Функции клеток

Функции клеток

 

Тело человека имеет клеточное  строение. Клетки находятся в межклеточном веществе, которое обеспечивает им механическую прочность, питание и  дыхание. Клетки разнообразны по размерам, форме, функциям. Изучением строения и функций клеток занимается цитология (греч. "цитос" - клетка).

 

Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев молекул, обеспечивающей избирательную проницаемость  веществ. Пространство между мембранами соседних клеток заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны: осуществляется обмен веществ между  клеткой и межклеточным веществом.

 

Цитоплазма - вязкое полужидкое вещество. Цитоплазма содержит ряд  мельчайших структур клетки - органоидов, которые выполняют различные  функции: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, ядро.

 

Эндоплазматическая сеть - система канальцев и полостей, пронизывающая всю цитоплазму. Основная функция - участие в синтезе, накопление и передвижение основных органических веществ , вырабатываемых клеткой , синтез белка .

 

Рибосомы - плотные тельца, содержащие белок и рибо-нуклеиновую - (РНК) кислоту. Они являются местом синтеза белка. Комплекс Гольджи- ограниченные мембранами полости с отходящими от них трубочками и расположенными на их концах пузырьками. Основная функция - накопление органических веществ, образование лизосом.

 

Клеточный центр образован  двумя тельцами, которые участвуют  в делении клетки. Эти тельца расположены  возле ядра.

 

Ядро - важнейшая структура  клетки. Полость ядра заполнена ядерным  соком. В нем находятся ядрышко, нуклеиновые кислоты, белки, жиры, углеводы, хромосомы. В хромосомах заключена  наследственная информация. Для клеток характерно постоянное количество хромосом. В клетках тела человека содержится по 46 хромосом, а в половых клетках - по 23.

 

Лизосомы - округлые тельца с  комплексом ферментов внутри. Их основная функция - переваривание пищевых  частиц и удаление отмерших органоидов.

 

В состав клеток входят неорганические и органические соединения.

 

Неорганические вещества - вода и соли. Вода составляет до 80% массы клетки. Она растворяет вещества, участвующие в химических реакциях: переносит питательные вещества, выводит из клетки отработанные и  вредные соединения.

 

Минеральные соли - хлорид натрия, хлорид калия и др., играют важную роль в распределении воды между  клетками и межклеточным веществом. Отдельные химические элементы: кислород, водород, азот, сера, железо, магний, цинк, йод, фосфор участвуют в создании жизненно важных органических соединений.

 

Органические соединения образуют до 20-30% массы каждой клетки. Среди них наибольшее значение имеют  белки, жиры, углеводы и нуклеиновые  кислоты.

 

Белки - основные и самые  сложные из встречающихся в природе  органических веществ. Молекула белка  имеет большие размеры, состоит  из аминокислот. Белки служат строительным материалом клетки. Они участвуют  в формировании мембран клетки, ядра, цитоплазмы, органоидов. Белки-ферменты являются ускорителями течения химических реакций. Только в одной клетке насчитывается  до 1000 разных белков. Состоят из углерода, водорода, азота, кислорода, серы, фосфора.

 

Углеводы - состоят из углерода, водорода, кислорода. К углеводам  относятся глюкоза, животный крахмал  гликоген. При распаде 1 г освобождается 17,2 кДж энергии.

 

Жиры образованы теми же химическими  элементами, что и углеводы. Жиры нерастворимы в воде. Входят они  в состав клеточных мембран, служат запасным источником энергии в организме. При расщеплении 1 г жира освобождается 39,1 кДж энергии.

 

Нуклеиновые кислоты бывают двух типов - ДНК и РНК.

 

ДНК находится в ядре, входит в состав хромосом, определяет состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителей  к потомству. Функции РНК связаны  с образованием характерных для  этой клетки белков.

 

Основное жизненное свойство клетки - обмен веществ. Из межклеточного  вещества в клетки постоянно поступают  питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада.

 

Вещества, поступившие в  клетку, участвуют в процессах  биосинтеза.

 

Биосинтез - это образование  белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ. Одновременно с биосинтезом в клетках происходит распад органических соединений. Большинство  реакций распада идет с участием кислорода и освобождением энергии. В результате обмена веществ состав клеток постоянно обновляется: одни вещества образуются, а другие разрушаются.

 

Свойство живых клеток, тканей, целого организма реагировать  на внешние или внутренние воздействия - раздражители называется раздражимостью. В ответ на химические и физические раздражения в клетках возникают  специфические изменения их жизнедеятельности.

 

Клеткам свойственны рост и размножение. Каждая из образовавшихся дочерних клеток растет и достигает размеров материнской. Новые клетки выполняют функцию материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна: от нескольких часов до десятков лет.

 

Таким образом, живая клетка обладает рядом жизненных свойств: обменом веществ, раздражимостью, ростом и размножением, подвижностью, на основе которых осуществляются функции  целого организма.

 

2. ТКАНИ И ОРГАНЫ. СИСТЕМЫ  ОРГАНОВ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ,  ИХ РЕГУЛЯЦИЯ

 

Ткань - это группа клеток и межклеточное вещество, объединенные общим строением, функцией и происхождением. В теле человека различают четыре основных типа тканей: эпителиальную (покровную), соединительную, мышечную” нервную,

 

Эпителиальная ткань образует покровы тела, железы, выстилает  полости внутренних органов. Клетки ткани близко прилегают друг к  другу, межклеточного вещества мало. Создается препятствие для проникновения  микробов, вредных веществ, защита лежащих  под эпителием тканей. Смена клеток происходит благодаря способности  к быстрому размножению.

 

Соединительная ткань. Ее особенность - сильное развитие межклеточного  вещества. Основные функции ткани - питательная и опорная. К соединительной ткани относятся кровь, лимфа, хрящевая, костная, жировая ткани.

 

Кровь и лимфа состоят  из жидкого межклеточного вещества и клеток крови. Эти ткани обеспечивают связь между органами, перенося вещества и газы.

 

Волокнистая соединительная ткань состоит из клеток, связанных  межклеточным веществом в виде волокон. Волокна могут лежать плотно и  рыхло. Волокнистая соединительная ткань имеется во всех органах.

 

В хрящевой ткани клетки крупные, межклеточное вещество упругое, плотное, содержит эластичные волокна.

 

Костная ткань состоит  из костных пластинок, внутри которых  лежат клетки. Клетки соединены друг с другом многочисленными тонкими  отростками. Ткань отличается твердостью.

 

Мышечная ткань образована мышечными волокнами. В их цитоплазме находятся нити, способные к сокращению. Выделяют гладкую и поперечно-полосатую мышечную ткань. Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов (желудок, кишки, мочевой пузырь, кровеносные сосуды).

 

Поперечно-полосатая мышечная ткань подразделяется на скелетную и сердечную. Скелетная состоит из волокон вытянутой формы, достигающих в длину 10-12 см. Сердечная мышечная ткань, так же как и скелетная, имеет поперечную исчерченнесть. Однако, в отличие от скелетной, здесь есть специальные участки, где мышечные волокна плотно смыкаются. Благодаря такому строению сокращение одного волокна быстро передается соседним. Это обеспечивает одновременность сокращения больших участков сердечной мышцы.

 

За счет гладких мышц происходит сокращение внутренних органов и  изменение диаметров кровеносных  сосудов.

 

Сокращение скелетных  мышц обеспечивает движение тела в  пространстве и перемещение одних  частей по отношению к другим.

 

Нервная ткань. Структурной  единицей нервной ткани является нервная клетка - нейрон. Нейрон состоит  из тела и отростков. Основные свойства нейрона - способность возбуждаться и проводить это возбуждение  по нервным волокнам.

 

Нервная ткань составляет головной и спинной мозг, обеспечивает объединение функций всех частей организма.

 

Различные ткани соединяются  между собой и образуют органы. Орган занимает постоянное положение  и имеет определенные строение, форму, функции. Одна из тканей, входящих в  состав органа, определяет его главную  функцию, другие ткани помогают в  осуществлении этой функции. Органы, расположенные в полости тела, называют внутренними органами. Органы, объединенные общей функцией и происхождением, составляют систему органов. Системы  разнородных органов, которые объединяются для выполнения общей функции, называют аппаратом. Так, опорно-двигательный аппарат  включает костную и мышечную системы.

 

Различают следующие физиологические  системы: покровную, систему опоры  и движения, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную, нервную.

 

Временное объединение органов  и систем органов называют функциональной системой. Они нужны для достижения результатов приспособительной  деятельности, для выполнения общей  функции. Теорию функциональных систем разработал физиолог академик Л .К. Анохин.

 

Таким образом, можно выделить схему построения организма: молекулы - клеточные органоиды - клетки - ткани - органы - системы органов - организм.

 

3. НЕРВНО-ГУМОРАЛЬНАЯ СИСТЕМА  (СПИННОЙ МОЗГ, ГОЛОВНОЙ МОЗГ, ЖЕЛЕЗЫ  ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ), СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ.  НАРУШЕНИЯ НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ  РЕГУЛЯЦИИ, ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

 

Человеку приходится постоянно  регулировать физиологические процессы в соответствии с собственными потребностями  и изменениями окружающей среды. Для осуществления постоянной регуляции  физиологические процессов используются два механизма: гуморальный и  нервный.

 

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью химических веществ, которые  поступают из различных органов  и тканей тела в кровь и разносятся ею по всему организму. Гуморальная  регуляция является древней формой взаимодействия клеток и органов.

 

Нервная регуляция физиологических  процессов заключается во взаимодействии органов тела с помощью нервной  системы. Нервная и гуморальная  регуляции функций организма  взаимно связаны, образуют единый механизм нервно-гуморальной регуляции функций  организма.

 

Нервная система играет важнейшую  роль в регуляции функций организма. Она обеспечивает согласованную  работу клеток, тканей, органов и  их систем. Организм функционирует  как единое целое. Благодаря нервной  системе осуществляется связь организма  с внешней средой. Деятельность нервной  системы лежит в основе чувств, обучения, памяти, речи и мышления - психических процессов, с помощью  которых человек не только познает  окружающую среду, но и может активно  ее изменять.

 

Нервная система подразделяется на две части: центральную и периферическую. Восстав центральной нервной  системы входят головной и спинной мозг, образованные нервной тканью. Структурной единицей нервной ткани является нервная клетка - нейрон.-Нейрон состоит из тела и отростков. Тело нейрона может быть различной формы. Нейрон имеет ядро, короткие, толстые, сильно ветвящиеся вблизи тела отростки (дендриты) и длинный отросток аксон (до 1,5 м). Аксоны образуют нервные волокна.

 

Тела нейронов образуют серое  вещество головного и спинного мозга, а скопления их отростков - белое  вещество.

 

Тела нервных клеток за пределами центральной нервной  системы образуют нервные узлы. Нервные  узлы и нервы (скопления длиных отростков нервных клеток, покрытых оболочкой) образуют периферическую нервную систему.

 

Спинной мозг расположен в  костном позвоночном канале.

 

Это длинный белый шнур диаметром около 1 см. В центре спинного мозга проходит узкий спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. На передней и задней поверхности  спинного мозга имеются две глубокие продольные борозды. Они делят его  на правую и левую половины. Центральная  часть спинного мозга образована серым веществом, которое состоит  из вставочных и двигательных нейронов . Вокруг серого вещества расположено белое вещество, образованное длинными отростками нейронов. Они направляются вверх или вниз вдоль спинного мозга, образуя восходящие и нисходящие проводящие пути. От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинно-мозговых нервов, каждый из которых начинается двумя корешками: передним и задним. Задние корешки - это аксоны чувствительных нейронов. Скопления тел этих нейронов образуют спинно-мозговые узлы. Передние корешки - это аксоны двигательных нейронов. Спинной мозг выполняет 2 основные функции: рефлекторную и проводниковую.

 

Рефлекторная функция  спинного мозга обеспечивает движение. Через спинной мозг проходят рефлекторные дуги, с которыми связано сокращение скелетных мышц тела. Белое вещество спинного мозга обеспечивает связь  и согласованную работу всех отделов  центральной нервной системы, осуществляя  проводниковую функцию. Головной мозг регулирует работу спинного мозга.

 

Головной мозг расположен в полости черепа. Он включает отделы: продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний мозг, промежуточный мозг и большие полушария. Белое вещество образует проводящие пути головного  мозга. Они связывают головной мозг со спинным, части головного мозга между собой.

 

Благодаря проводящим путям  вся центральная нервная система  функционирует как единое целое. Серое вещество в виде ядер располагается  внутри белого вещества, образует кору, покрывая полушария мозга и мозжечка.