Часть 1. Строение живых организмов

Определения и обозначения

Клетка — наименьшая структурная и функциональная единица живого организма. Структурная означает, что из клеток построено тело, а функциональная — что в них происходят процессы жизни. У клетки есть оболочка, внутренняя среда и структуры, которые выполняют разные задачи: например, помогают клетке получать вещества и использовать их.

Ткань — совокупность клеток, сходных по строению и выполняющих общую функцию. Такие клетки работают не поодиночке, а вместе: например, нервная ткань помогает передавать сигналы. Объединение клеток делает их общую работу более согласованной.

Орган — часть организма, состоящая из разных тканей и выполняющая определённую работу. В органе ткани дополняют друг друга, поэтому он может выполнять задачу, недоступную одной ткани. Например, сердце состоит из нескольких тканей и перекачивает кровь.

Система органов — несколько взаимосвязанных органов, совместно обеспечивающих важный процесс жизнедеятельности. Каждый орган системы выполняет свою часть общей работы, а вместе они помогают организму жить. Так, органы пищеварительной системы участвуют в обработке пищи и усвоении питательных веществ.

Как это устроено

Клетку считают основой строения живых организмов, потому что именно из клеток построено тело, а в клетках происходят жизненные процессы. Даже организм, который можно увидеть только с помощью микроскопа, может быть устроен как одна клетка. Такой организм называют одноклеточным: одна клетка и составляет его тело, и выполняет все необходимые функции. У многоклеточного организма клеток много, и они распределяют работу между собой.

Когда клетки сходны по строению и выполняют общую работу, они образуют ткань. Клетки в ней могут быть приспособлены к одной задаче, поэтому справляются с ней эффективнее, чем если бы каждая выполняла всё сразу. Например, клетки нервной ткани участвуют в передаче сигналов, а мышечные клетки способны сокращаться. Разделение работы помогает частям организма действовать согласованно.

Орган формируется из нескольких тканей, потому что для выполнения его задачи часто нужно соединить разные виды работы. В сердце, например, есть ткань, обеспечивающая сокращения, и другие ткани, которые участвуют в его строении и работе. Поэтому орган устроен сложнее отдельной ткани и выполняет определённую функцию в организме. Его строение соответствует этой функции: форма и состав частей помогают органу работать.

Органы объединяются в системы, если совместно обеспечивают большой процесс жизнедеятельности. Например, переваривание пищи невозможно свести к работе только одного органа: в нём участвуют разные органы пищеварительной системы. Их действия связаны, поэтому результат работы одного органа становится важен для следующего. Системы органов, взаимодействуя между собой, помогают поддерживать жизнь всего организма.

Общий принцип организации у растений и животных начинается с клетки, но набор органов и их объединение различаются. У растения есть корень и побег, а в состав побега входят стебель, листья и другие органы; каждый выполняет свою работу. У животных органы часто объединены в системы, например пищеварительную или дыхательную. Такое различие связано с тем, что растения и животные по-разному устроены и обеспечивают свои жизненные потребности.

Уровни организации живого организма

Чтобы определить уровень, посмотри, из чего состоит объект: из клеток, тканей, органов или целого организма. Затем проверь, какую роль он выполняет. Таблица показывает порядок усложнения: каждый следующий уровень объединяет элементы предыдущего.

Разбор задач

1. Распределить объекты по уровням организации

Условие. Нужно распределить клетку кожи, нервную ткань, сердце, пищеварительную систему и человека по уровням организации. В перечне есть примеры от отдельной клетки до целого организма. Чтобы не перепутать их, определим, из чего состоит каждый объект.

1. Клетка кожи — одна клетка, значит, это клеточный уровень.
2. Нервная ткань состоит из клеток, работающих вместе, значит, это тканевый уровень.
3. Сердце образовано несколькими тканями и является отдельной частью тела, значит, это органный уровень.
4. Пищеварительная система включает несколько органов, работающих вместе, значит, это системный уровень.
5. Человек — целый живой организм, а не отдельная его часть.

Ответ. Клетка кожи — клеточный уровень; нервная ткань — тканевый; сердце — органный; пищеварительная система — системный; человек — организменный. При такой классификации полезно идти от того, из чего объект состоит, к его месту в целом организме. Это помогает отличать часть тела от целого организма.

2. Составить последовательность уровней

Условие. Составь последовательность из слов «орган», «клетка», «организм», «ткань», «система органов». Требуется расположить их от самого простого уровня к самому сложному. На каждом шаге нужно понять, какие элементы объединяются.

1. Начнём с клетки: она является основой строения живого.
2. Сходные клетки объединяются в ткань.
3. Несколько тканей образуют орган.
4. Взаимосвязанные органы объединяются в систему органов.
5. Все системы и другие части вместе составляют организм.

Ответ. Клетка → ткань → орган → система органов → организм. На каждом следующем уровне части предыдущего уровня объединяются и работают совместно. Благодаря этому целое может выполнять более сложные задачи, чем его отдельные элементы.

3. Отличить орган от ткани

Условие. Объясни, почему желудок нельзя назвать тканью, а нервную ткань — системой органов. Затем приведи по одному примеру органа растения и животного. Для ответа сравним состав объектов, а не только их названия или место в теле.

1. Желудок — орган: он состоит из разных тканей и выполняет определённую работу в пищеварении.
2. Нервная ткань образована клетками, выполняющими общую функцию, но сама не является объединением нескольких органов.
3. Корень — пример органа растения, а сердце — пример органа животного.

Ответ. Желудок нельзя назвать тканью, потому что он образован разными тканями; нервная ткань не является системой, потому что не состоит из нескольких органов. Примеры органов: корень у растения и сердце у животного. Проверка по составу позволяет точно определить уровень организации объекта.

Типичные ошибки

Ошибка — называть органом любую часть организма. Так можно подумать, потому что и орган, и его части находятся в теле, но орган должен состоять из нескольких тканей и выполнять определённую работу. Проверь себя вопросом: можно ли выделить в этой части разные ткани, действующие совместно? Если речь идёт только об отдельной клетке или ткани, это не орган.

Иногда ткань считают просто группой одинаковых клеток. Такое представление возникает из-за сходства клеток, но оно не учитывает, что они работают вместе и выполняют общую функцию. Чтобы проверить себя, назови не только сходство клеток, но и их совместную работу. Если у группы нет общей функции, определение ткани не подходит.

Орган и систему органов легко перепутать, потому что оба уровня связаны с выполнением работы. Разница в составе: орган образован тканями, а система — несколькими органами. Спроси себя, сколько органов входит в рассматриваемый объект. Если они действуют вместе, это система, а не один орган.

Ещё одна ошибка — представлять уровни как независимые части организма. Так кажется, если рассматривать клетку, ткань или орган по отдельности, но каждый более высокий уровень складывается из элементов предыдущего и приобретает общие свойства. Проверь последовательность: клетки образуют ткани, ткани — органы, органы входят в системы. Отдельные уровни связаны и не заменяют друг друга.

Связь с другими темами

Для понимания уровней организации полезно знать признаки живого, отличия живых организмов от неживых тел и иметь общее представление о клетке. Эти знания помогают увидеть, почему клетка считается основой живого. Дальше тема пригодится при изучении строения и функций клеток, тканей, органов растений и систем органов животных. Она также поможет связывать строение организма с его жизненными процессами и условиями существования.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная и функциональная единица живого.
• Одноклеточный организм состоит из одной клетки, а многоклеточный — из множества специализированных клеток.
• Ткань образована сходными клетками, выполняющими общую функцию.
• Орган состоит из нескольких тканей и выполняет определённую работу.
• Система органов объединяет органы, действующие согласованно.
• Уровни организации живого усложняются от клетки к ткани, органу, системе органов и организму.