В зависимости от происхождения текстильные волокна делят на натуральные и химические (рис. 1).
К натуральным относятся волокна, создаваемые самой природой, без участия человека. Они могут быть растительного, животного или минерального происхождения.
Натуральные волокна растительного происхождения получают с поверхности семян (хлопок), из стеблей (лен, пенька и др.), из листьев (сизаль и др.), из оболочек плодов (койр).
Натуральные волокна животного происхождения представлены волокнами шерсти различных животных и коконным шелком тутового и дубового шелкопряда.
Перечисленные натуральные волокна состоят из веществ, которые относятся к природным полимерам. Это целлюлоза у расти тельных волокон и белки у волокон животного происхождения.
Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.
Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров растительного и животного происхождения, из отходов целлюлозного производства и пищевой промышленности. Сырьем для них служат древесина, семена, молоко и т.п. Наибольшее применение в швейной промышленности имеют текстильные материалы на основе искусственных целлюлозных волокон, таких как вискозное, полинозное, медно-аммиачное, триацетатное, ацетатное.
Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров, т.е. создания имеющих сложную молекулярную структуру веществ из более простых, чаще всего из продуктов переработки нефти и каменного угля. Это полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (ПАН), поливинилхлоридные (ПВХ), поливинилспиртовые, полиолефиновые.
- Основные свойства волокон и их размерные характеристики:
НАТУРАЛЬНЫЕ ВОЛОКНА
А. Натуральные волокна растительного происхождения
Хлопковое волокно
Хлопком называют волокна, покрывающие семена однолетнего растения хлопчатника. Хлопчатник — растение теплолюбивое, потребляющее большое количество влаги. Произрастает в жарких районах.
Известно много видов хлопчатника, но промышленное значение имеют главным образом два вида: средневолокнистый и тонковолокнистый.
Средневолокнистый хлопчатник созревает через 130-140 дней с момента посева, дает волокно длиной 25-35 мм.
Тонковолокнистый хлопчатник имеет более длинный период созревания, меньшую урожайность, но дает более длинное (35-45 мм), тонкое и прочное волокно, которое применяется для выработки высококачественной пряжи.
Линейная плотность волокон хлопчатника колеблется в пределах 0,17-0,2 текс.
В первые два месяца формируется куст хлопчатника, затем после короткого цветения начинается развитие его плодов-коробочек. Внутри развивающихся коробочек образуются семена, на поверхности которых появляются волокна — тонкостенные трубочки. Сначала волокна растут в длину, а в последний месяц происходит их созревание — постепенное послойное отложение целлюлозы на стенках волокон. Созревание коробочек происходит последовательно, начиная с нижних веток куста. Поэтому сбор хлопка осуществляют в несколько приемов: сначала собирают нижние коробочки, а затем — растущие выше.
Волокна на семенах в конце периода созревания приобретают вид скрученных (извитых) сплющенных ленточек со стенками определенной толщины и каналом внутри. Толщина стенок и степень извитости характеризуют зрелость волокна, которая в свою очередь определяет его качество. По степени зрелости волокна хлопка подразделяются на 11 групп. На рис. 2 даны примеры эталонов, используемых для оценки зрелости хлопка сравнительным методом.
Незрелые тонкостенные волокна обладают малой прочностью, низкой эластичностью и плохо окрашиваются. Они не пригодны для текстильного производства.
Перезрелые волокна имеют толстые стенки, повышенную прочность, но при этом значительно увеличивается их жесткость. Эти волокна также не пригодны для текстильной переработки.
Под микроскопом незрелые волокна плоские, лентовидные с тонкими стенками и широким каналом внутри (см. рис. 2, в). По мере созревания толщина стенок волокна растет, а канал становится узким. Зрелые волокна представляют собой сплющенные трубочки с характерной спиральной извитостью и проходящим внутри волокна каналом (см. рис. 2, б). Перезрелые волокна имеют цилиндрическую форму, толстые стенки и узкий канал (см. рис. 2, а).
Зрелое волокно хлопка содержит более 95% целлюлозы, остальное представляет собой сопутствующие вещества.
Степень зрелости волокон хлопка влияет на их прочность и удлинение. Доля пластической деформации в полном удлинении зрелого волокна хлопка составляет 50%, поэтому хлопчатобумажные ткани сильно сминаются.
Под действием светопогоды хлопок, как и все органические волокна, теряет прочность.
При значительном повышении температуры сухие волокна теряют прочность, на них появляется легкая желтизна с последующим потемнением, а при температуре 250°С волокна обугливаются. Волокна хлопка горят желтым пламенем, при этом образуется серый пепел и ощущается запах жженой бумаги.
Хлопковое волокно перерабатывают в пряжу, из которой изготовляют ткани, трикотажные и нетканые полотна, швейные нитки и др. Тонковолокнистый хлопок перерабатывают в тонкую и гладкую гребенную пряжу, предназначенную для наиболее тонких и высококачественных тканей — батиста, маркизета. Средневолокнистый хлопок предназначен для»средней по толщине пушистой пряжи, из которой производится ситец, бязь, сатин. Из хлопкового пуха (коротких волокон, непригодных для прядильного производства) получают эфиры целлюлозы, используемые для выработки искусственных волокон (ацетатного, триацетатного), а также целлюлозу для получения пленок, пластмасс и т.п. Кроме того, непригодные для прядильного производства волокна идут на производство нетканых полотен.
Волокна льна относятся к так называемым лубяным волокнам, т. е. волокнам, получаемым из стеблей растений. Волокна льна являются наиболее ценными из всех лубяных благодаря высокой прочности, гибкости и хорошим сорбционным свойствам.
Для получения льняного волокна используют один из видов льна — лен-долгунец. Он имеет прямой неветвистый стебель длиной до 90 см. Через 12 недель после посева семян в стебле льна заканчивается образование пучков волокон. При уборке льна в этот период получают наиболее высокий урожай хорошего по качеству волокна.
Элементарные волокна льна имеют веретенообразную форму с толстыми стенками, узким каналом и закрытыми заостренными концами. Длина этих волокон колеблется от 15 до 20 мм. Элементарные волокна, собранные в пучки по 15-20, равномерно распределены по окружности стебля под его покровной тканью. Поперечный разрез волокна имеет вид пяти-или шестигранного многоугольника со следом канала в центре (рис. 3, а). Под микроскопом элементарное волокно льна в продольном виде представляет собой цилиндр с коленообразными сдвигами и утолщениями (рис. 3, б).
Пучки элементарных волокон, выделяемые из стебля льна в процессе его обработки, образуют техническое волокно. Элементарные волокна удерживаются в этом пучке благодаря последовательному вклиниванию заостренных кончиков одних волокон в промежутки между другими. Технические волокна, выделенные из стеблей для использования в прядении, имеют длину 250-400 мм.
Прочность волокон льна в несколько раз превышает прочность хлопка, а их растяжимость, наоборот, меньше. Поэтому льняные ткани лучше сохраняют форму изделия, чем хлопчатобумажные.
Доля пластической деформации в полном удлинении льняного волокна больше, чем хлопкового, и составляет 60-65%. Этим объясняется еще большая сминаемость льняных тканей по сравнению с хлопчатобумажными.
При нагревании сухие волокна льна выдерживают более высокую температуру, чем хлопок.
Стойкость льна к светопогоде также несколько выше, чем у хлопка.
Горит лен с проявлением тех же признаков, что и хлопок.
Классификация тканей, их строение и функции
Вы будете перенаправлены на Автор24
Ткань – это структурно – функциональное объединение клеток и неклеточных структур со схожими морфологическими признаками, способных выполнять конкретную физиологическую функцию.
Классификация тканей
В организме человека выделяют четыре типа тканей:
Каждый тип тканей обладает уникальным строением и в совокупности с другими типами тканей способствует поддержанию гомеостатических показателей организма. В каждом типе тканей существует несколько разновидностей.
Что касается эпителиальных тканей, то они имеют пограничный характер, так как снаружи покрывают организм и выстилают полые органы и стенки тела. Особенностью данного типа тканей признают тот факт, что клетки плотно расположены друг к другу, а межклеточного вещества мало или оно полностью отсутствует. У всех типов эпителиальной ткани хорошо развита способность к регенерации.
Регенерация – это способность клеток восстанавливать собственные утраченные структуры.
Строение и функции тканей
Покровный эпителий представлен в покровах клетки и формирует кожу человеческого организма. Внутри покровного эпителия межклеточное вещество практически отсутствует.
Существует такая разновидность эпителиальной ткани, как железистый эпителий. Он образует большинство желез и его клетки способны вырабатывать тот или иной секрет. Эпителиальные клетки существенно различаются по форме, а именно могут быть: цилиндрическими, кубическими. Соответственно критерию количества пластов эпителий разделяется на многослойный и однослойный. Данный тип тканей выполняет секреторную, термоизоляционную, защитные и другие функции.
Что касается мышечной ткани, то она обуславливает любой тип двигательных процессов внутри организма, а также способствует перемещению тела в пространстве. Мышечная ткань обладает особенными свойствами возбудимости и сократимости. Все мышечные клетки содержать тончайшие миофибриллы с линейными молекулами белков, актина и миозина. Они скользят относительно друг друга и происходит изменение длины мышечных клеток.
Готовые работы на аналогичную тему
Выделяют три типа мышечной ткани:
- поперечнополосатую ткань. Она построена из волокнообразных клеток длиной от 1 до 12 см. Чередование светлых и темных участков миофбирилл придает данному типу тканей характерную поперечную исчерченность. Данный тип мышечной ткани способен сокращаться достаточно быстро и произвольно. Мышечная ткань способна потреблять большое количество энергии и быстро утомляться. Поскольку поперечно – полосатая ткань находится на костях, ее называют скелетной мышечной тканью. Она входит в состав опорно-двигательного аппарата человека;
- сердечная мышечная ткань также состоит из поперечнополосатых мышечных волокон, но обладает иными свойствами. Клетки образуют единую сеть и благодаря множеству контактов нервный импульс быстро передается по волокну и формирует насосную функцию. Сердечная мышечная ткань обладает свойством автоматии или способности генерировать нервный импульс внутри ядер клеток собственной ткани.
- клетки гладкой мышечной ткани не имеют поперечной исчерченности и обладают веретеновидной формой при длине около 0.1 мм. К особенностям гладкой мышечной ткани относят непроизвольность сокращений, относительно небольшую утомляемость, минимальное потребление в энергии и кислороде.
Рисунок 1. Группы тканей организма человека. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Соединительные ткани и ткани внутренней среды имеют мезодермальное происхождение и обладают различными признаками по строению и функциям. К основным типам соединительной ткани относятся:
- костная ткань (твердое межклеточное вещество);
- хрящевая ткань (эластичной межклеточное вещество);
- подкожно-жировая клетчатка (мягкое межклеточное вещество);
- кровь (жидкое межклеточное вещество).
Также к соединительным тканям относят связки, сухожилия, лимфу. Эта ткань отличается тем, что ее клетки расположены рыхло, межклеточное вещество представлено в большом количестве.
Как уже отмечалось ранее межклеточное вещество соединительной ткани имеет разнообразное строение, поэтому костная ткань выполняет опорную функцию, кровь питательную и гормональную, волокнистая ткань, между органами выполняет функцию обеспечению их взаимосвязи. Безусловно, представленные функции далеко не единственные и могут быть дополнены.
Читайте также: Нить утка поперечных нитей в ткани
Нервная ткань является основным материалом для построения головного и спинного мозга, а также периферической нервной системы и выполняет функции обработки информации, поступающей из окружающей среды. Деятельность нервной системы обеспечивает реакции организма на различные раздражители, регуляцию и координацию работы всех его органов.
Основной единицей нервной ткани является нейрон. Он представляет собой нервную клетку с короткими (дендриты) и длинным отростками (аксон). Место контакта двух нервных клеток называется синапсом. Нервная клетка обладает свойствами возбудимости и проводимости. Благодаря этим свойствам нервной ткани осуществляется восприятие, проведение и формирование ответной реакции организма на действие внешних и внутренних раздражителей.
Скопление отростков нервных клеток образуют нервные окончания или рецепторы, отвечающие на изменения окружающей среды. Нейрон представлен также и телом. Скопление тел нейронов и коротких отростков образуют серое вещество, длинные отростки входят в белое вещество. Тела нервных клеток в ЦНС формируют нервные узлы или ганглии. Короткие отростки проводят возбуждение к телу нейронов, а аксоны, наоборот, от тела к органам или другим нервным клеткам. Нервные клетки образуют непрерывную сеть и подходят к любому органу, иннервируя его или «включая» орган в деятельность, активизируя его.
Нейроглия – это межклеточное вещество нервной ткани.
Все виды тканей входят в определенные системы органов и позволяют организму функционировать в полной мере функционировать и реализовывать все виды адаптаций по отношению к изменениям окружающей среды.
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 22 09 2021
Анжелика Ивановна Иванова
Эксперт по предмету «Биология» , преподавательский стаж — 8 лет
Классификация строения волокна ткани
Тема 4 . СОБСТВЕННО СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ
1. Общая характеристика и классификация
В понятие «соединительные ткани» (ткани внутренней среды, опорно трофические ткани) объединяются ткани, развивающиеся из единого источника – мезенхимы и имеющие общую соединительно-трофическую функцию.
Общие принципы организации соединительных тканей:
1) внутреннее расположение в организме;
2) преобладание межклеточного вещества над клетками;
3) межклеточное вещество делится на волокнистое и аморфное;
4) многообразие клеточных форм;
5) общий источник происхождения – мезенхима.
Главными компонентами соединительных тканей являются волокна — производные клеток, коллагенового и эластического типов и основное (аморфное) вещество, играющее роль интегративно-буферной метаболической среды, а также и клеточные элементы. Клетки здесь создают и поддерживают количественное и качественное соотношение состава неклеточных компонентов.
Органная специфичность клеточных элементов соединительной ткани выражается в количестве, форме и соотношении различных видов клеток, их метаболизме и функциях, оптимально приспособленных к функции органа.
Специфика соединительной ткани обнаруживается и в соотношении клеток и неклеточных структур в различных участках тела.
Межклеточное вещество соединительной ткани
Основное (или аморфное) вещество состоит из белков и углеводов. Белки представлены в основном коллагеном, а также альбу минами и глобулинами. Углеводы представлены полимерными формами, в основном гликозаминогликанами (сульфатированными – хондроитинсерными кислотами, дерматансульфатом и др.) Углеводные компоненты удерживают воду, в зависимости от содержания воды ткань может быть более или менее плотной.
Аморфное вещество обеспечивает транспорт веществ из крови клеткам и обратно, в том числе транспорт из соединительной ткани в эпителиальную .
Оно образуется за счет деятельности прежде всего фибробластов – коллагенов и гликозаминогликанов, а так же за счет веществ плазмы крови – альбуминов и глобулинов. Если в нем меньше воды, то оно более плотное и наоборот.
Волокнистое вещество представлено коллагеновыми, эластическими и ретикулярными волокнами. В различных органах соотношение названных волокон неодинаково: в рыхлой волокнистой соединительной ткани преобладают коллагеновые волокна.
Каждое коллагеновое волокно состоит из двух химических компонентов:
1) фибриллярного белка коллагена;
2) углеводного компонента – гликозаминогликанов и протеогликанов.
Оба данных компонента синтезируются фибробластами и выделяются во внеклеточную среду, где и осуществляется их сборка и построение волокна. Коллаген образован тремя полипептидными α- цепями, которые, скручиваясь (имеет спиральное строение, образуют молекулу тропоколлагена. Коллагеновые волокна толщиной 1–20 мкм – это изогнутые тяжи, состоящие из фибрилл с поперечной исчерченностью. Они обладают высокой прочностью и малой растяжимостью.
В структурной организации коллагенового волокна выделяют пять уровней.
I уровень – полипептидный. Коллаген представлен полипептидными цепочками, состоящие из трех аминокислот – пролина, глицина, лизина.
II уровень – молекулярный, представлен молекулой белка коллагена длиной 280 нм, шириной 1,4 нм, состоящей из трех полипептидных цепочек, закрученных в спираль.
III уровень – протофибриллярный (толщина 10 нм, состоит из нескольких продольно расположенных молекул коллагена, соединенных между собой водородными связями).
IV уровень – микрофибриллы (толщиной от 11 – 12нм,
И более). Они состоят из 5-6протофибрилл, связанных боковыми связями.
V уровень – фибрилла (или коллагеновое волокно) толщина 1 – 10мкм, состоящее из нескольких микрофибрилл – в зависимости от толщины, связанных гликозаминогликанами и протеогликанами. Коллагеновые волокна имеют поперечную исчерченность, обусловленную как расположением аминокислот в полипептид ной цепи, так и расположением цепей в молекуле коллагена. Коллагеновые волокна с помощью углеводных компонентов соединяются в пучки толщиной до 150 мкм.
В зависимости от порядка расположения аминокислот в полипептидных цепочках, от степени их гидроксилирования и от качества углеводного компонента различают двенадцать типов белка коллагена, из которых хорошо изучены только пять типов.
Эти разновидности белка коллагена входят в состав не только коллагеновых волокон, но и в состав базальных мембран эпителиальной ткани и сосудов, хрящевых тканей, стекловидного тела и других образований. При развитии некоторых патологических процессов происходит распад коллагена и поступление его в кровь. В плазме крови биохимически определяется тип коллагена, следовательно, определяется и предположительная область его распада и его интенсивность.
Эластические волокна толщиной от 3 до 10 мкм образованы белком эластином, который также синтезируется фибробластами. В отличие от коллагеновых эластические волокна способны растягиваться в 1,5 раза, после чего возвращаются в исходное состояние. Эластические волокна анастомозируют и переплетаются между собой, образуя сети, окончатые пластины и мембраны. Эластические волокна характеризуются высокой эластичностью, способностью растягиваться и сокращаться, но незначительной прочностью.
Они тоньше коллагеновых, не имеют поперечной исчерченности, по ходу разветвляются и анастомозируют друг с другом, образуя эластическую сеть. Химический состав эластических волокон – белок эластин и гликопротеины. Оба компонента синтезируются и выделяются фибробластами, а в стенке сосудов – гладкомышечными клетками. Белок эластин отличается от белка коллагена как составом аминокислот, так и их гидроксилированностью. Структурно эластическое волокно организовано следующим образом: центральная часть волокна представлена аморфным компонентом из молекул эластина, а периферическая часть – мелкофибриллярной сетью. Соотношение аморфного и фибриллярного компонента в эластических волокнах может быть различным. В большинстве волокон преобладает аморфный компонент. При равенстве аморфного и фибриллярного компонентов волокна называют элауниновыми. Встречаются также окситалоновые эластические волокна, состоящие только из фибриллярного компонента. Локализуются эластические волокна, прежде всего в тех органах, которые постоянно изменяют свой объем – в легких, сосудах.
Р етикулярные волокна – тонкие (от 100 нм до 1,0 мкм), разветвленные, малорастяжимые , переплетаясь между собой, образуют сеть, в ячейках которой расположены клетки. Эти волокна образуют строму лимфоидных органов (органов кроветворения и иммунной системы), печени, поджелудочной железы и других паренхиматозных органов, окружают капилляры, кровеносные и лимфатические сосуды, а также связаны с ретикулярными клетками.
Ретикулярные волокна по своему составу близки к коллагеновым волокнам. Ретикулярные волокна состоят из коллагена третьего типа и углеводного компонента. Они тоньше коллагеновых, имеют слабо выраженную поперечную исчерченность. Разветвляясь и анастомозируя, они образуют мелкопетлистые сети, откуда и происходит их название. В ретикулярных волокнах в отличие от коллагеновых более выражен углеводный компонент, который хорошо выявляется солями азотнокислого серебра, поэтому эти волокна называют еще аргирофильными. Следует помнить, что аргирофильными свойствами обладают и незрелые коллагеновые волокна, состоящие из белка преколлагена. По своим физическим свойствам ретикулярные волокна занимают промежуточное положение между коллагеновыми и эластическими . Они образуются за счет деятельности ретикулярных клеток. Локализуются в основном в кроветворных органах, составляя их строму.
Функции соединительных тканей:
1) трофическая (метаболическая);
3) защитная (механическая и имунная );
4) структурная (пластическая);
Классификация соединительных тканей. Виды соединительной ткани различаются между собой составом и соотношением клеток, волокон, а также физико-химическими свойствами аморфного межклеточного вещества. Соединительные ткани подразделяются на собственно соединительную ткань (волокнистые соединительные ткани и соединительные ткани со специальными свойствами) и скелетные ткани. Разновидности скелетных ткане: три вида хрящевой ткани (гиалиновая, эластическая, волокнистая), две вида костной ткани (фиброзно-волокнистая и пластинчатая), а также цемент и дентин зуба (рис. 25).
Рис. 25. Классификация соединительных тканей.
1. Рыхлая волокнистая соединительная ткань
Наиболее распространенными в организме являются собственно соединительная волокнистая ткань и особенно рыхлая волокнистая неоформленная ткань, которая входит в состав практически всех органов, образуя строму, слои и прослойки, сопровождая кровеносные сосуды.
Она располагается преимущественно по ходу кровеносных и лимфатических сосудов, нервов, покрывает мышцы, образует строму (каркас) большинства внутренних органов, собственную пластинку слизистой оболочки, подсерозную основу, адвентициальную оболочку.
Морфо-функциональная характеристика рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. Состоит из клеток и межклеточного вещества, которое продуцируют в основном фибробласты. Межклеточный матри кс вкл ючает аморфное и волокнистое вещество. По мере старения фибробласты превращаются в многоотростчатые фиброциты, которые образуют трехмерную сеть, в пространствах которой располагаются различные клетки (рис. 26).
Рис. 26. Рыхлая волокнистая соединительная ткань: 1 — коллагеновое волокно; 2 — макрофагоцит; 3 — тканевый базофил; 4 — аморфное межклеточное (основное) вещество; 5 — плазмоцит (плазматическая клетка); 6 — адипоцит (жировая клетка); 7 — эластическое волокно; 8 — фибробласт; 9 — эндотелиоцит; 10 — перицит; 11 — миоцит; 12 — кровеносный сосуд.
Рыхлая волокнистая соединительную ткань отличается от других разновидностей соединительных тканей:
1) многообразие клеточных форм (девять клеточных типов);
2) преобладание в межклеточном веществе аморфного вещества над волокнами.
Функции рыхлой волокнистой соединительной ткани:
2) опорная (образует строму паренхиматозных органов);
3) защитная (неспецифическая и специфическая защита, участие в иммунных реакциях);
4) депо воды, липидов, витаминов, гормонов;
5) репаративная (пластическая).
Типы клеток (клеточные популяции) рыхлой волокнистой соединительной ткани: