Как устроен организм человека?
Внутреннее устройство человеческого организма превосходит по сложности самый мощный компьютер. Мы видим, слышим, говорим и двигаемся, спим и принимаем пищу, мерзнем и чувствуем боль, смеемся и плачем, а в это время внутри нас сообща трудятся десятки органов, рождаются и умирают клетки, поступают, видоизменяются и покидают организм различные вещества. Жизнь и здоровье каждого человека зависит от того, насколько четко и слаженно работают все детали оркестра, который представляет собой человеческое тело.
Человеческий организм представляет собой очень сложную структуру, состоящую из клеток, объединенных в ткани. Эти ткани соединяются между собой, образуя органы. Каждый орган отвечает за определенные функции организма. Например, сердце отвечает за перегонку крови, а глаза за зрение. Органы, совместно выполняющие общие функции, составляют системы органов.
Системы органов
Органом называют часть тела, имеющую определенную форму и конструкцию и выполняющую необходимые для нормальной деятельности организма функции. Органы со сходными функциями образуют системы органов.
Сердечно-сосудистая система — сердце, вены, артерии, капилляры, кровь. Обеспечивает постоянную циркуляцию крови по сосудам.
Дыхательная система — нос, рот, гортань, трахея, легкие, бронхи, диафрагма. Обеспечивает доставку в организм кислорода и удаление углекислого газа.
Пищеварительная система — рот, зубы, язык, слюнные железы, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка, печень, желчный пузырь, поджелудочная железа. Обеспечивает прием и переваривание пищи.
Опорно-двигательная система — кости, хрящи, суставы, связки. Образует каркас организма, защищает внутренние органы, обеспечивает простые двигательные действия.
Нервная система — головной и спинной мозг, нервы, органы чувств (глаза, уши, обонятельные, тепловые и осязательные рецепторы, вкусовые сосочки). Регулирует взаимосвязанную деятельность всех систем организма. Обеспечивает реакцию на изменение условий внутренней и внешней среды.
Эндокринная система — щитовидная и поджелудочная железы, надпочечники и др. Регулирует деятельность внутренних органов.
Лимфатическая система — лимфатические узлы и сосуды, селезенка, миндалины, аденоиды. Обеспечивает циркуляцию лимфы (бесцветной жидкости) по сосудам.
Мочевыделительная система — почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Выводит из организма лишние вещества.
Половая система подразделяется на женскую (яичники, матка, влагалище, наружные половые органы, молочные железы) и мужскую (яички, половой член, мочеиспускательный канал, предстательная железа). Обеспечивает размножение.
Мышечная система — скелетные мышцы. Обеспечивает движение организма.
Внутренняя среда
Все биологические жидкости – тканевая жидкость, кровь и лимфа – составляют внутреннюю среду организма. Французский физиолог Клод Бренар первым высказал мысль, что непременным условием нормального существования тканей и клеток является сохранение постоянного состава внутренней среды организма.
Способность внутренних систем организма поддерживать постоянство своего состояния за счет скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия, называют гомеостазом. Невзирая на порой чересчур интенсивное воздействие на организм внешней среды, свойства внутренней среды меняются лишь незначительно и только чтобы восстановить нарушенное равновесие.
Поддержание постоянной температуры – необходимое условие работы нашего организма. Сохранение организмом постоянной внутренней температуры называют терморегуляцией, а процесс, который ею руководит, – теплообменом. Принцип терморегуляции достаточно прост: если снаружи холодает, то тело вырабатывает больше тепла и меньше отдает его во внешнюю среду, если внешняя температура повышается – все происходит наоборот.
«Высокое напряжение»
Удивительно, но внутри нашего тела есть настоящее электричество. Электроэнергия просто необходима организму. В ответ на раздражение в нейронах возникает электрический импульс. Двигаясь по нервным волокнам, он достигает мышечных клеток, в клетках возникает новый импульс, распространяющийся по всей мышце и вызывающий ее сокращение.
Нервная система координирует важнейшие жизненные процессы в организме благодаря механизму нервной регуляции. Основным принципом механизма этого процесса является рефлекс, реакция организма на воздействие внутренних или внешних раздражителей. Яркий свет, например, вызывает рефлекторное сужение зрачка.
«Лишние» органы?
Долгое время казалось, что человеческий организм устроен идеально и в нем нет ничего лишнего. Но со временем было открыто множество недоразвитых органов, чья первоначальная функция была сильно ослаблена или утрачена. Эти органы были названы рудиментарными. Кости копчика, полулунная складка глаза, ушные мышцы – все это рудименты, хорошо развитые у животных, но бесполезные для человека.
Некоторые рудиментарные органы в ходе эволюции сумели «сменить профессию» и научиться выполнять функции, для которых они изначально не были предназначены. Самый известный рудиментарный орган, аппендикс, представляющий собой отросток слепой кишки, по всей видимости, является частью иммунной системы.
Организм человека. Системы органов. Ткани.
теория по биологии 🌿 анатомия и физиология
Отличия человека от животных
Человек разумный (лат. Homo sapiens) относится к классу Млекопитающих. Строение тела человека в целом схоже со строением других представителей класса, однако несколько существенный отличий позволили людям перейти на качественно новый по сравнению с животными этап развития: изменения в развитии структур мозга, увеличение мозговой полости и большая площадь коры больших полушарий привели к возникновению сознания и самосознания, абстрактного мышления.
Изменения в голосовом аппарате (опущение гортани и подъязычной кости, развитие связок) предопределили появление речи, с помощью которой люди могут эффективно общаться друг с другом.
Человека также отличают:
Развитие анатомии и физиологии
Изучать строение тела животных люди начали с древнейших времен. Уже среди наскальных рисунков можно найти изображения бизонов и мамонтов с обозначением их внутренних органов: сердца, лёгких и т.д. Первые письменные источники по анатомии человека были созданы на Древнем Востоке. Это «Канон медицины» (Древний Китай, 3 тыс. до н.э.), «Нэй цзин» (XI-VIII вв. до н.э.), индийская «Аюрведа» («Знание жизни», VI в до н.э.). В них описываются кровеносные сосуды, расположение внутренних органов, кости, мышцы и нервы. Изучение анатомии в то время основывалось на случайных открытиях, полученных при хирургических вмешательствах или вскрытии трупов. Знания о медицине древних египтян изложено в «папирусе Эберса». Вероятно, в Египте изучение анатомии было связано с обработкой и бальзамированием трупов.
Основоположниками классической анатомии в Европе стали древнегреческие ученые. Алкмеон Кротонский первым начал изучать анатомию человека, основываясь на знаниях о строении животных. Он же выявил связь органов чувств с головным мозгом и его роль в обработке информации.
Известнейшим врачом и анатомом древнего мира был Гиппократ (ок. 460 – 370 гг н.э.), живший на острове Кос. Он основал Косскую медицинскую школу, до сих пор его называют отцом медицины. Гиппократ подробно описал строение костей черепа, мышц головы и шеи, положил начало современной эмбриологии.
Аристотель (384 – 322 гг. до н.э.) выявил закономерность в ходе артерий и вен: он утверждал, что артерии идут от сердца, а вены – к сердцу.
Герофил (род. в 304 г.до н.э.) и Эразистрат (ок. 300 – 240 гг. до н.э.) стали основателями Александрийской медицинской школы. Они производили многочисленные вскрытия трупов людей и животных. Герофилу принадлежат описания хода нервов, строения головного мозга и его отделов. Эразистрат также описал строение коры головного мозга, принципы движения мышц. Он первым заметил существование коллатеральных сосудов между артериями и венами.
Несмотря на значительный прогресс в изучении анатомии, древнегреческие врачи были подвержены многочисленным заблуждениям. Например, центром умственной деятельности они считали сердце или печень. Из-за того, что при вскрытии полые вены казались пустыми, врачи полагали, что по венам в организме течет воздух. Мало кто решался спорить с авторитетом известных ученых, поэтому подобные ошибки не исправлялись веками.
После Древней Греции центром развития медицины стал Древний Рим. Ещё одним отцом медицины можно назвать Клавдия Галена (ок. 130 – 201 гг.). Почти на полторы тысячи лет труды Галена стали эталоном медицинского образования, его суждения не подвергались сомнению. Он описал строение костей и мышц, доказал необходимость нервных волокон при движении и мышлении людей.
Труди римских и греческих врачей переводились на разные языки, в том числе и на арабский. С развитием христианства в Европе вскрытие трупов, а после и полостные операции были запрещены, изучение анатомии приостановилось. Новым центром развития науки стали арабские страны. Абу-Али Ибн Сина (он же Авиценна, 980 – 1037 гг.) создал «Канон врачебной науки». Он вобрал опыт европейских и восточных медицинских школ. До начала Эпохи Возрождения все врачи должны были заучивать «Канон» наизусть.
Эпоха Возрождения ознаменовалась рядом научных прорывов, в том числе в анатомии и физиологии. Были пересмотрены старые суждения, исправлены многие заблуждения. Профессор Падуанского университета Андреас Везалий (1514 – 1564 гг.) стал основоположником описательной анатомии. Под его руководством составили труд «О строении человеческого тела», где были собраны подробные анатомические рисунки.
Начало физиологии как самостоятельной науки, положил Вильям Гарвей, в 1628 г. доказавший существование малого круга кровообращения и описавший принципы движения крови в организме.
Русские лекари изучали строение тела человека по сочинениям Галена и Везалия, переведенным с латинского языка. Отечественные ученые внесли существенный вклад в развитие анатомии в XIX-XX вв. П. А. Загорский (1764 – 1846 гг.) основал крупную анатомическую школу. Его последователями и учениками были И. В. Буяльский, Е. О. Мухин. Самым известным учеником Мухина был И. М. Сеченов (1816 – 1872 гг.). Основателем топографической анатомии стал профессор медицины и успешный полевой хирург Н. И. Пирогов (1810 – 1881 гг.), первым применивший гипсовую повязку и эфирный наркоз в полевых условиях.
«Отцом русской физиологии» и одним из создателей теории иммунитета стал И. М. Сеченов (1829 – 1905 гг.). Современное учение о рефлексах, открывшее путь к изучению высшей нервной деятельности, после серии опытов с животными постулировал И. П. Павлов (1849 – 1936 гг.).
С развитием науки и техники появились новые методы изучения строения и функционирования организма человека. Роль вскрытий для развитии анатомии отошла на задний план, вместо них успешно применяют такие методы, как рентгеновское, ультразвуковое исследование, компьютерная, магнитно-резонансная томография и т.д.
Уровни строения организма человека. Системы органов.
Организмом называют сложную относительно стабильную систему, реагирующую на изменения среды, как единое целое. По современным представлениям, строение и работу любого организма можно изучать на нескольких уровнях: молекулярном, субклеточном (уровень клеточных органелл), клеточном, тканевом, уровне органов, систем органов и уровне целого организма.
Изучением молекулярного уровня строения организма занимаются биохимия и молекулярная медицина. Единицей строения всего живого является клетка, ее изучением занимается цитология. Клетки, схожие по происхождению, функциям и объединенные территориально, а также межклеточное вещество между ними, составляют ткани. Ткани, в свою очередь, образуют отдельные органы.
Органы с общим эмбриональным происхождением и схожими функциями, объединяют в систему органов. У человека выделяют следующие системы:
Несмотря на то, что разделение органов на системы имеет анатомические и физиологические обоснования, в реальности многие органы выполняют настолько разнообразные функции, что могут быть отнесены к нескольким системам. Части организма не существуют изолированного друг от друга, они постоянно находятся в тесном взаимодействии, все время оказывают взаимное влияние.
Специализация клеток
Клетки тела организма обладают большим разнообразием, они различаются по форме, принципам организации и функциям. Тем не менее, все эти клетки происходят из единственной зиготы, которая образуется при слиянии сперматозоида с яйцеклеткой.
Клетки, как и все живое, могут умирать. Это регулярно происходит в процессе естественного обновления тканей или может быть следствием повреждения. Ряды клеток постоянно должны пополнятся. Высокоспециализированные клетки тканей чаще всего не дают начало другим клеткам. Так, нервные, мышечные клетки не способны к делению. Для возобновления тканей служат стволовые клетки. Они относительно просто устроены, что позволяет им размножаться митозом и поддерживать свое количество. Основная функция стволовых клеток – их способность дифференцироваться, то есть превращаться в более сложно организованные, специализированные клетки.
Тотипотентная стволовая клетка способна дать начало клетке любой ткани. При делении тотипотентной клетки образуются плюрипотентные стволовые клетки. Каждая из плюрипотентных клеток может дать начало только другой плюрипотентной клетке или же стволовой клетке конкретной линии.
Стволовые клетки расположены в эпифизах и губчатом веществе некоторых костей, они образуют красный костный мозг. Частое заболевание стволовых клеток костного мозга – лейкоз, или лейкемия («рак крови»). При лейкозе клетки начинают неконтролируемо делится, так что единственным способом защитить организм становится уничтожение стволовых клеток с помощью радиации или химиотерапии. Чтобы человек мог жить после этого, ему подсаживают клетки чужого костного мозга. В детском возрасте лейкозы достаточно часто излечиваются, если вовремя начать терапию.
Разные виды стволовых клеток дают начало разным тканям. Ткань – это совокупность схожих клеток, которые служат одной цели. В организме человека различают нервную, мышечную, эпителиальную и соединительную ткани.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань, она же покровная, выполняет барьерные функции, служит для разделения сред. Эпителий выстилает дыхательные пути, стенки желудочно-кишечного тракта, сосудов. Кожа человека тоже образована эпителиальной тканью с мертвым наружным слоем. Также эпителиальная ткань образует железы.
Эпителии образованы пластами плотно прилегающих друг к другу клеток. Между покровными клетками нет зазоров, они соединены очень прочными контактами. Внутри эпителия нет кровеносных сосудов, поэтому эпителиальные ткани не могут достигать большой толщины. Клетки покровной ткани обладают высокой способностью к регенерации, так как покровы тела все время подвергаются повреждениям.
Соединительная ткань
Соединительная ткань широко представлена в организме, она есть во всех органах. По некоторым данным, соединительная ткань составляет 60-90% от массы органов. Соединительная ткань в основном служит для опоры, защиты и запаса питательных веществ. Её отличительная особенность в том, что большую долю в ткани составляют не клетки, а межклеточное вещество, которое они вырабатывают.
Твердая соединительная ткань образует кости, межклеточное вещество в ней – минеральные и органические соли. Большую часть хрящевой соединительной ткани составляют белки коллагена и эластина. Те же белки находятся под кожей, благодаря чему она может тянуться и возвращаться к начальной форме. Плотная соединительная ткань может быть оформленной (образует связки и сухожилия) и неоформленной. Также выделяют соединительные ткани со специальными свойствами (ретикулярную, жировую, пигментную и слизистую).
Мышечная ткань
Мышечная ткань образована многоклеточными мышечными клетками, миоцитами. Миоциты обладают:
В организме различают три вида мышечной ткани: поперечно-полосатую (скелетную), сердечную и гладкую. Скелетная мускулатура отличается тем, что ее сокращения произвольны, то есть человек способен осознанно управлять ей. Волокна сердечной мышцы схожи по строению со скелетными, но осознанно управлять ими человек не может. Гладкие мышцы находятся в стенках сосудов и внутренних органов, их отличает большая выносливость и медленная скорость сокращения. Сердечная и скелетная мускулатура, в отличии от гладкой, могут создавать значительное усилие при сокращении, преодолевать большое сопротивление.
Нервная ткань
Нервная ткань состоит из клеток, способных генерировать электричество. У них небольшое тело и многочисленные отростки (длинные – аксоны, короткие – дендриты). Нервная ткань обеспечивает взаимодействие остальных тканей и органов, регулирует их работу.
Нервные клетки одни из самых высокоспециализированных в организме, поэтому для существования им необходима помощь вспомогательных клеток, нейроглии.
Задание EB1321 Установите соответствие между характеристиками и слоями кожи человека, обозначенными на рисунке цифрами 1 и 2: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | СЛОИ КОЖИ |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1) содержит кровеносные сосуды 2) имеет ороговевшие клетки 3) придаёт коже эластичность 4) содержит большинство нервных окончаний 5) содержит волосяную луковицу 6) участвует в образовании ногтей Всего можно выделить 3 слоя кожи: эпидермис, дерма и гиподерма. На рисунке цифрой 1 обозначен эпидермис, а цифрой 2 – дерма. Эпидермис – наружный слой кожи, который выполняет защитную функцию, кроме того участвует в образовании ногтевых пластин. Клетки эпидермы регулярно и незаметно для нас слущиваются, таким образом происходит их обновление. В дерме располагаются волосяные фолликулы, сальные и потовые железы, большинство нервных окончаний и кровеносные сосуды. Здесь же располагается pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить ОрганизмОрганизм (позднелат. organismus от позднелат. organizo — устраиваю, сообщаю стройный вид, от др.-греч. ὄργανον — орудие) — живое тело, обладающее совокупностью свойств, отличающих его от неживой материи. Как отдельная особь организм входит в состав вида и популяции, являясь структурной единицей популяционно-видового уровня жизни. Организмы — один из главных предметов изучения в биологии. Для удобства рассмотрения все организмы распределяются по разным группам и категориям, что составляет биологическую систему их классификации. Самое общее их деление — на ядерные и безъядерные. По числу составляющих организм клеток их делят на внесистематические категории одноклеточных и многоклеточных. Особое место между ними занимают колонии одноклеточных. Формирование целостного многоклеточного организма — процесс, состоящий из дифференцировки структур (клеток, тканей, органов) и функций и их интеграции как в онтогенезе, так и в филогенезе. Многие организмы организованы во внутривидовые сообщества (например, семья или рабочий коллектив у людей). СодержаниеОдноклеточные и многоклеточные организмыОднокле́точные органи́змы — внесистематическая категория живых организмов, тело которых состоит из одной (в отличие от многоклеточных) клетки (одноклеточность). К ней могут относиться как прокариоты, так и эукариоты. Считается, что одноклеточными были первые живые организмы Земли. Наиболее древними из них считаются бактерии и археи. Термин «одноклеточные» также иногда используется как синоним протист (лат. Protozoa,Protista ). Прокарио́ты, или до я́дерные преимущественно одноклеточны, за исключением некоторых цианобактерий и актиномицетов. Среди эукариот одноклеточное строение имеют простейшие, ряд грибов, некоторые водоросли. Одноклеточные могут формировать колонии. Эукарио́ты, или я́дерные (лат. Eucaryota от греч. εύ- — хорошо и κάρυον — ядро) — домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра. Все организмы, кроме бактерий и архей, являются ядерными (вирусы и вироиды также не являются эукариотами, но не все биологи считают их живыми организмами). Унитарные и модулярные организмыОтличия от неживой природыЖивые организмы отличаются от тел неживой природы более сложным химическим составом (в частности, обязательным наличием белков и нуклеиновых кислот) и совокупностью свойств живого (по отдельности большинство из этих свойств имеются и у некоторых объектов неживой природы). Строение органов человекаОбщий обзор организма. РудиментыУровни организацииНа схеме показана взаимосвязь всех систем органов тела. Определяющим (детерминирующим) началом является генотип, а общими регулирующими системами — нервная и эндокринная. Уровни организации от молекулярного до системного характерны для всех органов. Организм в целом представляет собой единую взаимосвязанную систему.
Жизнь на Земле представлена индивидуумами определённого строения, принадлежащими к определённым систематическим группам, а также к сообществам разной сложности. Индивидуумы и сообщества организованы в пространстве и во времени. По подходу к их изучению можно выделить несколько основных уровней организации живой материи: Молекулярный — любая живая система, как бы сложно была не организована, проявляется на уровне функционирования биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов и других органических. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др. Этот уровень изучает молекулярная биология. Клеточный — клетка является структурно-функциональной и универсальной единицей живого организма. Биология клетки (наука цитология) изучает морфологическую организацию клетки, специализации клеток в ходе развития, функции клеточной мембраны, механизм и регуляции деления клетки; Тканевый — совокупность клеток, объединённых общностью происхождения, сходством строения и выполнением общей функции. Органный — структурно-функциональное объединение и взаимодействие нескольких типов тканей, образующих органы. Организменный — целостная дифференцированная система органов, выполняющих различные функции и представляющих многоклеточный организм. Популяционно-видовой — совокупность особей одного вида, объединённых общим местом обитания, создающим популяцию как систему надорганизменного порядка. В этой системе осуществляется простейшие элементарные эволюционные преобразования. Биогеоценотический — совокупность организмов разных видов и различной сложности организации со всеми факторами среды обитания. Биосферный — система высшего ранга, охватывающая все явления жизни на Земле. На этом уровне осуществляется круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью живых организмов.
Структура телаНа голове располагаются органы чувств: непарные — нос, язык; парные — глаза, уши, орган равновесия. Внутри черепной коробки находится головной мозг. Тело человека покрыто кожей. Кости и мышцы образуют опорно-мышечный аппарат. Внутри тела располагаются две полости тела — брюшная и грудная, которые разделены перегородкой — мышечной диафрагмой. В этих полостях располагаются внутренние органы. В грудной — лёгкие, сердце, сосуды, дыхательные пути и пищевод. В брюшной полости слева (под диафрагмой) — желудок, справа — печень с желчным пузырём и селезёнка. В канале позвоночника находится спинной мозг. В области поясницы расположены почки, от которых отходят мочеточники, входящие в мочевой пузырь с мочеиспускательным каналом. Половые органы женщины представлены: яичники, маточные трубы, матка. Половые органы мужчины представлены: яички расположенные в мошонке. Органы и системы органовКаждый орган имеет свою форму и определённое место в организме человека. Органы, выполняющие общие физиологические функции, объединяются в систему органов.
Нервная система осуществляет регуляцию с помощью электрохимических сигналов, нервных импульсов. Эндокринная система действует с помощью биологически активных веществ — гормонов, которые поступают в кровь и, дойдя до органов, изменяют их работу. Схема пищеварительного тракта в составе пищеварительной системы:
Клеточное строение организмаВнешняя и внутренняя среда организмаВнешняя среда — это та среда, в которой находится организм человека. Это совокупность конкретных абиотических и биотических условий, в которых обитает данная особь, популяция или вид. Человек живёт в газообразной среде. Внутренней средой организма называют ту среду, которая находится внутри организма: она отделяется от внешней среды оболочками тела (кожа, слизистые). В ней находятся все клетки тела. Она жидкая, имеет определённый солевой состав и постоянную температуру. К внутренней среде не относится: содержимое пищеварительного канала, мочевыводящих и дыхательных путей. Граничат с внешней средой: наружный ороговевший слой кожи и некоторые слизистые оболочки. Органы человеческого тела снабжают клетки через внутреннюю среду необходимыми веществами и удаляют ненужные вещества в процессе жизнедеятельности организма. Строение клеткиПо форме, строению и функциям клетки разнообразны, но по структуре сходные. Каждая клетка обособлена от других клеточной мембраной. Большинство клеток имеют цитоплазму и ядро. Цитоплазма — внутренняя среда, живое содержимое клетки, состоящее из волокнистого основного вещества — цитозоля и клеточных органоидов. Цитозоль — растворимая часть цитоплазмы, заполняющая пространство между клеточными органоидами. Цитозоль содержит 90% воды, а также минеральные и органические вещества (газы, ионы, сахара, витамины, аминокислоты, жирные кислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты и другие). Это место протекания метаболических процессов (например, гликолиза, синтеза жирных кислот, нуклеотидов, аминокислот и т.д.). В цитоплазме клетки находится ряд структур-органоидов, каждая из которых обладает определённой функцией и имеет закономерные особенности строения и поведения в различные периоды жизнедеятельности клетки. Органоиды — постоянные, жизненно важные составные части клеток. Строение и функции ядраКлеточное ядро как важнейшая составная часть клетки, содержащая ДНК (гены), выполняет следующие функции: В ядре находятся хромосомы, основа которых — молекулы ДНК, определяющие наследственный аппарат клетки. Участки молекул ДНК, ответственные за синтез определённого белка, называют генами. В каждой хромосоме насчитывают миллиарды генов. Контролируя образование белков, гены управляют всей цепочкой сложных биохимических реакций в организме и тем самым определяют его признаки. В обычных клетках (соматических) человеческого организма содержится по 46 хромосом, в половых клетках (яйцеклетках и сперматозоидах) по 23 хромосомы (половинный набор). Органоиды клеткиПостоянные клеточные структуры, каждая из которых выполняет свои особые функции, называются органоидами. В клетке они играют ту же роль, что и органы в организме.
Функции цитоплазматической мембраны: Эндоплазматическая сеть — мембранная разветвлённая система каналов диаметром 25–75 нм и полостей, пронизывающих цитоплазму. Особенно много каналов в клетках с интенсивным обменом веществ, по которым транспортируются синтезированные на мембранах вещества. Различают два типа мембран эндоплазматической сети: гладкая и шероховатая (или гранулярную, содержащую рибосомы). На гладких мембранах находятся ферментные системы, участвующие в жировом и углеводном обменах, детоксикации веществ. Такие мембраны преобладают в клетках сальных желёз, где осуществляется синтез жиров, печени (синтез гликогена). Основная функция шероховатых мембран — синтез белков, который осуществляется в рибосомах. Особенно много шероховатых мембран в железистых и нервных клетках. Рибосомы — мелкие сферические тельца диаметром 15–35 нм, состоящие из двух субъединиц (большой и малой). Рибосомы содержат белки и р-РНК. Рибосомальная РНК (р-РНК) синтезируется в ядре на молекуле ДНК некоторых хромосом. Там же формируются рибосомы, которые затем покидают ядро. В цитоплазме рибосомы могут располагаться свободно или быть прикреплёнными к наружной поверхности мембран эндоплазматической сети (шероховатые мембраны). В зависимости от типа синтезируемого белка рибосомы могут «работать» поодиночке или объединяться в комплексы — полирибосомы. В таком комплексе рибосомы связаны длинной молекулой м-РНК. Функция рибосом — участие в синтезе белка. Аппарат Гольджи — система мембранных трубочек, образующих стопку уплощенных мешочков (цистерн) и связанных с ними систем пузырьков и полостей. Аппарат Гольджи особенно развит в клетках, вырабатывающих белковый секрет, в нейронах, яйцеклетках. Цистерны соединены каналами ЭПС. Синтезированные на мембранах ЭПС белки, полисахариды, жиры транспортируются к аппарату Гольджи, конденсируются внутри его структур и «упаковываются» в виде секрета, готового либо к выделению, либо к использованию в самой клетке в процессе её жизнедеятельности. Аппарат Гольджи участвует в обновлении биомембран и образовании лизосом. Лизосомы — маленькие округлые тельца, диаметром около 0,2–0,5 мкм, ограниченные мембраной. Внутри рибосом кислая среда (рН 5) и содержится комплекс (более 30 типов) гидролитических ферментов для расщепления белков, липидов, углеводов, нуклеиновых кислот и другого. В клетке несколько десятков лизосом (особенно их много в лейкоцитах). Лизосомы образуются или из структур комплекса Гольджи, или непосредственно из эндоплазматической сети. Они приближаются к пиноцитозным или фагоцитозным вакуолям и изливают в их полость своё содержимое. Основная функция лизосом — участие во внутриклеточном переваривании пищевых веществ путём фагоцитоза и секреции пищеварительных ферментов. Лизосомы могут также расщеплять и удалять отмершие органоиды и отработанные вещества, разрушать структуры самой клетки при её отмирании, в ходе эмбрионального развития и в ряде других случаев. Митохондрии — мелкие тельца, ограниченные двухслойной мембраной. Митохондрии могут иметь различную форму — сферическую, овальную, цилиндрическую, нитевидную, спиральную, вытянутую, чашевидную, разветвлённую. Размеры их составляют 0,25–1 мкм в диаметре и 1,5–10 мкм в длину. Количество митохондрий в клетке — несколько тысяч, в разных тканях неодинаково, что зависит от функциональной активности клетки: их больше там, где интенсивнее синтетические процессы (например, в печени). Стенка митохондрий состоит из двух мембран — наружной гладкой и внутренней складчатой, в которую встроена цепь транспорта электронов, АТФаза, и межмембранного пространства величиной 10–20 нм. От внутренней мембраны вглубь органоида отходят перегородки, или кристы. Складчатость значительно увеличивает внутреннюю поверхность митохондрий. На мембранах крист в митохондриальном матриксе (внутри митохондрий) располагаются многочисленные ферменты, участвующие в энергетическом обмене (ферменты цикла Кребса, окисления жирных кислот и другие). Митохондрии тесно связаны с мембранами ЭПС, каналы которой нередко открываются прямо в митохондрии. Число митохондрий может быстро увеличиваться делением, что обусловлено молекулой ДНК, входящей в их состав. Так, внутри митохондрий содержатся собственные ДНК, РНК, рибосомы, белки. Основная функция митохондрий — синтез АТФ в ходе окислительного фосфорилирования (аэробного дыхания клетки).
Деление клетки
|
