянное разрушение и созидание, адаптивные перестройки к изменяющимся условиям функционирования. Морфофункциональные свойства костной ткани меняются в зависимости от возраста, физических нагрузок, условий питания, а также под влиянием деятельности желез внутренней секреции, иннервации и других факторов.
В процессе развития костной ткани образуется клетки:
- стволовые клетки,
- полустволовые клетки (преостеобласты),
- остеобласты (разновидность фибробластов),
- остеоциты.
Вторым структурным элементом являются остеокласты (разновидность макрофагов), развивающиеся из стволовых клеток крови.
Остеобласты — это молодые клетки, создающие костную ткань. В кости они встречаются только в надкостнице. Они способны к пролиферации. В образующейся кости остеобласты покрывают почти непрерывным слоем всю поверхность развивающейся костной балки.
Форма остеобластов бывает различной: кубической, пирамидальной или угловатой. Размер их тела около 15—20 мкм. Ядро округлой или овальной формы, часто располагается эксцентрично, содержит одно или несколько ядрышек. В цитоплазме остеобластов хорошо развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, митохондрии и аппарат Гольджи. В ней выявляются в значительных количествах РНК и высокая активность щелочной фосфатазы.
Остеоциты — это преобладающие по количеству зрелые (дефинитивные) клетки костной ткани, утратившие способность к делению. Они имеют отростчатую форму, компактное, относительно крупное ядро и слабобазофильную цитоплазму. Органеллы развиты слабо. Наличие центриолей в остеоцитах не установлено.
Костные клетки лежат в костных лакунах, которые повторяют контуры остеоцита.Длина полостей колеблется от 22 до 55 мкм, ширина — от 6 до 14 мкм. Канальцы костных лакун заполнены тканевой жидкостью, анастомозируют между собой и с периваскулярными пространствами сосудов, заходящих внутрь кости. Обмен веществ между остеоцитами и кровью осуществляется через тканевую жидкость этих канальцев.
Остеокласты - это клетки гематогенной природы, способные разрушать обызвествленный хрящ и кость. Диаметр их достигает 90 мкм и более, и они содержат от 3 до нескольких десятков ядер. Цитоплазма слабобазофильна, иногда оксифильна. Остеокласты располагаются обычно на поверхности костных перекладин. Та сторона остеокласта, которая прилежит к разрушаемой поверхности, богата цитоплазматическими выростами (гофрированная каемка); она является областью синтеза и секреции гидролитических ферментов. По периферии остеокласта находится зона плотного прилегания клетки к костной поверхности, которая как бы герметизирует область действия ферментов. Эта зона цитоплазмы светлая, содержит мало органелл, за исключением микрофиламентов, состоящих из актина.
Периферический слой цитоплазмы над гофрированным краем содержит многочисленные мелкие пузырьки и более крупные — вакуоли.
Полагают, что остеокласты выделяют СО2 в окружающую среду, а фермент карбоангидраза способствует образованию угольной кислоты (Н2СО3) и растворению кальциевых соединений. Остеокласт богат митохондриями и лизосомами, ферменты которых (коллагеназа и другие протеазы) расщепляют коллаген и протеогликаны матрикса костной ткани.
Считается, что один остеокласт может разрушить столько кости, сколько создают 100 остеобластов за это же время. Функции остеобластов и остеокластов взаимосвязаны и регулируются гормонами, простагландинами, функциональной нагрузкой, витаминами и др.
Межклеточное вещество состоит из основного аморфного вещества, импрегнированного неорганическими солями, в котором располагаются коллагеновые волокна, образующие небольшие пучки. Они содержат в основном белок — коллаген I и V типов. Волокна могут иметь беспорядочное направление - в ретикулофиброзной костной ткани, или строго ориентированное направление - в пластинчатой костной ткани. В костной ткани обнаружено более 30 микроэлементов (медь, стронций, цинк, барий, магний и др.), играющих важнейшую роль в метаболических процессах в организме.
ТЕМА 2. МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ
Мышцы — органы тела животных и человека, состоящие из упругой, эластичной мышечной ткани, способной сокращаться под влиянием нервных импульсов. Предназначены для выполнения различных действий: движения тела, сокращения голосовых связок, дыхания. Мышцы состоят на 86,3 % из воды. Минимальный структурный элемент всех типов мышц — мышечное волокно, каждое из которых в отдельности является не только клеточной, но и физиологической единицей, способной сокращаться. Мышцы позволяют двигать частями тела и выражать в действиях мысли и чувства. Мышечные ткани образованы вытянутыми клетками (мышечными волокнами), которые способны сокращаться.
Гладкая (неисчерченная) мышечная ткань находится в стенках полых внутренних органов (желудка, кишечника и др.), кровеносных и лимфатических сосудов. Она состоит из удлиненных, заостренных на концах. Гладкая мышечная ткань сокращается непроизвольно, без участия сознания. Так, например, входя в состав желудка, гладкие мышцы, сокращаясь, проталкивают пищевую массу в кишечник.
Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань представлена многоядерными мышечными волокнами. В их цитоплазме находятся тончайшие белковые нити, способные к сокращению. Сокращение скелетных мышц контролируется сознанием и обеспечивает перемещение одних частей тела относительно других, а также перемещение организма в пространстве.
Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань состоит из клеток, между которыми имеются специальные контакты — нексусы. Благодаря им возможна очень быстрая передача возбуждения от одной клетки к другой. Особая организация клеток сердечной мышцы позволяет им сокращаться одновременно, что позволяет работать сердцу и в целом - сердечно-сосудистой системе.
ТЕМА 3. ЭПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ
Кожа — это наружный покров тела животных и человека. Она образована тонким наружным слоем — эпидермисом и внутренним — дермой, которая переходит в подкожную жировую клетчатку.
Поверхностный слой эпидермиса состоит из чешуек (мертвых, ороговевших клеток), которые постепенно слущиваются с поверхности кожи и заменяются новыми. Ороговевший наружный слой клеток защищает лежащие под ним ткани.
В глубоком слое эпидермиса, прилежащем к дерме, происходит размножение и развитие новых клеток, заменяющих отмершие. Клетки глубокого слоя эпидермиса вырабатывают и накапливают пигмент меланин, который определяет цвет кожи. Он образуется под влиянием солнечного света, поэтому при загаре наша кожа темнеет. Производные эпидермиса – ногти – защита кончиков пальцев, являясь опорой для мягких тканей.
Клетки кожи выполняют разнообразные функции (защитную, выделительную, терморегуляторную и чувствительную). Благодаря наличию многочисленных капилляров и потовых желез они успешно справляются с функцией терморегуляции — поддержанием температурного гомеостаза. Присутствие в коже различных рецепторов делает ее важным участником процессов познания и приспособления организма к условиям окружающей среды. Кожа является барьером, не допускающим или ограничивающим вторжение в организм чужеродных веществ. Будучи прочной и упругой, она предохраняет лежащие под ней ткани и органы от механических повреждений. Защищая организм от внешних воздействий и участвуя в обмене веществ, выделении, терморегуляции, клетки кожи способствует поддержанию температурного и водно-солевого гомеостаза.
ТЕМА 3. НЕРВНАЯ ТКАНЬ
Нервная ткань — ткань эктодермального происхождения, представляет собой систему специализированных структур, образующих основу нервной системы и создающих условия для реализации её функций. Нервная ткань обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем организма и их регуляцию.
• Нервная система человека содержит около 10 миллиардов нейронов и примерно в семь раз больше клеток обслуживающих — опорных и питающих. Лишь один процент нервных клеток занят «самостоятельной работой» — принимает ощущения из внешней среды и командует мышцами. Девяносто девять процентов — это промежуточные нервные клетки, служащие усилительными и передающими станциями.
• Самые крупные нервные клетки человека в 1000 раз больше самых мелких. Самые тонкие нервные волокна имеют поперечник всего 0,5 микрометра, самые толстые—20 микрометров.
• Более половины всех нейронов сосредоточено в больших полушариях головного мозга.
• Общая площадь коры головного мозга варьирует от 1468 до 1670 квадратных сантиметров.
Нервные ткани образуют нервную систему, входят в состав нервных узлов, спинного и головного мозга. Они состоят из нервных клеток — нейронов, тела которых имеют звездчатую форму, длинные и короткие отростки. Нейроны воспринимают раздражение и передают возбуждение к мышцам, коже, другим тканям, органам. Нервные ткани обеспечивают согласованную работу организма.
Нервная ткань состоит из нервных клеток — нейронов и клеток глии. Глия выполняет защитную, трофическую, а в центральной нервной системе и опорную функции. Нервные клетки имеют многочисленные отростки, среди которых выделяют короткие сильно ветвящиеся дендриты и длинные неветвящиеся нейриты (аксоны). Основные свойства нервной ткани — возбудимость и проводимость.
Нервная система осуществляет восприятие действующих на организм раздражителей, проведение и обработку возникающего при этом возбуждения, формирование ответных приспособительных реакций. Она регулирует и координирует все функции организма в его взаимодействии со средой. Основным структурным и функциональным элементом нервной системы является нейрон. Нейроны, объединенные между собой при помощи синапсов, способны передавать возбуждение от одной клетки к другой.
Таким образом, высшим анатомическим центром нервной системы является головной мозг, нервные клетки которого осуществляют управление работой внутренних органов и поведением человека.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, лучшими работниками среди клеток являются лейкоциты. Это клетки защищают наш организм от инфекций и чужеродных тел – антигенов, так же поддерживают гомеостаз. Уничтожая поврежденные клетки, лейкоциты гибнут в больших количествах, защищая нас.
Лучшим работником среди тканей является нервная ткань. Она обеспечивает взаимодействие тканей, органов и их регуляцию. Так же регулирует и координирует все функции организма в его взаимодействие со средой. Нервная ткань осуществляет управление работой внутренних органов и поведением человека.
Однако живой организм - это единое целое, поэтому только при взаимодействии всех систем будет полное функционирование и поддержание гомеостаза нашего организма.
.