Cilvēka orgānu uzbūve

Organizācijas līmeņi

Cilvēks ir dzīvnieku pasaules evolūcijas virsotne. Visi dzīvie ķermeņi sastāv no atsevišķiem molekulas, kas, savukārt, tiek organizēti šūnas, šūnas - in audumi, audumi - in orgāni, orgāni - iekšā orgānu sistēmas... Un tie kopā veido holistisku organisms.

Diagramma parāda visu ķermeņa orgānu sistēmu savstarpējo saistību. Noteicošais (noteicošais) sākums ir genotips, un vispārējās regulēšanas sistēmas ir nervu un endokrīnās sistēmas. Organizācijas līmeņi no molekulārā līdz sistēmiskajam ir raksturīgi visiem orgāniem. Organisms kopumā ir viena savstarpēji saistīta sistēma.

Dzīvību uz Zemes pārstāv noteiktas struktūras indivīdi, kas pieder noteiktām sistemātiskām grupām, kā arī dažādas sarežģītības kopienas. Indivīdi un kopienas tiek organizētas telpā un laikā. Saskaņā ar pieeju viņu pētījumam var izšķirt vairākus dzīvās vielas organizācijas galvenos līmeņus:

Molekulāra- jebkura dzīva sistēma, lai cik sarežģīta tā būtu sakārtota, izpaužas bioloģisko makromolekulu funkcionēšanas līmenī: nukleīnskābju, olbaltumvielu, polisaharīdu un citu organisko. No šī līmeņa sākas vissvarīgākie dzīvības procesi: vielmaiņa un enerģijas pārveidošana, iedzimtas informācijas pārraide utt. Šo līmeni pēta molekulārā bioloģija.

Mobilais- šūna ir dzīva organisma strukturāla, funkcionāla un universāla vienība. Šūnu bioloģija (zinātne par citoloģiju) pēta šūnas morfoloģisko organizāciju, šūnu specializāciju attīstības laikā, šūnu membrānas darbību, šūnu dalīšanās mehānismu un regulējumu;

Audums- šūnu kopums, ko vieno kopīga izcelsme, struktūras līdzība un kopīgas funkcijas veikšana.

Ērģeles- vairāku veidu audu, kas veido orgānus, strukturāla un funkcionāla asociācija un mijiedarbība.

Organisks- neatņemama diferencēta orgānu sistēma, kas veic dažādas funkcijas un pārstāv daudzšūnu organismu.

Iedzīvotāju īpatnības- vienas sugas indivīdu kopums, ko vieno kopīgs biotops, veidojot populāciju kā pārorganismu sakārtotības sistēmu. Šajā sistēmā tiek veiktas vienkāršākās elementārās evolūcijas transformācijas.

Biogeocenotisks- dažāda veida un dažādas organizācijas sarežģītības organismu kopums ar visiem vides faktoriem.

Biosfēra- augstākā ranga sistēma, kas aptver visas dzīvības parādības uz Zemes. Šajā līmenī tiek veikta vielu cirkulācija un enerģijas pārveidošana, kas saistīta ar dzīvo organismu dzīvībai svarīgo darbību.

Cilvēka ķermeņa organizācijas līmeņi ( motora funkcijas veikšanas piemērā)

Līmenis	Struktūras	Darbojas
Molekulāra	Olbaltumvielas: aktīns, miozīns	Enerģijas izdalīšanās, aktīna pavedienu kustība attiecībā pret miozīna pavedieniem
Subcellular	Sarkomēri un miofibrilas - struktūras, ko veido vairāki proteīni	Sarkomēru un miofibrilu saīsināšana
Mobilais	Muskuļu šķiedras	Muskuļu šķiedru saīsināšana
Audu	Svītraini skeleta muskuļu audi	Muskuļu šķiedru grupu (saišķu) saīsināšana
Organisks	Svītraini skeleta muskuļi	Muskuļu saīsināšana
Sistēmisks	Skeleta-muskuļu sistēma	Kaulu (sejas muskuļu gadījumā ādas) stāvokļa maiņa attiecībā pret otru
Funkcionālā sistēma	Skeleta-muskuļu sistēma	Ķermeņa daļu vai ķermeņa pārvietošana telpā

Ķermeņa uzbūve

Maņas atrodas uz galvas: nepāra - deguns, mēle; pārī - acis, ausis, līdzsvara orgāns... Galvaskausa iekšpusē ir smadzenes.

Cilvēka ķermenis ir pārklāts ar ādu. Kauli un muskuļi veido muskuļu un skeleta sistēmu. Ķermeņa iekšpusē ir divi ķermeņa dobumi - vēdera un krūšu kurvja atdalīts ar starpsienu - muskuļots diafragma... Šajos dobumos atrodas iekšējie orgāni... Krūtīs - plaušas, sirds, asinsvadi, elpceļi un barības vads... Vēdera dobumā pa kreisi (zem diafragmas) - vēders, pa labi - aknas ar žultspūsli un liesa... Mugurkaula kanālā ir muguras smadzenes... Jostas rajonā ir nieres no kuras aiziet urēteri iekļauts urīnpūslis ar urīnizvadkanālu.

Sieviešu dzimumorgāni ir pārstāvēti: olnīcas, dzemdes, olvadi.

Tiek attēloti vīriešu dzimumorgāni: sēklinieki atrodas sēkliniekos.

Orgāni un orgānu sistēmas

Katram orgānam ir sava forma un noteikta vieta cilvēka ķermenī. Orgāni, kas veic vispārējās fizioloģiskās funkcijas, tiek apvienoti orgānu sistēmā.

Orgānu sistēma	Sistēmas funkcijas	Ķermeņi, kas veido sistēmu
Pārklāšana	Ķermeņa aizsardzība no bojājumiem un patogēnu iekļūšanas	Āda
Skeleta-muskuļu	Piešķirot ķermenim spēku un formu, veicot kustības	Skelets, muskuļi
Elpošanas	Gāzes apmaiņas nodrošināšana	Elpošanas ceļi, plaušas, elpošanas muskuļi
Asinsrites	Transportēšana, visu orgānu apgāde ar barības vielām, skābekli, vielmaiņas produktu izvadīšana	Sirds, asinsvadi
Gremošanas	Pārtikas sagremošana, nodrošinot ķermeni ar enerģētiskām vielām, aizsargājoša	Siekalu dziedzeri, zobi, mēle, barības vads, kuņģis, zarnas, aknas, aizkuņģa dziedzeris
Ekskrēcija	Vielmaiņas produktu izdalīšanās, osmoregulācija	Nieres, urīnpūslis, urīnvadi
Reproduktīvā sistēma	Organismu vairošanās	Olnīcas, olšūnas, dzemde, sēklinieki, ārējie dzimumorgāni
Nervu sistēma	Visu orgānu darbības un ķermeņa uzvedības regulēšana	Smadzenes un muguras smadzenes, perifērie nervi
Endokrīnā sistēma	Iekšējo orgānu darba un ķermeņa uzvedības hormonālā regulēšana	Vairogdziedzeris, virsnieru dziedzeri, hipofīze utt.

Nervu sistēma regulē ar elektroķīmisko signālu, nervu impulsu palīdzību. Endokrīnā sistēma darbojas ar bioloģiski aktīvo vielu palīdzību – hormoniem, kas nonāk asinsritē un, nonākot līdz orgāniem, maina to darbu.

Ķermeņa šūnu struktūra

Ķermeņa ārējā un iekšējā vide

Ārējā vide- šī ir vide, kurā atrodas cilvēka ķermenis. Tas ir īpašu abiotisku un biotisku apstākļu kopums, kurā dzīvo konkrēts indivīds, populācija vai suga. Cilvēks dzīvo gāzveida vidē.

Par ķermeņa iekšējo vidi sauc vidi, kas atrodas ķermeņa iekšienē: to no ārējās vides atdala ķermeņa membrānas (āda, gļotādas). Tas satur visas ķermeņa šūnas. Tas ir šķidrs, tam ir noteikts sāls sastāvs un nemainīga temperatūra. Iekšējā vide neietver: gremošanas kanāla, urīnceļu un elpošanas ceļu saturu. Tie robežojas ar ārējo vidi: ārējo stratum corneum un dažām gļotādām. Cilvēka ķermeņa orgāni caur iekšējo vidi apgādā šūnas ar nepieciešamajām vielām un ķermeņa dzīves laikā izvada nevajadzīgās vielas.

Šūnu struktūra

Šūnas ir dažādas pēc formas, struktūras un funkcijām, bet līdzīgas pēc struktūras. Katru šūnu no citām atdala šūnu membrāna. Lielākajai daļai šūnu ir citoplazma un kodols. Citoplazma- iekšējo vidi, šūnas dzīvo saturu, kas sastāv no šķiedrainas pamatvielas - citozola un šūnu organoīdiem. Citozols- citoplazmas šķīstošā daļa, kas aizpilda telpu starp šūnu organoīdiem. Citozols satur 90% ūdens, kā arī minerālās un organiskās vielas (gāzes, joni, cukuri, vitamīni, aminoskābes, taukskābes, olbaltumvielas, lipīdi, nukleīnskābes un citas). Tā ir vielmaiņas procesu vieta (piemēram, glikolīze, taukskābju, nukleotīdu, aminoskābju sintēze utt.).

Šūnas citoplazmā ir vairākas organellu struktūras, no kurām katrai ir īpaša funkcija, un tai ir regulāras struktūras un uzvedības iezīmes dažādos šūnu dzīves periodos. Organolas ir pastāvīgas, svarīgas šūnu sastāvdaļas.

Kodola struktūra un funkcijas

Šūnu un tās saturu no ārējās vides vai no blakus esošajām šūnām atdala virsmas struktūra. Kodols- vissvarīgākais, obligātais dzīvnieka šūnas organoīds. Tam ir sfēriska vai olveida forma, 10–20 µm diametrā. Kodols ir atdalīts no citoplazmas ar kodola membrānu. Ārējā kodola membrāna no virsmas, kas vērsta pret citoplazmu, ir pārklāta ar ribosomām, iekšējā membrāna ir gluda. Ārējās kodolmembrānas izaugumi ir savienoti ar endoplazmatiskā retikuluma kanāliem. Vielu apmaiņa starp kodolu un citoplazmu tiek veikta divos galvenajos veidos: caur kodola porām un kodola apvalka izvirzījumu un izaugumu savilkšanas rezultātā.

Kodoldobums ir piepildīts ar želatīna kodolu (karioplazmu), kas satur vienu vai vairākus nukleolus, hromosomas, DNS, RNS, fermentus, ribosomu un hromosomu strukturālos proteīnus, nukleotīdus, aminoskābes, ogļhidrātus, minerālsāļus, jonus, kā arī kodola un hromatīna aktivitātes produkti. Kodolsula pilda saistīšanas, transportēšanas un regulēšanas funkcijas.

Šūnas kodols kā svarīgākā šūnas sastāvdaļa, kas satur DNS (gēnus), veic šādas funkcijas:

1. Iedzimtas ģenētiskās informācijas glabāšana, pavairošana un pārraide.
2. Vielmaiņas procesu regulēšana, vielu biosintēze, dalīšanās, šūnu dzīvības aktivitāte.

Kodolā ir hromosomas, kuru pamatā ir DNS molekulas, kas nosaka šūnas iedzimto aparātu. Tiek saukti DNS molekulu reģioni, kas ir atbildīgi par konkrēta proteīna sintēzi gēni... Katrā hromosomā ir miljardi gēnu. Kontrolējot olbaltumvielu veidošanos, gēni kontrolē visu sarežģīto bioķīmisko reakciju ķēdi organismā un tādējādi nosaka tās īpašības. Parastās cilvēka ķermeņa (somatiskās) šūnas satur 46 hromosomas, dzimumšūnās (olas un spermas) - 23 hromosomas (puse komplekta).

Kodolā ir kodols- blīvs, noapaļots ķermenis, kas iegremdēts kodola sulā, kurā tiek veikta svarīgu vielu sintēze. Tas ir ribonukleoproteīnu sintēzes un organizēšanas centrs, kas pavedienu veidojumu kūļu veidā veido kodola hromatīna struktūras. Tādējādi kodols ir RNS sintēzes vieta.

Šūnu organoīdi

Tiek sauktas pastāvīgās šūnu struktūras, no kurām katra veic savas īpašās funkcijas organellas... Šūnā tiem ir tāda pati loma kā orgāniem organismā.

Šūnas galvenās membrānas struktūras ir citoplazmas membrānašūnas atdalīšana no blakus esošajām šūnām vai starpšūnu vielas, Endoplazmatiskais tīkls, Golgi aparāts, mitohondriju un kodola membrānas. Katrai no šīm membrānām ir strukturālas iezīmes un īpašas funkcijas, taču tās visas ir veidotas pēc viena veida.

Funkcijas citoplazmas membrāna:

1. Citoplazmas satura ierobežošana no ārējās vides, veidojot šūnas virsmu.
2. Aizsardzība pret bojājumiem.
3. Intracelulārās vides sadalījums nodalījumos, kuros notiek noteikti vielmaiņas procesi.
4. Vielu selektīva transportēšana (daļēji caurlaidība). Ārējā citoplazmas membrāna ir viegli caurlaidīga dažām vielām un necaurlaidīga citām. Piemēram, K + jonu koncentrācija šūnā vienmēr ir augstāka nekā vidē. Gluži pretēji, ārpusšūnu šķidrumā vienmēr ir vairāk Na + jonu. Membrāna regulē noteiktu jonu un molekulu iekļūšanu šūnā un vielu izvadīšanu no šūnas.
5. Enerģijas pārveidošanas funkcija ir elektriskās enerģijas pārvēršana ķīmiskajā enerģijā.
6. Regulatīvo signālu uztveršana (iesiešana) un pārraide šūnā.
7. Vielu sekrēcija.
8. Starpšūnu kontaktu veidošanās, šūnu un audu savienošana.

Endoplazmatiskais tīkls- sazarota membrānu sistēma ar kanāliem ar diametru 25–75 nm un dobumiem, kas iekļūst citoplazmā. Šūnās ir īpaši daudz kanālu ar intensīvu metabolismu, caur kuriem tiek transportētas uz membrānām sintezētās vielas.

Pastāv divu veidu endoplazmatiskā retikuluma membrānas: gluda un rupjš(vai granulas saturošas ribosomas). Uz gludām membrānām ir fermentu sistēmas, kas iesaistītas tauku un ogļhidrātu metabolismā, vielu detoksikācijā. Šādas membrānas dominē tauku dziedzeru šūnās, kur tiek veikta tauku sintēze, aknās (glikogēna sintēze). Rupju membrānu galvenā funkcija ir proteīnu sintēze, kas tiek veikta ribosomās. Dziedzeru un nervu šūnās ir īpaši daudz raupju membrānu.

Ribosomas- mazi sfēriski ķermeņi ar diametru 15–35 nm, kas sastāv no divām apakšvienībām (lielām un mazām). Ribosomas satur olbaltumvielas un r-RNS. Ribosomu RNS (r-RNS) tiek sintezēta dažu hromosomu DNS molekulas kodolā. Tur veidojas arī ribosomas, kuras pēc tam atstāj kodolu. Citoplazmā ribosomas var brīvi atrasties vai piestiprināt pie endoplazmatiskā retikuluma membrānu ārējās virsmas (raupjas membrānas). Atkarībā no sintezētā proteīna veida ribosomas var "strādāt" atsevišķi vai apvienoties kompleksos - poliribosomās. Šādā kompleksā ribosomas ir saistītas ar garu mRNS molekulu. Ribosomu funkcija ir dalība olbaltumvielu sintēzē.

Golgi aparāts- membrānu cauruļu sistēma, kas veido saplacinātu maisiņu (cisternu) kaudzi un saistītās burbuļu un dobumu sistēmas. Golgi aparāts ir īpaši izstrādāts šūnās, kas ražo olbaltumvielu sekrēciju, neironos, olās. Tvertnes ir savienotas ar EPS kanāliem. Olbaltumvielas, polisaharīdi un tauki, kas sintezēti uz EPS membrānām, tiek nogādāti Golgi aparātā, kondensējas tās konstrukciju iekšienē un tiek “iepakoti” noslēpuma veidā, gatavi izolācijai vai lietošanai pašā šūnā tās dzīves laikā. Golgi aparāts ir iesaistīts biomembrānu atjaunošanā un lizosomu veidošanā.

Lizosomas- mazi, noapaļoti ķermeņi, apmēram 0,2–0,5 µm diametrā, ko ierobežo membrāna. Ribosomu iekšpusē ir skāba vide (pH 5) un satur kompleksu (vairāk nekā 30 veidu) hidrolītiskos enzīmus olbaltumvielu, lipīdu, ogļhidrātu, nukleīnskābju un citu sadalīšanai. Šūnā ir vairāki desmiti lizosomu (īpaši daudz to ir leikocītos).

Lizosomas veidojas vai nu no Golgi kompleksa struktūrām, vai tieši no endoplazmatiskā tīkla. Viņi tuvojas pinocītu vai fagocītu vakuoliem un ielej to saturu savā dobumā. Lizosomu galvenā funkcija ir līdzdalība barības vielu intracelulārajā gremošanā, izmantojot fagocitozi un gremošanas enzīmu sekrēciju. Lizosomas var arī sadalīt un noņemt atmirušās organoīdus un atkritumvielas, iznīcināt pašas šūnas struktūras, kad tā mirst, embriju attīstības laikā un daudzos citos gadījumos.

Mitohondriji- mazi ķermeņi, ierobežoti ar divslāņu membrānu. Mitohondrijiem var būt dažādas formas - sfēriskas, ovālas, cilindriskas, pavedienveida, spirālveida, iegarenas, kausētas, sazarotas. To izmēri ir 0,25–1 µm diametrā un 1,5–10 µm garumā. Šūnā mitohondriju skaits ir vairāki tūkstoši, dažādos audos tas nav vienāds, kas ir atkarīgs no šūnas funkcionālās aktivitātes: to ir vairāk, kur sintētiskie procesi ir intensīvāki (piemēram, aknās).

Mitohondriju siena sastāv no divām membrānām - gludas ārējās un salocītās iekšējās, kurā ir iebūvēta elektronu transportēšanas ķēde - ATPāze, un starpmembrānu telpa, kuras izmērs ir 10–20 nm. Starpsienas stiepjas no iekšējās membrānas dziļi organoīdā vai krista... Salocīšana ievērojami palielina mitohondriju iekšējo virsmu.

Daudzi enzīmi, kas iesaistīti enerģijas metabolismā (Krebsa cikla enzīmi, taukskābju oksidēšana un citi), atrodas uz kristāļu membrānām mitohondriju matricā (mitohondriju iekšpusē). Mitohondriji ir cieši saistīti ar EPS membrānām, kuru kanāli bieži atveras tieši mitohondrijās. Mitohondriju skaits var strauji palielināties daloties, kas ir saistīts ar DNS molekulu, kas ir to daļa. Tātad mitohondriju iekšpusē ir sava DNS, RNS, ribosomas, proteīni. Mitohondriju galvenā funkcija ir ATP sintēze oksidatīvās fosforilācijas laikā (aerobo šūnu elpošana).

Šūnu organellu struktūra un funkcija

Shematisks attēlojums	Struktūra	Funkcijas
Plazmas membrāna (šūnu membrāna)	Divi lipīdu slāņi (divslāņi) starp diviem olbaltumvielu slāņiem	Selektīvi caurlaidīga barjera, kas regulē apmaiņu starp šūnu un vidi
Kodols	Lielākā organelle, kas ietverta divu membrānu membrānā, caurstrāvota ar kodola porām. Satur hromatīns- šādā veidā nesavītas hromosomas atrodas starpfāzē. Satur kodols	Hromosomas satur DNS – iedzimtības vielu. DNS sastāv no gēni regulē visu veidu šūnu darbību. Kodola dalīšanās ir šūnu pavairošanas pamats un līdz ar to arī reprodukcijas process. Kodolā veidojas R-RNS un ribosomas
Endoplazmatiskais tīkls (EPS)	Saplacinātu membrānas maisiņu - cisternu - sistēma cauruļu un plākšņu veidā. Veido vienu vienību ar kodola apvalka ārējo membrānu	Ja EPS virsma ir pārklāta ar ribosomām, tad to sauc raupja... Proteīns, kas sintezēts uz ribosomām, tiek transportēts pa EPS cisterām. Gluda(bez ribosomām) kalpo kā vieta lipīdu un steroīdu sintēzei
Ribosoma	Ļoti mazas organellas, kas sastāv no divām apakšdaļiņām – lielām un mazām. Tie satur proteīnu un RNS aptuveni vienādās proporcijās. Ribosomas, kas atrodamas mitohondrijās, ir vēl mazākas	Olbaltumvielu sintēzes vieta, kur dažādas mijiedarbīgas molekulas tiek turētas pareizā stāvoklī. Ribosomas ir saistītas ar EPS vai brīvi atrodas citoplazmā. Daudzas ribosomas var veidot polisomu (poliribosomu), kurā tās ir savērtas vienā vēstneses RNS virknē
Mitohondriji	Mitohondriju ieskauj divu membrānu membrāna; iekšējais membrāna veido krokas (cristae). Satur matricu, kas satur nelielu skaitu ribosomu, vienu apļveida DNS molekulu un fosfāta granulas	Aerobās elpošanas laikā kristālos notiek oksidatīvā fosforilēšanās un elektronu pārnese, un matricā darbojas Krebsa ciklā un taukskābju oksidācijā iesaistītie fermenti.
Golgi aparāts	Kaudze saplacinātu membrānas maisiņu - cisternu. Vienā kaudzes galā nepārtraukti tiek veidoti maisiņi, bet otrā - burbuļu veidā.	Daudzi šūnu materiāli (piemēram, EPS enzīmi) tiek modificēti cisternās un tiek transportēti vezikulās. Golgi aparāts ir iesaistīts sekrēcijas procesā, un tajā veidojas lizosomas.
Lizosoma	Vienkāršs sfērisks membrānas maisiņš (viena membrāna), kas piepildīts ar gremošanas (hidrolītiskiem) fermentiem	Tas veic daudzas funkcijas, vienmēr saistīts ar jebkādu struktūru vai molekulu sairšanu. Lizosomām ir nozīme autofagijā, autolīzē, endocitozē, eksocitozē

Šūnu dalīšanās

Šūnu dalīšanās ir sarežģīts aseksuālās vairošanās process. Vienšūnu organismos tas palielina indivīdu skaitu, savukārt daudzšūnu organismi, kas savu eksistenci sāk no vienas šūnas - zigoti, izveidot daudzšūnu organismu. Tas ir sarežģīts process, sākot ar vienas un tās pašas molekulas veidošanos blakus katrai DNS molekulai. Tādējādi hromosomā ir divas identiskas DNS molekulas. Pirms šūnu dalīšanās sākuma kodols palielinās. Hromosomas tiek savītas spirālē, un kodola apvalks pazūd. Šūnu centra organoīdi novirzās uz pretpoliem un veidojas starp tiem vārpsta sadalīšana. Tad hromosomas sakrīt gar ekvatoru. Katras hromosomas pārī savienotās DNS molekulas ir saistītas ar centrioles- viena DNS molekula ar vienu centriolu un divkārša ar otru. Drīz DNS molekulas sāk novirzīties (katra uz savu polu), veidojot jaunas identisku hromosomu un gēnu kopas. Meitas šūnās veidojas hromosomu mudžekļi, ap kuriem veidojas kodola apvalks. Hromosomas atritinās un vairs nav redzamas. Pēc kodola izveidošanās organellas sadalās, citoplazma - parādās sašaurināšanās, sadalot vienu šūnu divās meitas šūnās.

Šūnu dalīšanās

Sadalīšanās fāzes	Zīmējums	Mitoze
Profāze		hromosomas spirālizējas, sabiezē, sastāv no divām māsas hromatīdām; kodolmembrāna izšķīst; veidojas skaldīšanas vārpstas vītnes
Metafāze		hromosomas izvietojas ekvatoriālajā plaknē; skaldīšanas vārpstas vītnes ir savienotas ar centromēriem
Anafāze		dalās centromēri, māsas hromosomas novirzās uz poliem; katrā polā veidojas tik daudz hromosomu, cik bija sākotnējā mātes šūnā
Telofāze		citoplazma un visas tās organoīdas ir sadalītas; šūnas vidū veidojas sašaurinājums; veidojas kodols; parādās divas meitas šūnas, pilnīgi identiskas mātei

Mitozes bioloģiskā nozīme sastāv no identiskas šūnas reproducēšanas, saglabājot nemainīgu hromosomu skaitu. Viņa darba rezultāts ir divu ģenētiski viendabīgu šūnu veidošanās, kas ir identiskas mātei.

Šūnu dzīves procesi

Procesi notiek jebkura organisma šūnās vielmaiņa... Uzturvielas, kas nonāk šūnā, veido sarežģītas vielas; veidojas šūnu struktūras. Turklāt, veidojoties jaunām vielām, notiek organisko vielu - ogļhidrātu, olbaltumvielu, tauku - bioloģiskās oksidēšanās procesi, vienlaikus tiek atbrīvota šūnas dzīvībai nepieciešamā enerģija, un tiek izvadīti sabrukšanas produkti.

Fermenti... Darbības laikā notiek vielu sintēze un sadalīšanās fermenti- proteīna dabas bioloģiskie katalizatori, kas daudzkārt paātrina bioķīmiskos procesus šūnā. Viens enzīms iedarbojas tikai uz noteiktiem savienojumiem - šī fermenta substrātu.

Šūnu augšana un attīstība... Organisma dzīves laikā daudzas tā šūnas aug un attīstās. Augstums- šūnas izmēra un masas palielināšanās. Attīstība- ar vecumu saistītas izmaiņas un šūnas spējas pildīt savas funkcijas sasniegšana.

Atpūta un šūnu uztraukums... Ķermeņa šūnas var būt atpūtas un satraukuma stāvoklī. Kad satraukti, šūna tiek iekļauta darbā un pilda savas funkcijas. Šūnu uzbudinājums parasti ir saistīts ar kairinājumu. Kairinājums ir šūnu ietekmēšanas process ar mehāniskiem, ķīmiskiem, elektriskiem, termiskiem utt. ietekme. Rezultātā šūna no atpūtas stāvokļa pāriet uztraukuma stāvoklī (aktīvi darbojas). Uzbudināmība- šūnas spēja reaģēt uz kairinājumu (muskuļu un nervu šūnām ir šī spēja).

Audumi

Cilvēka ķermeņa audi ir sadalīti četros veidos: epitēlija vai robežas; savieno, vai ķermeņa iekšējās vides audi; kontraktilie muskuļi audumi un audumi nervu sistēma.

Vispārējas nozīmes audumi- epitēlija un iekšējā vide (asinis, limfas un saistaudi: saistaudi, skrimšļi, kauli).

Īpaši audumi- muskuļots, nervozs.

Epitēlija audi(integumentary) - blakus esošie audi, kas aptver ķermeni no ārpuses; izklāj iekšējos orgānus un dobumus; ir daļa no aknām, dziedzeriem, plaušām. Turklāt tie pārklāj asinsvadu, elpceļu un urīnvadu iekšējo virsmu. Pie epitēlija audiem pieder arī dziedzeru audi, kas ražo dažāda veida izdalījumi (sviedri, siekalas, kuņģa sula, aizkuņģa dziedzera sula). Šo audu šūnas ir sakārtotas slāņa formā, un to īpatnība ir to polaritāte (šūnas augšējā un apakšējā daļa). Epitēlija šūnām ir spēja atjaunot ( reģenerācija). Epitēlija audos nav asinsvadu (šūnas difūzā veidā barojas caur bazālo slāni).

Dažādi epitēlija veidi

Auduma veids (zīmējums)	Audu struktūra	Atrašanās vieta	Funkcijas
Plakanais epitēlijs	gluda šūnu virsma; šūnas cieši pieguļ viena otrai; viens slānis; saturīgs	ādas virsma, mutes dobums, barības vads, alveolas, nefronu kapsulas, pleira, vēderplēve	integumentārs, aizsargājošs, izvadošs(gāzu apmaiņa, urīna izdalīšanās)
Kubiskais epitēlijs	kubiskās šūnas cieši blakus viena otrai; viens slānis; dziedzeru	nieru kanāliņi, siekalu dziedzeri, endokrīnie dziedzeri	reabsorbcija (reversa) sekundārā urīna veidošanās laikā, siekalošanās, izdalījumi ar hormoniem
Cilindrisks epitēlijs (prizmatisks)	cilindriskas šūnas; viens slānis; saturīgs	kuņģis, zarnas, žultspūslis, traheja, dzemde	kuņģa un zarnu gļotādas
Vienslāņains skropstu epitēlijs	sastāv no šūnām ar daudziem matiem (skropstām); viens slānis	elpceļi, mugurkaula kanāls, smadzeņu kambari, olšūnas	aizsargājošs(skropstas saglabā un noņem putekļu daļiņas), organizē šķidruma plūsmu, olšūnas kustību
Pseidoslāņains	koniskas šūnas atrodas vienā slānī, bet mijas ar šauriem un platiem galiem, veido divu rindu kodolu stāvokli; saturīgs	ožas zonas, mēles garšas kārpiņas, urīnceļi, traheja	jutīgs epitēlijs... Smaržas, garšas uztvere, urīnpūšļa piepildījums, svešķermeņu klātbūtnes sajūta trahejā
Daudzslāņu	šūnu augšējie slāņi ir keratinizēti; saturīgs	āda, mati, nagi	aizsargājošs, termoregulējošs, neatņemams

Tādējādi epitēlija audiem ir raksturīgas šādas funkcijas: neatņemama, aizsargājoša, trofiska, sekrēcija.

Saistaudi

Saistaudi vai iekšējās vides audus attēlo asinis, limfas un saistaudi. Šo audu iezīme ir tā, ka papildus šūnu elementiem ir liels daudzums starpšūnu vielas, ko raksturo pamatviela un šķiedru struktūras(veido fibrilārie proteīni - kolagēns, elastīns u.c.). Saistaudi ir sadalīti: patiesībā saista, skrimšļains, kauls.

Saistaudi pareizi veido iekšējo orgānu, zemādas audu, saišu, cīpslu un citu slāņus. Skrimšļa audi veidlapas:

• hialīna skrimslis - veido locītavu virsmas;
• šķiedrains - atrodas starpskriemeļu diskos;
• elastīga ir daļa no ausīm un epiglotiem.

Kauls veido skeleta kaulus, kuru stiprumu nodrošina nešķīstošo kalcija sāļu nogulsnes tajā. Kaulu audi piedalās organisma minerālu metabolismā. (Skatīt sadaļā "Skeleta -muskuļu sistēma").

Iekšējie audumi

Auduma veids (zīmējums)	Audu struktūra	Atrašanās vieta	Funkcijas
Irdeni saistaudi	Brīvi izvietotas šķiedras un šūnas savstarpēji savijušās; starpšūnu viela ir bez struktūras, ar taukiem un tauku šūnām.	zemādas taukaudi, perikarda maisiņš, nervu sistēmas ceļi, asinsvadi, mezentērija	savieno ādu ar muskuļiem, atbalsta ķermeņa orgānus, aizpilda spraugas starp orgāniem. Piedalās ķermeņa termoregulācijā
Skrimšļa audi	Dzīvas apaļas vai ovālas šūnas hondrocīti guļot kapsulās; kolagēna šķiedras; starpšūnu viela ir blīva, elastīga, caurspīdīga.	starpskriemeļu diski, balsenes skrimšļi, traheja, ribas, auss, locītavu virsma, cīpslu pamatnes, augļa skelets	kaulu berzes virsmu izlīdzināšana. Aizsardzība pret elpošanas ceļu, ausu deformāciju. Cīpslu piestiprināšana kauliem

Saistaudu funkcijas: aizsargājošs, atbalstošs, barojošs (trofisks).

Muskuļu šūnām ir šādas īpašības: uzbudināmība, kontraktilitāte, vadītspēja.

Muskuļu audu veidi

Ir trīs veidu muskuļu audi: gludi, svītraini, sirds.

Iekšējie audumi

Auduma veids (zīmējums)	Audu struktūra	Atrašanās vieta	Funkcijas
Gluds audums	šūnas ir vārpstas formas; šūnas satur vienu kodolu; nav šķērssvītru	veido iekšējo orgānu muskuļus, ir daļa no asins un limfātisko asinsvadu sieniņām	tiek inervēti ar veģetatīvo nervu sistēmu un veic salīdzinoši lēnas kustības un tonizējošas kontrakcijas
Svītrotie audi (muskuļu šķiedra)	gara daudzkodolu šūna ar šķērsvirzienu, pateicoties muskuļu proteīnu īpašajam sastāvam un atrašanās vietai; satur saraujošas šķiedras	skeleta muskuļi, mēles muskuļi, rīkle, barības vada sākotnējā daļa	samazināta reakcija uz impulsiem no muguras smadzeņu un smadzeņu motoro neironiem
Sirds audi	ir striation un ir autonomija šūnas ir savstarpēji savienotas ar procesiem (interkalēti diski)	apvieno gludo un svītraino muskuļu audu īpašības; sirds	atbildīgs par visu muskuļu elementu saraušanos

Muskuļu funkcijas: ķermeņa kustība telpā; ķermeņa daļu pārvietošana un fiksācija; izmaiņas ķermeņa dobuma tilpumā, trauku lūmenā, ādas kustībā; sirds darbs.

Nervu audi

Nervu audi veido smadzenes un muguras smadzenes, nervu ganglijus un šķiedras. Nervu audu šūnas ir neironi un glia šūnas. Galvenā neironu iezīme ir augsta uzbudināmība. Viņi saņem kairinājumu (signālus) no ķermeņa ārējās un iekšējās vides, vada un apstrādā tos. Neironi ir salikti ļoti sarežģītās un daudzās shēmās, kas nepieciešamas informācijas saņemšanai, apstrādei, uzglabāšanai un lietošanai.

Neironu veidi:

1. Unipolārs ( motors, centrbēdzes)
2. Pseidobipolāri ( jutīgs, centripetāls)
3. Daudzpolāri ( smadzeņu daļa)

1. Dendrīti
2. Neirona ķermenis
3. Šūnu kodols
4. Citoplazma
5. Aksons
6. Švana šūna
7. Aksona galotnes
8. Dendrons

Neirons sastāv no šūnu ķermenis(sams) un divu veidu procesi - dendriti, aksoni un gala plāksnes... Neirona ķermenī ir kodols ar noapaļotiem nukleoliem.

Neironu struktūra (nervu šūna)

1. Neirona ķermenis
2. Dendrīti
3. Aksons
4. Gala plāksnes
5. Sinaptiskie pūslīši
6. Mielīna apvalks
7. Ranvjē pārtveršana
8. Nissla viela
9. Nervu šķiedras beigas
10. Muskuļu šķiedras daļa, kas atrodas kontrakcijas stāvoklī

Dendriti(2) - īsi, biezi, ļoti zarojoši procesi, kas vada nervu impulsus (uzbudinājumu) uz nervu šūnas ķermeni.

Aksons(3) - viens garš (līdz 1,5 m) nesazarots nervu šūnas izaugums, kas vada nervu impulsu no šūnas ķermeņa uz tās gala sekciju. Procesi ir dobas caurules, kas piepildītas ar citoplazmu, kas plūst uz gala plāksnēm. Citoplazma uzņem fermentus, kas veidojas granulētā endoplazmatiskā retikuluma (8) struktūrās, un katalizē sintēzi starpnieki gala plāksnēs (4). Mediatori tiek glabāti sinaptiskos pūslīšos (5). Dažu neironu aksonus no virsmas aizsargā izveidotais mielīna apvalks (6). Švana šūnas aptīšana ap aksonu. Šis apvalks sastāv no sava veida nervu audu šūnām - glia, kurā ir iegremdētas visas nervu šūnas. Glia spēlē palīgfunkciju - tā veic izolācijas, atbalsta, trofisko un aizsargfunkciju. Vietas, kur aksons nav pārklāts (ar mielīna apvalku), sauc par Ranvier pārtveršanu (7). Mielīns (taukaina balta viela) ir mirušo šūnu membrānu paliekas, un tā sastāvs nodrošina šūnas izolējošās īpašības.

Nervu šūnas savienojas viena ar otru caur sinapsēm. Sinapsis- divu neironu saskares vieta, kur nervu impulss tiek pārnests no vienas šūnas uz otru. Sinapses veidojas aksona saskares vietās ar šūnām, kurām tas pārraida informāciju. Šīs vietas ir nedaudz sabiezējušas (10), jo tajās ir kairinoša šķidruma burbuļi. Ja nervu impulsi sasniedz sinapsi, burbuļi pārsprāgst, šķidrums izplūst sinoptiskajā plaisā un iedarbojas uz šūnas, kas saņem informāciju, membrānu. Atkarībā no šķidruma sastāvā esošo bioloģiski aktīvo vielu sastāva un daudzuma informāciju saņemošā šūna var būt satraukta un pastiprināt savu darbu, vai arī bremzēt – vājināt vai vispār apturēt.

Šūnām, kas saņem informāciju, parasti ir daudz sinapses. Caur dažiem no tiem viņi saņem stimulējošus signālus, caur citiem - negatīvus, kavējošus signālus. Visi šie signāli tiek apkopoti, kam seko izmaiņas darbā.

Tādējādi nervu audu funkcijas ietver: informācijas, kas nāk no ārējās vides un iekšējiem orgāniem, saņemšanu, apstrādi, glabāšanu, pārraidīšanu; visu ķermeņa sistēmu darbības regulēšana un koordinēšana.

Fizioloģiskās orgānu sistēmas

Cilvēka un dzīvnieka ķermeņa audi veido orgānus un orgānu fizioloģiskās sistēmas: integumentālo, atbalsta un kustību sistēmu, gremošanas, asinsrites, elpošanas, ekskrēcijas, seksuālo, endokrīno, nervu.

Fizioloģiskās sistēmas	Sistēmu veidojošie orgāni	Nozīme
Integrālā sistēma	Āda un gļotādas	Aizsargā ķermeni no ārējām ietekmēm
Atbalsta un kustību sistēma	Kauli, kas veido skeletu un muskuļus	Formē ķermeni, nodrošina atbalstu un kustību, kā arī aizsargā iekšējos orgānus
Gremošanas sistēma	Mutes dobuma orgāni ( mēle, zobi, siekalu dziedzeri), rīkles, barības vada, kuņģa, zarnu, aknu, aizkuņģa dziedzera	Nodrošina barības vielu pārstrādi organismā
Asinsrites sistēma	Sirds un asinsvadi	Veic asinsrites un vielmaiņas procesu starp ķermeni un vidi
Elpošanas sistēmas	Deguna dobums, nazofarneks, traheja, plaušas	Nodrošināt gāzes apmaiņu
Izvadīšanas sistēma	Nieres, urīnvadi, urīnpūslis, urīnizvadkanāls	Izvada no organisma galīgos toksiskos vielmaiņas produktus
Reproduktīvā sistēma	Vīriešu orgāni(sēklinieki, sēklinieki, prostata, dzimumloceklis). Sieviešu orgāni(olnīcas, dzemde, maksts, ārējie sieviešu dzimumorgāni)	Nodrošiniet reprodukciju
Endokrīnā sistēma	Endokrīnie dziedzeri (vairogdziedzeris, dzimumorgāni, aizkuņģa dziedzeris, virsnieru dziedzeri utt.)	Ražo hormonus, kas regulē orgānu un audu funkcijas un vielmaiņu
Nervu sistēma	Nervu audi, kas caurvij visus orgānus un audus	Regulē visu sistēmu un visa organisma koordinētu darbību mainīgos vides apstākļos

Refleksā regulēšana

Nervu sistēma regulē visus procesus organismā, kā arī nodrošina atbilstošu ķermeņa reakciju uz ārējās vides ietekmi. Šīs nervu sistēmas funkcijas tiek veiktas refleksīvi. Reflekss- ķermeņa reakcija uz kairinājumu, kas rodas, piedaloties centrālajai nervu sistēmai. Refleksi tiek veikti sakarā ar ierosmes procesa izplatīšanos pa refleksu loku. Refleksa darbība ir divu procesu mijiedarbības rezultāts - ierosināšana un kavēšana.

Uzbudinājums un kavēšana ir divi pretēji procesi, kuru mijiedarbība nodrošina koordinētu nervu sistēmas darbību un mūsu ķermeņa orgānu saskaņotu darbu.

Centrālā un perifērā nervu sistēma

Lielākā daļa neironu atrodas smadzenēs un muguras smadzenēs. Viņi veido Centrālā nervu sistēma(CNS). Daži no šiem neironiem pārsniedz tās robežas: to garie procesi tiek apvienoti saišķos, kas kā daļa no nerviem nonāk visos ķermeņa orgānos. Nervu sistēma sastāv no nervu šūnām - neironiem (smadzenēs ir 25 miljardi neironu, bet perifērijā - 25 miljoni.

Centrālā nervu sistēma ietver smadzenes un muguras smadzenes. Papildus nerviem smadzenēs, nevis centrālajā nervu sistēmā, ir neironu ķermeņu uzkrāšanās - tie ir nervu mezgli. Nervu sistēmas perifēra daļa ietver nervus, kas stiepjas no smadzenēm un muguras smadzenēm, un nervu mezglus, kas atrodas ārpus smadzenēm un muguras smadzenēm. Pēc funkcijas nervu sistēma ir sadalīta somatiskajā un autonomajā nervu sistēmā. Somatiskais - sazinās ķermeni ar ārējo vidi (kairinājumu uztvere, šķērssvītroto muskuļu kustību regulēšana utt.), Un veģetatīvā - regulē vielmaiņu un iekšējo orgānu darbu (sirdsdarbība, asinsvadu tonuss, zarnu peristaltikas kontrakcijas, sekrēcija dažādu dziedzeru utt.). abas šīs sistēmas darbojas ciešā mijiedarbībā, bet autonomajai nervu sistēmai ir zināma neatkarība (autonomija), kas kontrolē piespiedu funkcijas.

Reflekss un reflekss loks

Nervu sistēmas aktivitātei ir reflekss raksturs. Reflekss ir dabiska ķermeņa reakcija uz izmaiņām ārējā vai iekšējā vidē, ko veic centrālā nervu sistēma, reaģējot uz receptoru stimulāciju. Receptori ir nervu gali, kas saņem informāciju par izmaiņām ārējā un iekšējā vidē. Jebkurš kairinājums ( mehāniskā, gaismas, skaņas, ķīmiskā, elektriskā, temperatūra), ko uztver receptors, tiek pārvērsts ierosmes procesā. Uzbudinājums tiek pārnests pa jutīgām – centripetālām nervu šķiedrām uz centrālo nervu sistēmu, kur notiek neatliekams impulsu apstrādes process. No šejienes impulsi tiek virzīti pa centrbēdzes neironu šķiedrām uz izpildorgāniem, kas reaģē uz stimulāciju.

Reflekss ir ceļš, pa kuru nervu impulsi pāriet no receptoriem uz izpildorgānu. Jebkura refleksa īstenošanai ir nepieciešams visu refleksu loka saišu saskaņots darbs.

Refleksu loka diagramma.

1. Ārējais stimuls
2. Maņu nervu gali ādā
3. Sensorais neirons
4. Sinapse
5. Interneurons
6. Sinapses ( pārraide no neirona uz neironu)
7. Motoru neirons

Jebkuras refleksu darbības īstenošanā tiek iesaistīti ierosmes procesi, kas izraisa noteiktu darbību, un inhibīcijas process, kas izslēdz tos nervu centrus, kas traucē refleksu darbību īstenošanai. Inhibīcijas process ir pretējs uzbudinājumam. Uzbudinājuma un kavēšanas procesu mijiedarbība ir nervu darbības pamatā, regulē un koordinē ķermeņa funkcijas.

Tādējādi šie abi procesi ( ierosināšana un kavēšana) ir cieši saistīti viens ar otru, kas nodrošina visu orgānu un visa organisma saskaņotu darbību.