Будова і функції тканин тварин і рослин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти і науки України

Семінар на тему:

«Будова і функції тканин тварин і рослин»

Виконав:

Студент групи ЕА 1-1

Величко Ігор

Перевірила викладач:

Колібабчук С.С.

Черкаси 2016 р.

План

Вступ

1. Загальний план будови і функції тканин.

2. Значення процесу диференціювання клітин. Стовбурові клітини

3. Будова і функції тканин,тварин,здатність до регенерації

4. Тканини рослин: утворення, будова, функції. Регенерації

5. Гістотехнології - можливості та перспективи використання

Висновок

Вступ

Клітина -- це основний структурний, функціональний і відтворюючий елемент живого організму, його елементарна біологічна система. Залежно від будови і набору органоїдів клітини всі організми поділені на царства -- прокаріоти та еукаріоти. Клітини рослин і тварин віднесені до царства еукаріот. Вони мають ряд подібностей і відмінностей.

1. Загальний план будови і функції тканин

Групу клітин, схожих за формою, розмірами, функціями, походженням і продуктами своєї життєдіяльності називають тканиною. У всіх рослин і тварин, за винятком найбільш примітивних, тіло складається із тканин. У вищих рослин і високоорганізованих тварин тканини вирізняються значною структурно-функціональною різноманітністю і складністю своїх продуктів. Взаємодіючи одна з одною, різні тканини утворюють окремі органи тіла.

Тканини тварин вивчає наука гістологія. Анатомія рослин досліджує рослинні тканини. Для вивчення тканин учені використовують техніку заморожених зрізів, фазово-контрастну мікроскопію, гістохімічний аналіз, культивування тканин, електронну мікроскопію.

Тканини як системи, що складаються із клітин та їх похідних, виникли з появою багатоклітинних організмів. У міру їх історичного розвитку відбувалося закріплення властивостей окремих тканин.

Розвиток тканин в онтогенезі відбувається внаслідок диференціації клітин. Під диференціюванням розуміють зміни у структурі клітин у результаті їх спеціалізації. Вибір шляху диференціації клітин визначається міжклітинною взаємодією.

Для тканин характерна властивість регенерації (відновлення). Розрізняють регенерацію фізіологічну, яка здійснюється постійно у здоровому організмі, і репаративну - внаслідок ушкодження. У різних тканин можливості регенерації неоднакові. У деяких тканин загибель клітин генетично запрограмована і здійснюється постійно, наприклад у багатошаровому ороговілому епітелії шкіри.

Клітини, здатні трансформуватися в різні типи біологічних тканин в організмі, називають стовбуровими. Стовбурові клітини мають деякі спільні характеристики, що відрізняють їх від інших клітин. Вони здатні самі підтримувати свої властивості і якості, диференціюватися в різні спеціалізовані клітини. Завдяки цьому стовбурові клітини дозволяють відновлювати всі функціональні елементи тканини.

2.Значення процесу диференціювання клітин. Стовбурові клітини

тканина стовбуровий регенерація клітина

Диференціамція клітимн,-- процес, у якому клітини отримують певний тип або«фенотип». Морфологія клітини та картина експресії генів можуть значно змінитися протягом диференціації, але генетичний матеріал зазвичай залишається без змін (хоча і з цього правила є нечисленні винятки).

Такі клітини називаються стовбуровими клітинами у тварин і меристематичними клітинами(клітинами твірної тканини) у вищих рослин.

Стовбурові клітини, також відомі як штамові клітини -- це первинні клітини, що зустрічаються в усіх багатоклітинних організмах. Ці клітини можуть самовідновлюватися шляхом поділу клітини, а також можуть диференціюватися в досить велику кількість спеціалізованих типів клітин. Дослідження стовбурових клітин людини розпочалося з відкриття канадських учених Ернеста Мак Кулоха (Ernest A. McCulloch) та Джеймса Тілла (James E. Till) у 1960.

Існують дві досить широкі категорії стовбурових клітин ссавців: ембріональні стовбурові клітини, що походять безпосередньо від бластоцистів, та стовбурові клітини дорослого організму, що знаходяться у зрілих тканинах. У ембріонах стовбурові клітини можуть диференціюватися в усі спеціалізовані ембріональні тканини. Стовбурові клітини дорослого організму діють як репараційна система для тіла, відновлюючи та підтримуючи потрібну кількість спеціалізованих клітин.

Оскільки стовбурові клітини можна вирощувати та програмувати на спеціалізацію (наприклад, отримати м'язи чи нервову тканину) завдяки методу клітинних культур, їх стали вживати для лікування хворих (це так звана Клітинна терапія). Кістковий мозокможе бути одним із джерел стовбурових клітин.

Особливість стовбурових клітин полягає у тому, що вони мають такі основні властивості:

· Самовідновлення -- здатність проходити величезну кількість клітинних циклів клітинного поділу і залишатися недиференційованими.

· Потентність -- можливість дифенціюватися у будь-який клітинний тип. Це робить стовбурові клітини тотипотентними чиплюрипотентними, хоча деякі мультипотентні чи навіть уніпотентні попередники деяких клітинних ліній теж часом називають стовбуровими клітинами.

3. Будова й функції тваринних тканин, їхня здатність до регенерації.

Клітини у тварин, як і в рослин, об'єднані в тканини. Тканина -- це сукупність клітин, подібних за будовою, функцією і тією міжклітинною речовиною, яку вони виділяють.

Тіло тварин складеться з таких тканин: епітеліальна, сполучна, м'язова і нервова. Клітини кожної тканини відрізняються будовою і функціями.

Епітеліальна тканина утворює покриви тіла тварин, вистилає порожнини тіла та внутрішніх органів. Різні типи епітеліальної тканини можуть складатися з одного або кількох шарів щільно прилеглих клітин, між якими майже немає міжклітинної речовини. Епітеліальні тканини містяться у верхньому шарі шкіри тварин і захищають їхнє тіло від пошкоджень.

Епітелій кишечника всмоктує поживні речовини. Епітелій, яким утворена поверхня органів дихання, бере участь у газообміні, а епітелій органів виділення -- у виведенні з організму шкідливих продуктів обміну речовин. Різноманітні залози тваринного організму складаються з епітеліальних тканин. Тому піт, жовч і шлунковий сік утворюються особливим видом епітелію.

Сполучна тканина виконує опорну, підтримуючу та захисну функції. З цієї тканини складаються хрящі, кістки, сухожилля, зв'язки. Особливістю сполучної тканини є те, що навколо її клітин є багато міжклітинної речовини.

Сполучна тканина, що входить до складу скелета, підтримує тіло, є його опорою, захищає внутрішні органи. В жировій сполучній тканині відкладаються запасні поживні речовини у вигляді жиру.

Особливий тип сполучної тканини -- це кров. Кров забезпечує внутрішній зв'язок між органами: від органів, що здійснюють газообмін, до всіх інших органів і тканин вона переносить кисень, а від них до органів, що здійснюють газообмін, -- вуглекислий газ. Кров переносить поживні речовини від кишечника і транспортує до органів виділення шкідливі продукти життєдіяльності організму.

М'язова тканина складається з видовжених клітин, які у відповідь на подразнення нервової системи здатні скорочуватися. Завдяки м'язовій тканині (скелетним м'язам) здійснюється рух тварини (переміщення у просторі всього тіла або його окремих частин). М'язи надають тілу певної форми, підтримують та захищають внутрішні органи.

Посмугована м'язова тканина складає скелетні м'язи. її м'язові клітини дуже довгі, багатоядерні, а також на них добре помітні поперечні смуги. Внутрішні органи тварин мають гладку м'язову тканину, що складається з витягнутих одноядерних клітин.

Нервова тканина складається з нервових клітин -- нейронів.Тіла нейронів мають зірчасту форму та довгі і короткі відростки. Вони здатні сприймати подразнення та проводити збудження до м'язів, шкіри та інших тканин і органів.

Регенерація -- це відновлення організмом втрачених, ушкоджених органів і тканин, а також відновлення цілого організму з частини. Термін «регенерація» запропонував у 1712 р. Р. Реомюр, який вивчав регенерацію ніг річкового рака. Регенерація спостерігається в природних умовах і може бути досліджена експериментально. В основі регенерації лежать закономірності, подібні до процесів індивідуального розвитку. Отже, регенерація -- це універсальна властивість усього живого. У різних груп тварин рівень розвитку регенерації різний. У багатьох нижчих безхребетних можлива регенерація цілого організму з частини тіла. У нижчих хребетних можуть відновлюватися кінцівки, хвіст, внутрішні органи, кришталик ока тощо. У ссавців і людини можлива регенерація окремих тканин. Механізми регенерації досліджують у зв'язку з міжклітинними й міжтканинними взаємодіями, впливом гормонів та інших біологічно активних речовин, імунної й нервової систем, а також генетичних факторів.

Гістогенез -- це сукупність процесів, що забезпечують в онтогенезі багатоклітинних організмів утворення, існування й відновлення тканин.

4. Тканини рослин: утворення, будова, функції. Регенерації

Тіло багатоклітинної рослини складається із сукупностей багатьох клітин, групи яких спеціалізуються на виконанні певних функцій.

Залежно від функції, яку виконують тканини, їх поділяють на:

1) твірну; 3) покривну; 5) провідну;

2) основну; 4) механічну;

Твірна тканина -- це тканина, клітини якої здатні ділитися, завдяки чому ростуть органи, що дає початок всім іншим тканинам.

Основна тканина (паренхіма) -- тканина рослин, що складається з живих клітин різної форми, виконує різноманітні функції: виповнюючу, асиміляційну, газообмінну, запасаючу, видільну тощо.

Покривна тканина -- це шар клітин, які вкривають орган або іншу тканину. Покривна тканина захищає органи від випаровування, висихання, несприятливих умов, забезпечує газообмін і всмоктування води.

Механічна тканина, яку ще називають опорною, надає міцності рослині.

Провідні тканини -- це тканини, елементи яких проводять поживні речовини від одного органа до іншого.

Характеристика тканин рослинного організму

Твірні тканини. Рослини, на відміну від тварин, ростуть і утворюють нові органи впродовж усього життя. Це зумовлено наявністю спеціальних тканин -- твірних, що містяться в різних частинах рослини. Ці тканини складаються з дрібних клітин, що густо заповнені цитоплазмою, всередині кожної клітини є велике ядро. Клітини твірних тканин міцно пов'язані між собою.

Твірні тканини розміщуються на верхівці стебла рослини або кореня. За рахунок поділу клітин верхівкової твірної тканини рослина росте у висоту та довжину. Всередині стебла і кореня також міститься твірна тканина (бічна). За її рахунок стебло і корінь ростуть у товщину. Твірні тканини можуть бути й в інших частинах рослини.

Покривні тканини. Захищають рослину від несприятливих зовнішніх впливів: механічних, температурних коливань, сильного сонячного освітлення. Молоді частини рослини вкриті покривною тканиною, що складається з живих клітин. Старі -- шаром мертвих клітин.

Основну масу кореня і пагона становить основна тканина. Вона складається з живих клітин з тонкими оболонками. Може виконувати різні функції: фотосинтез, поглинання і накопичення речовин.

Механічні тканини надають рослині міцності, завдяки якій вона витримує значну масу, протистоїть вітру, дощу, снігу. Міцність цих тканин зумовлена особливістю будови клітин, що її складають, а також порядком розміщення їх у рослині. Механічні тканини складаються з товстостінних клітин з надзвичайно міцною і пружною оболонкою.

Провідні тканини. Пристосовані для руху води та розчинених у ній речовин як у напрямку від кореня до пагона, так і в зворотному напрямі -- від листків до коренів.

Усі органи рослин і тканини утворюються завдяки поділу клітин меристеми.

Ранові меристеми виникають у місцях ушкоджень рослин, де відбувається регенерація тканин. На місці ушкодження утворюється захисний калюс -- шар клітин, що сприяє загоєнню місця поранення рослин. Клітини калюсу малодиференційовані -- це дрібні й великі однорідні клітини, що дають початок клітинам різних тканин. Калюс використовують для отримання ізольованої культури тканин.

Регенерація рослин лежить в основі вегетативного розмноження, має велике значення для рослинництва, плодівництва, лісництва тощо.

5. Гістотехнології - можливості та перспективи використання

Одним із напрямів біотехнології, що займається створенням біологічних замісників тканин і органів, є тканинна інженерія, або гістотехнології. Сучасна тканинна інженерія почала оформлюватися в самостійну дисципліну після праць Д. Р. Волтера і Ф. Р. Мейєра. Цим ученим у 1984 р. вдалося відновити ушкоджену рогівку ока за допомогою пластичного матеріалу, штучно вирощеного з клітин, узятих у пацієнта. Із 1987 р. тканинну інженерію почали вважати новим науковим напрямом у медицині, що ґрунтується на використанні сучасних гістотехнологій. Тканинна інженерія займається вирощуванням культури тканин і на цій основі створенням штучних органів. Цей процес складається з кількох етапів. Спочатку відбирають донорський клітинний Матеріал, виділяють тканинно-специфічні клітини, потім культивують їх. До складу тканинно-інженерної конструкції, крім культури клітин, входить спеціальний носій -- матриця. Клітини отриманої культури наносяться на матрицю, після чого починається їх культивація. Матриці можуть бути виготовлені з різних біоматеріалів. Більшість біоматеріалів тканинної інженерії легко руйнуються в організмі й заміщуються його власними тканинами.

Першою за допомогою гістотехнологій була отримана штучна печінкова тканина. Інший успішний напрям тканинної інженерії -- реконструкція сполучної тканини, особливо кісткової. Гладенько-м'язові тканинні конструкції використовують для відтворення таких органів, як сечовід, сечовий міхур, кипікова трубка. Останнім часом значна увага приділяється створенню штучних клапанів серця, реконструкції великих судин і капілярних сіток. Одним із найбільш важливих напрямів у тканинній інженерії є виготовлення еквівалентів шкіри. Відновлення органів дихання (гортані, трахеї, бронхів), слинних залоз, підшлункової залози також можливе за допомогою тканинних конструкцій. Одним із найважливіших завдань тканинної інженерії є відновлення органів і тканин нервової системи, як центральної, так і периферичної. Створення штучних органів дозволить успішно лікувати різні захворювання людини, дасть можливість відмовитися від донорських органів. Але створення штучних тканин пов'язане з багатьма проблемами. Наприклад, клітини під час культивування можуть змінювати свої властивості й перетворюватися з нормальних на близькі за характеристиками до пухлинних. Імовірність такого переродження зростає через стимулювання розмноження клітин. Крім того, сам процес культивування має реальну загрозу зараження клітин.

Джерелом інфекції можуть бути живильні середовища, сироватки або порушення регламенту робіт, адже технологія створення тканин досить складна і копітка. Багато проблем виникає всередині організму після пересадження штучних тканин. Незважаючи на це, тканинна інженерія є найбільш перспективним напрямом у біотехнології, який швидко розвивається.

Висновок

Подібність в структурно-функціональній організації рослинної і тваринної клітини свідчить про їх спільне походження та належність їх до еукаріотів. їхні відмінності пов'язані з різним способом харчування: рослини -- автотрофи, а тварини -- гетеротрофи.

Список використаної літератури

1. Біологія: Навч. посіб. / А. О. Слюсарєв, О. В. Самсонов, В.М.Мухін та ін.; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. -- 3тє вид., випр. і допов. -- К.: Вища шк., 2002. -- 622 с.: іл.

2. Словник-довідник з ботаніки. - К., 2008.

3. Віллі К, Детье В. Біологія М., 2001., С. - 141.

4. Д. К. Бєляєва «Загальна біологія 10-11 клас».

Размещено на Allbest.ru