1. Організм людини та тварин як багаторівнева біологічна система

До змісту

Чи потрібно вам знати будову власного тіла, особливості його життєдіяльності, правила догляду за тілом, «Правила безпеки тіла»? Якщо так, то в який спосіб про це можна дізнатися і яким чином навчитися?

Так, знати будову власного тіла, особливості його життєдіяльності, правила догляду та «Правила безпеки тіла» потрібно. Це допомагає розуміти, як працює організм, як правильно доглядати за собою, зберігати здоров’я, уникати травм і хвороб. Знання про своє тіло дозволяє вчасно помічати зміни та звертатися до лікаря, а також дотримуватись гігієни й безпечної поведінки.

Дізнатися про це можна:

• На уроках біології, анатомії та основ здоров’я, де вивчають будову клітин, тканин, органів і систем організму.
• З підручників, науково-популярних книг, відео та навчальних програм.
• Під час лабораторних робіт, коли розглядають мікропрепарати тканин, виконують досліди та спостереження.
• Від медичних працівників і під час профілактичних заходів у школі.

Навчитися доглядати за тілом і дотримуватися правил безпеки можна, виконуючи практичні поради вчителів, батьків, лікарів, застосовуючи знання на практиці щодня (наприклад, правильно мити руки, доглядати за шкірою, слідкувати за поставою, виконувати фізичні вправи).

Які особливості відкритих систем порівняно з іншими системами? Доведіть, що клітина є відкритою системою.

Відкрита система - це система, яка постійно обмінюється речовинами та енергією з навколишнім середовищем. На відміну від закритих систем, які не здійснюють такого обміну, відкриті системи підтримують свою життєдіяльність саме завдяки цим процесам.

Клітина є відкритою системою, бо:

• Вона отримує ззовні поживні речовини, кисень, воду.
• Виводить продукти обміну та відходи у навколишнє середовище.
• Здійснює обмін енергією (наприклад, під час дихання утворюється енергія для життєвих процесів).
• Через плазматичну мембрану клітина вибірково пропускає речовини всередину і назовні.

Ці ознаки доводять, що клітина не існує ізольовано, а постійно взаємодіє з навколишнім середовищем, тобто є відкритою системою.

Розгляньте схему про різноманіття одноклітинних організмів, оберіть двох представників і поясніть: у чому особливості цих одноклітинних організмів, що їх об’єднує і чим вони відрізняються. Які органели в них є спільними, а які властиві лише окремим із них? Зробіть висновки.

Оберу амебу та евглену.

Особливості:

• Амеба - це одноклітинний організм, який пересувається за допомогою псевдоподій (несправжніх ніжок) і живиться шляхом фагоцитозу, захоплюючи їжу з навколишнього середовища.
• Евглена - одноклітинний організм, який має джгутик для руху і містить хлоропласти, тому може здійснювати фотосинтез, як рослини.

Що їх об’єднує:

• Обидва є одноклітинними еукаріотами
• Мають ядро, цитоплазму, плазматичну мембрану
• Здатні самостійно виконувати всі життєві функції

Чим відрізняються:

• Амеба не має хлоропластів і не здатна до фотосинтезу, вона гетеротроф - живиться готовими органічними речовинами.
• Евглена має хлоропласти і може створювати органічні речовини з неорганічних під час фотосинтезу (автотроф).
• Евглена пересувається джгутиком, амеба - псевдоподіями.

Спільні органели:

• Ядро
• Цитоплазма
• Плазматична мембрана (клітинна мембрана)
• Скоротлива вакуоля

Органели, властиві лише окремим:

• Хлоропласти - тільки у евглени
• Джгутик - тільки у евглени
• Псевдоподії - тільки у амеби

Висновок:

Амеба і евглена - одноклітинні організми, які мають спільні органели, що забезпечують основні життєві процеси. Водночас вони відрізняються способом живлення, руху та наявністю деяких органел. Це показує різноманіття одноклітинних організмів і пристосованість до різних умов життя.

Відкритий мікрофон. Користуючись малюнком «Будова тваринної клітини» й текстом підручника, розкажіть про функцію тих органел, які ви знаєте. Як, на вашу думку, ці органели можуть взаємодіяти між собою?

• Ядро - зберігає спадкову інформацію, керує всіма процесами в клітині, контролює поділ і синтез білків.
• Ядерце - утворює рибосоми, які потім виходять у цитоплазму.
• Рибосоми - синтезують білки для клітини.
• Ендоплазматична сітка - транспортує речовини, синтезує білки, жири й вуглеводи.
• Апарат Гольджі - сортує, упаковує й транспортує речовини, формує лізосоми.
• Лізосома - містить ферменти для розщеплення непотрібних речовин і внутрішньоклітинного травлення.
• Мітохондрія - виробляє енергію під час клітинного дихання.
• Плазматична мембрана - захищає клітину, забезпечує обмін речовин із зовнішнім середовищем, вибірково пропускає речовини.
• Цитоплазма - середовище, в якому знаходяться всі органели, забезпечує їх взаємодію.

Органели взаємодіють так: у ядрі зберігається інформація для синтезу білків, рибосоми їх синтезують, ендоплазматична сітка транспортує ці білки, апарат Гольджі упаковує й відправляє їх у потрібне місце, мітохондрії забезпечують енергією всі ці процеси, лізосоми розщеплюють непотрібні речовини, а плазматична мембрана контролює обмін речовин між клітиною і середовищем.

Розгляньте малюнки, дізнайтеся, що означають такі слова: еритроцити, остеоцити, ентероцити, гепатоцити, міоцити, епітеліоцити, нейрон. Поясніть, у чому виявляються переваги, пов’язані зі спеціалізацією клітин у тілі людини. Які нові можливості з’являються через виникнення різноманіття клітин і тканин? Зробіть висновки.

• Еритроцити - це червоні кров’яні клітини, які переносять кисень від легень до всіх тканин і органів.
• Остеоцити - клітини кісткової тканини, відповідають за підтримку і оновлення складу кісток.
• Ентероцити - клітини, що вистилають слизову оболонку тонкої кишки і відповідають за всмоктування поживних речовин.
• Гепатоцити - основні клітини печінки, виконують функції очищення крові, синтезу білків, обміну речовин.
• Міоцити - м’язові клітини, які забезпечують скорочення м’язів і рух.
• Епітеліоцити - клітини епітеліальної тканини, покривають поверхню тіла і внутрішні органи, захищають організм від ушкоджень та інфекцій.
• Нейрон - нервова клітина, проводить і передає електричні імпульси, забезпечує зв’язок між різними частинами організму.

Переваги спеціалізації клітин:

• Кожна клітина виконує лише одну або кілька функцій, тому працює ефективніше.
• Організм може виконувати складніші завдання, ніж одноклітинний організм.
• Завдяки поділу праці клітини менше навантажені та швидше відновлюються.

Нові можливості через різноманіття клітин і тканин:

• З’являються різні типи тканин (епітеліальна, м’язова, нервова, сполучна), що дозволяє організму мати складну будову й виконувати різні функції.
• Органи можуть виконувати спеціалізовані завдання (наприклад, печінка очищає кров, м’язи забезпечують рух, нервова система керує всіма процесами).
• Організм стає стійкішим до змін навколишнього середовища, краще пристосовується і виживає.

Висновок:

Спеціалізація клітин і виникнення різних тканин забезпечили багатоклітинним організмам складну будову, високу ефективність і можливість виконувати різноманітні життєві функції, що недоступно для одноклітинних організмів.

Запитання і завдання

1. Чим відрізняється клітина одноклітинного організму від клітини, яка входить до складу багатоклітинної істоти?

Клітина одноклітинного організму виконує всі життєві функції самостійно: живлення, дихання, розмноження, рух тощо. Вона є самостійною одиницею. Клітина багатоклітинної істоти спеціалізується на виконанні певної функції (наприклад, м’язова, нервова, епітеліальна) і працює разом з іншими клітинами, утворюючи тканини та органи.

2. Які функції виконують органели тваринної клітини?

• Ядро - зберігає спадкову інформацію, керує процесами в клітині.
• Мітохондрії - виробляють енергію.
• Ендоплазматична сітка - синтезує та транспортує білки й жири.
• Рибосоми - синтезують білки.
• Апарат Гольджі - упаковує та транспортує речовини.
• Лізосоми - розщеплюють непотрібні речовини.
• Плазматична мембрана - захищає клітину, забезпечує обмін речовин.

3. Чому клітини епітеліальних тканин щільно прилягають одна до одної? З якими функціями це пов’язано?

Клітини епітеліальних тканин щільно прилягають одна до одної, щоб утворювати суцільний шар, який захищає організм від ушкоджень, проникнення мікроорганізмів і втрати води. Це забезпечує бар’єрну, захисну та покривну функції епітелію.