Каждый тип ткани организма многоклеточных животных и человека специализируется на выполнении определенных функций. Соединительная ткань отличается разнообразием строения клеток, белковых волокон, межклеточного вещества. Особенности строения ткани влияют на свойства и роль в организме.
Общие черты строения и выполняемые функции
Соединительная ткань образует опорный каркас (строму), наружные покровы органов (дерму). Происходит из мезенхимы, содержит набор структурных компонентов: клеток и неклеточного матрикса, состоящего из белковых волокон, межклеточного вещества. Они участвуют в образовании прослоек между тканями в органах, формируют кожу, хрящи и кости, связки и сухожилия (рис. 1). Эта ткань подстилает эпителий, окружает сосуды, с которыми связана по происхождению.
- Структурно-образовательная.
- Пластическая.
- Питательная.
- Транспортная.
- Защитная.
- Опорная.
Структурно-образовательная или морфогенетическая функция соединительной ткани — формирование и поддержание структуры других тканей в составе органов. Пластическая роль — адаптация к изменяющимся условиям среды. Соединительная ткань способна регенерировать и принимает участие в заживлении ран. Заполняет места повреждений других тканей, например, кожи.
Питательная или трофическая функция — поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма). Велико транспортное значение жидких соединительных тканей. Кровь и лимфа участвуют в регуляции питания и газоснабжения клеток.
Защитная функция проявляется в предохранении организма от повреждений в результате механических воздействий. Физическую защиту обеспечивают костная и хрящевая ткани. Выполнение опорной или механической функции обеспечивают волокна коллагена и эластина, прочное межклеточное вещество. Клетки крови и лимфы участвуют в работе иммунной системы, обезвреживают чужеродные вещества, поглощают и убивают патогенные микробы.
Особенности структуры
Клетки в соединительной ткани не прилегают друг к другу. Внеклеточный матрикс бывает жидким или твердым. Состав межклеточного вещества определяет свойства того или иного типа соединительной ткани (табл. 1).
| Основные типы соединительной ткани | ||
| Название | Строение | Местонахождение |
| Плотная волокнистая | Совокупность пучков коллагеновых волокон без межклеточного вещества, между которыми расположены немногочисленные клетки | Связки, сухожилия, собственно кожа, оболочки сосудов и др. |
| Рыхлая волокнистая | Неплотно расположенные звездчатые клетки, переплетенные волокна и бесструктурная тканевая жидкость | Прослойки между органами, проводящие пути нервной системы, подкожная жировая клетчатка. |
| Хрящевая | Живые округлые клетки в капсулах среди плотного и твердого межклеточного вещества | Хрящи скелета, гортани, трахеи. |
| Костная | Живые костные клетки, расположенные концентрическими окружностями вокруг каналов и связанные между собой плазматическими отростками. Межклеточное вещество твердое и содержит каналы с кровеносными сосудами и нервами | Кости скелета. |
| Кровь и лимфа | Редкая соединительная ткань, состоящая из форменных элементов (клеток) и редкого межклеточного вещества (плазмы) | Кровеносная и лимфатическая система. |
Клеточные элементы
Клетки этого типа ткани делятся по происхождению на резидентные и подвижные (мигрирующие). К первым относятся фибробласты, синтезирующие коллаген и эластин, фиброциты. хондробласты, остеобласты, жировые клетки и другие клеточные элементы.
Подвижные клетки макрофаги поглощают болезнетворные микроорганизмы. Относятся к этой группе лейкоциты (лимфоциты, гранулоциты), тучные клетки (иммунные), моноциты. Меланоциты содержат меланин, присутствуют в коже и радужке глаза.
Волокна
Белковые нити — компонент твердой соединительной ткани (фиброзной или волокнистой). Растяжимые эластические волокна образованы эластином и гликопротеином фибриллином. Волокна коллагена придают соединительной ткани прочность (рис. 2).
Коллаген первого типа содержится в костях, сухожилиях, дерме, дентине зубов. Второго типа — в хрящах, межпозвонковых дисках и стекловидном теле глаза. Коллаген третьего типа — в гладких мышцах, костном мозге и лимфатической ткани.
Компоненты межклеточного вещества
Неклеточный матрикс — аморфное вещество, продукт взаимодействия клеточных элементов и соединений, поступающих из крови. Внеклеточный матрикс содержит органические и неорганические соединения, отличается по составу и консистенции в разных типах соединительной ткани.
Компоненты межклеточного вещества:
- вещества для синтеза коллагена и эластина;
- предшественники мукополисахаридов;
- вода, минеральные соли, ионы;
- белки кровяной плазмы;
- продукты метаболизма;
- гиалуроновая кислота;
- протеогликаны.
Среди мукополисахаридов распространены хондроитинсульфат, который встречается в хряще, коже, роговице. Дерматансульфат преобладает в сухожилиях и стенках кровеносных сосудов. Гепаринсульфат входит в состав базальных мембран.
Матрикс бывает жидким (плазма крови), гелеобразным (хрящевая ткань), твердым (кости скелета). Ведущая функция межклеточного вещества — поддержание метаболизма. Матрикс транспортирует воду и другие неорганические компоненты, питательные вещества.
Признаки и свойства типов соединительной ткани
Выделяют собственно соединительную ткань: рыхлую и плотную волокнистую, плотную неоформленную и оформленную. Второй тип — скелетная ткань (хрящевая, костная, цемент и дентин зубов). К трофическому типу относят кровь и лимфу. Выделяют соединительные ткани со специальными свойствами: жировую, ретикулярную, которые вместе с кровью и лимфой создают внутреннюю среду организма (табл. 2).
Читайте также: Особенности строения клеток столбчатой ткани в листе
Собственно соединительная ткань
Плотная волокнистая содержит пучки коллагеновых волокон без межклеточного вещества, немногочисленными клетками. Образует прослойки между органами, сухожилия, дерму, оболочки сосудов. Прочная, выполняет покровную, опорно-защитную и двигательную функции.
Рыхлая волокнистая ткань образована неплотно расположенными звездчатыми клетками, переплетенными волокнами и бесструктурной тканевой жидкостью (рис. 3). Местонахождение в организме: проводящие пути нервной системы, подкожная жировая клетчатка. Этот тип ткани присутствует во всех органах. Рыхлая соединительная ткань объединяет отдельные компоненты, заполняет промежутки между органами, связывает кожу и мышцы, отвечает за терморегуляцию.
Опорная ткань
Хрящевая ткань состоит из живых клеток овальной формы, лежащих в капсулах, среди плотного и твердого межклеточного вещества. Образует упругие хрящи, входящие в состав скелета, гортани, трахеи, ушной раковины. Этот тип выполняет опорную и защитную функции. Хрящи сглаживают трущиеся поверхности костей, защищают от деформации тела позвонков, дыхательные пути.
Хрящевая ткань плохо снабжается кровью и почти не содержит нервных окончаний, поскольку хрящ постоянно подвергается механическому давлению. В этом случае проводящие пути могли бы быть разрушены. Хрящевая ткань обходится небольшим количеством питательных веществ, поступающих из синовиальной жидкости, которая синтезируется в суставной щели.
Костная ткань состоит из живых клеток — остеоцитов. Они образуют концентрические круги, обрамляющие каналы, связаны между собой отростками. Межклеточное вещество твердое за счет отложения кристаллов солей кальция вдоль волокон коллагена. Есть специальные каналы для прохождения кровеносных сосудов и нервов (рис. 4). Этот тип ткани образует кости скелета, не деформируется (в отличие от хряща). Выполняет опорную, двигательную и защитную функции. Красный костный мозг — кроветворный орган.
Жидкая соединительная ткань
Кровь и лимфа состоят из клеток и жидкого межклеточного вещества (плазмы). Форменные элементы крови значительно отличаются по размерам и выполняемым функциям (рис. 5). Кровь и лимфа переносят вещества к органам, принимают продукты метаболизма, которые подлежат удалению из организма.
- транспортная — перенос кислорода и углекислого газа;
- гомеостаз — постоянство внутренней среды организма;
- регуляторная (гуморальная);
- •защитная (иммунитет).
Соединительная ткань с особыми свойствами
Ретикулярная ткань составляет основу кроветворных органов (рис. 6). Жировая ткань образует подкожную клетчатку, прослойки между внутренними органами. Состоит из жировых клеток, заполненных липидами. Клетки называют адипоцитами. Типичных для соединительной ткани волокон содержится мало (рис. 5). Жировая ткань выполняет запасающую, защитную и опорную функции.
Клетки белой жировой ткани большого диаметра. Кровоснабжение не развито. Белая жировая ткань действует как терморегулятор, амортизирующий и наполняющий материал. Клетки коричневой жировой ткани маленького размера, округлой формы. Хорошо развито кровоснабжение. Коричневая жировая ткань используется организмом для выработки тепла.
Для соединительной ткани характерны многокомпонентность и высокая специализация. Одновременно она является универсальной и многофункциональной. Благодаря развитой способности к адаптации соединительная ткань способствует заживлению ран, замещает поврежденные ткани кожи и органов.
Нарушения метаболических процессов в организме могут вызвать развитие заболеваний соединительной ткани. С возрастом происходит снижение количества клеточных элементов. Старение сопровождается уменьшением эластичности и прочности соединительнотканных волокон, регенераторной способности ткани. Именно эти изменения вызывают снижение эластичности сосудистых стенок и кожи, повышенную ломкость костей. Особенности соединительной ткани, характерные для стареющего организма, способствуют малоподвижности и деформации суставов, позвоночника.
- Рис. 3 — Эд Решке _ Фотобиблиотека _ Getty Images
Ткань состоящая из живых клеток волокна
Ткань — группа клеток, структурно и функционально взаимосвязанных друг с другом, сходных по происхождению, строению и выполняющих определенные функции в организме.
Ткани возникли у высших растений в связи с выходом на сушу и наибольшей специализации достигли упокрытосеменных, у которых их выделяют до 80 видов. Важнейшие ткани растений:
Ткани могут быть простыми и сложными. Простые ткани состоят из одного вида клеток (например, колленхима, меристема), а сложные — из различных по строению клеток, выполняющих кроме основных и дополнительные функции (эпидерма, ксилема, флоэма и др.).
Образовательные ткани , или меристемы , являются эмбриональными тканями. Благодаря ним долго сохраняющейся способности к делению (некоторые клетки делятся в течение всей жизни) меристемы участвуют в образовании всех постоянных тканей и тем самым формируют растение, а также определяют его длительный рост.
Читайте также: Ткань с начесом для пижамы
Клетки образовательной ткани тонкостенные, многогранные, плотно сомкнутые, с густой цитоплазмой, с крупным ядром и очень мелкими вакуолями. Они способны делиться в разных направлениях.
По происхождению меристемы бывают первичные и вторичные. Первичная меристема составляет зародыш семени, а у взрослого растения сохраняется на кончике корней и верхушках побегов, что делает возможным их нарастание в длину. Дальнейшее разрастание корня и стебля по диаметру (вторичный рост) обеспечивается вторичными меристемами — камбием и феллоге-ном. По расположению в теле растения различают верхушечные (апикальные), боковые (латеральные), вставочные (интеркаляр-ные) и раневые (травматические) меристемы.
Покровные ткани располагаются на поверхности всех органов растения. Они выполняют главным образом защитную функцию — защищают растения от механических повреждений, проникновения микроорганизмов, резких колебаний температуры, излишнего испарения и т. п. В зависимости от происхождения различают три группы покровных тканей —эпидермис, перидерму и корку.
Эпидермис (эпидерма, кожица) — первичная покровная ткань, расположенная на поверхности листьев и молодых зеленых побегов (рис. 8.1). Она состоит из одного слоя живых, плотно сомкнутых клеток, не имеющих хлоропластов. Оболочки клеток обычно извилистые, что обусловливает их прочное смыкание. Наружная поверхность клеток этой ткани часто одета кутикулой или восковым налетом, что является дополнительным защитным приспособлением. В эпидерме листьев и зеленых стеблей имеются устьица, которые регулируют транспирацию и газообмен растения.
Перидерма — вторичная покровная ткань стеблей и корней, сменяющая эпидермис у многолетних (реже однолетних) растений (рис. 8.2.). Ее образование связано с деятельностью вторичной меристемы —феллогена (пробкового камбия), клетки которого делятся и дифференцируются в центробежном направлении (наружу) в пробку (феллему), а в центростремительном, (внутрь) — в слой живых паренхимных клеток (феллодерму). Пробка, феллоген и феллодерма составляют перидерму.
Рис. 8.1. Эпидерма листа различных растений: а— хлорофитум; 6 — плющ обыкновенный: в — герань душистая; г — шелковица белая; 1— клетки эпидермы; 2 — замыкающие клетки устьиц; 3 — устьичная щель.
Рис 8.2. Перидерма стебля бузины (а — поперечный разрез побега, б — чечевички): I— выполняющая ткань; 2 — остатки эпидермы; 3 — пробка (феллема); 4 — феллоген; 5 — феллодерма.
Клетки пробки пропитаны жироподобным веществом — суберином —и не пропускают воду и воздух, поэтому содержимое клетки отмирает и она заполняется воздухом. Многослойная пробка образует своеобразный чехол стебля, надежно предохраняющий растение от неблагоприятных воздействий окружающей среды. Для газообмена и транспирации живых тканей, лежащих под пробкой, в последней имеются особые образования — чечевички; это разрывы в пробке, заполненные рыхло расположенными клетками.
Корка образуется у деревьев и кустарников на смену пробке. В более глубоко лежащих тканях коры закладываются новые участки феллогена, формирующие новые слои пробки. Вследствие этого наружные ткани изолируются от центральной части стебля, деформируются и отмирают, На поверхности стебля постепенно образуется комплекс мертвых тканей, состоящий из нескольких слоев пробки и отмерших участков коры. Толстая корка служит более надежной защитой для растения, чем пробка.
Проводящие ткани обеспечивают передвижение воды и растворенных в ней питательных веществ по растению. Различают два вида проводящей ткани — ксилему (древесину) и флоэму (луб).
Ксилема —это главная водопроводящая ткань высших сосудистых растений, обеспечивающая передвижение воды с растворенными в ней минеральными веществами от корней к листьям и другим частям растения (восходящий ток). Она также выполняет опорную функцию. В состав ксилемы входят трахеиды и трахеи (сосуды) (рис. 8.3), древесинная паренхима и механическая ткань.
Трахеиды представляют собой узкие, сильно вытянутые в длину мертвые клетки с заостренными концами и одревесневшими оболочками. Проникновение растворов из одной трахеиды в другую происходит путем фильтрации через поры — углубления, затянутые мембраной. Жидкость по трахеидам протекает медленно, так как поровая мембрана препятствует движению воды. Трахеиды встречаются у всех высших растений, а у большинства хвощей, плаунов, папоротников и голосеменных служат единственным проводящим элементом ксилемы. У покрытосеменных растений наряду с трахеидами имеются сосуды.
Рис 8.3. Элементы ксилемы (а) и флоэмы (6): 1—5 — кольчатая, спиральная, лестничная и пористая (4, 5) трахеи соответственно; 6 — коль чатая и пористая трахеиды; 7 — ситовидная трубка с клеткой-спутницей.
Трахеи (сосуды) —это полые трубки, состоящие из отдельных члеников, расположенных друг над другом. В члениках на поперечных стенках образуются сквозные отверстия — перфорации, или эти стенки полностью разрушаются, благодаря чему скорость тока растворов по сосудам многократно увеличивается. Оболочки сосудов пропитываются лигнином и придают стеблю дополнительную прочность. В зависимости от характера утолщения оболочек различают трахеи кольчатые, спиральные, лестничные и др. (см. рис. 8.3).
Читайте также: Как вычислить метраж ткани если известен вес формула
Флоэма проводит органические вещества, синтезированные в листьях, ко всем органам растения (нисходящий ток). Как и ксилема, она является сложной тканью и состоит из ситовидных трубок с клетками-спутницами (см. рис. 8.3), паренхимы и механической ткани. Ситовидные трубки образованы живыми клетками, расположенными одна над другой. Их поперечные стенки пронизаны мелкими отверстиями, образующими как бы сито. Клетки ситовидных трубок лишены ядер, но содержат в центральной части цитоплазму, тяжи которой через сквозные отверстия в поперечных перегородках проходят в соседние клетки. Ситовидные трубки, как и сосуды, тянутся по всей длине растения. Клетки-спутницы соединены с члениками ситовидных трубок многочисленными плазмодесмами и, по-видимому, выполняют часть функций, утраченных ситовидными трубками (синтез ферментов, образование АТФ).
Ксилема и флоэма находятся в тесном взаимодействии друг с другом и образуют в органах растения особые комплексные группы — проводящие пучки.
Механические ткани обеспечивают прочность органов растений. Они составляют каркас, поддерживающий все органы растений, противодействуя их излому, сжатию, разрыву. Основными характеристиками строения механических тканей, обеспечивающими их прочность и упругость, являются мощное утолщение и одревеснение их оболочек, тесное смыкание между клетками, отсутствие перфораций в клеточных стенках.
Механические ткани наиболее развиты в стебле, где они представлены лубяными и древесинными волокнами. В корнях механическая ткань сосредоточена в центре органа.
В зависимости от формы клеток, их строения, физиологического состояния и способа утолщения клеточных оболочек различают два вида механической ткани: колленхиму и склеренхиму, (рис. 8.4).
Рис. 8.4. Механические ткани: а — уголковая колленхима; 6— склеренхима; в -— склереиды из плодов алычи: 1 — цитоплазма, 2— утолщенная клеточная стенка, 3 — поровые канальцы.
Колленхима представлена живыми паренхимными клетками с неравномерно утолщенными оболочками, делающими их особенно хорошо приспособленными для укрепления молодых растущих органов. Будучи первичными, клетки колленхимы легко растягиваются и практически не мешают удлинению той части растения, в которой находятся. Обычно колленхима располагается отдельными тяжами или непрерывным цилиндром под эпидермой молодого стебля и черешков листьев, а также окаймляет жилки в листьях двудольных. Иногда колленхима содержит хлоропласты.
Склеренхима состоит из вытянутых клеток с равномерно утолщенными, часто одревесневшими оболочками, содержимое которых отмирает на ранних стадиях. Оболочки склеренхимных клеток обладают высокой прочностью, близкой к прочности стали. Эта ткань широко представлена в вегетативных органах наземных растений и составляет их осевую опору.
Различают два типа склеренхимных клеток: волокна и склереиды. Волокна — это длинные тонкие клетки, обычно собранные в тяжи или пучки (например, лубяные или древесинные волокна). Склереиды — это округлые мертвые клетки с очень толстыми одревесневшими оболочками. Ими образованы семенная кожура, скорлупа орехов, косточки вишни, сливы, абрикоса; они придают мякоти груш характерный крупчатый характер.
Основная ткань , или паренхима , состоит из живых, обычно тонкостенных клеток, которые составляют основу органов (откуда и название ткани). В ней размещены механические, проводящие и другие постоянные ткани. Основная ткань выполняет ряд функций, в связи с чем различают ассимиляционную (хлоренхиму), запасающую, воздухоносную (аэренхиму) и водоносную паренхиму (рис. 8.5).
Рис 8.5. Паренхимные ткани: 1—3 — хлорофиллоносная (столбчатая, губчатая и складчатая соответственно); 4—запасающая (клетки с зернами крахмала); 5 — воздухоносная, или аэренхима.
Клетки ассимиляционной ткани содержат хлоропласты и выполняют функцию фотосинтеза. Основная масса этой ткани сосредоточена в листьях, меньшая часть — в молодых зеленых стеблях.
В клетках запасающей паренхимы откладываются белки, углеводы и другие вещества. Она хорошо развита в стеблях древесных растений, в корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах и семенах. У растений пустынных местообитаний (кактусы) и солончаков в стеблях и листьях имеется водоносная паренхима, служащая для накопления воды (например, у крупных экземпляров кактусов из рода карнегия в тканях содержится до 2—3 тыс. л воды). У водных и болотных растений развивается особый тип основной ткани — воздухоносная паренхима, или аэренхима . Клетки аэренхимы образуют крупные воздухоносные межклетники, по которым воздух доставляется к тем частям растения, связь которых с атмосферой затруднена
- 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