Mnohobuněčné organismy – maturitní otázka

 

   Otázka:  Mnohobuněčné organismy

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Jakub

 

HISTOLOGIE – obor, který se zabývá tkáněmi.

• vývoj z jednobuněčných organismů → kolonie (když z kolonie vezmu 1 buňku, tak může sama žít dál)→ mnohobuněční (každá buňka umí něco jiného, sama o sobě není schopná žít sama).
• buňky mnohobuněčných organismů jsou diferenciovány v řadu typů podle funkce
• diferenční aktivita genů – embryonální indukce
• projevy diferenciace tkáňových buněk – charakteristická tvar, funkční struktury, zmizení některé základní struktury (hyalocysty – u rašeliníků prázdné buňky – skladiště, do kterých se dostane voda, erythrocyty)

 

Tkáňové kultury: z kousku rostliny mohu vypěstovat novou rostliny (namnožení v laboratoři a zpětné vysazení). Úplně to nefunguje, protože jsou z laboratoře – nepřizpůsobí se okolí (
ale můžeme zachovat jejich genofond).

Užívají se už i u živočichů – cíleně směřují léky na část těla živočichů (u zvířat). Výhodou je to, žen potřebuji malou koncentraci léku.

 

Kmenové buňky: mají zachovanou kompletní genetickou informaci, nejsou diferenciované, dají se na postižené místo (např. u narkomanů se dají do mozku, kde začnou fungovat jako neurony).

 

TKÁNĚ

• epitely
• pojiva: vazivo, chrupavka, kost, trofická pojiva (tělní tekutiny)
• svalová tkáň
• nervová tkáň

= soubor buněk se stejnou stavbou a funkcí u živočichů

 

Epitely:

• vznikly z 3 zárodečných listů:
  • ektoderm – kůže a její deriváty, nervy, smysly, hypofýza, dřeň nadledvin
  • mezoderm – blány (poplicnice, pohrudnice, pobřišnice), cévní soustava, ledviny, svaly, slezina, pohlavní ústrojí, kůra nadledvin
  • entoderm – trávicí trubice, dýchací cesty, štítná žláza, příštítná tělíska, plíce, brzlík

• epitely jsou výchozí tkání z hlediska evoluce
• nemají vlastní krevní zásobování, živeny jsou z tkáňového moku
• mají velké množství buněk a málo mezibuněčné hmoty, mají základní (bazální) membránu
• pokud mají mezibuněčnou hmotu, tak obsahují vlákna (kolagen, elastin) à vytváří retikulární síť (tuková tkáň)

 

Dělení epitelů

• podle tvaru
  • cylindrický – může mít řasinky, pak ho označujeme cylindrický řasinkový epitel – plíce (sliznice dýchací soustavy)
  • plochý (dlaždicový) – výstelky, součást pokožky
  • kubický – hlubší vrstvy pokožky, tuková tkáň, epitel sítnice
• podle počtu vrstev (dáno umístěním jader)
  • jednovrstevný – stěny cév: lumen (vnitřní výstelka cévy)
  • víceřadý: pokožka
  • přechodén – močový měchýř (je-li plný => jednovrstevný, je-li prázdný => vícevrstevný)
• podle funkce
  • krycí: vystýlají dutiny, pokožka
  • výstelkový: povrch vnitřních orgánů – pohrudnice, střeva, …
  • resorpční : sliznice, střevo
  • smyslový: sítnice – zachycení různých podnětů
  • žlázový:

 

Žlázy

• žlázy endokrinní (žlázy s vnější sekrecí – vylučují látky přímo do krve)
• žlázy exokrinní (žlázy s vnější sekrecí – vylučují látky pomocí nějaké trubičky, vývodu)
  • slinivka břišní je obojetná (endokrinní ž. – pomocí hormonů insulinu a glukagonu; exokrinní ž. – pomocí enzymů v pankreatické šťávě – lipáza, amyláza, trypsinový komplex)
• rozlišujeme 3 typy žláz:
  • žlázy exkreční (produkce odpadních látek, potní žlázy)
  • žlázy sekreční (látky potřebné pro metabolismus – enzymy)
  • žlázy inkreční (produkce látek, které řídí naše tělo – hormony)

 

Pojiva:

• tkáně obsahující málo buněk a velké množství mezibuněčného prostoru – ten má 2 části (vláknitá a amorfní)
• jsou to: vazivo, chrupavka, kost + trofická pojiva

 

Vazivo

• je tvořeno fibrocyty nebo tukovými buňkami
• buňky + mezibuněčná hmota + vlákna (kolagenní, elastická, retikulární)
• 1) řídké – hodně amorfní hmoty, málo vláken
  • mezenchym – vyplňuje prostor mezi jednotlivými orgány
  • řídké kolagenní vazivo – vytváří obaly orgánů (obaly nervů – Schwannova pochva, na svalech, podslizniční vazivo)
  • tukové vazivo – v podkoží kolem některých orgánů (ledviny, srdce)
• 2) husté (tuhé) – obsahuje hodně vláken (kolagen, elastin)
  • neuspořádané – pouzdro ledvin
  • uspořádané (vlákna jsou umístěna vedle sebe; hlasivkové vazy – výška, barva tónu)

 

Chrupavka

• u obratlovců tvoří původní skelet (žraloci ji mají celoživotně)
• na povrchu je vazivový obal = perichondrium
• bez cévního zásobení
• je tvořena buňkami zvanými chondrocyty
• 1) vazivová (kolagenní): vlákna málo amorfní, velký obsah kolagenu, bílá barva, odolná na tlak a tah (vnitrokloubní destičky – menisky, stydká spona, ploténky)
• 2) elastická: obsahuje elastin, pružná, ohebná, nažloutlá barva (ušní boltce, hrtanová příklopka)
• 3) sklovitá (hyalinní) – kolagenní vlákna, tvrdá, ale křehká, namodralá barva, typická pro prenatální období, u paryb tvoří celou kostru a lebeční pouzdro u hlavonožců (žebro na hrudním koši, dýchací cesty, kryje konce dlouhých kostí)

 

Trofická pojiva (tělní tekutiny)

• 1) hemolymfa
• 2) lymfa: roztok solí, bílkovin a volných krevních buněk, může obsahovat barviva – hemoglobin (Fe), hemocyanin (Cu)
• 3) Tkáňový mok:
• 4) míza: jednosměrná = tkáně → horní dutá žíla → krev → srdce, vzniká z tkáňového moku (umožňuje průchod látek tam a zpátky)
• 5) krev

 

Krev obsahuje nebuněčnou část – plazmu a buněčnou část (erytrocyty, leukocyty, trombocyty).

• erytrocyty
  • vznikají v játrech a ve slezině, zanikají ve slezině → rozklad na bílkoviny a hem nebo v játrech rozklad na žlučová barviva (před vyplavením musí ztratit jádro)
  • tvorba řízena erythropoetinem, množstvím, složením stravy, množstvím O₂
  • životnost 100-120 dní
  • rozpad – násilný x pozvolný (faktory pro rozpad: ultrazvuk, teplota, silné třepání, chemické látky, chemické látky: tuková rozpouštědla, silné kyseliny a hydroxidy)
• leukocyty
  • vznikají v kostní dřeni, pohyb pomocí chemotaxe, fagocytóza
  • granulocyty – můžeme je barvit
    • neutrofilní – barví kyseliny i zásady, 50-70%, fagocytóza
    • eozinofilní – barvitelné kyselinami, 1-9%
    • bazofilní – barvitelné zásadami, 1%
  • agranulocyty
    • lymfocyty – imulogické reakce, lymfocyty B a T, 20-30%
    • monocyty – přeměňují se na mikrofágy, 6%
• trombocyty
  • vznikají v kostní dřeni, fungují při hemostáze, kousky velkých buněk
  • fáze hemostáze: smrštění cévy, vytvoření dočasné zátky, vytvoření definitivní zátky, vytvoření krevního koláče

 

Kost

Kost je základní orgán kostry. Vzniká osifikací.

• rozdělení kostí podle tvaru:
  • dlouhé – stehenní, pažní kost
  • krátké – zápěstí
  • ploché – lopatka, kosti lebky, hrudní koš
  • kosti nepravidelného tvaru – obratle, dolní čelist

 

Látkové složení kosti

• organická složka – kolagenní vlákna na pružnost (40 – 30 % ve stáří – křehkost kostí)
• anorganická složka – CaCO₃, Ca₃(PO₄)₂, 65 % anorganických látek, zásobárna vápníku (99 % v těle) – tvrdost

 

Stavba kosti

• vnější
  • tělo kosti = diafýza
  • 2 kloubní konce = epifýzy
• vnitřní
  • kost na povrchu pokrývá (s výjimkou kloubů) tuhá vazivová blána okostice (periost) – bohatě prokrvená, obsahuje nervy
  • dále kostní tkáň – tu tvoří buňky při růstu kosti zvané osteoblasty (vytvářejí mezibuněčnou hmotu kostní tkáně při růstu kostí), kostní buňky již vyvinuté se ozn. osteocyty (kostní buňky, v komůrkách zvápenatělé mezibuněčné hmoty)
  • rozlišujeme kostní tkáň:
    • hutná (kompakta) – je u epifýz, tvoří povrch plochých a krátkých kostí
    • houbovitá (spongióza) – vytváří prostorovou síť, má podobu kostních trámců, tvoří vnitřek kostí plochých a krátkých a je v hlavicích dlouhých kostí

• • uvnitř dialýzy a epifýz dlouhých kostí je kostní dřeň – síť jemných vazivových vláken, vazivových buněk a rozvětvených cév
  • v mládí v kostech hlavně červená kostní dřeň – tam vznikají červené a bílé krvinky a krevní destičky, postupně nahrazována tukovou tkání => přeměna na žlutou kostní dřeň = morek
  • příčný řez kostí – soustředěně uspořádané destičky kostní tkáně = lamely, uprostřed lamel Haversovy kanálky – v nich nervy a cévy, v lamelách kostní buňky – jsou soustředěně uspořádány a mezi sebou spojeny kanálky => zajištění výživy kostí, odvádění zplodin metabolismu à celá struktura kolem 1 Haversova kanálku tvoří stavební jednotku kosti = Haversův systém

 

OSIFIKACE = kostnatění, konec kostnatění – když máme stálou a vyrovnanou hladinu pohlavních hormonů v těle; rozlišujeme buď osifikaci vaziva (nepravidelné kosti) nebo osifikaci chrupavky (většina kostí)

 

Svalová tkáň

Chemické složení svalů

• 75 % VODA
• 24 % ORGANICKÉ LÁTKY – kontraktilní (stažlivé) bílkoviny: aktin (bílý) a myozin (červený), dále bílkovina, která dává svalům jejich zabarvení – myoglobin
• 1 % ANORGANICKÉ LÁTKY – Mg, K, Fe, Na, P

 

Druhy svalstva

• hladké svalstvo
  • 3 % hmotnosti těla
  • stěny orgánů
  • buňky vřetenovitého tvaru – mají jádro
  • kontrakce pomalá, bez únavy, neovlivnitelné vůlí, řídí je vegetativní nervstvo a hormony
• srdeční svalstvo
  • buňky mají jádro, pruhovaná barva, mezibuněčné spoje – interkalární disky (rozhraní jednotlivých buněk)=> přechod mezi hladkou a příčně pruhovanou svalovinou
  • řízena nervy a vlastním systémem
• příčně pruhovaná svalovina (kosterní)
  • ­40 až 50 % hmotnosti těla
  • svaly jsou napnuty na kosti (výjimkou je jazylka, konečník, oční svěrače, svěrač močového měchýře)
  • na povrchu je vazivový obal – fascie (povázka), pod ní svalové bříško (má hlavy, může jich být i víc), dále snopce, snopečky a jednotlivá vlákna

 

Nervová tkáň

NEURON (základní stavební jednotka nervové soustavy, nervová buňka s výběžky)

• dendrity jsou krátké výběžky, vstupní část neuronu – přijímají informace
• buněčné tělo (soma) – obsahuje jádro, cytoplazmu, hlavní buněčné organely
• iniciální segment spojuje soma s axonem
• axon (neurit) – nervové vlákno, dlouhý výběžek, slouží k vedení vzruchů, vodivá část neuronů – informace z něj vycházejí ven
• axon je kryt myelinovou pochvou – ta tvořena Schwannovými pochvami, myelinová pochva je přerušována Ranvierovými zářezy
• synapse – spojení dvou neuronů nebo spojení smyslové buňky a neuronu
• synapse obsahuje vezikuly – váčky s neurotransmitery (chemické látky) neboli přenašeči, 2 typy neurotransmiterů:
  • a) tlumí (serotonin)
  • b) povzbuzují (adrenalin)

Neurony mezi sebou komunikují pouze chemicky (neurotransmiter) – některé se vstřebají nebo se vrátí do původního neuronu.

 

Pletiva

= soubor buněk se stejnou stavbou a funkcí u rostlin

• nejméně organizované rostliny tvoří 1 buňka (vykonává všechny potřebné funkce) → vyšší stupněm organizace je kolonie (váleč), kde se projevuje specializace a diferenciace jednotlivých buněk
• nejjednodušší mnohobuněčné rostliny (řasy, sinice, houby, jednodušší mechorosty, některé životní cykly kapraďorostů) mají tělo tvořené stélkou
• tělo vyšších rostlin je pak tvořené pletivy (obor histologie)
• pletiva dělíme podle různých hledisek:

 

Podle způsobu vzniku

• pravá – vznikají dělením buněk na buňky dceřinné, které zůstávají navzájem spojené
• nepravá – vznikají druhotným seskupením původně volných buněk

 

Podle schopnosti dělení

• dělivá (meristematická) – mají schopnost se dělit
• trvalá – vznikají dělením dělivých pletiv

 

Podle tvaru buněk a tloustnutí buněčných stěn

• Parenchym:
  • je tvořen tenkostěnnými buňkami. Rozdělujeme parenchym destičkový (pokožka) a palisádový či houbový (listy)
  • tvoří je živé buňky, mají pravidelný tvar, buněčná stěna je neztloustlá (tenkostěnná)
  • v místě kontaktu 3 či více buněk vznikají mezibuněčné prostory = interceluláry (vyskytují se téměř ve všech rostlin. pletivech, zvláště pak u vodních a bahenních rostlin – toto pletivo s velkými intercelulárami vyplněnými vzduchem převyšuje objem vlastních buněk a ozn. aerenchym) – sítina.
• Aerechym
  • má velké interceluláry – provzdušňovací plaetivo (sítina)
• Prozenchym
  • je tvořen protáhlými buňkami se zešikmenými příčnými přepážkami. Buňky jsou tenkostěnné. Jejich funkce je vodivá. Tvoří kambium.
• Kolenchym:
  • Je tvořen nepravidelně ztloustlými buňkami. Jeho vlastností je pevnost a pružnost. Buněčná stěna zde většinou tloustne z rohu směrem doprostřed k protoplastu. (deskový x rohový)
  • buň. stěna ztloustlá jen v určitých místech, nejčastěji v rozích, v místech styku 3 a více buněk (rohový kolenchym)
  • tvoří je živé buňky, většinou v mladých, rostoucích orgánech (např. řapíky listů) – tykev
• Sklerenchym:
  • Někdy se mu říká kamenné buňky (sklereidy). Vyskytuje se v plodech (je dobře pozorovatelné mikroskopem v hrušce) a cévních svazcích. Neobsahuje mezibuněčné prostory, tzn. interceluláry.
  • Je tvořeno buňkami se ztloustlými buněčnými stěnami. Aby tyto buňky spolu mohly komunikovat, mají v buněčné stěně kanálky cytoplazmy, plazmodezmy.
  • Někdy buňky odumřou a pletivu zůstane funkce zpevňovací a ochranná.
  • buň. stěna silně ztloustlá po celém obvodu à nejsou to živé buňky
  • sklerenchymatické buňky brzy odumírají a vyplňují se vzduchem
  • hospodářský význam – sklerenchym ve stoncích přadných rostlin (len, konopí)
• je i v plodech – peckovice

 

 Podle převládající funkce

• dělivá = meristémy
  • mají schopnost dělit se (dočasně i trvale)
  • velké jádro, hodně cytoplazmy, probíhá v nich intenzivní metabolismus
  • 2 typy:
    • prvotní (primární) – vzniká z původního dělivého pletiva (protomeristém) – ve vegetačních vrcholech kořenů a stonků i v listech
    • druhotné (sekundární) – vznikají obnovením dělivé funkce trvalých pletiv, nejdůležitější jsou kambium a felogén u druhotně tloustnoucích rostlinných orgánů
• krycí
  • epidermis, rhizodermis, hydatody, trichomy, lenticely, průduchy = stomata

• • pokrývají povrch rostlinných orgánů, ochranná funkce
  • prvotní krycí pletivo – pokožka (pokožka nadzemních orgánů = epidermis, pokožka kořene = rhizodermis) – je tvořena obvykle jedinou vrstvou těsně k sobě přiléhajících buněk bez chloroplastů
  • na povrchu pokožky je kutikula (povlak tvořený tukovitým kutinem, popř. vosky => snižuje ztrátu vody výparem)
  • na povrchu pokožky vyrůstají jedno- nebo vícebuněčné chlupy = trichomy (mají rozmanitý tvar, délku či hustotu), druhy trichomů:

• • krycí – ochranná funkce, snižují riziko přehřátí orgánů apod., např. papily – dodávají korunním lístkům některých rostlin charakteristický „sametový“ vzhled (růže, maceška)
  • žláznaté – slouží k vyměšování některých látek, např. éterických olejů (máta), pryskyřic (jírovec maďal)
  • žahavé – obranná funkce (kopřiva – vyloučení pálivé tekutiny)
    • přeměnou trichomů vznikly stonky (ochrana, obrana) – nejsou v nich cévní svazky
    • druhotné krycí pletivo – korek (neobsahuje interceluláry, pokožka se při ztloustnutí stonku trhá a je nahrazována korkovým pletivem), pod pokožkou se ukládá druhotný meristém felogén (floém), ten směrem dovnitř stonku vytváří parenchym. buňky zelené kůry a na vnější stranu stonku odděluje buňky korku; korek může vznikat i v místě poranění rostliny; funkce: tepelná a mechanická ochrana, omezení výparu vody a prostupnost plynů, ochrana před bakteriemi, infekcemi, před živočichy apod.; nejvíce korku se získává z dubu korkového (Pyreneje) – zátky, tepelná izolace, výroba obuvi, …
    • další druhotně krycí pletivo (vzniklé činností felogénu) – druhotná kůra (neustále se vytváří další felogény, přičemž všechna pletiva ležící vně odumírají => borka – důležitý poznávací znak pro určení druhu; využití v zahradnictví – krycí materiál na záhony)

• provětrávací
  • umožňují spojení rostliny s okolím, výměna plynů (CO₂ – fotosyntéza, O₂ – buněčné dýchání, H₂O – transpirace, tedy výpar vody)
  • pro výměnu plynů jsou důležité interceluláry a:
    • u nižších rostlin dostačuje difúze plynů buněčnými stěnami – tzv. difúzní spád
    • u vyšších rostlin specializované útvary – průduchy a čočinky

• • PRŮDUCHY (stomata)
    • řasy a houby je nemají, jinak se vyskytují se hlavně na spodní straně listů, u dvouděložných hlavně na spodní straně, u jednoděložných na obou stranách
    • vznikají rozdělením 1 buňky mateřské, vzniknout 2 dceřinné svěrací buňky, mezi nimi skulina průduchu (umožňuje přímý styk rostliny s okolím)
    • cíl: umožnit max. přísun CO₂ do listu za únosných ztrát vody
    • hydatody – těmi rostliny vylučují vodu ne přes průduchy (tedy v parní podobě), ale jako kapalinu (kapky vody na koncích listů)

• • ČOČINKY (lenticely)
    • průduchy nahrazeny v korkové vrstvě čočinkami (bříza, černý bez, hlízy brambor, …)
    • na rozdíl od průchodů se mohou dočasně uzavírat, v létě trvale otevřeny
    • makroskopické rozměry
• nasávací (absorpční)
  • voda a živiny pronikají do rostliny pokožkou kořene – rhizodermis (nemá průduchy ani kutikulu)
  • největší nasávací schopnost mají nejmenší kořínky, tzv. kořenové vlásky (tenkostěnné)
  • lze sem zařadit i haustoria parazitických rostlin (jmelí) – tyto přeměněné kořeny odčerpávají živiny z cévních svazků hostitele

• vyměšovací
  • mléčnice, latex, nektaria

• • slouží k vylučování nebo hromadění různých produkt látkového metabolismu rostlin
    • vodní skuliny (hydatody) – stejná stavba jako průduch, nemají možnost se uzavírat, velká vlhkost vzduchu à vypařování vody v plynném skupenství ztíženo à vypařování v kapalném skupenství (hydatody např. u kontryhele)
    • medníky – žlázky v květech, vylučují cukerné roztoky (nektar)
    • mléčnice – buňky obsahující latex (pryšcovité, makovité, zvonkovité, dále třeba oleandr nebo kaučukovník – na výrobu přírodního kaučuku; též u hub – ryzce) – funkce: zásobní, ochranná (pomocí jedů chrání před býložravci)

• vodivá
  • cévní svazek (xylém x floém), tracheidy (cévice), tracheje (cévy), sítkovice, dřevo

• • vznikla při přechodu rostlin na souš à u suchozemských rostlin jsou nutností
  • soubor cévních svazků umožňující transport vody a v ní rozpuštěných látek
  • cévní svazky mají 2 části:
    • XYLÉM (část dřevní)
      • je uzpůsoben k posunu vody a minerálních látek – tzv. transpirační proud – z kořene jsou látky rozváděny do nadzemních, fotosynteticky aktivních orgánů
      • tvoří ho cévice (tracheidy, délka jen několik mm, protáhlý tvar, sešikmený konec, příčný řez: 5- až 6-tihranné) a cévy (tracheje, dlouhé řady trubicových buněk, rozpuštění příčných přepážek, zpevněny výztužemi, u vývojově vyšších rostlin, ne u jehličnanů) a dřevní parenchym a dřevní sklerenchym (dřevní vlákna)
      • cévy i cévice jsou mrtvé, odumřelé buňky
      • jarní dřevo – tenkostěnné buňky s větším průměrem (světlejší a měkčí), letní dřevo – tlustostěnné buňky s malým průměrem (tmavší a tvrdší) => vznik letokruhů (přírůstky jednotlivých let)

• • • FLOÉM (lýková část)
      • vede tzv. asimilační proud (1 m/h) – vede asimiláty (látky vzniklé fotosyntézou) z listů do zásobních orgánů (vzrostlé vrcholy stonku či kořene)
      • zde místo cév tzv. sítkovice (buň. přepážka vypadá jako sítko, délka několik mm, buňky bezjaderné, živé, musí se každoročně měnit – otvory v překážkách se totiž ucpávají polysacharidem kalózou a deformují se, na jaře se z kambia tvoří nové) a lýkový parenchym a lýkový sklerenchym (lýková vlákna)

 

Podle postavení lýka a dřeva se rozlišují 4 typy cévních svazků:

• soustředné (koncentrické) – nejjednodušší, jedna část obklopuje druhou:
  • lýkostředné (jednoděložné)
  • dřevostředné (plavuně, kapradiny)

• paprsčité (radiální) – oddělené dřevní a lýkové části se pravidelně střídají (listnaté stromy)
• boční (kolaterální) – dřevo a lýko umístěny hned za sebou, nejčastější typ (semenné rostliny, přesličky)
• dvoubočné (bikolaterální) – mezi 2 lýkovými částmi 1 část dřevní, nejvzácnější typ (lilkovité, tykvovité)