Биология. Человек. 8 класс - Дмитрий Колесов

Ферменты. Синтез и распад веществ происходят благодаря действию ферментов. Это биологические катализаторы белковой природы, ускоряющие во много раз течение химических процессов. Каждый фермент действует только на определенные соединения. Они называются субстратом данного фермента.

Ферменты вырабатываются и в растительных и в животных клетках. Иногда их действия сходны. Так, фермент каталаза, находящийся в клетках стенки ротовой полости, мышцах, печени, способен расщеплять пероксид водорода – вредное соединение, образующееся в организме.

Проделаем опыт. Нальем в химический стакан пероксид водорода и опустим в него кусочки мелко нарезанного клубня картофеля. Жидкость вспенивается за счет образования пузырьков кислорода: ; ядовитый пероксид водорода разлагается на безвредные кислород и воду.

Ферменты действуют как в клетках, так и вне клеток. При кипячении белки разрушаются, поэтому ферменты теряют активность. Выводят их из строя и некоторые химические вещества, например соли тяжелых металлов. (Если сварить картофель, реакции разложения пероксида водорода не будет.)

Рост и развитие клетки. В процессе жизнедеятельности происходят рост и развитие клеток. Ростом называют увеличение размеров и массы клетки, а развитием клетки – ее возрастные изменения, в том числе и достижение ею способности полностью выполнять свои функции. Например, для того чтобы костная клетка могла создавать твердое и прочное костное вещество, она должна созреть.

Покой и возбуждение клеток. Клетки могут находиться в состоянии покоя или в состоянии возбуждения.

При возбуждении клетка включается в работу и выполняет свои функции. Обычно переход к возбуждению связан с раздражением. Так, в ответ на раздражение нервная клетка посылает нервные импульсы; мышечная клетка сокращается, а железистая – выделяет секрет.

Следовательно, раздражение – это процесс воздействия на клетку. Оно может быть механическим, электрическим, тепловым, химическим и т. д. В ответ на раздражение клетка из состояния покоя переходит в состояние возбуждения, то есть активной работы.

Способность клетки отвечать на раздражение специфической реакцией называется возбудимостью. Наибольшей возбудимостью обладают мышечные и нервные клетки.

Клеточная мембрана, ядро, цитоплазма, хромосомы, гены, ДНК, РНК, ядрышко, органоиды, эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, центриоли, обмен веществ, рост, развитие, ферменты.

1. В какой среде находятся клетки организма человека?

2. Какое значение имеет клеточная мембрана?

3. Каковы функции ядра и ядрышка?

4. Сколько хромосом имеют половые клетки – сперматозоид и яйцеклетка?

5. Назовите органоиды клетки.

1. В стиральные порошки иногда добавляют ферменты. Будут ли они действовать при кипячении белья и после него? Ответ поясните.

2. Ознакомьтесь с таблицей. Перечертите ее в тетрадь. В пустые графы впишите названия органоидов клетки в соответствии с их функциями.

Функции различных органоидов и частей клетки

§ 8. Ткани

1. Из какой ткани состоит кожа, стенки полости рта, ушные и носовые хрящи?

2. Можно ли ушную раковину считать тканью?

Образование тканей. В начале деления все клетки развивающегося зародыша одинаковы, но затем происходит их специализация. Некоторые из них выделяют межклеточное вещество. Группы клеток и межклеточное вещество, имеющие сходное строение и происхождение, выполняющие общие функции, называются тканями. Каждый орган состоит из нескольких тканей, но одна из них, как правило, преобладает.

В организме животных и человека четыре группы основных тканей: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная. В мышцах, например, преобладает мышечная ткань, но наряду с ней встречаются и соединительная, и нервная. Ткань может состоять как из одинаковых, так и из различных клеток.

Рис. 13. Эпителиальные ткани: А – плоский эпителий; Б – кубический эпителий; В – мерцательный эпителий; Г – цилиндрический эпителий, выстилающий канальца почки, в которых образуется моча

Межклеточное вещество тоже может быть однородным, как у хряща, но может включать различные структурные образования в виде эластичных лент, нитей, придающих тканям эластичность и упругость.

Эпителиальные (покровные) ткани (рис. 13) образуют наружные слои кожи (эпидермис), выстилают внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, дыхательных путей, мочеточников. К эпителиальным тканям относится и железистая ткань, вырабатывающая различные секреты (пот, слюну, желудочный сок, сок поджелудочной железы).

Многообразие функций привело к значительному разнообразию эпителиальных тканей. Однако все они имеют ряд общих свойств. Их клетки располагаются тесными рядами в один или несколько слоев, имеют незначительное количество межклеточного вещества, могут слущиваться и заменяться новыми. В связи с разнообразием функций строение клеток эпителиальных тканей различается. Так, мерцательный эпителий дыхательных путей имеет реснички, с помощью которых удаляется пыль, осевшая на влажную поверхность трахеи и бронхов. Эпителиальные клетки желудка способны накапливать секрет в цитоплазме. Затем они отторгаются, попадают в полость желудка и там разрушаются, высвобождая желудочный сок.

Рис. 14. Соединительные ткани: А – хрящ: 1 – неклеточное вещество; 2 – клетки; Б – кость: 1 – костные клетки; 2 – неклеточное вещество в форме пластинок. Их ряды выстилают полости, в которых проходят сосуды и нервы. Костные пластинки расположены в несколько рядов, радиально, по их периметру находятся клетки; В – жировая ткань: 1 – клетки; 2 – эластические волокна; Г – рыхлая соединительная ткань: 1 – клетки; 2 – коллагеновые волокна; 3 – эластические волокна

Соединительные ткани (рис. 14) обладают еще большим разнообразием. К ним относятся опорные ткани – хрящевая и костная, жидкая ткань – кровь, эластичная рыхлая соединительная ткань, разделяющая мышечные волокна, жировая ткань, плотная соединительная ткань, входящая в состав сухожилий.

Все эти разнообразные ткани имеют общую особенность – наличие хорошо развитого межклеточного вещества, определяющего механические свойства ткани. В костной ткани оно твердое и прочное, в хрящевой – прочное и эластичное. В крови оно жидкое, так как выполняет транспортную функцию.

Рис. 15. Мышечные ткани: А – гладкая; Б – поперечнополосатая

Соединительная ткань встречается в оболочках органов, которым приходится сильно растягиваться: в матке, желудке, кровеносных сосудах и пр. Благодаря соединительной ткани кожа может смещаться относительно мышц и костей, к которым прикреплена.

В соединительной ткани есть клетки, способные бороться с микроорганизмами, а в случае поражения основной ткани какого-либо органа она способна заменить утраченные элементы. Так, образующиеся после ранений шрамы состоят из соединительной ткани. Правда, выполнять функции той ткани, которую соединительная ткань заменила, она не может.

Свойства мышечной и нервной тканей. Мышечная и нервная ткани реагируют на раздражение по-разному: нервная ткань вырабатывает нервные импульсы – электрохимические сигналы. С их помощью она регулирует работу клеток, связанных с нею. Мышечная ткань сокращается. Таким образом, нервная ткань обладает возбудимостью и проводимостью: при возбуждении проводит нервные импульсы. А мышечная ткань обладает возбудимостью и сократимостью.

Разновидности мышечной ткани. Существуют три разновидности мышечной ткани: гладкая, поперечнополосатая (рис. 15) и сердечная.

Гладкая мышечная ткань состоит из веретеновидных клеток с одним палочковидным ядром. Эта ткань обеспечивает работу кровеносных сосудов и внутренних органов, например желудка, кишечника, бронхов, то есть органов, работающих помимо нашей воли, автоматически. С помощью гладких мышц изменяются размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза и т. д.

Поперечнополосатая мышечная ткань образует скелетные мышцы, которые работают как рефлекторно, так и по нашей воле (произвольно), например перемещают тело в пространстве. Они способны как к быстрому сокращению, так и к длительному пребыванию в сокращенном или расслабленном состоянии. Поперечнополосатая мышечная ткань состоит из длинных многоядерных волокон. Ядра мышечного волокна обычно располагаются под наружной мембраной. Среднюю часть мышечного волокна занимают сократительные нити. Они состоят из чередующихся пластинок белков разной плотности (актина и миозина), поэтому в оптическом микроскопе кажутся исчерченными поперек (поперечнополосатыми).