§ 2. Різноманітність клітин організму людини. Тканини

Пригадайте, що таке клітина, тканина. З яких основних компонентів складається тваринна клітина та які функції вона виконує? Які різновиди тканин характерні для тваринного організму? Які їх функції?

Різноманітність клітин організму людини. Відомо, що людина — багатоклітинний еукаріотичний організм. Основною одиницею його будови та функціонування є клітина — найменша біологічна система, здатна до самовідтворення та розвитку. Вона складається з багатьох взаємопов’язаних елементів, функціонування яких не лише визначає життєдіяльність клітини, а й має значення для організму як цілого.

Тіло дорослої людини складається з близько 10¹⁴ клітин. Усі вони забезпечують власне функціонування (виробляють органічні речовини, використовують енергію, взаємодіють з іншими клітинами тощо). Крім цього, клітини «працюють» на забезпечення цілісного функціонування організму (наприклад, клітини крові транспортують кисень та вуглекислий газ). Виконання клітинами багатьох спільних функцій дало можливість науковцям об’єднати їх близько у 200 типів. Кожному з цих типів властиве виконання певної специфічної функції.

Форма та розміри клітини (іл. 4) залежать від її функцій.

Іл. 4. Форми клітин: а — кулясті (яйцеклітина, більшість клітин крові); б — дископодібні (червоні кров’яні клітини); в — плоскі (епідерміс), г — кубічні (протоки залоз), Ґ — циліндричні (слизові оболонки шлунку, трахей, бронхів); д — веретеноподібні, е — видовжені (м’язові клітини); є — зірчасті (клітини кістки)

Так, м’язові клітини веретеноподібні й видовжені, що забезпечує скоротливу функцію, а нервові мають відростки для проведення нервових імпульсів. Діаметр більшості клітин коливається в межах 3-10 мкм. Але є й доволі великі клітини (яйцеклітина, жирові клітини тощо). Довжина деяких клітин, наприклад, м’язової, сягає ЗО см, а нервової — їм (іл. 5).

Іл. 5. Клітини різних розмірів:

а — яйцеклітина (0120-150 мкм); б — сперматозоїд (завдовжки до 70 мкм); в — клітина кісткового мозку (0100 мкм); г— червоні кров’яні клітини (07,5 мкм); ґ — кров’яні пластинки (завдовжки ~ З мкм)

Основними складовими компонентами клітини людини, як і тваринної клітини, є: клітинна оболонка, цитоплазма і ядро (іл. 6). Пригадайте особливості будови та функції цих компонентів.

Тканини. В організмі людини, як і у тварин, розрізняють чотири основні типи тканин: епітеліальну, сполучну, м’язову та нервову. Клітини, що входять до складу кожного з типів тканин, є спеціалізованими для виконання певних функцій.

Епітеліальна тканина. Ця тканина покриває тіло зовні, вистилає слизові оболонки порожнистих органів травної системи,

дихання, виділення ( покривнийепі- ТКАНЙНА — сукупність клітин і між-телій),а також утворює залози— клітинної речовини, які подібні за буде-

.    вою, функціями та мають спільне похо-

сальні, потові, слинні тощо (зало- _дження

зистий епітелій).

Розміщуючись на поверхні тіла й органів, епітелій виконує захисну функцію, а також забезпечує обмін речовин між організмом і навколишнім середовищем (трофічна функція). Наприклад, епітелій кишечнику бере участь в усмоктуванні поживних речовин, епітелій органів виділення — у виведенні з організму продуктів життєдіяльності, епітелій легень — у газообміні. Для клітин залозистого епітелію (іл. 7 Б) характерна секреторна функція — у них утворюються потрібні організму речовини — секрети (слиз, ферменти, гормони).

Іл. 7. Мікроскопічна будова епітелію: А — покривний: а — одношаровий кубічний; б — одношаровий призматичний; в — одношаровий війчастий; г — багатошаровий незроговілий; Б — залозистий

Особливістю будови епітеліальної тканини є те, що вона складається з клітин, які щільно прилягають одна до одної; міжклітинної речовини в ній мало. Епітелій не містить кровоносних судин. Покривний епітелій буває одношаровим (іл. 7А а, б, в), та багатошаровим (іл. 7 А, г). Серед багатошарового епітелію розрізняють зроговілий (шкіра) та незроговілий (порожнина рота, глотки, стравохід тощо).

Сполучна тканина. Назва цієї тканини пов’язана з характерним розташуванням серед інших тканин і здатністю «зв’язувати», або «сполучати», їхні елементи в цілісні структури. В організмі людини ці тканини, окрім сполучної, виконують й інші функції: опорну (утворюють скелет людини); пластичну — є основою структури різних органів, забезпечують регенерацію тканин, загоєння ран; трофічну — беруть участь в обміні речовин, забезпечують живлення інших тканин; захисну — захищають органи та організм від впливів навколишнього середовища.

Сполучна тканина утворена значною кількістю клітин і добре розвиненою міжклітинною речовиною, яка складається з основної речовини та волокон (еластичних, колагенових). Залежно від функцій та особливостей будови виділяють різні види сполучної тканини (іл. 8).

Пухка сполучна тканина (іл. 9 а) заповнює проміжки між органами, формує основу органів, забезпечує їх живлення. Щільна сполучна тканина (іл. 9 б) утворює сухожилки та зв’язки. Жирова сполучна тканина (іл. 9 в) розміщена в підшкірній клітковині, навколо деяких органів, захищає їх від ушкоджень, виконує терморегуляційну, запасну функції.

Кісткова тканина (іл. 10 а) утворює кістки скелета й вирізняється високими механічними властивостями. Хрящова тканина (іл. 10 б) утворює суглобові поверхні кісток, міститься у міжхребцевих дисках, з неї побудовані вушна раковина тощо.

Кров і лімфа посідають особливе місце в організмі людини, виконуючи трофічну й захисну функції. Вони складаються з рідкої основної речовини (плазми) та певних клітин (іл. 11).

Вагомий внесок у дослідження сполучної тканини зробив видатний український фізіолог — Олександр Богомолець, який вважав, що тривалість життя залежить від стану саме цієї тканини.

М’язова тканина. Основними властивостями цієї тканини є збудливість і скоротливість. Збудливість — це здатність клітин збуджуватися внаслідок дії подразника (електричного, хімічного, механічного тощо). Завдяки скоротливості — здатності скорочуватися — вона забезпечує рух крові по судинах, пересування їжі в травному тракті, роботу серця, переміщення організму в просторі.

Скоротливість забезпечує здатність м’язової тканини перетворювати хімічну енергію в механічну енергію м’язового скорочення. Вона утворена клітинами — м'язовими волокнами. У їхній цитоплазмі містяться міофібрили (від грец. туоз [міос] — м’яз; лат. /іЬгіІІа [фібріла] — волоконце) — спеціальні органели ниткоподібної форми. Вони тягнуться від одного кінця м’язового волокна до другого та забезпечують здатність скорочуватися.

Розрізняють непосмуговану (гладеньку) та посмуговану м’язові тканини.

Клітини непосмугованої м’язової тканини (іл. 12 а) веретеноподібні, одноядерні. їхні міофібрили не мають поперечної пос-мугованості. Із гладенької м’язової тканини побудовані стінки внутрішніх органів (шлунку, кишечнику, сечового міхура, кровоносних судин). Посмуговану м’язову тканину поділяють на скелетну та серцеву.

Скелетна м'язова тканина (іл. 12 б) складається з багатоядерних волокон видовженої форми, зовні вкритих оболонкою.

Міофібрили цих волокон посмуговані. З посмугованої тканини побудовані скелетні та мімічні м’язи, м’язи язика, гортані, верхньої частини стравоходу, діафрагми.

Серцева м’язова тканина (іл. 12 в), як і скелетна, має поперечну посмугованість, але, на відміну від скелетного м’яза, її м’язові волокна щільно прилягають одне до одного.

Завдяки такій будові скорочення одного волокна швидко передається сусіднім, що забезпечує одночасність скорочення великих ділянок м’яза.

Нервова тканина. Основними властивостями цієї тканини є збудливість і провідність (здатність нейронів проводити збудження). Нервова тканина складається з нервових клітин — нейронів і клітин, що їх оточують, — нейроглії (іл. 13).

У нейроні виділяють тіло й відростки. Довгий відросток — один, його називають аксоном, а коротких відростків — дендритів — багато. У нейронах під впливом будь-якого чинника зовнішнього чи внутрішнього середовища виникає збудження (нервовий імпульс).

Через відростки воно передається до нервових центрів спинного та головного мозку, а від них — до органів. Нейроглія заповнює проміжки між нервовими клітинами, через неї до нейронів надходять поживні речовини й кисень.

Тема. Ознайомлення з препаратами тканин людини.

Мета: дослідити різні типи тканин; виявити особливості, за якими можна розпізнати різні типи тканин; дотримуватися правил роботи з мікроскопом та мікропрепаратами.

Обладнання: мікроскопи, постійні мікропрепарати епітеліальної, сполучної, м’язової та нервової тканин.

Хід дослідження

1. Підготуйте мікроскоп до роботи. Постійні мікропрепарати слід розглядати почергово за малого, а потім за великого збільшення мікроскопа.

2. Розгляньте мікропрепарат епітеліальної тканини. Зверніть увагу на форму клітин, їх розташування у тканині, кількість шарів клітин. Чи є у складі тканини міжклітинна речовина, яка її кількість? Зіставте побачене під мікроскопом з іл. 7. Визначте вид епітеліальної тканини.

3. Розгляньте мікропрепарат сполучної тканини. Зверніть увагу на форму клітин, їхнє розташування у тканині, наявність міжклітинної речовини. Що переважає у складі тканини: клітини чи міжклітинна речовина? Зіставте побачене під мікроскопом з іл. 9, 10, 11. Визначте вид сполучної тканини.

4. Розгляньте мікропрепарат м’язової тканини. Зверніть увагу на форму клітин — волокон, кількість ядер у них, наявність посмугованості м’язового волокна. Зіставте побачене під мікроскопом з іл. 12. Визначте вид м’язової тканини.

5. Розгляньте мікропрепарат нервової тканини. Зверніть увагу на форму клітин, їх розташування у тканині, наявність відростків — коротких і одного довгого та нейроглії. Зіставте побачене під мікроскопом з іл. 13.

6. Зробіть висновок про особливості будови тканин, за якими можна розпізнати різні їх типи.

Типи клітин. Тканина. Типи тканин: епітеліальна, сполучна, м’язова, нервова. Мікроскопічна будова тканин

У тканинах, що здатні до регенерації (червоний кістковий мозок, епітелій тощо), є клітини, які зберігають здатність до поділу протягом усього життя організму й заміщують загиблі клітини. Такі клітини називають стовбуровими.

Зі стовбурових клітин кісткового мозку розвиваються всі типи клітин крові, а зі стовбурових клітин епітелію кишечнику — лише клітини епітелію кишечнику. Ці клітини здатні відновлюватися багато разів. За їхнього поділу одна клітина залишається стовбуровою, а з іншої утворюється спеціалізована клітина. Розрізняють два типи стовбурових клітин — ембріональні, з яких розвиваються всі тканини плоду, та стовбурові клітини тканин дорослого організму, їхня кількість у тканинах з віком зменшується. У немовлят одна стовбурова клітина припадає на 10 тис. клітин кісткового мозку, у підлітків — одна на 100 тис., у 50-річної людини — одна на 500 тис., у 70-річної — одна на мільйон. На сьогодні видається, що проблеми лікування важких хвороб, продовження тривалості життя, збереження молодості можна розв’язувати за допомогою саме стовбурових клітин. Над цим працюють численні наукові лабораторії в усьому світі.

1. Чому клітини організму людини відрізняються за формою та розмірами? 2. Які клітини в організмі людини найбільші, а які — найменші? 3. Охарактеризуйте клітинну будову організму людини. 4. Що таке тканина? Охарактеризуйте всі типи тканин, які властиві для людини. 5. Охарактеризуйте особливості мікроскопічної будови різних типів тканин:    а)    епітеліальної    (іл.    7); б) сполучної (іл. 9-11);

в) м’язової (іл. 12); г) нервової (іл. 13).

6. У ротовій порожнині міститься багатошаровий епітелій, а в кишечнику — одношаровий. Яке це має значення для здійснення функцій названих органів? 7. Доведіть, що будова нервової та м’язової тканин відповідає функціям, які вони виконують. 8. На сьогодні проблема вирощування та пересадки стовбурових клітин є надзвичайно актуальною. Поясніть чому.

Це матеріал з підручника Біологія 8 клас Міщук