Биология в таблицах и схемах / Сидоров Е.П. Анатомия и физиология человека, пособие для подготовки к ЕГЭ и ГИА,

СИДОРОВ Е.П.

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Пособие для подготовке к ЕГЭ и ГИА

2

Автор: Сидоров Евгений Петрович (кандидат медицинских наук) Редакторы: Деев Анатолий Иванович (кандидат биологических наук)

Бабенкова Ирина Владимировна (кандидат медицинских наук)

В данной книге в краткой форме изложен курс школьной программы анатомии и физиологии человека. Каждая фраза конспекта является одним из ответов на вопросы, задаваемых на экзаменах ЕГЭ или ГИА. Список вопросов, находится во второй части книги. В примечаниях автор и редакторы дают современную трактовку материала школьного учебника. Книга может быть использована для самостоятельной подготовки к экзаменам по биологии, а также как тренажер для проверки знаний по разделу биологии "Анатомия и физиология человека".

Книга предназначена для школьников, выбровших сдачу экзаменов ЕГЭ и ГИА по биологии, а также для студентов первых курсов биологических факультетов университетов, учащихся медицинских и сельскохозяйственных училищ и колледжей. Книга будет полезна старшеклассникам, интересующимся биологией, репетиторам и школьным учителям. В книге используется метод развития логико-структурирующей памяти на материале анатомии и физиологии человека.

2

3

Оглавление

3

4

ОТ АВТОРА

Эта книга написана на основании опыта преподавания при подготовке абитуриентов в ВУЗы.

Книга является кратким конспектом того, что необходимо знать на экзамене. Весь этот материал надо выучить почти наизусть, особенно определения терминов, выделенных в тексте жирным шрифтом. Для того чтобы проверить свои знания, необходимо уметь отвечать на вопросы, данные во второй части этой книги. Если вам удалось научиться отвечать на эти вопросы, то экзамен не будет для вас сложным.

В примечаниях к тексту пособия дается современная трактовка материала, изложенного в школьном учебнике.

Для того чтобы поступить в институт, нельзя лениться.

Если правильно организовать свое время и систематически заниматься, лучше каждый день, то вы обязательно поступите в институт, какие бы сложные экзамены при поступлении там не были.

Методика развития логико-структурирующей памяти.

Человек ничего не может забыть навсегда. В состоянии гипноза любой человек, может описать все события, которые с ним происходили в любой заданный момент времени. Поэтому проблемы с памятью – это проблемы с воспроизведением «забытого». Для того чтобы вспомнить, что-либо нужно организовать вокруг нужного материала серию ассоциативных связей, тогда мозгу будет легче найти нужный «файл» по одной из ассоциаций.

Вбиологии довольно много материала, который может быть использован для организации ассоциаций. Однако, у учеников – эти ассоциации не закрепляются при обычном методе обучения.

Вданном пособии такие ассоциативные связи организованы за счет специального алгоритма размещения материала в виде пунктов, подпунктов и т.д.

Для того, чтобы лучше усвоить материал, необходимо сразу после ознакомления с одной из тем, ответить на вопросы по данной теме. При этом если вы забыли ответ, обязательно нужно найти его в конспекте. Как показала практика, для успешного запоминания необходимо 5 раз ответить на вопросы данной темы. Повторение материала позволит закрепить его в памяти.

Кроме материала данного конспекта вам нужно знание иллюстраций школьного учебника внимательно изучите их – разовьет у вас образную память.

НИ ПУХА, НИ ПЕРА!!!

4

5

ОРГАНЫ И ТКАНИ

I.СТРОЕНИЕ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА. 1.Состав и строение1 типичны для животных.

а. Видоспецифичный признак.

1.В соматической клетке находится 46 хромосом.

2.В половых клетках — 23 хромосомы.

2.Функции клетки человека тождественны функциям клеток животных.

а. В клетках идет обмен веществ, сопровождающийся синтезом и распадом органических соединений.

б.Органоиды — части клетки, выполняющие определенные функции и обеспечивающие ее жизнедеятельность.

в.Клеткам свойственны дифференцировка рост и размножение. 1.Продолжительность жизни клетки зависит от вида ткани. 2.В основе деления клеток организма человека лежит митоз.

г.Возбудимость — способность клеток и тканей реагировать на изменение физических и химических раздражителей специфической реакцией — возбуждением.

1.У клетки имеется 2 состояния — покоя и возбуждения.

.Возбуждение — сложный биологический процесс, характеризующийся временной деполяризацией2 мембраны клетки, изменением обменных процессов и другими физиологическими и физическими явлениями.

.Свойства возбудимости наиболее выражены у нервной и мышечной ткани, а также у секреторного эпителия желез и клеток иммунной системы.

.Фагоцитарная активность лейкоцитов повышается под действием гормонов иммунной системы и адсорбции3 чужеродных частиц (бактерий, пылинок).

2.Эти 2 состояния различаются скоростью биосинтеза и распада веществ.

3.В возбужденном состоянии клетки выполняют характерные для них функции:.Нервная клетка проводит возбуждение.

.Мышечная клетка сокращается.

.Секреторная клетка выделяет специальные вещества — секреты..Клетки иммунной системы синтезируют антитела и гормоны.

II.ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

1.Состоит из 3 — х типов взаимосвязанных жидкостей:

а.Межклеточная (тканевая) жидкость.

1.Образуется из плазмы крови, проникающей в межклеточное пространство4.

1 См.”Общая биология”.

2Деполяризацией называется уменьшение трансмембранного потенциала клетки.

3 Адсорбция. Концентрирование вещества (адсорбата) из объема фаз на поверхности раздела между ними, например, из газа или раствора на поверхности, или в объеме микропористого твердого тела (адсорбента), или на поверхности жидкости.

5

6

б.Лимфа — полупрозрачная желтоватая жидкость, образующаяся из тканевой жидкости, попавшей в лимфатические капилляры.

1.Содержит меньше белков, чем плазма крови.

2.Лимфатические капилляры собираются в лимфатические сосуды, которые в месте слияния образуют лимфатические узлы.

.Лимфатические узлы в местах воспаления увеличиваются в объеме..Лимфатические сосуды образуют 2 больших грудных лимфатических про-

тока, впадающих в полые вены.

в.Кровь.

2.Функции внутренней среды организма: а.Обеспечивание клеток необходимыми веществами. б.Удаление продуктов обмена.

в.Поддержание относительного постоянства состава и свойств внутренней среды.

г.Транспорт тепла. III.ОРГАНЫ И ТКАНИ. 1.Основные определения.

а. Ткань — система клеток в организме, сходных по происхождению5, строению и функциям, а также неклеточных структур и веществ, являющихся продуктами жизнедеятельности клеток.

1.Развитие каждого вида ткани — результат дифференцировки (специализации) клеток — предшественников, информация о которой записана в генотипе. 2.Комплексы клеток каждой ткани образуют в органах структурно — функциональные единицы.

3.Строение ткани одного типа варьирует в разных органах и зависит от уровня организации организма.

б. Орган — часть тела, имеющая определенную форму, строение и место и выполняющая одну или несколько функций.

1.Состоит из нескольких видов тканей, но одна из них преобладает и определяет его главную функцию.

2.Органы, расположенные в полостях организма, называются внутренними ор-

ганами.

3.Во всех органах имеются сосуды и нервы6.

4Ежесуточно у взрослого человека образуется около 20 л межклеточной жидкости.

5 Следует обратить внимание на то, что классификация клеток на "ткани" во многом искусственна, т.е. построена не на основе общности происхождения, а на сходстве строения. Так , например, клетки эпителия различных органов могут отличаться по происхождению, так эпителий кожи развивается из эктодермы, легких и кишечника — из энтодермы, а эпителий кровеносных и лимфатических сосудов — из мезодермы.* (Далее звездочкой обозначаются примечания редактора Деева А.И.).

6 Исключением является хрусталик глаза, не имеющий сосудов и нервов.*

6

7

4.Системы органов — органы, выполняющие однотипные функции, например, кровеносная, нервная и др. системы органов.

в.Функциональная система — временное объединение органов и систем органов для достижения полезного организму результата.

1.Пример: быстрый бег обеспечивается функциональной системой, включающей нервную, дыхательную, мышечную и др. системы органов.

2.Теорию функциональных систем разработал П.К.Анохин. 2.Основные виды тканей организма человека7.

а. Эпителиальная ткань — ткань, покрывающая тело и выстилающая его полости в виде пласта. Основной функциональный компонент большинства желез. 1.Образуется в онтогенезе раньше всех других тканей из различных зародыше-

вых листков (экто — , энто — и мезодермы). 2.Способна к регенерации8, т.к. быстро снашивается. 3.Лишена кровеносных сосудов.

.Питание получает от подлежащей соединительной ткани. 4.Клетки плотно прилегают друг к другу.

5.Имеет мало межклеточного вещества.

6.Может состоять из нескольких слоев клеток.

7.Основные функции — защита (кожа), всасывание (кишечник), секреция (железы), избирательный транспорт9 (почки, сосуды).

б. Соединительная ткань — ткань, развивающаяся из мезодермы и выполняющая опорную (костная и хрящевая), трофическую10 (жировая, кровь и лимфа) и защитную функции (лимфоидная ткань , кровь).

1.Клетки не прилегают друг к другу.

2.Много межклеточного вещества.

3.Отличается большим разнообразием клеток.

в. Мышечная ткань — ткань, состоящая из клеток мезодермального происхождения, способных к возбуждению и сокращению.

1.Поперечнополосатая мышца состоит из многоядерных мышечных волокон, имеющих возбудимую мембрану.

.Волокна объединяются в группы — мышечные пучки, которые объединяются в мышцы (управляются центральной нервной системой).

.Основа скелетной мускулатуры11.

7Разделение клеток на ткани условно, в организме существует 254 различных по функциям и строению клеток.

8Регенерация — восстановление организмом утраченных или поврежденных органов и тканей, а так же восстановление целого организма из его части.

9Транспорт только определенных веществ через мембраны клеток.

10Трофическая функция, в широком смысле слова подразумевает, все процессы связанные с обменом веществ в организме.

11Некоторые внутренние органы имеют такие волокна, например, язык.

7

8

.Белые поперечнополосатые мышцы сильно сокращаются, но быстро утомляются, получают энергию в основном за счет гликолиза.

.Красные поперечнополосатые мышцы12 имеют меньшую силу, но могут долго работать, получают энергию за счет работы большого количества митохондрий, которые определяют цвет мышцы.

.Клетки имеют поперечную исчерченность за счет миофибрилл. 1.Миофибриллы — сократительные нити в поперечнополосатых мышцах, состоящие из толстых миозиновых и тонких актиновых белковых нитей, вдвигающихся друг в друга при сокращении.

.Мышцы сокращаются в длину.

2.Сердечная мышца состоит из прямоугольных сократительных поперечнополосатых клеток.13

.Сокращения более медленные, чем у скелетных мышц, но более быстрые чем у гладкой мускулатуры.

.Волокна переплетены в пучки.

Одноядерные клетки сердечной мышцы не сливаются, как в поперечнополосатой, состоящей из многоядерных клеток.

.Способна к автоматическим сокращениям.

.Имеет большой рефрактерный период (период после сокращения, в который клетка не может сократиться).

.Может управляться вегетативной нервной системой.

.Сердечная мышца сокращается в объеме, уменьшая просвет полостей сердца.

3.Гладкая мышечная ткань14 — сократимая ткань, состоящая из отдельных клеток, не имеющая поперечной исчерченности.

.Клетки сильно вытянуты (до 250 мкм)..Способны к медленным длительным сокращениям..Управляется вегетативной нервной системой..Входят в состав внутренних органов и сосудов.

.Сокращения приводят к сужению просвета сосудов и других трубчатых органов.

г.Нервная ткань образована клетками (нейронами) эктодермального происхождения. Осуществляет взаимосвязь органов и тканей.

1.Нейроны не делятся15.

12В одной мышце могут находится и красные и белые мышечные волокна. В мышцах поддерживающих позу больше красных мышечных волокон.

13Недавно в эксперименте показано, что мышечные волокна миокарда способны регенерировать под действием специальных веществ индукторов, что открывает возможность в перспективе лечить инфаркт миокарда.

14.В слюнных, молочных и потовых железах образована эктодермой.'

8

9

.Чувствительные нейроны (афферентные, центростремительные) возникшее возбуждение в рецепторах передают в центральную нервную систему на вставочные нейроны (редко на двигательные).

.Вставочные (ассоциативные) нейроны передают возбуждение в разные отделы центральной нервной системы.

.Двигательные (эфферентные, центробежные) нейроны передают возбуждение к рабочему органу.

.Нейроны способны к возбуждению и проведению нервного импульса..Строение нейрона.

1.Одноядерная клетка.

2.Аксон — один длинный цитоплазматический отросток нейрона. 3.Дендриты — множество коротких цитоплазматических отростков нервной клетки.

4.Синапс — место контакта отростка нервной клетки с другой клеткой. Обеспечивает одностороннее проведение нервного импульса.

3.Образуют стабильные контакты с другими клетками.

4.Образует группы нервных клеток, пронизанные кровеносными сосудами и окруженные соединительнотканными оболочками.

.Ганглии — нервные узлы, расположенные в разных участках тела..Серое вещество коры головного и спинного мозга состоит из нейронов.

.Белое вещество головного и спинного мозга состоит из отростков нервных клеток.

.Нервные волокна состоят из пучков отростков нервных клеток. IV ОРГАНИЗМ КАК ЕДИНОЕ ЦЕЛОЕ.

1.Органы и ткани объединены регулирующими системами органов: гуморальной и нервной системами.

а. Нервная и гуморальная регуляция осуществляет взаимосвязь и согласованную работу всех систем органов.

б.Поэтому организм функционирует как единое целое.

2.Гуморальная регуляция — регуляция за счет химических веществ, осуществляется через жидкие среды организма (кровь, лимфу и тканевую жидкость).

а. Биологически активные вещества оказывают значительное физиологическое действие в очень малых концентрациях.

1.Вырабатываются многими клетками организма.

2.Часто быстро разрушаются, действуя только на соседние клетки. 3.Могут поступать из внешней среды (СО2, витамины).

б.Железы внешней секреции имеют протоки для вывода секретов. 1.Примеры: слезные, слюнные, потовые и др. железы.

15 Исследования последних лет показали, что нервная ткань может восстанавливаться, за счет образования нейронов из недифференцированных клеток. Дифференцированные клетки (узкоспециализированные) обычно не делятся.

9

10

в.Железы внутренней секреции не имеют специальных протоков и выделяют вещества в протекающих через них кровь или лимфу.

1.Примеры: щитовидная, вилочковая железы, гипофиз и др.

2.Гормоны — биологически активные вещества желез внутренней секреции..Разносятся кровью по всему организму.

.Регулируя процессы обмена веществ в разных тканях, влияют на рост и развитие организма в целом.

.Органы — мишени — органы, на функции которых влияют некоторые гормоны.

1.Мембраны клеток этих органов содержат специальные белковые молекулы

— рецепторы, запускающие серию биохимических реакций при взаимодействии с гормоном.

2.Половые гормоны влияют на рост и развитие половой системы органов. 3.Адреналин усиливает работу сердца, сужает кровеносные сосуды, поднимает температуру тела и уровень глюкозы в крови.

3.Согласованность работы желез внутренней секреции достигается стимулированием или угнетением гормонами одной железы работы другой железы, а также взаимодействием с центральной нервной системой.

г. Железы смешанной секреции выполняют одновременно внешне — и внутрисекреторную функцию, состоят из двух частей.

1.Это анатомическое объединение различных клеток. Одна клетка не может выполнять и внутри- , и внешнесекреторную функцию.

2.Примеры: поджелудочная и половые железы16. 3.Нервная регуляция функций организма.

а. Нервный импульс — электрический сигнал, возникает в нервной клетке в ответ на ее раздражение.

1.Возбуждение возникает в специальной чувствительной клетке — рецепторе и затем передается в центральную нервную систему.

б.Нервная система регулирует работу органов, тормозя или стимулируя их функционирование.

в. Связанная с внешней средой, нервная система подчиняет работу внутренних органов потребностям организма.

4.Нервная и гуморальная системы работают по принципу саморегуляции.

а. Саморегуляция — возвращение биологической системы (клетки, органа, организма) к исходному состоянию после любого отклонения от нормального состава внутренней среды за счет работы нервной и гуморальной систем.

1.Повышение уровня глюкозы в крови после еды приводит к включению механизмов ее связывания и усвоения клетками.

16 В последнее время установлено, что практически все органы способны выделять гормоноподобные вещества. Например, мозг вырабатывает более 50 гормонов, а желудок — гормон гастрин, поддерживающий выделение желудочного сока.

10