Тема 2. Багатоклітинні організми Тема: Особливості організації і життєдіяльності багатоклітинних організмів

1. Будова і функції багатоклітинних організмів.

Основними відмінностями одноклітинних і багатоклітинних ор­ганізмів є те, що кожен одноклітинний організм виконує всі життєві функції за допомогою органел чи інших клітинних структур, а кож­на з клітин багатоклітинних організмів пристосована до виконан­ня лише однієї чи кількох певних функцій у складі певних тканин, які, в свою чергу, утворюють органи.

У більшості багатоклітинних організмів клітини диференціюють­ся за особливостями будови та функцій, утворюючи різні типи тка­нин, які входять до складу органів. Орган — це певна структура організму, яка складається з тканин різних типів (як правило, переважає одна із них), займає в організмі певне положення, характе­ризується певними особливостями будови та виконує конкретні функції.

Органи, що виконують спільні функції, утворюють в організмі тва­рин системи органів. Органи різних систем можуть тимчасово об'єднуватись для вико­нання певної функції, утворюючи функціональну систему ор­ганів

Усі життєві процеси багатоклітинних організмів регулюються різноманітними біологіч­но активними речовинами, а у більшості тварин — ще й нерво­вою, ендокринною та імунною системами, які забезпечують його функціонування як єдиного цілого, зокрема зумовлюючи певні реакції на зміни умов зовнішнього та внутрішнього середовища.

Органи багатоклітинних організмів поділяють на вегетативні та репродуктивні. Перші забезпечують обмін речовин, рух, ріст тощо, другі - спеціалізовані для здійснення процесів розмноження.

Багатоклітинні тварини та рослини по-різному реалізують свої життєві функції, що насамперед залежить від способу живлення — гетеротрофного у тварин і автотрофного — у рослин.

Рослини як автотрофні організми дістають необхідні для про­цесів біосинтезу речовини з ґрунту (розчини мінеральних солей) та повітря (вуглекислий газ), а необхідну енергію — від сонячного про­міння. Рослини, на відміну від тварин, ведуть переважно прикріпле­ний спосіб життя, у них відсутні нервова система, органи чуттів, спе­ціалізовані травна, дихальна, видільна системи тощо. Провідні тканини забезпечують транспорт води, розчинів мінеральних та ор­ганічних сполук, біологічно активних регуляторних речовин.

Багатоклітинні тварини як гетеротрофи активно використо­вують різні джерела живлення, багаті на органічні сполуки. Їм притаманний активний спосіб життя Вони мають органи чуттів, нервову та опорно-рухову системи, структури для захоплення та перероблення їжі (травна система). У тварин є особливі системи ефективного транспорту кисню до окремих тканин і клітин (дихальна та кровоносна) та розподілу ре­човин між різними частинами організму (лімфатична і кровоносна системи, порожнинні рідини), а також спеціальні органи виділен­ня.

2. Органи багатоклітинних рослин і грибів, регуляція їхніх функцій.

У багатоклітинних нижчих рослин (водоростей) і грибів, унаслідок відсутності диференційованих тканин, вегетативні орга­ни чітко не виражені: тіло водоростей має назву слань (талом), а грибів — грибниця (міцелій), яка становить собою сукупність нит­частих утворів (гіфів).

У вищих рослин, як вам відомо, вегетативними органами є пагін і корінь.

Корінь — це вегетативний орган, який забезпечує закріплення рослини в ґрунті, всмоктування ґрунтового розчину солей та його транспорт до надземних частин рослини, а його видозміни - запасання поживних речовин. Різні види коренів (головний, бічні, додаткові) формують кореневу сис­тему.

Пагін складається з осьової частини (стебла), на якому розташовані листки та бруньки. На деяких пагонах, так званих репродуктивних, розміщені також генеративні органи (квітки). Стебло забезпечує вза­ємозв'язок органів рослини між собою, транспортує різні речовини, ут­ворює і несе на собі листки та квітки.

Листок виконує функції фото­синтезу, газообміну та випаровування води.

Бруньки — це зачаткові пагони. Вегетативні бруньки склада­ються із зачаткового стебла з конусом наростання та зачаткових листочків. Генеративні - містять зачатки квіток або суцвіть.

Органи нестатевого розмноження рослин і грибів називають спорангіями. Вони розміщені або поодиноко, або зібрані разом у складні структури (стробіли хвощів та плаунів, плодові тіла грибів).

Органи статевого розмноження забезпечують утворення та дозрівання статевих клітин, процеси запліднення, а у насінних рос­лин (голо- та покритонасінних) — ще й запилення. Жіночі статеві органи вищих спорових рослин (мохів, папоротей, хвощів, плау­нів) та голонасінних мають назву архегонії, а чоловічі — анте­ридії. У покритонасінних рослин органом насіннєвого розмножен­ня є квітка.

Функції рослинного організму (росту, розвитку тощо) регулюються за допомогою біологічно активних сполук - фітогормонів, які ви­робляються спеціалізованими тканинами вищих рослин.

Біологічно активні сполуки фітонциди - речовини, які виділяються рослинами для пригнічення життєдіяльності інших видів рослин, бактерій, грибів тощо. Для захисту від фітофагів та паразитів рослини і гриби виділяють особливі отруйні речовини - алкалоїди, які можуть негативно впливати також і на інші види рослин.

3. Системи органів багатоклітинних тварин.

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. Багато тварин вводять свої травні ферменти в тіло інших орга­нізмів або інші субстрати, а потім усмоктують перетравлені або напівперетравлені речовини в кишечник (позаорганізмове, або зовнішнє травлення).

Загалом можна виділити два типи будови травної системи тварин: замкнену, або мішкоподібну, та наскрізну. Замкнена, або мішкоподібна, трав­на система складається з ротового отвору та замкненого кишечнику, неперетравлені рештки їжі при цьому викидаються через рот (плоскі черви). У більшості тварин розвинена наскрізна травна система, яка закінчується анальним отво­ром, через який неперетравлені рештки їжі виводяться назовні.

Кровоносна система забезпечує транспорт та перерозподіл по­живних речовин, газів, біологічно активних сполук, виведення про­дуктів обміну, захисні реакції організму.

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.

Дихальна система забезпечує газообмін між організмом і до­вкіллям. Органи дихання у мешканців водойм (ракоподібні, молюски, риби тощо) - це зябра - тонкостінні вирости, які омиваються водою. Умовою газообміну через зяб­ра є їхня зволоженість, тому на суходолі ці органи дихання функціонувати не можуть. У мешканців суходолу органи дихання, як правило, побудовані складніше. Вони мо­жуть бути представлені трахеями (комахи, павукоподібні, багатоніжки), легеневи­ми мішками (деякі павукоподібні), легенями (наземні хребетні тварини).

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, жирове тіло у комах).

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) внутрішній (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.