A többsejtű állatok jellemzői

1. oldal

A többsejtű szervezetek gyakran nagyon bonyolultak, de építésüket a sejtaktivitás különböző formáinak nagyon korlátozott halmazával hajtjuk végre. A sejtek növekednek és megoszlanak. Olyan erőket hoznak létre, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy mozogjanak és megváltoztassák alakjukat. Ezek megkülönböztetik, azaz indítsa el vagy állítsa le a genom által kódolt egyes anyagok szintézisét. A környezetbe engednek, vagy felületükön olyan anyagokat képeznek, amelyek befolyásolják a szomszédos sejtek aktivitását. Ebben a fejezetben megpróbáljuk megmagyarázni, hogy a celluláris aktivitás különböző formáinak a megfelelő időben és a megfelelő helyen való megvalósítása egész szervezet kialakulásához vezet.

A többsejtű szervezetek számos különböző típusú, különböző funkciókat ellátó sejtekből állnak. Például egyes cellák a belső munka elvégzésére specializálódnak, azaz a fiziológiai funkciók, mások a test külső kapcsolatait - a környezeti funkciókat - végzik. Ezek a sejtek nemcsak a funkcionalitásban, hanem az alkotmányban, valamint a mikrobiális rezisztenciában és az érzékenységben különböznek. Például a tetanusz kórokozók befolyásolják az idegrendszer sejtjeit, de az integumentáris és más szövetek sejtjei ellenállnak a támadásnak.

A multicelluláris organizmusok és a figyelembe vett intracelluláris mechanizmusok szupracelluláris hormonális szabályozó mechanizmusokkal rendelkeznek. A hormonális szabályozást O.v. koordinálja. különböző Az O.v. a növényekben fitohormonok, napr, auxinok és gibberellinek csoportja. Az O.v. az állatokban az endokrin rendszert végzi, a központ a szarvas és a perifériás hormonok forrása. A vezérlőcsatlakozások jellege ebben a rendszerben azt mutatja, hogy a vérben a glükóz koncentrációja állandó szinten tartható. Tehát a vérben a glükóz koncentrációjának növekedése növeli az inzulin termelését, a glükóz fokozott fogyasztásán keresztül stimulálja a sejteket. A kapott glükózhiány a peptidhormon-glukagon termelésének növekedéséhez vezet, ami stimulálja a glükózkoncentráció helyreállítását a glikogén lebontása miatt a sejtekben.

A többsejtű szervezetek csak azért létezhetnek, mert bizonyos sejtek közötti kölcsönhatások egyrészt a sejtek egyesülését, másrészt az adott szervezethez vagy adott szövethez idegen sejtek kizárását eredményezik. Az ilyen kölcsönhatások általában kétféle anyagtól függnek: a sejtfelszínen lokalizált biopolimerek és extracelluláris biopolimerek; és ezek és más anyagok, úgy tűnik, általában szénhidrátot tartalmazó biopolimerek.

A többsejtű szervezetek az eubaktériumok különböző csoportjaiban találhatók, de a legmagasabban szervezett többsejtűség két csoportba tartozik: aktinomycetes és cianobaktériumok. Az utóbbiak határain belül a többsejtű képződés minden szakasza, a prokarióták világában a legösszetettebb kifejeződésig, különösen jól nyomon követhető.

A visszanyert többsejtű szervezet vagy az egysejtű organizmusok ellenálló (nem védett) nem fognak megbetegedni, hanem általában nem tudja teljesen megakadályozni a vírusok bejutását és szaporodását. Az a tény, hogy a gazdaszervezet immunrendszere ellenáll egy olyan káros hatásnak, amely csak egy bizonyos küszöbértéket meghalad. Úgy tűnik, hogy a vírus érdeklődést mutat saját szervezetének egyszerűsítése iránt, és arra törekszik, hogy feladatait a gazdasejtekre bízza.

Minden többsejtű szervezet, minden egyes szövet, amely egyes sejtekből áll, mechanizmusokat igényel az intercelluláris kölcsönhatásokhoz. Fontosak a központi idegrendszer sejtjeinek kommunikációs folyamata. Fő feladata az elektromos jelek formájában kódolt információk feldolgozása és továbbítása.

Minden többsejtű organizmus egyetlen sejtből származik, és áthalad néhány növekedési szakaszon.

A többsejtű szervezetekben az intenzív sejtmegosztási folyamatok alakulnak ki és fejlődnek, amelyek közül sokat differenciálódás kísér. A szervek növekedése és következésképpen a sejtek megoszlása, amely biztosítja ezt a növekedést, csak egy bizonyos korlátnak kell lennie. Ezt követően a sejtmegosztásoknak abba kell hagyniuk, vagy szükség szerint végre kell hajtaniuk. Például az epidermis sejtjeinek (a bőrsejtek külső rétege) csak akkor oszlanak meg, ha egyesek mechanikai vagy egyéb károsodás következtében meghalnak. Az új vörösvértesteket az őssejtek többlépcsős differenciálásával kell kialakítani, mivel a vörösvértestek működésük során elpusztulnak. Az immunválasz kialakulásakor a megfelelő klónokból jelentős számban kell kialakítani a B-limfocitákat.

A többsejtű szervezetekben a biokémiai folyamatok térbeli szervezésének legfontosabb eleme a különböző típusú sejtek közötti eloszlás, valamint az intercelluláris kölcsönhatások. Sok folyamat valójában csak a magasan szervezett sejtek konglomerátumának részvételével történik.

A csillók keresztmetszete.

A többsejtű szervezetekben a különböző belső üregek és csatornák gyakran csíkos epitélium rétegekkel vannak borítva. Ezekben a szervekben mindegyik ragyogás egyidejűleg mozog, ami folyadék áramlást eredményez. Általában a cirok összehúzódása nagyon gyorsan történik - 10 másodpercenként 17-szer.

Egy többsejtű szervezet, amely egy magasabb növény, működése számos szabályozási rendszer kölcsönhatásának eredménye, amelyet a következő komplikáló szekvenciában lehet vázlatosan elrendezni: sejtszabályozók (gén, kromoszóma, mag, citoplazma), szövet és végül az egész szervezet szabályozói. Ezek a sajátos szabályozási szintek a biológiai objektum szabályozórendszereinek tanulmányozására szolgálnak. A szabályozó rendszerek összehangolt működése az egész szervezet hierarchikus létra minden szintjén támogatja a normális aktivitását, és biztosítja a külső környezetre adott válaszát. A szervezet felső szintjeinek szabályozási rendszerei olyan mechanizmusok, amelyek evolúciósan alakulnak ki az alsó emeletek vezérlőrendszerei alapján, de ezek a magas padlók is specifikus, sajátos jellemzői a szabályozásnak. Így az egész növényben a fitohormonok komplexének segítségével szabályozott szervek növekedésének koordinálásának képessége olyan specifikus rendszer, amely elsősorban a szabályozás felső, organizációs szintjén rejlik. Az alsó szintről a felsőre történő átmenetben a régi szabályozási mechanizmusok nem tűnnek el, hanem javulnak, ami minőségi szempontból új kontrollrendszerek kialakulásához vezet, amelyek közül az egyik a növényben működő hormonális mechanizmus. Az ilyen specifikus metabolitok mint hormonok képződése a szabályozási rendszerek fejlődésének egyik kapcsolata.

A többsejtű szervezetek sejtjeinek szigorú specializációja és specifitása van. Ez a specializáció magában a sejtek szerkezetében és funkcióikban nyilvánul meg. A sejtek közötti specifikus különbségek a különböző anyagok jelenlétéből vagy a sejtek relatív mennyiségéből adódnak, kölcsönhatásuk sebessége és a sejt szerkezete. Szigorú sejt specializáció szükséges az élő szervezet többfunkciós funkcióinak végrehajtásához. Az emberi vörösvérsejtek hemoglobint tartalmaznak, amely oxigént szállít más sejtekre. A külső bőrsejtek mechanikusan erős, rugalmas, oldhatatlan fehérjéket tartalmaznak, amelyek védelmet nyújtanak a sokk és a kémiai behatolás ellen. Az idegsejtek gyors impulzusok továbbítására alkalmasak. Az izomsejtek olyan vegyületeket tartalmaznak, amelyek megváltoztathatják a lineáris méreteket és ezáltal az izomrostok összehúzódását okozhatják.

A többsejtű állatok jellemzői

Többsejtű szervezetek (Metazoa) - ezek olyan organizmusok, amelyek egy csoportból álló csoportból állnak, amelyek csoportjai bizonyos funkciók ellátására specializálódnak, minőségi szempontból új szerkezeteket hozva létre: szöveteket, szerveket, szervrendszereket.  A legtöbb esetben a specializáció miatt az egyes sejtek nem létezhetnek a testen kívül. A Multicellular al-királyságnak körülbelül 30 fajtája van. A többsejtű állatok szerkezetének és életaktivitásának megszervezése sok szempontból különbözik az egysejtű állatok szervezésétől.

■ A szervek megjelenésével összefüggésben alakul ki testüreg  - a testek közötti tér, amely biztosítja azok összekapcsolását. Az üreg lehet elsődleges másodlagos és vegyes.

■ A kialakult életmód összetettsége miatt radiális (sugárzás) vagy kétoldalas (kétoldalú) szimmetria  amely alapot ad a többsejtű állatoknak a radiosimetriás és a kettős-bicomnosimetriás elválasztására.

■ Az élelmiszerek növekvő igénye miatt hatékony elmozdulási eszközök állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik az élelmiszerek aktív keresését, ami ahhoz vezet izom-csontrendszer.

■ a többsejtű állatok sokkal több táplálékot igényelnek, mint az egysejtű állatok, és ezért a legtöbb állat szilárd bioélelmiszerre vált, ami emésztőrendszer.

■ A legtöbb szervezetben a külső integritumok áthatolhatatlanok, ezért a szervezet és a környezet közötti anyagcsere a felületének korlátozott részén keresztül történik, ami légzőrendszer.

■ Növekvő méret jelenik meg keringési rendszer  amely a szív vagy a pulzáló hajók munkáján keresztül vért hordoz.

■ Formált kiválasztási rendszerek  a csere termékek megjelenítése

■ Szabályozási rendszerek keletkeznek - ideges  és endokrin,  aki koordinálja az egész szervezet munkáját.

■ Az idegrendszer megjelenésével összefüggésben új ingerlékenység alakul ki. reflexek.

■ Egysejtből származó többsejtű szervezetek fejlődése hosszú és összetett folyamat, amely az életciklusokat bonyolultabbá teszi, és biztosan számos lépést tartalmaz: zigóta - embrió - lárva (baba) - fiatal állat - felnőtt állati érett állat - öregedő állat - az állat meghalt.

  A Sponge típusú képviselők szerkezetének és életének általános jelei

szivacsok - többsejtű kétrétegű sugárirányban vagy aszimmetrikus állatok, amelyek testét pórusok áthatolják. Körülbelül 5000 édesvízi és tengeri szivacs tartozik a típushoz. Ezeknek a fajoknak a túlnyomó többsége trópusi és szubtrópusi tengereken él, ahol legfeljebb 500 m mélységben találhatók, de a szivacsok között 10 000–11 000 m mélységben találtak mélytengeri formákat is (pl. tengeri kefék). 29 faj él a Fekete-tengeren, 10 faj él Ukrajna édesvíztestében. A szivacsok a leg primitívebb többsejtű szervezetek közé tartoznak, mivel ezekben a szövetekben és szervekben nincs egyértelműen kifejezve, bár a sejtek különböző funkciókat látnak el. A szivacsok tömeges eloszlásának megakadályozásának fő oka a megfelelő szubsztrátum hiánya. A legtöbb szivacs nem élhet egy hangulatos alján, mivel az iszap részecskék eltömítik a pórusokat, ami az állat halálához vezet. A víz sótartalma és mobilitása jelentősen befolyásolja az eloszlást. A szivacsok leggyakoribb jelei a következők: 1 ) a pórusok jelenléte a test falában 2) a szövetek és szervek hiánya; 3) csontváz jelenléte tűk vagy rostok formájában; 4) jól fejlett regeneráció  és mások

Édesvízi formákkal közös szivacs-bodyaga  (Spongilla lacustris), amely a víztestek köves talaján él. A zöld szín az alga sejtek jelenlétének köszönhető a protoplazmában.

szerkezeti jellemzők

szerv   többrétegű, szárított, bokros, hengeres, tölcsér alakú, de leggyakrabban zsák vagy üveg formájában. A szivacsok életmóddal vannak összekötve, így a testük alján található az alap  az aljzathoz, és a tetejére - a lyuk ( száj) ami vezet és Triolniy (paragastralnoi) üreg.  A test falai sok pórusba kerülnek, amelyeken keresztül a víz belép a testüregébe. A test falait két sejtréteg alkotja: külső - pinakodermy  és belső - hoanodermy.  A rétegek között strukturálatlan zselés anyag található. mesoglea  amely sejteket tartalmaz. A szivacsok testméretei - néhány millimétertől 1,5 m-ig (szivacs neptunusz Kupa).

A szivacs szerkezete: 1 - szája; 2 - pinakoderm; 3 - joanoderma; 4 - itt az ideje; 5 - mezoglea; 6 - archeocita; 7 - bázis; 8 - háromtengelyes ág; 9 - pitvari üreg; 10 - spicules; 11 - amoebociták; 12 - kolecit; 13 - porotsit; 14 - pinakotsit

Különböző szivacscellák és funkcióik

sejt	elhelyezkedés	funkciók
Pinakotsity	Pinakoderma	Lapos sejtek, amelyek az epitéliumot alkotják
Porotsity	Pinakoderma	Az intracelluláris időcsatornával rendelkező sejtek képesek zsugorodni és megnyitni vagy bezárni
hoanotsity	Hoanoderma	Hengeres cellák, hosszú, rudacskákkal, amelyek vízáramlást hoznak létre, és képesek a tápanyagrészecskék elnyelésére és a hálókivitelbe való átvitelére
Kolentsity	mesoglea	Mozgás nélküli stellate sejtek, amelyek kötőszöveti támogató elemek
Sklerotsity	mesoglea	A sejtek, amelyekből csontvázak képződnek - spicules
	mesoglea	A sejtek egymással összekapcsolódnak a folyamatok révén, és némi csökkenést okoznak a szivacsok testében.
amoebocytes	mesoglea	Mozgatható sejtek, amelyek az élelmiszer emésztését és a tápanyagok elválasztását végzik a szivacs testén
Arheotsity	mesoglea	Tartsuk fenn azokat a sejteket, amelyek minden más sejtre átalakulhatnak és szexuális sejteket hozhatnak létre

A szivacsok szervezésének jellemzői három fő típusra korlátozódnak:

ASCON -  burkolatú üreges test, melyet choanocytákkal béleltek (mészkő szivacsokban)

seacon  - egy sűrített falú test, amelybe a paragastorális üreges domború részek, amelyek zsebkendők (üveg szivacsok) alkotnak

leykon  - egy vastag falú test, amelyben kis hámozott kamrák találhatók (szokásos szivacsokban).

Veils.   A testet a pinacociták által képzett laphám hám borítja.

üreg   test nevezett paragastralnoyu  és hoanocytákkal bélelt.

A létfontosságú folyamatok jellemzői

támogatás   a csontváz által biztosított, lehet mészkő (CaCO3-vel), szilícium (szilícium-dioxid) vagy kanos (kollagénrostokból és egy jelentős mennyiségű jódot tartalmazó szivacs anyagból).

Mozgalom.   A felnőtt szivacsok nem képesek aktív mozgásra, és hozzákapcsolódni az életmódhoz. A test néhány kisebb összehúzódását a miociták teszik, ami így reagálhat az irritációra. Az amebociták a pszeudopodia miatt képesek a test belsejében mozogni. A felnőttekkel ellentétben a szivacs lárvák képesek a vízben erőteljesen mozogni a flagella összehangolt munkája miatt, amely a legtöbb esetben szinte teljesen fedezi a test felületét.

élelmiszer   szivacsokban passzív és folyamatos vízáramlást végzünk a testen keresztül. A flagella ritmikus munkájának köszönhetően hoonotsitiv  a víz belép a pórusokba, belép a parasztrális üregbe, és a szájokon keresztül ürül ki. A vízben szuszpendált állatok és növények halott maradványai, valamint a mikroorganizmusok függenek a hoanocitáktól, az amebocitákba kerülnek, ahol azokat emésztik és hordozzák az egész testben.

emésztési zavar szivacs intracelluláris. Az amebociták tápanyag-részecskék érdekei fagocitózissal jelentkeznek. A ki nem töltött maradékokat a testüregbe dobják, és kihúzzák.

Anyagok szállítása   a test belsejében amoebociták.

lehelet   a test teljes felületén megy. A légzéshez vízben oldott oxigént használnak, amelyet minden sejt felszív. A szén-dioxidot oldott állapotban is eltávolítják.

kiosztás   az emésztetlen maradékok és a metabolikus termékek a szájokon keresztül vízzel fordulnak elő.

Folyamatszabályozás   olyan sejtek részvételével történik, amelyek zsugorodhatnak vagy mozgásokat hozhatnak - porocytiv, myocyták, choanocyták. A folyamatok integrációja a szervezet szintjén szinte fejletlen.

Ingerlékenység.   A szivacsok nagyon gyengén reagálnak a legerősebb irritációkig, és az egyik területről a másikra való áthelyezés szinte észrevehetetlen. Ez jelzi az idegrendszer szivacsainak hiányát.

reprodukció   asszexuális és szexuális. Aszexuális reprodukciót külső és belső bimbózás, töredezettség, hosszirányú szétválasztás, stb. Végzi. Külső rögtönzés esetén egy leányvállalat alakul ki a szülőnél, és általában minden típusú sejtet tartalmaz. Ritka formákban a vese elválik (például tengeri narancs), és a gyarmatban - megtartja a kapcsolatot az anyai szervezettel. az szivacs test  és más édesvízi szivacsokban, a külső mellett a belső bimbózás is megfigyelhető. A nyár második felében, amikor a víz hőmérséklete az archeotivatív, belső vesék formájában csökken, gemmules.  Télen a testőr teste elpusztul, és a gemmulák alsó részre süllyednek, és héjjal védik a tél. Tavasszal új szivacsot alakít ki. A töredezettség következtében a szivacs teste darabokra bomlik, amelyek mindegyike kedvező körülmények között új szervezetet hoz létre. Szexuális szaporodás a gameták részvételével történik, amelyek az archeotivtól a mezogloesig képződnek. A legtöbb szivacs hermafrodita (néha kétszeres). Szexuális szaporodás esetén az egyik szivacs érett sperma a szájban hagyja a mesoglue-t, és a víz áramlásával belép a másik üregébe, ahol amoebociták segítségével szállítják az érett tojásba.

fejlesztés  közvetett  (konverzióval). A zigóták zúzódása és a lárvák kialakulása főként az anyai szervezeten belül történik. A lárva, melynek lobogója van, belép a szájba a környezetbe, a szubsztrátumhoz csatlakozik, és felnőtt szivacsgá alakul.

regenerálás jól fejlett. A szivacsok nagyon magas regenerálódási szinttel rendelkeznek, ami biztosítja egy egész független szervezet reprodukcióját, még a szivacs testétől is. A szivacsokhoz tartozik, és a szomatikus embriogenezis -  kialakulása, új egyed kialakulása a test sejtjeiből, nem reprodukcióra alkalmas. Ha átmegy a szivaccsal egy szitán, akkor kaphat egy élő, egyedi sejteket tartalmazó szűrletet. Ezek a sejtek több napig megtartják létfontosságú aktivitását, és pszeudopodia segítségével aktívan mozognak és formálnak csoportokat. Ezek a csoportok 6-7 nap alatt kis szivacsokká válnak.

Az egysejtű szervezeteknek autonóm rendszereknek kell lenniük, és apró térfogatukban minden, ami a viselkedési repertoárjukhoz szükséges. De nincsenek különösebb nehézségük a cella egyes részei közötti kapcsolattal. A többsejtű szervezetek fejlődésének folyamatában a viselkedésspektrum bővül, és egyre összetettebb szervezeti problémákat kell megoldaniuk. Szükség van valamilyen gyors belső riasztórendszerre, hogy összehangolják a sejtek aktivitását ugyanazon szervezet különböző részein. Az intercelluláris kommunikáció fő eszköze a legprimitívebb multicelluláris formákban nyilvánvalóan kémiai jelzés volt. Az egyik sejt által kiváltott anyag, amely például a kontrakció jeleként szolgál, gyorsan diffundálhat más sejtekbe, ami szintén szerződést eredményez. Az ilyen kémiai jelek a jelenlegi hormonok lehetséges prekurzorai voltak. A biokémiai evolúció egyik legérdekesebb aspektusa a sok hormon szoros hasonlósága az idegrendszerben közvetítőként szolgáló anyagokkal; ez azt jelenti, hogy hormonokból származnak.

A multicellularitás lehetővé teszi a specializációt. A különálló tulajdonságok és funkciók különböző sejtek között oszlanak meg: egyes sejtek például összehúzódó funkciót végeznek, mások a jelzőanyagok szintézisére és szekréciójára specializálódnak, harmadszor pedig a test felszínén található, a kémiai hatásokra reagáló receptorok (mint a baktériumok glükóz receptorai) koncentrálódnak. vagy akár a fény.

A különböző anyagok diffúziójával történő jelzőrendszer a kis szervezetek számára kényelmes, de a képességei korlátozottak: a nagy távolságokon történő diffúzió sok időt vesz igénybe, és hatástalan, mivel a jelet nem lehet olyan pontosan elküldeni, hogy pontosan azt a cellát érje el, amelyhez pontosan azt a cellát érjük el, amelyhez szánták. Másrészről, ha a jelzősejt olyan formában van, amely lehetővé teszi, hogy érintkezzen a célsejtrel, akkor a kémiai jel közvetlenül továbbítható a sejtek közötti „szinaptikus” résen keresztül. Ez irányultságot biztosít, de nem oldja meg a jelátvitel problémáját a cella egyik végétől a másik felé, amelyeket most már meglehetősen nagy távolsággal választanak el.

Ebben az esetben a sejt elektromos tulajdonságai nagy jelentőséggel bírnak. Az elektromos töltés jelenléte a külső sejtmembránokon az élő sejtek egyetemes jellemzője. Ilyen töltés, amely membránpotenciál keletkezik, az intracelluláris folyadékban (citoplazmában) van jelen különböző oldott sók, amelyek elektromosan töltött ionokat képeznek - Na +, K +, Ca2 +, Cl - stb. (Például nátrium-klorid, NaCl, a nátrium, a Na + és a negatívan feltöltött klórionok (Сl) pozitív ionjai képződnek. Az intracelluláris környezet azonban a külső környezettől nagyobb káliumkoncentrációval és alacsonyabb nátrium-koncentrációval különbözik. A sejtek fehérjéket is tartalmaznak, és összetételükben lévő aminosavak elektromos töltéseket is hordoznak. Így a sejtmembrán mindkét oldalán lévő folyadékok ionösszetétele más, és ennek eredményeként a membránon körülbelül 70 millivoltos negatív pólussal rendelkező potenciálkülönbség keletkezik (7.1. Ábra).

Ábra. 7.1. Nyugalmi membránpotenciál. Ha két rögzítő elektróda van elhelyezve az idegszál (vagy bármely más sejt) felületén, nincs közöttük különbség. Ugyanez figyelhető meg, ha mindkét elektróda be van helyezve a szálba. De ha az egyikük a felszínen van, a másik pedig a belső felületen van, akkor a felülethez képest körülbelül -70 millivoltos potenciál van rögzítve. Ez egy nyugalmi membránpotenciál; ez a membrán biokémiai és fizikai tulajdonságaiból adódik, ami a nátrium-, kálium- és más ionok koncentrációjának különbségét eredményezi mindkét oldalán.

Ábra. 7.2. Akciópotenciál Az akciós potenciál létrehozásának képessége az ingerelt sejtek, például a neuronok egyedülálló tulajdonsága. Ha az idegsejt axonja elektromos, mechanikai vagy kémiai stimulációnak van kitéve, a membrán tulajdonságai az irritáció helyén gyorsan megváltoznak. A nátrium-ionok belépnek az axonba a külső környezetből, és ez gyors potenciál-ugrást eredményez -70 és + 40 millivolt között; majd a belsejében lévő nátriumionok bevitele megáll, és a kiindulási potenciálkülönbség megállapításáig kihozzák őket. Ez a rövid távú potenciáleltolódás látható a csökkentett görbén; elterjed az axon mentén, mint egy hullám, amely általában az axon leválasztás helyén fordul elő, és eléri a kimeneti szinapszist, ahol a neurotranszmitter felszabadulását okozza; a közvetítő a szinaptikus hasadékon keresztül diffundál, és így idegjelet továbbít a postinaptikus sejtnek.

Az idegsejtek (neuronok), mint minden más, rendelkeznek ezzel a membrán "pihenési potenciállal". Ám a membránjuk egyedülálló tulajdonsága jellemzi őket ingerlékeny,  vagyis az extracelluláris környezetben gyorsan reagál a nátrium-ionokra, válaszul egy megfelelő jelre, hogy az ionkoncentrációk mindkét oldalán kis helyi változást érjenek el. A nátriumionok bejutása a sejtbe a membrán depolarizációjához vezet, amelynek potenciálja mínusz 70 millivolttól 40 millivolttal változik. Ez az elektromos aktivitás hullámát generálja a hívott sejtmembránban cselekvési potenciál  (7.2. Ábra), amely több ezredmásodpercig terjed az axon mentén a sejttesttől a kilépési szinapszisig. Az akciós potenciál viszont egy neurotranszmitter felszabadulásának jeleként szolgál a szinaptikus hasadékba, ami egy másik neuron válaszát okozza. A modern típusú idegrendszer kialakulásának alapja lehet az akciós potenciállal és a kémiai jelzőrendszerrel rendelkező sejtek fejlődése.

Ábra. 7.3. Hydra. Figyeljen a diffúz neuralis hálózatra az egész testen. nátrium-ionok, Na + és negatív töltésű klórionok, Сl -). Az intracelluláris környezet azonban a külső környezettől nagyobb káliumkoncentrációval és alacsonyabb nátrium-koncentrációval különbözik. A sejtek fehérjéket is tartalmaznak, és összetételükben lévő aminosavak elektromos töltéseket is hordoznak. Így a sejtmembrán mindkét oldalán lévő folyadékok ionösszetétele más, és ennek eredményeként a membránon körülbelül 70 millivoltos negatív pólussal rendelkező potenciálkülönbség keletkezik (7.1. Ábra).

A primitív idegrendszerrel rendelkező szervezet példája a vízünkben élő apró hidra (7.3. Ábra). A Hydras kövekhez vagy vízi növényekhez csatlakozik egy tó vagy patak alján, és csápjaik hullámos mozdulatokat tesznek a szájnyílás közelében. Abban az esetben, ha megérintjük, az állat, mint az anemone, egy darabba tömörül. A Hydra táplálja azokat a legkisebb organizmusokat, amelyek a csápok mögött úsznak, és a mérgező szálakat előzőleg eldobják a zsákmány rögzítésére, amit a csápok a szájba tolnak. Ez a komplex viselkedés olyan mechanizmusokat igényel, amelyek a ragadozó vagy veszély felderítésére szolgálnak, döntést hoznak és megfelelő válasz - támadás vagy gömbalakú tömörítés. Az ilyen mechanizmusok érzékeny, szekréciós és izomsejtek, és mindenekelőtt a teljes sejtfelszíni hálózat, amelyet elektromos jelzéssel egyesítenek és képesek összehangolni a hidra viselkedését.

Ennek a hálózatnak az egyes sejtjei némileg eltérnek a bonyolultabban szervezett állatok neuronjaitól, mivel a hálózat funkciói nincsenek specifikusak vagy irányadóak. Ha a test bármely része irritációnak van kitéve, akkor ebből a helyből minden irányba ébredés hulláma lesz, amely végül lefedi az egész idegrendszert. A Hydra idegrendszere egy olyan telefonrendszerhez hasonlít, amelyben előbb-utóbb minden más előfizetőhöz csatlakozik, függetlenül attól, hogy hány számot tárol. Éppen ellenkezőleg, a magasan fejlett idegrendszer legfontosabb jellemzője a specifitás, bizonyos vegyületek csoportjának jelenléte, amelynek köszönhetően az érzékelő cellában keletkező jel áthalad egy szigorúan meghatározott útvonalon, és eljut egy bizonyos effektorcellához: ez valami, mint egy "privát" kommunikációs vonal, amely többnyire egy "privát" kommunikációs vonal, többnyire izolált sok más idegrendszeri neuronból.

"Privát vonalak" és az idegrendszer

Az ilyen típusú "privát vonalak", és ezáltal az igazi idegrendszer bonyolultabb szervezetekben jelennek meg, mint a hidra - a síkvidékeken vagy síkféregekben. Tegyünk egy darab nyers húst a patakba, és néhány óra múlva kicsi, lapos, fekete férgek borítják. Ez a planaria. A hidra testével ellentétben a planáriumnak egyértelműen megkülönböztethető fej- és farokvége van, és ezeknek az állatoknak a viselkedése sokkal bonyolultabb. A legfontosabb, hogy egy speciális interneuronális kapcsolati rendszerrel rendelkeznek, és ha az izomhoz vezető idegszálak vágódnak, az izom megbénul. Ezen túlmenően, ha a hidra viszonylag egyenletesen elosztott primitív idegsejtekkel rendelkezik a testben, akkor a bolygóknak más elhelyezése van. A neuronok olyan csoportokban találhatók, ahol a sejteket rövid axonok és dendritek kötik össze; Minden csoportnak jól jelzett bemeneti és kimeneti idegrendszere van. A csoport egyes sejtjei a bemeneti útvonalakra érkező jeleket fogadják, mások kimeneti utakat hoznak létre, és mások (interneuronok) biztosítják az első és a második közötti kapcsolatot. Így ezek a neuroncsoportok, az úgynevezett ganglionok, tartalmazzák a valódi idegrendszer összes alapelemeit (7.4. Ábra).

Ábra. 7.4. Planaria. Ebben az organizmusban az idegrendszer létra alakja és a test feje jól meg van határozva.

A testfej és a farok végeinek világos szétválasztása miatt a bolygóknak jól meghatározott irányérzéke van, amely előre vagy hátra mozog, aminek a hidra nincs. Nyilvánvaló, hogy sokkal fontosabb, hogy egy állatnak részletes információval rendelkezzen a küldési helyről, nem pedig arról, hogy melyik állatról van szó. Ezért nem meglepő, hogy a száj mellett a planáriusok fejrészén koncentrált érzékszervek, köztük a fényérzékeny szemhéjfű. Az ezekből a szervekből származó információk elemzése a fej ganglionok csoportjában történik, amely az agy prototípusának tekinthető. Az adaptív viselkedés repertoárjának jelentős kiterjesztése az idegrendszer ilyen viszonylag összetett szervezéséhez kapcsolódik. A Planárium elkerülje a fényt, és hajlamos a sötét területekre mozogni, reagálni a tapintásra és arra törekszik, hogy szilárd aljzattal érintkezzen a test alsó felületével, keressen ételt és inkább az áramlás ellen mozogjon.

Különbségek a gyarmatosságtól

Meg kell különböztetni többsejtű  és kolonialitás. A gyarmati szervezetekben nincsenek igazi differenciált sejtek, következésképpen a test szöveti megoszlása. A multicellularitás és a gyarmatosítás közötti határ fuzzy. Például a Volvoxot gyakran gyarmatosító szervezeteknek nevezik, bár "kolóniáikban" a sejtek egyértelműen szétosztódnak a generatív és szomatikus. A halandó "soma" elosztása A. A. Zakhvatkin a volvox soksejtességének fontos jele. A sejtek differenciálódása mellett a többsejtű sejtekre jellemzőbb az integráció magasabb szintje, mint a gyarmati formáknál.

származás

A többsejtű állatok előfordultak a Földön 2,1 milliárd évvel ezelőtt, röviddel az "oxigén forradalom" után. Többsejtű állatok - monofil csoport. Általában a többsejtűség több tucatszor jelent meg az ökológiai világ különböző evolúciós vonalain. A nem teljesen világos okok miatt a többsejtűség jellemzőbb az eukariótákra, bár a többsejtűség kezdetei a prokarióták között is megtalálhatók. Tehát néhány filamentes cianobaktériumban háromféle egyértelműen differenciált sejt található a szálakban, és mozgáskor a szálak nagyfokú integritást mutatnak. A myxobaktériumokra jellemző a többsejtű termő testek.

egyedfejlődés

Sok többsejtű szervezet fejlődése egyetlen cellával kezdődik (például a zigóták állatokban vagy spórákban a magasabb növények gametofitjainak esetében). Ebben az esetben a többsejtű szervezet legtöbb sejtje ugyanaz a genom. A vegetatív szaporításban, amikor a szervezet az anyai szervezet többsejtű töredékéből fejlődik, rendszerint természetes klónozás is előfordul.

Néhány primitív többsejtű (pl. Celluláris nyálkahártya és myxobacteria) esetében a többsejtű életciklus-szakaszok kialakulása alapvetően más módon történik - a sejtek, gyakran nagyon különböző genotípusokkal, egyetlen szervezetbe kerülnek.

evolúció

Mesterséges többsejtű szervezetek

Jelenleg nincs információ a valóban többsejtű mesterséges szervezetek létrehozásáról, azonban kísérleteket végeznek a mesterséges egysejtű telepek létrehozására.

2009-ben Ravil Fakhrullin a Kazan (Volga régió) Állami Egyetemen (Tatarstan, Oroszország) és Vesselin Paunov a Hull-i Egyetemen (Yorkshire, Egyesült Királyság) új biológiai struktúrákat kaptak, amelyeket "celoszómának" neveztek (eng. cellosome), és mesterségesen létrehozott egysejtű telepek képviselik. Az aragonit és kalcit kristályokhoz egy élesztősejtréteget alkalmaztunk, kötőanyagként polimer elektrolitokat használtunk, majd a kristályokat savval feloldottuk, és üreges zárt celoszómákat kaptunk, amelyek megtartották az alkalmazott sablon alakját. A kapott celoszomákban az élesztősejtek két hétig aktívak maradtak 4 ° C-on.

2010-ben ugyanazok a kutatók, az Észak-Karolina Egyetemmel együttműködve bejelentették egy új mesterséges gyarmati szervezet létrehozását, amelyet az élesztőháznak neveznek. yeastosome). A szervezeteket a légbuborékok önegyesítésével kaptuk, amely sablonként szolgált.

jegyzetek

Lásd még

Wikimedia Alapítvány. 2010.

Nézze meg, hogy mi a "többsejtű szervezet" más szótárakban:

  - (Late-late. Late-lat., Organizo gondoskodik arról, hogy a karcsú megjelenést más görög. Ὄργανον pisztolytól) egy élő testből, amely olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek megkülönböztetik az élettelen anyagtól. Egyéni szervezetként ... ... Wikipedia

egy szervezet  - AZ ANIMÁLIS SZERVEZETEK EMBROLÓGIAI - biológiai egység, jellegzetes anatómiai és fiziológiai jellemzőkkel. Egy szervezet egyetlen sejtből (egysejtű szervezetből), sok azonos sejtből (egy gyarmati szervezetből) állhat ... ... Általános embriológia: kifejezések szójegyzéke

SZERVEZET  - ORGANIZMUS, egy kölcsönhatásban álló szerv, amely állatot vagy növényt alkot. Az O. szó a görög organonból, azaz a műből, a műből származik. Úgy tűnik, először Arisztotelész élőlényeknek hívta, mivel az ő ... ... Nagy orvosi enciklopédia

Aya, ó. Biol. Nagy számú sejtből áll (2.K.). M. szervezet. Saját növények. Kis állatok ... Enciklopédikus szótár

többsejtű  - Ó, ó; biol. nagy számú sejtből áll, többszörös / pontos organizmus. Saját növények. Kis állatok ... Sok kifejezést tartalmazó szótár

Az egysejtű eukarióta szervezetek egyetlen sejtből állnak. Néhány taxonómikus megkülönbözteti őket egy külön királyságban. Ezek közé tartoznak az egysejtű zöld alga (chlamydomonas, chlorella), egysejtű állatok (az amúba rendes, ciliate infusorium) stb.

A többsejtű szervezetek nagy számú sejtből állnak, amelyeket struktúrában és funkcióban különböztetünk meg. A többsejtű szervezet sejtjeinek szerkezetét és funkcióját tekintve kombinációját szövetnek nevezik. Az állatok kioldják az izmos, kötőszöveti, idegrendszeri szöveteket.

Szövetek, amelyek általános funkciókat látnak el, amelyek a testben egy bizonyos helyet foglalnak el, szerveket alkotnak. Példák a szervekre a szív, az agy, a máj stb.

A közös funkciókat betöltő szervek, akiknek közös eredetű szervrendszere van. Az emésztési, izom-csontrendszeri, idegrendszeri és egyéb rendszerek szoros kapcsolatban állnak, biztosítva a test integritását és fenntartják a belső környezet - homeosztázis - állandóságát. A szabályozást az idegrendszeren és a humorális (folyadék) szabályozáson keresztül végzik, beleértve a speciális anyagok - hormonok, amelyek nemcsak mindent, hanem csak bizonyos sejteket, amelyek a kívánt választ adják.

Tehát a veszélyhelyzetben az autonóm idegrendszer szimpatikus felosztása hatására csökken a bélmozgás, a szív aktiválódik, a vérerek lumenje szűkül. A mellékvesekéreg az adrenalin hormonját választja ki, ami szintén növeli az erejét és a szívfrekvenciát, valamint az izmok teljesítményét. Így a szervezet legfontosabb képességeit a legfontosabb szervrendszerek vesznek részt.

2. Növényi táplálkozás (ásványi, levegő). Az anyagok mozgása a növényben, annak okai. Javasolj egy olyan tapasztalatot, amellyel bizonyíthatod a gyökérnyomás értékét a víz mozgásában az üzemben.

A növények autotrófok. Szerves anyagok képződését szervetlen anyagokból a növények zöld részében, főként szén-dioxidban és vízben, fotoszintézis során levegő táplálkozásnak nevezik. A normál létezéshez a növényeknek ásványi sók - ásványi táplálkozás - oldatait is be kell venniük. Az oldott anyagok abszorpciója a gyökerekben és további elmozdulása a levelekbe két tényezőnek köszönhető:

• gyökérnyomás - a gyökérsejtekben az oldott anyagok nagyobb koncentrációja miatt, mint a talajban;
• víz leválasztása.

Az ásványi anyagok mozgását vezetőképes szövetek végzik, a virágos növényekben ezt a szerepet a fa edényei és tracheidjei végzik.

A gyökérnyomás jelenlétét bizonyíthatjuk úgy, hogy levágjuk a szobanövény szárát, és egy rövid gumi csövet helyezünk a csonkra, ahonnan egy idő múlva a víz elkezdődik.

3. Bontsa ki a belégzés és a kilégzés mechanizmusát, a légköri levegő tisztaságának értékét az egészség tényezőjeként. Miért veszélyes a szén-monoxid mérgezés az egészségre? Hogyan lehet elsősegélyt nyújtani a szén-monoxid mérgezésben, és meg kell menteni egy megfulladt embert?

A belégzést a mellkas térfogatának növekedésével végezzük. Ez annak köszönhető, hogy a bordák felemelkedő csonkjainak izomzatának összehúzódása és a membrán összehúzódása csökken, ami csökkenti a dudorodást. Az alacsony nyomás a pleurális üregben hozzájárul ahhoz, hogy a tüdő a mellkas kiterjedését követi, és a levegő belép. Amikor kilélegzi a bordákat, a diafragma felemelkedik, és a levegőt kiszorítja a tüdőből.

A tiszta levegő döntő tényező az emberi egészség megőrzésében, mivel a káros szennyeződések nem csak irritálják a légzőrendszert, köhögést, fulladást, allergiás reakciót, hanem a vérbe is behatolhatnak. Egyes anyagok szisztematikus belégzése foglalkozási megbetegedésekhez vezet, mint például a bányászok szilikózisa.

Belélegezve a szén-monoxid erős vegyületet képez a vörösvérsejtek hemoglobinjával, ami lehetetlenné teszi az oxigén vér szállítását. Ebben az esetben a fulladás okozta gyors halál. A mérgezés tünetei szédülés, tinnitus, gyengeség, légszomj, pulzus gyengülése, hányinger, hányás, eszméletvesztés. Mielőtt a mentő megérkezne, az áldozatot friss levegőre kell vinni, oxigén maszkot kell biztosítani, ami segít eltávolítani a vérből a szén-monoxidot. Adjunk szagot ammóniából, melegvizes palackokat, erős forró teát vagy kávét, mesterséges lélegeztetést végezzünk, dörzsöljük a testet. Figyelembe véve azt a tényt, hogy az eszméletvesztés és a halál meglehetősen hosszú idő után is bekövetkezhet, olyan személyeket, akik tüzet okozhatnak a szénmonoxidot, nem szabad felügyelet nélkül hagyni.

Elsősegélynyújtás esetén a megfulladó személynek gondoskodnia kell a víz és az iszap eltávolításáról a légutakból. Ezután mesterséges lélegeztetés történik, és pulzus hiánya esetén közvetett szívmasszázst végeznek, erősen megnyomva a szívrégiót kb. 60-szoros ritmussal percenként.