Дізнайтеся про сполучну тканину тіла

Як випливає з назви, сполучна тканина виконує сполучну функцію: вона підтримує та зв’язує інші тканини в організмі. На відміну від епітеліальної тканини , клітини якої розташовані щільно разом, сполучна тканина зазвичай має клітини , розкидані по позаклітинному матриксу волокнистих білків і глікопротеїнів, прикріплених до базальної мембрани. До первинних елементів сполучної тканини належать основна речовина, волокна і клітини.

Розрізняють три основні групи сполучних тканин:

• Пухка сполучна тканина утримує органи на місці та прикріплює епітеліальну тканину до інших підлеглих тканин.
• Щільна сполучна тканина допомагає прикріплювати м’язи до кісток і з’єднувати кістки в суглобах.
• Спеціалізована сполучна тканина охоплює ряд різних тканин зі спеціалізованими клітинами та унікальними основними речовинами. Деякі тверді та сильні, а інші плинні та гнучкі. Приклади включають жирову тканину, хрящі, кістки, кров і лімфу.

Основна речовина діє як рідка матриця , яка підвішує клітини та волокна в межах певного типу сполучної тканини. Волокна та матрикс сполучної тканини синтезуються спеціалізованими клітинами, які називаються фібробластами . Розрізняють три основні групи сполучних тканин: пухку сполучну тканину, щільну сполучну тканину та спеціалізовану сполучну тканину.

Пухла сполучна тканина

На цьому зображенні пухкої сполучної тканини показано колагенові волокна (червоні), еластичні волокна (чорні), матрикс і фібробласти (клітини, які виробляють волокна). Ед Решке/Фотобібліотека/Getty Images

У хребетних найбільш поширеним видом сполучної тканини є пухка сполучна тканина . Він утримує органи на місці та прикріплює епітеліальну тканину до інших підлеглих тканин. Пухка сполучна тканина названа так через «переплетення» і типу складових її волокон. Ці волокна утворюють мережу неправильної форми з проміжками між волокнами. Проміжки заповнені меленою речовиною. До трьох основних типів пухких сполучних волокон відносяться колагенові, еластичні та ретикулярні волокна.

• Колагенові волокна складаються з колагену і складаються з пучків фібрил, які є клубками молекул колагену . Ці волокна сприяють зміцненню сполучної тканини.
• Еластичні волокна складаються з білка еластину і розтягуються. Вони допомагають надати сполучній тканині еластичність.
• Ретикулярні волокна з’єднують сполучну тканину з іншими тканинами.

Пухкі сполучні тканини забезпечують підтримку, гнучкість і силу, необхідні для підтримки внутрішніх органів і структур, таких як кровоносні судини , лімфатичні судини та нерви.

Щільна сполучна тканина

На цьому зображенні дерми шкіри видно щільну волокнисту сполучну тканину. Можна побачити нерегулярні колагенові волокна (рожеві) і ядра фібробластів (фіолетові). Ед Решке/Фотобібліотека/Getty Images

Ще один тип сполучної тканини – це щільна або волокниста сполучна тканина, яку можна знайти в сухожиллях і зв’язках. Ці структури допомагають прикріплювати м’язи до кісток і з’єднувати кістки в суглобах. Щільна сполучна тканина складається з великої кількості щільно розташованих колагенових волокон. У порівнянні з пухкою сполучною тканиною щільна тканина має більшу частку колагенових волокон до основної речовини. Він товщий і міцніший за пухку сполучну тканину та утворює захисний шар капсули навколо таких органів, як печінка та нирки .

Щільну сполучну тканину можна класифікувати на щільну правильну , щільну неправильну та еластичну сполучну тканину.

• Щільна регулярна: сухожилля та зв’язки є прикладами щільної правильної сполучної тканини.
• Щільна неправильна: значна частина шару дерми шкіри складається з щільної сполучної тканини неправильної форми. Мембранна капсула, що оточує кілька органів, також є щільною неправильною тканиною.
• Еластичні: ці тканини забезпечують розтягнення таких структур, як артерії , голосові зв’язки, трахея та бронхи в легенях .

Спеціалізовані сполучні тканини

На цьому зображенні показано зразок жирової тканини з жировими клітинами (адипоцитами, синіми), оточеними тонкими нитками підтримуючої сполучної тканини. Жирова тканина утворює ізоляційний шар під шкірою, зберігаючи енергію у вигляді жиру. Стів Гшмайснер/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Спеціалізовані сполучні тканини включають ряд різних тканин зі спеціалізованими клітинами та унікальними основними речовинами. Деякі з цих тканин є твердими та міцними, тоді як інші є текучими та гнучкими. Приклади включають жирову тканину, хрящі, кістки, кров і лімфу.

Жирова тканина

Жирова тканина – це форма пухкої сполучної тканини, яка накопичує жир . Жирові тканини вкривають органи та порожнини тіла, щоб захистити органи та ізолювати організм від втрати тепла. Жирова тканина також виробляє ендокринні гормони , які впливають на такі процеси, як згортання крові, чутливість до інсуліну та накопичення жиру.

Первинними клітинами жиру є адипоцити . Ці клітини зберігають жир у формі тригліцеридів. Адипоцити виглядають округлими та набряклими, коли жир накопичується, і зменшуються, коли жир використовується. Більшість жирової тканини описується як біла жирова тканина, яка виконує функцію зберігання енергії. Як коричневий, так і бежевий жир спалюють жир і виділяють тепло.

Хрящ

На цій мікрофотографії показано гіаліновий хрящ, напівжорстку сполучну тканину трахеї (трахеї) людини. Стів Гшмайснер/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Хрящ — це форма волокнистої сполучної тканини, яка складається з щільно упакованих колагенових волокон у гумоподібній желатиноподібній речовині під назвою хондрін . Скелети акул і людських ембріонів складаються з хряща. Хрящ також забезпечує гнучку підтримку певних структур у дорослих людей, включаючи ніс, трахею та вуха .

Існує три різних типи хряща, кожен з яких має різні характеристики.

• Гіаліновий хрящ є найпоширенішим типом і знаходиться в таких областях, як трахея, ребра та ніс. Гіаліновий хрящ гнучкий, еластичний і оточений щільною оболонкою, яка називається перихондриєм.
• Фіброзний хрящ є найміцнішим типом хряща і складається з гіалінових і щільних колагенових волокон. Він не гнучкий, міцний і розташований у таких місцях, як між хребцями, у деяких суглобах і в серцевих клапанах . Волокнистий хрящ не має надхрящя.
• Еластичний хрящ містить еластичні волокна і є найбільш гнучким типом хряща. Він знаходиться в таких місцях, як вухо та гортань (голосовий апарат).

Кісткова тканина

Ця мікрофотографія показує губчасту (губчасту) кістку хребця. Губчаста кістка характеризується стільниковим розташуванням, що складається з мережі трабекул (стрижневої тканини). Ці структури забезпечують підтримку та міцність кістки. Susumu Nishinaga/Бібліотека наукових фотографій/Getty Images

Кістка – це тип мінералізованої сполучної тканини, яка містить колаген і фосфат кальцію, мінеральний кристал. Фосфат кальцію надає кістці міцність. Розрізняють два види кісткової тканини: губчасту і компактну.

• Губчаста кістка , яку також називають губчастою кісткою, отримала свою назву через свій губчастий вигляд. Великі простори або судинні порожнини в цьому типі кісткової тканини містять кровоносні судини та кістковий мозок . Губчаста кістка є першим типом кістки, що утворюється під час кісткоутворення та оточена компактною кісткою.
• Компактна кістка , або кортикальна кістка, міцна, щільна і утворює тверду зовнішню поверхню кістки. Маленькі канали всередині тканини забезпечують проходження кровоносних судин і нервів. Зрілі кісткові клітини, або остеоцити, знаходяться в компактній кістці.

Кров і лімфа

Це мікрофотографія групи червоних кров’яних тілець (еритроцитів), що проходять через артеріолу (невелику гілку артерії). PM Motta & S. Correr/Science Photo Library/Getty Images

Цікаво, що кров вважається різновидом сполучної тканини. Як і інші види сполучної тканини, кров походить із мезодерми, середнього зародкового шару ембріонів, що розвиваються. Кров також служить для з’єднання інших систем органів, постачаючи їх поживними речовинами та транспортуючи сигнальні молекули між клітинами. Плазма — це позаклітинний матрикс крові з еритроцитами , білими кров’яними клітинами та тромбоцитами , зваженими в плазмі.

Лімфа — ще один тип рідкої сполучної тканини. Ця прозора рідина походить із плазми крові, яка виходить із кровоносних судин через капілярне русло. Компонент лімфатичної системи , лімфа містить клітини імунної системи , які захищають організм від патогенів . Лімфа повертається в кровообіг по лімфатичних судинах .

Типи тваринних тканин

Окрім сполучної тканини, інші типи тканин організму включають:

• Епітеліальна тканина : цей тип тканини покриває поверхні тіла та вистилає порожнини тіла, забезпечуючи захист і дозволяючи поглинанню та виділенню речовин.
• М’язова тканина : Збудливі клітини, здатні скорочуватися, дозволяють м’язовій тканині генерувати рух тіла.
• Нервова тканина : ця первинна тканина нервової системи забезпечує зв’язок між різними органами та тканинами. Він складається з нейронів і гліальних клітин .

Джерела

• «Тканини тварин – кістки». Атлас гістології рослин і тварин .
• « Тканини тварин – хрящі ». Атлас гістології рослин і тварин.
• Стівенс, Жаклін М. « Контролер жиру: розвиток адипоцитів » . PLoS Biology 10.11 ( 2012).

4.3: Визначення типів клітин і тканин

Зробіть тонкий зріз черешка селери або основного стебла селери. Це повинно бути дуже тонким, щоб побачити функції, які ви шукаєте, тому зробіть кілька зразків, щоб подивитися на! Якщо ви хочете забруднити свій зразок, помістіть зразок на гірку і додайте невелику краплю толуїдину синього. Зачекайте кілька секунд, поки барвник проникне в зразок, потім змийте, додавши воду в гірку і або вмочуючи, або зливаючи зайву рідину. Коли вода в основному прозора, додайте ще краплю або дві води і ковзання. Малюнок \(\PageIndex\) : Скупчення клітин колленхіми в черешку селери Перегляньте свій зразок під складним мікроскопом. Ви повинні мати можливість побачити кілька типів клітин у своєму зразку. Велика частина клітин буде паренхімою. Відмінним місцем для пошуку підручників клітин паренхіми є зовнішній шар рослини, епідерміс. Ви знайдете клітини колленхіми в щільних скупченнях біля епідермісу в області, яка називається корою, утворюючи нитки, які ви знайдете в селері. Вони, здається, мають майже шаховий малюнок, через нерівномірно потовщених первинних стінок. У толуїдинового синього кольору первинні стіни забарвлюються в фіолетовий колір. Деякі спеціалізовані клітини можна знайти в судинній тканині, організованих областях клітин, які транспортують воду, цукру та інші хімічні речовини по всьому рослинному організму. Ксилема – це тканина, що відповідає за проведення води. Спеціалізовані клітини тканини ксилеми, які називаються трахеїдами та елементами судин, еволюціонували спеціально для цієї здатності, утворюючи порожнисті трубки з здерев’янілими вторинними стінками. Трахеїди розвивалися першими і вузькі з конічними кінцями. Елементи судин еволюціонували в останній групі рослин, покритонасінні, і зазвичай набагато ширше, ніж трахеїди. У Toluidine Blue лігнін у вторинній стіні забарвлює яскравий акваблакитний колір. Малюнок \(\PageIndex\) : Клітини склеренхіми з деревної целюлози На зображенні вище показані три різних типи клітин з вторинними стінками, що знаходяться в деревній целюлозі. Елемент судна показаний в центрі з трахеїдою, що йде паралельно трохи над ним. Зверніть увагу на ями в стінках обох цих клітин і великі отвори (перфораційні пластини) тільки на кінцях елемента посудини. Перехрещуючи решту гірки багато тонких волокон. Всі ці клітини мертві в зрілості і забезпечують структурну підтримку завдяки лігніну в клітинних стінках. Малюнок \(\PageIndex\) : Трахеїда На зображенні вище ви можете побачити ями в стінок трахеїда. На відміну від ксилеми, провідні клітини в тканині флоеми живі, тому вони можуть транспортувати цукру та сигнали зв’язку в будь-якому напрямку. Ці клітини, елементи ситової трубки і клітини-компаньйони, більше схожі на паренхіму. Елементи ситової трубки проводять цукри і спеціалізуються на цьому, зменшивши вміст цитоплазми: елементи ситової трубки не мають ядра (або вакуолі)! Ці клітини контролюються невеликими сусідніми клітинами, званими клітинами-компаньйонами. Якщо придивитися, ви також можете побачити деякі склеренхіми, зібрані разом у флоемі. Це флоемні волокна. Їх товсті вторинні стінки повинні фарбувати в той же колір, що і трахеїди і елементи посудини. Малюнок \(\PageIndex\) : Тканина флоема На зображенні вище ви можете побачити скупчення товстостінних волокон, великі елементи з відкритими сітчастими трубками та дрібні клітинки-супутники, що містять ядра. Намалюйте поперечний переріз черешка селери, позначаючи паренхіму в епідермісі, колленхіму в корі і склеренхіму в судинній тканині. Зробіть замітки про відмінності в клітинній стінці для вашого майбутнього дослідження. Центральна область черешка селери називається ямою. Який тип клітин присутній в цій області? Хоча тканина колленхіми має одну роботу – гнучку підтримку – паренхіма та склеренхіма можуть виконувати різноманітний набір ролей. У груші, що розвивається, спостерігається висока щільність клітин склеренхіми другого типу, званих склеренхіми (перший тип клітин склеренхіми були волокнами). Ці клітини змушують молоді груші бути жорсткими і неприємними, оскільки насіння всередині все ще розвиваються. У міру дозрівання насіння груша дозріває, роблячи більше клітин паренхіми для зберігання великої кількості цукру, тоді як жорсткі склеріди повільно переважають більші, соковитіші клітини. Пісок, який ви відчуваєте, коли їсте грушу, – це ці залишилися склеріди. Які ще клітинні зміни можуть відбутися, щоб сигналізувати про те, що груша дозріла? Зробіть сквош кріплення м’якоті груші (не шкірки), зіскобливши невелику кількість бритвою. Не беріть скибочку або шматок, просто крихітний шматочок м’якоті (подумайте про подрібнення її на гірці). Знову ж таки, рекомендую фарбуватися толуідіновим синім, так як це повинно змусити товсті вторинні стінки склерід здаватися яскравим акваблакитним кольором. Склерейди, як правило, зустрічаються скупченнями, оточеними великими клітинами паренхіми. Можливо, вам доведеться обережно стиснути кришку трохи вниз, щоб допомогти розігнати ці грудки. Кришки крихкі, тому запитайте свого інструктора, що вони рекомендують, перш ніж робити що-небудь, що може призвести до скла в пальцях. Коли ви знайдете склерід, ви повинні побачити лінії, що проходять через вторинну стіну. Це канали, де плазмодесмати простягнулися, щоб з’єднатися з іншими клітинами. Після того як осередок відмирає, залишаються тільки порожні канали (звані ями). Намалюйте склереид, розташований в грунтовій тканині груші. Позначте вторинну стінку, ямки, сусідню клітину паренхіми та первинну стінку цієї клітини паренхіми. Цей склереїд живий чи мертвий? А як щодо клітин паренхіми навколо неї? Що таке з’єднання у вторинній стіні, яке забарвлюється інакше, ніж первинна стіна?

Тканини в листку

Коли клітини одного типу працюють разом для виконання колективної функції, збір клітин називається тканиною. Наприклад, епідерміс – це сукупність паренхімоподібних клітин, що працюють разом, щоб відокремити внутрішнє середовище рослини від зовнішньої. Епідерміс також містить спеціалізовані клітини. Трихоми – це вирости з епідермісу, схожі на волоски. Вони можуть захистити рослину від пошкодження сонцем, будучи білим і світловідбиваючим, затримувати випаровується вологу на поверхні рослини, виділяти липкі речовини та бути неприємними для травоїдних. Другим типом спеціалізованої клітини в епідермісі є охоронна клітина. Охоронні клітини мають форму дужок і бокові дрібні пори в епідермісі, які називаються продихами (співають. стома). Коли рослина має достатню кількість води, охоронні клітини надуваються, а стома відкрита, дозволяючи водяній парі виходити через транспірацію. Коли рослина знаходиться низько на воді, охоронні клітини руйнуються, закриваючи стому і захоплюючи воду всередині. Однак, щоб рослина виконала фотосинтез, воно повинно мати доступ до вуглекислого газу і вміти виділяти кисень. Обидва ці гази обмінюються через продихи. Малюнок \(\PageIndex\) : Продихи в устьинному склепі Зображення вище – з нижнього епідермісу листа Nerium. Ці рослини живуть у суворих, сухих умовах і мають багато пристосувань для запобігання втрати води. Це кишеня на нижній стороні листа, де розташовані продихи. Ви можете побачити три різні набори охоронних клітин, в даний час закритих, які з’являються трохи темніше, ніж інші клітини епідермісу. Оточують ці продихи і наповнюють кишеню трихоми. Як співвідноситься розташування трихоми з профілактикою втрати води? Переглянути лист під розсікаючою сферою. Чи можете ви знайти трихоми, охоронні клітини або інші спеціалізовані клітини епідермісу? Очистіть нижній епідерміс листа, аналогічно тому, як ви видалили його з цибулі. Це може допомогти зламати лист повільно, сподіваюся, отримати шматочок епідермісу, який ви можете відшаровуватися. Він буде виглядати як прозорий шар шкіри. Зробіть вологе кріплення епідермісу і перегляньте його під складовим мікроскопом. Намалюйте те, що ви бачите нижче, позначивши будь-які спеціалізовані клітини епідермісу. На який тип клітин (-енхіма) ці клітини найбільше схожі? Коли множинні тканини працюють разом для виконання колективної функції, ця колекція тканин називається органом. Хоча ми знайомі з поняттям органів у тварин, іноді може бути дивно розглянути цей аспект рослин. Прикладом органу у рослини є лист. Лист оточений епідермальною тканиною, що захищає внутрішнє середовище, і дозволяє обмінюватися газами з навколишнім середовищем. Тканина ксилеми, знайдена в жилках листа, забезпечує воду, необхідну для спеціалізованої паренхіми, клітин мезофілу, для проведення фотосинтезу. Тканина флоема проходить поруч з тканиною ксилеми, транспортуючи цукру, виготовлені під час фотосинтезу, до інших областей рослини для негайного використання або зберігання. Разом ці тканини дозволяють листу функціонувати як орган, спеціалізований для фотосинтезу. Переглянути підготовлений слайд поперечного перерізу полотна. Намалюйте те, що бачите нижче. Визначте та позначте якомога більше тканин, типів клітин та спеціалізованих клітин, як ви можете.

Зведена таблиця клітин і тканин в органі листя

Проста тканина містить тільки один тип клітин, тоді як складна тканина містить кілька типів клітин. Листовий орган складається як з простих, так і складних тканин. У наведеній нижче таблиці під Tissue Type спробуйте визначити, чи це проста чи складна тканина. Якщо це проста тканина, визначте, з якого типу клітин вона складається.

Чому я не включив стому серед спеціалізованих клітин епідермісу?

Дописувачі та атрибуція