Основи загальної біології

Клітини нервової тканини (нейрони) сприймають, зберігають і переробляють інформацію. Тіло нейрона (перикаріон) має один, два або більше число відростків (уні, бі і мультиполярні нервові клітини, рис. 7.7). В останньому випадку, як правило, короткі, товсті, сильно розгалужені відростки (дендрити) проводять збудження до перикаріону, а один дуже довгий відросток (нервове волокно, нейрит, або аксон) – від перикаріону.

Розрізняють немієлінізовані, слабко мієлінізовані й мієлінізовані нервові волокна. В останніх мієлінова оболонка – шар, який містить ліпіди з 100200 обмотаних навколо аксона мембран з високим електричним опором – через кожні 13 мм переривається (перехоплення Ранв’є). Його утворюють швановскі клітини (рис. 7.8). Аксони можуть об’єднуватися в "тонкі" пучки, а потім – у більш товсті пучки, утворюючи нерв. Аферентні (чутливі, центрипетальні) нерви проводять збудження від периферії до центру, а еферентні (ефекторні, центрифугальні) – у зворотному напрямку. Змішані нерви містять як аферентні, так і еферентні волокна.

 

 

Рис. 7.8. Будова нейрона

1 – тіло нейрона; 2 – дендрити; 3 – аксон; 4 – мієлінова оболонка; 5 – нервові закінчення аксона; 6 – синоптична бляшка; 7 – перехоплення Ранвьє

 

На розгалужених кінцях аксонів знаходяться кінцеві ґудзички (рис. 7.8); це місця контактів (синапси) для передачі збудження на наступний нейрон або іншу клітину (наприклад, залозисту або м'язову). У синапсі один проти одного розташовані ділянка передсинаптичної мембрани і постсинаптична мембрана приймаючої клітини. Між ними перебуває синаптична щілина (2035 нм). 

 

Вищі рослини (кормофіти) в основному автотрофні. Внаслідок цього їм необхідні великі поверхні, що поглинають світло (листя, розгалуження пагонів) (рис. 7.9). Листя розташоване таким чином, що майже не затінюють один одного; згинання пагона в напрямку до світла (фототропізм) і розташування палісадних клітин на зразок «світлової шахти» (рис. 7.6) збільшують поглинання світла. У кормофітів переважає радіальна симетрія.

У наземних рослин розвиток зовнішньої поверхні значно більше, ніж у тварин, що приводить до величезних втрат води в результаті транспірації. Ці втрати повинні бути доповнені процесом поглинання води з ґрунту. З кореня через стебло йдуть у листя провідні пучки. Частина пучка, звичайно внутрішня (ксилема, або деревина), містить судини (мертву провідну тканину) для транспорту води (рис. 7.6, 7.9). Властивість сухого повітря – це дуже низький водний потенціал, а ґрунту – високий. Вода завжди рухається убік більше низького водного потенціалу. Сила смоктання, обумовлена транспірацією, створює в судинах негативний тиск, і стовп води рухається нагору. Розриву водяного стовпа в стовбурах високих дерев перешкоджає сила зчеплення між молекулами води. Рослина одержує вуглець (у вигляді СО2) з повітря, а інші живильні речовини у вигляді іонів – із ґрунту.

Інша частина провідного пучка, звичайно зовнішня – флоема, або луб (рис. 7.6, 7.9) – містить ситовидні трубки (провідну тканину) для транспорту асимілятів, що утворюються в процесі фотосинтезу. Виникаючий надлишок тиску (потенціал тиску) жене розчин асимілятів (відповідно до теорії течії рідин) до місць їхньої витрати й накопичення (до осі пагона, кореню, квіткам, плодам). Там відбувається активне поглинання асимілятів і завдяки цьому підтримуються градієнти концентрації, градієнти осмотичного потенціалу й потенціалу тиску.

Для потужного розгалуження пагона необхідна висока міцність його осі. Живі (коленхіма) і мертві (склеренхіма) механічні тканини з їх товстими, часто здерев'янілими клітинними стінками зрідка розташовуються у формі суцільних або переривчастих кілець у зовнішніх частинах (корі) стебла (за принципом сталевої труби). Вторинне зростання у товщину відбувається за рахунок камбію – внутрішньої меристеми. Камбій знаходиться між флоемою та ксилемою у вигляді суцільного кільця й утворює із зовнішньої сторони флоему з ситоподібними трубками, а із внутрішньої – ксилему з судинами (рис. 7.9, Б). 

Реагуючи на фактори зовнішнього середовища, наприклад на тривалість щоденного світлого періоду (існують рослини короткого й довгого світлового дня) або на температуру, рослина, що вегетує, переходить у репродуктивний стан: у меристемі на кінцях пагонів зав’язуються квітки, а після запилення й запліднення розвиваються насіння й плоди.

На відміну від багатоклітинних рослин багатоклітинні тварини (Metazoa), за винятком губок, мабуть, виникли від одноклітинних предків тільки одним шляхом. Серед тварин великого різноманіття та високого розвитку досягли тільки тварини з ціломом – вторинною порожниною тіла, до яких відносяться всі типи тварин (рис. 7.10, 7.11), починаючи з пласких черв’яків.

 

Рис. 7.9. Розвиток насінної рослини

A.Будова молодої дводольної рослини: 1 – верхівкова брунька, 2 – пазушна брунька, 3 – вузол, 4 – придаткова брунька, 5 – міжвузля, 6 – пазуха листа, 7 – сім'ядоля, 8 – придатковий корінь, 9 – підсім'ядольне коліно, 10 – коренева шийка, 11 – бічні корені, 12 – головний корінь. Б. Зріз молодого пагона: 1 – пучковий камбій, 2 – міжпучковий камбій, 3 – вторинна ксилема, 4 – вторинна флоема. В. Зріз старого пагона: 5 – первинна флоема, 6 – вторинна флоема,7 – васкулярний камбій, 8 – вторинна ксилема, 9 – первинна ксилема, 10 – серцевина, 11 – первинний серцеподібний промінь, 12 – вторинний серцеподібний промінь

 

Тварини ведуть рухливий, рідше прикріплений (тільки водні форми) або паразитичний спосіб життя. Щоб вільно пересуватися, їм, на відміну від рослин,