"Биология. Базовый уровень", Пономарева И.Н. и др.
Клетки многоклеточного организма имеют общий наследственный материал, но отличаются строением и работой: это результат клеточной дифференцировки. Специализированные клетки взаимодействуют друг с другом и с межклеточным веществом, образуя ткани. У животных выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани, у растений — образовательную, покровную, проводящую, механическую и основную. Их строение связано с выполняемыми задачами, а несколько разных тканей вместе образуют орган.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Клеточная дифференцировка — процесс, при котором клетки приобретают различия в строении и функциях, реализуя наследственную информацию. В большинстве клеток одного организма набор генов сходен, но активны разные их группы. Дифференцировка необходима, чтобы клетки могли специализироваться и выполнять разные задачи.
Ткань — система клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению и строению и связанных общими функциями. Её составные части взаимодействуют, поэтому ткань работает как целое. Это понятие помогает описывать организацию организма между клеточным и органным уровнями.
Эпителиальная ткань состоит из плотно расположенных клеток, между которыми обычно мало межклеточного вещества. Она покрывает поверхность тела и органов, защищает их, а некоторые её клетки выделяют вещества. Такое определение помогает узнать эпителий по расположению клеток и понять, почему он выполняет покровную, защитную и секреторную функции.
Соединительная ткань включает клетки и развитое межклеточное вещество, свойства которого могут быть разными. Она поддерживает и связывает части организма, защищает их, переносит вещества или запасает их. Это определение помогает объединить в одну группу ткани, которые заметно различаются на вид, но имеют характерное межклеточное вещество и выполняют общие типы задач.
Клетки одного организма могут различаться формой, размерами и функциями, хотя обычно содержат общий наследственный материал. Причина различий — не в том, что каждой клетке достаются совершенно разные гены: в разных клетках работают разные их наборы. В результате клетки производят неодинаковые белки, а белки определяют многие особенности строения и работы. Так организм получает множество клеточных типов, приспособленных к разным задачам.
Дифференцировка приводит к специализации: клетка приобретает признаки, полезные для её работы. Например, вытянутая форма мышечной клетки связана с сокращением, а отростки нервной клетки помогают принимать и передавать сигналы. Строение не возникает независимо от функции: особенности клетки делают нужные действия возможными и эффективными. При этом специализация означает не случайное изменение, а развитие в соответствии с работой активных генов и условиями организма.
В ткани объединяются специализированные клетки и межклеточное вещество, которое располагается между ними. Его количество и свойства различаются: у эпителия его мало, а в соединительных тканях оно может составлять значительную часть ткани. Поэтому ткань нельзя свести к группе клеток, похожих внешне: имеют значение их происхождение, взаимодействие и общая работа. Клетки и межклеточное вещество вместе создают структуру, способную выполнять определённые функции.
У животных эпителиальная ткань покрывает поверхности и выстилает полости, соединительная образует опору, переносит вещества или защищает организм. Мышечная ткань состоит из клеток, способных сокращаться, поэтому обеспечивает движения тела и работу внутренних органов. Нервная ткань воспринимает раздражения и передаёт сигналы, координируя деятельность организма. Различия в строении каждой группы связаны с её основными задачами, а в органах ткани действуют совместно.
Растению нужны ткани, обеспечивающие рост, защиту и обмен веществ. Образовательная ткань содержит клетки, способные делиться, поэтому из неё возникают новые клетки и растут органы. Покровная ткань ограничивает воздействие внешней среды, проводящая перемещает воду, минеральные и органические вещества, а механическая укрепляет части растения. Основная ткань участвует, в частности, в фотосинтезе и запасании веществ; совместная работа этих тканей поддерживает жизнедеятельность растения.
| Ткань | Где встречается | Особенности строения | Основные функции | Примеры |
|---|---|---|---|---|
| Эпителиальная | Поверхности тела, выстилка органов и полостей | Клетки плотно прилегают, межклеточного вещества мало | Покровная, защитная, секреторная | Эпидермис, железистый эпителий |
| Соединительная | Между органами и в составе разных систем | Клетки расположены в межклеточном веществе; его свойства разнообразны | Опорная, защитная, транспортная, запасающая | Кровь, кость, хрящ, жировая ткань |
| Мышечная | Скелетные мышцы, стенки органов, сердце | Клетки способны сокращаться | Движение тела и внутренних органов | Скелетная, гладкая, сердечная мышечная ткань |
| Нервная | Головной и спинной мозг, нервы | Нервные клетки имеют отростки; есть вспомогательные клетки | Восприятие, обработка и передача сигналов | Нейроны нервной системы |
| Образовательная растительная | Верхушки корней и побегов, другие зоны роста | Клетки делятся и дают начало новым клеткам | Рост и образование тканей | Верхушечные меристемы |
| Покровная растительная | Наружные поверхности органов растения | Клетки образуют покров; строение зависит от органа | Защита, ограничение потери воды, газообмен | Эпидермис листа, пробка стебля |
| Проводящая растительная | В корнях, стеблях, листьях | Проводящие элементы образуют пути для движения веществ | Перенос воды, минеральных и органических веществ | Ксилема и флоэма |
| Механическая растительная | В разных органах, особенно в опорных частях | Клетки и их оболочки укрепляют ткани | Опора и сопротивление деформации | Колленхима, склеренхима |
| Основная растительная | Листья, стебли, корни и другие органы | Разнообразные клетки заполняют пространство между другими тканями | Фотосинтез, запасание, газообмен | Мякоть листа, запасающая ткань корня |
При сравнении сначала найдите ключевую особенность строения, затем сопоставьте её с функцией и местом расположения ткани. Например, обилие межклеточного вещества подсказывает, что ткань соединительная, а плотно сомкнутые клетки характерны для эпителия. Таблица показывает основные признаки: отдельная ткань может выполнять несколько связанных функций.
Здесь нужно соотнести не один отдельный признак, а всё описание: расположение ткани, плотность клеток и количество вещества между ними. Поверхность органа часто покрыта тканью, которая отделяет его от внешней среды. Проверим, какая ткань сочетает это расположение с плотным расположением клеток.
Отмечаем, что ткань покрывает поверхность органа. Это указывает на покровную роль, характерную для эпителия.
Сверяем строение: клетки плотно прилегают, межклеточного вещества мало. Это типичные признаки эпителиальной ткани.
Называем функцию по месту и строению: ткань покрывает поверхность и защищает орган; в зависимости от вида эпителия возможны и другие функции.
Ответ: эпителиальная ткань; её основная функция в описанном случае — покровная и защитная.
Для решения важно не ориентироваться только на то, что обе ткани состоят из клеток. Сравним, сколько межклеточного вещества в них и какую роль оно играет. Эти признаки помогают различить соединительную ткань и эпителий.
У крови межклеточное вещество представлено жидкой плазмой, в которой находятся клетки и клеточные фрагменты. Оно составляет значительную часть крови и служит средой для переноса веществ.
У эпителия клетки располагаются близко друг к другу, а межклеточного вещества обычно мало. Такое строение позволяет образовать непрерывное покрытие.
Сопоставляем признаки с тканями: кровь относят к соединительной ткани, а плотно сомкнутые клетки эпителия соответствуют эпителиальной ткани.
Ответ: кровь — соединительная ткань с жидким межклеточным веществом; эпителий — ткань с плотно расположенными клетками и небольшим количеством межклеточного вещества.
В условии названы направление перемещения и вещества, которые перемещаются. По ним можно определить функцию ткани, а затем — её тип. После этого нужно связать способность к транспорту с устройством проводящих элементов.
Вода и минеральные вещества перемещаются от корня к листьям, значит, речь идёт о проведении веществ по растению.
Эту задачу выполняет проводящая ткань. Для восходящего транспорта воды и минеральных веществ особенно важна ксилема — часть проводящей ткани.
Её проводящие элементы соединены в протяжённые пути, по которым вещества могут двигаться между органами. Такое устройство обеспечивает направленное перемещение от корней к надземным частям.
Ответ: повреждена проводящая ткань, в частности ксилема; вытянутые соединённые проводящие элементы подходят для переноса воды и минеральных веществ от корня к листьям.
Ошибка — считать тканью любую группу клеток одинаковой формы. Так можно решить, что внешнего сходства достаточно, потому что оно заметно сразу. Но для ткани важны также происхождение, общие функции, взаимодействие клеток и межклеточное вещество. Проверьте себя: можно ли объяснить, как эти клетки работают вместе, а не только чем они похожи?
Неверно полагать, что все клетки многоклеточного организма имеют разный генетический материал. Различия между клетками часто принимают за различия в наборе генов, хотя обычно дело в том, какие гены активны. Чтобы проверить объяснение, спросите себя: связана ли специализация с работой разных генов, а не обязательно с утратой или заменой наследственной информации?
Ткань не следует смешивать с органом. Путаница возникает потому, что и ткань, и орган образуют части организма, связанные общей работой. Однако орган обычно состоит из нескольких тканей, взаимодействующих при выполнении его функций. Проверка простая: если названы разные ткани, совместно образующие часть тела, вероятно, речь идёт об органе, а не об одной ткани.
Не стоит приписывать каждой ткани только одну функцию. Так думают, когда запоминают краткие примеры и принимают их за полный перечень возможностей. Функции связаны со строением, но у ткани может быть несколько взаимосвязанных задач. Проверьте себя: не указана ли в условии дополнительная функция, совместимая с особенностями строения этой ткани?
Для понимания тканей нужно знать строение клетки и функции органоидов: они помогают объяснить, как клетка выполняет свою работу. Полезно также понимать роль межклеточного вещества, поскольку оно входит в состав ткани и особенно разнообразно у соединительных тканей. Эти знания связывают клеточный уровень организации с более крупными частями организма.
Тема пригодится при изучении органов и систем органов: органы образуются из нескольких взаимодействующих тканей. Она связана и с эмбриональным развитием, когда клетки специализируются, а также с регенерацией — восстановлением тканей. Нарушения в работе клеток или тканей помогают объяснять причины некоторых заболеваний и их проявления.
Почему клетки одного организма отличаются друг от друга, если у них общий генетический материал?
В большинстве клеток организма содержится одинаковая наследственная информация. Однако в разных клетках активны разные гены, поэтому образуются разные белки и клетки приобретают особое строение и функции.
Чем ткань отличается от скопления похожих клеток?
Ткань — не просто группа клеток сходной формы: её клетки связаны общим происхождением, строением и функциями. Они взаимодействуют между собой и с межклеточным веществом, которое тоже входит в состав ткани.
Почему кровь относят к соединительной ткани?
У крови есть жидкое межклеточное вещество — плазма, в которой находятся клетки и клеточные фрагменты. Она связывает части организма, переносит вещества и участвует в защите, что соответствует функциям соединительной ткани.
Какие основные ткани выделяют у животных?
У животных выделяют эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани. Они отличаются строением и специализацией: например, мышечная ткань сокращается, а нервная воспринимает и передаёт сигналы.
Как связаны строение и функции растительных тканей?
Особенности клеток каждой ткани помогают ей выполнять определённую работу. Например, проводящие элементы образуют пути для перемещения веществ, а клетки механической ткани укрепляют органы растения.
Многообразие клеток. Ткани
