Klasyfikacja zwierząt, tkanka nabłonkowa i łączna - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Cechy zwierząt i budowa komórki zwierzęcej

Zwierzęta to wielokomórkowe, cudzożywne eukarionty, w większości diploidalne (2n), rozmnażające się głównie płciowo; ich gamety powstają bezpośrednio w mejozie komórek macierzystych gamet (mejoza pregamiczna). Komórkę zwierzęcą od środowiska oddziela wyłącznie błona komórkowa (brak ściany komórkowej), występują w niej lizosomy i centrosomy, a materiałem zapasowym jest głównie glikogen.

2.Rozwój osobniczy i rozwój zarodkowy zwierząt

Rozwój osobniczy (ontogeneza) to wszystkie zmiany od powstania pierwszej komórki nowego organizmu do jego śmierci. Rozwój zarodkowy (embriogeneza) trwa od zapłodnienia komórki jajowej do wyklucia się z osłon jajowych lub opuszczenia organizmu matki; u większości zwierząt obejmuje zapłodnienie, bruzdkowanie, gastrulację i organogenezę.

3.Zapłodnienie i bruzdkowanie

Zapłodnienie to połączenie komórki jajowej z plemnikiem, w wyniku którego powstaje zygota; u zwierząt jest to oogamia - komórka jajowa jest większa i nieruchoma, a plemnik mniejszy i ruchliwy. Bruzdkowanie to wielokrotne podziały mitotyczne zygoty zakończone stadium blastuli - pęcherzyka o ścianie z jednej warstwy komórek, którego wypełnione płynem wnętrze to blastocel (pierwotna jama ciała).

4.Gastrulacja i listki zarodkowe

Gastrulacja to formowanie się listków zarodkowych - warstw komórek, z których tworzą się tkanki. Najpierw powstają zewnętrzna ektoderma i wewnętrzna endoderma, a u większości grup zwierząt także trzeci listek - mezoderma, w której obrębie tworzy się celoma (wtórna jama ciała). Po gastrulacji następuje organogeneza, czyli powstawanie tkanek, narządów i układów narządów.

5.Dwuwarstwowce i trójwarstwowce

Ciało dwuwarstwowców powstaje tylko z dwóch listków zarodkowych - ektodermy i endodermy (np. parzydełkowce). Ciało trójwarstwowców powstaje z ektodermy, endodermy i mezodermy; ze względu na obecność lub brak celomy dzieli się je na zwierzęta acelomatyczne (płazińce), pseudocelomatyczne (nicienie) i celomatyczne (pierścienice, stawonogi, mięczaki, szkarłupnie, strunowce).

6.Zwierzęta acelomatyczne i pseudocelomatyczne

Obie grupy nie mają celomy. U zwierząt acelomatycznych (płazińce) pierwotną jamę ciała wypełnia parenchyma - zespół luźno połączonych komórek o różnych funkcjach i pochodzeniu. U pseudocelomatycznych (nicienie) występuje pseudoceloma - pierwotna jama ciała wypełniona płynem, która nie jest otoczona własnym nabłonkiem, lecz mięśniami wora powłokowo-mięśniowego i przewodu pokarmowego.

7.Celoma i jej funkcje

Celoma to wtórna jama ciała otoczona własnym nabłonkiem, występująca u zwierząt celomatycznych. Magazynuje produkty przemiany materii, bierze udział w tworzeniu gamet i w transporcie gazów oddechowych, a może też pełnić funkcję szkieletu hydraulicznego.

8.Azotowe produkty przemiany materii

Powstają w przemianach metabolicznych zawierających azot białek i kwasów nukleinowych pobranych z pokarmem. Zależnie od środowiska i trybu życia końcowym produktem jest amoniak, mocznik albo kwas moczowy - stąd podział na zwierzęta amonioteliczne, ureoteliczne i urykoteliczne. Im większe nakłady energii na wytworzenie związku, tym niższa jego toksyczność i mniej wody potrzeba do jego wydalenia.

9.Zwierzęta amonioteliczne

Wydalają amoniak, którego wytwarzanie nie wymaga bezpośrednich nakładów energii, ale który jest silnie toksyczny i bardzo dobrze rozpuszczalny, więc musi być szybko usuwany lub rozcieńczany w dużej ilości wody. To głównie zwierzęta wodne: większość bezkręgowców (wydalają go całą powierzchnią ciała) oraz np. ryby o kostnym szkielecie i żółwie wodne (wydalają dużo silnie rozcieńczonego moczu).

10.Zwierzęta ureoteliczne

Wydalają mocznik - jego wytwarzanie wymaga więcej energii niż wytwarzanie amoniaku, ale ma on niewielką toksyczność, więc może być usuwany w małej objętości stężonego moczu, co chroni przed nadmierną utratą wody. To głównie zwierzęta lądowe, m.in. dorosłe płazy i ssaki, a także niektóre wodne, np. ryby chrzęstnoszkieletowe.

11.Zwierzęta urykoteliczne

Wydalają kwas moczowy - jego synteza jest bardzo kosztowna energetycznie, ale jest on mało toksyczny i słabo rozpuszcza się w wodzie, więc jest usuwany w postaci gęstej zawiesiny lub kryształów z minimalną ilością wody. To zwierzęta lądowe oszczędzające wodę ze względu na zdolność lotu (owady, ptaki) lub życie w suchych środowiskach (np. pustynne gady).

12.Symetria promienista i symetria dwuboczna

Przy symetrii promienistej przez ciało można przeprowadzić wiele osi symetrii; mają ją zwykle zwierzęta planktonowe, osiadłe lub mało ruchliwe (parzydełkowce, większość dorosłych szkarłupni), które odbierają bodźce i chwytają ofiarę z każdej strony. Przy symetrii dwubocznej jedna oś dzieli ciało na prawą i lewą część; mają ją zwierzęta wolno żyjące, aktywnie się poruszające, o wydłużonym ciele, z narządami zmysłów i otworem gębowym z przodu.

13.Tkanki zwierzęce i ich pochodzenie

Tkanki to zespoły komórek o wspólnym pochodzeniu i podobnej budowie, pełniące określoną funkcję; bada je histologia. Zwierzęta mają cztery rodzaje tkanek, zbudowanych z komórek i substancji międzykomórkowej: nabłonkową (z ektodermy, mezodermy i endodermy), łączną (z mezodermy), nerwową (z ektodermy) i mięśniową (z mezodermy). Hierarchia budowy organizmu: komórka → tkanka → narząd → układ narządów → organizm.

14.Budowa tkanki nabłonkowej

Komórki nabłonka ściśle do siebie przylegają i są osadzone na błonie podstawnej - substancji międzykomórkowej zbudowanej z licznych białek, m.in. kolagenu. Błona podstawna łączy nabłonek z tkankami położonymi niżej, pozwala komórkom zachować kształt i zapewnia transport substancji odżywczych.

15.Mikrokosmki i rzęski

Mikrokosmki to palczaste wypustki otoczone błoną komórkową, które zwiększają powierzchnię wchłaniania (np. w jelicie cienkim i kanalikach nerkowych) i tworzą rąbek szczoteczkowy. Rzęski to ruchliwe wypustki z aparatem ruchowym z mikrotubul, które m.in. usuwają zanieczyszczenia z dróg oddechowych i tworzą rąbek migawkowy.

16.Funkcje tkanki nabłonkowej

Ochrona przed utratą wody, urazami i drobnoustrojami (np. nabłonek skóry; u stawonogów nabłonek wytwarza oskórek, czyli kutykulę - element szkieletu zewnętrznego), wydzielanie substancji przez gruczoły (np. śluzu, enzymów, hormonów), wchłanianie związków i jonów (np. w jelicie cienkim) oraz transport substancji z jednej strony nabłonka na drugą (np. gazów w pęcherzykach płucnych).

17.Podział nabłonków

Ze względu na funkcję wyróżnia się m.in. nabłonki ochronne, transportujące i gruczołowe. Ze względu na liczbę warstw komórek - jednowarstwowe i wielowarstwowe, a ze względu na kształt komórek - płaskie, sześcienne i walcowate. Nabłonki jednowarstwowe to płaski, sześcienny, walcowaty i wielorzędowy, a wielowarstwowe - płaski i sześcienny.

18.Rodzaje gruczołów

Gruczoły to komórki nabłonka wytwarzające i wydzielające substancje. Ze względu na liczbę komórek są jednokomórkowe (np. komórki wydzielające śluz w tchawicy) i wielokomórkowe (np. w trzustce). Ze względu na odprowadzanie wydzieliny są zewnątrzwydzielnicze - na zewnątrz lub do światła przewodu pokarmowego (np. gruczoły łojowe, wątroba) - i wewnątrzwydzielnicze - do płynów ustrojowych (np. tarczyca wydzielająca hormony do krwi).

19.Nabłonek jednowarstwowy płaski

Zbudowany z silnie spłaszczonych komórek o centralnie położonych jądrach, dzięki czemu tworzy barierę fizyczną umożliwiającą transport substancji (np. gazów oddechowych) między dwoma środowiskami. Występuje na powierzchni skrzeli, w ścianach pęcherzyków płucnych, w ścianie naczyń krwionośnych (śródbłonek) i w pokryciu ciała niektórych bezkręgowców, np. płazińców.

20.Nabłonek jednowarstwowy sześcienny

Zbudowany z sześciennych komórek o centralnie położonych jądrach, z licznymi mitochondriami i aparatami Golgiego oraz silnie rozbudowaną siateczką śródplazmatyczną, dlatego pełni głównie funkcje wydzielnicze lub czynnego transportu jonów. Występuje w częściach wydzielniczych wielu gruczołów i w ścianach kanalików nerkowych (tam z mikrokosmkami).

21.Nabłonek jednowarstwowy walcowaty

Zbudowany z wysokich komórek w kształcie walca, z jądrami blisko błony podstawnej, licznymi aparatami Golgiego i silnie rozbudowaną siateczką śródplazmatyczną; pełni przede wszystkim funkcje wchłaniania i wydzielania. Wyściela przewód pokarmowy od żołądka do odbytu (w jelicie cienkim z mikrokosmkami) i pokrywa ciało niektórych bezkręgowców, np. pierścienic i mięczaków.

22.Nabłonek jednowarstwowy wielorzędowy

Jedna warstwa komórek o różnej wysokości, więc jądra układają się w kilka rzędów, ale każda komórka styka się z błoną podstawną. Często ma rzęski, które usuwają zanieczyszczenia z jego powierzchni lub pełnią funkcje transportujące. Występuje w drogach oddechowych i jajowodach.

23.Nabłonek wielowarstwowy płaski

Wiele warstw komórek, które spłaszczają się w miarę oddalania od błony podstawnej; komórki przy błonie stale dzielą się mitotycznie i zastępują złuszczające się komórki powierzchniowe. Chroni głębsze tkanki przed uszkodzeniami. Odmiana rogowaciejąca (komórki powierzchniowe wysycone keratyną) tworzy naskórek, a nierogowaciejąca występuje w przełyku, odbycie i pochwie.

24.Nabłonek wielowarstwowy sześcienny (przejściowy)

Zbudowany z komórek zawierających liczne substancje hydrofobowe i połączenia zamykające, dlatego nie przepuszcza wody, m.in. z tkanek pęcherza do hipertonicznego moczu. Jego grubość może się zmieniać, np. podczas wypełniania pęcherza moczem. Wyściela pęcherz moczowy i przewody wyprowadzające mocz.

25.Połączenia zamykające

Szczelne połączenia szczytowych części komórek nabłonka; połączenia międzykomórkowe są najliczniejsze w nabłonkach, bo pozwalają im tworzyć jednolite błony. Połączenia zamykające są na ogół nieprzepuszczalne dla jonów i cząsteczek, co wymusza selektywny transport przez błonę komórkową i cytozol (nabłonki wchłaniające), a w pęcherzu moczowym zapobiegają osmotycznemu odpływowi wody z tkanek do hipertonicznego moczu.

26.Desmosomy i połączenia szczelinowe

Desmosomy mechanicznie spinają sąsiednie komórki jak zatrzask; łączą się z nimi filamenty pośrednie (keratynowe) cytoszkieletu, tworząc wytrzymałą sieć odporną mechanicznie, a półdesmosomy łączą komórki z błoną podstawną. Połączenia szczelinowe to kanały z kompleksów białkowych (koneksonów), przez które przechodzą jony i małe cząsteczki polarne; występują też w tkance nerwowej i w mięśniu poprzecznie prążkowanym serca.

27.Budowa i rodzaje tkanki łącznej

Tkanka łączna spaja różne tkanki, stanowi podporę narządów i chroni wrażliwe części ciała. Składa się z komórek oraz substancji międzykomórkowej, w której jest substancja podstawowa (żel wiążący dużo wody) i włókna białkowe, m.in. kolagenowe i sprężyste. Wyróżnia się tkankę łączną właściwą, tkankę tłuszczową, tkankę łączną podporową i tkankę łączną płynną.

28.Mezenchyma

Tkanka łączna zarodkowa pochodzenia mezodermalnego, z której powstają wszystkie rodzaje tkanki łącznej. Składa się z gwiaździstych komórek połączonych długimi wypustkami oraz z galaretowatej substancji międzykomórkowej bez włókien. Jej komórki mają charakter totipotencjalny - mogą przekształcić się w każdy inny rodzaj komórek.

29.Kolagen i elastyna

Podstawowe białka tkanki łącznej, oba fibrylarne i nierozpuszczalne w wodzie. Kolagen zbudowany z trzech łańcuchów polipeptydowych tworzy włókna bardzo odporne na rozciąganie i wytrzymałe na rozerwanie - jest go dużo w ścięgnach, więzadłach i chrząstce szklistej. Włókna elastynowe po rozciągnięciu wracają do poprzedniego stanu dzięki siłom sprężystości - występują w skórze, płucach i naczyniach, zwłaszcza w aorcie.

30.Tkanka łączna właściwa

Zbudowana z komórek i substancji międzykomórkowej, której podstawowym składnikiem są związki organiczne; główne komórki to wrzecionowate fibroblasty z licznymi wypustkami (mogą też występować komórki tłuszczowe i np. makrofagi). Stanowi zrąb narządów i chroni je mechanicznie, pośredniczy w wymianie substancji między krwią a tkankami oraz uczestniczy w reakcjach odpornościowych i regeneracji narządów.

31.Tkanka siateczkowa

Rodzaj tkanki łącznej właściwej zbudowany głównie z fibroblastów i substancji podstawowej z delikatnymi włóknami kolagenowymi; komórki tworzą sieć, w której okach leży substancja międzykomórkowa, mogą tu też występować makrofagi. Jest podstawową tkanką szpiku kostnego, węzłów limfatycznych i śledziony.

32.Tkanka włóknista luźna i tkanka włóknista zbita

Tkanka włóknista luźna (wiotka) ma m.in. fibroblasty i dużo substancji podstawowej z nieregularnie ułożonymi włóknami kolagenowymi i sprężystymi; stanowi rusztowanie narządów i wypełnia przestrzenie między nimi. Tkanka włóknista zbita (zwarta) ma mało komórek i substancji podstawowej oraz ciasno upakowane pęczki włókien, głównie kolagenowych: przy równoległym układzie buduje ścięgna i więzadła, a przy nieregularnym - skórę właściwą kręgowców.

33.Tkanka tłuszczowa żółta

Tkanka zbudowana z komórek gromadzących i metabolizujących tłuszcze, z niewielką ilością substancji międzykomórkowej; każdą komórkę wypełnia jedna duża kropla tłuszczu, więc jądro leży tuż przy błonie. Występuje pod skórą, wokół narządów wewnętrznych i w jamach szpikowych. Pełni funkcje termoizolacyjną, amortyzującą, zapasową i wydzielniczą (hormony regulujące metabolizm).

34.Tkanka tłuszczowa brunatna

Występuje głównie u zwierząt hibernujących, u małych ssaków szybko tracących ciepło, a u człowieka głównie u niemowląt; komórki mają centralne jądro, wiele małych kropli tłuszczu i liczne mitochondria. Pełni funkcję termoregulacyjną: przy wychłodzeniu tłuszcz jest rozkładany, a termogenina w wewnętrznej błonie mitochondriów przepuszcza protony do matriks, więc energia rozprasza się jako ciepło, a powstaje mniej ATP. Rozszerzone naczynia krwionośne rozprowadzają ciepło po ciele.

35.Tkanka łączna podporowa: chrzęstna a kostna

Tkanka podporowa (szkieletowa) występuje u wszystkich kręgowców i u głowonogów; stanowi przyczep mięśni i chroni narządy. W tkance chrzęstnej substancja międzykomórkowa to sztywna istota podstawowa z licznymi włóknami, bez naczyń i nerwów (substancje docierają dyfuzją). W tkance kostnej twarda istota podstawowa zawiera sole mineralne (głównie fosforan wapnia) i elastyczne włókna kolagenowe, a tkanka jest unaczyniona i unerwiona.

36.Komórki tkanki chrzęstnej i kostnej

Chondrocyty i osteocyty to dojrzałe komórki w jamkach (osteocyty łączą kanaliki kostne). Chondroblasty i osteoblasty dzielą się i wytwarzają substancję międzykomórkową (komórki chrząstkotwórcze i kościotwórcze). Chondroklasty rozkładają chrząstkę, np. podczas zastępowania jej kością przy wzroście szkieletu, a osteoklasty (kościogubne) niszczą martwą lub zbędną tkankę kostną.

37.Rodzaje tkanki chrzęstnej

Chrząstka sprężysta ma liczne nieregularne włókna sprężyste, jest elastyczna i podatna na zginanie - buduje m.in. część chrzęstną nosa, małżowiny uszne i elementy krtani. Chrząstka szklista ma gęsto i równomiernie ułożone włókna kolagenowe i jest odporna na ścieranie - powierzchnie stawowe, połączenia żeber z mostkiem. Chrząstka włóknista ma grube, równoległe pęczki włókien kolagenowych i jest odporna na rozerwanie - krążki międzykręgowe, spojenie łonowe.

38.Tkanka kostna zbita i tkanka kostna gąbczasta

Tkanka kostna zbita buduje m.in. trzony kości długich i zewnętrzne warstwy kości płaskich i jest bardzo wytrzymała; jej blaszki kostne tworzą osteony - koncentryczne blaszki wokół kanału osteonu z naczyniami i nerwami. Tkanka kostna gąbczasta występuje w nasadach kości długich i wewnątrz kości płaskich; blaszki tworzą luźne beleczki ułożone zgodnie z działającymi siłami, a między nimi leży szpik. Gąbczasta jest też magazynem soli mineralnych.

39.Krew

Tkanka łączna płynna zwierząt o zamkniętym układzie krwionośnym. Składa się z osocza (woda ok. 90%, związki organiczne ok. 9%, np. białka, nieorganiczne ok. 1%, np. aniony $\ce{HCO3-}$) i elementów morfotycznych z czerwonego szpiku: erytrocytów (transport tlenu i dwutlenku węgla), leukocytów (reakcje obronne) i płytek krwi (krzepnięcie). Transportuje też pokarm i produkty przemiany materii oraz uczestniczy w termoregulacji.

40.Limfa i hemolimfa

Limfa (chłonka) powstaje z nadmiaru płynu tkankowego przenikającego z przestrzeni międzykomórkowych do naczyń limfatycznych; ma skład podobny do osocza i dużo leukocytów, transportuje m.in. tłuszcze i uczestniczy w obronie organizmu. Hemolimfa występuje u zwierząt o otwartym układzie krwionośnym (np. stawonogi, mięczaki) - wylewa się z naczyń do jamy ciała i do nich wraca, pełniąc funkcje krwi i limfy.