Компоненты сократительной системы
Особенности строения мышечной ткани обусловлены выполняемыми функциями, возможностью принимать и проводить импульсы, способностью к сокращению. Механизм сокращения заключается в согласованной работе ряда элементов: миофибрилл, сократительных белков, митохондрий, миоглобина.
В цитоплазме мышечных клеток имеются особые сократительные нити — миофибриллы, сокращение которых возможно при содружественной работе белков — актина и миозина, а также при участии ионов Са. Митохондрии снабжают все процессы энергией. Также энергетические запасы образуют гликоген и липиды. Миоглобин необходим для связывания O2 и формирование его запаса на период сокращения мышцы, так как во время сокращения идет сдавление кровеносных сосудов и снабжение мышц O2 резко снижается.
Таблица. Соответствие между хаpaктеристикой мышечной ткани и ее видом
Гладкомышечная | Входит в состав стенок кровеносных сосудов |
Структурная единица – гладкий миоцит | |
Сокращается медленно, неосознанно | |
Поперечная исчерченность отсутствует | |
Скелетная | Структурная единица – многоядерное мышечное волокно |
Свойственна поперечная исчерченность | |
Сокращается быстро, осознанно |
Мышечная ткань
Мышечная ткань обеспечивает все виды двигательной активности организма. Она обладает свойствами возбудимости и сократимости. Возбудимость мышечной ткани проявляется в способности ее клеток воспринимать нервный импульс, передаваемый двигательным нейроном из ЦНС. Свойство сократимости мышечным клеткам придают сократительные белки актин и миозин, которые образуют миофибриллы (сократительные элементы). Различают три вида мышечной ткани, которые отличаются друг от друга по строению и свойствам: поперечнополосатая скелетная, поперечнополосатая сердечная и гладкая (см. табл.).
Таблица. Характеристика видов мышечной ткани
Вид ткани |
Особенности строения клеток |
Свойства ткани |
Органы, содержащие данный вид ткани |
Поперечнополосатая скелетная |
Клетки многоядерные, волокноподобные (1—12 см), расположены параллельно друг другу в виде пучка, имеют поперечную исчерченность |
Большая сила, быстрота и произвольность (зависимость от воли человека) сокращений, потребление большого количества кислорода и энергии, быстрая утомляемость |
Скелетные и мимические мышцы, язык, диафрагма, стенки ротовой полости, глотки, гортани и верхней части пищевода |
Поперечнополосатая сердечная |
Клетки одноядерные, соединяются между собой с помощью боковых выростов, образуя единую сеть, имеют поперечную исчерченность |
Быстрота и непроизвольность (независимость от воли человека) сокращений, потребление большого количества кислорода и энергии, способность к автоматии |
Миокард сердца |
Гладкая |
Клетки одноядерные, веретеновидные (около 0,1 мм), не имеют поперечной исчерченности |
Небольшая сила и непроизвольность сокращений, потребление небольшого количества О2 и энергии, малая утомляемость |
Желудок, кишечник, матка, мочевой пузырь, кровеносные и лимфатические сосуды |
Отличие по функциональному назначению
Ниже будет дано описание функций и название соответствующего вида тканевой системы.
Итак, эпителий:
- Отделяет внутреннюю среду организма от внешней и защищает ее от раздражителей.
- Осуществляет обмен. Обменные возможности — это сочетание нескольких функций:
o Секреторная. Связана с работой потовых и сальных желез: через кожу из тела выходит пот, вредные токсины. Сало в сочетании с потом формируют защитную пленку на коже.
o Экскреторная. Секреция указанных желез обеспечивает выведение определённых веществ и продуктов обмена минералами.
o Дыхательная: кожный покров поглощает кислород, а затем выделяет углекислый газ. - Имеет собственный иммунитет, блокирующий антигены.
- Регуляция тепла: в зависимости от сужения или расширения сосудов организм может охлаждаться или становиться более горячим в разных температурных условиях.
- Обеспечивает чувствительность. Эпителий наделен многими рецепторами (сенсорными окончаниями и тельцами), которые могут воспринимать раздражители и создавать ответные ощущения. В частности, живое существо чувствует прикосновение, боль и температуру.
Состояние кожи является важнейшим показателем общего здоровья человека — его пищеварительной, нервной системы, работы гормонов и т. д. Симптомы разного рода заболеваний непосредственно отражаются на эпителии.
У тканей, в свою очередь, могут быть свои подтипы
Соединительные структуры — это:
Трофика, то есть питание клеток, а также поддержка внутреннего гомеостаза.
Пластика — заживление ран, восстановление поврежденных элементов; адаптация к условиям жизни, в том числе климатическим.
Транспорт — перенос необходимых веществ через жидкие соединения
Кровь и лимфа принимает важное участие и в стабилизации иммунитета.
Морфогенетика заключается в создании структурных единиц в рамках других клеточных образований.
Физическая защита. Кости и хрящи, состоящие из этой ткани, предохраняют от сильного механического воздействия
Вместе с волокнами коллагена и эластина они создают прочный пояс-корсет для тела.
Набор тканей у человека и животных одинаковый
Следующий вид — мышечный — выполняет роли:
- Сократительную. Благодаря ей выполняются процесс дыхания, деятельность кровообращения и пищеварения, внешняя секреция.
- Двигательную. Понятная из названия, опция реализует произвольное перемещение туловища.
- Трофическую: мышцы и печень способны изготавливать и хранить гликоген — полисахарид, обеспечивающий запас энергии на случай отсутствия пищи или физической активности.
- Терморегуляция: мышечные сокращения и расслабления способны нагревать/остужать тело.
В свою очередь, нервная структура обеспечивает:
- Контроль любых действий за счет отправления нервных импульсов.
- Психическую деятельность. Материальная основа мышления и речи, психики и сознания — это крупная нейронная сеть.
- Взаимодействие с окружающими стимулами и формирование реакции на них.
- Общую интеграцию: всепроникающие нервные волокна связывают весь организм.
В свою очередь, нейроглия выполняет трофические, защитные и секреторные, опорные и разграничительные обязательства.
Соединительная
Хрящи, кости, сухожилия являются производными соединительной ткани, эта ткань связывает между собой структуры организма, выполняет опорную и защитную функции. Клетки соединительной ткани выделяют в межклеточное пространство так называемое основное вещество. Клетки волокнистой соединительной ткани выделяют белок коллаген, составляющий основу сухожилий, связок, подстилающий кожу. Основное вещество клеток костной ткани кроме коллагена содержит соли кальция, придающие костям прочность.
Особенность строения костной ткани — хорошо развитые межклеточные структуры
Кровь — жидкая соединительная ткань, циркулирующая в кровеносной системе животных и человека. Она состоит из жидкой части (плазмы) и взвешенных в ней клеток (форменных элементов). К форменным элементам относятся эритроциты и несколько видов лейкоцитов. Эритроциты — это красные дисковидные клетки, содержащие гемоглобин — вещество, способное связывать и отдавать кислород. Лейкоциты — это белые подвижные клетки, способные проходить сквозь стенки сосудов в ткани. Они устремляются туда, где возникает очаг инфекции, и поглощают вызвавшие воспаление бактерии.
Жировая ткань — вид соединительной ткани, она содержит запас питательных веществ
Кровь выполняет несколько функций: дыхания (перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким), питания и выделения (перенос питательных веществ к тканям и удаление продуктов обмена веществ), она регулирует деятельность организма, перенося гормоны, а также участвует в защите организма от всевозможных инфекций.
Ткани внутренней среды
Ткани внутренней среды очень разнообразны по строению, но общей чертой для них является рыхлое расположение клеток и наличие хорошо выраженного межклеточного вещества, представленного либо волокнами белковой природы, либо аморфным веществом. Межклеточное вещество может быть твердым (кость), жидким (кровь) или упругим (хрящ).
По выполняемым функциям ткани внутренней среды разделяют на три группы: трофические, опорно-трофические и опорные, или скелетные. В каждую группу входят виды тканей, различающиеся по строению.
Трофические ткани. Кровь и лимфа обеспечивают в организме транспорт питательных веществ, газов, биологически активных веществ, продуктов обмена. Они содержат жидкое межклеточное вещество — плазму, в которую погружены клетки: в крови находятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, в лимфе — лимфоциты. Кровь заполняет сосуды кровеносной системы, а лимфа — сосуды лимфатической системы.
Опорно-трофические ткани. В собственно соединительных тканях межклеточное вещество представлено коллагеновыми и эластическими волокнами, придающими тканям прочность и эластичность. Если волокна хаотично переплетаются между собой, то образуется рыхлая волокнистая ткань. Она содержится в стенках кровеносных сосудов, в прослойках между органами, соединяет кожу с мышцами. В плотной волокнистой ткани волокна расположены плотно и параллельно друг другу. Из этой ткани состоят связки и сухожилия, твердая оболочка головного и спинного мозга.
Жировая ткань состоит из рыхло расположенных клеток, содержащих вакуоли с липидами. Она образует подкожную жировую клетчатку и окружает некоторые внутренние органы. Жировая ткань — это депо энергии и питательных веществ.
Опорные, или скелетные ткани. В костной ткани межклеточное вещество содержит коллагеновые волокна и минеральные вещества, придающие ему твердость, благодаря чему ткань выполняет функцию опоры и защиты. Клетки костной ткани называются остеоцитами. Костная ткань формирует основу костей. Хрящевая ткань содержит эластичное межклеточное вещество, в котором поодиночке или группами расположены овальные клетки. Она покрывает суставные поверхности костей, образует межпозвоночные диски, хрящевую часть носа, гортани, трахеи, бронхов, ребер, ушной раковины.
Мышечные и нервные ткани — урок. Биология, 9 класс
Мышечная ткань образована клетками, обладающими свойствами менять свои размеры — сокращаться.
Миоцит — мышечная клетка, являющаяся структурно-функциональной единицей мышечной ткани.
Различают три типа мышечной ткани: поперечно-полосатую (скелетную), сердечную и гладкую.
Поперечно полосатые мышцы обеспечивают движение тела и мимику лица. Их работа зависит от воли человека. Их клетки имеют несколько ядер. |
Сердечная мышечная ткань находится только в сердце. Её поперечно полосатые волокна связаны с соседними волокнами. Их работа не зависит от воли человека. |
Веретенообразные клетки гладкой мышечной ткани образуют внутренние органы. Их работа не зависит от воли человека. |
Из клеток поперечно-полосатой мышечной ткани состоят скелетные мышцы. Задача скелетных мышц — перемещение частей (рук, ног и т. д.) или всего тела в пространстве.
Поперечно-полосатые мышечные клетки (волокна) очень тонкие и длинные, в них расположено множество ядер.
Кроме того, они имеют регулярно чередующиеся светлые и тёмные полоски поперёк волокна, хорошо различимые под микроскопом.
Похожее строение имеет сердечная мышечная ткань, но её волокна тесно связаны друг с другом, а в определенных участках они как бы сливаются (переплетаются). Благодаря этой особенности вся сердечная мышца способна быстро сокращаться.
В состав стенки внутренних органов (кишок, мочевого пузыря, кровеносных сосудов) входит гладкая мышечная ткань. Гладкие мышцы образованы маленькими одноядерными клетками, которые расположены пучками и не имеют поперечной исчерченности. Волокна этой ткани сокращаются очень медленно.
Мышечные ткани обладают свойствами возбудимости и сократимости.
Видео на английском языке: три вида мышц.
Нервная ткань образует головной и спинной мозг и нервы. Нервная ткань образована двумя типами клеток: нервными (нейронами) и глиальными (клетками-спутниками). Нейроны состоят из тела и отростков.
Между собой и с другими клетками (чаще всего мышечными) нейроны сообщаются через особые контакты, которые называют синапсами. Нервные клетки воспринимают сигналы из внешней среды и от внутренних органов, передают их и анализируют.
Вокруг нервных клеток находятся клетки нейроглии (глиальные клетки), которые защищают и поддерживают нейроны, снабжают их питательными веществами (без постоянной помощи глиальных клеток нейроны существовать не могут).
Нервная ткань обладает свойствами возбудимости и проводимости.
Пасечник В.В., Каменский А.А., Швецов Г.Г./Под ред. Пасечника В.В. Биология. 8 класс.– М.: Просвещение
Любимова З.В., Маринова К.В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс – М.: Владос
Иллюстрации:
https://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/histolog/classes_stud/en/med/lik/ptn/1/09%20nerve%20tissue.%20nerve%20cells.%20glial%20cells.%20nerve%20fibers.%20nerve%20endings..htm
Стволовые клетки, развитие и изменение тканей
Стволовые клетки
Стволовая клетка – это клетка, которая в процессе своего развития может превратиться в другую клетку. Её можно сравнить с выпускником школы, который выбирает из множества профессий. Например, в костном мозге живут стволовые клетки крови, которые могут дать начало любой клетке или элементу крови, будь то нейтрофил, лимфоцит, эритроцит или тромбоцит.
Стволовые клетки могут делиться, то есть создавать запас, который заменит погибшие клетки. Но не для всех тканей эти возможности одинаковы.
Стволовая клетка может превратиться в другую клетку
stemcell – стволовая клетка;
neuron – нейрон, brain – головной мозг;
enterocytes – энтероциты (клетки, выстилающие просвет кишки), intestines – кишечник;
hepatocytes – гепатоциты (клетки печени), liver – печень;
cardiaccells – клетки сердца, heart – сердце;
osteocyte – остеоцит (клетка костной ткани), bone – кость.
Восстановление (регенерация) ткани
Многие зрелые клетки делиться не могут: нейроны, нейтрофилы (клетки крови и иммунной системы), остеоциты (клетки костной ткани), кардиомиоциты (клетки сердца). Из зрелых клеток к делению способны гепатоциты (клетки печени), поэтому печень восстанавливается после серьёзных повреждений.
Восстановление тканей – регенерация тканей – происходит по нескольким механизмам:
- Деление клеток (гепатоцитов в печени).
- Восстановление мембран и органелл клеток; это единственный способ обновления для нервной ткани и сердечной мышечной ткани.
- Восстановление за счёт стволовых клеток.
Сейчас разрабатываются технологии лечения стволовыми клетками. Сердечная мышца после повреждения (инфаркта) не может восполнить запас кардиомиоцитов. Предполагается использовать стволовые клетки, которые способны превратиться в кардиомиоциты. Пока не совсем понятно, как поведут себя стволовые клетки в сердце и других органах
Один из важных вопросов: могут ли стволовые клетки стать источником злокачественной опухоли? Поэтому к технологиям лечения и омоложения стволовыми клетками относятся очень осторожно
Реакция клетки на нагрузки
Если ткань подвергается повышенным нагрузкам, её клетки увеличиваются в размере и активнее работают. Такое явление называется гипертрофией. За счёт гипертрофии нарастает мышечная масса после спортивных тренировок.
Если ткань работает меньше, то происходит атрофия её клеток: они уменьшаются в объёме и меньше работают. Например, из-за длительного постельного режима или космического полёта атрофируются скелетные мышцы ног.
Разновидности животной ткани
Соединительная
Главная роль соединительной животной ткани состоит в том, что она формирует хрящи, сухожилия, связки, жировую ткань и кровь. Это те составляющие, которые выполняют важнейшие функции нашего организма: опорную, защитную, связывающую и т.д.
Сама по себе соединительная ткань не отвечает за работу конкретного органа или системы органов, однако она играет вспомогательную роль в их функционировании.
Это единственная ткань, которая существует в нашем организме сразу в четырех видах:
- волокнистом (связки);
- твердом (кости);
- гелеобразном (хрящи);
- жидком (кровь).
Эта ткань состоит из особого внеклеточного вещества, матрикса, и сразу нескольких видов клеток.
Матрикс, в зависимости из вида соединительной ткани, является либо гелеобразным, либо нерастворимым и твердым, либо жидким (плазма).
К клеткам соединительной ткани относятся:
- Фибробласты могут делиться. Они отвечают за производство коллагена, эластина и других веществ внеклеточного матроска.
- Фиброциты — недействующие фибробласты.
- Фиброкласты — это зрелые фибробласты, которые неспособны к делению. Они способны поглощать и переварить межклеточный матрикс.
- Меланоциты содержат меланин и имеют сильно разветвленную структуру. Их можно найти в радужной оболочке глаза и коже.
- Макрофаги занимаются поглощением болезнетворных организмов, чужеродных частиц и отмерших клеток.
- Эндотелиоциты окружают кровеносные сосуды, производят матрикс и синтезируют гепарин (вещество, которое препятствует свертываемости крови).
- Тучные клетки (тканевые базофилы) — так называемые иммунные клетки. Они создают метахроматические гранулы, содержат гепарин и гистамин. Находятся под кожей, вокруг лимфатических узлов, кровеносных сосудов, в селезенке и красном костном мозге. Эти клетки отвечают за появление воспаления и аллергии.
- Мезенхимные клетки — это клетки эмбриональной соединительной ткани.
Эпителиальная
Этот вид также может называться «покровным». Ткани этого типа выстилают не только всю поверхность тела, но и полости внутренних органов. Также в этих тканях практически нет межклеточного вещества. Клетки здесь настолько плотно контактируют друг с другом, что формируют сразу от одного, до нескольких слоев эпителия.
В основные функции покровной ткани можно включить:
- Газообмен. Выполняет эпителий легких. Встречаются также животные, у которых в газообмене принимает участие кожа.
- Защита органов от внешнего воздействия. Это может быть механическое воздействие или перепады температур, вредные микроорганизмы.
- Всасывание. Эта функция наиболее характерна для кишечника.
- Выделения. Ее выполняет эпителий органов выделения.
- Выработка секрета. Эта функция осуществляется в желудке, клетки эпителия которого выделяют специальную слизь. Также различные железы секреции можно найти в коже.
Нервная
Это ткань, которая состоит из нервных клеток и образовывает нервную систему живого существа.
Нервные клетки включают в себя два понятия: нейроны и глиальные клетки.
Определение
Нейрон — электрически возбудимая клетка, которая предназначена для приема извне, обработки, хранения, передачи и вывода вовне информации с помощью электрических и химических сигналов.
Отростки у них бывают двух видов:
- Короткие сильно ветвящиеся отростки называются дендриты. Именно по ним импульсы поступают к телу нейрона. Короткий отросток может быть один или сразу несколько.
- Длинные отростки — аксоны, направляют импульс в другую сторону, то есть, от тела клетки. Длина этих отростков может доходить до нескольких десятков сантиметров.
Схематичное изображение нервной клетки можно увидеть на схеме ниже.
Глиальные клетки, или клетки-спутники, выполняют другие функции: опорную, защитную и питательную. Они способствуют росту и развитию нейронов.
Также нервная ткань представлена двумя системами:
- Центральная нервная система — образуется мозгом и спинным мозгом.
- Периферийная нервная система — образуется черепными и спиральными нервами (в том числе моторными нейронами).
Мышечная
Она представлена тремя видами:
- Висцеральная мышечная ткань покрывает внутренние органы и помогает их работе. Гладкие мышцы не поддаются контролю сознания, но при этом работают постоянно.
- Скелетные мышцы (поперечнополосатые мышцы скелета) — это каркас нашего тела, они помогают поддерживать его в определённом положении, а также помогают в выработке тепла и хранении некоторых питательных веществ. Мы можем контролировать их и тренировать.
- Сердечные мышцы, как и висцеральные, не могут сокращаться по воле человека. Однако они обеспечивают постоянную работу сердца и, как следствие, всего организма в целом.
Топ вопросов за вчера в категории Биология
Биология 04.06.2023 19:21 812 Кособуцький Микола
Задание №1 Постройте логическую цепочку из следующих понятий, расположив их в порядке усложнения:
Ответов: 2
Биология 27.07.2023 20:25 1797 Маринина Алёна
Напишите вывод по теме ткани Срочноооо Небольшой вывод напишите пожалуйста
Ответов: 3
Биология 06.07.2023 11:28 132 Еркинбеков Абылай
Напишите основную последовательность посадки саженцев срочно
Ответов: 2
Биология 02.07.2023 20:21 598 Тастан Амина
Используя дополнительные источники информации научно-популярную литературу справочники статьи в том
Ответов: 2
Биология 20.06.2023 09:12 1630 Пыжик Глеб
Вопросы 1. Какое значение имеют измерения в научных исследованиях? 2. Какие единицы измерения вы зна
Ответов: 2
Биология 16.05.2023 16:36 297 Полухина Арина
ДАЮ 20 БАЛЛОВ!!! Рассмотри изображение поперечного сечения стебля растения и дополни текст. На рис
Ответов: 1
Биология 20.06.2023 15:32 1125 Гончар Настя
Лабораторная работа № 2. Обнаружение воды и минеральных веществ в клетках растений. Цель: обнаружи
Ответов: 1
Биология 02.07.2023 06:03 1009 Коряковцев Егор
Лабораторная работа по биологии 5 класс измерение объектов
Ответов: 2
Биология 05.06.2023 04:18 313 Русак Александра
1. В рабочей тетради заполните таблицу «Жизнедеятельность клетки». Название п роцесса Суть явления
Ответов: 1
Биология 02.10.2023 08:37 88 Кузнецов Алексей
СРОЧНО!!! Сколько пептидных связей насчитывается в молекуле белка, если в состав его молекулы вход
Ответов: 2
Строение различных тканей
Различие в функциях типов тканей, а также разнообразие их физических свойств обусловлено наличием индивидуальных особенностей каждого из видов биологических тканей.
Эпителиальная
Отличительной особенностью эпителиальных покровов является плотное прилегание клеток друг к другу и почти полное отсутствие межклеточного вещества в крайне узких межклеточных пространствах. В зависимости от местоположения и функции эпителия его клетки могут образовывать один или несколько рядов. Например, эпителий, покрывающий кожу (эпидермис), состоит из 5 слоев.
Соединительная
Эта разновидность распространена в организме животных и человека повсеместно. Из неё состоят:
- кости;
- хрящи;
- связки;
- сухожилия;
- жировая прослойка.
Из соединительной ткани образованы и фасции, покрывающие мышцы, поддерживающие их базовый тонус — это своеобразная «одежда» мышц.
Кровь также относится к соединительной ткани.
Строение различных типов соединительной ткани определяет их физические свойства:
- Рыхлая соединительная ткань. Отличительной чертой ее строения является небольшое количество клеточных элементов, расположенных на различном расстоянии друг от друга, и большое количество межклеточного вещества, в котором разбросаны клетки.
- Плотная соединительная ткань, напротив, довольно структурирована. Количество межклеточного вещества небольшое. К этой разновидности относятся костное вещество, сухожилия.
Особенностью строения костного вещества является и состав межклеточной субстанции, состоящей на 95% из белка коллагена и на 5% — из минеральных веществ, представленных, главным образом, солями кальция. Волокна коллагена ориентированы параллельно направлению нагрузки на кость, что и обусловливает высокую прочность этого органа. Такой состав и определяет основные свойства костей — сочетание пластичности с прочностью.
Мышечная
Клетки мышечной ткани имеют веретенообразную форму; они несколько утолщенные в середине. Мышечные волокна располагаются группами, внутри которых они ориентированы параллельно друг другу.
Особенностью мышечных клеток (волокон) является их способность сокращаться в ответ на сигналы из центральной нервной системы.
Нервная
Нервная ткань состоит из нервных клеток — нейронов, имеющих звёздчатую форму и множество отростков. Отростки нервной клетки, имеющие большую протяжённость и практически без ответвлений, называемые аксонами, отвечают за проведение нервного импульса с периферии к нейрону. Тогда как дендриты — короткие и разветвлённые отростки — несут сигнал от клетки к периферическим тканевым образованиям.
Нервные клетки (нейроны) расположены локально, образуя слой серого вещества в головном и спинном мозге. Кроме того, имеются они и в нервных узлах, а также составляют подкорковые ядра. Совокупность их отростков образует так называемое белое вещество. Такая сосредоточенность нервных клеток в структурах центральной нервной системы является особенностью анатомии нервной системы.