Умблик
9 класс · углублённый
Биология · 9 класс · углублённый уровень
Биология · углублённый уровень · 9 класс · Урок 50

Ткани человека: эпителий, нейроны, мышца и соединительный матрикс

Четыре большие группы тканей — начало сравнения, а не список четырёх одинаковых клеток. Разберём клетки, межклеточное вещество и реальные механизмы работы.

Общий обзор клеток и тканей организма человека

Федеральная программа · углублённый уровень · 9 класс

Общий обзор клеток и тканей организма человека

Элементы программы, раскрываемые в этом уроке:

  • Эпителии: барьер, секреция и всасывание
  • Нейрон, нейроглия, мембранный потенциал и синапсы
  • Скелетная, сердечная и гладкая мышца
  • Актин, миозин и сокращение
  • Соединительные ткани, матрикс, кровь, хрящ и кость
  • Микроскопия готовых препаратов тканей
Уровни связаны: ткань не работает отдельно от всего организмаКлеткаТканьОрганСистемаОрганизмнейроннервная тканьмозгнервная системаПример условен: мозг включает не одну ткань, а нервную систему образуют несколько органов.
Разные ткани совместно образуют органы; эта схема не заменяет микрофотографии конкретных эпителиев, мышц и нервной ткани.

Как это устроено

Эпителии бывают разной толщины и формы клеток, но обычно создают организованную границу. Их функции зависят от местоположения: кожа защищает, кишечник всасывает, железистый эпителий выделяет вещества. Базальная мембрана отделяет эпителий от лежащей ниже ткани и помогает клеткам получать сигналы. Одна микрофотография без ориентации среза может спутать слои, поэтому сначала ищут поверхность, просвет и базальную область.

Нейрон сохраняет ионные градиенты; при подходящем стимуле возникает потенциал действия, распространяющийся по мембране аксона. В химическом синапсе окончание выделяет нейромедиатор, который действует на рецепторы следующей клетки, но это не просто «электричество перескакивает через щель». Нейроглия не только «клей»: её разновидности поддерживают, изолируют и защищают нервную ткань. Подробности сигналов развиваются далее в разделе нервной системы.

Скелетная и сердечная мышечные ткани имеют поперечную исчерченность, но различаются клетками, связями и управлением. Гладкая мышца устроена иначе и медленно поддерживает напряжение в стенках органов и сосудов. В каждой мышечной клетке сила возникает из работы белков актина и миозина с затратой АТФ; выражение «мышца тратит АТФ и поэтому всегда сокращается» неверно, потому что нужны регуляторные сигналы и условия для взаимодействия белков.

Соединительные ткани различают по клеткам и матриксу. В кости матрикс минерализован, в хряще упруг и богат специализированными молекулами, в крови жидкая плазма переносит клетки и вещества. Назвать кровь соединительной тканью допустимо в широком гистологическом смысле, но её функции и свойства не совпадают с сухожилием. Структура ткани связана с функцией, но ткань работает в составе органа с другими тканями.

Словарь урока

Каждое понятие — с примером

Эпителий

Ткань из тесно связанных клеток, покрывающая поверхности и выстилающая полости, выполняющая защитные, секреторные, транспортные и другие функции.

Пример: Эпителий кишечника помогает всасыванию, а наружный эпидермис кожи создаёт барьер.

Базальная мембрана

Специализированный слой внеклеточного матрикса под эпителием, участвующий в опоре, разделении тканей и сигнальных взаимодействиях.

Пример: На микроскопической схеме эпителий лежит на базальной мембране над соединительной тканью.

Нейрон

Нервная клетка, способная принимать, преобразовывать и передавать сигналы через электрические и химические механизмы.

Пример: Чувствительный нейрон передаёт информацию от рецептора к нервной системе.

Нейроглия

Разнообразные клетки нервной ткани, поддерживающие работу нейронов, обмен, иммунную защиту и изоляцию нервных отростков в зависимости от типа.

Пример: Олигодендроциты формируют миелин в центральной нервной системе.

Потенциал покоя

Разность электрических потенциалов между внутренней и наружной сторонами мембраны клетки в состоянии без распространяющегося потенциала действия, поддерживаемая ионными градиентами и проницаемостью.

Пример: Нейрон в покое сохраняет разницу зарядов благодаря ионным каналам и насосам.

Потенциал действия

Быстрое распространяющееся изменение мембранного потенциала возбудимой клетки при достижении соответствующих условий открытия ионных каналов.

Пример: По аксону нейрона потенциал действия может передать сигнал к нервному окончанию.

Синапс

Контакт передачи сигнала от одной клетки к другой через химические молекулы или прямую электрическую связь в зависимости от типа.

Пример: В химическом синапсе нейромедиатор связывается с рецепторами клетки-мишени.

Нейромедиатор

Сигнальная молекула, выделяемая нервным окончанием в химическом синапсе и действующая на рецепторы следующей клетки.

Пример: Ацетилхолин участвует в передаче сигнала к скелетной мышце.

Скелетная мышечная ткань

Поперечнополосатая мышечная ткань, чьи длинные многоядерные волокна обеспечивают движения скелета под контролем нервной системы.

Пример: Мышцы предплечья изменяют положение кисти через сухожилия и суставы.

Сердечная мышечная ткань

Поперечнополосатая мышечная ткань сердца с соединёнными кардиомиоцитами и собственными механизмами электрической активности.

Пример: Сокращение сердечной мышцы создаёт давление для движения крови.

Гладкая мышечная ткань

Ткань из веретеновидных сократительных клеток без типичной поперечной исчерченности, работающая в стенках многих внутренних органов и сосудов.

Пример: Гладкие мышцы стенки кишечника участвуют в перемещении содержимого.

Актин и миозин

Сократительные белки, взаимодействие которых с использованием энергии АТФ обеспечивает развитие силы в мышечных клетках.

Пример: В скелетной мышце скольжение актиновых и миозиновых нитей укорачивает функциональные единицы волокна.

Соединительная ткань

Разнообразная группа тканей с клетками и часто обильным внеклеточным матриксом, выполняющая опорные, транспортные, защитные и другие функции.

Пример: Кость, хрящ, кровь и собственно соединительные ткани значительно различаются, хотя относятся к одному широкому классу.

Внеклеточный матрикс

Совокупность молекул вне клеток, создающих механическую опору и сигнальную среду ткани, состав которой различается между органами.

Пример: Коллагеновые волокна поддерживают прочность сухожилия, а минеральные компоненты — кости.

Пример по шагам

На снимке видны плотные слои клеток над полосой матрикса, а ниже — разреженные клетки и волокна. Какие ткани предполагаются и что ещё нужно знать?

  1. Плотный поверхностный слой может быть эпителием, лежащим на базальной мембране.
  2. Ниже расположенная ткань с клетками и волокнами может быть соединительной.
  3. Для уверенного вывода нужны масштаб, ориентация среза, окраска и сведения об органе; по одной форме нельзя определить функцию каждой клетки.

Вывод: Гистологическое распознавание опирается на пространственные отношения и дополнительные данные.

Практическая работа

Четыре ткани на готовых микропрепаратах

  1. По предоставленным учителем изображениям эпителия, нерва, мышцы и кости подпишите клетки и заметный межклеточный материал.
  2. Для мышечной ткани сравните поперечную исчерченность и форму клеток; не делайте вывода об управлении только по срезу.
  3. Для нервной ткани найдите тела нейронов и другие клетки, отдельно отметив, что потенциал действия на статичной фотографии не виден.

Что можно заключить: Статичный препарат показывает организацию тканей, но физиологические функции требуют иных методов измерения.

Безопасность: Используйте только готовые фиксированные препараты и изображения; не собирайте биоматериал у людей и не работайте с острыми предметами без учителя.

Практическая работа

Микроскопирование препаратов основных типов тканей

  1. По готовым фиксированным учебным препаратам или микрофотографиям рассмотрите эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную ткани; запишите окраску и увеличение каждого образца.
  2. Для эпителия отметьте слой клеток и свободную поверхность; для соединительной ткани — клетки и межклеточное вещество; для мышечной — расположение волокон; для нервной — тела нейронов и отростки только там, где они различимы.
  3. Сопоставьте каждый препарат с органом и задачей ткани, затем укажите, какие свойства — проведение импульса или сила сокращения — на неподвижном препарате не измеряются.

Что можно заключить: Четыре основные группы тканей различают по сочетанию клеток, межклеточного вещества и организации, но один снимок не показывает их работу во времени.

Безопасность: Используйте только готовые препараты и изображения; не берите ткани или кровь у людей и работайте с микроскопом по инструкции учителя.

Попробуйте сами

Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.

Открываем задания…

Сверка содержания

Раздел и элементы содержания сверены с федеральной программой. Текст и учебные схемы созданы для Умблика; схема не передаёт реальные размеры.