Разновидности тканевых структур
Из определения видно, что тканевой структурной единицей является клетка. Клеточное строение — это характеристика, свойственная как растениям, так и животным организмам. Однако сходство на этом не заканчивается. На картинках, изображающих растительные и животные клетки, видно, что они имеют аналогичный план строения.
Различные органы организма животного состоят из тканевых структур следующих классов:
- эпителиальная;
- соединительная (которая, в свою очередь, бывает рыхлой и плотной);
- мышечная;
- нервная.
Разнообразие структур организма обусловлено разновидностями основных видов тканей, представленных в классификации.
Внутри каждого тканевого типа существуют подтипы и разновидности тканей. Данное явление обусловлено спецификой местонахождения той или иной ткани в организме и выполнением различных функций.
Один и тот же тип ткани как в одинаковом, так и в видоизмененном виде может встречаться в различных органах.
Механическая
Механическая ткань придает стеблям и листьям прочность и гибкость. Так они могут выдерживать нагрузку, сгибания, сжатия. Клетки данной растительной ткани имеют утолщенную оболочку, иногда отвердевшую. Выделяют 2 подвида механической ткани: колленхиму и склеренхиму.
Колленхима построена из жизнеспособных клеток, что также содержат хлорофилл. Поэтому колленхима обеспечивает опору в листьях и стеблях.
Склеренхима — это группа клеток с твердой мембраной, продольно вытянутых и названых волокнами. Терминальные части клеток острые, а на срезе имеют многоугольную форму. Выделяют лубяные волокна, которые находятся в лубе и древесные, расположенные ближе к центральной оси.
Строение различных тканей
Различие в функциях типов тканей, а также разнообразие их физических свойств обусловлено наличием индивидуальных особенностей каждого из видов биологических тканей.
Эпителиальная
Отличительной особенностью эпителиальных покровов является плотное прилегание клеток друг к другу и почти полное отсутствие межклеточного вещества в крайне узких межклеточных пространствах. В зависимости от местоположения и функции эпителия его клетки могут образовывать один или несколько рядов. Например, эпителий, покрывающий кожу (эпидермис), состоит из 5 слоев.
Соединительная
Эта разновидность распространена в организме животных и человека повсеместно. Из неё состоят:
- кости;
- хрящи;
- связки;
- сухожилия;
- жировая прослойка.
Из соединительной ткани образованы и фасции, покрывающие мышцы, поддерживающие их базовый тонус — это своеобразная «одежда» мышц.
Кровь также относится к соединительной ткани.
Строение различных типов соединительной ткани определяет их физические свойства:
- Рыхлая соединительная ткань. Отличительной чертой ее строения является небольшое количество клеточных элементов, расположенных на различном расстоянии друг от друга, и большое количество межклеточного вещества, в котором разбросаны клетки.
- Плотная соединительная ткань, напротив, довольно структурирована. Количество межклеточного вещества небольшое. К этой разновидности относятся костное вещество, сухожилия.
Особенностью строения костного вещества является и состав межклеточной субстанции, состоящей на 95% из белка коллагена и на 5% — из минеральных веществ, представленных, главным образом, солями кальция. Волокна коллагена ориентированы параллельно направлению нагрузки на кость, что и обусловливает высокую прочность этого органа. Такой состав и определяет основные свойства костей — сочетание пластичности с прочностью.
Расположение клеток также имеет определенную особенность: они расположены очень близко друг к другу. Эти морфологические особенности и отличают костное вещество от мягких тканевых структур.
Мышечная
Клетки мышечной ткани имеют веретенообразную форму; они несколько утолщенные в середине. Мышечные волокна располагаются группами, внутри которых они ориентированы параллельно друг другу.
Особенностью мышечных клеток (волокон) является их способность сокращаться в ответ на сигналы из центральной нервной системы.
Поперечно-полосатая мускулатура, отвечающая за передвижение организма в пространстве, подчиняется соматической нервной системе. Гладкомышечные клетки, являющиеся элементами строения внутренних органов — вегетативному отделу.
Нервная
Нервная ткань состоит из нервных клеток — нейронов, имеющих звёздчатую форму и множество отростков. Отростки нервной клетки, имеющие большую протяжённость и практически без ответвлений, называемые аксонами, отвечают за проведение нервного импульса с периферии к нейрону. Тогда как дендриты — короткие и разветвлённые отростки — несут сигнал от клетки к периферическим тканевым образованиям.
Читайте также:
Нервные клетки (нейроны) расположены локально, образуя слой серого вещества в головном и спинном мозге. Кроме того, имеются они и в нервных узлах, а также составляют подкорковые ядра. Совокупность их отростков образует так называемое белое вещество. Такая сосредоточенность нервных клеток в структурах центральной нервной системы является особенностью анатомии нервной системы.
Проводящая
По восходящим путям идет транспорт воды и минералов от корневой системы к вышерасположенным органам растения — через сосуды и трахеиды древесины (ксилема). По нисходящим путям переносятся синтезированные органические соединения к корневой системе с помощью ситовидных трубок луба (флоэма).
Луб представляет собой совокупность безъядерных длинных клеток, вертикально идущих друг за другом. Стенки, которыми клетки соприкасаются, имеют множество выходов, поэтому жидкость может свободно передвигаться. На всем протяжение ситовидные трубки сопровождают вспомогательные клетки спутницы, они продуцируют ферментативные соединения необходимые для эффективного транспорта.
Древесина осуществляет ток жидкости с помощью трахеид и сосудов. Трахеиды – это отмершие клетки с отвердевшими стенками. Сосуды — это последовательный ряд клеток, идущих друг за другом цепочкой. Перегородки между смежными клетками разрушены, поэтому ничего не препятствует току жидкости.
Функции у животных
Каждая из разновидностей тканевых структур животных выполняет свою функцию, к которой и приспособлены ее клетки.
| Название типа ткани | Местонахождение | Функции |
| Эпителий | Понятие эпителия подразумевает нахождение на границе внутренней среды организма и внешних условий, образуя внешние покровы тела. Кроме того, эпителиальным покровом выстланы изнутри полые внутренние органы. Эпителий, выстилающий изнутри кровеносное русло, называется эндотелием. | Защитная, секреторная (железистый эпителий, содержащий клетки, способные выделять различные секреты, в частности, сальные, пищеварительные и потовые железы), всасывающая, выделительная. |
| Соединительная | Различные подвиды являются основой костей скелета и других частей опорно-двигательного аппарата. Связывает между собой внутренние органы. Циркулирует в кровеносном русле. | Различные разновидности соединительно-тканных структур выполняют в организме опорную, защитную, связывающую функции. Жидкая разновидность соединительной ткани — кровь — осуществляет транспортную функцию, доставляя к клеткам органов кислород и различные питательные вещества. Она же отвечает и за выведение из организма одного из продуктов клеточного дыхания — углекислого газа. |
| Мышечная | Поперечно-полосатые начинаются у одних элементов скелета, прикрепляются к другим, являясь своеобразной эластичной лямкой между двумя костными рычагами. Гладкая мускулатура образует средний слой стенок полых внутренних органов и кровеносных сосудов. Подчиняется вегетативному отделу нервной системы. | Поперечно-полосатые мышцы выполняют в организме двигательную функцию (отвечают за передвижение тела в пространстве). Гладкая мускулатура обеспечивает тонус и перистальтику полых внутренних органов. Третья разновидность мышечной ткани — сердечная мышца — относится к поперечно-полосатой мускулатуре и выполняет сократительную функцию. |
| Нервная | Вся совокупность нервных клеток сосредоточена в головном и спинном мозге, где нейроны образуют слой серого вещества. А. кроме того, нейроны присутствуют и в вегетативных нервных ганглиях. Сосредоточения нервных клеток встречаются также и в толще головного мозга, где они образуют подкорковые узлы. Отростки нервных клеток, многократно переплетаясь, образуют структуру белого вещества головного и спинного мозга, а также нервные стволы, посредством которых нервная система обеспечивает согласованное функционирование всего организма. | Функция нервной системы — обеспечивать координацию работы внутренних органов и систем, а также адекватную реакцию всего организма на различные воздействия окружающей среды. Нервная система обеспечивает и ряд защитных реакций, в частности, возникновение болевых ощущений при травмах. |
Несмотря на разнообразие выполняемых функций, организмы животных и человека состоят всего из четырех разновидностей тканей.
Покровная
Отдельные части растения со всех сторон покрыты шаром плоских клеток – эпидермой. Основная их функция – защита глубже расположенных клеток от пересыхания или чрезмерной влаги, перегрева или заморозков, механических воздействий, проникновения инородных агентов.
Покровные ткани также отвечают за взаимодействие растения с внешней средой. Обмен газов, водяных паров осуществляется через мелкие поры в покровной ткани — устьица. Строение устьица простое: две замыкающие клетки и устьичная щель.
Замыкающие клетки реагируют на перемены факторов окружающей среды, при этом они смыкаются или размыкаются. Например, в светлое время суток, когда интенсивно идут фотосинтезирующие процессы, замыкающие клетки расходятся и пропускают максимальное количество углекислого газа. На ночь они закрываются. Смыкание происходит и при повышении температуры, для защиты от потери влаги.
Многолетние растения нуждаются в более прочной защите, поэтому под эпидермой в них развивается плотная защитная ткань — пробка, которая построена из отмерших клеток.
Вместо устьиц в пробке находятся чечевички, которые необходимы для газообмена.
На замену пробке у многих деревьев формируется корка – очень прочный и грубый слой мертвых клеток.
Секреторные ткани (железистые волоски, смоляные ходы)
Секреторные (или выделительные) структуры высших растений очень разнообразны как по строению, так и по происхождению. Они делятся на две группы: экзогенные и эндогенные.
Экзогенные секреторные структуры расположены на поверхности тела растения. К ним относятся гидатоды – структуры, выделяющие капельно-жидкую воду. Их наличие характерно для растений, обитающих в условиях повышенной влажности. К гидатоде подходят проводящие элементы ксилемы, по которым транспортируется вода. Также к экзогенным структурам относятся различные железистые волоски или более крупные многоклеточные железки. Они, как правило, выделяют эфирные масла, которые скапливаются под кутикулой наружных клеток структуры. Нектарники также являются экзогенными секреторными структурами. Они выделяют секрет богатый сахарами, сахара поступают в нектарники по флоэмным элементам. Различают флоральные (расположенные в цветке) и экстрафлоральные нектарники.
Эндогенные секреторные структуры находятся внутри тела растения. Они бывают одноклеточные и многоклеточные. Одноклеточные структуры могут быть разнообразными по содержанию – это слизевые, кристаллоносные, масляные клетки, одноклеточные млечники, а также прочие клетки, накапливающие в себе те или иные вещества. Многоклеточные эндогенные структуры обычно выделяют секрет в некую полость, представляющую собой межклетник. По типу межклетников различают схизогенные и лизигенные вместилища. По типу содержащегося в них секрета различают смоляные, слизевые, камеденосные ходы и т.д. К многоклеточным структурам также относят млечники. Они состоят из трубчатых клеток, внутри которых находится млечный сок. Если концевые стенки трубчатых клеток деградируют, то такой млечник называют нечленистым.
Рисунок: Секреторные структуры.
Появление тканей у растений
В водной среде мягкие условия, поэтому водоросли имеют только клетки, а не развитые ткани. Потребность в организованных скоплениях клеток возникла, когда растительные организмы вышли в наземную среду. Первыми водные пространства покинули древние растения — псилофиты, у которых появилась важная проводящая ткань.
У мхов появляется единственная ткань — основная, основной задачей которой становится фотосинтез. Папоротники к паренхиме добавляют хорошо развитую проводящую ткань. У голосеменных развиваются все виды тканей: основная, проводящая, образовательная, покровная, механическая и выделительная. Ткани покрытосеменных растений достигают наивысшего развития.
