Что называют тканями в биологии
Ткани: анатомия, особенности строения и выполняемые функции
В организме человека присутствует более двух сотен различных видов клеток, каждая из которых уникальна. Разделить их на группы, именуемые тканями, позволяет схожее строение и происхождение, а также выполняемые функции. Ткани — это следующая после клеток иерархическая ступень анатомии человека. Они представляют собой симбиоз клеток и межклеточного пространства, структура которых позволяет выполнять возложенные на них функции, поддерживая тем самым нормальную жизнедеятельность организма.
У человека выделяют 4 вида тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. Каждая из них образуется в результате дифференцировки клеток в процессе формирования организма. В чём заключаются особенности анатомии тканей, как они взаимодействуют и какие функции выполняют? Анатомическая справка поможет разобраться в этих вопросах!
Анатомия ткани человека: от однородных клеток к высокодифференцированному организму
Образование тканей, поддержание их формы и выполнение общих функций — сложный процесс, запрограммированный в организме молекулами ДНК. Именно благодаря генетической информации клетки способны к дифференцировке — биохимическому процессу, в результате которого изначально однородные единицы приобретают специфические особенности, позволяющие им впоследствии выполнять определённые функции. Благодаря этому процессу в организме появляются 4 вида тканей со схожей анатомией и физиологией.
Примечательно, что после дифференцировки клетки тканей сохраняют присущие им особенности даже в новой среде. Чтобы это доказать, в 1952 году специалисты Чикагского университета провели наглядное исследование, разделив клетки куриного эмбриона и культивировав их в специальных ферментах. В результате этого опыта образовались новые колонии, но при этом реакции и «поведение» клеток в новой структурной среде были типичными для конкретного вида ткани, из которой они изначально произошли.
Чтобы понять, как взаимодействуют клетки в человеческом организме, рассмотрим анатомию тканей более подробно.
Эпителий
Эпителиальная ткань образует наружные покровы организма — кожу и слизистые оболочки, выстилает внутренние полости органов и участвует в формировании желёз. Эпителиальные клетки плотно прилегают друг к другу, сплетаясь в единую прочную структуру. Между ними практически не присутствует межклеточное вещество. Такое строение позволяет эпителию справляться с возложенными на него функциями, среди которых:
Благодаря особой структуре эпителиальные ткани способны к быстрой регенерации. Даже при серьёзном повреждении они постепенно восстанавливаются, образуя колонии новых клеток в травмированных местах.
Особенности анатомии эпителиальной ткани позволяют разделить её на два подвида:
Кроме того, эпителий классифицируется по типу клеток, присутствующих в его составе. Исходя из этого критерия, выделяют кубический, плоский, ресничный, цилиндрический и другие подтипы.
Соединительная ткань
Название этого типа тканей отражает её суть и функциональные особенности. Соединительная ткань включает разнообразные клеточные структуры и большое количество межклеточного вещества, состоящего из аморфной массы, коллагеновых, белковых и эластиновых волокон. Такое строение позволяет ей заполнять все имеющиеся промежутки между функциональными единицами организма — органами и другими тканями. Также она может выполнять питательную, защитную, опорную, пластическую, транспортную и другие функции в зависимости от расположения.
Соединительной тканью представлено более 50 % от общей массы человека. В зависимости от анатомического расположения её классифицируют на следующие виды:
Плотная волокнистая ткань содержит высокий процент коллагена и эластина, благодаря чему способна сохранять текущую форму. Из неё образуются сухожилия, связки, фасции мышечных волокон и надкостница (поверхностный слой костей). Рыхлая ткань, напротив, включает высокий процент аморфного вещества, поэтому способна заполнять собой любое необходимое пространство. Совместно с плотной тканью она формирует дерму кожи и оболочку кровеносных сосудов.
Ретикулярная ткань похожа на своеобразную сеть из отростчатых клеток и волокон. Она занимает ключевое место в процессах кроветворения и совместно с плотной и рыхлой соединительной тканью образует печень, красный костный мозг, селезёнку и лимфатические узлы.
Жировая ткань также относится к соединительной. Адипоциты — жировые клетки — выстилают внутренние органы, обеспечивая дополнительную амортизацию между ними. Кроме того, жировая ткань присутствует в подкожной клетчатке и выполняет депонирующую функцию, сохраняя жиры для последующего расщепления в условиях дефицита энергетических ресурсов.
Скелетные образования, представленные соединительной тканью, образуют костные и хрящевые структуры. Костная ткань более плотная, поскольку её межклеточное вещество содержит до 70 % минеральных солей. Благодаря этому кости скелета отличаются высокой прочностью и устойчивостью. Хрящевая ткань более гибкая, поскольку в её составе превалируют эластиновые и коллагеновые волокна. Из неё образуются суставные поверхности, кольца, поддерживающие форму дыхательных путей, ушная раковина и другие хрящи человеческого организма.
Мышечная ткань
К группе мышц относятся волокна, способные реагировать на возбуждение, сокращаться и расслабляться в зависимости от обстоятельств. Каждая отдельная группа мышц имеет определённую, чаще вытянутую, форму и отделена от других специальной сумкой — фасцией. Благодаря их ритмичному последовательному сокращению тело человека способно принимать любую допустимую позу и передвигаться в пространстве. Кроме того, мышечная ткань обеспечивает сокращение стенок некоторых внутренних органов, включая сердце, тем самым поддерживая выполнение многих жизненно важных функций.
Как и другие виды тканей, мышечная имеет свою классификацию:
Нервная ткань
Нервные волокна являются связующим звеном между различными частями организма и окружающей средой, благодаря чему вся анатомическая система работает слаженно и синхронно. Они способны реагировать на возбуждение и проводить нервные импульсы за считанные доли секунд, обеспечивая молниеносную реакцию человека на изменения, происходящие внутри него или действующие извне.
Отдельные клетки нервной системы (нейроны) сплетаются в единую сеть, распространяющуюся на весь организм, посредством отростков двух типов — дендритов и аксонов. Дендриты принимают нервный импульс и передают его к телу нейрона, а аксоны, наоборот, испускают его другим клеткам. Этот процесс происходит мгновенно, благодаря чему возникший импульс быстро достигает конечной цели.
В зависимости от влияния, которое оказывают нейроны на конечную цель, они делятся на несколько видов:
Небольшие щелевидные промежутки между нейронами заполняет нейроглия — межклеточное вещество нервной ткани. Она выполняет питательную, защитную и изоляционную функцию по отношению к структурным единицам ткани.
Так ли важна анатомия ткани?
Несмотря на кажущееся однообразие, ткани человеческого организма имеют свои особенности, формирующиеся ещё в процессе эмбриогенеза. От того, насколько полноценно каждая из них будет выполнять возложенные функции, зависит результат их сбалансированного взаимодействия — полноценная жизнедеятельность организма. Более подробное изучение анатомии тканей позволяет понять, как органы и системы взаимодействуют друг с другом, на чём базируется их работоспособность и как добиться самого важного момента — поддержания их здоровья и функциональности.
Урок Бесплатно Ткани животных
Введение
Многоклеточные животные состоят из миллиардов клеток.
В процессе эволюции клетки, одинаковые по строению и функции, объединились и образовали особую структуру с межклеточным веществом, которую ученые назвали ткань.
Наука, изучающая особенности строения и функции тканей организма, называется гистология.
Сегодня мы с вами узнаем много интересного из жизни тканей животных.
Эволюционное развитие тканей у животных
В ходе эволюционного развития клетки стремились избавиться от взаимопревращения и развивали в себе способность к выполнению какой- то одной функции.
Выделяют четыре вида тканей животных:
Каждый тип ткани имеет множество разновидностей. Например, эпителий, выстилающий кишечник, и кожный эпителий выполняют разные функции.
Каемчатый эпителий кишечника позвоночных животных:
Но не у каждого животного встречаются все типы тканей.
Кратко рассмотрим эволюционное развитие типов тканей животных.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань беспозвоночных животных не достигла значительного развития. У них наиболее развит мерцательный эпителий (с ресничками), который служит примитивным органом передвижения у круглых, кольчатых, плоских червей.
У более сложно устроенных организмов мерцательный эпителий начинает преобразовываться в плоский.
У членистоногих животных поверхностный слой эпителия содержит вещество хитин, который входит в состав панциря у ракообразных, раковины у моллюсков, также эпителий формирует железы (паутинные, слюнные, ядовитые).
У хордовых животных эволюция эпителия шла в направлении замены однослойного на многослойный.
Эпителий рыб и земноводных образует слизистые железы.
В связи с выходом животных на сушу, эпителий со слизистыми железами заменяется сухим, имеющим роговой слой.
Для лучшей адаптации и освоения суши из эпителия начинают образовываться множество производных: рога, копыта, клюв, волосы и др.
Соединительная ткань включает кровь, кости, хрящи.
Соединительная ткань развивается у кольчатых червей и формирует кровеносную систему.
Мышечная ткань
Уже у кишечнополостных можно выделить эпителиально-мышечные клетки, способные к сокращению, но тканью еще их назвать нельзя.
Например, у медуз эпителиально- мышечные клетки имеют поперечнополосатую исчерченность, но отдельных мышечных клеток у них нет.
Отдельные мышечные клетки появляются у плоских червей, хотя они еще сохраняют тесную связь с кожей.
У червей и у низших моллюсков большая часть мускулатуры гладкая, только сердечная мышца и некоторая мускулатура тела имеют поперечную исчерченность.
Поперечнополосатые мышечные волокна впервые появляются у головоногих моллюсков.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Гладкая мышечная ткань наиболее древняя по происхождению.
У двустворчатых и брюхоногих моллюсков- улиток, имеется только гладкая мускулатура, которая сокращается очень медленно, но зато «устают» эти мышцы не так быстро.
Например, мышца, сжимающая створки раковины моллюска, может оставаться в состоянии сокращения много дней подряд.
Так выглядит раковина моллюска тридакны:
Нервная ткань
Появление нервных клеток означало качественно новый этап эволюции, позволивший высшим животным и человеку лучше адаптироваться к условиям среды, что увеличивало их выживаемость.
Нервная ткань стала образовываться путем видоизменения эпителиальных клеток.
Начало нервной ткани простейшего типа отмечается у кишечнополостных.
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
В процессе эволюции нервная ткань формировала нервную систему у многоклеточных животных.
Наиболее примитивная нервная система у кишечнополостных, где нервные клетки разбросаны по всему телу животного и соединены между собой, а также с мышечными и эпителиальными клетками одновременно.
У кольчатых червей и членистоногих нервные клетки объединяются в нервные узлы, которые связаны между собой нервными волокнами.
Нервные клетки стремились к централизации. Таким образом постепенно произошло образование спинного и головного мозга у позвоночных животных
У высших позвоночных встречаются все четыре типа ткани: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная.
От урока к уроку мы будем переходить к рассмотрению каждого типа тканей.
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Эпителиальная ткань
Клетки эпителиальной ткани плотно прилегают друг к другу, между ними практически отсутствует межклеточное вещество.
Посмотрите, как выглядит эта ткань под микроскопом:
Также часто наблюдается неодинаковость строения внешней части клеток и их базальной части (часть, где расположено ядро).
Например, у эпителиальных клеток носовой полости верхняя часть клетки с ресничками, а базальная часть гладкая.
Так выглядят реснички клеток носового эпителия:
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Клетки эпителия могут быть покрыты «ковром» чувствительных волосков или ресничек.
Реснички постоянно колышутся, как волны на море.
Если бы не их постоянная работа, то за несколько дней дыхательные пути закупорились и животное погибло бы от удушья.
Покровный эпителий покрывает тело и внешние поверхности органов, также выстилает изнутри поверхности полостей, сосудов и протоков.
Покровный эпителий делится на однослойный и многослойный.
Железистый эпителий участвует в образовании большинства желез (сальных, слюнных, потовых).
Кроме того, эпителиальными являются чувствительные клетки органов вкуса, слуха и обоняния.
Строение эпителия говорит о приспособленности животного к среде обитания.
Например, кожа рыб снабжена большим числом слизистых желез, благодаря секреции которых они способны быстро передвигаться, уменьшая силу трения воды, и защищены от паразитов и бактерий, которых в воде достаточно много.
У наземных животных появляются защитные образования (например, роговые чешуйки на коже ящериц), которые защищают тело от высыхания и травм.
У насекомых эпителий имеет плотную хитиновую оболочку.
Многослойный эпителий кожи:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Соединительная ткань
Немногочисленные клетки соединительной ткани относительно свободно расположены в межклеточном веществе.
В этой ткани межклеточного вещества намного больше, чем самих клеток.
Межклеточное вещество может быть плотным в кости и жидким в крови.
Из соединительной ткани состоят хрящи, кости, сухожилия, кровь.
Выделяют следующие типы соединительной ткани:
Тип соединительной ткани
Является основой для таких органов как селезенка, костный мозг, лимфатические узлы, почки
Рыхлое скопление звездчатых клеток
(основа для органов)
Транспортная (перенос питательных веществ к клеткам образующих органы)
Скелетная (хрящевая и костная ткань)
Образует хрящи (межпозвоночные диски, ушные раковины);
кости (скелет животных)
Хрящевая ткань- отличается плотным, упругим межклеточным веществом, который образует капсулу вокруг клеток.
Костная ткань— межклеточное вещество сильно минерализовано.
Клетки костной ткани:
Защитная (защищает внутренние органы от повреждений)
Трофическая (кровь и лимфа)
Кровеносные и лимфатические сосуды
Кровь— жидкая ткань, состоит из плазмы и клеток крови (лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов)
Лимфа состоит из межтканевой жидкости с лимфоцитами
Трофическая и транспортная- перенос питательных веществ
Защитная (формирование иммунитета)
Дыхательная (транспорт кислорода и углекислого газа)
Подкожная жировая клетчатка
Состоит из жировых клеток- адипоцитов
Запасающая (накопление и обмен жира)
Терморегуляторная (контроль температуры тела)
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Все ли животные имеют кровь?
Губки, кишечнополостные, плоские черви обходятся без крови.
Их тело устроено так, что клетки получают кислород непосредственно из морской воды.
Клетки этих животных (медуз, гидр) располагаются не дальше 1 мм от воды, чтоб можно было без препятствий получить кислород.
Этот «миллиметровый предел», дальше которого клетки уже начинают задыхаться, объясняет почему плоские черви имеют уплощенную форму.
У кольчатых червей и моллюсков тело усложняется, некоторые выходят на сушу, и вода уже не может снабжать клетки кислородом, возникает необходимость во «внутреннем море», которое омывало бы тело изнутри.
Вот и возникла внутри организма кровеносная система, которую иногда так и называют «плененным морем», ведь состав крови и морской воды очень похож
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Мышечная ткань
У меня есть дополнительная информация к этой части урока!
Природа требовала появления более быстрых животных: как хищников, так и тех, которые могли бы спасаться от них.
Появление поперечнополосатой мускулатуры решило вопрос быстроты и мощности.
Мышцы нового типа сокращаются с огромной скоростью. Вспомните, как быстро взлетает муха, у которой частота движений крыльев несколько сотен в секунду.
В отличие от гладких мышц, скелетные мышцы развивают более высокую мощность, но и «устают» значительно быстрее
Функции мышечной ткани:
Для мышц характерны такие свойства, как:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Нервная ткань
Нервная ткань состоит из нейронов и нейроглии.
Рассмотрите строение нейрона:
Нейроны могут быть весьма различной формы и величины, но обладать рядом важных общих особенностей.
Они состоят из тела клетки с ядром и отростков.
Аксоны у крупных животных могут достигать в длину нескольких метров!
Нервная ткань образует нервную систему животных (спинной и головной мозг, нервы, нервные узлы)
Свойствами нервной ткани являются:
Функции нервной ткани:
Пройти тест и получить оценку можно после входа или регистрации
Это интересно
Чем быстрее организм адаптируется к окружающей среде, тем лучше его выживаемость.
Нервная система возникла как потребность организмов более быстро получать информацию об изменениях внутреннего и внешнего мира.
Но вопрос, как образовались нервные клетки, остается открытым.
Существует несколько точек зрения о происхождении нейронов.
Первая точка зрения немецких зоологов братьев Гертвигов заключается в гипотезе, что из эпителиальных клеток образовались мышечные клетки и первичная чувствительная клетка, способная воспринимать раздражения и проводить возбуждение, именно она дала начало всем остальным нервным клеткам.
Специализированные отростки нервных клеток вступают в связь с независимо возникшими мышечными клетками и образуют единый нервно- мышечный комплекс.
Вторая точка зрения на происхождение нервных клеток сформировалась в работах советских ученых Заварзина и Клейненберга.
Её суть сводится к тому, что нервная и мышечная системы рассматриваются как «единое и нераздельное целое».
По их теории, из эпителиальных клеток возникла чувствительная клетка, которая обладала еще и функцией сокращения.
А в последующем из этой клетки уже образовались отдельно мышечные и нервные клетки.
Вопрос о природе нервно- мышечных взаимодействий и их появление еще до конца учеными не решен.
Так нейрон передает нервный импульс мышцам:
Что называют тканями в биологии
Подробное решение страница стр.34 по биологии для учащихся 9 класса, авторов Сапин М.Р., Сонин Н.И. 2014
1. Вспомните, что в биологии называют тканью.
Тканью называют совокупность клеток, а также межклеточного вещества, имеющих сходное строение, происхождение и функции
2. Какие четыре типа тканей выделяют?
Выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную, нервную ткани.
3. Что такое межклеточное вещество?
4. Какие особенности характерны для эпителиальной ткани? Где она встречается?
Эпителий выстилает поверхность кожи (ороговевающий), ротовую полость, пищевод (многослойный неороговевающий), альвеолы, капсулы нефронов (однослойный); железистый эпителий образует слюнные железы, железы кожи, желудка, кишечника, внутренней секреции; мерцательный эпителий выстилает дыхательные пути и маточные трубы.
Эпителиальная ткань формируется и экто- и эндодермы, обладает высокой способностью к восстановлению. Эпителий образует один или несколько слоев клеток, лежащих на тонкой базальной мембране, лишенной кровеносных сосудов. Клетки плотно прилегают друг к другу, образуя сплошной пласт, межклеточного вещества почти нет. Питание эпителия осуществляется за счет подлежащей соединительной ткани.
5. Какая ткань наиболее быстро восстанавливается после повреждения?
6. Составьте схему, отражающую многообразие соединительных тканей.
7. Почему жидкую кровь относят к тканям?
1. Составьте таблицу «Сравнительная характеристика разных видов мышечной ткани», предварительно обсудив критерии сравнения.
«Сравнительная характеристика разных видов мышечной ткани»
9. Что такое нейрон? Как он устроен?
Нейрон – основная функциональная единица нервной ткани. Нейроны различаются по форме и размерам, но общий план строения нейронов одинаков. Нейрон состоит из тела (тела образуют серое вещество головного и спинного мозга) и отростков. Короткие отростки нейронов – дендриты, множественные и обеспечивают передачу возбуждения с одного нейрона на другой, устанавливая связь между различными органами. Длинный отросток нейрона – аксон, одиночный, может достигать в длину до 1 м; в органах заканчивается ветвистыми нервными окончаниями. Аксоны являются проводящими путями нервной системы, формируют белое вещество спинного и головного мозга, за счет того, что отростки покрыты светлой миелиновой оболочкой.
10. Какую роль в работе нервной системы играет нейроглия; синапс?
Нейроглия обеспечивает опору, питание и защиту нейронов; она сформирована клетками – нейроцитами, и располагается между нейронами.
Синапсы – это места контактов нейронов между собой или мышечным волокном, секретирующей железой. Благодаря синапсам происходит передача возбуждения с помощью раздражения рецепторов электрическими импульсами или высвобождением химических веществ в синаптическую щель.
11. Сформулируйте определения понятий «орган», «система органов».
Орган – часть тела, имеющая определённую форму и строение, занимающая в организме определённое место и выполняющая определённую функцию.
Система органов – группа анатомически связанных между собой органов, имеющих общее происхождение и единый план строения и выполняющих общую функцию.
12. Перечислите известные вам органы в организме человека.
Головной и спинной мозг, гипофиз, эпифиз, гипоталамус, щитовидная железа, околощитовидные железы, надпочечники, почки, поджелудочная железа, селезенка, печень, сердце, легкие, тонкий и толстый кишечник, желудок, пищевод, матка, яичники, яички, предстательная железа, орган слуха, глаз, язык, диафрагма, кожа, слюнные железы, желчный пузырь, мочевой пузырь, тимус, красный и желтый костный мозг.
13. Вспомните, какие органы называют рудиментарными, атавистическими. Приведите примеры.
Рудименты – это органы или части органов, которые были хорошо развиты у предковых форм, а у отдаленных потомков не функционируют, находятся в стадии исчезновения или приобрели в ходе эволюции новые признаки. Например: полулунная складка – остаток мигательной перепонки (третье веко) в уголке глаза, нёбные валики, зубы мудрости, мышцы носа и ушных раковин, волосяной покров на теле.
Атавизм – появление у отдельных особей вида признаков, которые существовали у дальних предков, но были утрачены в процессе эволюции. Для человека это волосатость всего тела, появление дополнительных грудных сосков, хвостатость, клыкастость, сильно развитые плавательные перепонки между пальцами, подвижные ушные раковины.