Клетки и ткани:строительные материалы - СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА - ТЕЛО ЧЕЛОВЕКА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНЫЙ ОРГАНИЗМ

Постановка проблемы урока

Факт 1. Каждый орган выполняет свою функцию.

Факт 2. Для выполнения своей функции орган имеет систему собственного жизнеобеспечения. Он должен быть управляем, обеспечен энергией, отделён от других органов и связан с ними одновременно.

• На какие размышления наводят эти факты? Насколько элементарно строение органа? Предложите свой вариант вопроса урока и сравните с формулировкой авторов (с. 332).

Повторение необходимых знаний

• Что такое орган? (5 - 7 класс)

• Что такое ткань? (5, 7 класс)

• Что такое образовательные ткани растений? (5 класс)

Решение проблемы

Клетки тела человека чрезвычайно разнообразны по размерам, форме и функциям. Кроме того, они в высшей степени “общительны”. Клетки живут благодаря объединению в “сообщества” и разделению труда. Поведение каждой из них согласовано с поведением окружающих её клеток. Они общаются, подают друг другу сигналы, вступают в контакты. Межклеточные взаимодействия определяют пространственное строение многоклеточных организмов.

У каждой клетки - своя “профессия”

• Для чего предназначены разные типы клеток? Чем отличаются стволовые клетки?

Многоклеточность позволила избавить отдельные клетки от необходимости бороться за существование — добывать пищу, защищаться. Они получили возможность “приобрести профессию” — значительно развить определённое полезное свойство, в той или иной степени присущее всем клеткам, и взять на себя функцию, важную для всего организма в целом. Такая клетка называется дифференцированной. Например, большинство клеток способно изменить свои размеры — сократиться или вытянуться, но у дифференцированной мышечной клетки эта способность необыкновенно развита. В ней есть и специальные “усовершенствованные приспособления”, например, длинные белковые нити, способные значительно изменять длину клетки, и множество митохондрий, поставляющих энергию для этого сократительного аппарата.

3.1. “Профессия” клетки определяет её форму, строение, обмен веществ

Клетки одной “специальности”, как правило, имеют одинаковое происхождение, они все — потомки клеток определённого участка зародыша.

Дифференцированная клетка часто теряет способность делиться. У мышечных клеток, например, делению мешают белковые нити, заполняющие цитоплазму. Поэтому в любой части организма, где постоянно возникает нужда в новых клетках, есть недифференцированные клетки, обладающие способностью к неограниченному делению. Они называются стволовыми. Стволовые клетки — это клетки, способные неограниченно делиться и давать потомство, часть которого дифференцируется, а часть продолжает делиться. У растений аналогичные клетки, способные к делению, называют камбием.

3.2. Происхождение клеток разных “специальностей” в зародыше человека: а - зачаток печени; б - поджелудочная железа

Сила в единстве

• Какие клетки объединяются в ткань? Из каких типов тканей состоит тело человека?

В организме клетки разных типов размещены строго упорядоченным способом, благодаря чему тело имеет определённую форму. Клетки образуют различные по функциям группы. Группу клеток вместе с их межклеточным веществом, имеющих одинаковую специализацию, одинаковое происхождение и сходных по строению, принято называть тканью.

У человека выделяют четыре основных типа тканей: покровную, или эпителиальную, нервную, мышечную и соединительную. В таблице 1 приведены главные черты и свойства каждой из этих тканей.

Таблица 1. Типы тканей

Тип ткани. Где встречается	Основные свойства		Функция
Эпителиальная. Покрывает поверхность тела и выстилает внутренние полости организма и органов, образует железы внутренней и внешней секреции	Плотно сомкнутые клетки, мало межклеточного вещества, способность к регенерации		Служит препятствием для вредных веществ, микроорганизмов, механических воздействий и защищает лежащие под ней ткани. Железистый эпителий содержит клетки, вырабатывающие биологически активные вещества
Мышечная. Скелетные мышцы, сердце, стенки внутренних органов	Вытянутые вдоль продольной оси клетки с очень развитой способностью к сокращению		Обеспечивает движение организма и отдельных органов
Нервная. Практически во всех органах	Способна к проведению электрических сигналов		Управление организмом
Соединительная		К этому типу относятся очень разнообразные по строению ткани - твёрдые, упругие, жидкие и т.д. с очень обширным межклеточным веществом. Их основная общая функция - осуществление связи между органами

Механические свойства тканей часто обусловлены не свойствами клеток, а теми веществами, которые эти клетки выделяют в межклеточное пространство. Ткани бывают твёрдые (костная), упругие (хрящевая), жидкие (кровь). Межклеточное вещество создаёт каркас, внутри которого клетки могут передвигаться и взаимодействовать друг с другом. В тех тканях, где межклеточное вещество укреплено упругими или твёрдыми веществами, именно оно (а не клетки) принимает на себя большую часть нагрузок, которым подвергается ткань.

• Подумайте, без каких типов тканей не может обойтись ни один орган.

Не всегда клетки одной ткани образуют компактные группы, некоторые из них (например, клетки крови) путешествуют по всему организму.

Клетки нуждаются в питательных веществах и кислороде, они должны избавляться от отходов, получать координирующие команды. Кровеносные сосуды (“система снабжения”) и нервы (“система связи”) пронизывают все ткани организма.

3.3. Типы тканей

Эпителий бывает не только однослойным, но и многослойным.

Органы состоят из различных тканей

• В чём биологический смысл объединения тканей в орган?

Ткани — основ ной строительный материал организма. Рассмотрим на примере желудка, как из разных типов тканей строится орган. Задачи желудка — переваривание и перемешивание пищи, продвижение её дальше по пищеварительному тракту. Изнутри стенка желудка выстлана эпителиальной тканью. Она защищает остальные ткани органа от механических повреждений, микроорганизмов и вредных веществ, попадающих в желудок с пищей. Так как для переваривания пищи необходимы специальные химические вещества, эпителий желудка содержит клетки - железы, которые синтезируют эти вещества и выделяют их в полость органа.

Снаружи желудок покрыт оболочкой из плотной соединительной ткани. Она укрепляет стенку органа. Кроме того, упругие листки соединительной ткани, окружающей желудок, прикреплены к стенке брюшной полости. Выходит, что желудок подвешен в полости тела в “люльке” из соединительной ткани, поэтому он не падает и почти не сдвигается при наклонах.

Между эпителием и соединительнотканной оболочкой лежат три мощных слоя мышечной ткани. Сокращаясь, они обеспечивают перемешивание и продвижение пищи.

Стенки желудка пронизаны кровеносными сосудами, по которым течёт жидкая соединительная ткань — кровь, и волокнами нервной ткани. Кровь снабжает клетки желудка кислородом и питательными веществами. По нервам сигналы идут от желудка к нервным центрам, а к желудку поступают управляющие команды нервной системы.

Итак, некоторые ткани органа обеспечивают выполнение специфической для него функции. В желудке — это ткани желёз и мышц. Другие ткани обеспечивают питание органа и управление им. Они обеспечивают связь и координацию деятельности всех органов, объединяют их в целостный организм.

3.4. Ткани желудка

• Почему в стенке желудка мышечный слой значительно толще, чем в стенке кишечника?

Формулирование вывода

Органы состоят из нескольких типов тканей. Ткань - это группа клеток, сходных по строению, имеющих одинаковую специализацию и происхождение, вместе с их межклеточным веществом.

Ткани: эпителиальная, мышечная, нервная, соединительная

Применение знаний

1. Что такое ткань?

2. Какие типы тканей выделяют в человеческом организме?

3. Каково общее строение органа?

4. Почему медицина считает одной из важнейших своих задач изучение стволовых клеток?

5. Почему раздел параграфа о строении тканей называется “Сила в единстве”?

6. Каков биологический смысл отделения органов друг от друга?

7. Поработайте в паре или группе: пусть каждый по очереди формулирует вопросы по пройденной теме, а другой (другие) отвечает на них.

Мои биологические исследования

Знакомство с препаратами клеток и тканей

Рассмотрите под микроскопом и зарисуйте готовые препараты клеток и тканей человека.

Какие органеллы клеток вам удалось увидеть на препарате? Обратите внимание на сходства и отличия в строении разных тканей, попробуйте на основе известных вам главных черт разных типов тканей отнести зафиксированные на препаратах ткани к тому или иному типу.