Tkanki budujące organizm człowieka
Organizm człowieka zbudowany jest z pierwiastków, które tworzą różnorodne związki chemiczne będące składnikami komórek. Ani związki chemiczne, ani komórki nie są bezładnie wymieszane, lecz pogrupowane w większe struktury. Dzięki temu, spełniając różne, czasem przeciwstawne funkcje, umożliwiają harmonijną pracę skomplikowanej maszynerii, jaką jest organizm.
Definicję komórki i tkanki.
Rodzaje tkanek zwierzęcych.
Wyjaśnisz, na czym polega hierarchiczna budowa organizmu człowieka.
Wykażesz związek budowy tkanek z pełnioną funkcją (na wybranych przykładach).
Wskażesz cechy poszczególnych tkanek budujących organizm człowieka, które świadczą o ich przynależności do jednego z czterech rodzajów tkanek (tkanki nabłonkowej, mięśniowej, nerwowej lub łącznej).
Przeprowadzisz obserwacje mikroskopowe tkanek zwierzęcych (rozróżnisz tkanki i udokumentujesz obserwacje za pomocą rysunków).
1. Struktura organizmu
Organizm człowieka to struktura złożona i bardzo uporządkowana. Można w niej wyróżnić kolejne poziomy organizacji. Najniższe z nich to: atomowy i cząsteczki. Atomy nie są przypadkowo porozrzucane po organizmie, lecz oddziałują wzajemnie na siebie, tworząc różnorodne związki chemiczne. Struktura i właściwości tych związków decydują o budowie elementów komórek, w których skład wchodzą. Komórki należą do trzeciego szczebla organizacji. Zespoły komórek o podobnej budowie i funkcji łączą się w tkankitkanki, te zaś w narządynarządy (organy). Są one zbudowane z różnych tkanek, które współpracują ze sobą, umożliwiając pełnienie określonych funkcji. Narządy są odpowiednio pogrupowane i współdziałają ze sobą. W ten sposób powstają nadrzędne w stosunku do nich zespoły zwane układami narządówukładami narządów, które wspólnie tworzą najwyższy poziom organizacji: organizm. Należy go traktować jako system, czyli zespół połączonych ze sobą elementów, zdolnych do pełnienia funkcji nieosiągalnych dla pojedynczych składników.
Przypomnij sobie, w jakich układach narządów znajdują się mózg, serce, czaszka. Rozważ, czy mogą być zbudowane z takiej samej tkanki. Zapisz odpowiedź.
2. Tkanki nabłonkowe
Organizm człowieka zbudowany jest z ok. 100 bilionów komórek, wśród których wyróżnia się 4 grupy tkanek: nabłonkowe, mięśniowe, nerwowe i łączne. Każdy rodzaj tkanki tworzą zespoły komórek o podobnych cechach, różniące się jednak funkcją, budową i położeniem.
Najmniej zróżnicowana tkanka naszego organizmu to tkanka nabłonkowa. Jej jednojądrowe komórki ściśle do siebie przylegają. Ze względu na kształt komórek tkankę nabłonkową możemy podzielić na: płaską (komórki płaskie jak płyty chodnikowe), sześcienną (komórki jak kostka brukowa), walcowatą (komórki cylindryczne, wydłużone). Tkanki nabłonkowe klasyfikuje się też na podstawie liczby warstw komórek (nabłonki jednowarstwowe i wielowarstwowe) oraz funkcji pełnionych w organizmie, np. gruczołowa, zmysłowa, rozrodcza.
Rodzaj nabłonka (wg różnych klasyfikacji) | Przykłady występowania | Budowa i właściwości | Funkcja tkanki |
|---|---|---|---|
wielowarstwowy płaski | naskórek, jama ustna | wielowarstwowa, o komórkach ściśle przylegających, których zewnętrzne warstwy mogą się złuszczać | ochrania przed uszkodzeniami i drobnoustrojami chorobotwórczymi |
jednowarstwowy płaski | ściany naczyń krwionośnych, pęcherzyków płucnych | komórki spłaszczone, wielościenne, ściśle przylegające | tworzy cienką warstwę, która umożliwia przenikanie gazów oddechowych i wody, przemieszczanie się substancji pokarmowych, metabolitówmetabolitów |
gruczołowy | gruczoły, przewód pokarmowy | zwykle walcowate komórki o dużej liczbie aparatów Golgiego | wytwarza enzymy trawienne, łzy, śluz, łój, pot |
rzęskowy | narządy rozrodcze, tchawica i oskrzela | komórki walcowate, na powierzchni zwróconej do wnętrza narządu mają rzęski | rzęski przesuwają komórki rozrodcze w żeńskich drogach płciowych, transportują zanieczyszczenia i śluz w drogach oddechowych |
jednowarstwowy walcowaty | jelito | komórki walcowate, na powierzchni zwróconej do wnętrza narządu mają mikrokosmki | mikrokosmki zwiększają powierzchnię chłonną jelita |
Komórki tkanki nabłonkowej mają zdolność do intensywnych podziałów, dzięki czemu łatwo się regenerują. Na przykład naskórek ulega odbudowie po 4 tygodniach, a nabłonek jelita cienkiego już po 6 dniach.
Wykonaj z plasteliny (modeliny) modele 2 wybranych tkanek nabłonkowych. Uwzględnij kształt i ułożenie komórek.
Wskazanie przystosowań budowy nabłonka skóry żaby do pełnienia właściwej sobie funkcji.
Jakie przystosowania występują w budowie nabłonka skóry żaby umożliwiające jej pełnienie określonych funkcji?
preparat trwały tkanki nabłonkowej,
sprzęt do mikroskopowania,
zeszyt/kartka papieru,
ołówek.
Obserwuj tkankę nabłonkową żaby przez mikroskop.
Rozpoznaj struktury komórek widoczne w mikroskopie, opisz kształt komórek, rozpoznaj i wskaż komórki produkujące śluz.
Przypomnij sobie i wymień funkcje skóry żaby.
Wskaż cechy budowy tkanki będące przystosowaniem do pełnionych funkcji.
Narysuj 2‑3 sąsiadujące komórki i opisz je. Pamiętaj, że rysunek powinien być wykonany ołówkiem na podstawie obserwowanego w mikroskopie obrazu oraz odzwierciedlać kształt i proporcje komórek.
3. Tkanki mięśniowe
Ze względu na budowę i umiejscowienie w organizmie wyróżniamy 3 rodzaje tkanki mięśniowej: poprzecznie prążkowaną szkieletową, poprzecznie prążkowaną serca oraz gładką. Tkanka mięśniowa jest zdolna do wykonywania skurczów. Jedynie praca mięśni szkieletowych jest zależna od naszej woli, dzięki czemu można wykonywać celowe i świadome ruchy, a same mięśnie trenować, dbając o ich sprawność. Pozostałe mięśnie pracują stale, poza naszą kontrolą. Mięśnie gładkie odpowiadają m.in. za skurcze ścian przewodu pokarmowego podczas przesuwania treści pokarmowej oraz skurcze ścian naczyń krwionośnych powodujące zmiany ciśnienia krwi. Mięśnie poprzecznie prążkowane serca kurczą się rytmicznie, pompując krew do tętnic.
Komórki tkanki mięśniowej są wydłużone. Ich skurcze są możliwe dzięki włókienkom kurczliwym. Współpracujące ze sobą włókna przesuwają się w stosunku do siebie, co powoduje skracanie komórek, a w efekcie skurcz mięśni.
Cechy | Tkanka mięśniowa gładka | Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa | Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca |
|---|---|---|---|
Położenie | ściany przewodu pokarmowego, naczyń krwionośnych, narządów płciowych, przewodów wydalniczych | mięśnie układu ruchu, mięśnie mimiczne twarzy, język, przepona | ściana serca |
Kształt komórek | wrzecionowate, ostro zakończone | cylindryczne, wydłużone, tępo zakończone | cylindryczne, wydłużone, rozgałęzione, tępo zakończone |
Liczba jąder w komórce | 1 | wiele | 1 lub 2 |
Położenie jąder | centralnie | obwodowo | centralnie |
Regulacja skurczu | niezależna od woli | zależna od woli | niezależna od woli |
Szybkość skurczu | mała | bardzo duża | średnia |
Funkcja | ruchy ścian narządów wewnętrznych, z wyjątkiem serca | utrzymanie postawy ciała, ruch organizmu | praca serca |
W młodym organizmie uszkodzona tkanka mięśniowa ulega odbudowie. U ludzi starszych mięśnie tracą zdolność do regeneracji.
W porównaniu z innymi rodzajami tkanek mięśniowych tkanka poprzecznie prążkowana serca ma najwięcej mitochondriów. Jest też silnie ukrwiona. Biorąc pod uwagę podane cechy budowy, wyjaśnij, na czym polega przystosowanie tej tkanki do rytmicznego wykonywania skurczów – od 6 tygodnia życia zarodkowego do końca życia.
4. Tkanka nerwowa
Tkanka nerwowa odpowiada za odbiór, przetwarzanie i przekazywanie informacji. Zbudowana jest z komórek nerwowych, czyli neuronów, mających specyficzny kształt i tworzących gęste sieci lub długie włókna. Neuron posiada często ciało gwiaździstego kształtu, w którym znajdują się organelle komórkowe, oraz 2 rodzaje wypustek nerwowych: dendryty i akson. Dendryty to krótkie, drzewiasto rozgałęzione wypustki, które przyjmują impulsy nerwowe i przewodzą je do ciała neuronu. Akson (neuryt) to pojedyncza długa, najczęściej nierozgałęziona wypustka przekazująca impulsy nerwowe od ciała komórki do innych komórek nerwowych lub tzw. efektorów. Efektory to mięśnie i gruczoły realizujące odpowiedź na odebrany bodziec, np. na skutek dotknięcia palcem rozgrzanego żelazka (bodziec) mięśnie wykonują ruch powodując gwałtowne cofnięcie ręki (efektor).
Pomiędzy neuronami występują komórki glejowe. Stanowią one 90 % komórek mózgu. Tworzą osłonę neuronów i dostarczają im składników odżywczych. Ostatnie badania pokazały, że poza tymi funkcjami, przynajmniej część komórek glejowych zdolna jest do modyfikowania pracy neuronów.
Komórki nerwowe budują mózg i nerwy, występują w narządach zmysłów i skórze, a ich wypustki docierają niemal do wszystkich komórek ciała.
Tkanka nerwowa ma ograniczone zdolności do regeneracji. Naukowcy odkryli, że rozwój komórek nerwowych i ich odbudowę wspomagają kwasy tłuszczowe omega‑3. Ich najlepszym źródłem są tłuste ryby morskie, dlatego dietetycy zalecają ich regularne spożywanie.
Komórki nerwowe odbierają informacje z otoczenia. Zaobserwuj, jakiego rodzaju informacje są rejestrowane przez komórki rozmieszczone w skórze policzka.
5. Tkanki łączne
Tkanki łączne to grupa tkanek o największym zróżnicowaniu. W zależności od budowy wypełniają one wolne przestrzenie między innymi tkankami i narządami, spajają różne typy innych tkanek, tworzą rusztowanie ciała, uczestniczą w procesach termoregulacji, pełnią funkcję zapasową, transportują tlen i substancje odżywcze. Zależnie od pełnionych funkcji komórki tkanki łącznej mają różne kształty i budowę. Są one luźno rozmieszczone w dużych ilościach substancji międzykomórkowej, którą same wytwarzają. Substancja ta może być twarda (zmineralizowana), galaretowata lub płynna. Mogą w niej występować także włókna białkowe. Ze względu na budowę i funkcję, jaką tkanki łączne pełnią w organizmie, wyróżniamy m.in. tkankę tłuszczową, tkankę kostną, tkankę chrzęstną oraz tkanki płynne – krew i limfę.
Tkanka tłuszczowa jest zbudowana z kulistych komórek, wypełnionych dużą kroplą tłuszczu, która spycha na brzeg komórki cytoplazmę i jądro komórkowe. Substancji międzykomórkowej jest bardzo mało. Oprócz tego, że jest magazynem związków energetycznych w postaci tłuszczu, tkanka ta chroni ciało i narządy wewnętrzne przed urazami oraz stanowi izolację termiczną.
Tkanka kostna wchodzi w skład kości, które tworzą rusztowanie ciała, podporę dla mięśni i ochraniają narządy wewnętrzne. Zbudowana jest z twardej, zmineralizowanej substancji międzykomórkowej, w której odkładają się głównie związki nieorganiczne, jak sole wapnia, fosforu, magnezu. Nadają one twardość kości. Wraz z włóknami białkowymi, które odpowiadają za elastyczność tkanki, formują one blaszki kostne, które mogą układać się wokół naczynia krwionośnego i nerwów biegnących w kanałach we wnętrzu kości. Pomiędzy blaszkami znajdują się komórki kostne.
Tkanka chrzęstna zbudowana jest z galaretowatej, elastycznej substancji międzykomórkowej. Są w niej rozproszone zagłębienia – jamki chrzęstne, w których znajdują się 1, 2 lub 3 komórki chrzęstne. W substancji międzykomórkowej występują również włókna białkowe, dzięki którym chrząstki są sprężyste (np. chrząstka małżowiny usznej) i wytrzymałe na rozciąganie (chrząstki więzadeł i ścięgien). Tkanka chrzęstna często towarzyszy kościom, formując powierzchnie stawowe, co ułatwia ruch kości w stawach chroniąc je przed ścieraniem. Stanowi duży procent szkieletu osobników młodych, a także rusztowanie narządów, które muszą zachować sprężystość i elastyczność, jak drogi oddechowe, nos, nasady żeber.
Wyjaśnij, dlaczego szkielet noworodka (zarówno kości długie, jak i na przykład czaszka) zbudowany jest głównie z tkanki chrzęstnej, a nie kostnej.
Tkanki łączne będące w ruchu to krew i limfa. Substancja międzykomórkowa jest tu płynna i składa się głównie z wody oraz zawartych w niej związków organicznych i nieorganicznych. W przypadku krwi nosi nazwę osocza. Znajdują się w nim takie komórki (elementy morfotyczne), jak erytrocyty – krwinki czerwone transportujące tlen z płuc do komórek oraz leukocyty – krwinki białe zwalczające ciała obce (m.in. bakterie i wirusy). Oprócz nich w osoczu znajdują się fragmenty komórek, zwane trombocytami albo płytkami krwi, uczestniczące w procesach krzepnięcia krwi.
Elementy morfotyczne | Ilośc w mmIndeks górny 33 krwi | Cechy charakterystyczne | Funkcja |
|---|---|---|---|
Erytrocyty | Ok. 4,5 mln u kobiet i 5,5 mln u mężczyzn | U człowieka mają postać dwuwklęsłych dysków, | Transportują tlen i niewielką |
Trombocyty | 200‑400 tys | Bezbarwne, bezjądrowe, obłonione fragmenty cytoplazmy | Uczestniczą w procesie krzepnięcia krwi |
Leukocyty | 5‑10 tys | Bezbarwne, różnokształtne komórki. Zawierają jądro komórkowe i inne organella komórkowe, | Pełnią rolę obronną organizmu, zwalczając drobnoustroje chorobotwórcze |
Limfa (chłonka) jest tkanką łączną płynną, która powstaje w wyniku przesączania płynu tkankowegopłynu tkankowego z przestrzeni międzykomórkowych do światła naczyń limfatycznych. Jej skład jest podobny do składu osocza krwi. Zawiera więcej limfocytów, a mniej białek. Pośredniczy w wymianie składników między krwią i komórkami, transportuje tłuszcze z jelita do wątroby, uczestniczy w reakcjach obronnych organizmu.
Kiedyś uważano, że komórki tłuszczowe tworzą się tylko w dzieciństwie. Badania pokazują jednak, że na skutek zbyt obfitej diety lub zaburzeń metabolicznych, może się zwiększać nie tylko ich rozmiar, ale również liczba. Na szczęście możliwy jest też proces odwrotny.
Analizując budowę, funkcje i lokalizacje tkanek łącznych, znajdź i zapisz jak najwięcej uzasadnień dla nadanych im nazw.
Podsumowanie
Organizm człowieka ma budowę hierarchiczną, którą można zilustrować zapisem: atomy – związki chemiczne – komórki – tkanki – narządy – układ narządów – organizm.
Poszczególne struktury organizmu współpracują ze sobą, realizując funkcje życiowe.
W organizmie człowieka występują 4 rodzaje tkanek: nabłonkowa, mięśniowa, nerwowa, łączna.
Budowa tkanki wykazuje przystosowania do pełnionej funkcji.
Tkanka nabłonkowa pełni wiele funkcji: ochronną, gruczołową, zmysłową, rozrodczą.
Tkanka mięśniowa może się kurczyć, dlatego odpowiada za ruch.
Tkanki kostne i chrzęstne stanowią rusztowanie ciała.
Tkanka nerwowa odbiera i przewodzi bodźce nerwowe.
Tkanka łączna wypełnia przestrzenie pomiędzy innymi tkankami, ma bardzo zróżnicowaną budowę i funkcje.
Praca domowa
Czasem układ kostny oraz mięśniowy opisuje się wspólnie i nazywa układem ruchu. Znajdź argument przemawiający za omawianiem ich wspólnie (jako jednego układu) oraz argument przeciwny. Zapisz swoją odpowiedź.
Wymień cechy krwi świadczące o jej przynależności do tkanek łącznych.
Słownik
produkt metabolizmu (przemian chemicznych zachodzących w organizmie)
część organizmu zbudowana z tkanek, przystosowana do pełnienia określonej funkcji
płyn międzykomórkowy będący przesączem składników osocza krwi. Po przedostaniu się do naczyń limfatycznych tworzy limfę
zespół komórek o podobnej budowie, funkcji i pochodzeniu
zespół narządów współpracujących ze sobą w wykonywaniu określonych funkcji w organizmie
Zadania
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Tkanki nabłonkowe charakteryzuje
- obfita ilość substancji międzykomórkowej.
- obecność włókienek kurczliwych.
- zwarty układ komórek.
- ograniczona zdolność do regeneracji.
Przyporządkuj poziomom organizacji człowieka właściwe im elementy.
krew, erytrocyt, mięsień, skóra, szkielet, oko, neuron, nabłonek
| komórka | |
|---|---|
| tkanka | |
| narząd | |
| układ narządów |
Wskaż cechy charakteryzujące tkankę łączną kostną.
- płynna substancja międzykomórkowa
- substancja międzykomórkowa wysycona solami wapnia i fosforu
- jest twarda, zmineralizowana, a przez to martwa
- komórki mogą występować w grupach
- blaszki kostne układają się wokół naczynia krwionośnego
- jądro komórkowe wraz z cytoplazmą zepchnięte jest na brzeg komórki
Uzupełnij luki, wybierając sformułowania z listy.
jamkach kostnych, nabłonek jednowarstwowy płaski, nabłonek wielowarstwowy, tkanki nerwowej, mięśniom gładkim, mięśniom poprzecznie prążkowanym, nabłonek gruczołowy, substancji międzykomórkowej kości, komórkach kostnych, tkanki łącznej płynnej
Mleko i jego przetwory dostarczają wapnia, który odkłada się w ......................................................................... Dyfuzję gazów oddechowych z pęcherzyków płucnych do krwi umożliwia ......................................................................... Przesuwanie treści pokarmowej w jelicie zachodzi dzięki ......................................................................... Za pośrednictwem ........................................................................ składniki odżywcze docierają do komórek ciała.
Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
| Prawda | Fałsz | |
| Komórki nabłonków wyścielających ściany tętnic i żył mają wspólne pochodzenie i podobną budowę. | □ | □ |
| Małżowina uszna jest sprężysta dzięki budującej ją tkance mięśniowej poprzecznie prążkowanej. | □ | □ |
| Nabłonek należy do tkanek łącznych, ponieważ pokrywa organizm od zewnątrz i od środka oraz łączy go w całość. | □ | □ |
| Substancja międzykomórkowa wysycona krwią otacza komórki mięśniowe i nadaje im czerwoną barwę. | □ | □ |