§ 2. РІЗНОМАНІТНІСТЬ КЛІТИН І ТКАНИН ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ

Клітина як приклад біологічної системи. Тіло людини побудоване з клітин. Як ви пригадуєте, клітина є структурною (будівельною) і функціональною (діючою) одиницею багатоклітинного організму. Загалом увесь наш організм складають понад 75 трильйонів клітин. Вони виконують різноманітні функції: транспортну (еритроцити крові), захисну (лейкоцити крові), опорну (клітини кісткової та хрящової тканин) тощо.

АКТИВІЗУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

Пригадайте: усі клітини тварин побудовані за єдиним планом (мал. 3). Вони складаються з клітинної, або плазматичної, мембрани, яка оточує цитоплазму з одним, кількома або багатьма ядрами. Іззовні плазматична мембрана оточена тоненькою пружною оболонкою – глікокаліксом. Він утворений молекулами вуглеводів, які можуть сполучатись з молекулами білків і ліпідів. Ядро – неодмінна складова переважної більшості клітин організмів. Воно регулює всі функції клітини і зберігає спадкову інформацію. Це своєрідний центр керування клітиною. Цитоплазма – це розчин органічних і неорганічних речовин, у якому містяться органели. У цитоплазмі відбуваються різноманітні біохімічні процеси: утворення одних сполук і розщеплення інших. Там у вигляді включень можуть зберігатися запасні поживні речовини (пригадайте, які запасні сполуки відкладаються у клітинах рослин і тварин). Органели – постійні клітинні структури певної будови, які забезпечують різні процеси її життєдіяльності. Обов’язковими органелами кожної клітини є мітохондрії. їх ще називають «енергетичними станціями» клітини людини, оскільки там утворюються сполуки, які містять багато енергії.

Мал. 3. Будова клітини: 1 – глікокалікс; 2 – плазматична мембрана; 3 – цитоплазма; 4 – мітохондрія; 5 – ядро; 6 – лізосома. Завдання. Користуючись малюнком, назвіть основні функції складових клітини

Розглядаючи малюнок 3 і пригадуючи складові клітини, які ви вивчали у 6-7 класах, зверніть увагу на органелу, позначену цифрою 6. Це лізосома (від грец. лізіс – розчинення та сома – тіло). Лізосоми забезпечують перетравлення поживних речовин. Вони містять травні ферменти, здатні розщеплювати різноманітні сполуки.

Хімічний склад клітин людини. У різних клітинах тіла людини виявлено понад 80 хімічних елементів. Ми вже згадували, що серед них переважають Гідроген (Н), Оксиген (О), Карбон (С) і Нітроген (N). Ці та інші хімічні елементи входять до складу неорганічних та органічних речовин, їхнє співвідношення у клітині різне. Уміст неорганічних речовин у клітині становить 76,5 %, з них води 75 %, мінеральних солей 1,5 %. Вода є розчинником і середовищем для дифузії багатьох речовин. Вона забезпечує пружність (тургор) клітин і процеси осмосу. Отже, наявність води – обов’язкова умова активності клітини.

ЦІКАВО ЗНАТИ! Осмос – процес дифузії розчинника з менш концентрованого розчину в більш концентрований через вибірково проникну мембрану (мал. 4). У клітині такою мембраною є плазматична мембрана.

Мал. 4. А. Змістова схема, що ілюструє рух молекул води через напівпроникну мембрану з менш концентрованого розчину в більш концентрований. Б. Клітини крові людини – еритроцити, у розчинах з різною концентрацією солей (синіми стрілками позначено напрямок руху води). 1. У разі рівної концентрації солей в еритроцитах і в зовнішньому середовищі еритроцити зберігають свою звичну форму. 2. Якщо концентрація солей у зовнішньому середовищі нижча, вода надходить в еритроцити, ті набрякають і можуть зруйнуватись. 3. Якщо концентрація солей поза еритроцитами вища, вода виходить з клітин і вони зморщуються. Завдання. Поясніть, чому в клітині високий вміст води. Які ще функції може виконувати вода в клітині?

Вміст органічних сполук у клітинах у середньому становить 23,5 %, з них білків 15 %, жирів 4,5 %, вуглеводів 2,5 %, нуклеїнових кислот 1,5 %. Білки виконують різноманітні функції: входять до складу всіх клітин, беруть участь у регуляції функцій організму, прискорюють хімічні реакції в клітині, захищають клітини й організм від хвороботворних мікроорганізмів і чужорідних тіл, переносять гази та інші речовини тощо. Жири – важливий енергетичний резерв в організмі. Також вони входять до складу мембран та інших частин клітин. Вуглеводи є основним джерелом енергії. Нуклеїнові кислоти забезпечують збереження і передачу спадкової інформації від батьків нащадкам і беруть участь у синтезі всіх білків організму.

Різноманітність клітин в організмі людини. Ми вже згадували про величезну кількість клітин, які складають організм людини. Ці клітини бувають різної форми: кулястої, дископодібної, призматичної, кубічної, веретеноподібної, зірчастої. їхні розміри також різні – від 5-7 до 40 мкм (1 мкм – мільйонна частка метра).

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ! Клітина є основною одиницею будови та функціонування організму людини. Головні життєві властивості різних клітин такі самі, як і організму в цілому: обмін речовин і енергії, подразливість, розмноження, ріст і розвиток, саморегуляція та самооновлення (у процесі життєдіяльності клітини оновлюється її хімічний склад).

Різноманітність тканин в організмі людини. Клітини певних типів формують різні типи тканин. Тканини організму людини мають багато спільних рис з тканинами тварин, зокрема ссавців. Ви вже знаєте, що до складу тканин тварин, так само як і людини, входять не тільки клітини, а й міжклітинна речовина – продукт виділення самих клітин.

АКТИВІЗУЙТЕ СВОЇ ЗНАННЯ

Пригадайте: тканина – це група клітин і міжклітинної речовини, об’єднаних загальною будовою, функціями і походженням.

В організмі людини розрізняють чотири групи тканин: епітеліальні, внутрішнього середовища, м’язові та нервову. Ознайомимося з ними, виконавши лабораторне дослідження.

ЛАБОРАТОРНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ

Ознайомлення з препаратами тканин людини

Обладнання, матеріали та об’єкти дослідження: мікроскопи, таблиця мікроскопічної будови тканин, мікропрепарати епітеліальної, м’язової і нервової тканин, а також тканин внутрішнього середовища.

1. Повторіть правила роботи зі світловим мікроскопом та мікропрепаратами.

2. Розгляньте під мікроскопом готові мікропрепарати епітеліальної тканини. Зверніть увагу на особливості її будови: форму клітин, розташування в тканині, наявність міжклітинної речовини, базальної мембрани.

Епітеліальна тканина, або епітелій, складається з клітин, що щільно прилягають одна до одної. Характерною особливістю епітеліальної тканини є майже повна відсутність міжклітинної речовини й те, що під клітинами епітелію розташована тоненька базальна мембрана, яка їх підтримує. За своїми функціями виділяють покривний і залозистий епітелій.

Покривний епітелій (мал. 5, 1) вкриває зовнішню поверхню тіла, вистилає внутрішню поверхню порожнин тіла (грудну, черевну, ротову, носову), органів травлення, дихальних шляхів (миготливий епітелій (мал. 5, 2)), вивідних проток видільної системи та кровоносних судин. Він захищає тканини, розташовані глибше, а також регулює їхній обмін речовинами із зовнішнім та внутрішнім середовищем (наприклад, газообмін, видалення продуктів обміну, всмоктування поживних речовин у кишечнику та ін.). Залозистий епітелій (мал. 5, 3) входить до складу залоз і виконує секреторну функцію, синтезуючи потрібні організму речовини – секрети. Отже, під секрецією розуміють процес утворення та виділення клітиною або залозою будь-яких речовин (слиз, гормони, травні ферменти тощо). Епітеліальній тканині властива висока здатність до відновлення (регенерації).

3. Розгляньте мікропрепарати тканин внутрішнього середовища (крові, сполучної тканини), виявіть їхні характерні особливості. Зверніть увагу на розміщення міжклітинної речовини в тканині.

Мал. 5. Різні види епітелію: 1 – покривний багатошаровий; 2 – миготливий: а) війки; б) базальна мембрана; 3 – залозистий: в) протока залози; г) залозисті клітини

Мал. 6. Тканини внутрішнього середовища: 1 – кров; 2 – волокниста сполучна; 3 – жирова

Тканини внутрішнього середовища виконують різноманітні функції: підтримання сталості внутрішнього середовища, захисну, живильну, транспортну, опорну, запасаючу тощо. Спільним для них є наявність добре розвиненої міжклітинної речовини. До тканин внутрішнього середовища відносять кров, лімфу, сполучні та скелетні тканини.

Кров і лімфа забезпечують транспорт поживних речовин, продуктів обміну речовин, газів, біологічно активних речовин, а також захисні реакції. Для них характерна наявність рідкої міжклітинної речовини – плазми та завислих у ній клітин (мал. 6, 1). Детальніше про будову та функції цих тканин ви дізнаєтеся в § 17.

Сполучні тканини формують основу органів, забезпечують їхнє живлення тощо. їхня міжклітинна речовина має різний склад, однак ніколи не буває рідкою. Пухка сполучна тканина присутня в усіх органах. Вона містить невелику кількість безладно розміщених волоконець. Волокниста сполучна тканина (мал. 6, 2) містить велику кількість щільно розташованих волоконець (сухожилля, зв’язки та ін.). Жирова тканина (мал. 6, 3) розміщена під шкірою та навколо деяких органів, захищаючи їх від механічних пошкоджень. У жировій тканині відкладається жир, що є запасною поживною речовиною.

Мал. 7. Скелетні тканини: 1 – кісткова; 2 – хрящова; 3 – кісткова та хрящова тканини у складі суглоба

Мал. 8. М’язова тканина: 1 – посмугована скелетна; 2 – посмугована серцева; 3 – непосмугована (гладенька)

До скелетних тканин належать кісткова (мал. 7, 1) та хрящова (мал. 7, 2). Вони складають основу опорно-рухової системи людини. Кістковій тканині міцності надають мінеральні солі. Переважно з неї побудований скелет дорослої людини. Хрящова тканина має міжклітинну речовину з органічних речовин, що надає їй еластичності. Із цієї тканини в зародка формується зачаток скелета. Згодом хрящова тканина заміщається кістковою і лише між хребцями залишаються хрящові диски. Хрящова тканина також входить до складу вушних раковин, гортані, сухожиль і зв’язок, вкриває суглобові поверхні кісток.

4. Розгляньте мікропрепарати м’язової тканини. Порівняйте будову м’язової, епітеліальної та сполучної тканин.

М’язові тканини входять до складу опорно-рухової системи та стінок більшості внутрішніх органів. М’язи є також у шкірі. Вони здатні скорочуватись у відповідь на нервовий імпульс. Це забезпечує рухи тіла та окремих його частин, а також підтримання певної пози, зміну діаметра зіниці тощо. Розрізняють посмуговану (поперечносмугасту) та непосмуговану (гладеньку) м’язові тканини.

Посмуговану м’язову тканину поділяють на скелетну та серцеву. Скелетна м’язова тканина (мал. 8, 1) утворює м’язи, що забезпечують рухи та сполучаються з кістками, а також м’язи язика, глотки, гортані, верхньої частини стравоходу, діафрагми. Серцевий м’яз (мал. 8, 2) – це особлива посмугована м’язова тканина, що входить до складу стінки серця й забезпечує його скорочення. Непосмугована м’язова тканина (мал. 8, 3) забезпечує скорочення стінок внутрішніх органів: кишечнику, сечового та жовчного міхура, судин тощо. Докладніше про особливості будови та функцій м’язової тканини ви дізнаєтеся в § 31.

5. Розгляньте мікропрепарат нервової тканини, зазначте її особливості.

Нервова тканина складається з нервових клітин – нейронів – і клітин, що їх оточують, – нейроглії. Нейрони здатні сприймати подразники (сигнали), переробляти їх у нервові імпульси та проводити їх до інших нейронів або певних органів. Кожен нейрон складається з тіла та відростків (мал. 9, А). У тілі розташоване ядро та органели. Відростки можуть бути двох типів. Довгий, розгалужений на верхівці відросток має назву аксон. Його функція – проведення нервового збудження від тіла нервової клітини до інших нейронів або робочих органів. Переважно короткі, деревоподібно розгалужені відростки нейрона називають дендритами (від грец. дендрон – дерево). По них нервове збудження проводиться до тіла нейрона.

Клітини нейроглії (мал. 9, Б), на відміну від нейронів, не проводять нервових імпульсів. Вони виконують різноманітні функції: живильну, секреторну, опорну, захисну, відновлювальну тощо. Частина з них утворює ізолюючі оболонки навколо відростків нейронів і забезпечує проведення нервових імпульсів певними, чітко визначеними шляхами.

Мал. 9. А. Будова нейрона. Б. Нервова тканина

ЦІКАВО ЗНАТИ! Кількість клітин нейроглії в 10-50 разів може перевищувати кількість нейронів.

Нервова тканина входить до складу головного і спинного мозку, утворює нервові вузли і нерви. Завдяки таким властивостям, як збудливість і провідність, вона забезпечує регуляцію діяльності різних систем органів, функцій цілісного організму та зв’язок організму із зовнішнім середовищем.

Ключові терміни і поняття: лізосоми, нейрон, нейроглія, дендрити, аксон.

УЗАГАЛЬНИМО ЗНАННЯ

• Організм людини складається з величезної кількості клітин, різних за формою, розмірами і функціями. Основу хімічного складу клітин становлять чотири елементи: Гідроген (Н), Оксиген (О), Карбон (С) і Нітроген (N). Із цих елементів переважно утворюються прості й складні органічні сполуки. До складу клітин входять також неорганічні сполуки: вода, мінеральні солі тощо.

• Сукупність клітин, спільних за походженням, подібних за будовою і функціями, називають тканиною. Розрізняють такі групи тканин організму людини: епітеліальні, внутрішнього середовища, м’язові й нервову.

ПЕРЕВІРТЕ ТА ЗАСТОСУЙТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

Дайте відповідь на запитання

1. Які функції лізосом у клітині? 2. Яка роль неорганічних та органічних речовин у клітині? 3. Які функції епітеліальних тканин? 4. Які тканини внутрішнього середовища ви знаєте? Які їхні функції? 5. Які тканини належать до скелетних? Які їхні функції? 6. Які ви знаєте м’язові тканини? 7. У чому полягає особливість нервової тканини? Який її склад?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Укажіть тканину, яка є складовою верхнього шару шкіри: а) епітеліальна; б) сполучна; в) м’язова; г) нервова.

2. Виберіть тканину, якій властиві збудливість і провідність: а) епітеліальна; б) сполучна; в) скелетна; г) нервова.

3. Виберіть властивість, притаманну м’язовій тканині: а) збудливість і скоротливість; б) збудливість і здатність утворювати секрети; в) здатність утворювати гормони; г) здатність транспортувати кисень.

4. Укажіть тканини, які переважають у складі опорно-рухової системи: а) м’язові та сполучні; б) кісткова та хрящова; в) епітеліальна та нервова; г) епітеліальна та сполучна.

ОБГОВОРІТЬ У ГРУПАХ. Органи людини зазвичай складаються з різних типів тканин. Назвіть органи, у яких переважає певний тип тканин.

ПОМІРКУЙТЕ. Людина належить до еукаріотів, тобто організмів, клітини яких мають ядра. Разом з тим в організмі людини трапляються деякі види клітин (еритроцити), позбавлені ядер. Чим можна пояснити це явище? Пригадайте клітини рослин, які також позбавлені ядер.

ТВОРЧЕ ЗАВДАННЯ. Порівняйте функції і будову тканин організму людини з функціями і будовою тканин рослин. Виявіть тканини людини і рослин, які виконують подібні функції. Відповідь оформіть у вигляді таблиці.

Дізнайтеся про сполучну тканину тіла

Як випливає з назви, сполучна тканина виконує сполучну функцію: вона підтримує та зв’язує інші тканини в організмі. На відміну від епітеліальної тканини , клітини якої розташовані щільно разом, сполучна тканина зазвичай має клітини , розкидані по позаклітинному матриксу волокнистих білків і глікопротеїнів, прикріплених до базальної мембрани. До первинних елементів сполучної тканини належать основна речовина, волокна і клітини.

Розрізняють три основні групи сполучних тканин:

• Пухка сполучна тканина утримує органи на місці та прикріплює епітеліальну тканину до інших підлеглих тканин.
• Щільна сполучна тканина допомагає прикріплювати м’язи до кісток і з’єднувати кістки в суглобах.
• Спеціалізована сполучна тканина охоплює ряд різних тканин зі спеціалізованими клітинами та унікальними основними речовинами. Деякі тверді та сильні, а інші плинні та гнучкі. Приклади включають жирову тканину, хрящі, кістки, кров і лімфу.

Основна речовина діє як рідка матриця , яка підвішує клітини та волокна в межах певного типу сполучної тканини. Волокна та матрикс сполучної тканини синтезуються спеціалізованими клітинами, які називаються фібробластами . Розрізняють три основні групи сполучних тканин: пухку сполучну тканину, щільну сполучну тканину та спеціалізовану сполучну тканину.

Пухла сполучна тканина

На цьому зображенні пухкої сполучної тканини показано колагенові волокна (червоні), еластичні волокна (чорні), матрикс і фібробласти (клітини, які виробляють волокна). Ед Решке/Фотобібліотека/Getty Images

У хребетних найбільш поширеним видом сполучної тканини є пухка сполучна тканина . Він утримує органи на місці та прикріплює епітеліальну тканину до інших підлеглих тканин. Пухка сполучна тканина названа так через «переплетення» і типу складових її волокон. Ці волокна утворюють мережу неправильної форми з проміжками між волокнами. Проміжки заповнені меленою речовиною. До трьох основних типів пухких сполучних волокон відносяться колагенові, еластичні та ретикулярні волокна.

• Колагенові волокна складаються з колагену і складаються з пучків фібрил, які є клубками молекул колагену . Ці волокна сприяють зміцненню сполучної тканини.
• Еластичні волокна складаються з білка еластину і розтягуються. Вони допомагають надати сполучній тканині еластичність.
• Ретикулярні волокна з’єднують сполучну тканину з іншими тканинами.

Пухкі сполучні тканини забезпечують підтримку, гнучкість і силу, необхідні для підтримки внутрішніх органів і структур, таких як кровоносні судини , лімфатичні судини та нерви.

Щільна сполучна тканина

На цьому зображенні дерми шкіри видно щільну волокнисту сполучну тканину. Можна побачити нерегулярні колагенові волокна (рожеві) і ядра фібробластів (фіолетові). Ед Решке/Фотобібліотека/Getty Images

Ще один тип сполучної тканини – це щільна або волокниста сполучна тканина, яку можна знайти в сухожиллях і зв’язках. Ці структури допомагають прикріплювати м’язи до кісток і з’єднувати кістки в суглобах. Щільна сполучна тканина складається з великої кількості щільно розташованих колагенових волокон. У порівнянні з пухкою сполучною тканиною щільна тканина має більшу частку колагенових волокон до основної речовини. Він товщий і міцніший за пухку сполучну тканину та утворює захисний шар капсули навколо таких органів, як печінка та нирки .

Щільну сполучну тканину можна класифікувати на щільну правильну , щільну неправильну та еластичну сполучну тканину.

• Щільна регулярна: сухожилля та зв’язки є прикладами щільної правильної сполучної тканини.
• Щільна неправильна: значна частина шару дерми шкіри складається з щільної сполучної тканини неправильної форми. Мембранна капсула, що оточує кілька органів, також є щільною неправильною тканиною.
• Еластичні: ці тканини забезпечують розтягнення таких структур, як артерії , голосові зв’язки, трахея та бронхи в легенях .

Спеціалізовані сполучні тканини

На цьому зображенні показано зразок жирової тканини з жировими клітинами (адипоцитами, синіми), оточеними тонкими нитками підтримуючої сполучної тканини. Жирова тканина утворює ізоляційний шар під шкірою, зберігаючи енергію у вигляді жиру. Стів Гшмайснер/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Спеціалізовані сполучні тканини включають ряд різних тканин зі спеціалізованими клітинами та унікальними основними речовинами. Деякі з цих тканин є твердими та міцними, тоді як інші є текучими та гнучкими. Приклади включають жирову тканину, хрящі, кістки, кров і лімфу.

Жирова тканина

Жирова тканина – це форма пухкої сполучної тканини, яка накопичує жир . Жирові тканини вкривають органи та порожнини тіла, щоб захистити органи та ізолювати організм від втрати тепла. Жирова тканина також виробляє ендокринні гормони , які впливають на такі процеси, як згортання крові, чутливість до інсуліну та накопичення жиру.

Первинними клітинами жиру є адипоцити . Ці клітини зберігають жир у формі тригліцеридів. Адипоцити виглядають округлими та набряклими, коли жир накопичується, і зменшуються, коли жир використовується. Більшість жирової тканини описується як біла жирова тканина, яка виконує функцію зберігання енергії. Як коричневий, так і бежевий жир спалюють жир і виділяють тепло.

Хрящ

На цій мікрофотографії показано гіаліновий хрящ, напівжорстку сполучну тканину трахеї (трахеї) людини. Стів Гшмайснер/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Хрящ — це форма волокнистої сполучної тканини, яка складається з щільно упакованих колагенових волокон у гумоподібній желатиноподібній речовині під назвою хондрін . Скелети акул і людських ембріонів складаються з хряща. Хрящ також забезпечує гнучку підтримку певних структур у дорослих людей, включаючи ніс, трахею та вуха .

Існує три різних типи хряща, кожен з яких має різні характеристики.

• Гіаліновий хрящ є найпоширенішим типом і знаходиться в таких областях, як трахея, ребра та ніс. Гіаліновий хрящ гнучкий, еластичний і оточений щільною оболонкою, яка називається перихондриєм.
• Фіброзний хрящ є найміцнішим типом хряща і складається з гіалінових і щільних колагенових волокон. Він не гнучкий, міцний і розташований у таких місцях, як між хребцями, у деяких суглобах і в серцевих клапанах . Волокнистий хрящ не має надхрящя.
• Еластичний хрящ містить еластичні волокна і є найбільш гнучким типом хряща. Він знаходиться в таких місцях, як вухо та гортань (голосовий апарат).

Кісткова тканина

Ця мікрофотографія показує губчасту (губчасту) кістку хребця. Губчаста кістка характеризується стільниковим розташуванням, що складається з мережі трабекул (стрижневої тканини). Ці структури забезпечують підтримку та міцність кістки. Susumu Nishinaga/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Кістка – це тип мінералізованої сполучної тканини, яка містить колаген і фосфат кальцію, мінеральний кристал. Фосфат кальцію надає кістці міцність. Розрізняють два види кісткової тканини: губчасту і компактну.

• Губчаста кістка , яку також називають губчастою кісткою, отримала свою назву через свій губчастий вигляд. Великі простори або судинні порожнини в цьому типі кісткової тканини містять кровоносні судини та кістковий мозок . Губчаста кістка є першим типом кістки, що утворюється під час кісткоутворення та оточена компактною кісткою.
• Компактна кістка , або кортикальна кістка, міцна, щільна і утворює тверду зовнішню поверхню кістки. Маленькі канали всередині тканини забезпечують проходження кровоносних судин і нервів. Зрілі кісткові клітини, або остеоцити, знаходяться в компактній кістці.

Кров і лімфа

Це мікрофотографія групи червоних кров’яних тілець (еритроцитів), що проходять через артеріолу (невелику гілку артерії). PM Motta & S. Correr/Science Photo Library/Getty Images

Цікаво, що кров вважається різновидом сполучної тканини. Як і інші види сполучної тканини, кров походить із мезодерми, середнього зародкового шару ембріонів, що розвиваються. Кров також служить для з’єднання інших систем органів, постачаючи їх поживними речовинами та транспортуючи сигнальні молекули між клітинами. Плазма — це позаклітинний матрикс крові з еритроцитами , білими кров’яними клітинами та тромбоцитами , зваженими в плазмі.

Лімфа — ще один тип рідкої сполучної тканини. Ця прозора рідина походить із плазми крові, яка виходить із кровоносних судин через капілярне русло. Компонент лімфатичної системи , лімфа містить клітини імунної системи , які захищають організм від патогенів . Лімфа повертається в кровообіг по лімфатичних судинах .

Типи тваринних тканин

Окрім сполучної тканини, інші типи тканин організму включають:

• Епітеліальна тканина : цей тип тканини покриває поверхні тіла та вистилає порожнини тіла, забезпечуючи захист і дозволяючи поглинанню та виділенню речовин.
• М’язова тканина : Збудливі клітини, здатні скорочуватися, дозволяють м’язовій тканині генерувати рух тіла.
• Нервова тканина : ця первинна тканина нервової системи забезпечує зв’язок між різними органами та тканинами. Він складається з нейронів і гліальних клітин .

Джерела

• «Тканини тварин – кістки». Атлас гістології рослин і тварин .
• « Тканини тварин – хрящі ». Атлас гістології рослин і тварин.
• Стівенс, Жаклін М. « Контролер жиру: розвиток адипоцитів » . PLoS Biology 10.11 ( 2012).

4.1: Типи тканин

Термін тканина використовується для опису групи клітин, знайдених разом в організмі. Клітини всередині тканини мають загальне ембріональне походження. Мікроскопічне спостереження виявляє, що клітини в тканині мають морфологічні особливості і розташовані впорядковано, що забезпечує функції тканини. З еволюційної точки зору тканини з’являються у більш складних організмів. Наприклад, багатоклітинні протести, стародавні еукаріоти, не мають організованих в тканини клітин.

Хоча в організмі людини існує багато типів клітин, вони організовані на чотири широкі категорії тканин: епітеліальні, сполучні, м’язові та нервові. Кожна з цих категорій характеризується специфічними функціями, які сприяють загальному самопочуттю і підтримці організму. Порушення структури – ознака травми або захворювання. Такі зміни можна виявити за допомогою гістології , мікроскопічного дослідження зовнішнього вигляду, організації та функції тканин.

Чотири типи тканин

Епітеліальна тканина, також іменована епітелієм, відноситься до листків клітин, які покривають зовнішні поверхні тіла, вирівнюють внутрішні порожнини і проходи, і утворюють певні залози. Сполучна тканина , як випливає з назви, пов’язує клітини та органи тіла разом і функціонує в захисті, підтримці та інтеграції всіх частин тіла. М’язова тканина є збудливою, реагуючи на стимуляцію та скорочення, щоб забезпечити рух, і зустрічається як три основні типи: скелетна (добровільна) м’яз, гладка мускулатура та серцевий м’яз у серці. Нервова тканина також збудлива, дозволяючи поширювати електрохімічні сигнали у вигляді нервових імпульсів, які спілкуються між різними областями тіла (рис. \(\PageIndex\) ).

Наступний рівень організації – орган, де кілька видів тканин об’єднуються, утворюючи робочу одиницю. Так само, як знання структури і функції клітин допомагає вам у вивченні тканин, знання тканин допоможе вам зрозуміти, як функціонують органи. Епітеліальна і сполучна тканини детально розглянуті в цьому розділі. М’язові і нервові тканини будуть розглянуті лише коротко в цьому розділі.

Малюнок \(\PageIndex\) : Чотири типи тканин: Тіло. Чотири типи тканин є прикладом нервової тканини, розшарованої плоскоклітинної епітеліальної тканини, серцевої м’язової тканини та сполучної тканини в тонкому кишечнику. За годинниковою стрілкою від нервової тканини, ЛМ × 872, ЛМ × 282, ЛМ × 460, ЛМ × 800. (Мікрофотографії, надані регентами Медичної школи Університету Мічигану © 2012)

Ембріональне походження тканин

Зигота, або запліднена яйцеклітина, являє собою єдину клітину, утворену в результаті злиття яйцеклітини і сперматозоїда. Після запліднення зигота породжує швидкі мітотичні цикли, генеруючи багато клітин для формування ембріона. Перші ембріональні клітини, що генеруються, мають здатність диференціюватися на будь-який тип клітин організму і, як такі, називаються тотипотентними, тобто кожна має здатність ділитися, диференціюватися та розвиватися в новий організм. У міру прогресування проліферації клітин всередині ембріона встановлюються три основні клітинні лінії. Кожна з цих ліній ембріональних клітин утворює чіткі зародкові шари, з яких згодом утворюються всі тканини і органи людського тіла. Кожен зародковий шар ідентифікується за своїм відносним положенням: ектодерма (екто- = «зовнішній»), мезодерма (мезо- = «середина») і ентодерма (ендо- = «внутрішній»). \(\PageIndex\) На малюнку показані типи тканин і органів, пов’язаних з кожним з трьох зародкових шарів. Зверніть увагу, що епітеліальна тканина бере початок у всіх трьох шарах, тоді як нервова тканина походить переважно з ектодерми та м’язової тканини з мезодерми.

Малюнок \(\PageIndex\) : Ембріональне походження тканин і основних органів.

Перегляньте це слайд-шоу, щоб дізнатися більше про стовбурові клітини. Чим соматичні стовбурові клітини відрізняються від ембріональних стовбурових клітин?

Тканинні мембрани

Тканинна мембрана – це тонкий шар або лист клітин, який покриває зовнішню частину тіла (наприклад, шкіру), органи (наприклад, перикард), внутрішні проходи, що ведуть до зовнішньої частини тіла (наприклад, брижі черевної порожнини), і вистилання рухомих суглобових порожнин. Розрізняють два основних типи тканинних мембран: сполучнотканинні і епітеліальні мембрани (рис. \(\PageIndex\) ).

Figure \(\PageIndex\) : Tissue Membranes.The two broad categories of tissue membranes in the body are (1) connective tissue membranes, which include synovial membranes, and (2) epithelial membranes, which include mucous membranes, serous membranes, and the cutaneous membrane, in other words, the skin.

Connective Tissue Membranes

The connective tissue membrane is formed solely from connective tissue. These membranes encapsulate organs, such as the kidneys, and line our movable joints. A synovial membrane is a type of connective tissue membrane that lines the cavity of a freely movable joint. For example, synovial membranes surround the joints of the shoulder, elbow, and knee. Fibroblasts in the inner layer of the synovial membrane release hyaluronan into the joint cavity. The hyaluronan effectively traps available water to form the synovial fluid, a natural lubricant that enables the bones of a joint to move freely against one another without much friction. This synovial fluid readily exchanges water and nutrients with blood, as do all body fluids.

Epithelial Membranes

The epithelial membrane is composed of epithelium attached to a layer of connective tissue, for example, your skin. The mucous membrane is also a composite of connective and epithelial tissues. Sometimes called mucosae, these epithelial membranes line the body cavities and hollow passageways that open to the external environment, and include the digestive, respiratory, excretory, and reproductive tracts. Mucous, produced by the epithelial exocrine glands, covers the epithelial layer. The underlying connective tissue, called the lamina propria (literally “own layer”), help support the fragile epithelial layer.

A serous membrane is an epithelial membrane composed of mesodermally derived epithelium called the mesothelium that is supported by connective tissue. These membranes line the coelomic cavities of the body, that is, those cavities that do not open to the outside, and they cover the organs located within those cavities. They are essentially membranous bags, with mesothelium lining the inside and connective tissue on the outside. Serous fluid secreted by the cells of the thin squamous mesothelium lubricates the membrane and reduces abrasion and friction between organs. Serous membranes are identified according locations. Three serous membranes line the thoracic cavity; the two pleura that cover the lungs and the pericardium that covers the heart. A fourth, the peritoneum, is the serous membrane in the abdominal cavity that covers abdominal organs and forms double sheets of mesenteries that suspend many of the digestive organs.

The skin is an epithelial membrane also called the cutaneous membrane. It is a stratified squamous epithelial membrane resting on top of connective tissue. The apical surface of this membrane is exposed to the external environment and is covered with dead, keratinized cells that help protect the body from desiccation and pathogens.

Chapter Review

The human body contains more than 200 types of cells that can all be classified into four types of tissues: epithelial, connective, muscle, and nervous. Epithelial tissues act as coverings controlling the movement of materials across the surface. Connective tissue integrates the various parts of the body and provides support and protection to organs. Muscle tissue allows the body to move. Nervous tissues propagate information.

The study of the shape and arrangement of cells in tissue is called histology. All cells and tissues in the body derive from three germ layers in the embryo: the ectoderm, mesoderm, and endoderm.

Different types of tissues form membranes that enclose organs, provide a friction-free interaction between organs, and keep organs together. Synovial membranes are connective tissue membranes that protect and line the joints. Epithelial membranes are formed from epithelial tissue attached to a layer of connective tissue. There are three types of epithelial membranes: mucous, which contain glands; serous, which secrete fluid; and cutaneous which makes up the skin.

Interactive Link Questions

View this slideshow to learn more about stem cells. How do somatic stem cells differ from embryonic stem cells?

Answer: Most somatic stem cells give rise to only a few cell types.

Review Questions

Q. Which of the following is not a type of tissue?