Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2010 в 18:15, доклад
Ткани животных и растений
ФГОУ ВПО Рязанский Агротехнологический
Университет имени П.А. Костычева
кафедра:
товароведение и экспертиза
Расчетно-Графическая
работа на тему: Классификация
животных тканей.
Рязань 2010
Для
клеток многоклеточных организмов характерна
специализация и объединение, в
результате которых они образуют
структуры, получившие на-звание тканей,
из которых формируются органы. Впервые
термин «ткань» был использован англичанином
Н. Грю еще в 1671 г. С тех пор эти системы
стали предметом изучения ученых — гистологов
многих поколений. В наше время под тканью
понимают систему объединенных клеток
и их производных, вы-полняющих сходные
специализированные функции. К этому следует
добавить, что ткани являются результатом
развития живых форм в ходе филогенеза
и он-тогенеза.
Клетки объединяются в составе тканей
с помощью разных механизмов — «прикрепительных»
и «коммуникационных». «Прикрепительный»
механизм заключается в том, что клетки
с помощью рецепторов адгезии (адгезинов)
мо-гут присоединяться к так называемому
внеклеточному матриксу, представляю-щему
собой сеть органических молекул (фибриллярных
белков) и лигандов, по-груженных в полисахаридный
гель. Основным белком во внеклеточном
мат-риксе является коллаген, полимерные
формы которого сосредоточены в коже,
сухожилиях, хрящах, кровеносных сосудах,
внутренних органах и т. д. Важ-нейшей особенностью
молекул коллагена является то, что им
присуща трехце-почечная спиральная структура.
Они могут связываться между собой межкле-точными
соединениями в виде адгезионного соединения
или разных клеточных контактов (десмосом)
или контактов между межклеточным матриксом
и клет-ками (полудесмосом).
Помимо «прикрепительных» соединений
для клеток в тканях характерны «коммуникационные»
соединения, наиболее распространенные
из которых по-лучили название щелевых
контактов. Различают несколько видов
таких контак-тов. Они могут быть представлены
щелями между плазматическими мембрана-ми
соседних клеток, заполненными рыхлой
сетью органических молекул (вне-клеточным
матриксом), что обеспечивает щелевой
контакт клеток. Далее, ще-левые контакты
могут иметь вид выпячиваний (выроста)
плазматической мем-браны одной клетки
в плазматическую мембрану другой клетки
и слипанием этих выпячиваний. Щелевые
контакты позволяют малым молекулам перехо-дить
из одних клеток в другие. В случае нервных
клеток имеют место синапсы, позволяющие
передачу электрических и химических
сигналов от одной клетки к другой. Важно
подчеркнуть, что любой из названных межклеточных
контак-тов основан на межмембранных связях.
Механизм объединения клеток растений
является другим. Поскольку у них нет плазматической
мембраны, но есть клеточная стенка, которая
содержит каналы, то соединение соседних
клеток обеспечивается соединением их
цито-плазматическими мостиками (плазмодесмами),
представляющими собой цито-плазму, проникающую
через каналы.
Организация тканей связана с наличием
у клеток обмена информацией, который
достигается выделением клетками химических
веществ, выполняю-щих функцию сигналов
для других клеток, наличием на поверхностной
мем-бране клеток сигнальных молекул,
влияющих на другие клетки при их контак-те,
и щелевых контактов, позволяющих обмен
малыми молекулами.
Химическая сигнализация осуществляется
с помощью сигнальных моле-кул, в частности,
гормонов, выделяемых эндокринными клетками
и воздейст-вующих через кровь на клетки-мишени,
а также с помощью локальных химиче-ских
медиаторов, действующих только на ближайшие
(соседние) клетки. В случае нервной системы
клетки секретируют нейромедиаторы. Примерами
бел-ковых гормонов являются инсулин,
соматотропин, адренокортикотропный гор-мон,
тогда как стероидными гормонами являются
эстрадиол, тестостерон, кор-тизол и другие.
Сигнальными молекулами являются также
некоторые олиго-пептиды (соматостатин,
вазопрессин и др.), адреналин и нейромедиаторы
(гли-цин, ацетилхолин и др.). Примером локальных
сигнальных молекул является гистамин,
выделяемый клетками соединительной ткани
(тучными клетками). Сигнальные молекулы
еще называют лигандами. Они связываются
со специфи-ческими белковыми рецепторами
на поверхности клеток-мишеней, в результате
чего акт связывания генерирует сигнал,
влияющий на поведение клеток, в част-ности
на их кооперацию, ведущую к образованию
тканей. Сигнальными моле-кулами, синтезируемыми
на мембранной поверхности клеток, являются
про-стагландины. Они очень быстро синтезируются
и очень быстро разрушаются.
Образование тканей (гистогенез) у животных
происходит из эктодермы, энтодермы, мезодермы
и мезенхимы в период эмбриогенеза, а основными
эле-ментами тканей, как отмечено выше,
являются клетки и их производные в виде
неклеточных структур. Таким образом,
ткань можно определить в виде сооб-щества
клеток и их производных со специализированными
функциями.
В рамках классификации тканей, основанной
на морфофунк-циональном принципе, у животных
и человека различают 5 типов тканей, а
именно: эпите-лиальную, соединительную,
мышечную и нервную ткани, а также кровь
и лим-фу.
Эпителиальная тканъ, или эпителий, состоит
из клеток, покрывающих поверхность тела,
внутренние поверхности внутренних органов
(желудок, мочевой пузырь и др.), поверхности
серозных оболочек (брюшина, плевра, перикард),
а также из клеток, образующих некоторые
железы (слюнные желе-зы, поджелудочная
железа и др.). Поэтому различают покровный
и железистый (секреторный) эпителий. Из
эктодермы развивается эпителий кожи,
из энто-дермы — эпителий желудка, кишечника,
легких и др., а из мезодермы — эпи-телий
почек, серозных оболочек и других структур.
Среди покровных эпителиальных тканей
различают плоский, кубический, призматический
и ресничный эпителий (рис. 60).
Плоский эпителий представлен уплощенными
клетками, которые обра-зуют поверхностный
слой кожи и выстилают ротовую полость,
пищевод и вла-галище. Как правило, плоский
эпителий является многослойным, образует
сли-зистые оболочки пищевода, влагалища,
эпидермис кожи и др.
Кубический эпителий представлен кубовидными
клетками, которые вы-стилают почечные
канальцы, наружную поверхность яичника
и другие органы.
Призматический эпителий представлен
клетками цилиндрической фор-мы, им выстлан
желудок, кишечник, матка и другие органы.
Ресничный эпителий представлен клетками,
на поверхности которых имеются реснички.
Биение этих ресничек обусловливает перемещение
слизи и других веществ по эпителиальному
слою.
Железистый эпителий представлен клетками
призматической или куби-ческой формы,
которые продуцируют секрет. Они функционируют
либо как одноклеточные железы, секретируя
разные секреты, либо формируют много-клеточные
железы, получившие название эндокринных
желез, т. к. они выде-ляют продукты своей
деятельности (гормоны) в кровь и лимфу.
Соединительные ткани представлены собственно
соединительной, кост-ной и хрящевой тканями,
развивающимися из мезенхимы. Они состоят
из кле-ток и межклеточного вещества. Исходя
из структуры и свойств межклеточного
вещества, различают несколько типов этой
ткани.
Волокнистая соединительная ткань представляет
собой волокна (колла-ген) и межклеточное
вещество (протеогликаны и гликопротеиды),
окружающие соединительнотканные клетки
(фибробласты, макрофаги, тучные клетки)
и яв-ляющиеся продуктом этих клеток. Эта
ткань образует строму многих внутрен-них
органов, основу слизистых оболочек, соединяет
кожу с мышцами, участвует в формировании
надкостницы.
Костная ткань формирует скелет организма.
Она состоит из костных клеток (остеоцитов,
остеобластов и остеокластов) и выделяемого
ими основного вещества кости, содержащего
белки, из которых преобладающим является
коллаген, и соли кальция .
Хрящи также формируют скелет (в эмбриональном
состоянии). У взрослых хрящевой скелет
имеется лишь у акул и скатов. Хрящевая
ткань состоит из клеток (хондриоцитов,
прехондроблас-тов и хондробластов) и
межклеточного вещества (в основном коллагена).
Соединительные ткани выполняют опорную,
трофическую, защитную и другие функции.
Кровь и лимфа являются тканями, которые
начинают развиваться уже в эмбриональном
периоде жизни организмов из мезенхимы,
а затем из так назы-ваемых полипотентных
стволовых клеток крови (СКК). У человека
развитие первых клеток крови идет синхронно
с сосудами, развивающимися вначале в
стенке желчного мешка, а затем в печени,
красном костном мозге, тимусе, селезенке,
лимфатических узлах эмбриона. Образование
крови и лимфы происходит и на протяжении
всего постэмбрионального периода. Важнейшими
функциями крови являются трофическая,
дыхательная и транспортная.
Кровь является очень сложным образованием,
составляющим у человека примерно 5-9% массы
тела. В ее составе различают плазму и
форменные элементы — эритроциты, лейкоциты
и тромбоциты (кровяные пластинки).
Плазма крови состоит на 90—93% из воды,
в которой содержатся белки, углеводы,
жиры и минеральные вещества.
Эритроциты, или красные кровяные тельца
(шарики), представляют собой безъядерные
овальные клетки, диаметр которых составляет
7,1-7,9 мкм. 1 мл крови мужчины содержит 3,9—
5,5 х 109 эритроцитов, а 1 мл крови женщины
— 3,7—4,9 х 109. Основной функцией эритроцитов
является транспортировка кислорода и
углекислоты.
Лейкоциты (белые кровяные клетки) подразделяют
на гранулоциты и аг-ранулоциты. В составе
гранулоцитов на основе отношения их к
красителям различают нейтрофилы, эозинофилы
и базофилы. В составе агранулоцитов раз-личают
лимфоциты и моноциты. Лимфоцитов в крови
довольно много (20—35%). Они очень полиморфны.
Их размеры составляют 4,5—10 мкм. Поскольку
для них характерно разное происхождение,
то различают Т-лимфоци-ты, обра-зование
которых происходит в тимусе, и В-лимфоциты,
образующиеся в крас-ном костном мозге.
Эти лимфоциты различаются и по функциям
(см. § 96).
Моноциты являются клетками размером
18-22 мкм. Их доля среди лейко-цитов составляет
6—7%. Эти клетки постоянно мигрируют в
соединительную ткань, где они дают начало
макрофагам.
Лейкоциты выполняют защитную функцию
(участвуют в формировании иммунитета).
Тромбоциты (красные кровяные пластинки)
— это безъядерные тельца размером 2—3
мкм, содержание которых в 1 мл крови человека
равно 3 х Ю8. Являясь составной частью
тромбоксилазы, они принимают участие
в свертыва-нии крови.
Лимфа, подобно крови, также состоит из
жидкой части и форменных элементов. Жидкой
частью является лимфоплазма, а форменные
элементы представлены в основном лимфоцитами.
В лимфе встречаются также моноци-ты, но
в небольшом количестве. Основная функция
лимфы заключается в регу-лировании циркуляции
лимфоцитов, а также оттока различных
жидкостей и на-ходящихся в ней метаболитов
от органов.
Мышечная ткань образована мышечными
клетками (миоцита-ми), яв-ляющимися структурно-функциональными
единицами многоядерных мышеч-ных волокон
— миофибрилл. Эти волокна образуются
в результате слияния миоцитов. Установлено,
что слияние обеспечивается несколькими
белками (кадгеринами, интегринами, меятринами).
Различают гладкую и поперечно-полосатую
мышечную ткань (рис. 63), которые различаются
между собой по строению миофибрилл. Гладкие
мышцы построены из вытянутых сигаропо-добных
клеток (миоцитов). Они формируют мышечные
слои стенок сосудов, бронхов, желудка,
кишечника и т. д. Поперечно-полосатая
мышечная ткань представлена скелетной
мышечной тканью. Скелетные мышцы прикрепляются
к костям. Сердечная мышечная ткань представлена
сократительными кардио-миоцитами. Сократительная
способность мышц обеспечивается по той
причи-не, что сократительные структуры
(миофибриллы) содержат миозин и актин.
Нервная ткань формируется из эктодермы
и представлена нейронами (нейроцитами),
которые являются клетками, проводящими
электрические им-пульсы, и клетками нейроглии
(рис. 64).
Нейрон состоит из тела, в котором содержится
ядро, и отходящих от тела двух или более
отростков. Те отростки, которые проводят
нервные импульсы от тела нейрона к периферии,
получили название аксонов, а те, которые
проводят импульсы к телу нейрона, названы
дендритами. Нейроглия представлена клет-ками,
выстилающими полости головного и спинного
мозга и образующими оболочки нейронов
и их отростков, а также клетками, встречающимися
на по-верхности тела нейронов и нервных
ганглиев, в нервных окончаниях. Нервны-ми
волокнами являются отростки нервных
клеток и глиальные оболочки.
Нервная ткань составляет основной компонент
нервной системы, глав-ные функции которой
заключаются в регуляции функционирования
тканей и органов, а также координации
связи организмов с окружающей средой.
Клетки почти всех высших растений также
специализированы и органи-зованы в ткани.
У растений различают меристематичес-кую
(образовательную), покровную (защитную),
основную и проводящую ткани.
Меристематические ткани представлены
мелкими клетками с крупными ядрами, в
которых очень высок уровень метаболизма
(рис. 65). Эти клетки спо-собны к делению,
что обеспечивает рост растений в течение
длительного периода. Кроме того, они дают
начало тканям остальных типов, т. к. происходит
их дифференциация в ткани других типов.
Меристема имеется в зародыше, на кончиках
корней, а также в тех частях растения,
которые очень быстро растут, и в камбии.
Меристемы осевых органов растений обеспечивают
их рост в длину, тогда как меристемы стебля
и корня ответственны за их рост в толщину.
В частности деление клеток камбия сопровождается
ростом стебля в толщину. Слои клеток древесины,
выросшие в течение сезона (весна, лето
и осень), образуют так называемое годичное
кольцо прироста.
Покровные ткани представлены плотно
сомкнутыми клетками, распола-гающимися
на внешней поверхности растений. К этим
тканям относят эпидерму листьев, а также
пробковые слои стебля и корней. Они выполняют
защитную функцию, предохраняя от высыхания
или механических поврежде-ний лежащие
глубже тонкостенные клетки.
Основные ткани представлены различными
по форме клетками, обра-зующими основную
массу тела растений (мягкие части листьев,
цветков, пло-дов, сердцевину стеблей и
корней, а также кору). Главная функция
этих тканей заключается в синтезе и накоплении
питательных веществ. В частности, часть
этих тканей представлена хлоропластосодержащими
клетками, в которых про-исходит фотосинтез.
Проводящие ткани (рис. 67) представлены
ксилемой (древесина) и фло-эмой (луб). Клетки
ксилемы дают начало длинным клеткам,
называемым тра-хеидами. Соединяясь между
собой концами, трахеиды образуют сосуды
древе-сины. После растворения в них поперечных
стенок они превращаются в длин-ные целлюлозные
трубки, по которым и проходит вода. Ксилема
проводит воду и растворенные в ней соли
от корня к листьям, что представляет собой
восхо-дящий (транспирационный) ток.
Флоэма образуется так же, как и ксилема,
но с той лишь разницей, что поперечные
стенки не устраняются, а сохраняются.
Однако в них образуются отверстия, обеспечивающие
«проход» органических веществ от листьев
к кор-ням. Следовательно, флоэма обеспечивает
нисходящий ток, т. е. движение ор-ганических
веществ от листьев к корням.