Уровни организации живой материи

В организации живой материи различают следующие уровни: клетки - ткани - органы - системы и аппараты органов - целостный организм (рис. 1).

Клетка – это универсальная структурно-функциональная единица живой материи. Количество клеток в организме человека составляет 10^14..^.Клетки в организме человека разнообразны по форме и размерам, что обусловливается их положением в организме и функциями. Несмотря на это, все клетки имеют общие признаки строения.

Клетки окружены межклеточным веществом, которое представляет собой продукт жизнедеятельности клеток и расположенных в нем различных волокон соединительной ткани.

Ткань – это совокупность клеток, сходных по строению, функциям и происхождению, а также связанное с ними межклеточное вещество. В организме человека выделяют 4 типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальная ткань образует поверхностные слои кожи, покрывает слизистую оболочку внутренних органов, образует железы. Эпителиальные клетки содержат мало межклеточного вещества и не имеют сосудов. Эпителиальные ткани выполняют следующие функции: защитную, секреторную, выделительную, а также обмена веществ между организмом и внешней средой.

К соединительной ткани относятся скелетные ткани (костная и хрящевая), кровь, собственно соединительная ткань. Особенностью соединительной ткани является наличие в межклеточном веществе значительного количества соединительнотканных волокон. Соединительные ткани выполняют разнообразные функции, среди которых можно отметить трофическую (связанную с участием клеток в обмене веществ), защитную (фагоцитоз, выработка защитных белков - антител), механическую (образуют опорные структуры органов, фасции, связки, скелет), пластическую (участвуют в процессах регенерации), гомеостатическую (обеспечивают постоянство основных констант внутренней среды человека).

Мышечная ткань подразделяется на поперечно-полосатую (скелетная), гладкую (образует сократительный аппарат в стенках внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов) и сердечную. Мышечные ткани обладают свойствами сократимости и возбудимости и обеспечивают двигательные процессы в организме.

Нервная ткань является основным структурным элементом органов нервной системы. Она состоит из нервных клеток (нейронов) и связанных с ними клеток нейроглии.

Ткани образуют органы.

Орган – это совокупность различных тканей, объединенных общими функциями. В образовании каждого органа участвуют все четыре вида тканей, но одна ткань является главной, рабочей, например, для мозга – нервная ткань, для мышц – мышечная и так далее. Другие виды тканей выполняют вспомогательные функции.

Органы, имеющие общее происхождение, единый план строения, выполняющие общую функцию, образуют систему органов. Выделяют нервную систему, пищеварительную, дыхательную, половую и другие.

В теле человека выделяют также аппараты органов. В каждом аппарате органы объединены общей функцией, но имеют разное происхождение и строение (как опорно-двигательный аппарат).

Системы и аппараты органов образуют целостный человеческий организм. Организм (от лат. organio – устраиваю, придаю стройный вид ) – это целостная биологическая система отдельного живого существа.

 

 

Рис. 1. Уровни организации от клетки до организма

 

Организм человека, как и любой другой живой организм, – это открытая биологическая система, которая находится в постоянном обмене с окружающей средой веществом, энергией, информацией.

В процессе обмена веществ извне в организм поступают питательные вещества, наружу выводятся конечные продукты жизнедеятельности.

Организм получает энергию, необходимую для жизнедеятельности, в составе питательных веществ, при окислении которых образуется АТФ – универсальный источник энергии в организме человека и животных. При совершении работы часть энергии рассеивается в пространстве в виде тепла.

Информацию об изменениях состояния окружающей среды организм получает с помощью сенсорных систем.

Организм обладает комплексом специфических свойств, которые делают его самостоятельной единицей живой материи:

- обменом веществ (метаболизм);

- раздражимостью (способность избирательно реагировать на изменения внешней и внутренней среды);

- возбудимостью (ответная реакция организма на действие раздражителя, когда происходит переход из состояния физиологического покоя в состояние деятельности: в нервной ткани возникает импульс, мышечная клетка сокращается);

- саморегуляцией (способность организма поддерживать гомеостаз). Способность организма сохранять постоянство основных показателей внутренней среды (кровь, лимфа, межклеточная (тканевая) жидкость) и функциональной активности органов на относительно постоянном уровне называется гомеостазом. Поддержание гомеостаза осуществляется с помощью регуляторных систем организма: нервной, эндокринной, иммунной. Первые две действуют как единая нейроэндокринная система и обеспечивают поддержание количественного гомеостаза; иммунная система, которая функционирует во взаимодействии с нейроэндокринной системой, поддерживает качественный (генетический гомеостаз);

- репродукцией (в основе способности воспроизводить себе подобных лежат реакции матричного синтеза, то есть образование новых молекул на основе информации, заложенной в ДНК);

- наследственностью и изменчивостью (первое – это передача признаков потомству, обусловленная стабильностью ДНК; второе – способность приобретать новые черты вследствие мутаций ДНК);

- ростом и развитием(рост организмов происходит путем прироста массы за счет увеличения размеров и числа клеток; развитие проявляется в усложнении структуры и функций);

- надежность функционирования и так далее.