§ 6. Общий обзор организма

Определения и обозначения

Клетка — элементарная структурная и функциональная единица организма. Это значит, что тело построено из клеток, а внутри них происходят процессы, необходимые для жизни. Клетки могут получать вещества, использовать их и выполнять особую работу. Поэтому без понимания строения и роли клеток нельзя объяснить устройство всего организма.

Ткань — группа клеток и межклеточного вещества, сходных по строению и выполняемым функциям. Межклеточное вещество находится между клетками и помогает им взаимодействовать. Ткань нужна для выполнения общей работы: например, мышечная ткань способна сокращаться. Объединение клеток в ткань позволяет им действовать согласованно, а не поодиночке.

Орган — часть тела, имеющая определённые строение, форму и положение и выполняющая одну или несколько функций. К органам относятся, например, сердце, лёгкие и желудок. Орган нужен для конкретной работы в организме, но обычно не может выполнять её только одним типом клеток. Его строение связано с задачами, которые он решает.

Система органов — совокупность органов, совместно выполняющих общие функции и обеспечивающих отдельные стороны жизнедеятельности организма. Например, органы пищеварительной системы участвуют в переработке пищи и усвоении питательных веществ. Объединение органов помогает разделить сложную работу между разными частями тела. При этом система остаётся частью целого организма и взаимодействует с другими системами.

Как это устроено

Уровни организации связаны последовательно: клетки образуют ткани, ткани входят в состав органов, органы объединяются в системы, а системы вместе составляют организм. Каждый следующий уровень включает части предыдущего и организует их работу. Так, клетка сама по себе не является органом, а множество клеток, работающих согласованно, может сформировать ткань. Эта последовательность помогает понять, как из небольших элементов складывается целое тело.

Клетки одного организма различаются по форме, строению и свойствам, потому что выполняют разные задачи. Нервная клетка приспособлена к передаче сигналов, а мышечная — к сокращению. Если бы все клетки были одинаковыми, организм не мог бы одновременно воспринимать информацию, двигаться и выполнять другие функции. Специализация клеток делает возможным разделение труда внутри тела.

В одном органе обычно взаимодействуют несколько видов тканей, поскольку его работа складывается из разных действий. В стенке желудка, например, есть ткани, которые образуют покров, выделяют вещества и сокращаются, перемешивая содержимое. Ни одна из них в одиночку не обеспечивает работу всего органа. Именно сочетание тканей позволяет органу выполнять свои функции, сохраняя нужное строение.

Системы органов не действуют изолированно, потому что работа одной часто создаёт условия для работы другой. Дыхательная система обеспечивает поступление кислорода, а кровеносная переносит его к клеткам. Нервная система помогает согласовывать действия органов и быстро реагировать на изменения. Благодаря взаимодействию систем организм получает необходимые вещества и поддерживает жизнедеятельность.

Организм человека — единое целое: изменение работы одного органа может повлиять на другие органы и системы. Если лёгкие хуже передают кислород в кровь, клетки получают его меньше, а органам становится сложнее выполнять свою работу. Ответная нагрузка может затронуть, например, сердце и кровеносную систему. Поэтому состояние организма зависит не только от отдельных органов, но и от связей между ними.

Уровни организации организма человека

Читайте таблицу сверху вниз, чтобы проследить переход от простого уровня к более сложному. Для проверки можно спросить себя, из каких частей состоит каждый уровень и какую работу он выполняет. Примеры показывают, как конкретные объекты соотносятся с общей последовательностью.

Разбор задач

Задача 1. Расположите в порядке от меньшего уровня организации к большему: организм, мышечная ткань, клетка, сердце, кровеносная система. Нужно определить уровень каждого объекта, а затем поставить их в последовательность от части к целому. Не следует ориентироваться только на размер объекта: важнее понять, из чего он состоит.

1. Клетка — наименьший из перечисленных уровней, из клеток образуются ткани.
2. Мышечная ткань состоит из клеток, поэтому ставим её после клетки.
3. Сердце — орган, образованный несколькими тканями; за ним идёт кровеносная система, объединяющая органы.
4. Организм включает системы органов, значит, он завершает последовательность.

Ответ: клетка — мышечная ткань — сердце — кровеносная система — организм. Порядок определяется тем, что каждый следующий уровень объединяет части предыдущего. Так мы не путаем отдельный орган с системой, в которую он входит.

Задача 2. Укажите, к какому уровню организации относятся нейрон, нервная ткань, головной мозг и нервная система. Все четыре примера связаны с передачей и обработкой сигналов, но относятся к разным ступеням организации. Для решения сопоставим каждый объект с определением уровня.

1. Нейрон — нервная клетка, поэтому это клетка.
2. Нервная ткань состоит из нервных клеток и межклеточного вещества, значит, это ткань.
3. Головной мозг образован разными тканями и выполняет функции органа, поэтому это орган.
4. Нервная система объединяет головной мозг и другие органы, работающие совместно, значит, это система органов.

Ответ: нейрон — клетка; нервная ткань — ткань; головной мозг — орган; нервная система — система органов. Полезная проверка — спросить, является ли объект одной клеткой, группой клеток, частью тела из разных тканей или объединением органов. Такая проверка помогает отнести пример к верному уровню.

Задача 3. Объясните, почему нарушение работы лёгких может повлиять на работу других органов и всего организма. Нужно проследить не только функцию лёгких, но и дальнейший путь её результата. Для этого вспомним, как дыхательная система связана с кровью и клетками тела.

1. Лёгкие участвуют в поступлении кислорода в организм и его переходе в кровь.
2. Кровь переносит кислород к клеткам, где он необходим для жизненных процессов.
3. Если лёгкие работают хуже, клетки могут получать меньше кислорода, поэтому органы не смогут работать в обычном режиме.
4. Изменение затрагивает связанные системы и в итоге отражается на состоянии всего организма.

Ответ: лёгкие связаны с кровеносной системой, которая доставляет кислород клеткам. Поэтому нарушение работы лёгких может изменить работу органов и организма в целом. В рассуждении важно показать цепочку взаимосвязей, а не ограничиваться фразой «лёгкие плохо работают».

Типичные ошибки

Ошибка: считать клетку тканью. Клетка — отдельная единица, а ткань включает множество клеток и межклеточное вещество. Путаница возникает потому, что ткани состоят из клеток и могут выглядеть как единое целое. Проверьте себя: если речь идёт об одной клетке, это ещё не ткань.

Ошибка: называть органом отдельную ткань. Орган обычно образован несколькими тканями, которые вместе выполняют работу. Ошибка возникает, когда ткань принимают за целую часть тела из-за её особой функции. Чтобы проверить ответ, выясните, входят ли в рассматриваемую часть другие ткани.

Ошибка: путать орган и систему органов. Орган — отдельная часть тела, а система объединяет несколько органов, действующих совместно. Путаница возможна, когда орган называют по функции, которую он выполняет вместе с другими. Спросите себя, перечисляется одна часть тела или группа взаимодействующих органов.

Ошибка: считать системы независимыми. На самом деле их работа связана: вещества и сигналы переходят между системами, а результат одной может быть нужен другой. Независимость кажется правдоподобной, если рассматривать каждую систему только по отдельности. Проверьте себя, проследив, откуда орган получает необходимые вещества и куда передаёт результат своей работы.

Связь с другими темами

Для понимания уровней организации нужно знать, что клетка — основная структурная единица живого и что клетки различаются по строению. Знания о тканях и органах помогают перейти к изучению систем органов: теперь можно проследить, как отдельные части тела объединяются для общей работы. Представление об организме как едином целом пригодится при изучении регуляции функций и поддержания постоянства внутренней среды. Оно объясняет, почему изменение в одной части тела может затронуть другие.

Что запомнить

• Клетка — элементарная структурная и функциональная единица организма.
• Ткани образуются из клеток и межклеточного вещества.
• Орган состоит из нескольких тканей.
• Органы, выполняющие общие функции, объединяются в системы.
• Организм включает взаимосвязанные системы органов.
• Согласованная работа органов и систем обеспечивает жизнедеятельность человека.