Растительные клетки продуцируют много веществ, побочных продуктов метаболизма. Эти вещества не используются растением и обычно либо изолируются от живого протопласта, либо удаляются из растения.
Чаще всего такими веществами становятся терпены (углеводороды различной степени полимеризации, обычно производные изопрена). Терпены могут быть: 1) низшие терпены (малая степень полимеризации) – это эфирные масла. Они часто приятно пахнут (аромат цветов, запах хвойных и т.д.).
2) высшие терпены – (высокая степень полимеризации) это каротиноиды, смолы, бальзамы, некоторые сапонины и каучук, образующиеся часто в смеси друг с другом.
Кроме терпенов растения могут выделять полисахариды (например, слизи), сахара (нектар), белковые вещества, соли, воду.
Все накапливаемые и выделяемые растениями вещества можно разделить на две группы :
1. Экскреты – продукты обмена, которые выделяются во внешнюю среду, т.е. удаляются из тела растения.
2. Секреты – вещества, которые выводятся из обмена, но не удаляются из тела растения, а накапливаются в специальных вместилищах.
Процесс выделения экскретов называется экскреция, а секретов – секреция. Чёткой границы между секрецией и экскрецией нет, так как одни и те же вещества могут и накапливаться и выделяться наружу. Работа выделительных тканей ещё не до конца изучена, спектр выделяемых веществ очень широк. Кроме того, выделительные ткани очень разнообразны по строению и размещению в теле растения, значение и функции многих выделяемых веществ неясны для растений. Ряд веществ-шлаков в процессе приспособительной эволюции получили некоторые дополнительные функции. Например, некоторые смолы и эфирные масла делают растение несъедобным и отпугивают травоядных животных и насекомых-фитофагов; смолы в древесине хвойных дают хорошую бактериальную защиту и устойчивость против гниения.
Строение выделительных клеток зависит от состава выделяемых веществ. Если выделяются терпены, то в клетках сильно развивается агранулярный ЭПР, выделение слизей, полисахаридов, связано с развитием аппарата Гольджи, а выделение белков – с гранулярным ЭПР.
Несмотря на большое разнообразие, все выделительные ткани можно сгруппировать в две большие группы в зависимости от того, выделяют ли они вещества наружу или эти выделенные вещества остаются внутри растения. Хотя эта классификация довольно условна, тем не м енее различают:
1) Наружные (экскреторные) выделительные ткани;
2) Внутренние (секреторные) выделительные ткани.
Наружные (экскреторные) выделительные ткани.
Они бывают нескольких типов.
1. Железистые трихомы (волоски) . Это производные эпидермы. Состоят из одно- или многоклеточной ножки и одно- или многоклеточной головки. Головка выделяет эфирные масла в пространство между целлюлозной оболочкой и кутикулой. При разрыве кутикулы экскрет изливается наружу, затем образуется новая кутикула и опять накапливается новая капля экскрета.
Железистые волоски бывают сидячими, без ножки. Кроме эфирных масел они могут выделять соли и воду (например, у мари и лебеды).
Более сложными по строению являются пельтатные желёзки . В их образовании принимает участие не только эпидерма, но и глубже лежащие ткани (такие структуры называются эмергенцами). Они имеют вид щитка на ножке и встречаются, например, у смородины.
Резких границ между трихомами и желёзками нет, и их иногда трудно различить.
К наружным железистым эмергенцам относят и жгучие волоски крапивы (выделяют муравьиную кислоту), желёзки насекомоядных растений, выделяющие пищеварительные соки и нектар.
2. Нектарники.
Чаще всего они встречаются в цветках (флоральные нектарники), реже на вегетативных частях растения (экстрафлоральные нектарники). Они выделяют сахаристую жидкость — нектар, привлекающий насекомых-опылителей. По форме нектарники варьируют от железистых участков на поверхности органов (цветков) до специализированных желёзок с собственной проводящей системой. Выделительные клетки нектарников имеют густую цитоплазму и высокую активность обмена веществ. К нектарнику может подходить проводящий пучок, состоящий преимущественно из флоэмных элементов, по которому поступают растворы сахаров. Нектар экскретируется либо через клеточную оболочку и разрыв кутикулы, либо у менее специализированных – через устьица.
3. Гидатоды («водяные устьица») – греч. гидатос – вода, одос- путь.
Гидатоды – это структуры, выделяющие наружу капли воды и растворённые в ней соли. К гидатоде тоже подходит проводящий пучок, но состоит он преимущественно из трахеальных элементов ксилемы, по которым идет передвижение воды. По строению многие гидатоды похожи на устьица. Они состоят из 2 клеток, но они немного другой формы и всегда открыты ! Обычно гидатоды располагаются по краю листа, и при избыточном поступлении воды в растение и слабой транспирации (что обычно бывает при высокой влажности воздуха) через гидатоды выдавливается избыток воды наружу (растение «плачет»). Этот процесс называется гуттация. Гуттация происходит у многих тропических растений (монстера, филодендрон, сциндапсус), у наших растений средней полосы утром, когда влажность воздуха повышена часто выделяется роса (земляника, манжетка, роза), у некоторых околоводных растений (дербенник иволистный – «плакун-трава»).
Значение гуттации : растение освобождается от избытка воды и солей.
В качестве гидатод могут функционировать и некоторые трихомы, особенно у молодых листьев. Они могут как выделять воду, так и поглощать её.
4. Осмофоры – греч. осмо – запах, фор – носитель.
Часто аромат у цветков обусловлен эфирными маслами, которые выделяют клетки эпидермы листочков околоцветника. Но у некоторых растений аромат создаётся благодаря работе особых желёзок – осмофоров.
Осмофоры встречаются у растений семейства орхидных, кирказоновых, ластовневых и др.. Они могут быть разной формы: ресничек, волосков, крыльев. В осмофорах есть экскреторная ткань, состоящая из нескольких слоёв клеток, может быть развита специальная проводящая система или система межклетников. Выделяемые масла обычно сразу же испаряются и служат для привлечения насекомых-опылителей.
Читайте также: Ткань смесовая мох во peach
Внутренние (секреторные) выделительные ткани.
Секреторные выделительные ткани бывают трёх видов:
1) выделительные клетки (идиобласты);
1. Выделительные клетки часто располагаются среди других тканей и поэтому являются идиобластами. В них накапливаются различные вещества-шлаки: оксалат кальция, слизи, танины, терпены, полисахариды, и др..
Например, в эфирно-масляных клетках лавра первоначально терпены накапливаются в виде маленького пузырька, прикреплённого изнутри к стенке клетки. По мере накопления терпенов, пузырёк растёт и занимает всю полость клетки. Одновременно изнутри на клеточную оболочку откладывается суберин, и ядовитый секрет изолируется от окружающих живых тканей.
Эфирно-масляные идиобласты характерны для семейств лавровых, магнолиевых, кирказоновых, перечных.
2. Вместилища выделений .
Они очень разнообразны по форме и величине. По происхождению вместилища делятся на: схизогенные (греч. схизейн – расщеплять) и лизигенные (греч. лизис – растворять).
Схизогенные вместилища – возникают из межклетников, которые заполняются выделяемыми веществами. Межклетники окружены живыми клетками эпителия, выделяющими вещества. К схизогенным вместилищам относятся смоляные каналы (смоляные ходы) у хвойных, аралиевых, зонтичных, сложноцветных и др.. Смоляной канал представляет собой длинный трубчатый межклетник, заполненный смолами и окружённый клетками эпителия, выделяющими смолистый секрет внутрь смоляного канала. Клетки эпителия одновременно изолируют смоляной канал от живых тканей. Смоляные каналы могут быть простыми, неразветвлёнными или ветвиться, образуя друг с другом перемычки-анастомозы.
Кроме того, схизогенные вместилища бывают короткими и округлыми и накапливают слизи.
Лизигенные вместилища – образуются из группы клеток, которые распадаются (лизируются) после накопления выделенных веществ. Изнутри стенки вместилища опробковевают, изолируя секрет.
Лизигенные вместилища с эфирными маслами встречаются, например, в кожуре цитрусовых.
Чёткой границы между схизогенными и лизигенными вместилищами часто нет, часто нет так как существуют переходные типы вместилищ.
3. Млечники (млечные трубки) – живые клетки, в вакуолях которых накапливается млечный сок. Часто молочно-белый, реже желтоватый, у чистотела – ярко оранжевый.
В млечниках смолы, терпены, каучук накапливаются в виде гидрофобных капелек в водном растворе клеточного сока, и, таким образом, в вакуоли образуется эмульсия, похожая на молоко. Млечный сок может содержать смолы, каучук, эфирные масла, белки, алкалоиды и называется латексом.
Из латекса гевеи бразильской, содержащего каучук, получают резину.
По строению млечники бывают 2 типов: членистые и нечленистые.
Членистый млечник возникает из многих отдельных клеток, расположенных друг над другом. В местах соприкосновения клетки растворяют оболочки, их протопласты и вакуоли сливаются в единую разветвлённую систему.
Такие млечники характерны для сложноцветных, маковых, колокольчиковых.
Нечленистый млечник — это одна гигантская клетка, которая не делится, а постоянно растёт, удлиняется, ветвится. Такие млечники характерны для семейств молочайных и тутовых.
Ткани. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: пищеварения, дыхания, выделения
Все органы и системы состоят из тканей. Ткани — это системы клеток и межклеточного вещества, которые выполняют одинаковые функции, имеют сходное строение. Дыхание, пищеварение и выделение являются основными физиологическими процессами, обеспечивающими нормальную жизнедеятельность человека.
Анатомия и физиология человека. Ткани
Анатомия – это наука, которая изучает строение человеческого организма. Ее сложно изучать, как самостоятельный предмет, так как она плотно пересекается с физиологией. Это наука, изучающая физиологические процессы человека, работу органов и систем органов.
Человек – это многоклеточный организм. Клетки образуют сложные комплексы тканей, они составляют органы, а органы целые системы. Каждая система отвечает за свои процессы жизнедеятельности.
Целостность организма обеспечивается благодаря:
- структуризации соединения всех органов, тканей и систем;
- взаимосвязь всех органов биологическими жидкостями (кровь, лимфа, плазма);
- управление организмом нервной системой (нервная связь).
Важная информация! Человек способен мыслить, принимать решения, составлять логические цепи и многое другое. За психологические и соматические процессы отвечает головной мозг.
Ткани
Ткань – это эволюционное сложившееся система клеток, которые сходны по своему строению, выполняют одинаковую функцию. Между клеток находится соединяющее их межклеточное вещество. Ткани разделяют по группам, в зависимости от их строения и выполняемым функциям.
Эпителиальная ткань
Покрывает все тело снаружи, выстилает верхний слой слизистых оболочек, покрывает все железы
Деление клеток происходит быстро, минимальное количество межклеточного вещества, потому они плотно прилегают друг к другу.
Соединительная ткань
Кровь, лимфа, хрящи, кости, жировая ткань, сухожилия, связки
Хорошо развито межклеточное вещество, которое может быть представлено твердым составляющим (кости), плотным (хрящи), жидким (кровь)
Мышечная ткань
Стенки внутренних органов (гладкие мышцы), скелетные мышцы (поперечно-полосатые), сердце
Состоит из миозиновых и актиновых нитей, которые преобразуются в волокна. Они способны к сокращению. Разделяют гладкую мышечную ткань и поперечно-полосатую
Читайте также: Ткань для вышивки крестом как она называется
Нервная ткань
Головной и спинной мозг, нейроны
Нейрон имеет тело с центральным ядром, от него отходят отростки: короткие и длинные. Длинные передают сигналы, короткие принимают.
- Регуляторная
- Координация движений
- Управление физиологическими процессами
- Взаимодействие с окружающим миром
- Психоэмоциональная
- Интеграция всех частей организма
Все ткани имеют свои подразделения на более подробные структуры:
Эпителиальная ткань:
- Плоский эпителий. Клетки плотно лежат друг около друга, практически нет межклеточного вещества. Выстилает верхние слои кожи.
- Железистый эпителий. Клетки разделены межклеточным веществом, которое выделяет секрет. Покрывает железы.
- Мерцательный эпителий. Плотно прилегают клетки, имеют небольшие реснички. Выстилают дыхательные пути и матку у женщин.
Соединительная ткань:
- Плотная волокнистая. Коллагеновые волокна собраны в пучки, плотно прилегают друг к другу, имеют небольшое количество межклеточного вещества. Находится на связках и сухожилиях, встречается в полых органах.
- Рыхлая волокнистая. Клетки расположены свободно, имеют звездчатую форму. Находится в жировых тканях, прослойками между органами.
- Хрящевая. Клетки находятся в плотных капсулах, заключенных в плотное межклеточное вещество. Выстилает хрящи.
- Костная. Расположена в виде окружностей на костях, связана плазматическими отростками и твердым межклеточным веществом. Образует все кости человека.
- Кровь и лимфа. Жидкая ткань, состоит из форменных элементов крови, лимфы и плазмы, тканевой жидкости.
Мышечная ткань:
- Поперчно-полосатая. Пучки волокон, которые чередуют светлые и темные диски. Покрывает все кости.
- Гладкая. Веретеновидные клетки с центральным ядром. Выстилает полые внутренние органы.
- Сердечная. Похожа на поперечнополосатую ткань, объединяет все волокна и синхронно сокращается. Выстилает сердце.
Нервная ткань не имеет подразделений.
Строение и функции пищеварительной системы
Пищеварительная система – это система органов, которая отвечает за переработку пищи, всасывание питательных веществ, выведение из него продуктов жизнедеятельности. Разделяют систему на пищеварительный тракт и железы. Пищеварительный тракт включает в себя:
- ротовую полость;
- глотку;
- пищевод;
- желудок;
- тонкий кишечник;
- толстый кишечник.
Рис. 3. Пищеварительная система
К пищеварительным железам относятся слюнные железы, печень и часть поджелудочной железы. Они секретируют пищеварительные ферменты, которые осуществляют процессы расщепления белков, жиров и углеводов.
Ротовая полость состоит из зубов, верхнего и нижнего неба, языка. Зубы помогают измельчать пищу и способствуют образованию пищевого комка. Язык отвечает за вкусовые рецепторы, отвечает за речь и проталкивание пищи в глотку. Под языком, в нижнем небе, расположены слюнные железы. Они выделяют секрет, который называется слюной. Она способствует склеиванию пищевого комка, содержит фермент амилазу и помогает расщеплять крахмал до глюкозы.
Интересно знать! В слюне содержится лизоцим, он уничтожает бактерии и инфекции, попадающие на слизистую оболочку.
Глотку разделяют на три части: ротоглотку, носоглотку и гортань. Они работают рефлекторно. Пищевой комок попадает глотку, ротоглотка перекрывает гортань и проталкивает его в пищевод. Ротоглотка сообщается с ротовой полостью, а носоглотка с носом.
Пищевод выстлан мышечной поперечно-полосатой тканью, проталкивает пищу в желудок, благодаря перистальтике стенок и сокращению мышечных волокон. Далее пища попадает в желудок и начинается процесс переваривания.
Желудок – это расширенная часть пищеводной трубки. Он имеет широкое дно, выстилается разными видами клеток. Орган предназначен для накапливания и переваривания пищи. В желудке вырабатываются
пищеварительные ферменты, происходит расщепление белков и жиров.
Железистый эпителий стенок вырабатывает желудочный сок в объеме 2-2,5 л в сутки. Он способствует набуханию пищи и расщепляет белки. Жидкость представляет собой соляную кислоту, смешанную с пищеварительными ферментами. Поверхность желудка покрыта плотным слоем слизи, слизь защищает стенки желудка от повреждения кислотой. Далее пища переходит в двенадцатиперстную кишку и обрабатывается ферментами пищеварительных желез.
Печень расположена в правой части брюшной полости, разделена на три доли. Поверхность покрыта печеночным эпителием. Имеет желчный пузырь, который вырабатывает желчь. Она по протокам печени проходит в двенадцатиперстную кишку, где создает благоприятную для органа слабощелочную среду. Сама железа ферменты не вырабатывает, но активирует работу других ферментов.
Поджелудочная железа находится за желудком на задней брюшной стенке. Частично выполняет функцию пищеварения, в остальном вырабатывает гормоны. Она выделяет панкреатический сок, который содержит трипсин и амилазу для переваривания белков и углеводов, жиров. Секрет направляется в двенадцатиперстную кишку. Он имеет слабощелочную реакцию, выделяется в объеме 2-2,5 л в сутки.
Тонкий кишечник подразделяют на двенадцатиперстную кишку, тонкую и подвздошную. Общая длина составляет 5-6 м. Внутри выстилается ворсинками. На этом участке происходит полное переваривание пищи, расщепляются белки, жиры и углеводы. Процесс происходит не только при помощи ферментов, но и клетками. После завершения процесса происходит всасывание полезных питательных веществ через стенки кишечника. Они попадают в ток крови и разносятся по организму, обеспечивая насыщение.
Толстый кишечник состоит из слепой, ободочной и прямой кишки. Общая длина составляет 1,5 – 2 м. В нем происходит формирование кала. В данной среде находится большое количество полезных бактерий, которые обеспечивают процессы брожения клетчатки, синтез витамина К и В12, гниение белков. Пищевые остатки скапливаются в прямой кишке и выводятся через анальное отверстие.
Регуляция пищеварения
Читайте также: Жидкий клей для склеивания ткани
Центр переваривания еды расположен в продолговатом мозге. За процесс дефекации отвечает отдел спинного мозга, который находится в пояснично-крестцовом отделе. Симпатический отдел вегетативной нервной системы снижает перистальтику кишечника, а парасимпатический наоборот усиливает. Гуморальная регуляция осуществляется как собственными гормонами желудочно-кишечного тракта, так и гормонами эндокринной системы (адреналин). Нужно питаться здоровой и свежей пищей. Рацион человека должен соответствовать балансу энергозатрат и потребления энергии. Средняя суточная потребность в белках примерно составляет 100—150 г, в углеводах – 400—500 г и в жирах – около 80 г.
Строение и функции дыхательной системы
Дыхательная система обеспечивает функцию дыхания. Дыхание – это процесс поступления кислорода в организм, использование его в окислительных процессах и удаление углекислого газа из тканей и органов. Эту функцию можно назвать одним словом – газообмен.
В дыхательной системе выделяют следующие органы:
Носовые ходы, извилистые ходы, слизистая поверхность, реснитчатый эпителий, кровеносные сосуды
Состоит из хрящей, имеет голосовые связки и голосовую щель
Трубка длиной 12 см, состоит из хрящевых полуколец, разветвляется на два бронха
Сложная система разветвляющихся трубок все меньшего диаметра, состоящее из хрящей и мышц
Имеют губчатое строение, покрыты легочной плеврой, содержится жидкость в плевральной щели. Состоят из альвеол – пузырьков, оплетенных густой сетью капилляров
Газообмен между воздухом и кровью
В организме выделяют отдельно воздухоносные пути:
Носовая полость выстлана слизистой оболочкой. Когда воздух попадает в нее, то он увлажняется, очищается от вредных веществ и чужеродных частиц, согревается в верхних дыхательных путях. Затем проникает в альвеолы и происходит газообмен.
Особенности гортани
Имеет две важные функции: дыхательную и образование голоса. Сама она состоит из хрящевых колец. Внутри находятся голосовые связки, состоят из эластичных волокон соединительной ткани. Гортань проводит воздух в трахеи. Она воссоздает только сами звуки, речь формируют язык, зубы и губы. С возрастом орган увеличивается в размерах и меняет издаваемый звук. Это хорошо заметно у мальчиков в период созревания.
Особенности трахеи
Состоит и з последовательно составленных полузамкнутых хрящевых колец. Насчитывают в среднем 16-20 штук. Трахея имеет форму трубки. Кольца соединены связками, состоящими из плотной волокнистой соединительной ткани. От трахеи отходит два центральных главных бронха, а от них мелкие бронхиолы. От них пути отходят в легкие. Поверхность бронхов и бронхиол выстлана реснитчатым эпителием.
Особенности легких
Парные органы, состоят из альвеол. Это пузырьки, покрытые эпителиальной тканью и сетью капилляров. Органы разделены на доли. Правое на две, а левое на три. Легкие покрыты плевральной оболочкой. Часть прилегает к легким, вторая к диафрагме. В плевре есть отверстие, которое заполнено плевральной жидкостью. Ее небольшое количество, предотвращает трение легких друг о друга во время движений. В альвеолах происходит газообмен.
Дыхательные движения
При вдохе диафрагма расправляется, полость расширяется, легкие растягиваются. При выдохе происходят полностью обратные процессы. Дыхательные движения контролируются продолговатым мозгом. За них отвечает дыхательный центр. При вдохе импульсы от мозга поступают к мышцам. При выдохе подается сигнал о торможении движения мышц.
Строение и функции выделительной системы
Выделительная система отвечает за выведение из организма продуктов жизнедеятельности. Она избавляет организм от жидких продуктов распада веществ. За эту функцию отвечают:
Частично выделение производят: кожа (пот), легкие (углекислый газ), желудочно-кишечный тракт (кал).
Парный орган, бобовидной формы, расположены в поясничном отделе брюшной полости. Средний вес каждой 150 г. На верхушке органа есть надпочечники – железы, которые вырабатывают кортизол. В строении почки выделяют два слоя:
- корковый (наружный);
- мозговой (внутренний).
Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Он состоит из почечной капсулы, внутри расположен капиллярный клубочек извитого канальца. Они находятся в наружном слое почки. В мозговом веществе расположены извитые канальцы. Их расположение напоминает пирамиды, между ними сохраняется мозговое вещество.
Канальцы сливаются в собирательные трубочки, которые впадают в почечную лоханку. От капсул отходят извитые канальцы первого порядка, в мозговом слое они образуют петлю Генле. Затем они перемещаются в корковый слой, где преобразуются в извитые канальцы второго порядка. Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона, а она образует выводные протоки, которые открываются на верхушке пирамид мозгового вещества.
Почки питает почечная артерия. Она является основным источником крови для органа. Артерия распадается на артериолы и капилляры, образует мальпигиевы сосуды. Капилляры охватывают всю площадь органа.
Остальные органы:
Парные трубки, длиной 30-35 см, образованы гладкими мышцами, покрыты эпителием.
Выведение мочи в мочевой пузырь
Мышечный мешок, хорошо растяжимый, увеличивает свой объем до 300 мл
Мышечная трубка, устлана эпителием, заканчивается отверстием
Образование мочи
Процесс выведения мочи происходит поэтапно:
- Образование первичной мочи (150-170 л в сутки);
- Фильтрация плазмы крови в почечных канальцах;
- Процесс обратного всасывания. Организм поглощает глюкозу и другие полезные вещества;
- Процесс выведения мочи из организма называется мочеиспусканием. Рефлекторное действие. Иннервируется спинным мозгом. Рефлексом является не количество мочи в мочевом пузыре, а скорость наполнения полости.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом