Tkanki nerwowa i mięśniowa, parzydełkowce, płazińce - Biologia na czasie 2 (ZR)

1.Tkanki pobudliwe i pobudliwość

Tkanki nerwowa i mięśniowa to tkanki pobudliwe, bo ich komórki mają pobudliwość - zdolność reagowania na bodźce ze środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego organizmu. Reakcja polega na zmianie struktury lub funkcjonowania komórki. Tkanka nerwowa powstaje głównie z ektodermy, a tkanka mięśniowa - z mezodermy.

2.Tkanka nerwowa i funkcje neuronów

Tkanka nerwowa buduje układ nerwowy, który koordynuje i kontroluje wszystkie czynności życiowe organizmu; tworzą ją neurony i komórki glejowe. Neurony odbierają informacje z wnętrza organizmu lub ze środowiska, przetwarzają je i przesyłają jako impulsy nerwowe (elektryczne) do innych neuronów albo do narządów wykonawczych: mięśnie reagują skurczem, a gruczoły - wydzieleniem substancji.

3.Budowa neuronu

Ciało komórki zawiera jądro i organelle, w nim powstają związki potrzebne do pracy neuronu. Dendryty to silnie rozgałęzione wypustki doprowadzające impuls do ciała komórki. Akson to długa, rozgałęziona na końcu wypustka, która przekazuje impuls z ciała komórki do innego neuronu, komórki mięśniowej lub gruczołu. Neurony są bardzo aktywne metabolicznie - mają rozbudowany aparat Golgiego, dużo mitochondriów i dobrze rozwiniętą siateczkę śródplazmatyczną.

4.Osłonka mielinowa, węzły Ranviera i kierunek przewodzenia impulsu

Osłonka mielinowa jest zbudowana z komórek glejowych; chroni akson przed urazami mechanicznymi i zwiększa prędkość przewodzenia impulsów. Węzeł Ranviera to przerwa między fragmentami osłonki - impuls jest w nim wzmacniany i dzięki temu przewodzony skokowo. W warunkach fizjologicznych impuls biegnie tylko w jednym kierunku: od dendrytów przez ciało komórki do zakończeń aksonu, a dalej przekazują go synapsy.

5.Komórki glejowe i ich funkcje

Komórki glejowe współdziałają z neuronami i są niezbędne, bo wysoko wyspecjalizowane neurony utraciły zdolność wykonywania pewnych czynności życiowych. Glej dostarcza neuronom substancji odżywczych, izoluje je od innych tkanek i narządów, uczestniczy w regeneracji tkanki nerwowej, tworzy osłonki mielinowe oraz usuwa pozostałości komórkowe i trawi martwe części neuronów. Astrocyty transportują substancje, naprawiają tkankę po urazach i pełnią funkcję podporową.

6.Synapsy - synapsa chemiczna i synapsa elektryczna

Synapsa to połączenie neuronu z innym neuronem, receptorem, komórką mięśniową lub gruczołową, które pozwala przekazać impuls nerwowy. W synapsie chemicznej neuron wydziela do szczeliny synaptycznej neuroprzekaźnik, który wiążą receptory drugiej komórki - impuls biegnie w jednym kierunku i wolniej. W synapsie elektrycznej impuls przechodzi bezpośrednio przez kanały koneksonów (połączenia szczelinowe) w obu kierunkach i szybciej.

7.Polaryzacja, depolaryzacja i repolaryzacja błony neuronu

W spoczynku wnętrze neuronu ma więcej jonów ujemnych niż dodatnich, a płyn pozakomórkowy - więcej dodatnich (polaryzacja). Bodziec wywołuje depolaryzację - masowy napływ jonów dodatnich z płynu pozakomórkowego do neuronu i chwilową zmianę proporcji ładunków; to stan pobudzenia. Pobudzenie przesuwa się wzdłuż neuronu, a wcześniejsze odcinki wracają do spoczynku dzięki repolaryzacji.

8.Tkanka mięśniowa - funkcje i mechanizm skurczu

Tkanka mięśniowa umożliwia ruchy i utrzymanie postawy ciała, a dzięki ciepłu uwalnianemu podczas pracy mięśni ma też znaczenie termoregulacyjne. Jej komórki kurczą się, zmieniając długość lub napięcie, dzięki białkom cytoszkieletu: aktynie (miofilamenty cienkie) i miozynie (miofilamenty grube). Impuls nerwowy pobudza błonę komórki mięśniowej, miofilamenty aktynowe i miozynowe przesuwają się względem siebie, włókna się skracają i mięsień się kurczy.

9.Rodzaje tkanki mięśniowej

Wyróżnia się tkankę mięśniową poprzecznie prążkowaną szkieletową (mięśnie szkieletowe), poprzecznie prążkowaną serca (mięsień sercowy) oraz gładką (ściany narządów wewnętrznych). W tkankach poprzecznie prążkowanych filamenty cienkie i grube ułożone są naprzemiennie, co daje poprzeczne prążkowanie; w tkance gładkiej leżą nieregularnie, więc prążkowania brak.

10.Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa

Buduje mięśnie szkieletowe, np. mięsień dwugłowy ramienia. Tworzą ją długie, cylindryczne, wielojądrowe włókna mięśniowe - syncytia powstałe z połączenia wielu jednojądrowych komórek; liczne jądra leżą peryferyjnie pod błoną komórkową, wstawek brak. Skurcze są silne, szybkie i zwykle zależne od woli.

11.Tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana serca

Buduje mięsień sercowy. Jej komórki są cylindryczne, mają jedno lub dwa jądra położone centralnie i widlasto rozgałęzione końce, którymi przylegają do siebie - miejsca styku są widoczne jako wstawki. Skurcze są szybkie, ale słabsze niż skurcze mięśni szkieletowych, i niezależne od woli.

12.Tkanka mięśniowa gładka

Buduje ściany wielu narządów wewnętrznych, m.in. naczyń krwionośnych (tętnic), jelita, żołądka i macicy. Jej komórki są wrzecionowate, mają zwykle jedno jądro położone centralnie, bez wstawek i bez poprzecznego prążkowania. Skurcze są powolne, długotrwałe i niezależne od woli.

13.Poziomy organizacji budowy ciała zwierząt

Komórka to podstawowa jednostka budulcowa i funkcjonalna. Tkanka to zespół komórek o wspólnym pochodzeniu, podobnej budowie i funkcji. Narząd to struktura wyspecjalizowana w określonych czynnościach, zwykle z kilku tkanek (np. serce: głównie mięśniowa, do tego nabłonkowa, łączna i kontrolująca pracę nerwowa). Narządy współuczestniczące w czynnościach życiowych tworzą układy narządów, a współdziałające układy - organizm.

14.Parzydełkowce - cechy ogólne

Parzydełkowce żyją wyłącznie w wodzie, głównie w morzach i oceanach, samotnie lub w koloniach, wolno lub osiadle. Są dwuwarstwowcami - ich tkanki powstają z ektodermy i endodermy. Mają symetrię promienistą i dwupostaciowość: dorosłe osobniki występują jako polip i meduza; niektóre gatunki tylko jako meduza (meduza świecąca), inne tylko jako polip (koralowce).

15.Ściana ciała parzydełkowców

Ścianę ciała budują dwie warstwy komórek: epiderma (z ektodermy), okrywająca ciało od zewnątrz, i gastroderma (z endodermy), wyściełająca jamę gastralną. Rozdziela je galaretowata substancja - mezoglea. Ciało wielu parzydełkowców wzmacnia szkielet zewnętrzny z węglanu wapnia (np. korale madreporowe tworzące rafy).

16.Polip i meduza - porównanie

Meduza ma ciało parasolowate (dzwonowate), prowadzi wolno żyjący tryb życia, otwór gębowy ma po spodniej stronie ciała, a mezogleę grubą. Polip ma ciało cylindryczne, jest osiadły, otwór gębowy ma po górnej stronie, a mezogleę cienką. Obie formy mają symetrię promienistą.

17.Komórki epidermy i gastrodermy parzydełkowców

Komórki parzydełkowe (głównie na czułkach i płatach gębowych) służą do ataku i obrony: podrażnienie wyrostka czuciowego wyrzuca nić, która wbija się w ofiarę, po czym wypływa płyn obezwładniający. Komórki nabłonkowo-mięśniowe umożliwiają ruch, nerwowe - reagowanie na bodźce, interstycjalne przemieszczają się i przekształcają w komórki innego typu, a gruczołowe gastrodermy wydzielają enzymy trawienne do jamy gastralnej.

18.Odżywianie i trawienie u parzydełkowców

Parzydełkowce są drapieżnikami. Chwytają zdobycz płatami gębowymi lub czułkami, obezwładniają ją parzydełkami i przez otwór gębowy wprowadzają do jamy gastralnej. Trawienie ma dwa etapy: zewnątrzkomórkowe - z udziałem enzymów wydzielanych przez komórki gruczołowe gastrodermy, i wewnątrzkomórkowe - z udziałem lizosomów komórek trawiennych gastrodermy. Niestrawione resztki są usuwane przez otwór gębowy.

19.Wymiana gazowa, transport i wydalanie u parzydełkowców

Parzydełkowce nie mają układu oddechowego - wymiana gazowa zachodzi całą powierzchnią ciała, bo prawie każda komórka styka się z wodą zawierającą tlen. Nie mają układu krwionośnego - substancje rozprowadza układ pokarmowo-naczyniowy, czyli system kanałów jamy gastralnej meduz. Nie mają układu wydalniczego - zbędne produkty przemiany materii trafiają do jamy gastralnej, a stamtąd na zewnątrz, zwykle przez otwór gębowy.

20.Układ nerwowy i narządy zmysłów parzydełkowców

Układ nerwowy rozproszony (siateczkowy) tworzą gwiaździste komórki nerwowe epidermy i gastrodermy połączone wypustkami w sieć. Bodźce mechaniczne i chemiczne odbierają komórki zmysłowe epidermy. Na brzegu parasola meduz leżą ropalia (ciałka brzeżne) ze statocystą, receptorami chemicznymi i oczkami. Statocysta to pęcherzyk z płynem wyścielony urzęsionymi komórkami zmysłowymi; ruch statolitu informuje o zmianie położenia ciała.

21.Sposoby poruszania się parzydełkowców

Dorosłe parzydełkowce poruszają się dzięki skurczom komórek nabłonkowo-mięśniowych epidermy i gastrodermy. Polipy, zwykle przytwierdzone do podłoża, okresowo pełzają lub koziołkują - wyginają się, dotykają podłoża ramionami, odrywają stopę i po koziołku przyczepiają ją ponownie. Meduzy poruszają się ruchem odrzutowym, wyrzucając wodę spod parasola rytmicznymi skurczami ciała. Orzęsiona larwa - planula - pływa dzięki rzęskom.

22.Rozmnażanie bezpłciowe parzydełkowców

Występuje głównie u polipów. Przy pączkowaniu młody osobnik rozwija się ze ściany ciała dorosłego; gdy się nie oddziela, powstają kolonie czasowe lub stałe. Podział podłużny przebiega wzdłuż głównej osi ciała, a poprzeczny - w poprzek niej. Strobilizacja to wielokrotny podział poprzeczny polipa na liczne krążki, które odrywają się i przekształcają w młode meduzy - efyry.

23.Rozmnażanie płciowe parzydełkowców i partenogeneza

Rozmnażanie płciowe występuje najczęściej u meduz; u koralowców i niektórych stułbi gamety wytwarzają polipy. Większość gatunków jest rozdzielnopłciowa, a gamety powstają z komórek interstycjalnych w gonadach. Zapłodnienie może być zewnętrzne (w wodzie) lub wewnętrzne (w ciele osobnika rodzicielskiego). U części gatunków zachodzi partenogeneza (dzieworództwo) - rozwój potomstwa z niezapłodnionych komórek jajowych.

24.Metageneza oraz rozwój prosty i złożony

Przemiana pokoleń u parzydełkowców to następowanie po sobie rozmnażających się płciowo meduz i rozmnażających się bezpłciowo polipów. Oba pokolenia są diploidalne (inaczej niż u roślin), dlatego nazywa się ją metagenezą. W rozwoju prostym młody osobnik przypomina dorosłego i ma podobny tryb życia; w rozwoju złożonym z jaj wylęgają się larwy różniące się od dorosłych wyglądem i trybem życia.

25.Cykl rozwojowy chełbi modrej

Rozdzielnopłciowe meduzy wytwarzają gamety w mejozie pregamicznej i wyrzucają je do wody przez otwór gębowy. Zapłodnienie jest zewnętrzne, powstaje zygota (2n), a z niej orzęsiona larwa - planula. Planula opada na dno i przekształca się w polipa, który rozmnaża się bezpłciowo przez strobilizację. Odrywające się efyry dojrzewają w dorosłe meduzy. Haploidalne są tylko gamety; rozwój jest złożony.

26.Grupy parzydełkowców

Krążkopławy żyją tylko w wodach słonych; dominuje parasolowata meduza, większa i dłużej żyjąca od polipa (np. bełtwa festonowa). Stułbiopławy żyją w wodach słonych i słodkich; dominuje polip, niektóre są tylko polipami (stułbia płowa). Kubopławy żyją w ciepłych morzach; dominuje sześcienna meduza o bardzo silnym jadzie. Koralowce żyją tylko w morzach, wyłącznie jako polipy, pojedynczo lub w koloniach (koral szlachetny, ukwiały).

27.Znaczenie parzydełkowców w przyrodzie i dla człowieka

Korale madreporowe tworzą w ciepłych (co najmniej 20°C), odpowiednio zasolonych wodach strefy międzyzwrotnikowej rafy koralowe - jedne z najbogatszych ekosystemów świata; rafy zmniejszają falowanie, a niektóre korale żyją w symbiozie z fotosyntetyzującymi protistami. Białko GFP z meduzy Aequorea victoria służy do badania ekspresji genów i lokalizacji białek. Koral szlachetny to materiał jubilerski, a jad kubopławów zagraża zdrowiu i życiu człowieka.

28.Płazińce - grupy i ich budowa

Płazińce (robaki płaskie) mają wydłużone ciało spłaszczone grzbieto-brzusznie. Wolno żyjące wirkokształtne (np. wypławek biały) mają odcinek głowowy i tułów, liczne narządy zmysłów i rozgałęzione jelito, bez przyssawek. Pasożytnicze przywry (np. motylica wątrobowa) mają przyssawkę gębową i brzuszną. Pasożytnicze tasiemce mają ciało z główki, szyjki i członów, przyssawki i/lub haczyki, zredukowane narządy zmysłów i brak układu pokarmowego.

29.Ogólna budowa ciała płazińców i parenchyma

Płazińce są trójwarstwowe - oprócz ektodermy i endodermy mają mezodermę. Ich ciało jest dwubocznie symetryczne. Są acelomatyczne: nie mają celomy, a pierwotną jamę ciała wypełnia parenchyma - tkanka z mezodermy z różnokształtnych komórek w substancji międzykomórkowej. Parenchyma rozprowadza substancje odżywcze, magazynuje zapasowe i pełni funkcje podporowe; przebiegają przez nią mięśnie grzbietobrzuszne spłaszczające ciało.

30.Wór powłokowo-mięśniowy i neoderma płazińców

Wirkokształtne pokrywa jednowarstwowy nabłonek z ruchomymi rzęskami, gruczołami śluzowymi (śluz ułatwia ruch i wymianę gazową) i rabditami (lepkie struktury obronne i do zdobywania pokarmu), a pod nim mięśnie okrężne i podłużne. Przywry i tasiemce pokrywa neoderma - wielojądrowe syncytium z glikokaliksem (chroni przed enzymami trawiennymi żywiciela) i wyrostkami zwiększającymi powierzchnię wchłaniania; mięśnie są tu słabiej rozbudowane.

31.Układ pokarmowy, wymiana gazowa i transport u płazińców

U drapieżnych wirkokształtnych otwór gębowy po stronie brzusznej prowadzi do umięśnionej, wysuwanej gardzieli i silnie rozgałęzionego jelita; brak odbytu, więc resztki wychodzą otworem gębowym, a nową porcję pokarmu pobierają po strawieniu poprzedniej. Tasiemce nie mają układu pokarmowego. Brak układów oddechowego i krwionośnego: wolno żyjące oddychają tlenowo całą powierzchnią ciała, pasożyty wewnętrzne korzystają z fermentacji, a substancje rozprowadza parenchyma i jelito.

32.Układ nerwowy i narządy zmysłów płazińców

Płazińce mają układ nerwowy pasmowy: dwa zwoje nerwowe w przedniej części ciała, podłużne pnie nerwowe i spoidła poprzeczne; u pasożytów jest słabiej rozbudowany. Wirkokształtne mają dobrze rozwinięte narządy zmysłów: oczka (światło), chemoreceptory (bodźce chemiczne), mechanoreceptory (dotyk) i statocysty (zmiana położenia ciała). Tasiemce mają tylko komórki czuciowe, głównie na główce.

33.Układ wydalniczy protonefrydialny

Protonefrydia to system rozgałęzionych kanałów wydalniczych biegnących wzdłuż ciała oraz komórek płomykowych z pęczkiem wici. Komórki płomykowe filtrują płyn tkankowy z parenchymy, pobierając nadmiar wody i zbędne produkty przemiany materii; ruch wici przesuwa je w głąb kanałów i dalej przez otwory wydalnicze na zewnątrz. Układ jest dobrze rozwinięty u płazińców słodkowodnych, do których woda stale napływa osmotycznie; pasożyty żyją w środowisku izotonicznym.

34.Rozmnażanie płazińców

Płazińce rozmnażają się głównie płciowo, rzadziej bezpłciowo lub przez partenogenezę. U wirkokształtnych zachodzi poprzeczny podział ciała, który pozwala też regenerować uszkodzone ciało. Płazińce są na ogół obojnakami (hermafrodytami) z żeńskim i męskim układem rozrodczym, a zapłodnienie jest wewnętrzne. Może dojść do samozapłodnienia (gamety z tego samego osobnika lub członu, tasiemce) albo zapłodnienia krzyżowego (gamety różnych osobników lub członów).

35.Rozwój płazińców - żywiciel pośredni i ostateczny

Wirkokształtne przechodzą zwykle rozwój prosty. Przywry i tasiemce mają rozwój złożony, zwykle z kilkoma rodzajami larw i zmianą żywiciela. W żywicielu pośrednim żyje postać larwalna pasożyta (nierozmnażająca się płciowo), a w żywicielu ostatecznym - postać dorosła rozmnażająca się płciowo. Wysoka śmiertelność, zwłaszcza w okresie oczekiwania na żywiciela, wyrównuje ogromna liczba jaj i zdolność larw do partenogenezy.

36.Przystosowania tasiemców do pasożytnictwa

Główka ma aparat czepny - u tasiemca nieuzbrojonego przyssawki, u uzbrojonego przyssawki i haczyki. Komórki szyjki stale się dzielą i tworzą nowe człony. Glikokaliks chroni przed strawieniem i reakcją odpornościową żywiciela. Tasiemiec wchłania pokarm całą powierzchnią dzięki wyrostkom neodermy, energię uzyskuje z fermentacji w warunkach beztlenowych, a obojnacze człony produkują ogromne ilości jaj; ostatnie człony odpadają i wydostają się z kałem.

37.Cykl rozwojowy tasiemca nieuzbrojonego i tasiemca uzbrojonego

Dorosły tasiemiec nieuzbrojony żyje w jelicie cienkim człowieka (żywiciel ostateczny). Jaja trafiają do środowiska z odchodami; zjada je bydło domowe (żywiciel pośredni), w którego przewodzie pokarmowym uwalniają się onkosfery. W mięśniach przekształcają się one w wągry. Człowiek zaraża się, jedząc surowe lub niedogotowane mięso wołowe z wągrami. U tasiemca uzbrojonego cykl jest podobny, ale żywicielem pośrednim jest świnia, a źródłem zarażenia - mięso wieprzowe.

38.Cykl rozwojowy bruzdogłowca szerokiego

Dorosły bruzdogłowiec żyje w jelicie cienkim ssaków jedzących ryby, np. człowieka. Z jaj w wodzie wylęga się orzęsione koracidium, które musi połknąć oczlik (widłonóg, I żywiciel pośredni); w nim powstaje onkosfera, a potem procerkoid. Ryba słodkowodna (II żywiciel pośredni), która zje oczlika, ma w mięśniach plerocerkoidy. Żywiciel ostateczny zaraża się, jedząc surowe ryby z plerocerkoidami.

39.Cykl rozwojowy motylicy wątrobowej

Jaja dorosłej motylicy wydostają się z kałem żywiciela ostatecznego (bydło, owca, rzadziej człowiek). W wodzie wylęga się orzęsione miracidium, które wnika do błotniarki moczarowej (żywiciel pośredni) i przekształca się w sporocystę. Z niej partenogenetycznie powstają redie, a z redii - cerkarie. Cerkarie opuszczają ślimaka, osiadają na roślinach jako metacerkarie, a po zjedzeniu roślin wędrują do wątroby i w przewodach żółciowych dorastają.

40.Znaczenie płazińców i profilaktyka chorób pasożytniczych

Wolno żyjące płazińce są drapieżnikami i pokarmem innych zwierząt w sieciach troficznych, a pasożytnicze ograniczają liczebność żywicieli. Wywołują m.in. przywrzyce, tasiemczyce i bąblowice; larwy bąblowca mogą osiedlać się np. w płucach lub mózgu. Profilaktyka: mycie i obróbka termiczna roślin, kontrola weterynaryjna i obróbka termiczna mięsa, ochrona zbiorników wodnych przed zanieczyszczeniem, gotowanie lub mrożenie ryb, mycie owoców leśnych i przestrzeganie zasad higieny.