Самостійне вивчення з предмету «Біологія»

Тема №1. Системи органів тварин та регуляція їх функцій.

Мета: встановити взаємозв’язок і взаємодію нервової, ендокринної та імунної систем організмів тварин та їх роль у забезпеченні процесів життєдіяльності.

Література: л.1. Загальна біологія: Підручник для учнів 10-11 кл. серед. Загальноосвіт. шк. М.Є. Кучеренко та інш. – К.: Генеза, 2000.- 464.: іл. § 30.

ПЛАН

1. Будова і функції багатоклітинних організмів.

2. Системи органів багатоклітинних тварин:

-травна система;

-кровоносна система;

-дихальна система;

-органи виділення;

-опорно-рухова система;

- статева система.

3. Регуляція життєвих функцій організмів тварин:

-нервова система;

-ендокринна система;

-імунітет.

Основними си­стемами органів багатоклітинних тварин є опорно-рухова, травна, видільна, кровоносна, дихальна, нервова, ендокринна та статева.

Травна система забезпечує надходження в організм поживних речовин, їхнє перероблення, всмоктування продуктів травлення та виведення з організму неперетравлених решток їжі. Травлення — сукупність процесів, що забезпечують механічне та хімічне (за участю травних ферментів) розщеплення їжі на компо­ненти, які можуть засвоюватись організмом та включатись в обмін речовин. Як правило, травлення починається в порожнині кишеч­нику (позаклітинне, або порожнинне травлення), а завершу­ється в клітинах його епітелію (внутрішньоклітинне травлен­ня). Ферменти, розміщені на поверхні епітеліальних клітин кишечнику, забезпечують мембранне, або пристінкове, трав­лення. У найпростіших та деяких багатоклітинних тварин (напри­клад, губок) існує лише внутрішньоклітинне травлення.

Багато тварин вводять свої травні ферменти в тіло інших орга­нізмів (павуки, деякі клопи, попелиці, цикади, деякі круглі черви) або інші субстрати (личинки мух, що мешкають у гниючій органіці), а

потім усмоктують перетравлені або напівперетравлені речовини в кишечник (позаорганізмове, або зовнішнє травлення).

Кровоносна система складається із судин і центрального пуль­суючого органа — серця (в організмів, позбавлених серця, напри­клад кільчастих червів, ланцетників, його функції беруть на себе деякі судини, стінки яких мають добре розвинені м’язи). Кровонос­на система може бути замкненою та незамкненою). Якщо кров протікає тільки по системі судин і не потрапляє в порожнину тіла, така кровоносна система має назву замкненої (кільчасті чер­ви, більшість хордових тварин). Якщо ж судини відкриваються в порожнину тіла і частина кровообігу відбувається в проміжках між органами, кровоносна система називається незамкненою (членис­тоногі, молюски). При цьому кров змішується з порожнинною ріди­ною, утворюючи рідину подвійної природи - гемолімфу.

Кровоносна система забезпечує транспорт та перерозподіляє по­живні речовини, гази, біологічно активні сполуки, виведення про­дуктів обміну. Кровоносна та лімфатична системи, крім того, забез­печують захисні реакції організму.

Дихальна система забезпечує газообмін між організмом і до­вкіллям. Деякі мешканці водойм і суходолу не мають диференційованої дихальної системи (війчасті черви, нематоди, дрібні кліщі та ракопо­дібні, деякі кільчасті черви), газообмін у них відбувається крізь зво­ложені покриви, тому у посушливих місцях вони існувати не можуть.

Кисень, який надходить в організм, транспортується по ньому за участю розподільних механізмів (кровоносної системи, порожнинної рідини та ін.). Лише у членистоногих, які мають трахеї, кисень безпо­середньо надходить до органів і тканин по їхніх розгалуженнях.

Органи виділення (екскреції) - це спеціалізовані утвори, різ­номанітні за будовою та функціями (система видільних канальців плоских червів, метанефридії кільчастих червів, нирки молюсків, зелені залози річкового рака, мальпігієві судини наземних чле­нистоногих, нирки хребетних тощо). Крім цих спеціалізованих ор­ганів, у виділенні продуктів обміну можуть брати участь й інші ут­вори (у ссавців - потові та сальні залози, розташовані в шкірі, органи дихання, у комах - жирове тіло тощо).

Опорно-рухова система забезпечує зміну положення тіла тва­рин, рухи окремих органів та організму в цілому. У різних груп чер­вів опорно-рухова система представлена шкірно-м’язовим міш­ком та гідроскелетом (порожнинна або міжклітинна рідина, яка тисне на стінки тіла та підтримує його форму, а також може діяти як антагоніст м’язів, що згинають тіло). В інших тварин є твердий зовнішній (членистоногі) чявнутрішній (хордові) скелет, до пев­них елементів якого прикріплюються м’язи.

Статева система тварин представлена статевими залозами, які продукують статеві клітини, та протоками, через які вони виводять­ся. Статева система виконує функцію розмноження, завдяки чому забезпечується безперервна послідовність поколінь.

Регуляція життєвих функцій організмів тварин у цілому, а також

окремих його органів, узгодження їхньої діяльності, підтри­мання певного фізіологічного стану та гомеостазу здійснюється нер­вовою, ендокринною та імунною системами, які тісно взаємопов’язані.

Нервова система регулює життєві функції за допомогою ре­флексів. Вона дає змогу швидко сприймати зміни умов довкілля чи внутрішнього середовища організму і реагувати на них. Інфор­мація у вигляді нервових імпульсів передається по певних шля­хах, які дістали назву рефлекторних дуг. По них нервові імпуль­си передаються від рецепторів чи спеціалізованих органів чуттів до певних ділянок нервової системи, де відбуваються їх аналіз та від­повідна реакція. Від цих ділянок імпульси прямують до робочих ор­ганів. Нервові імпульси мають електричну природу, але в місцях контакту двох сусідніх нейронів (у синапсах) імпульси передаються

хімічним шляхом за допомогою сполук-медіаторів ( від лат. медіа­тор — посередник), наприклад, ацетилхоліну.

Ендокринна система. Ендокринні залози розвинені у більшості типів тварин. Вони не сполучаються просторово, їхня робота узгод­жується або завдяки нервовій регуляції, або ж гормони, що вироб­ляються одними залозами внутрішньої секреції, можуть впливати на роботу інших (так, у ссавців цю функцію виконують гормони гі­пофіза). В свою чергу, гормони, що виробляються залозами внут­рішньої секреції, впливають на роботу нервової системи.

Особливе місце в регуляції функцій організму належить нейро- гормонам — біологічно активним речовинам, що виробляються особ­ливими нейросекреторними клітинами гіпоталамуса, епіфіза, моз­кової речовини надниркових залоз, нервових вузлів вегетативної (автономної) нервової системи хребетних, особливих нейросекреторних органів безхребетних тварин тощо. Нейрогормони надходять у кров, міжклітинну або спинномозкову рідину і дистанційно впли­вають на роботу певних органів. Нейросекреторні клітини виявлені у всіх тварин, які мають нервову систему.

У хребетних тварин існує тісний зв’язок між гіпоталамусом та гіпофізом, так звана гіпоталамо-гіпофізарна система. Він полягає в тому, що синтезовані клітинами гіпоталамуса нейрогор­мони надходять по кровоносних судинах у передню частку гіпофіза. Там нейрогормони стимулюють або гальмують секрецію певних гор­монів, які, у свою чергу, діють на інші залози внутрішньої секреції.

Гуморальна регуляція може здійснюватись й іншими біологічно активними речовинами (наприклад, концентрація вуглекислого газу в крові впливає на діяльність дихального центру хребетних тварин, концентрація іонів кальцію та калію - на діяльність серця та ін.). Вона відбувається повільніше, ніж нервова, але на відміну від останньої справляє триваліший вплив на фізіологічний стан як окремих органів та їхніх систем, так і організму в цілому.

Важливу роль у забезпеченні життєдіяльності організму відіграє імунітет. Імунітет (від лат. імунітас - звільнення від чогось) - це­ здатність організму до захисту власної цілісності, несприйнятливості збудників певних захворювань. У створенні імунітету беруть участь неспецифічні та специфічні механізми.

До неспецифічних механізмів імунітету (вроджений імунітет) належать бар’єрна функція епітелію шкіри та слизових оболонок внутрішніх органів, бактерицидна дія деяких ферментів (напри­клад, ферменту слини, слізної рідини, гемолімфи членистоногих - лізоциму), кислот (молочної та жирних, що виділяються з секретом потових і сальних залоз, соляної кислоти, яка міститься у складі шлункового соку тощо),

а також клітини різних тканин, здатні зне­шкоджувати сторонні частинки та мікроорганізми.

Специфічні механізми імунітету (набутий імунітет) забезпе­чуються наявністю імунної системи, яка розпізнає і знешкоджує чужорідні частинки і мікроорганізми, які сприймає як сторонні (ан­тигени). Антигени - субстанції біологічного походження, які роз­пізнаються організмом, як сторонні і спричинюють імунну відповідь організму. До складу імунної системи організму хребетних тварин входять вилочкова (або загрудинна) залоза (тимус), червоний кіст­ковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли тощо. Імунна система за­безпечує гуморальний (вироблення антитіл, які зв’язують певні антигени і таким чином їх знешкоджують) і клітинний (підвищен­ня концентрації певних груп лімфоцитів, здатних вибірково фагоцитувати певні антигени) імунітет.

У більшості багатоклітинних організмів основними системами органів є опорно-рухова, травна, дихальна, кровоносна, видільна, нервова, ендокринна тощо, кожна з яких виконує специфічні, притаманні їй функції. Органи та їхні системи утворюють єдиний цілісний організм, здатний до обміну речовин, розмноження, розвитку та саморегуляції.