§3 Рівні організації організму людини. Різноманітність клітин

• Назад до змісту

🔍🧪 БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Твоє тіло складається з величезної кількості різних клітин. А початок усім їм дала одна єдина клітина, утворена злиттям двох гамет. Запропонуй пояснення, як з однієї клітини зміг утворитися цілісний організм.

З однієї клітини — зиготи, яка утворюється після злиття двох гамет, шляхом багаторазових поділів виникають нові клітини. Далі ці клітини поступово спеціалізуються, тобто набувають певних «професій» і утворюють різні типи клітин (наприклад, нервові, м’язові, епітеліальні тощо). Згодом клітини об’єднуються в тканини, тканини формують органи, а органи — системи органів, що разом складають цілісний організм. Основну роль у цьому процесі відіграють стовбурові клітини, які здатні ділитися і перетворюватися на різні типи клітин, забезпечуючи ріст і розвиток організму.

🧠 ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Науковці здавна докладали зусиль, щоб дослідити кількість клітин у тілі людини. Отримували різні результати різними спробами. Одним із запропонованих методів було оцінювання кількості клітин в одиниці маси (наприклад, в 1 грамі), що далі множили на загальну масу тіла. Чому застосування цього методу не дало достовірних результатів?

У тілі людини є понад 200 типів клітин, які дуже різняться за розміром і масою. Наприклад, еритроцити набагато менші за нейрони головного мозку чи остеоцити. Тому кількість клітин у різних тканинах в 1 грамі може сильно відрізнятися. Множення середньої кількості клітин на масу тіла не враховує цю різноманітність, через що результати будуть неточними.

2. У 1999 році журнал «Science» визнав відкриття стовбурових клітин третьою за значущістю подією в історії біології після розшифрування подвійної спіралі ДНКі проєкту «Геном людини». Чому стовбурові клітини, на думку експертів журналу, мають таку високу значущість?

Стовбурові клітини можуть самовідновлюватися і перетворюватися на різні типи клітин. Вони забезпечують ріст організму, відновлення пошкоджених або втрачених клітин і тканин. Це відкриває великі можливості для медицини: лікування хвороб, регенерація органів, розуміння розвитку організму.

Іл. 1 Стовбурова клітина

❓ ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Назви рівні організації тіла людини від найнижчого до найвищого.

Клітини → тканини → органи → системи органів → організм.

2. Мітохондрії вважають «енергетичними станціями» клітин. Поміркуй, у яких клітинах їх більше — у м’язових чи кісткових. Чому?

Більше мітохондрій у м’язових клітинах, бо їм потрібно багато енергії для скорочення і руху.

3. У процесі розвитку людини деякі структури втрачають своє значення і зазнають природної руйнації (наприклад, корені молочних зубів). Які органели виконують провідну роль у такому руйнуванні?

Лізосоми, бо вони містять травні ферменти і здійснюють внутрішньоклітинне травлення та руйнування непотрібних структур.

4. Наведи приклади клітин, яким властиві такі ознаки: 1) гаплоїдний набір хромосом; 2) відсутність ядра; 3) здатність до поділу і утворення різних типів клітин; 4) наявність численних відростків.

1. Гаплоїдний набір хромосом — сперматозоїди, яйцеклітини
2. Відсутність ядра — еритроцити
3. Здатність до поділу і утворення різних типів клітин — стовбурові клітини
4. Наявність численних відростків — нейрони.

5. Порівняй нейрони й лейкоцити, відшукай подібні та відмінні ознаки, укажи функції цих клітин.

І нейрони, і лейкоцити є еукаріотичними клітинами, що містять ядро та мембранні органели. Обидва типи клітин є високоспеціалізованими, виконуючи унікальні функції в організмі.

Функції: нейрони передають інформацію, лейкоцити захищають організм від інфекцій.

6. Які дослідження в галузі стовбурових клітин нині тривають? Які перспективи і ризики їх використання в медицині?

Зараз тривають дослідження, де стовбурові клітини використовують для вирощування кровоносних судин, відновлення кісткової тканини, лікування серцево-судинних захворювань, розсіяного склерозу, відновлення після травм, лікування діабетичної стопи, а також для вирощування органів. Досліджують навіть можливість лікування ВІЛ-інфекції та облисіння за допомогою стовбурових клітин.

Перспективи:

• Відновлення пошкоджених органів і тканин (наприклад, судин, серця, кісток)
• Лікування невиліковних хвороб (розсіяний склероз, анемія, діабетична стопа)
• Створення штучних органів для трансплантації.
• Терапія проти раку та інших важких захворювань.

Ризики:

• Можливість відторгнення пересаджених клітин.
• Ризик неконтрольованого росту клітин і утворення пухлин.
• Не до кінця вивчена безпечність і ефективність для людини.
• Етичні питання щодо використання ембріональних стовбурових клітин.

Загалом, стовбурові клітини відкривають великі можливості для регенеративної медицини, але потребують подальших досліджень для безпечного застосування.

🧩 СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

1. Назви три факти, які ти дізнався/дізналася після опанування параграфа.

• Тіло людини складається з понад 30 трильйонів клітин і понад 200 їх типів.
• Організм розвивається з однієї клітини — зиготи, а нові клітини утворюються завдяки стовбуровим клітинам.
• Основні рівні організації тіла людини: клітини → тканини → органи → системи органів → організм.

2. Закінчи одне з речень:

Я став більш обізнаним щодо ролі стовбурових клітин у розвитку та відновленні організму.

3. З якими перешкодами ти зіткнувся/зіткнулася під час опанування параграфа? Як ти подолав/подолала труднощі?

Мені було складно запам’ятати функції всіх органел, але я подолав ці труднощі, роблячи короткі нотатки.

4. Де і як ти зможеш використати знання і набутий досвід?

Ці знання стануть у пригоді для розуміння будови та функціонування організму.