Какую функцию выполняет кожно мускульная клетка у гидры
Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы.
Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея, служащая опорой.
Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные, промежуточные и стрекательные.
Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.
За счёт мускульных волоконец, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.
Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными.
При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.
В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.
Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью
Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.
Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью
По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.
Существует несколько типов стрекательных клеток. Нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят в их тело яд. Нити других обвиваются вокруг добычи. Нити третьих — очень клейкие и прилипают к жертве. Обычно гидра «стреляет» несколькими стрекательными клетками. После выстрела стрекательная клетка погибает. Новые стрекательные клетки формируются из промежуточных.
Строение внутреннего слоя клеток
Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.
Пищеварительная система
Пищеварительно-мускульных клеток больше других. Мускульные волоконца их способны к сокращению. Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.
Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.
Строение пищеварительно-мускульной клетки
Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.
Строение желистой клетки
Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Питательные вещества распределяются по всему телу гидры.
Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.
Дыхание
Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.
Кровеносная система
Выделение
Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.
Нервная система
Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).
Нервная система и раздражимость гидры
Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс.
Половые клетки
С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки.
Различают два вида половых клеток: яйцевые, или женские половые клетки, и сперматозоиды, или мужские половые клетки.
Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию.
Яйцевая клетка гидры похожа на амёбу. Она снабжена ложноножками и быстро растет, поглощая соседние промежуточные клетки.
Строение яйцевой клетки гидры
Строение сперматозоида гидры
Сперматозоиды по внешнему виду напоминают жгутиковых простейших. Они покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика.
Оплодотворение. Размножение
Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.
Бесполое размножение гидры
При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5—1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.
Регенерация
Гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность — рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела (менее 1/100 объёма), из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.
Передвижение
В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.
«Шагающий» способ передвижения
«Шагающий» способ передвижения гидры
Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).
«Кувыркающий» способ передвижения
«Кувыркающий» способ передвижения гидры
В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).
Так, на рисунке видно, что через организм представителя Кишечнополостных — гидры можно провести несколько условных линий (лучей), делящих её на одинаковые (зеркальные) части. А у червя такая линия — только одна.
Строение организма кишечнополостных животных имеет сходство с губками, но кишечнополостные более сложно устроены.
Их отличительная особенность — наличие кишечной полости , где может перевариваться довольно крупная пища. Отсюда и название — кишечнополостные.
Другая особенность — наличие рта . Только через ротовое отверстие в их организм попадает вода и еда, удаляются из организма непереваренные остатки. Большинство кишечнополостных являются хищниками.
Так же, как и у губок, у гидры есть эктодерма и энтодерма , между ними — мезоглея . Однако в этих слоях у гидры появляются новые клетки со специфичными функциями.
В эктодерме гидры есть эпителиально-мускульные, стрекательные, нервные, половые и промежуточные (неспециализированные) клетки;
2. Защита и добыча пищи: стрекательные клетки с капсулой (нить с чувствительным волоском и яд). Прикосновение к чувствительному волоску вызывает выстрел стрекательной нити в жертву, яд проникает в тело жертвы и парализует её.
3. Восприятие раздражения: нервные клетки с длинными отростками создают нервную сеть — диффузную нервную систему .
5. Внутриполостное пищеварение: железистые клетки выделяют ферменты в кишечную полость для переваривания пищи.
6. Внутриклеточное пищеварение: пищеварительно-мускульные клетки со жгутиками и ложноножками, помогающими захватывать пищу для её переваривания в вакуолях клеток .
7. Регенерация: неспециализированные (промежуточные) клетки превращаются в любой тип клеток, необходимых для восстановления части тела.
Ферменты — биологические катализаторы, ускоряющие процессы жизнедеятельности. К пищеварительным ферментам относятся вещества, ускоряющие пищеварение.
При половом размножении образуется оплодотворённая яйцеклетка, из которой развивается личиночная стадия. Она прикрепляется ко дну и затем становится полипом. Несколько полипов могут создавать колонии или отпочковывать медуз. Так происходит чередование поколений прикреплённых полипов и свободноживущих медуз.
Колонии коралловых полипов дают начало рифам и даже целым островам — атоллам, являющимся особыми экосистемами.
Из остатков коралловых полипов образуются известковые горные породы, которые находят применение в строительстве, дизайне, археологии.
Кишечнополостные - одна из древнейших групп многоклеточных организмов, просто организованных, обладающих лучевой (радиальной) симметрией и двуслойностью. Кишечнополостные - в большинстве обитатели морей и океанов, часть встречается в пресных водах. Произошли от колониальных форм простейших - жгутиконосцев.
Чтобы хорошо понимать зоологию, следует, прежде всего, знать ароморфозы. С них мы и будем начинать изучение каждого нового раздела. Определений слова "ароморфоз" множество, приведу два. Ароморфоз - прогрессивное эволюционное изменение строения, в результате которого усложняется организация организмов.
Ароморфоз (от греч. αἴρω - «поднимаю» и μορφή - «форма») - морфофизиологическое преобразование, приводящее к общему повышению уровня организации организмов и дающее им возможность освоить новые среды обитания или расширить их использование.
Ароморфозы кишечнополостных
У простейших одна клетка представляла весь организм целиком, имела сложное строение. Начиная с кишечнополостных организмы представлены совокупностью клеток - многоклеточность, клетки отличаются по строению и функции.
Стенка тела состоит из двух слоев: эктодермы (наружного слоя, от греч. ektós — вне, снаружи) и энтодерма (внутреннего слоя, от гр. entos внутри). Между эктодермой и энтодермой находится мезоглея - студенистое вещество.
Радиальная симметрия - форма симметрии, при которой тело при вращении совпадает само с собой. Через центр такого организма можно провести несколько или много плоскостей симметрии. Такая форма симметрии характерна для животных, ведущий малоподвижный образ жизни.
В типе кишечнополостные нас более всего интересует подтип стрекающие, в составе которого имеются три класса, о которых мы будем говорить подробно: гидроидные, сцифоидные, коралловые полипы.
-
Эпителиально-мускульные - благодаря их сокращениям организм передвигается (гидра совершает кувырок)
Промежуточные - мультипотентные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться в другие типы клеток организма. Благодаря им кишечнополостные имеют высокую способность к регенерации.
Выполняют функции защиты от врагов и нападения на добычу. Характерный признак - наличие книдоцита, сложноустроенного органа, состоящего из колбовидной капсулы, и нитевидной структуры - стрекательной нити. При соприкосновении с книдоцилем ("спусковым выростом") - направленной наружу части книдоцита - книдоцит "выстреливает". Шипы, расположенные в основании стрекательной нити, прокалывают цель, а стрекательная нить выворачивается наружу из стрекательной капсулы, пронзая тело жертвы.
При ударе стрекательной нити об организм-мишень, внутрь ткани впрыскиваются нейротоксины и добыча оказывается парализованной. После этого кишечнополостные легко овладевают добычей, и, перемещая ее в гастральную полость, переваривают.
Нервные клетки, соединяясь друг с другом, объединяются в нервную систему. Благодаря наличию этих клеток, у гидры имеются рефлексы. Рефлекс - ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая при помощи нервной системы. Так, если гидру уколоть иглой, то ее тело сжимается.
Внутренний слой гидры - энтодерма, также содержит определенные типы клеток:
- Эпителиально-мускульные - это те же эпителиально-мускульные клетки по функции и строению, только расположены они во внутреннем слое и способны к фагоцитозу.
- Пищеварительные - имеют жгутики, обеспечивают внутриклеточное пищеварение путем фагоцитоза.
- Железистые клетки - выделяют ферменты в гастральную (кишечную) полость, благодаря чему осуществляется полостное пищеварение.
Дифференцировка клеток, их специализация способствовала появлению тканей у кишечнополостных, обособлению наружного и внутреннего слоев.
Посмотрите на схему (ниже) строения стенки тела гидры. Попробуйте сами дать определения и назвать функцию каждого из указанных элементов.
Именно у кишечнополостных мы впервые отметим появление нервной системы. Она диффузного (сетчатого) типа, то есть нервные клетки распределены в эктодерме равномерно, нигде мы не найдем скопления нервных клеток (нервных узлов, нервных стволов).
У простейших был только один вариант пищеварения - внутриклеточное. У кишечнополостных возникает полостное пищеварение, при котором ферменты выделяются железистыми клетками энтодермы в кишечную (гастральную) полость. Таким образом, расщепление пищи начинается еще до того, как она попадет в клетку.
Заметьте, само название типа "Кишечнополостные" напоминает вам об этом ароморфозе.
Отмечу, что полостное пищеварение никак не исключает внутриклеточное: после полостного пищеварения мелкие пищевые частицы захватываются пищеварительными клетками - начинается внутриклеточный этап пищеварения.
Размножение кишечнополостных
Осуществляется как бесполым, так и половым путем. Бесполое может осуществляться путем фрагментации и почкования, в результате которого образуются колонии. Половое - с помощью билатерально-симметричной (двусторонняя симметрия) личинки - планулы.
У некоторых кишечнополостных имеются жизненные циклы со сменой форм: полипа (сидячая) и медузы (плавающая).
Приглашаю вас в увлекательное путешествие на глубины океана, в мир обожаемых нами кишечнополостных! В следующих темах мы подробнее поговорим о представителях кишечнополостных и получим несравненное удовольствие.
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
В эндодерме гидры содержатся пищеварительные клетки, значение этих клеток состоит в том, что они способны заглатывать пищу.
В эктодерме гидры содержатся:
- Стрекательные клетки: защищают от опасностей и убивают добычу.
- Эпителиально-мускуль ные: выполняют две функции: покровную, а также способствуют движению.
- Нервные: формируют нервную сеть, которая представляет собой желе. Клетки на щупальцах обладают способностью хватать пищу, жалить ее и набивать ею пищеварительную полость.
- Промежуточные: клетки обладают способностью перерождаться в тот тип клеток, который на данный момент необходим организму.
- Гаметы: выполняют репродуктивную функцию. Способы размножения: митоз и мейоз.
Железистые клетки выделяют в кишечную полость пищеварительные ферменты, которые позволяют расщеплять пищу.
Эпителиально-муску льные клетки образуют основную массу тела гидры, выполняют покровную функцию и способствуют движению.
Промежуточные клетки могут превращаться в другие типы клеток тела в случае повреждений.
Нервные клетки выполняют функции нервной системы.
Половые клетки - функцию репродукции.
Стрекательные клетки парализует добычу и защищает от хищников.
Каждый тип клетки исполняет свою работу
Железистые клетки выделяют в полость кишки пищеварительные ферменты, которые расщепляют пищу.
Эпителиально-мускуль ные клетки образуют основную массу тела гидры и сбособствуют движению.
Промежуточные клетки могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры при повреждениях.
Нервные клетки выполняют функции нервной системы-воспринимают различные раздражения.
Стрекательная клетка имеет стрекательную капсулу, заполненную ядовитым веществом. Внутрь капсулы ввёрнута стрекательная нить. На поверхности клетки находится чувствительный волосок, при его раздражении нить выбрасывается и поражает жертву.
Мы приступаем к изучению нового раздела - анатомии, и я не могу ни рассказать вам о происхождении данного слова и терминологии. Анатомия (от греч. ἀνα- «вновь; сверху» + τέμνω - «режу, рублю, рассекаю») - часть морфологии, изучающая внутреннее строение организма.
В свою очередь морфология (от греч. morphe - вид) изучает как внешнее, так и внутреннее строение организма. Таким образом, анатомия - это раздел морфологии. Мы начнем изучение данной науки с описания 4 типов тканей, которые входят в состав внутренних органов. Изучив общую анатомию мы перейдем к частной, поговорим о строении различных систем органов (пищеварительной, дыхательной и т.д.)
Гистология
Гистология (от греч. histos - ткани) - раздел морфологии, изучающий ткани многоклеточных животных. Граница анатомии и гистологии не может быть установлена четко, они обе переходят друг в друга. Микроскопия активно применяется в гистологии как метод изучения.
Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, объединенных общим строением, происхождением и функциями. Органы состоят из разных тканей, а деятельность всех органов и систем органов направлена на поддержание гомеостаза (от греч. homoios - тот же самый и греч. stasis - неподвижность) - динамического (устойчивого) равновесия в постоянно меняющихся условиях среды.
Существует также университетское определение понятия "ткань", применять его в школе рекомендуется с особой осторожностью (!) в зависимости от состояния учителя. Ткань - это возникшая в эволюции частная система организма, которая состоит из одного или нескольких дифферонов клеток и их производных и обладает специфическими функциями благодаря кооперативной деятельности всех ее элементов.
Дифферон - совокупность клеточных форм от стволовой клетки до высокодифференцированной (например эпителиоцита). По аналогии совокупность всех стадий обучения, начиная от первоклассника (стволовая клетка, не имеющая ни малейшего понятия о своем будущем) и до высококвалифицированного узкого специалиста (врача кардиохирурга), включающая в себя все промежуточные стадии (школьник, студент, ординатор) может считаться диффероном.
Я хочу подарить Вам мое собственное определение, подобные ему особенно ценятся в университете. Ткань - оркестр, в котором струнные, духовые, ударные инструменты играют единую симфонию (Беллевич Ю.)
Отлично зная анатомию и гистологию, вы легко сможете отличить патологическое состояние органа от здорового, будете понимать механизмы развития многих болезней. Приглашаю вас совершить увлекательное путешествие по человеческому организму, в путь! :)
Группы тканей
Все ткани делятся на четыре морфофункциональные группы:
- Эпителиальные ткани (к ним относятся и железы)
- Соединительные ткани (ткани внутренней среды организма)
- Мышечные ткани
- Нервная ткань
Эти группы (кроме нервной ткани) подразделяют на те или иные виды тканей.
Эпителиальные ткани (эпителии)
- Состоят из пластов клеток, плотно прилежащих друг к другу
- Между клетками практически отсутствует межклеточное вещество
- Клетки эпителия располагаются на базальной мембране
- Эпителии не содержат кровеносных сосудов, питание клеток происходит диффузно за счет подлежащей соединительной ткани
- Клетки содержат белок кератин, который образует цитоскелет эпителиоцитов (кератиноциты - основные клетки эпидермиса)
- Полярность - в эпителии можно различить базальный и верхушечный (апикальный, от лат. apex - вершина) отделы, отличающиеся по строению
Классификация
Находятся на границе с окружающей средой, обеспечивают транспортную функцию - обмен веществ с окружающей средой. Важное значение имеет их защитная функция.
Эти эпителии выделяют особое вещество - секрет, которое содержит вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. В железах внутренней секреции клетки секретируют гормоны, которые сразу попадают в кровь. В железах внешней секреции имеются выводные протоки, по которым секрет выводится в полость внутренних органов или в окружающую среду.
Эпителии могут быть однослойными (все клетки связаны с базальной мембраной) и многослойными (с базальной мембраной связаны только клетки нижнего - базального - слоя). Из многослойного эпителия состоит кожа человека, а однослойным эпителием (который прекрасно всасывает вещества!) выстилается тонкий кишечник.
Мерцательный (реснитчатый) эпителий выстилает воздухоносные пути. На поверхности клеток данного эпителия расположены реснички, движения которых создают ток жидкости, направленный наружу, в сторону ноздрей.
Известен факт, что с течением длительного времени у курильщиков эти реснички отмирают, образуются участки "лысой слизистой", что затрудняет отток пылевых частиц, слизи из легких. В результате развиваются воспалительные заболевания бронхов, возникает кашель курильщика, практически неизлечимый, так как реснички не восстанавливаются.
Функции эпителиев
Эпителии отделяют внутреннюю среду от внешней, создают барьер, защищают организм от проникновения в него инфекционных агентов: бактерий, вирусов, простейших.
Через эпителий тонкой кишки всасываются необходимые организму питательные вещества. В то же время через эпителий из организма удаляются продукты обмена веществ.
Эта функция принадлежит железистому эпителию, который располагается в железах внутренней и внешней секреции. Железы могут секретировать гормоны, ферменты.
Внизу представлена железа внешней секреции - молочная железа. На принадлежность к экзокринным железам указывает наличие выводных протоков, по которым секрет перемещается во внешнюю среду.
Происхождение эпителия
- Эктодерма - эпидермис кожи, производные кожи (ногти, волосы, потовые, молочные, сальные железы), слюнные железы
- Мезодерма - эпителий серозных оболочек (брюшина, перикард), эндотелий сосудов (из мезенхимы), эпителий канальцев почек
- Энтодерма - эпителий желудка, тонкой и почти всей толстой кишки, бронхов, легких, желчного пузыря, мочевого пузыря, мочевыводящих путей
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Читайте также: