Материал: 5504

9

Глава 1. Форма, величина и строение клеток

Организм животного состоит из большого разнообразия клеток. Клетки - это маленькие тельца, которые можно видеть под

микроскопом. Величина их колеблется в пределах 2 - 200 микрометров (мкм). Клетку считают основной структурной и функциональной единицей организма. Ее строение определяется выполняемой функцией, но в целом все клетки имеют много общего.

Все клетки обладают раздражимостью, т.е. они способны перестраивать обмен веществ и изменяться структурно на месте действия раздражителя. Нервные, мышечные и железистые клетки могут возбуждаться и проводить возбуждение за пределы контакта с раздражителем.

Пространство между клетками заполнено неклеточным живым веществом.

Основная форма клеток - шарообразная. При развитии зародыша в теле матери клетки приспосабливаются к выполнению специальных функций, приобретают форму цилиндра, куба, пирамиды, веретена, звезды и т.д. (рис. 1)

Рис. 1. Различные формы клеток

1, 2 -мужские половые клетки-сперматозоиды, 3 - женская половая клеткаяйцеклетка, 4 - мышечная клетка - волокно поперечнополосатой мышечной ткани, 5 - клетка гладкой мышечной ткани, 6, 7, 8, 9 - клетки крови, 10 - нервная клетка с отростками. 11, 12, 13 - клетки эпителиальной ткани, 14, 15, 16, 17, 18, 19 - клетки соединительной ткани.

Клетка состоит из протоплазмы, органоидов и оболочки. Протоплазма - от греческого прото - первый и плазма - создание. Протоплазма подразделяется на цитоплазму (цито - клетка) и кариоплазму (карио - ядро).

10

Цитоплазма - полужидкая, тягучая масса состоит из белков, жиров, углеводов, минеральных солей, ферментов и других соединений. В состав цитоплазмы входят до 90 % воды. Без воды жизнь клетки невозможна, так как все жизненные реакции необходимые для жизни клетки происходят в воде.

Белковые вещества являются основной и самой важной частью цитоплазмы. В их состав входят углерод, кислород, водород, а также азот, сера, фосфор, железо, кальций, калий, натрий и другие элементы.

Жиры состоят из глицерина и жирных кислот (стеариновой, пальмитиновой, олеиновой и др.), построенных из углерода, кислорода и водорода.

Углеводами называются вещества, состоящие из углерода, водорода и кислорода, к ним относятся различные сахара (виноградный, тростниковый, молочный и др.), растительный и животный крахмал (гликоген). Из минеральных солей в цитоплазме содержатся соли натрия, калия, кальция, магния и др. Минеральные соли в жизни клетки играют большую роль, они способствуют проникновению в клетку и выводу из клетки различных растворов (диффузия и осмос), делают ткань плотной и прочной.

Ферменты - вещества, ускоряющие течение химических реакций. Сами они при этом не изменяются и не расходуются.

Кариоплазму составляет ядро. Ядро - важная часть клетки. В клетке может быть одно ядро или несколько ядер. Ядра бывают круглые, овальные и другой формы. Ядро состоит из хроматина. Хроматин представляет собой белковое вещество (нуклеопротеид), способное окрашиваться (хрома - цвет).

Ядро является частью клетки, где сосредоточена регуляция всеми жизненными процессами. Кроме того, ядро сохраняет все индивидуальные особенности клетки и передает их по наследству в процессе размножения.

Вкаждой клетки, как и во всем организме в целом, непрерывно происходят сложные изменения. В основном они сводятся к двум противоположным процессам. При одном процессе вещества цитоплазмы клеток разрушаются, а при другом - восстанавливаются. Процесс разрушения называется диссимиляцией, а процесс восстановления - ассимиляцией.

Процессы обмена веществ происходят и в неклеточном живом веществе.

Вначале развития зародыша в теле матери клетки почти не растут, а только увеличивается их количество. В дальнейшем одновременно с размножением клеток происходит рост и приспособление клеток к специальной работе.

При этом некоторые части организма растут и увеличиваются в размерах только благодаря размножению клеток, другие же части организма состоят

11

из клеток, которые настолько усложнились в своем развитии, что размножаться уже не способны, и растут за счет увеличения размеров и массы отдельных клеток. Это клетки костной, мышечной и нервной ткани.

Клетки в организме животного двигаются, некоторые из них могут перемещаться с одного места на другое (лейкоциты). У некоторых клеток на поверхности тела имеются тончайшие отростки в виде волосков - ресничек. Реснички способны двигаться (мерцать). Движение таких клеток называется мерцательным (рис. 2).

Клетки размножаются прямым делением (амитотическим) и непрямым (митотическим).

При прямом делении сначала делится пополам ядро клетки, а затем и вся цитоплазма. В ядре и цитоплазме изменений не происходит.

При непрямом делении (рис.2а) происходят изменения и перемещения в центрозомах, ядре и цитоплазме. Это процесс делится на четыре фазы:

I фаза (профаза) - ядро клетки увеличивается, хроматин ядра постепенно превращается в нити. Затем нити распадаются на отдельные отрезки - хромозомы. Оболочка ядра исчезает и хромозомы выпадают прямо в цитоплазму.

II фаза (метофаза). Хромозомы располагаются в центре клетки в одной плоскости наподобие розетки, причем выпуклая их сторона обращена к центру клетки. Каждая хромозома продольно делится (расщепляется) на две одинаковые части.

III фаза (анафаза) - половинки хромозом расходятся в противоположные стороны по направлению к центрозомам.

IV фаза (телофаза) - хромозомы сближаются между собой, концы их соединяются и образуют два новых ядра. После образования ядер цитоплазма делится.

12

Клетка, которая делилась, называется материнской, а получившаяся в результате деления клетки - дочерней.

Через хромозомы передаются по наследству все признаки клетки, а через хромозомы половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток) передаются по наследству признаки и свойства всего организма в целом.

Животная клетка отличается от растительной. Прежде всего тем,

что в клетке нет жесткой прочной стенки из полисахаридов, поэтому их форма изменчива, а также и тем, что роль оболочки у животных клетках выполняет белково-липидная цитоплазматическая мембрана, при этом у них отсутствует пластид, в результате животные клетки не способны к фотосинтезу и у них нет вакуолей с клеточным соком.

Контрольные вопросы

1.Что изучает анатомия, физиология?

2.Каково строение клетки?

3.Что представляет собой цитоплазма по физическому состоянию и химическому составу?

4.Какие части различают в ядре?

5.Как совершается обмен веществ в клетках (дыхание, питание, выделение)?

6.Как совершается движение клеток?

7.Каковы виды деления клеток?

8.Как совершается непрямое деление клеток?

9.Что такое раздражимость клеток и каково ее значение?

Глава 2. Понятие о тканях, органах и системах организма Ткани. Клетки тела функционируют не хаотически. Уже на ранней

стадии эмбриогенеза (роста и развития зародыша) происходит их специализация на выполнение той или иной функции. Дальнейшее развитие зародыша заключается в том, что клетки его постепенно приспосабливаются к специальной работе, которую им придется выполнять, когда зародыш превратится в самостоятельный организм и будет жить отдельно от тела матери. Одни клетки приспосабливаются к пищеварительной деятельности, другие - к двигательной, третьи - к выделительной, защитной и т.д.

Поэтому клетки сильно видоизменяются и приобретают различную форму, величину и строение.

Впоследующие стадии развития зародыша клетки, выполняющие одну

иту же функцию, имеющие одинаковое строение и сходные по типу обмена веществ, объединяются в группы и формируют ткани. Ткань - система клеток и неклеточных структур, характеризующаяся общим строением, функцией и происхождением. Неклеточные структуры в составе тканей могут быть представлены межклеточными производными клеток - волок-

13

нами, мембранами, аморфным веществом. В составе любой ткани клетки - основные структурные элементы, бесклеточных тканей не существует.

Каждая ткань имеет самостоятельное значение и играет определенную роль в организме. Однако она не автономна. Ее питание, а также сбыт продуктов синтеза, в которых нуждаются другие ткани, и удаление отбросов зависит от лимфо - и кровообращения. Обменные процессы и вся жизнедеятельность ткани регулируется нервной и гуморальными факторами.

По выполняемой функции все ткани животных делят на четыре типа:

1)эпителиальная или покровная,

2)опорная или соединительная,

3)мышечная ткань,

4)нервная ткань.

Эпителиальная ткань, или просто эпителий, представляет собой один или несколько слоев, плотно прилегающих друг к другу клеток. Из них формируются наружные покровы, оболочки полостей тела и органов.

Роль эпителия весьма многообразна, что зависит от места его расположения. Эпителий наружных покровов обеспечивает защиту тела от вредных влияний внешней среды (жары, холода, механических и химических воздействий), проникновение болезнетворных микроорганизмов, предохраняет тело от высыхания и воспринимает раздражения, благодаря которым животное ориентируется в обстановке. Отдельные группы клеток эпителия специализируются на выработке того или иного секрета (жидкого выделения), покрывающего кожу и слизистые оболочки или играющие роль в пищеварении и других отправлениях организма. В тех местах, где через эпителий осуществляется переход питательных веществ из внешней среды, его клетки имеют специальные выросты, или микроворсинки, увеличивающие поверхность всасывания. Другие группы клеток эпителия выделяют ненужные организму вещества.

Эпителий способен регенерировать, т.е. восстанавливать утраченные участки и заполнять дефекты после повреждения.

В зависимости от формы клеток и их взаимного расположения различают эпителий: плоский однослойный - он формирует серозную оболочку, покрывающую внутренние органы снаружи (желудок, кишечник и др.) или выстилающую полости тела (например, грудную и брюшную); плоский многослойный - покрывает снаружи кожу, образуя ее эпидермис, выстилает ротовую полость, глотку и пищевод. Часто верхние слои его ороговевают, что создает более надежную защиту подлежащих тканей; кубический однослойный, который покрывает изнутри канальцы почек или выводные протоки желез; цилиндрический, выстилающий полости желудка и кишечника, он имеет множество микроворсинок, которые под микроскопом видны в виде каемки (каемчатый эпителий); на поверхности цилиндрического слоя могут быть более крупные образования - реснички,