План:

1.  Особливості будови багатоклітинних організмів.

2.  Характеристика тканин та органів багатоклітинних рослин і грибів.

3.  Характеристика тканин та систем органів багатоклітинних тварин.

Література: Загальна біологія: Підруч для 10 кл./ М.Є. Кучеренко та інш. 2006. с. 127-137

1. У більшості багатоклітинних організмів під час їхнього розвитку клітини почина­ють відрізнятись за будовою та виконуваними функ­ціями, тобто відбувається їхня диференціація (від лат. діференція - розбіжності). Внаслідок цього формують­ся тканини.

Тканина - це система подібних за будовою клітин, пов'язаних між собою структурно і функціонально. Вищі рослини і більшість багатоклі­тинних тварин мають розвинені тканини різних типів; у багатоклітинних водоростей і грибів тканин немає або вони слабко диференційовані.

У більшості багатоклітинних тварин різні типи тканин у процесі індивідуального розвитку формуються з певних зародкових листків — екто-, мезо- та ентодер­ми. Натомість v рослин всі типи тканин виникають з твірної тканини. Крім того, тканини тварин побу­довані не лише з клітин, а й з міжклітинної ре­човини, яку утворюють і виділяють самі клітини. В тканинах рослин міжклітинної речовини майже немає. Між оболонками сусідніх клітин, які входять до складу певної тканини, часто бувають проміжки — міжклітинники - різного розміру. Клітини сполуча­ються між собою через отвори в їхніх оболонках за допомогою цитоплазматичних містків. У відмерлих клітин рослин залишаються лише стінки, а вміст руй­нується.

Будову та функції тканин тварин вивчає гістоло­гія (відгрец. гістос- тканина), а рослинних — анато­мія рослин (від грец. анатоме — розсікати).

2. Тканини рослин по­діляють на твірні, покривні, провідні, основні та ме­ханічні.

Твірні тканини, або меристема (від грец. меристос - подільний), складаються з клітин, здатних до по­ділу. Клітини цих тканин дають початок клітинам усіх інших типів. Вони мають велике ядро і тонкі розтяжні стінки з незначним вмістом целюлози.

За розташуванням у рослині розрізняють верхівко­ву, бічну та вставну твірні тканини.

Верхівкова меристема розташована на верхівці пагона (мол. 85) або кореня і забезпечує ріст цих органів у довжину. Бічна меристема міститься всередині багаторічних коренів або пагонів і охоплює їхню центральну частину у вигляді циліндра. Вона забезпечує ріст цих органів у товщину. Вставна меристема розташована в основі міжвузлів стебла деяких рослин (наприклад, у злаків). Як і верхівкова, вона забезпечує ріст пагонів у довжину, але такий ріст називають вставним, оскільки він відбувається внас­лідок видовження міжвузлів.

Покривні тканини розташовані на поверхні органів рослини. Вони відмежовують внутрішні тканини від зовнішнього середовища і захищають їх від несприят­ливих впливів довкілля та пошкоджень. Покривні тка­нини можуть складатися з живих або відмерлих клітин. Розрізняють два основні види покривних тканин: шкірку та корок.

Шкірка, або епідерма (від грец. епі - понад та дерма - шкіра), має вигляд тонкої прозорої плівки, що складається з одного чи кількох шарів живих клітин, щільно прилеглих одна до одної (мал. 86). Тому міжклітинників у неї майже немає. Зверху клітини шкірки бувають вкриті шаром воскоподібної речовини — кутикулою (від лат. кутикула — шкірка), що є пристосуванням від надлишкового випаровування води. Крім того, поверхня шкірки часто має різноманітної будови волоски. Одні з них захищають рослину від перегрівання, інші — від рослиноїдних тварин. Наприклад, всім відома здатність жалкої кропиви спричиняти опіки, її лист­ки та молоді пагони густо вкриті волосками, через які отруйні речовини, що їх виробляє кропива, мо­жуть потрапляти на шкіру людини або тварин та подразнювати її. Особливе значення для живлення рослин мають кореневі волоски.

У шкірці є особливі утвори - продихи, які забезпечують зв'язок рослини з довкіллям. Про­дих утворений двома особливими клітинами бобоподібної форми, що містять хлоропласти і тому забарвлені у зелений колір. Завдяки здатності про­дихових клітин змінювати внутрішньоклітинний тиск, а отже і свій об'єм, забезпечується відкриван­ня та закривання продихової щілини. Так рослина регулює інтенсивність процесів випаровування води та газообміну.

У багаторічних рослин шкірка через певний час може заміщуватись корком. Потовщені стінки клітин корка просочуються жироподібною речовиною і стають непроникними для води та повітря. Вміст цих клітин згодом відмирає. Ви, мабуть, помічали, що поверхня більшості деревних рослин уже в перший рік життя набуває буруватого забарвлення. Це свідчить про те, що замість шкірки утворився корок, який надійно захищає рослину під час несприятливих періодів (наприклад, узимку, під час посухи). На поверхні корка можна побачити горбики різної форми. Це — сочевички, через які рослина здійснює газообмін та випаровує воду.

Основна тканина складається з живих клітин з порівняно тонкими стінками, між якими зви­чайно є міжклітинники. Вона заповнює проміжки між клітинами інших типів. Залежно від особливостей будови та виконуваних функцій розрізняють кілька видів основної тканини.

Фотосинтезуюча основна тканина утворена клітинами, які містять хлоропласти. Вона здійснює процеси фотосинтезу і розташована переважно у листках.

Запасаюча основна тканина представлена безбарвними клітинами, в яких запасаються різні речовини (крохмаль, жири тощо). Клітини основної тканини квіток і плодів часто містять хромопласти, які забарвлюють їх у яскраві кольори.

У рослин посушливих місцезростань (кактусів, алое) є водозапасаюча основна тканина. Значні запаси води, які можуть накопичуватись в її клітинах, дають змогу переживати тривалі посушливі періоди.

Провідні тканини забезпечують у рослин два по­токи речовин: висхідний (від кореня до надземних ча­стин) і низхідний (утворені в зелених частинах пагонів органічні сполуки пересуваються вниз до інших частин рослини). Відповідно розрізняють два типи провідних тканин: ксилему і флоему.

Ксилема (від грец. ксилон - зрубане дерево) скла­дається з провідних елементів (трахеїд і судин), яки­ми безпосередньо рухаються речовини, і живих клітин основної тканини, які їх оточують. Судини - це послідовно з'єднані відмерлі клітини, поперечні стінки між якими майже повністю зникають (або ма­ють великі отвори). Судини забезпечують висхідний потік речовин від підземних частин рослин до над­земних. Як правило, це розчини мінеральних солей. Але навесні разом з неорганічними сполуками ними можуть пересуватися й органічні (наприклад, роз­чини цукрів), запасені в коренях або підземних ви­дозмінах пагонів. Ці органічні сполуки потрібні для розпускання листків "до початку фотосинтезу. Всім відомий солодкий сік берези. В Канаді із солодкого весняного соку клена щорічно дістають сотні тисяч тонн цукру та патоки.

Таку саму функцію виконують і трахеїди - окремі клітини веретеноподібної форми з численними пора­ми в клітинній стінці. Судини і трахеїди, крім про­відної, забезпечують ще й опорну функцію.

Іншим видом провідної тканини є флоема (від грец. флойос - кора), що складається з ситоподібних тру­бок. Це живі видовжені клітини, послідовно розташовані одна над одною у вигляді ланцюжка. По­перечні стінки цих клітин мають численні дрібні отво­ри (нагадують сито, звідки і походить їхня назва), через які цитоплазма однієї клітини сполучається з цито­плазмою іншої, розташованої вище або нижче. Сито­подібними трубками синтезовані в зелених частинах рослини органічні речовини пересуваються до інших її ділянок (низхідний потік).

У покритонасінних рослин зрілі клітини ситоподіб­них трубок, як правило, не мають ядер, але їх «супро­воджують» клітини-супутники, що мають ядра. Ці клітини виробляють речовини, потрібні для нормального функціонування ситоподібних трубок. Уміст клітин ситоподібних трубок перебуває під високим тис­ком (до 30 атмосфер). Тому речовини пересуваються ними досить швидко - до 100 см/год.

Судини, трахеїди та ситоподібні трубки разом із механічними та основними тканинами утворюють судинно-волокнисті пучки (наприклад, жилки листків). Провідну функцію виконують також і кліти­ни основної тканини. Наприклад, серцевинні промені стебел дерев забезпечують горизонтальний транспорт сполук між серцевиною та корою.

У рослинах трапляються і молочники — системи видовжених провідних клітин деяких рослин, якими рухається сік (латекс) молочно-білого (кульбаба, молочай) або оранжевого (чистотіл) кольору. Латекс — це розчин цукрів, білків і мінеральних сполук, у яко­му зважені дрібні краплини ліпідів. У латексі різних видів рослин (наприклад, крим-сагизу, що зростає в Криму) міститься каучук. Із каучуку виробляють високоякісну натуральну гуму.

Механічні тканини виконують у рослин опорну функцію. Вони забезпечують пружність і міцність різних їхніх частин. Серед них є тканини, що склада­ються з живих або мертвих клітин. Живі клітини мають нерівномірно потовщені стінки, а відмерлі - потовщені здерев'янілі. Часто клітини механічної тканини видовжені та мають вигляд волокон.

Механічна тканина, яка складається з мертвих  клітин, надзвичайно міцна: смужка з неї діаметром 1 мм² витримує навантаження на розрив до 20 кг.

У рослинах існує система утворів, які виділяють продукти обміну або біологічно активні речовини. Продукти обміну речовин у вигляді розчинів звичайно накопичуються у вакуолях або включеннях окремих клітин. Так вони вилучаються з обміну речовин. Під час листопаду рослина звільняється від таких накопи­чених речовин разом із листками.

Залозисті волоски та інші утвори шкірки здатні виробляти ефірні олії, бальзами, смоли, нектар.

Ефірні олії - це суміш летких речовин різної хімічної природи. Завдяки сильному запаху вони при­ваблюють запилювачів, відлякують рослиноїдних тварин, деякі з них (фітонциди) пригнічують життє­діяльність хвороботворних мікроорганізмів. Відомо понад три тисячі видів насінних рослин, здатних ви­робляти ефірні олії, з яких приблизно 200 вико­ристовують у парфумерії, кулінарії, медицині (олії: трояндова, лавандова, олія кропу тощо).

Смоли — продукти життєдіяльності багатьох го­лонасінних і деяких покритонасінних (астрагал та ін.) рослин. Вони утворюються в клітинах, які ото­чують смоляні ходи, і є сумішшю органічних речовин - кислот, спиртів тощо. Назовні смоли виділяються звичайно у суміші з ефірними оліями у вигляді гус­тих рідин (бальзамів). Вони слугують для утворення захисного шару в місцях пошкоджень поверхні рос­лин. Багато бальзамів має антибактеріальні вла­стивості, їх використовують у медицині для лікуван­ня ран (живиця сосни тощо). Основу бальзамів хвойних рослин становить рідкий скипидар. У про­мисловості після відгонки його використовують як розчинник фарб, лаків та ін., а тверду частину, що залишилася (каніфоль), — для виготовлення лаків, сургучу тощо.

Бурштин — скам'яніла смола хвойних рослин, які зростали наприкінці мезозойської — на початку кай­нозойської ер. Бурштин широко використовують для виготовлення ювелірних виробів. У прозорих час­тинках бурштину часто трапляються вкраплення комах та інших дрібних тварин, які мешкали у давні часи. Це дає цікавий матеріал для вчених-палеонтологів.

Нектар — це водний розчин глюкози та фруктози, концентрація яких становить від 3 до 72 %, із доміш­ками ефірних олій із сильним запахом. Він приваблює комах та інших запилювачів; ним вони живляться. Не­ктар утворюється у спеціальних залозах - нектар­никах, що мають досить складну будову і розміщені переважно у квітках.

3. В організмі тварин і людини виділяють чотири основні типи тканин: епітеліальні, м'язові, нервові та тканини внутрішнього середовища.

Епітеліальні (від грец. епі - понад та теле - сосочок) тканини, або епітелій, складаються з клітин, щільно прилеглих одна до одної, які утворюють один або кілька шарів. Міжклітинної речовини в епі­теліальних клітинах майже немає. Ці тканини вистиляють порожнини тіла та внутрішніх органів, входять до складу залоз. Як межова, епітеліальна тканина виконує захисну функцію: захищає тканини, розта­шовані глибше, а також регулює обмін речовин із зовнішнім середовищем (наприклад, газообмін, ви­далення продуктів обміну, всмоктування поживних речовин у кишечнику та ін.). Залози внутрішньої, зов­нішньої та змішаної секреції здійснюють свої функції завдяки наявності в них залозистого епітелію. Його клітини утворюють потрібні організму речовини (слиз, гормони, травні ферменти).

Епітеліальні тканини різноманітні за будовою, що пов'язано з їхніми функціями. Залежно від форми клітин та особливостей їхньої будови розрізняють плоский, кубічний, циліндричний і війчастий епітелії. Епітеліальні клітини полярні. Це означає, що їхні частини, спрямовані назовні й усере­дину, різні за будовою. З клітин епітелію шкіри утворюється волосся, пір'я, кігті або нігті. Епітелій по­кривів різних груп безхребетних тварин (круглі чер­ви, членистоногі тощо) виділяє назовні захисний шар міжклітинної речовини - кутикулу, яка часто слугує зовнішнім скелетом.

Оскільки клітини поверхневого епітелію контакту­ють із навколишнім середовищем, вони часто пошкод­жуються і відмирають. Тому епітеліальній тканині властива висока здатність до відновлення (регенерації). Зокрема, здатність епітелію до регенерації є однією з умов загоєння ран.

Тканини внутрішньо­го середовища входять до складу різноманітних органів і створюють внутрішнє середовище організму. Вони виконують різноманітні функції: захисну, живиль­ну, транспортну, опорну, запасаючу; підтримують відносну сталість внутрішнього середовища. Спільним для цієї групи тканин є наявність добре розвиненої міжклітинної речовини. Певні різновиди тканин внут­рішнього середовища здатні до регенерації.

Тканини внутрішнього середовища поділяють на рідкі (кров, лімфа та тканинна рідина), сполучні та скелетні.

Кров, лімфа та тканинна (міжклітинна) рідина є складовими внутрішнього середовища ор­ганізму. Вони забезпечують транспорт поживних ре­човин, продуктів обміну, газів, біологічно активних речовин, а також захисні реакції. Ці тканини підтри­мують відносну сталість внутрішнього середовища організму (гомеостаз). Для них характерна наявність рідкої міжклітинної речовини — плазми (від грец. плазма — виліплене, сформоване) та зважених у ній клітин.

Сполучні тканини формують основу органів, забезпечують їхнє живлення. Вони беруть участь й у загоюванні ран: заповнюють пошкоджені місця інших тканин, унаслідок чого виникає сполучнотканинний рубець, їхня міжклітинна речовина має різний склад. Пухка сполучна тканина міститься в усіх органах, супроводжує кровоносні та лімфатичні судини, заповнює проміжки між внутрішніми органами. Ця тканина складається з невеликої кількості клітин і неупорядковано розміщених волокон, між якими розташована пухка маса. Деякі клітини пухкої сполучної тканини здатні до фагоцитозу (захоплюють і перетравлюють хвороботворні мікроорганізми). Волокниста спо­лучна тканина містить велику кількість щільно прилеглих один до одного волокон (сухожилки, зв'яз­ки та ін.).

Жирова тканина розміщена під шкірою та нав­коло деяких органів і захищає їх від механічних по­шкоджень. У ній відкладаються запасні поживні речовини. Підшкірна жирова тканина відіграє роль теплоізолюючого шару. В ній може утворюватись ме­таболічна вода, що має важливе значення для тварин - мешканців пустель (наприклад, горби верблюдів утворені переважно з цієї тканини).

Ретикулярна тканина (від лат. ретикулюм — сітка) утворює основу кровотворних органів (чер­воного кісткового мозку, селезінки, лімфатичних вузлів), входить до складу слизової оболонки кишеч­нику, нирок тощо. Вона складається з клітин, сполу­чених між собою за допомогою довгих відростків, і особливих волокон. У ній утворюються клітини рідких тканин.

До скелетних тканин належать кісткова та хрящова. Основні їхні властивості — пружність і міцність. У кістковій тканині відкладаються мінеральні солі. Це надає їй особливої міцності. Переважно з неї побудований скелет хребетних тварин і людини. Хрящова тканина має міжклітинну речовину з органічних речовин. З цієї тканини формується ске­лет у зародків усіх хребетних тварин і людини. Зго­дом у більшості цих організмів хрящова тканина заступається кістковою. Хрящова тканина також входить до складу вушних раковин, гортані, сухо­жилків і зв'язок тощо.

Складовою частиною опорно-рухової системи тварин і людини е м'язові тканини.

М'язові тканини здатні скорочуватись у відповідь на надхо­дження до них нервового імпульсу. Це забезпечує рухи тіла та окремих його частин. М'язовим тканинам властива здатність до регенерації (за винятком сер­цевого м'яза).

Розрізняють посмуговану (поперечносмугасту) та непосмуговану (гладеньку) м'язові тканини.

Посмуговану м'язову тканину поділяють на скелетну та серцеву. Скелетна м'язова тканина утворює м'язи, які забезпечують рухи, а також м'язи язика, глотки, гортані, верхньої частини стравоходу, діафрагму хребетних тварин. Вони при­кріплені до кісток, а у членистоногих - до внутрішніх виростів зовнішнього скелета. Посмугована м'язова тканина складається з м'язових клітин.

М'язові клітини мають форму видовжених ци­ліндрів, укритих сполучнотканинною оболонкою, тому дістали назву м'язових волокон. Деякі м'язові волок­на досягають 30 см завдовжки. М'язові клітини мають багато ядер. У цитоплазмі розташовані скоротливі нитки, в яких послідовно чергуються світлі та темні ділянки (диски), добре помітні під мікроскопом. Волокна посмугованої м'язової тканини здатні скоро­чуватись з великою швидкістю.

Серцевий м'яз входить до складу стінок серця і де­яких ділянок великих кровоносних судин: аорти та верхньої порожнистої вени. Волокна серцевого м'яза, на відміну від скелетних, не мають сполучнотканин­них оболонок. Тому збудження від одного волокна передається іншим у місцях їхнього сполучення та здатне спричиняти скорочення всіх м'язових волокон передсердя чи шлуночка. На відміну від скелетних м'язів, які здатні скорочуватись під впливом свідомості (довільно), серцевому м'язу притаманні мимовільні ско­рочення.

Непосмугована м'язова тканина вхо­дить до складу стінок більшості внутрішніх органів (кровоносних судин, шлунка, кишечнику, сечоводів, сечового міхура тощо). Вона складається з одноядерних веретеноподібних клітин, що не мають посмугованості. Групи цих клітин зібрані у пучки, між якими розташована сполучна тканина. В ній залягають кровоносні й лімфатичні судини та нервові волокна.

Скорочення непосмугованої м'язової тканини, як і серцевого м'яза, мимовільні й відбуваються значно повільніше, ніж посмугованої. Вона здатна протягом тривалого часу перебувати у стані скорочення або, навпаки, сильного розтягу. У певних груп безхребет­них тварин (наприклад, плоских і кільчастих червів) усі м'язи складаються з цієї тканини.

Нервова тканина складається з нервових клітин (нейронів) і розміщених між ними допоміжних клітин. Нейрони (від грец. нейрон — жила, нитка, нерв) здатні сприймати подразнення, перетворювати його на нервові імпульси і проводити їх до інших нейронів або певних органів. Кожний нейрон складається з тіла та відростків. У тілі розташоване ядро й інші органели. Відростки можуть бути двох типів. Довгий, розгалужений на кінці, має назву аксон (від грец. аксон — вісь). Довжина аксона може сягати десятків сантиметрів, а інколи — до 2—3 м. Його функція — проведення нервового збуд­ження від тіла нейрона. Переважно короткі, дерево­подібне розгалужені відростки нейрона називають дендритами (від грец. дендрон — дерево); ними нервове збудження проводиться до тіла нейрона. Нейрони до поділу нездатні. Особливою функцією де­яких нейронів є секреція нейрогормонів — біологічно активних сполук, які впливають на організм подібно до гормонів.

Допоміжні клітини нервової тканини — нейроглія, на відміну від нейронів, не проводять нервові імпульси і зберігають здатність до поділу. Вони ма­ють різну будову, заповнюють проміжки між нейро­нами та виконують різноманітні функції: живильну, секреторну, опорну, захисну тощо. Деякі з них утворю­ють ізолюючі оболонки навколо відростків нейронів і запобігають розсіюванню нервових імпульсів.

Рекомендовано дивись онлайн: 

Научфильм. Серия "Биология". Нервная клетка