Самостійне вивчення

Тема: Особливості організації  і життєдіяльності багатоклітинних організмів. Обмін речовин, енергії та інформації у багатоклітинних організмів. Регуляція функцій у багатоклітинних організмів

Регуляція життєвих функцій в багатоклітинних рослин

       Регуляцію життєвих функцій у багатоклітинних рослин насамперед здійснюють фітогормони. Ці сполуки синтезують не лише рослини, а й гриби. Вони у малих кількостях забезпечують регулцію процесів обміну речовин, керують індивідуальним розвитком, впливаючи на поділ й ріст клітин, диференціацію тканин, розвиток бруньок, формування органів, проростання насіння і т. п. Одні фітогормони здатні прискорювати життєві функції (наприклад, поділ клітин, розвиток пагонів чи дозрівання плодів), інші — їх гальмувати (наприклад, викликати опадання листків).

До фітогормонів належать ауксини, цитокініни, гібереліни та абснизова кислота.

1. Ауксини утворюються у верхівковій твірній тканині і зумовлюють розтягування клітин, унаслідок якого пагін видовжується. Вони також впливають на диференціацію провідних тканин, стимулюють поділ клітин камбію, а також прискорюють утворення і ріст додаткових коренів живців тощо. У сільському господарстві ауксини використовують для стимулювання утворення додаткових коренів у живців, опадання плодів перед збиранням врожаю, а у високих концентраціях — як гербіциди (різновид пестицидів, використовують для боротьби з бур'янами).

2. Цитокініни здатні прискорювати поділ клітин, ріст й розвиток бічних бруньок, стимулювати проростання насіння, обміну речовин, крім цього затримують процеси старіння рослини.

3. Гібереліни здатні прискорювати ріст рослин, процесів цвітіння, утворення плодів, стимулювати проростання насіння чи розвиток бульб та цибулин т.п..

4. Абсцизова кислота здатна стимулювати перехід рослин в стан спокою, збільшувати тривалість даного періоду, здатна стимулювати опадання листків, пригнічувати проростання насіння і ріст бруньок.

        За допомогою біологічно активних речовин рослини здатні впливати на особин власного чи інших видів. Так, фітонциди пригнічують життєдіяльність інших організмів. В тому числі, пирій та ясен з допомогою даних речовин здатні гальмувати розвиток і ріст рослин інших видів, тобто зменшувати рівень міжвидової конкуренції. Тож, висіваючи на певній ділянці насіння рослин різноманітних видів чи плануючи сівозміни, потрібно враховувати, як дані види впливатимуть в подальшому один на одного. Фітонциди, що виробляють, так наприклад, сосна, часник чи цибуля ріпчаста, убивають мікроорганізми. Саме тому дані рослини із давніх-давен людина використовувала для лікування та профілактики значної кількості інфекційних й інвазійних захворювань.

Алкалоїди — особливі отруйні для тварин сполуки. Вони захищають рослини від виїдання тваринами-фітофагами. Багато алкалоїдів застосовують в медицині.

Алкалоїди знайдено приблизно в 2500 видів покритонасінних рослин головним чином із родин Пасльонові, Лілійні, Макові, Коноплеві. Значення алкалоїдів в життєдіяльності рослин — захист від паразитів, поїдання тваринами тощо. Чимало алкалоїдів застосовують в медицині. Наприклад, хінін (екстракт кори хінного дерева) застосовують для лікування малярії. Цікаво, що лікувальні властивості хініну були відомі індіанцям ще до того, як Колумб відкрив Америку. Алкалоід колхіцин застосовують для експериментального отримання клітин зі збільшеними наборами хромосом. Він руйнує веретено поділу.

Фітогормонам, як й гормонам тварин, характерна дистанційність дії. Це означає, що вони утворюються клітинами певних типів й транспортуються до тих частив рослини, на які вони впливають, по провідних тканинах з течією соків чи безпосередньо від клітини до іншої клітини. Рослини можуть сприймати зміни у довкіллі та реагувати на них певними рухами, а саме — за допомогою тропізмів, настій тощо.

Тропізми — це переміщення органів в період росту в відповідь на подразник, яке має певну спрямованість. Таким чином, ростові реакції на напрямок падіння променів світла дістали назву фототропізми, у відповідь на силу тяжіння землі — геотропізми, хімічні сполуки — хемотропізми і т. п. Якщо рухи спрямовані в бік подразника, то тропізми називають позитивними, коли ж у протилежний — негативними.

Настії — рухи органів в відповідь на вплив подразників, які не мають конкретного спрямування (зміна освітленості, температури і т. п.). Прикладом настій слугують відкривання й закривання віночка квітки в відповідь на певну зміну освітленості (фотонастії), згортання листків за зміни температури (термонастії), закриття листків комахоїдних рослин як реакція на рухи комахи (сейсмонастії) і т.п. Настії також можуть бути викликані розтягуванням органів внаслідок нерівномірного росту або зміною внутрішньоклітинного тиску внаслідок коливання концентрації клітинного соку. Таким чином, рухи рослин, у відміну від тварин, не пов’язані з переміщенням усього організму, а лише окремих його частин — кореня, стебла, листків, квіток тощо.

Регуляція життєвих функцій у багатоклітинних тварин

У більшості тварин одночасне функціонування нервової, імунної та ендокринної систем та їхні взаємодії забезпечують нейрогуморальну регуляцію життєвих функцій.

Нервова система керує життєвими функціями за допомогою імпульсів. Нервові імпульси наділені електричною природою, проте у місцях контакту двух сусідніх нейронів, нейронів і м’язових чи інших клітин імпульс передається хімічним шляхом за участі особливих речовин - медіаторів (ацетилхоліну, норадреналіну тощо). Особливі структури, що забезпечують контакти між двома нейронами, називають синапсами. У синалсі закінчення відростків нейронів розділено щілиною. Коїш нервове збудження підходить до закінчення одного нейрона, то вивільняється медіатор, який хімічно змінюється та переносить інформацію до рецепторів іншого нейрона.

Рефлекси

Нервові імпульси прямують від рецепторів до центральної частини нервової системи. Там здійснюються аналіз і синтез отриманої інформації, після чого нові імпульси потрапляють до робочих органів, міняючи їхню діяльність. Завдяки нервовій системі тварини здатні своєчасно сприймати подразники довкілля, а також зміни у власному внутрішньому середовищі та швидко реагувати на них. Таким чином, рефлекс — це реакція організму у відповідь на подразники зовнішнього та внутрішнього середовища, що здійснюється при участі нервової системи. Основу рефлекторної діяльності складають явища виникнення й гальмування нервового збудження.

Гуморальна регуляція життєвих функцій

       Гуморальна регуляція життєвих функцій відбувається завдяки різним біологічно активним сполукам: вітамінам гормонам, нейрогормонам тощо. Важлива роль при цьому належить системі залоз внутрішньої секреції, або ендокринній системі.

Імунна система

    Імунна система відіграє важливу функцію в забезпеченні нормальної діяльності організмів багатоклітинних тварин й людини. До складу імунної системи усіх хребетних тварин та людини входить вилочкова залоза (тимус), селезінка, червоний кістковий мозок, лімфатичні вузли, скупчення лімфоїдної тканини навколо різноманітних частин травної й дихальної систем, а теж переважна кількість різновидів лейкоцитів.

      Імунітет — це здатність організму забезпечувати несприйнятливість до різних збудників певних захворювань. Розрізняють гуморальний та клітинний види імунітету.