II. Изучение нового материала. I. Актуализация знаний

I. Актуализация знаний

Урок

III. Закрепление материала

1. Какие свойства присущи живым организ­мам?

2. Какие формы структурной организации свойственны живым организмам?

3. Почему колониальные организмы типа вольвокса считают переходными формами от одноклеточных к многоклеточным?

4. Какие типы симметрии свойственны жи­вотным и с чем это связано?

5. Какие системы органов имеют животные?

Домашнее задание – параграф № 24

Тема: «Ткани и органы растений и животных»

1. Какие свойства присущи живым организ­мам?

2. Какие формы структурной организации свойственны живым организмам?

3. Какие типы симметрии свойственны жи­вотным и растениям, с чем это связано?

4. Какие системы органов имеют животные?

5. Как осуществляется функционирование многоклеточного животного организма как единого целого?

Тканью называется система кле­ток, имеющих общее происхожде­ние, сходное строение и выполня­ющих одинаковые функции.

Ткани растений. Формирование растительных тканей происходило в связи с переходом растений от водного образа жизни к наземному. У современных высших растений выделяют следующие основные типы тканей: образовательные, покровные, механические, прово­дящие и основные.

Ткани бывают простыми и сложными. Простые ткани состо­ят только из одного вида клеток и характерны для листа и молодого корня; сложные состоят из различ­ных по строению клеток, выполня­ющих, кроме основных, и допол­нительные функции. Например, клетки сложной проводящей тка­ни ксилемы наряду с проводящей выполняют также опорную функ­цию.

Образовательные ткани (ме­ристемы) являются эмбриональ­ными тканями. Благодаря постоян­ному делению клеток они прини­мают участие в образовании всех постоянных тканей растения и обес­печивают рост растения в течение всей его жизни.

Клетки образовательной ткани тонкостенные, с мелкими вакуоля­ми, с крупным ядром в центре. Клетки плотно прилегают друг к другу и могут делиться в разных направлениях.

Меристемы находятся на кончи­ке корня и верхушке стебля (вер­хушечные меристемы), у основа­ния цветоносных побегов и междо­узлий некоторых растений, напри­мер злаков (вставочные меристе­мы), внутри стебля и корней (боко­вые меристемы — камбий, пробко­вый камбий, перицикл).

Покровные ткани расположе­ны на границе с внешней средой, т.е. на поверхности корней, стеб­лей, листьев, плодов. Они выпол­няют главным образом защитную функцию — защищают внутрен­ние структуры растения от травм, от действия низких температур, от перегрева, от излишнего ис­парения и иссушения, от проник­новения болезнетворных организ­мов и т.п.

Различают три вида покровной ткани: эпидермис (кожица), пери­дерм и корку.

Эпидермисом, покрыты листья и молодые стебли. Клетки эпидер­миса плотно прилегают друг к дру­гу, образуя один слой. Они бесцвет­ны, так как не содержат хлорофил­ла. Часто покрыты восковым на­летом или волосками, что являет­ся дополнительным защитным приспособлением. В некоторых местах между клетками кожицы имеются устьица, которые регули­руют водный и газовый режим рас­тения.

К осени стебли кустарников и веточки деревьев начинают буреть, что свидетельствует о замене эпи­дермиса более прочной покровной тканью — перидермой. Наружная часть перидермы называется проб­кой. Ее образование связано с дея­тельностью боковой образовательной ткани — пробкового камбия, формируемого под кожицей. Клет­ки пробки располагаются друг над другом в несколько рядов (рис. 4.4). Оболочка клеток пробки постепен­но пропитывается суберином, содер­жимое клеток отмирает и они за­полняются воздухом. Отмирает и слущивается также и кожица, ко­торую слой пробки отделяет от живых тканей.

Живые ткани, лежащие под проб­кой, нуждаются в газообмене и уда­лении избытка влаги. Эти функции выполняют чечевички — рыхло рас­положенные клетки перидермы.

Старые ветки и стволы деревь­ев покрыты еще более сложным комплексом мертвых тканей — кор­кой. Она возникает за счет все бо­лее глубокой закладки пробкового камбия среди живой паренхимной ткани. Участки паренхимы, оказав­шиеся снаружи от слоя пробки, быстро отмирают. Поэтому у ста­рых деревьев корка имеет большую толщину.

Механические ткани придают прочность различным частям растения и способствуют их ориента­ции в пространстве. Взаимодей­ствуя с другими тканями, они об­разуют «внутренний скелет» расте­ния. Различают два вида механи­ческой ткани: колленхиму и скле­ренхиму.

Колленхима представлена жи­выми клетками с неравномерно утолщенными (за счет отложения клетчатки и пектиновых веществ) неодревесневшими стенками (рис. 4.5). Колленхима способствует под­держанию тургорного состояния листьев, черенков, ориентации их в пространстве, не препятствуя ро­сту этих органов. Это первая опор­ная ткань, закладывающаяся в ра­стении.

В стебле по мере старения кол­ленхимы развивается мертвая ткань — склеренхима. Ее клетки имеют равномерно утолщенные оболочки (рис. 4.6), которые со вре­менем одревесневают, в результа­те чего содержимое клеток отми­рает. Длинные клетки механичес­кой ткани, расположенные груп­пами по периферии, называются волокнами (например, у льна длина волокон достигает 40 мм). Механические клетки округлой фор­мы называются каменистыми. Они могут располагаться группа­ми (например, в незрелых плодах груши) или поодиночке (в листь­ях фикуса, чайного куста, каме­лии).

Чем сильнее развита механиче­ская ткань в стебле, тем более мощную надземную массу может формировать растение. Проводящие ткани служат для передвижения воды с растворенными в ней минеральными вещества­ми от корней ко всем частям расте­ния, а также для доставки ко всем органам, в том числе и к корням, органических веществ, которые синтезируются в листьях и других органах, содержащих хлорофиллоносную ткань.

Ксилема (у деревьев и кустарни­ков она называется древесиной) — это водопроводящая система растения. Она состоит из трахеальных элемен­тов (трахеид и сосудов), волокон и паренхимных клеток (рис. 4.7).

Трахеиды — узкие, мерт­вые клетки с утолщенными одре­весневшими оболочками, способ­ствующими усилению их механи­ческой прочности и препятствую­щими их деформации. Проникно­вение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры в их оболочках.

Трахеиды свойственны голосе­менным, папоротникам, хвощам, плаунам и примитивным покрыто­семенным.

Сосуды (трахеи) — тоже мер­твые элементы проводящей ткани. Они состоят из коротких широких клеток, которые расположены одна над другой. На их поперечных стен­ках формируется одно или несколь­ко сквозных отверстий, обеспечи­вающих более быстрый, чем через поры, транспорт воды.

Сосуды представлены только у покрытосеменных растений.

Флоэма — сложная проводящая ткань, в состав которой входят си­товидные трубки и клетки-спутни­цы (рис. 4.8), а также паренхимные клетки и механические элементы. Ситовидные трубки образованы живыми безъядерными клетками, поперечные перегородки между ко­торыми имеют сквозные круглые отверстия (продырявлены наподобие сита), через которые в соседние клет­ки проходят тонкие тяжи цитоплаз­мы. Благодаря этому соседние клет­ки сообщаются друг с другом. По ситовидным трубкам, которые, как и сосуды, проходят по всей длине растения, передвигаются органичес­кие вещества. Прилегающие к си­товидным трубкам клетки-спутни­цы обеспечивают жизнедеятель­ность ситовидных трубок, которые из-за отсутствия в них ядра в зна­чительной степени утратили призна­ки самостоятельных клеток.

Ксилема и флоэма обычно нахо­дятся во взаимодействии друг с другом и образуют пучки, которые легко увидеть на листьях в виде жилок.

Основные ткани, или паренхи­ма, составляют основную и боль­шую часть тела растения. Это один из немногих видов тканей, которые в зависимости от положения в теле растения и особенностей его обита­ния способны выполнять различ­ные функции — осуществление фотосинтеза, запасание питатель­ных веществ, воды, воздуха. По функции различают хлорофиллоносную (хлоренхима), запасаю­щую, воздухоносную (аэренхима) паренхиму.

Хлорофиллоносная паренхима, или ассимиляционная ткань, находится в зеленых листьях и стеблях растений и выполняет функцию фотосинтеза. В клет­ках этой ткани в большом количестве со­держатся хлоропласты.

В клетках запасающей паренхимы откладываются в твердом или растворен­ном виде запасные питательные вещества (крахмал, сахара, белки), которые впос­ледствии используются растением в про­цессе жизнедеятельности. У растений, периодически испытывающих недостаток воды, в запасающих тканях стебля (как­тусы, молочаи) или листьев (алоэ, очит­ки) накапливается вода. Большое коли­чество запасающей паренхимы имеется в стеблях древесных растений, корневи­щах, клубнях, луковицах, корнеплодах, плодах. Иногда в запасающих тканях накапливаются продукты обмена ве­ществ: смолы, органические кислоты, кристаллы щавелевокислого кальция.

У высших растений, обитающих в воде (кувшинки, кубышки, рдесты и др.), раз­вивается особый тип основной ткани — воздухоносная паренхима, или аэренхи­ма. Ее основная функция — обеспечение нормального газообмена в теле растения в условиях пониженной аэрации. Клетки воздухоносной паренхимы располагаются рыхло, так что между ними образуются крупные межклетники, по которым циркулируют газы.

Ткани животных. У животных различают четыре основных типа тканей: эпителиальную (покровную), соединительную, мышеч­ную и нервную. В состав живот­ных тканей, кроме клеток, часто входит межклеточное вещество.

Эпителиальная ткань, или эпителий, является пограничной тканью и покрывает тело животно­го снаружи, а также выстилает внутреннюю поверхность полых органов.

Основная функция эпителия заключается в защите нижележа­щих структур от механических по­вреждений и от инфекции. Кроме того, эпителий выполняет функцию обмена веществ (осуществляет всасывание и выделение), а у многих животных через него осуществля­ется газообмен с окружающей сре­дой.

Железистый эпителий, являясь функциональным компонентом большинства желез, выполняет сек­реторную функцию и вырабатыва­ет особые вещества — секреты, например молоко, ушную серу, пот, пищеварительные ферменты.

Чувствительный эпителий со­стоит из клеток, которые воспри­нимают внешние раздражения. Например, в эпителии носовой по­лости имеются клетки, которые воспринимают запахи.

Клетки эпителия могут образо­вывать только один слой — одно­слойный эпителий, или несколько слоев, накладывающихся друг на друга — многослойный эпителий. По форме клетки эпителия бывают плоские, кубические, цилиндричес­кие.

Цилиндрические клетки на сво­ей поверхности могут иметь мель­чайшие реснички. Такая ткань на­зывается ресничным эпителием. Ею выстлана большая часть дыхатель­ных путей, поверхность тела рес­ничных червей, жабры двустворча­тых моллюсков.

Таким образом, эпителиальная ткань характерна для подавляюще­го большинства животных и чело­века, играя в их жизни важную роль, выполняя функции защиты, всасывания, секреции и восприятия раздражений.

Соединительная ткань — глав­ная опорная ткань организма. Клет­ки ее располагаются обычно довольно далеко друг от друга, а простран­ство между ними заполнено хоро­шо развитым межклеточным веществом. В зависимости от состава клеток, типа и свойств межклеточ­ного вещества и связанной с этим функции в организме выделяют следующие виды соединительной ткани: волокнистую, хрящевую, костную и кровь.

В волокнистой ткани межкле­точное вещество представлено эла­стическими и коллагеновыми во­локнами, состоящими из нитевид­ных белков, отличающихся высо­кой прочностью. Если волокна рых­ло расположены и беспорядочно переплетены между собой, они об­разуют рыхлую волокнистую ткань. Такая ткань находится обычно в прослойках между орга­нами. Если же волокна располага­ются плотно и параллельно друг другу, то формируется плотная волокнистая ткань. Она образует связки, сухожилия, твердую обо­лочку головного и спинного мозга, выстилает изнутри череп и др.

Хрящевая ткань имеет мощно развитое гибкое, эластичное меж­клеточное вещество, в котором по­одиночке или группами расположе­ны овальные клетки.

Хрящ образует хрящевую часть ребер, носа, ушной раковины, гор­тани, трахеи, бронхов, покрывает суставные поверхности костей.

Костная ткань отличается тем, что в ее межклеточном веще­стве откладываются, главным об­разом, кальциевые соли фосфорной и угольной кислот, придающие ей твердость. Поэтому главными фун­кциями костной ткани являются опорная и защитная. Кроме того, она участвует в минеральном об­мене.

Кровь является разновидностью соединительной ткани. Межклеточное вещество крови — плазма — жидкое, благодаря чему кровь мо­жет выполнять транспортную фун­кцию — перенос газов, питатель­ных веществ, гормонов, продуктов жизнедеятельности клеток.

Мышечная ткань осуществля­ет сократительную функцию мышц, что обусловливает все виды двига­тельных процессов внутри организ­ма, а также перемещение организ­ма и его частей в пространстве. Это достигается за счет особых свойств мышечных клеток — возбудимос­ти и сократимости. Во всех клет­ках мышечной ткани содержатся тончайшие сократительные воло­конца — миофибриллы, при сокра­щении которых длина клетки уменьшается, при расслаблении — увеличивается.

Различают два вида мышечной ткани: поперечно-полосатую и глад­кую.

Поперечно-полосатая мышечная ткань построена из множества многоядерных волокноподобных клеток длиной 1—12 см. Наличие миофибрилл со светлыми и темными учас­тками, по-разному преломляющих свет при рассмотрении их в микро­скоп, придает клетке характерную поперечную исчерченность, что и определило название этому виду ткани. Физиологическими особенно­стями ее являются большая сила, быстрота и произвольность сокраще­ний, потребление большого количе­ства энергии и кислорода, быстрая утомляемость. Из поперечно-полоса­той мышечной ткани построены все скелетные мышцы, мышцы языка, стенок ротовой полости, глотки, гор­тани, верхней части пищевода, ди­афрагма, мимические мышцы.

Клетки гладкой мышечной ткани лишены поперечной исчерченности, веретеновидны, одноядерны, имеют длину около 0,1 мм. Этот вид мышечной ткани характеризуется непроизвольностью и небольшой силой сокращений, способностью к длительному тоническому сокраще­нию, небольшой утомляемостью и небольшой потребностью в энергии и кислороде. Эта ткань участвует в образовании стенок трубкообразных внутренних органов и сосудов (пи­щеварительного тракта, матки, мо­чевого пузыря, кровеносных и лим­фатических сосудов и др.).

Нервная ткань, из которой построены головной и спинной мозг, нервные узлы и сплетения, периферические нервы, выполняет функции восприятия, переработки, хранения и передачи информации, поступающей как из внешней сре­ды, так и от самого организма. Ос­новными свойствами нервных кле­ток — нейронов — являются возбу­димость и проводимость.

Понятие об органе. Различные ткани формируют органы. Орган — часть организма, имеющая опреде­ленную форму, строение, располо­жение и выполняющая определен­ную функцию (или несколько фун­кций). Он состоит из нескольких видов тканей, которые связаны структурно и функционально, но обычно один вид тканей преобла­дает. Например, сердце образовано в основном мышечной тканью, го­ловной мозг — нервной тканью. В состав листовой пластинки расте­ния входят покровная ткань (эпи­дермис), основная ткань (хлорофил-лоносная паренхима), проводящая ткань (ксилема, флоэма). Однако преобладающей тканью в листе яв­ляется основная ткань.

Различные органы, выполняю­щие определенные функции, объе­диняются друг с другом и образу­ют системы органов. Так, напри­мер, в организме человека разли­чают следующие системы органов: опорно-двигательную, пищевари­тельную, дыхательную, кровенос­ную, выделительную, нервную, эн­докринную, половую.

Системы органов взаимодейству­ют друг с другом, слаженно функ­ционируют, благодаря чему много­клеточный организм действует как единое целое.