§ 3. Клетки и ткани: «строительные материалы»

Определения и обозначения

Клетка — основная структурная и функциональная единица живого организма. Она служит «строительным материалом» тела, потому что из клеток состоят ткани и органы. При этом клетка не просто часть тела: она сама выполняет жизненные функции.

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению и выполняемым функциям. Клетки в ткани объединены общей работой, например защитой поверхности тела или сокращением. Понятие ткани помогает описать, как множество клеток действует сообща.

Органоид — постоянная структура клетки, выполняющая определённую работу. Например, ядро хранит наследственную информацию, а митохондрии участвуют в получении энергии. Благодаря органоидам внутри клетки распределены задачи, необходимые для её жизнедеятельности.

Межклеточное вещество — материал, расположенный между клетками ткани. Оно может скреплять их, поддерживать или помогать обмену веществ. Его свойства важны для работы ткани: например, плотная опора нужна одним тканям, а свободное перемещение веществ — другим.

Как это устроено

Клетка устроена как единое целое, хотя её части выполняют разные задачи. Клеточная оболочка отделяет клетку от внешней среды и регулирует, что попадает внутрь и выходит наружу. Цитоплазма заполняет пространство внутри оболочки, а в ней расположены органоиды; разделение работ между ними помогает клетке поддерживать свою жизнедеятельность.

Клетки одного организма могут иметь разную форму и строение, потому что они специализируются. Например, вытянутая клетка удобна для сокращения, а нервная клетка имеет отростки, по которым могут передаваться сигналы. Строение в каждом случае связано с работой: клетке проще выполнять функцию, если её форма и части к ней приспособлены.

В ткань объединяются клетки, сходные по строению и выполняемой работе. Но ткань — не просто группа клеток: между ними находится межклеточное вещество. Оно связывает клетки, придаёт ткани опору или способствует обмену веществ, поэтому без учёта этого материала нельзя полностью объяснить строение ткани.

В организме различают эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани. Эпителиальная покрывает поверхности и защищает их; соединительная связывает части тела, поддерживает их и может переносить вещества. Мышечная ткань сокращается, обеспечивая движение, а нервная принимает и передаёт сигналы, помогая организму реагировать на изменения.

Ткани объединяются в органы, потому что для сложной работы одной ткани обычно недостаточно. В органе, например, покровные ткани защищают поверхность, соединительные создают опору, мышечные обеспечивают движение, а нервные передают сигналы. Их согласованная работа позволяет органу выполнять общую задачу и участвовать в работе организма.

Основные виды тканей организма

Сначала сравнивай строение клеток и количество межклеточного вещества, затем связывай эти особенности с функциями. Последний столбец помогает вспомнить, где можно встретить каждую ткань. Один орган может включать несколько строк таблицы, потому что в нём работают разные ткани.

Разбор задач

Клетки или ткань?

Ученик рассматривает под микроскопом клетки с оболочкой, цитоплазмой и ядром. Нужно назвать изучаемую структурную единицу организма и понять, каких признаков не хватает для вывода о ткани. Одного описания внутреннего строения клетки для этого недостаточно.

1. Оболочка, цитоплазма и ядро указывают на клетку — отдельную структурную единицу организма.
2. Чтобы говорить о ткани, нужно обнаружить не одну клетку, а группу клеток, объединённых общим строением или работой.
3. Также следует учитывать межклеточное вещество, расположенное между клетками.

Ответ: рассматривается клетка. Для вывода о ткани нужно найти совокупность связанных по строению или функции клеток и межклеточное вещество.

Вытянутые клетки

В образце обнаружены вытянутые клетки, способные сокращаться. Нужно определить, к какому виду ткани они могут относиться, и обосновать выбор. Ориентироваться следует на связь строения с функцией, а не только на внешний вид.

1. Сокращение — характерное свойство клеток мышечной ткани.
2. Вытянутая форма помогает таким клеткам менять длину при сокращении.
3. Значит, сочетание этих признаков указывает на мышечную ткань.

Ответ: клетки могут относиться к мышечной ткани, потому что они способны сокращаться, а их вытянутая форма связана с этой функцией.

Несколько тканей в одном органе

В органе найдены покровные клетки, клетки, передающие сигналы, и клетки, образующие опору. Нужно объяснить, почему такой орган нельзя назвать тканью одного вида. В условии перечислены признаки клеток с разными задачами.

1. Покровные клетки выполняют защитную работу и относятся к эпителиальной ткани.
2. Клетки, передающие сигналы, характерны для нервной ткани, а образующие опору — для соединительной.
3. Сочетание разных тканей показывает, что перед нами орган, в котором они действуют согласованно.

Ответ: орган нельзя считать тканью одного вида, потому что в нём есть несколько тканей с разными строением и функциями.

Типичные ошибки

Ошибка — называть клетку и ткань одним и тем же. Их путают, потому что ткань тоже состоит из клеток, но одна клетка не образует ткань. Проверь себя: если речь идёт об отдельной единице, это клетка; если о группе клеток и межклеточном веществе — ткань.

Ошибка — считать, что все клетки организма одинаковы. Так думают, если замечают только общий план строения и не учитывают специализацию. Проверь себя: спроси, какую работу выполняет клетка, и сравни её форму и строение с этой функцией.

Ошибка — полагать, что ткань состоит только из клеток. Межклеточное вещество можно не заметить, потому что оно находится между клетками, однако оно может обеспечивать связь, опору или обмен веществ. Проверь себя: при описании ткани упомяни не только клетки, но и материал между ними.

Ошибка — путать ткань с органом. Причина в том, что и ткань, и орган состоят из частей, выполняющих общую работу, но уровень их организации разный. Проверь себя: если перечислены несколько видов тканей, взаимодействующих в одной части тела, речь идёт об органе.

Связь с другими темами

Для понимания клеток и тканей нужно знать, что живые организмы состоят из клеток. Микроскоп позволяет рассматривать их строение, которое нельзя увидеть невооружённым глазом. Так наблюдение отдельных клеток становится основой для понимания тканей.

Эти знания пригодятся при изучении органов и систем органов. Строение органа объясняется тем, какие ткани в него входят и как они взаимодействуют. Системы органов, в свою очередь, объединяют органы для выполнения более сложных задач.

Представление о клетках помогает объяснить рост, восстановление и специализацию организма. Новые клетки участвуют в увеличении и обновлении тканей, а специализация определяет, какую работу они выполняют. Поэтому уровни «клетка — ткань — орган» связывают строение организма с его жизнедеятельностью.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная и функциональная единица организма.
• Клетки могут различаться по строению и выполнять разные функции.
• Органоиды обеспечивают работу клетки.
• Ткань состоит из клеток и межклеточного вещества.
• Различают эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани.
• Органы образованы несколькими тканями, которые работают согласованно.