Hierarchiczna budowa organizmu człowieka

Organizm to istota żywa, jedno- lub wielokomórkowa, której części tworzą funkcjonalną, zharmonizowaną całość zdolną do samodzielnego życia. Wyróżnia się różne poziomy jego organizacji: od komórek do układów narządów.

Komórka

Komórka jest to najmniejsza występująca w przyrodzie zdolna do życia i samoodtwarzająca się struktura o złożonej organizacji. Komórki mogą żyć jako samodzielne organizmy (np. bakterie, niektóre protisty) lub budują ciało organizmów wielokomórkowych. Prawidłowe funkcjonowanie komórek zależy od ich związku z otaczającym środowiskiem, nieustannej wymiany materii (jonów, gazów, związków organicznych i nieorganicznych) oraz energii.

Do cech wspólnych wszystkich komórek należą:

• ogólny plan budowy;

• skład chemiczny;

• podstawowe procesy metaboliczne i bioenergetyczne;

• struktura informacji genetycznej i wspólny kod genetyczny;

• mechanizm syntezy białek.

Komórki mnożą się przez podział, w wyniku którego z jednej komórki powstają dwie komórki potomne, dziedziczące wszystkie cechy komórki macierzystej. W przypadku organizmów jednokomórkowych podział komórki prowadzi do zwiększenia liczby osobników. Z kolei podział komórek u organizmów wielokomórkowych powoduje ich wzrost i rozwój, a także przyczynia się do regeneracji lub naprawy uszkodzonych tkanek i narządów. Niektóre rodzaje komórek utraciły zdolność mnożenia się, np. komórki nerwowe.

Ciekawostka

Najmniejszymi komórkami, a tym samym najmniejszymi organizmami, są mykoplazmy, których średnica wynosi od 0,3 do 0,8 µm. Najmniejsze komórki zwierząt mają średnicę ok. 4 µm, natomiast do największych należą komórki jajowe ptaków (kury ok. 4 cm, strusia od 7,5 do 10,5 cm) i gadów. U człowieka najmniejszymi komórkami są plemniki, o długości 60 µm, a największymi – komórki jajowe, których średnica wynosi ok. 0,12 mm.

Ro0L0fyPHJnOx

Na zdjęciu mikroskopowym ukazano bakterię o owalnym kształcie, z dwiema wypustkami. Jest wybarwiona na kolor szary. Wewnątrz znajduje się ciemniejszy okrąg.

RSUDqgzHWfxwT

Na fotografii z mikroskopu przedstawiono bladoróżową, okrągłą ludzką komórkę jajową, otoczoną wybarwionymi na fioletowo i różowo komórkami. Wewnątrz komórki jajowej znajduje się wybarwione na różowo owalne jądro komórkowe.

Tkanka

Zespół komórek o podobnej budowie i najczęściej wspólnym pochodzeniu, zajmujący dane miejsce w organizmie i pełniący odpowiednie funkcje nazywamy tkanką. Tkanki roślinne i zwierzęce różnią się od siebie. U człowieka i zwierząt tkanki powstają w rozwoju zarodkowym w procesie histogenezyhistogenezahistogenezy, a następnie rozwijają się, w różnym stopniu, w okresie pozazarodkowym.

Wśród tkanek zwierzęcych występujących u człowieka wyróżnia się: tkankę nabłonkowątkanka nabłonkowatkankę nabłonkową, tkankę mięśniowątkanka mięśniowatkankę mięśniową, tkankę nerwowątkanka nerwowatkankę nerwową i tkankę łącznątkanka łącznatkankę łączną.

Narządy

Niektóre tkanki współpracują ze sobą w pełnieniu określonych funkcji, tworząc wyodrębnione części organizmu nazywane narządami. Narządy człowieka zbudowane są z kilku rodzajów tkanek ściśle ze sobą współdziałających, np. serce (tkanka mięśniowa, nabłonkowa, łączna), kość (tkanka łączna, nerwowa).

Układy narządów

Narządy współpracujące ze sobą w wypełnianiu podstawowych funkcji życiowych organizmu, jak np. oddychanie czy trawienie pokarmu, tworzą układy narządów. Niektóre narządy mogą należeć do kilku układów, np. trzustka jest narządem układu pokarmowego i dokrewnego, a nerka - układu moczowego, dokrewnego. U człowieka wyróżnia się następujące układy narządów: układ szkieletowy (kostny), układ mięśniowy, układ pokarmowy, układ oddechowy, układ nerwowy, układ moczowy, układ rozrodczy, układ krwionośny, układ limfatyczny, układ odpornościowy, układ dokrewny i układ powłokowy, czyli skórę.

Znaczenie hierarchicznej budowy organizmu

Hierarchiczna budowa organizmu daje kilka ważnych korzyści dla jego funkcjonowania, zapewniając, m.in.:

• specjalizację i podział funkcji,

• regenerację i kompensację funkcji w przypadku uszkodzenia pojedynczego elementu (komórki, tkanki, a nawet narządu),

• wykonywanie skomplikowanych czynności, których pojedyncze elementy nie mogłyby wykonać samodzielnie.

Każdy poziom w hierarchicznej budowie organizmu uczestniczy w podtrzymywaniu życia. Współdziałanie wszystkich jego elementów jest niezbędne do zachowania stabilnego środowiska wewnętrznego, czyli homeostazy.

W utrzymaniu homeostazy kluczową rolę odgrywają układy nerwowy i dokrewny, które funkcjonują na zasadzie sprzężeń zwrotnych. Wyróżnia się dwa ich rodzaje: dodatnie i ujemne.

W sprzężeniu zwrotnym dodatnim efekt pewnego procesu prowadzi do jego dalszego nasilania. Przykładem może być akcja porodowa, podczas której, następują skurcze macicy wypychające płód. Rozciągnięcie dróg rodnych kobiety powoduje przesłanie impulsu nerwowego do gruczołu dokrewnego – przysadki mózgowej. Ta wówczas wydziela hormon, oksytocynę, który pobudza macicę do silniejszych skurczów umożliwiając poród. Po porodzie cykl zostaje przerwany, a organizm powraca do równowagi.

W sprzężeniu zwrotnym ujemnym efekt danego procesu hamuje jego dalszy przebieg. Klasycznym przykładem jest regulacja temperatury ciała. Gdy dochodzi do przechłodzenia, receptory w skórze i naczyniach krwionośnych wykrywają spadek temperatury i przekazują sygnał do ośrodka termoregulacji w części mózgowia - podwzgórzu. To z kolei uruchamia mechanizmy zwiększające produkcję ciepła (m.in. nasilając przemiany metaboliczne) oraz ograniczające jego utratę (zwężenie naczyń krwionośnych skóry, zahamowanie pocenia). Po powrocie temperatury do normy aktywność podwzgórza słabnie, co zapobiega przegrzaniu.

Podsumowanie

• Hierarchiczna organizacja organizmu oznacza uporządkowanie jego budowy od najprostszych do najbardziej złożonych poziomów.

• Podstawową jednostką budulcową i funkcjonalną organizmu jest komórka.

• U organizmów wielokomórkowych komórki o podobnej budowie i zwykle wspólnym pochodzeniu tworzą tkanki.

• W organizmie człowieka występują cztery rodzaje tkanek: tkanka nabłonkowa, tkanka łączna, tkanka nerwowa i tkanka mięśniowa.

• Tkanki współpracujące ze sobą w pełnieniu określonych funkcji tworzą narządy, a te z kolei grupują się w układy narządów.

• W organizmie człowieka wyróżnia się następujące układy narządów: powłokowy, szkieletowy, mięśniowy, pokarmowy, krwionośny, limfatyczny, odpornościowy, oddechowy, moczowy, nerwowy, dokrewny i rozrodczy.

• Homeostaza to zdolność organizmu do utrzymywania względnie stałego środowiska wewnętrznego, np. temperatury, pH krwi, stężenia glukozy w krwi.

• W utrzymaniu homeostazy szczególną rolę odgrywają układ nerwowy i hormonalny, które działają na zasadzie sprzężeń zwrotnych: dodatnich i ujemnych.

Ćwiczenia utrwalające