Видільні (секреторні) тканини
Провідні тканини
Здійснюють переміщення живильних речовин між підземними і надземними частинами рослини.
Два типи провідної тканини
| Ксилема (деревина) | Флоема (луб) |
| Вода з розчиненими в ній речовинами всмоктується коренями з ґрунту і піднімається вгору по висхідному потоку в усі органи рослин. Судини (або трахеї) - витягнуті в довжину трубки. Це мертві клітини зі здерев'янілими оболонками. | Шлях, по якому здійснюється пересування органічних речовин від листків по стеблу до підземних органів, називають спадним потоком. Ситоподібні трубки - живі без'ядерні витягнуті клітини, поперечні перетинки яких продірявлені (сито). Поруч клітини-супутники. |
Механічні тканини
Забезпечують міцність органів рослин. Клітини мають могутні потовщені і здерев'янілі оболонки, тісно змикаються між собою.
Розрізняють два види механічної тканини
| Коленхіма | Склеренхіма | |||
| Утворена живими клітинами з нерівномірно потовщеними оболонками. Клітини ці легко розтягуються і практично не заважають подовженню частин рослини. | Утворена витягнутими клітинами з рівномірно потовщеними, часто здерев'янілими оболонками, вміст яких відмирає на ранніх стадіях.
Волокна Склереїди дуже товстими здерев'янілими |
Основна тканина (паренхіма)
Складається з живих, звичайно тонкостінних клітин, які складають основу органів (звідси і назва тканини). У ній розміщені інші види тканин.
У залежності від виконуваної функції розрізняють:
| асиміляційну (хлоренхіму) | таку, що запасає | повітроносну (аеренхіму) | водоносну |
| Клітини містять хлороп-ласти і виконують функцію фотосинтезу. Основна маса в листках і зелених стеблах. | У стеблах рослин, коренеплодах, бульбах, цибулинах, плодах і насінинах. | Клітини утворюють великі повітроносні міжклітинники (у водяних і болотяних рослин). | Служить для запасання води (у стеблах пустельних рослин і рослин солончаків). |
Видільні (секреторні) тканини
Клітини або групи клітин утворюють секрет - особливі продукти метаболізму, які використовуються рослиною для регуляції фізіологічних функцій або виділяються назовні.
Сюди відносяться смоляні й ефірно-масляні ходи, залози, залозисті волоски, нектарники, а також утворення, що виділяють краплинно-рідку воду (гутація).
Ростуть усі тканини й органи рослин за рахунок твірних тканин, які ще називають меристеми. Вони тривалий час зберігають здатність до поділу. Важлива властивість клітин меристем полягає в тому, що вони дають початок спеціалізованим клітинам, які утворюють постійні тканини — покривні, основні, провідні, механічні, видільні.
Залежно від розподілу на тілі рослини, що формується, виділяють чотири види меристем. Верхівкові меристемизабезпечують ріст пагонів і коренів у довжину. Бічні меристемизумовлюють наростання стебел і коренів у товщину. Вставні,або інтеркалярні, меристемитимчасово зберігаються у міжвузлях стебла і в основах молодих листків, забезпечуючи ріст цих ділянок, але потім перетворюються на постійні тканини. Раневі,або травматичні, меристемивиникають у місцях пошкодження рослини, де утворюють захисний калус.
Шар захисної тканини, що утворюється на зрізі стеблового чи листкового черешка, зрізаного для розмноження, теж є калусом.
Регенерація у рослин може відбуватися на місці втраченої частини організму або на іншому місці. Наприклад, при відрізанні верхівки пагона починають посилено розвиватися бічні пагони.
Розмноження рослин черешками — це типовий випадок регенерації, при якому з невеликої вегетативної частини відновлюється ціла рослина.
Регенерація рослин лежить в основі однієї з форм вегетативного розмноження і має важливе значення для рослинництва, плодівництва, лісівництва, декоративного садівництва.
5. Гістотехнології.
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.
Питання для самоконтролю:
1. Що являють собою багатоклітинні організми, які не мають справжніх тканин?
2. Які типи тканин характерні для тваринного організму? У чому полягають їх особливості?
3. Яка м’язова тканина входить до складу стінок внутрішніх органів?
4. Які функції виконує епітеліальна тканина?
5. За яким критерієм поєднуються сполучні тканини?
6. Яка структура нервової тканини пов’язана з її функцією?
7. Чим сполучні тканини відрізняються від епітеліальних?
8. В чому полягають особливості рослинних тканин?
9. Як структура покривних тканин пов’язана з їхніми функціями?
10. Які функції може виконувати основна тканина?
11. Яку роль відіграють меристеми в житті рослин?
12. Чим ксилема відрізняється від флоеми?
13. У чому полягають особливості регенерації у рослин?
14. Які завдання тканинної інженерії?
15. Які хвороби можна буде лікувати за допомогою методів тканинної інженерії?
16. Які проблеми виникають під час створення й використання штучних тканин?
ТЕМА: Особливості організації і життєдіяльності прокаріотів. Обмін речовин, енергії і інформації у прокаріотів. Різноманітність бактерій, їх роль у природі та в житті людини. Профілактика бактеріальних хвороб людини. Особливості організації й життєдіяльності одноклітинних евкаріотів, розмноження. Роль одноклітинних організмів у природі та в житті людини. Профілактика хвороб людини, які спричинюються паразитичними одноклітинними евкаріотами.
Студенти повинні знати:
- одноклітинні прокаріотичні, еукаріотичні та колоніальні організми;
- бактерії та їхню роль у природі й житті людини;
- профілактику бактеріальних хвороб людини.
Студенти повинні вміти:
- обґрунтовувати відмінності одноклітинних еукаріотичних організмів та клітин багатоклітинних організмів;
- пояснювати роль бактерій в екосистемах і житті людини;
- застосовувати знання про процеси життєдіяльності бактерій для профілактики інфекційних хвороб.
ПЛАН:
1.Особливості процесів життєдіяльності прокаріот
2.Роль бактерій в природі та в житті людини
3.Шляхи поширення і профілактики бактеріальних захворювань
4.Одноклітинні еукаріоти
1. Особливості процесів життєдіяльності прокаріот
Прокаріоти – це прості за будовою одноклітинні організми, у клітинах яких немає форменного ядра.
Особливості процесів життєдіяльності прокаріот:
1)
2)
 |
3) розмноження нестатеве (поділом). Відбувається кон’югація.
4) спороутворення (за несприятливих умов втрачають воду, ущільнюється оболонка, переходять в стан спокою).
2. Роль бактерій в природі та в житті людини
| 1. Роль бактерій в екосистемах |
| а) забезпечують постійність газового складу атмосфери; б) беруть участь у мінералізації органічних сполук, утворюючи для рослин поживні речовини; в) розкладають білок з утворенням амоніаку; г) ґрунтові бактерії впливають на ріст і розвиток рослин; д) деякі рослини є симбіонтами тварин; е) беруть участь в утворенні вуглецевмісних корисних копалин з решток рослин; є) беруть участь в самоочищенні води; ж) беруть участь в кругообігу речовин. |
| 2. Роль бактерій в житті людини |
| Позитивна а) використовують в харчовій промисловості, у фармацевтичній промисловості; б) для вилуговування металів із руд; в) добування різних речовин (спиртів кетонів); г) є джерелом харчового і кормового білка, енергетичних продуктів – метану, водню; д) в тваринництві (силосування кормів); е) очищення стічних вод; є) боротьба із сільськогосподарськими шкідниками; ж) текстильна і шкіряна галузь (вимочування льону, обробка шкіри). Негативна а) псують харчові продукти; б) спричиняють важкі хвороби. |
3. Шляхи поширення і профілактики бактеріальних захворювань
Шляхи поширення бактеріальних захворювань:
1. контактний;
2. контактно-побутовий;
3. повітряно-краплинний;
4. водний;
5. за допомогою переносників;
6. статевий.
Профілактика бактеріальних захворювань
1. раннє виявлення джерел і шляхів передавання інфекції;
2. ізолювання інфекційних хворих;
3. карантин;
4. дезинфекція, дератизація (знищення переносників);
5. щеплення;
6. дотримання правил особистої гігієни
Бактеріальні хвороби лікують за допомогою антибіотиків, які призначає тільки лікар.
4. Одноклітинні еукаріоти
Будова і процеси життєдіяльності
Крім прокаріот, до одноклітинних організмів належать одноклітинні еукаріоти, серед яких є рослини, тварини і гриби.
За загальним планом будови їх клітин подібні до клітин багатоклітинних організмів.
Якщо для клітин багатоклітинних організмів характерне диференціювання функцій і неможливість виконувати відразу всі функції живого, то одноклітинні цю здатність зберігають.
Представниками одноклітинних тварин є найпростіші. Їхнє тіло складається з однієї клітини. Представниками найпростіших є, наприклад, прісноводна амеба та інфузорія-туфелька.
Розміри найпростіших мікроскопічно малі. Їхнє тіло складається з цитоплазми, у якій розрізняють зовнішній шар — ектоплазму, і внутрішній — ендоплазму. У більшості видів клітина ззовні вкрита оболонкою, яка надає одноклітинній тварині постійної форми.
У найпростіших є органели, що виконують функції травлення (травні вакуолі), виділення (скоротливі вакуолі), руху (джгутики, війки), сприйняття світла (світлочутливе вічко) та інші органели, що забезпечують перебіг усіх процесів життєдіяльності. За способом живлення це гетеротрофні організми.
Найпростішим властива подразливість, яка виявляється в різних рухах — таксисах. Розрізняють позитивні таксиси - рухи до подразника, і негативні таксиси — рухи від подразника.
Потрапляючи в несприятливі умови, найпростіші утворюють цисту. Інцистування — важлива біологічна риса найпростіших. Воно не лише забезпечує переживання несприятливих умов, а й сприяє широкому розселенню.
Морські одноклітинні тварини, наприклад форамініфери і радіолярії, мають зовнішній скелет у вигляді вапняної мушлі.
У природі багато не тільки одноклітинних тварин, а й одноклітинних рослин і грибів. Наприклад, серед зелених водоростей до представників одноклітинних належать хламідомонада і хлорела, а серед грибів одноклітинними є дріжджі.
Одноклітинні рослини і тварини є типовими еукаріотичними клітинами, що мають поверхневу мембрану, ядро, мітохондрії, апарат Гольджі, ендоплазматичну сітку, рибосоми, інші органели. Відмінності одноклітинних тварин і рослин виникають у зв'язку з відмінностями способу їх живлення. Для рослинних клітин характерна наявність пластид, вакуолі, клітинної стінки, інших особливостей, пов'язаних із фотосинтезом. Для тваринних клітин характерна наявність глікокаліксу, травних вакуолей, інших особливостей, пов'язаних із гетеротрофним живленням.
У грибів клітина має клітинну стінку, у цьому виявляється схожість грибів із бактеріями і рослинами. Але гриби — гетеротрофи, і це споріднює їх із тваринами.
Одноклітинні еукаріоти розмножуються в основному нестатевим шляхом, але в деяких із них, наприклад в інфузорії-туфельки, спостерігається статевий процес — обмін генетичною інформацією, а в деяких, наприклад у хламідомонади, відбувається статеве розмноження. Нестатеве розмноження відбувається шляхом поділу клітин навпіл за допомогою мітозу. При статевому розмноженні утворюються гамети, які потім зливаються з утворенням зиготи.
| Роль у природі і житті людини |
| а) є учасником ланцюга живлення; б) беруть участь у грунтоутворюваних процесах (утворюють поклади вапнякових порід); в) спричиняють хвороби; г) одноклітинні водорості є постачальником органічної речовини та кисню, є кормом; д) сприяють очищенню водойм; е) поліпшують фізичні властивості ґрунту, збагачують його органічними речовинами; є) є біологічним індикатором токсичності водойм і ґрунтів; ж) входять до складу лишайників; з) людина використовує в промисловості (дріжджі – в хлібопекарській промисловості, виробництві лимонної кислоти); і) беруть участь в колообігу речовин. |
Клітини одноклітинних організмів можуть об’єднуватися в колонії для спільного виконання життєвих функцій.
Питання для самоконтролю:
1. Яку роль в природі відіграють одноклітинні еукаріоти?
2. Чим колоніальні організми відрізняються від багатоклітинних організмів?
3. Яка будова одноклітинних рослин пов’язана з їхніми життєвими функціями?
4. На що спрямовані профілактичні заходи запобігання поширенню бактеріальних інфекцій?
5. В утворенні яких корисних копалин беруть участь бактерії?
6. У чому полягають особливості автотрофних бактерій?
7. У чому полягають особливості гетеротрофних бактерій?
8. Чим відрізняються бактерії-аероби від анаеробів?
9. Чи може організм людини нормально функціонувати, якщо в ньому зовсім не буде бактерій?