“нестандартные признаки равенства треугольников” | образовательная социальная сеть
МБУ ДО города Ростова-на-Дону «Дворец творчества детей и молодежи»
Донская академия наук юных исследователей им. Ю. А. Жданова
Математика
Тема: «Нестандартные теоремы о равенстве треугольников»
Автор работы:
Подгорный Максим, 7 кл.,
МБОУ СОШ № 3,
г. Сальск, Ростовская область
Руководитель:
Олейникова Людмила Александровна,
учитель математики,
МБОУ СОШ № 3,
г. Сальск, Ростовская область
г. Ростов-на-Дону
2021 год
Содержание
Введение………………………………………………………….………………3
Основная часть
Признаки равенства треугольников…………………………………………… 4
Нестандартные признаки равенства треугольников………………………….7
Заключение…………………………………………………………………… 10
Список литературы…………………………………………………………… 11
Приложение
Введение.
Актуальность:
Треугольник одна из основных фигур в планиметрии. Я много слышал от старшеклассников, что при подготовке к ЕГЭ им часто приходится доказывать равенство треугольников. И оказывается недостаточным знание основных признаков. Мне захотелось узнать, а можно ли доказать равенство треугольников по другим параметрам . В учебнике геометрии, по которому обучаются ученики нашей школы ( авторы Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов и др. Геометрия 7-9) рассматриваются всего 3 признака равенства треугольников. Я просмотрел учебно-методические комплекты других авторов. Но и в них для изучения предлагаются только три известные теоремы.
Гипотеза:
Возможно, ли сформулировать, кроме трех известных, другие признаки равенства треугольников?
Чтобы убедиться в том, что ответ на этот вопрос волнует не только меня, я провел социологический опрос среди учащихся 7-11 классов см. приложение 1 ).
Мои предположения подтвердились. Большенство учеников знают только три признака равенства треугольников.
Таким образом, целью моего исследования стало отыскание новых признаков равенства треугольников.
Задачи :
ΘИзучить литературу по исследуемой теме.
ΘУточнить количество признаков равенства треугольников.
ΘПродемонстрировать своим одноклассникам и учащимся нашей школы существование других признаков равенства треугольников и возможности их доказательства.
Объект исследования :
Изучение признаков равенства треугольников.
Предмет исследования. Треугольник, как одна из основных фигур в планиметрии.
Метод исследования: Теоретический ( изучение, анализ и синтез),системно-поисковый, практический (доказательство теорем ).
Историческая справка
Треугольник является одной из центральных фигур всей геометрии.
При решении задач используют его самые разнообразные свойства.
Свойства треугольника широко применяют на практике: в архитектуре; при разработке чертежа здания, при планировке будущих квартир; в промышленности, при проектировании различных деталей, при изготовлении стройматериалов, при строительстве морских и авиа судов; в навигации для проложения правильного и максимально точного маршрута; в астрологии и астрономии треугольник является очень значимой фигурой; треугольники делают надежными конструкции высоковольтных линий электропередач и железнодорожных мостов.
Кроме того, много других сфер, где применяются различные свойства треугольника: начиная игру в бильярд, необходимо расположить шары в виде треугольника, для этого используют специальное приспособление; расстановка кеглей в игре Боулинг тоже в виде равностороннего треугольника; для составления красивых паркетов используются треугольники; устройство треугольника Паскаля: каждое число равно сумме двух расположенных над ним чисел (обвести треугольником три числа). Все элементарно, но сколько в этом таится чудес! Треугольник Паскаля компьютер перевёл на язык цвета.
Тему треугольника можно продолжать неограниченно.
Каких только треугольников нет на свете!
Существуют также переносные значения данной фигуры: например, правило «золотого треугольника» основано на психологии покупателя – найдя нужный ему товар, покупатель устремляется в кассу. Задача продавцов – заставить его задержаться в магазине подольше, расположив нужный покупателю товар в вершинах воображаемого треугольника, то есть «заякорить» покупателя. Чем больше площадь треугольника, тем более удачным можно назвать планировку магазина. В продуктовом магазине этими товарами-якорями являются гастрономия, молочная продукция, хлеб. Задняя торцевая стена торгового зала является вторым местом по значимости и именно там целесообразнее всего располагать товары-якоря – именно для того, что бы заставить покупателя пройти весь периметр магазина.
Широко известный Бермудский треугольник – это район в Атлантическом океане, в котором происходят якобы таинственные исчезновения морских и воздушных судов. Район ограничен линиями от Флориды к Бермудским островам, далее к Пуэрто-Рико и назад к Флориде через Багамы.
Поэтому изучение треугольника и всех его свойств – очень актуальная тема.
Цель данной работы – рассказать о признаках равенства треугольников, что является одним из важнейших их свойств.
Признаки равенства треугольников — это теоремы, на основании которых можно доказать, что некоторые треугольники равны.
В геометрии используются три признака равенства треугольников.
Данная тема практически изучена, так как на сегодняшний день существуют три признака равенства треугольников, доказываемых с помощью соответствующих теорем.
В глубокой древности вместе с астрономией появилась наука – тригонометрия. Слово «тригонометрия» произведено от греческих «треугольник» и «меряю». Буквальное значение – «наука об измерении треугольников».
С помощью натянутых веревок длиной 3, 4 и 5 единиц египетские жрецы получали прямые углы при возведении храмов и т.п.
Искусство изображать предметы на плоскости с Древних времён привлекает к себе внимание человека, люди рисовали на скалах, стенах, сосудах и прочих предметах быта, различные орнаменты, растения, животных. Люди стремились к тому, чтобы изображение правильно отображало естественную форму предмета.
Учение о подобии фигур на основе теории отношений и пропорций было создано в Древней Греции в 5-4 веках до нашей эры и существует и развивается до сих пор. Например, очень много детских игрушек подобным предметам взрослого мира, обувь и одежда одного фасона выпускается различных размеров. Эти примеры можно продолжать и дальше. В конце концов, все люди подобны друг другу и как утверждает Библия, создал их бог по своему образу и подобию.
Признаки равенства треугольников имели издавна важнейшее значение в геометрии, так как доказательства многочисленных теорем сводилось к доказательству равенства тех или иных треугольников. Доказательством признаков равенства треугольников занимались еще пифагорейцы. По словам Прокла, Евдем Родосский приписывает Фалесу Милетскому доказательство о равенстве двух треугольников, имеющих равными сторону и два прилежащих к ней угла (второй признак равенства треугольников).
Эту теорему Фалес использовал для определения расстояния от берега до морских кораблей. Каким способом пользовался при этом Фалес, точно не известно.
Признаки равенства треугольников.
Начнем с определения. Треугольники АВС и А1В1С1 называются равными, если их можно совместить наложением.
Треугольник состоит из шести элементов: трех углов и трех сторон.
При этом возникает вопрос : ” Какое наименьшее количество элементов треугольника нужно взять для установления равенства двух треугольников ?”
Мы не сможем установить равенство двух треугольников по одному элементу, потому что неизвестно :”Будут ли равны остальные элементы ?”
Так же невозможно установить равенство двух треугольников, используя два элемента по причине нехватки информации для установления равенства.
Возможно установление равенства двух треугольников, используя три элемента. Но при этом возникает вопрос : “Какие именно три элемента нужно назвать, для установления равенства треугольников ?”
4
При изучении этого вопроса , я просмотрел школьные учебники геометрии различных авторов, а также словари и справочники. В учебниках за седьмой класс предложены к изучению только три признака равенства треугольников.
Θ1 Признак: Если две стороны и угол между ними одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу между ними другого треугольника, то такие треугольники равны. 
Доказательство. Рассмотрим треугольники ABC и A1B1C1, (рис. 1) у которых АВ = A1B1, АС = A1C1 ∠ А = ∠ А1. Докажем, что ΔABC = ΔA1B1C1.
Так как ∠А = ∠А1, то треугольник ABC можно наложить на треугольник А1В1С1 так, что вершина А совместится с вершиной А1, а стороны АВ и АС наложатся соответственно на лучи А1В1 и A1C1. Поскольку АВ = A1B1, АС = А1С1, то сторона АВ совместится со стороной А1В1 а сторона АС — со стороной А1C1; в частности, совместятся точки В и В1, С и C1. Следовательно, совместятся стороны ВС и В1С1. Итак, треугольники ABC и А1В1С1 полностью совместятся, значит, они равны.
А вот как в Древнем Египте применили первый признак равенства треугольников (по двум сторонам и углу между ними), создателем его также считается Фалес Милетский, для измерения высоты пирамиды: представим, что мы стоим перед огромной пирамидой, как же измерить её высоту? Ведь к ней не приложишь измерительные приборы! И тут на помощь Фалесу Милетскому приходит первый признак равенства треугольников: он подождал пока тень его точно совпадёт с его ростом, применил теорему, получилось, что высота пирамиды равна её тени (рис. 2).
Рис. 2
Θ2 Признак : Если сторона и два прилежащих к ней угла одного треугольника соответственно равны стороне и двум прилежащим к ней углам другого треугольника, то такие треугольники равны.
Доказательство: Если в △АВС и △А1В1С1 будут иметь место следующие равенства AB=А1В1, ∠BAC=∠B1A1C1, ∠АВС= ∠А1В1С1. Наложим друг на друга треугольники А1В1С1 и АВС таким образом, чтобы совпали равные стороны AB и А1В1 и углы, которые к ним прилегают. Как и в уже рассмотренном предыдущем примере, если это необходимо, треугольник А1В1С1 можно “перевернуть и приложить обратной стороной”. Треугольники совпадут, следовательно, они могут считаться равными.
Θ3 Признак : Если три стороны одного треугольника соответственно равны трем сторонам другого треугольника, то такие треугольники равны. Доказательство:Пусть для △ABC и △A1B1C1 справедливы равенства А1В1=АВ, В1С1=ВС, С1А1=СА. Переместим треугольник А1В1С1 таким образом, что сторона А1В1 совпадет со стороной АВ, и вершины B1 и B, A1 и A, совпадут. Возьмем окружность с центром в A и радиусом AC, и вторую окружность с центром B и радиусом BC. Эти окружности пересекутся в двух симметричных относительно отрезка AB точках: точкой C и точкой C2. Значит, C1 после переноса треугольника A1B1C1 должна совпасть или с точками C, или с C2. Любом случае, это будет означать равенство △ABC=△A1B1C1, так как треугольники △ABC=△ABC2 равны (ведь эти треугольники являются симметричными относительно отрезка AB .
Это свойство – жесткость треугольника – широко используется на практике. Так, чтобы закрепить столб в вертикальном положении, к нему ставят подпорку; такой же принцип используется при установке кронштейна.
Свойство жесткости треугольника широко используют в практике при строительстве железных конструкций.
Из третьего признака равенства треугольников следует, что треугольник – жёсткая фигура. Потому, что: можно представим себе две рейки, у которых два конца скреплены гвоздем. Такая конструкция не является жёсткой, однако, сдвигая или раздвигая свободные концы реек, мы можем менять угол между ними. Теперь возьмем ещё одну рейку и скрепим её концы со свободными концами первых двух реек . Полученная конструкция – треугольник – будет уже жёсткой. В ней нельзя сдвинуть или раздвинуть никакие две стороны, т. е. нельзя изменить ни один угол. Действительно, если бы это удалось, то мы получили бы новый треугольник, не равный исходному. Но это невозможно, так как новый треугольник должен быть равен исходному по третьему
В справочнике по элементарной математике М. Я. Выгодского я нашел еще один признак.
Θ4 Признак : Если две стороны и угол, лежащий против большей из них одного треугольника соответственно равны двум сторонам и углу, лежащему против большей из них другого треугольника, то такие треугольники равны.
Докажу этот признак.
Дано : ΔABC , ΔA1B1C1 , AB=A1B1,AC=A1C1,∠B=∠B1
Доказать : ΔABC=A1B1C1.
Расположим треугольники так , как на рисунке 1 . Соединим B и B1, тогда ΔАВВ1
-равнобедренный , значит ∠1=∠2.∠3=∠4 как остатки равных углов .
Получим ΔВСВ1- равнобедренный, отсюда ВС=В1С1. ΔАВС = ΔА1В1С1 по трем сторонам.
Также в школьном курсе рассматриваются 4 признака равенства прямоугольных треугольников :
Θ1. Если катеты одного прямоугольного треугольника соответственно равны катетам другого, то такие треугольники равны.
Θ2. Если катет и прилежащий к нему острый угол одного прямоугольного треугольника соответственно равны катету и прилежащему к нему острому углу другого , то такие треугольники равны.
Θ3. Если гипотенуза и острый угол одного прямоугольного треугольника соответственно равны гипотенузе и острому углу другого, то такие треугольники равны.
Θ4. Если гипотенуза и катет одного прямоугольного треугольника соответственно равны гипотенузе и катету другого, то такие треугольники равны.
Я решил теоретическую базу по признакам равенства треугольников , довавив к сторонам и углам , используемым в класических признаках равенства треугольников , другие компоненты : биссектрису , медиану и высоту.
Нестандартные признаки равества треугольников.
1) По двум сторонам и высоте проведенной к одной из них .
Дано: AB=A1B1 , BC=B1C1 , AK=A1K1 ,
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство : ΔABK=ΔA1B1K1 по гипотенузе и катету , тогда ∠B=∠B1 и получим ΔABC= ΔA1B1C1 по первому признаку .
2) По двум сторонам и медиане , проведенной к одной из них
Дано: AB=A1B1 , BC=B1C1 , AK=A1K1 , AK и A1K1 – медианы.
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство :ΔABK=ΔA1B1K1 по трем сторонам , значит ∠B=∠B1 и ΔABC= ΔA1B1C1 по первому признаку.
3) По двум сторонам и высоте , проведенной из третьего угла.
Дано:∠ B=∠ B1 ,∠ C=∠ C1 , AK=A1K1 .
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство : ΔABK=ΔA1B1K1 по катету и острому углу , значит BK=B1K1 ,
ΔACK=ΔA1C1K1 по катету и острому углу , значит KC=K1C1 , а следовательно BC=B1C1 , а ΔABC= ΔA1B1C1 по второму признаку.
4)По стороне и двум высотам , проведенным из углов , прилежащих к этой стороне .
Дано: АС=А1С1, СМ=С1М1, АК=А1К1.
Доказать : ΔСC= ΔA1B1C1 .
Доказательство: ΔAМC= ΔA1М1C1 по катету и гипотенузе , значит∠ А=∠А1 , а ΔAКC= ΔA1К1C1 по катету и гипотенузе , значит∠ С=∠С1 .
Итак , ΔABC= ΔA1B1C1 по второму признаку .
5)По двум сторонам и высоте , проведеннойк третьей стороне .
Дано : АВ=А1В1,ВС=В1С1,ВК=В1К1.
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство:ΔABK=ΔA1B1K1 по гипотенузе и катету , значит AK=A1K1,
ΔBКC= ΔB1К1C1 по катету и гипотенузе, значит KC=K1C1 .
Итак ,ΔABC= ΔA1B1C1 по трем сторонам.
6)По стороне , одному из углов , прилежайщих к этой стороне и биссектрисе из этого угла.
Дано: АС=А1С1, АК=А1К1,∠ А∠А1 .
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство: ΔКАС=ΔК1А1С1 по первому признаку , значит∠ С=∠С1 ,
ΔABC= ΔA1B1C1 по второму признаку.
7) По двум высотам и углу , из которого провдена одна из высот .
Дано : СМ=С1М1, АК=А1К1,∠ А∠А1 .
Доказать : ΔABC= ΔA1B1C1 .
Доказательство : ΔAМC= ΔA1М1C1 по катету и острому углу,ΔКАС=ΔК1А1С1 по катету и гипотенузе ,ΔABC= ΔA1B1C1 по второму признаку.
Заключение.
В ходе исследования я выяснил, что помимо трех основных признаков равенства треугольников возможно указать немало других. Я сформулировал и доказал равенство треугольников по медиане, высоте, биссектрисе треугольника в сочетании со сторонами и углами треугольника, придерживаясь наличия трех элементов. Теперь я могу рассказать учащимся нашей школы, что существуют другие признаки равенства треугольников. Это позволит выпускникам школы применить результаты моих исследований при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ и легко решать геометрические задачи на применение этих признаков.
Результат моего исследования : Доказаны несколько признаков равенства треугольников, не изучаемых в школьном курсе геометрии.
Список литературы
- Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике.
- Геометрия. 7-9 классы: учеб. Для общеобразоват. учреждений/Л.С.Атанасян, В.Ф.Бутузов, С.Б. Кадомцев и др. – 19-е изд. – М. : Просвещение, 2009.
- Погорелов А. В. Геометрия: Учеб. Для 7-9 кл. общеобразоват. Учреждений. – 3-е издание. – М.: Просвещение, 2002.
- . Энциклопедия «Аванта» по математике, Москва, 2004 г.
- 2. «Википедия» – свободная энциклопедия.
- 3. Глейзер Г.И. «История математики в школе», Москва, Просвещение, 1982 г.
- 4. Гусева Т.М. Признаки подобия треугольников.- Москва, Первое сентября, приложение «Математика», 1999 г., №28
- 5. Погорелов А.В. «Геометрия 7-9 классы», Москва, Просвещение, 2003 г.
Приложение 1
1.Как вы считаете, сколько существует признаков равенства треугольников?
А) 3 Б) более трех В) меньше трех
2. Хотели бы вы узнать новые признаки равенства треугольников?
А) да Б) нет
Различие голосеменных и покрытосеменных растений — мегаобучалка
| Признак | Голосеменных | Покрытосеменных |
| Семя | семя «лежит» открыто на чешуе шишки | семяпочка защищена завязью |
| Цветок | не образуют цветы | наличие цветков |
| Ткани | в древесине сосуды не развиты | ткани максимально приспособлены к выполнению своих функций |
| Опыление | опыление происходит с помощью ветра | опыление происходит ветром, насекомыми, птицами, млекопитающим |
| Жизненные формы | только древесные формы | деревья, кустарники и травы |
1. Переход от спор до семян.
Первыми семенными растениями были ныне вымершие семенные папоротники, они дали начало голосеменным растениям. Голосеменные – это древние семенные растения, находящиеся на пути биологического прогресса. Появились они на Земле свыше 350 млн. лет назад, задолго до возникновения покрытосеменных. Ученые считают, что голосеменные произошли от древних разноспоровых семенных папоротников, которые не дожили до наших дней. Отпечатки семенных папоротников находят в глубоких слоях земной коры.
2. Хвойные деревья
Особенности строения и процессов жизнедеятельности хвойных.
У большинства видов листья – хвоинки (откуда и происходит название класса) – имеют вид иголок. На поперечном срезе хвоинки округлые, ребристые (сосна, ель) либо напоминают плоские удлиненные чешуйки (лиственница, кипарис, туя). Небольшая площадь листьев и особенности их устьиц (они углублены в толщу листа и могут на зиму запечатываться воском) обеспечивают почти полное прекращение испарения воды зимой.
В коре и древесине хвойных есть много канальцев, называемых смоляными ходами. Они заполнены густой жидкостью. При повреждении ствола на его поверхности быстро появляются капли клейкой жидкости – смолы. Она выделяется из смоляных ходов и затягивает рану, предотвращая попадание в нее болезнетворных микроорганизмов.
Размножение хвойных рассмотрим на примере сосны. Сосна начинает формировать семена на 12–15–м году жизни. Пыльцевые зерна и семязачатки образуются в шишках – укороченных видоизмененных побегах, у которых листья преобразованы в чешуйки.
Сосна – однодомное растение, поскольку мужские (с пыльниками) и женские (с семязачатками) шишки образуются на одной особи.
Молодые женские шишки сосны красноватого цвета, расположены на верхушках стеблей. Все их чешуйки плотно прилегают друг к другу. По два семязачатка (а потом и семена) расположены открыто на верхней поверхности внутренних чешуек. Серо–желтые мужские шишки образуются у основания молодых удлиненных побегов. На каждой чешуйке мужской шишки расположены по два пыльника, в которых формируются пыльцевые зерна. Между двумя оболочками, покрывающими пыльцевое зерно, образуются полости, заполненные воздухом (воздушные мешки). Они уменьшают вес пыльцевого зерна, поэтому пыльца хвойных переносится ветром на большие расстояния.
Во время опыления чешуйки женской шишки расходятся, а семязачатки выделяют каплю клейкой жидкости, удерживающей пыльцевое зерно. После опыления чешуйки смыкаются, шишка закрывается, а пыльцевое зерно прорастает пыльцевой трубкой. Эта трубка медленно растет и достигает яйцеклетки только через 12–15 месяцев с момента опыления. Во время роста пыльцевой трубки по ней к семенному зачатку продвигаются два спермия. Один из них сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а другой погибает.
Таким образом, процесс оплодотворения у хвойных во многом напоминает такой же процесс у покрытосеменных, однако так называемое двойное оплодотворение не происходит. Покровы семязачатка со временем образуют кожицу семени. Как и у покрытосеменных растений, у хвойных зародыш семени снабжен запасом питательных веществ.
Семена сосны созревают в конце следующего (второго со времени опыления) лета. Женская шишка разрастается, зеленеет, а затем буреет, ее чешуйки расходятся, и семена высыпаются. Благодаря крыловидным выростам семена сосны хорошо переносятся ветром. Они нетребовательны к условиям окружающей среды и могут прорастать даже на скалах, выдерживать сильные морозы. Однако проростки сосны не выносят затенения.
3. Половое размножение покрытосемянных.
У покрытосеменных растений органом размножения является цветок. Для выяснения функционирования цветка необходимо проследить, какие процессы происходят в тычинках и пестиках. Как сказано выше, тычинка состоит из тычиночной нити и пыльника. Каждый пыльник образован двумя половинками, в которых развивается по две пыльцевые камеры (гнезда) — микроспорангии. В гнездах молодого пыльника имеются особые диплоидные клетки —микроспороциты, или материнские клетки микроспор. Каждый микроспороцит претерпевает мейоз и образует четыре микроспоры. Здесь же, внутри пыльцевого гнезда, микроспора увеличивается в размерах, ядро ее делится митотически, и образуется два ядра — вегетативное и генеративное. На поверхности бывшей микроспоры образуется прочная целлюлозная оболочка с несколькими округлыми порами, сквозь которые в конечном итоге прорастают пыльцевые трубки. В результате этих процессов каждая микроспора превращается в пыльцевое зерно (пыльцу) —мужской гаметофит цветковых растений.
4. Черты однодольных и двудольных растений.
В отделе Покрытосеменных (Цветковых) растений выделяют два класса — Двудольные и Однодольные растения. Двудольные растения появились раньше, в последствие от них произошли однодольные. По количеству видов двудольных растений больше. Многие признаки являются общими для обоих классов. Однако у них есть существенные различия по ряду признаков.
Отличительные признаки двудольных растений:
· У зародыша семени две семядоли. Запас питательных веществ семени хранится либо в зародыше, либо в эндосперме. Зародышевый корешок дает начало хорошо развитому главному корню.
· Стержневая корневая система.
· Листья с перистым или пальчатым жилкованием.
· Проводящая ткань стебля имеет выраженное кольцевое строение. Благодаря кольцевому слою камбия стебель растет в толщину.
· Много как древесных, так и травянистых форм.
Отличительные признаки однодольных растений:
· У зародыша семени одна семядоля. Запас питательных веществ находится в эндосперме. Зародышевый корешок развит слабо. При прорастании от стебля отходят придаточные корни.
· Мочковатая корневая система.
· Листья с параллельным или дуговым жилкованием. Черешок листа либо почти не развит, либо является листовым влагалищем.
· Проводящая ткань стебля состоит из пучков. Кольца камбия как у двудольных нет.
· Преимущественно травы.
5. Семейства растений.
Царство растений объединяет живые организмы, обладающие характерными признаками. Все они являются автотрофами, то есть могут осуществлять фотосинтез. Также все представители царства растений имеют плотные клеточные оболочки, основой которых является такое органическое вещество, как целлюлоза. Крахмал у растений – запасное вещество. Несмотря на то, что растениям-сапрофитам и паразитам свойственно гетеротрофное питание, они относятся к царству растений, так как такой тип питания вторичный. Имеются и другие характерные особенности у представителей царства растений. Это определенные циклы жизнедеятельности, пути закладки органов, неподвижный образ жизни, т.д. Хотя вышеуказанные признаки не являются общими для всех групп растений, но их сочетание позволяет выделить растения, в особенности высокоорганизованные, из всех живых организмов других царств. На низшем уровне развития растения легко можно перепутать с простейшими животными. Главная отличительная особенность растений на этом уровне – наличие хлоропластов и особенности структуры клеток.
Все растения распределены по основным отделам царства растений. Это мхи, плауны, папоротники, голосеменные, хвощи и покрытосеменные (цветковые) растения. Представители отдела покрытосеменных (цветковых) растений, в свою очередь, разделены на два класса – двудольные и однодольные. Разные типы размножения растений обусловливают их деление на семенные растения и размножающиеся спорами. С учетом требований растений к условиям произрастания выделяют теплолюбивые растения и холодостойкие, теневыносливые и светолюбивые, засухоустойчивые и влаголюбивые. Те растения, средой обитания которых является вода, называются водными.
Тема 5. Грибы.
1. Общая характеристика грибов.
1. Относится около 100 000 известных видов
2. Являются эукариотами, имеют в клетках ядро (одно или несколько), есть одноклеточные и многоклеточные организмы
3. Как и растения, неподвижны, постоянно растут верхушечной частью, имеют прочные клеточные стенки, способны синтезировать витамины и гормоны, часто осуществляют вегетативное размножение
4. Как и животные, являются гетеротрофами, так как не имеют хлорофилла, питаются готовыми органическими веществами, в их клеточных стенках содержится хитин (как у животных), углеводы запасаются в виде гликогена, они способны образовывать мочевину
5. Признаки, характерные только для грибов:
-основу вегетативного тела гриба составляет грибница, или мицелий;
-она состоит из тонких ветвящихся трубчатых нитей, их называют гифами;
-гифы состоят из многоядерных или одноядерных клеток;
-плотное переплетение гифов образует плодовое тело, в котором образуются споры.
6. Грибы размножаются:
-бесполым способом – участками мицелия и спорами;
-половым способом – в результате слияния специализированных половых клеток.
7. Питание грибов:
-поглощают питательные вещества, всасывая их всей поверхностью;
-по типу питания могут быть сапрофитами, паразитами, симбионтами и хищниками.
8. Грибы живут недолго, но есть среди них и многолетние.
9. У шляпочных грибов долго живет мицелий.
10. У некоторых паразитических грибов (например, трутовик) долго живет и плодовое тело.
2. Слизевики, Хитридиомицеты, Оомицеты, Зигомицеты, Эндомицеты.
Слизевики (миксомицеты) – в современной систематике относимых к разным таксонам простейших, классификация которых ещё окончательно не разработана. Насчитывает около 1000 видов. Объединяет эти организмы то, что на определённой стадии жизненного цикла они имеют вид плазмодия или псевдоплазмодия — «слизистой» массы без твёрдых покровов. Это может быть одна многоядерная клетка (плазмодий, у так называемых неклеточных слизевиков) или группировка большого количества клеток (псевдоплазмодий, у клеточных). У большинства видов он виден невооружённым глазом и способен двигаться. Из плазмодия или псевдоплазмодия формируются спороношения, которые часто напоминают внешним видом плодовые тела грибов. Споры прорастают подвижными клетками — зооспорами или миксамёбами, из которых различными путями образуется плазмодий или псевдоплазмодий. Слизевики — гетеротрофы. Зооспоры, миксамёбы и плазмодии способны питаться осмотрофно (всасыванием питательных веществ через клеточную мебрану) и/или путём эндоцитоза(захватывать внутрь клетки пузырьки с частицами пищи). Большинство слизевиков свободноживущие, но плазмодиофоровые и часть лабиринтуловых ведут паразитический образ жизни. Слизевики, кроме большинства лабиринтуловых, живут в наземных местообитаниях. Сходство спороношений слизевиков с плодовыми телами грибов стало причиной того, что их долго включали в состав царства грибов, а теперь — в состав грибоподобных организмов. Правила Международного кодекса ботанической номенклатуры, регулирующие номенклатуру грибов, распространяются и на слизевики.
Хитридиомицеты, класс настоящих грибов. Главным образом одноклеточные и микроскопические формы. Вегетативное тело многих хитридиомицетов представлено плазмодием или зачаточным мицелием (ризомицелий). В отличие от оомицетов клеточные стенки хитридиомицетов не имеют целлюлозы, а в качестве скелетного вещества содержат хитин. Размножение бесполое, при котором образуются зооспорангии с одножгутиковыми зооспорами, и половое (гаметогамия, оогамия, соматогамия). Возникающая при половом процессе зигота превращается в покоящуюся спору, прорастающую впоследствии в диплоидный таллом. На талломе после редукционного деления формируются зооспорангии с гаплоидными зооспорами. 3 порядка: хитридиевые, бластокладиевые и моноблефаридовые, различающиеся между собой вегетативной фазой, микроструктурой жгутиков и характером полового размножения. Свыше 90 родов, около 500 видов. Хитридиомицеты в основном водные формы, паразитирующие на пресноводных и морских водорослях, водных грибах, простейших, редко на высших растениях. Немногие — сапротрофы. Некоторые виды хитридиомицеты (например, ольпидиум, синхитриум) вызывают болезни сельскохозяйственных растений.
Оомицеты – ещё один отдел одноклеточных организмов с неясным систематическим положением. Одни исследователи относят оомицеты к грибам, другие – к протистам, третьи выделяют его в отдельное царство хромистов. Включает около 580 видов. В отличие от настоящих грибов клеточные стенки оомицетов состоят из целлюлозы, а не из хитина. Половое размножение происходит путём оогамии, когда мужская гамета сливается с женской, образуя ооспору. Размножение бесполое осуществляется посредством зооспор, образующихся в спорангиях. Подвижные споры имеют по два жгутика, вращающихся в противоположные стороны. Мицелий состоит из разветвлённых нечленистых многоядерных гиф, ветвится в межклеточном пространстве внутри листьев. К оомицетам относится целый ряд патогенных организмов, в том числе возбудители ложной мучнистой росы и фитофторы.
Зигомицеты – класс грибов. Таллом представлен хорошо развитым многоядерным (несептированным) мицелием. Вещество клеточных стенок — хитин и хитозан, иногда глюкан. Половой процесс — зигогамия с образованием зигоспор (отсюда назв. класса). Около 75% видов гетероталличны. Органы бесполого размножения морфологически разнообразны. Неподвижные споры развиваются либо эндогенно в спорангиях (спорангиоспоры), либо экзогенно на конидиеносцах (конидии). 4 порядка: мукоровые, эндогоновые, энтомофторовые, зоопаговые; свыше 500 видов. Распространены широко. Сапротрофы в почве, на навозе, а также паразиты высших растений, членистоногих, др. животных и человека; часто встречаются на продуктах питания в виде белой плесени. Некоторые виды из родов мукор, фикомицес и др. используют в микробиологии и пищ. промети, виды энтомофторовых — в биол. борьбе с насекомыми-вредителями.
Эндомицеты – одноклеточные или многоклеточные микроскопические грибы, которые размножаются, в основном, вегетативным способом и живут либо как сапротрофы в почве: на остатках растений, в органах пищеварения и помёте животных, либо паразитируют на высших растениях. Многие эндомицеты (для которых характерно образование на их мицелии одиночных сумок), а также и соотносящиеся к ним грибы-дрожжи (для которых типично полное отсутствие мицелия (грибницы) и развитие сумок в виде одиночных свободных клеток) представляют собой некую переходную группу от диподасковых грибов (которые создают хорошо развитый септированный мицелий с цилиндрическими многоспоровыми сумками) к высшим аскомицетам – с одной стороны, и своеобразную группу сумчатых дрожжей (чьё вегетативное тело состоит из одиночных почкующихся клеток) – с другой стороны. И, поэтому, они и выделены в отдельный класс грибов, а не являются составной частью (подклассом или порядком) класса сумчатых грибов (аскомицетов). Растут в виде гиф (грибных нитей). Половое размножение эндомицетов достаточно однообразное и начинается с копуляции гаметангиев (половых органов, в которых образуются подвижные половые клетки (гаметы)), за которой сразу же следует кариогамия (слияние ядер мужских и женских клеток), а дикариофазы (фазы развития, на которой их ядра образуют дикарионы), в отличие от аскомицетов и базидиомицетов, у них нет. Диплоидная зигота (половая клетка, содержащая полный двойной набор хромосом) или превращается в аск (сумку), или размножается, а мейоз (деление ядра клетки с уменьшением числа хромосом в два раза) происходит позже и в два этапа (первый этап – редукционный, а второй – эквационный), обычно при недостатке питания или в результате специфической индукции.
3. Аскомицеты, Базидиомицеты, Лишайники.
Аскомицеты(сумчатые грибы), класс грибов. Включает почти половину всех их видов. Для сумчатых грибов характерно наличие особого органа – сумки (аск), в которой происходят три важнейших процесса: слияние ядер, мейоз, образование аскоспор. Мицелий у этих грибов септированный (с перегородками) или представлен почкующимися клетками. Бесполое размножение осуществляется конидиями – спорами, образующимися на мицелии или его выростах. При половом размножении слияние различных в половом отношении клеток не приводит к слиянию ядер. Формируются гифы, содержащие два несестринских ядра, которые способны к синхронному делению. Слияние ядер происходит незадолго до образования сумок или в них самих. К аскомицетам относятся многие дрожжи, спорыньевые, мучнисторосяные, некоторые плесневые грибы, а также грибы, входящие в состав лишайников. К аскомицетам относятся и некоторые съедобные грибы – сморчок, строчок, трюфель и др. Аскомицеты широко используются в микробиологической промышленности.
Базидиомицеты– характерно наличие особого органа – базидии, в которой, так же как и в сумке (у сумчатых грибов), происходят слияние ядер, мейоз и формирование экзогенных (не внутри базидии, а на особых выростах снаружи) базидиоспор. Половой процесс –соматогамия. Мицелий со сложным строением перегородок может формировать почкующиеся клетки. Отличит, черта-своеобразное сложное строение перегородок мицелия и наличие на мицелии небольших полукруглых клеточек — пряжек; они образуются при делении клеток и служат для передачи в новую клетку дочерних ядер. Большинство Б. гетероталличны. 3 подкласса, 18 порядков, в т. ч. афиллофоровые грибы, включающие трутовые, агариковые грибы (мн. съедобные и ядовитые виды), гастеромицеты, дрожалковые и аурикуляриевые, головнёвые и ржавчинные грибы; св. 30 тыс. видов. Распространены широко. Большинство Б. г. сапротрофы и факультативные паразиты растений, многие —активные разрушители древесины и растит, опада; вызывают болезни растений. Многие микоризообразователи. Некоторые продуцируют антибиотики.
Лишайник— это живой организм, образованный симбиозом гриба и водоросли. Лишайник может быть симбиозом 1) гриба и водоросли, или 2) гриба, водоросли и цианобактерии, или 3) гриба и цианобактерии. Тело лишайника представляет собой слоевище. Выделяют три типа лишайников в зависимости от внешнего вида слоевища: накипные, листоватые и кустистые. Накипные лишайники похожи на корку, прилепленную к поверхности, обычно скалы или камня. Листоватый лишайник имеет слоевище в виде пластинок. К поверхности слоевище листоватого лишайника прикреплено толстой короткой ножкой. Кустистый лишайник похож на кустик. Кустик может подниматься над поверхностью или висеть. Симбиоз гриба и водоросли в теле лишайника очень тесный, что в результате это дает единый организм. В слоевище переплетаются гифы гриба, между ними располагаются клетки зеленых водорослей или цианобактерий. Эти клетки могут располагаться как одиночно, так и группами. Таким образом, лишайник сочетает в себе два очень разных организма. Гриб питается, а водоросль — автотрофно. Гифы гриба всасывают воду с растворенными минеральными веществами, а водоросли или цианобактерии осуществляют фотосинтез и образуют органические вещества. Лишайники размножаются участками слоевища и спорами.
Тема 6. Анатомия и морфология растений. Гистология.
Гистоло́гия — раздел биологии, изучающий строение, жизнедеятельность и развитие тканей живых организмов.
1. Ткани, системы тканей.
Первые организмы на Земле были одноклеточными. Все тело организма состояло всего-лишь из одной клетки. Позднее появились многоклеточные организмы, однако их тела состояли из одинаковых клеток. И лишь потом организмы стали состоять не только из одинаковых, но и из разных клеток. Одинаковые клетки в одном организме образуют ткани. В сложных организмах может быть целый ряд различных тканей, поэтому существует и целый ряд различных клеток.
По составу тканей растений можно определить, к какой группе они принадлежат — водорослям, мхам, папоротникам или семенным растениям.
В тканях находятся клетки, сходные по своему строению и выполняемым функциям. Ткани могут отличаться между собой плотностью расположения клеток, в одних они могут располагаться очень близко друг к другу, строя ряды клеток, в других — лежать как угодно, не плотно друг к другу, рыхло. Промежутки между клетками называются межклеточным пространством, или межклетниками. В состав ткани входят и межклетники.
Клетки образовательной ткани делятся в течение всей жизни растения. Клетки образовательной ткани лежат плотно друг к другу, делясь они образуют новые клетки и тем самым обеспечивают рост растения не только в длину, но и толщину. Кроме того, клетки образовательной ткани растений способны преобразовываться в клетки других тканей.
За создание и накопление веществ отвечаетосновная ткань. Именно в этой ткани находится хлорофилл, благодаря которому из неорганических веществ синтезируется органическое. Основная ткань преимущественно находится в листьях растений. Однако основные ткани, в которых происходит запас питательных веществ, находятся в семенах, видоизмененных корнях (клубень картофеля), стеблях (луковица) и др.
Защитную функцию выполняет покровная ткань. Она защищает снаружи все органы растения от высыхания, повреждений, перегрева. В кожице листьев и побегов клетки покровной ткани плотно сомкнуты между собой, они имеют прозрачную клеточную стенку, чтобы пропускать свет. В корнях и стеблях покровная ткань может опробковевать, превращаясь в пробку.
Благодаря проводящей ткани вещества могут перемещаться по растению. Вещества перемещаются в водных растворах, которые текут по клеткам проводящих тканей. У высших растений проводящая ткань состоит из сосудов, трахеид и ситовидных трубок. В проводящих тканях есть поры и отверстия, которые обеспечивают передвижение веществ между клетками. Проводящая ткань представляет собой разветвленную сеть, соединяющую все органы растений. Таким образом все части растения объединены в единую систему.
Механическая ткань позволяет растениям переносить различные нагрузки, например, ветер. Клетки механической ткани имеют очень прочные клеточные стенки.
Существование различных тканей связано с тем, что клеткам растений на суше приходится выполнять разные функции. Корень находится в почве и всасывает водный раствор, также удерживает растение в почве. Листья находятся на свету и отвечают за синтез органических веществ. Стебель связывает между собой разные части растения.
2. Корень, стебель, лист и их метаморфозы.
Вегетативные органы образуют тело высшего растения и длительное время поддерживают его жизнь. За счет тесного структурного и функционального взаимодействия вегетативных органов — корня, стебля и листа — осуществляются все проявления жизни растения как целостного организма: поглощение воды и минеральных веществ из почвы, фототрофное питание, дыхание, рост и развитие, вегетативное размножение.
Корень — это осевой орган растения, служащий для укрепления растения в субстрате и поглощения из него воды и растворенных минеральных веществ. Кроме того, в корне синтезируются различные органические вещества (гормоны роста, алкалоиды и др.), которые затем перемещаются по сосудам ксилемы в другие органы растений или остаются в самом корне. Часто он является местом хранения запасных питательных веществ.
Корень, развивающийся из зародышевого корешка семени, называется главным. От него отходят боковые корни, способные к ветвлению. Корни могут формироваться также на надземных частях растений — стеблях или листьях; такие корни называются придаточными.
Совокупность всех корней растения составляет корневую систему.
Различают два основных типа корневых систем: стержневую, имеющую хорошо развитый главный корень, который длиннее и толще других, и мочковатую, в которой главный корень отсутствует или не выделяется среди многочисленных придаточных корней. Стержневая корневая система характерна главным образом для двудольных растений, мочковатая — для большинства однодольных.
На продольном разрезе кончика корня можно выделить несколько зон: деления, роста, всасывания и проведения. Необходимо отметить, что переход от одной зоны к другой происходит постепенно, без резких границ. Некоторые клетки начинают удлиняться и дифференцироваться еще в зоне деления, в то время как другие достигают зрелости в зоне растяжения.
Стебель — это осевая часть побега растений, состоящая из узлов и междоузлий. Стебель выполняет главным образом опорную (механическую) и проводящую функции, обеспечивая наиболее благоприятное для фотосинтеза расположение листьев и двустороннее передвижение растворенных веществ (от корней к листьям, от листьев к другим органам). Кроме того, в стеблях могут откладываться запасные питательные вещества, вода (кактусы); часто стебель является ассимиляционным органом, служит для защиты растения от поедания животными (колючки боярышника, дикой груши), для вегетативного размножения.
Стебель, как и корень, растет в высоту (длину) за счет деления и роста клеток конуса нарастания верхушечной почки.
По степени одревеснения различают стебли травянистые и деревянистые. Травянистый стебель существует обычно один вегетационный период и отличается слабым утолщением, деревянистый — многолетний, способный утолщаться неопределенно долго.
Анатомическое строение стебля соответствует его главным функциям. В нем развита система проводящих тканей, которая связывает воедино все органы растения. С помощью механических тканей стебель поддерживает все надземные органы и выносит листья в благоприятные условия освещения. В стебле имеется система меристем, поддерживающих нарастание его в длину и толщину. Нарастание стебля в толщину обеспечивается вторичной образовательной тканью— камбием, расположенным на границе коры и древесины.
Лист — это один из основных органов растения, занимающий боковое положение на стебле и выполняющий функции фотосинтеза, транспирации (испарения воды растением) и газообмена с окружающей средой. Листья растений весьма разнообразны по форме и внутреннему строению, однако почти всегда в них можно различить листовую пластинку, черешок и основание, которым лист прикрепляется к стеблю.
Листовая пластинка — самая важная часть типичного листа. Ее пластинчатая форма создает наибольшую поверхность на единицу объема тканей, что наилучшим образом способствует выполнению всех указанных функций зеленого листа. Черешок —суженная часть листа между его пластинкой и основанием. Листья, имеющие черешки, называются черешковыми (липа, клен, сирень), листья без черешков —сидячими (василек луговой, алоэ, гвоздика). У основания некоторых листьев образуются мелкие чешуевидные или листовидные структуры, называемые прилистниками. Они развиваются обычно раньше, чем пластинка и черешок, и предохраняют листовую пластинку от повреждения в почке (у березы, липы, черемухи, яблони); при раскрывании почки они опадают. У некоторых видов растений прилистники разрастаются, зеленеют и выполняют те же функции, что и листовая пластинка (у гороха, фиалки, розы, чины). У большинства однодольных растений основание листа расширено в охватывающее стебель влагалище (злаки, осоки, лилейные и др.); оно надежно защищает пазушные почки.
Листовые пластинки в разных направлениях пронизаны многочисленными жилками, которые представляют собой сосудисто-волокнистые пучки. Определенное расположение жилок в листовой пластинке называется жилкованием. По жилкам осуществляется передвижение воды и растворенных в ней минеральных веществ, а также отток ассимилятов. Жилки, кроме того, служат для придания механической прочности листу.
В зависимости от характера размещения боковых жилок и способов их ветвления отличают четыре основных типа жилкования: перистое — от одной главной жилки под углом отходят боковые, более мелкие (береза, ива, яблоня, груша); пальчатое — от основания листовой пластинки в виде лучей расходятся несколько равноценных жилок (клен); параллельное — многочисленные жилки тянутся от основания листовой пластинки параллельно друг другу и сближаются только на верхушке (злаки); дуговидное— жилки дуговидно изогнуты и сближаются у основания и верхушки листовой пластинки (ландыш, подорожник).
Листья бывают простыми и сложными. Простой лист имеет одну листовую пластинку, которая опадает осенью целиком. Сложный лист состоит из нескольких листовых пластинок, прикрепленных к общему черешку при помощи собственных черешочков. Благодаря этому у древесных растений осенью сложный лист опадает частями — вначале поодиночке листочки, потом черешок.
Типичное анатомическое строение листовой пластинки отражает ее приспособленность к выполняемым функциям. С обеих сторон она покрыта эпидермисом, который регулирует газообмен и транспирацию. В клетках кожицы нет хлоропластов, поэтому они беспрепятственно пропускают свет к основным тканям листа. Наружные стенки клетки кожицы, особенно с верхней стороны листа, утолщены и покрыты слоем воска или воскоподобного вещества — кутина, что предохраняет лист от перегрева и излишнего испарения воды. Этому способствует также погружение устьиц вглубь листовой пластинки, формирование волосков, создающих разные виды опушения, и др.
Особенности внутреннего строения листа определяются его главной функцией — фотосинтезом. Поэтому важнейшей тканью листа является хлорофиллоносная паренхима (хлоренхима). Эта ткань образует мякоть листа, или мезофилл, в клетках которого сосредоточены хлоропласты и происходит фотосинтез. Остальные ткани обеспечивают нормальную работу мезофилла.
Видоизмененные органыбывают как подземные, так и надземные. Примерами типичных видоизменений подземных частей побега являются корневище, клубень, луковица и клубнелуковицa. Все они имеют сходные черты строения; узлы, междоузлия, верхушечные и боковые почки, видоизмененные листья.
Корневище — подземный побег многолетних трав, полукусарников и кустарничков. Внешне корневище похоже на корень, но от истинного корня отличается обычно горизонтальным расположением в почве, наличием чешуевидных листьев, рубцов от опавших листьев, почек и придаточных корней, отсутствием корневого чехлика.
Клубень — видоизмененный побег с сильно утолщенным стеблем, в котором накапливаются запасные питательные вещества. Клубни бывают подземными и надземными.
Луковица — подземный укороченный побег с сочными листьями, прикрепленными к короткому стеблю, называемому донцем.
Клубнелуковица внешне похожа на луковицу, но отличается от нее сильно разросшимся донцем, которое служит органом накопления запасных питательных веществ.
3. Цветок, соцветия, плод, ткани.
Цвето́к — сложный орган семенного размножения цветковых (покрытосеменных) растений. Пестик и тычинки – главные части цветка. Вокруг пестика и тычинок расположен околоцветник. У вишни, например околоцветник состоит из листочков двух типов. Такой околоцветник называется двойным. Внутренние листочки – лепестки составляющие венчик. Наружные листочки – чашелистники – образуют чашечку.
Венчик цветка может состоять из нескольких несросшихся лепестков (как у вишни). У многих растений лепестки в нижней части срастаются в трубку (примула, паслен чёрный и др.).
Околоцветник считается простым, если все его листочки более-менее одинаковы, и здесь нет ни чашечки, ни венчика. Такой околоцветник чаще всего встречается у однодольных растений (лилия, тюльпан). Листочки околоцветника могут быть крупные и яркие (как у тюльпана), а могут быть невзрачные (как у ситника).
У многих растений цветки развиваются на тонких стебельках – цветоножках. На конце цветоножка обычно утолщается или расширяется в цветоложе. На нём размещаются все части цветка. Не у всех растений есть цветоножки.
Каждая тычинка имеет пыльник. Внутри пыльника созревает пыльца. Он расположен на тычиночной нити. Пестик имеет рыльце, столбик и завязь. В основании пестика находятся семязачатки (или семяпочки). После цветения, именно из них развиваются семена, а из завязи – плод.
Большая часть цветковых растений имеют как тычинки так и пестики. Такие цветки называются обоеполыми. У некоторых растений одна часть цветков имеет только пестики. Такие цветки называются пестичными. Другая часть цветков имеет только тычинки. Это тычиночные цветки. Такие цветки называются разнополыми.
Растения, на которых на одном растении развиваются пестичные и тычиночные цветки, называются однодомными (огурцы, кукуруза). Растения, у которых на одном растении развиваются только тычиночные цветки, а на других – пестичные, называются двудомными (тополь, ива, некоторые виды осок).
Соцве́тие — группа цветков, расположенных близко друг к другу в определённом порядке.
Простые — соцветия, в которых на главной оси располагаются одиночные цветки и, таким образом, ветвление не превышает двух порядков (например, гиацинт, черёмуха, подорожник и др.).
Сложные — соцветия, в которых на главной оси располагаются частные соцветия, то есть ветвление достигает трёх, четырёх и более порядков (например, сирень, бирючина, калина и др.).
Кисть – отдельные цветки расположены один за другим на цветоножках, отходящих от общей длинной оси (ландыш).
Простой колос – цветки не имеют цветоножек (сидячие цветки), распологаются на общей оси соцветия (пшеница).
Сложный колос – на общей оси сидят несколько колосков, каждый из них образован несколькими цветками (рожь).
Початок – от колоса отличается толстой. часто мясистой осью соцветия (кукуруза).
Простой зонтик – цветоножки выходят от вершины оси соцветия (примула).
Простые соцветия бывают сгруппированы в сложные.
Сложный зонтик – соцветие-зонтик, состоящее из нескольких простых зонтиков (морковь, петрушка).
Корзинка – многочисленные мелкие сидячие цветки плотно располагаются на поверхности плоской или конусовидной оси соцветия. Снаружи защищено зелёными листьями – обвёрткой (подсолнух, одуванчик).
Все спелые плоды можно разделить на сухие и сочные по характеру околоплодника. Односемянный плод образуется если в завязи одна семяпочка, многосемянный, если много почек. Плоды, у цветковых растений могут быть четырёх типов: сочные односемянные, сухие односемянные, сочные многосемянные и сухие многосемянные.
Когда семена созревают в сухих плодах (боб, стручок, разнообразные коробочки), околоплодник должен вскрыться, чтобы семена рассеялись. Некоторые коробочки и бобы разбрасывают семена.
Семена сухих многосемянных плодов имеют сильную семенную кожуру. Она защищает эти семена после того, как они высеялись из плода.
Односемянные сухие плоды (орехи, зерновки) не вскрываются, потому что эти плоды рассеиваются сами вместе с семенами. Их околоплодники разрываются только тогда, когда прорастают семена. У такого плода слабо разви
§
Все артерии, вены и капилляры в организме человека объединяются в два круга кровообращения: большой и малый. Большой круг кровообращенияначинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке и оканчивается в левом предсердии.
Кровь движется по сосудам за счет ритмичной работы сердца, а также разницы давления в сосудах при выходе крови из сердца и в венах — при возвращении ее в сердце. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называются пульсом.
По пульсу легко определить количество сокращений сердца в минуту. Скорость распространения пульсовой волны около 10 м/с.
Скорость тока крови в сосудах составляет в аорте около 0,5 м/с, а в капиллярах всего лишь 0,5 мм/с. Благодаря столь малой скорости течения крови в капиллярах кровь успевает отдавать кислород и питательные вещества тканям и принять продукты их жизнедеятельности. Замедление тока крови в капиллярах объясняется тем, что их количество огромно (около 40 млрд.) и, несмотря на микроскопические размеры, их суммарный просвет в 800 раз больше просвета аорты. В венах, с их укрупнением по мере приближения к сердцу, суммарный просвет кровяного русла уменьшается, и скорость тока крови увеличивается.
Лимфообращением называется, движете лимфы по сосудам. Лимфатическая система способствует дополнительному оттоку жидкости из органов. Движение лимфы очень медленное (03 мм/мин). Она движется в одном направлении — от органов к сердцу. Лимфатические капилляры переходят в более крупные сосуды, которые собираются в правый и левый грудные протоки, впадающие в крупные вены. По ходу лимфатических сосудов располагаются лимфатические узлы: в паху, в подколенной и подмышечной впадинах, под нижней челюстью.
В составе лимфатических узлов находятся клетки (лимфоциты), обладающие фагоцитарной функцией. Они обезвреживают микробы и утилизируют чужеродные вещества, проникшие в лимфу, в результате чего лимфатические узлы припухают, становясь болезненными. Миндалины — лимфоидные скопления в области зева. Иногда в них сохраняются болезнетворные микроорганизмы, продукты обмена которых отрицательно влияют на функцию внутренних органов. Часто прибегают к удалению миндалин хирургическим путем.
Тема 11. Пищеварительная система животных и человека. Система размножения человека. Менструальный и овуляционный циклы.
1. Дифференциация пищеварительных процессов с точки зрения филогенеза.
Закладка пищеварительной системы осуществляется на ранних стадиях эмбриогенеза. На 7—8 сутки в процессе развития оплодотворённой яйцеклетки из энтодермы в виде трубки начинает формироваться первичная кишка, которая на 12-й день дифференциируется на две части: внутризародышевую (будущий пищеварительный тракт) и внезародышевую — желточный мешок. На ранних стадиях формирования первичная кишка изолирована ротоглоточной и клоакальной мембранами, однако уже на 3-й неделе внутриутробного развития происходит расплавление ротоглоточной, а на 3-м месяце — клоакальной мембраны. Нарушение процесса расплавления мембран приводит к аномалиям развития. С 4-й недели эмбрионального развития формируются отделы пищеварительного тракта:
· производные передней кишки — глотка, пищевод, желудок и часть двенадцатиперстной кишки с закладкой поджелудочной железы и печени;
· производные средней кишки — дистальная часть (расположена дальше от ротовой мембраны) двенадцатиперстной кишки, тощая кишка и подвздошная кишка;
· производные задней кишки — все отделы толстой кишки.
Поджелудочная железа закладывается из выростов передней кишки. Кроме железистой паренхимы, из эпителиальных тяжей формируются панкреатические островки. На 8-й неделе эмбрионального развития в альфа-клетках иммуно-химически определяется глюкагон, а к 12-й неделе в бета-клетках — инсулин. Активность обеих видов клеток островков поджелудочной железы возрастает между 18-й и 20-й неделями гестации.
После рождения ребёнка продолжается рост и развитие желудочно-кишечного тракта. У детей до 4 лет восходящая ободочная кишка длиннее нисходящей.
2. Пищеварение и усвояемость.
Пищеварение– это совокупность процессов, обеспечивающих механическую обработку и химическое расщепление ПИЩЕВЫХ ВЕЩЕСТВ на компоненты, лишенные видовой специфичности, пригодные к всасыванию и участию в обмене веществ организма.
К основным физиологическим процессам, обеспечивающим пищеварение, относятся:
1. СЕКРЕЦИЯ пищеварительных соков (секрето-образование, секрето-выделение) и их воздействие на пищевые вещества).
2. МОТОРИКА желудочно-кишечного тракта (механическая обработка пищи, передвижение ее вдоль пищеварительной трубки).
3. ВСАСЫВАНИЕ продуктов переваривания.
В ротовой полости при помощи зубов, языка и секрета слюнных желёз в процессе жевания происходит предварительная обработка пищи, заключающаяся в её измельчении, перемешивании и смачивании слюной.
После этого пища в процессе глотания в виде комка поступает по пищеводу в желудок, где продолжается дальнейшая её химическая и механическая обработка. В желудке пища накапливается, перемешивается с желудочным соком, содержащим кислоту, ферменты и расщепляющими белками.
Далее пища (уже в виде химуса) мелкими порциями поступает в тонкую кишку, где продолжается дальнейшая химическая обработка желчью, секретами поджелудочной и кишечных желёз. Здесь же происходит и основное всасывание в кровоток питательных веществ.
Невсосавшиеся пищевые частицы продвигаются дальше в толстый кишечник, где подвергаются дальнейшему расщеплению под действием бактерий. В толстой кишке происходит всасывание воды и формирование каловых масс из непереваренных и невсосавшихся пищевых остатков, которые удаляются из организма в процессе дефекации.
Усвояемость пищи
Пища переваренная, всосавшаяся в кровь и использованная для пластических процессов и восстановления энергии, называется усвоенной. Из аминокислот переваренной пищи в организме образуется белок, свойственный человеку, из глицерина и жирных кислот — жир, свойственный человеку. Глюкоза идет на образование энергии и откладывается в печени в виде запасного вещества — гликогена. Все эти процессы протекают при участии минеральных веществ, витаминов и воды. На усвояемость пищи влияют: химический состав, ее кулинарная обработка, внешний вид, объем, режим питания, условия приема пищи, состояние пищеварительного аппарата и др. Усвояемость пищи животного происхождения в среднем составляет 90 %, растительного происхождения — 65 %, смешанной — 85 %. Кулинарная обработка пищи способствует пищеварению, а следовательно, и ее усвоению. Пища протертая, отварная усваивается лучше пищи кусковой и сырой. Внешний вид, вкус, запах пищи усиливают выделение пищеварительных соков, способствуя ее усвояемости. Режим питания и правильное распределение суточного объема пищи в течение дня, условия приема пищи (интерьер столовой, вежливое, доброжелательное обслуживание, чистота посуды, опрятный внешний вид поваров), настроение человека также повышают ее усвояемость.
3. Пищеварительная система человека, правильное питание.
Пищеварительная система человека осуществляет переваривание пищи (путём её физической и химической обработки), всасывание продуктов расщепления через слизистую оболочку в кровь и лимфу, выведение непереработанных остатков.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ включает:
1. Желудочно-кишечный тракт (ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, двенадцатиперстная, тощая, подвздошная и толстая кишка).
Ротовая полость — телесное отверстие у животных и человека, через которое принимается пища и осуществляется дыхание. В ротовой полости расположены зубы и язык. Внешне рот может иметь различную форму. У человека он обрамлён губами. В ротовой полости происходит механическое измельчение и обработка пищи ферментами слюнных желез.
Глотка — часть пищеварительной трубки и дыхательных путей, которая является соединительным звеном между полостью носа и рта, с одной стороны, и пищеводом и гортанью — с другой. Представляет собой воронкообразный канал длиной 11—12 см, обращённый кверху широким концом и сплющенный в переднезаднем направлении. В глотке перекрещиваются дыхательные и пищеварительные пути.
Пищевод — часть пищеварительного тракта. Представляет собой сплющенную в переднезаднем направлении полую мышечную трубку, по которой пища из глотки поступает в желудок. Моторная функция пищевода обеспечивает быстрое продвижение проглоченного пищевого комка в желудок без перемешивания и толчков. Пищевод взрослого человека имеет длину 25—30 см. Координируются функции пищевода произвольными и непроизвольными механизмами.
Желудок — полый мышечный орган, расположенный в левом подреберье и эпигастрии. Желудок является резервуаром для проглоченной пищи, а также осуществляет химическое переваривание этой пищи. Объём пустого желудка составляет около 500 мл. После принятия пищи он обычно растягивается до одного литра, но может увеличиться и до четырёх. Кроме того, осуществляет секрецию биологически активных веществ и выполняет функцию всасывания.
Тонкая кишка — отдел пищеварительного тракта человека, расположенный между желудком и толстой кишкой. В тонкой кишке в основном и происходит процесс пищеварения: в тонкой кишке вырабатываются ферменты, которые совместно с ферментами, вырабатываемыми поджелудочной железой и желчным пузырем, способствуют расщеплению пищи на отдельные компоненты. Тонкая кишка является самым длинным отделом пищеварительного тракта; её брыжеечный отдел занимает почти весь нижний этаж брюшной полости и частично полость малого таза. Диаметр тонкой кишки неравномерен: в проксимальном её отделе он равен 4—6 см, в дистальном — 2,5—3 см.
Толстая кишка — нижняя, конечная часть пищеварительного тракта, а именно нижняя часть кишечника, в которой происходит в основном всасывание воды и формирование из пищевой кашицы (химуса) оформленного кала. Толстая кишка располагается в брюшной полости и в полости малого таза, её длина колеблется от 1,5 до 2 м. Внутренность толстой кишки выстлана слизистой оболочкой, облегчающей продвижение кала и предохраняющей стенки кишки от вредного воздействия пищеварительных ферментов и механических повреждений. Мышцы толстой кишки работают независимо от воли человека.
2. Пищеварительные железы (протоки слюнных желез и эпителиальные слюнные железы ротовой полости; слизистые железы глотки и пищевода; главные, обкладочные и добавочные клетки желудка; бруннеровы железы, протоки поджелудочной железы и протоки печени двенадцатиперстной кишки; кишечные железы тощей и подвздошной кишки; слизистые железы и эпителиальные клетки толстой кишки).
Слю́нные же́лезы — железы в ротовой полости, выделяющие слюну. Различают:
· Малые слюнные железы (альвеолярно-трубчатые, слизисто-белковые, мерокриновые). Малые слюнные железы расположены в толще слизистой оболочки полости рта или в её подслизистой основе и классифицируются по их местоположению (губные, щёчные, молярные, язычные и нёбные) или по характеру выделяемого секрета (серозные, слизистые и смешанные). Размеры малых желез разнообразны, их диаметр составляет от 1 до 5 мм. Наиболее многочисленны среди малых слюнных желёз губные и нёбные.
· Большие слюнные железы (3 пары): околоушные, подчелюстные, подъязычные.
Пе́чень — жизненно важный непарный внутренний орган, расположенный в брюшной полости под правым куполом диафрагмы (в большинстве случаев) и выполняющий множество различных физиологических функций. Клетки печени образуют так называемые печёночные балки, которые получают кровоснабжение из двух систем: артериальной (как все органы и системы организма), так и воротной вены (по которой оттекает кровь от желудка, кишечника и больших пищеварительных желез, приносящая необходимое сырьё для работы печени). Кровь из печёночных балок оттекает в систему нижней полой вены. Там же начинаются желчевыводящие пути, отводящие желчь из печёночных балок в желчный пузырь и двенадцатиперстную кишку. Желчь совместно с панкреатическими ферментами участвует в пищеварении.
Поджелу́дочная железа́ челове́ка — орган пищеварительной системы; крупная железа, обладающая функциями внешней и внутренней секреции. Внешнесекреторная функция органа реализуется выделением панкреатического сока, содержащего пищеварительные ферменты для переваривания жиров, белков и углеводов — главным образом, трипсина ихимотрипсина, панкреатической липазы и амилазы. Основной панкреатический секрет протоковых клеток содержит и бикарбонат-анионы, участвующие в нейтрализации кислого желудочногохимуса. Секрет поджелудочной железы накапливается в междольковых протоках, которые сливаются с главным выводным протоком, открывающимся в двенадцатиперстную кишку.Островковый аппарат поджелудочной железы является эндокринным органом, производя гормоны инсулин и глюкагон, участвующие в регуляции углеводного обмена, а также соматостатин, угнетающий секрецию многих желез, панкреатический полипептид, который подавляет секрецию поджелудочной железы и стимулирует секрецию желудочного сока и грелин, известный как «гормон голода» (возбуждает аппетит).
Жёлчный пузырь представляет собой мешкообразный резервуар для вырабатываемой в печени жёлчи; он имеет удлинённую форму с одним широким, другим узким концом, причем ширина пузыря от дна к шейке уменьшается постепенно. Длина жёлчного пузыря колеблется от 8 до 14 см, ширина — от 3 до 5 см, ёмкость его достигает 40—70 см³. Он имеет тёмно-зелёную окраску и относительно тонкую стенку. У человека находится в правой продольной борозде, на нижней поверхности печени. Пузырный жёлчный проток в воротах печени соединяется с печёночным протоком. Через слияние этих двух протоков образуется общий жёлчный проток, объединяющийся затем с главным протоком поджелудочной железы и, через сфинктер Одди, открывающийся в двенадцатиперстную кишку в фатеровом сосочке.
3. Пищеварительный секрет (слюна – ротовой полости; слизь – глотки и пищевода; желудочный сок – желудка; поджелудочный сок поджелудочной железы; желчь – печени; щелочной кишечный сок – тощей и подвздошной кишки; сок толстого кишечника).
Переваривание пищи происходит под действием ряда веществ — ферментов, содержащихся в отделяемом в пищеварительный канал соке нескольких крупных желёз. В ротовую полость открываются протоки слюнных желёз, выделяемая ими слюна смачивает ротовую полость и пищу, способствует её перемешиванию и формированию пищевого комка. Также при участии ферментов слюны амилазы и мальтазы в ротовой полости начинается переваривание углеводов. В тонкий кишечник, а именно в двенадцатиперстную кишку, выделяются сок поджелудочной железы и золотисто-жёлтый секрет печени — жёлчь. Сок поджелудочной железы содержит бикарбонаты и ряд ферментов, например, трипсин, химотрипсин, липазу, панкреатическую амилазу, а также нуклеазы. Желчь, прежде чем попасть в кишечник, накапливается в желчном пузыре. Ферменты желчи разделяют жиры на мелкие капли, что ускоряет расщепление их липазой.
Функциями желудочно-кишечного трактаявляются:
1. МОТОРНАЯ функция – осуществляется зубочелюстным аппаратом ротовой полости и мышечным аппаратом желудочно-кишечного тракта. Обеспечивает процессы: жевания и глотания, формирование пищевого комка, а также перемешивание и перемещение пищевого комка и химуса по пищеварительному тракту, выведение из организма непереваренных остатков пищи.
2. СЕКРЕТОРНАЯ функция – осуществляется железистыми клетками, которые продуцируют пищеварительные соки. Они включают: воду, неорганические соединения, слизь, биологически активные вещества, ферменты (протеолитические, липолитические, амилолитические). Пищеварительные соки обеспечивают: денатурацию белков, а также деполимеризацию белков, жиров и углеводов
3. ИHКРЕТОРHАЯ функция – осуществляется диффузной эндокринной системой ЖКТ и обеспечивает образование местных пищеварительных гормонов (гастpин, секретин, энтеpогастpон, холецистокинин-панкpеозимин), которые принимают участие в регуляции секреторной и моторной функций.
4. ВСАСЫВАТЕЛЬНАЯ функция – осуществляется энтероцитами и обеспечивает проникновение в кровь и лимфу (через стенки ЖКТ) продуктов гидролитического расщепления пищи.
5. ЭКСКРЕТОРНАЯ функция – обеспечивает выделение в полость ЖКТ продуктов обмена и удаление шлаков из организма.
6. ЗАЩИТНАЯ (барьерная) функция – обеспечивает бактерицидное, бактериостатическое и дезинтоксикационное действие.
Здоровое питание — это питание, обеспечивающее рост, нормальное развитие и жизнедеятельность человека, способствующее укреплению его здоровья и профилактике заболеваний[1]. Соблюдение правил здорового питания в сочетании с регулярными физическими упражнениями сокращает риск хронических заболеваний и расстройств, таких как ожирение, сердечно-сосудистые заболевания, диабет,повышенное давление и рак.
Основные изменения, которые привели проект Северная Карелия к такому результату:
1. отказ от курения
2. изменение рациона населения:
· снижение потребления сливочного масла на 80%
· увеличение потребления растительного масла
· потребление низко-жирной молочной продукции
· увеличение потребления овощей и фруктов
· изменения рецептуры традиционных блюд и обучение населения новым техникам приготовления ( не жарка, а запекание и отваривание)
4. Неполовое и половое размножение, появление и развитие организма.
Размножение — присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни. Разные способы размножения подразделяются на два основных типа: бесполое и половое. Для организмов, обладающих клеточным строением, в основе всех форм размножения лежит деление клетки.
Бесполое размножение протекает с помощью соматических клеток организма, без участия половых. Различают две основных формы бесполого размножения: собственно бесполое и вегетативное. Для собственно бесполого размножения достаточно одной клетки организма, дающей начало новому организму. Примерами собственно бесполого размножения являются деление клетки надвое (амеба обыкновенная), множественное деление клетки (малярийный плазмодий), спорообразование (бактерии) и почкование (дрожжи). Вегетативное размножение для воспроизведения нового организма требует нескольких клеток или части материнского организма. Например, почкование у гидры, фрагментация у некоторых кольчатых червей, различные виды черенкования у растений.
| Способ размножения | Особенности размножения | Примеры организмов |
| Деление клетки надвое | Тело исходной (родительской) клетки делится митозом на две части, каждая из которых дает начало новым полноценным клеткам | Прокариоты. Одноклеточные эукариоты (саркодовые – амеба) |
| Множественное деление клетки | Тело исходной клетки делится митотически на несколько частей, каждая из которых становится новой клеткой | Одноклеточные эукариоты (жгутиковые, споровики) |
| Неравномерное деление клетки (почкование) | На материнской клетке сначала формируется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размера материнской, отделяется | Одноклеточные эукариоты, некоторые инфузории, дрожжи |
| Спорообразование | Спора – особая клетка, покрыта плотной оболочкой, защищающей от внешних воздействий | Споровые растения; некоторые простейшие |
| Вегетативное размножение | Увеличение числа особей данного вида происходит путем отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма | Растения, животные |
| – у растений | Образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц, корневищ | Лилейные, пасленовые, крыжовниковые и др. |
| – у животных | Упорядоченное и неупорядоченное деление | Кишечнополостные, морские звезды, кольчатые черви |
Половое размножение — это способ размножения, при котором новый организм формируется в результате комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. Формами полового размножения являются оплодотворение, конъюгация, а также партеногенез. Оплодотворение — это процесс слияния половых клеток родительских организмов с образованием зиготы. Таким образом, мейоз, уменьшающий набор хромосом, и оплодотворение, восстанавливающее его, являются основой видового постоянства числа хромосом. Многие организмы являются разнополыми, что обеспечивает новую комбинацию генов родителей у потомков. Однако даже гермафродитные организмы, продуцирующие оба типа половых клеток, имеют специальные механизмы, препятствующие самооплодотворению.
| Показатели | Формы размножения | |
| бесполое | Половое | |
| Число родительских особей, дающих начало новому организму Исходные клетки | Одна особь Одна или несколько соматических неполовых клеток | Обычно две особи Специализированные клетки, половые – гаметы; соединение мужских и женских гамет образует зиготу |
| Сущность каждой формы | В наследственном материале потомков генетическая информация является точной копией родительской | Объединение в наследственном материале потомков генетической информации из двух разных источников – гамет родительских организмов |
| Основной клеточный механизм образования клеток | Митоз | Мейоз |
| Эволюционное значение”. | Способствует сохранению наибольшей приспособленности в неменяющихся условиях среды, усиливает стабилизирующую роль естественного отбора | Способствует генетическому разнообразию особей вида благодаря кроссинговеру и комбинативной изменчивости; создает предпосылки к освоению разнообразных условий обитания, обеспечивает эволюционные перспективы видов |
| Примеры организмов, обладающих разными формами размножения | Простейшие (амебы, эвглена зеленая и др.); одноклеточные водоросли; некоторые растения; кишечнополостные | Растения, водоросли, моховидные, плауновидные, хвощевидные, папоротниковидные, голосеменные и семенные; все животные, грибы и пр. |
Онтогенез — это процесс индивидуального развития организма от зарождения до смерти. Он делится на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.
Эмбриональный период — это период онтогенеза от образования зиготы в процессе оплодотворения до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Его основными этапами являются дробление, гаструляция и первичный органогенез. В процессе дробления зигота многократно делится, при этом размеры дочерних клеток-бластомеров становятся все меньше, так как после деления они не растут. В результате дробления образуется полый шарик из лежащих в один слой клеток — бластула. Клетки бластулы начинают перемещаться друг относительно друга. Сначала формируется два слоя клеток, а затем закладывается третий, и возникает гаструла. Гаструлой называют двух- или трехслойный многоклеточный зародыш. Слои клеток гаструлы называются зародышевыми листками. У большинства многоклеточных животных, за исключением кишечнополостных и губок, их три — наружный (эктодерма), средний (мезодерма) и внутренний (энтодерма). В процесс сложного процесса возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша — дифференцировки — клетки зародышевых листков дают начало различным тканям и органам. Из эктодермы образуются нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов. Производными мезодермы являются соединительная ткань, в том числе костная, а также мышечная ткань, кровеносная система, почки и половые железы. Из энтодермы образуются эпителий средней кишки, желудка, легких, а также печень и поджелудочная железа. Первичный органогенез у хордовых связан с возникновением комплекса осевых органов — нервной трубки, хорды и кишечника и дальнейшей дифференцировкой.
Постэмбриональный период развития начинается рождением или выходом из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма. Различают два основных типа постэмбрионального развития прямое и непрямое. При прямом развитии появившийся на свет организм имеет все основные органы, свойственные взрослому организму и в дальнейшем происходит только рост и половое созревание. Такой тип развития характерен для пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. При непрямом развитии вышедший из тела матери или из яйцевых оболочек новый организм имеет ряд личиночных органов, отсутствующих во взрослом состоянии. В процессе развития происходит не только рост, но и существенная перестройка всего организма. Эволюционное значение непрямого развития заключается в том, что личинки самостоятельно питаются, чаще всего отличной от взрослых особей пищей и могут осуществлять расселение вида. В постэмбриональном развитии выделяют до репродуктивный и репродуктивный периоды. Границей между ними является половое созревание, в ходе которого организм приобретает способность к размножению.
5. Репродуктивная система человека. Менструальный и овуляционны циклы.
Репродуктивная система человека — это комплекс органов и систем, которые обеспечивают процесс оплодотворения, способствуют воспроизводству человека. Она связана с его эндокринной системой, имея с ней общие элементы в виде половых желез, вырабатывающих гормоны, как и другие железы организма, и включающихся в работу по сигналам других желез, в свою очередь также подверженных влиянию половых желез.
Созревание репродуктивной системы человека в норме в общем соответствует его общему физическому и психологическому взрослению и вхождению в самостоятельную от его родительской семьи жизнь, однако возраст юридического совершеннолетия для получения человеком всех прав и обязанностей гражданина в развитых странах законодательно установлен несколько более поздним по отношению к появлению способности продолжения рода для обеспечения большей физической и психологической зрелости человека.
Размножение (репродукция) человека происходит в результате внутреннего оплодотворения, завершающего половой акт:
· Во время полового акта эрегированный половой член мужчины вводится во влагалище женщины. По завершении полового акта происходит эякуляция — выброс спермы из пениса во влагалище.
· Сперматозоиды, содержащиеся в сперме, движутся по влагалищу по направлению к матке и фаллопиевым трубам для оплодотворения яйцеклетки.
· После успешного оплодотворения и имплантации зиготы, развитие эмбриона человека происходит в матке женщины в течение приблизительно девяти месяцев. Этот процесс называется беременностью, которая завершается родами. Во время беременности эмбрион (плод) получает из организма матери питательные вещества через пуповину, прикрепленную внутри матки к плаценте.
· Во время родов мускулы матки сокращаются, шейка матки расширяется и плод выталкивается из матки через влагалище во внешнюю среду, оставаясь на непродолжительное время соединенным с организмом матери через пуповину.
· Младенцы и дети практически беспомощны и требуют родительской заботы в течение многих лет. В течение первого года жизни женщина обычно использует молочные железы, расположенные на передней поверхности грудной клетки, для выкармливания младенца.
Человек как биологический вид характеризуется высокой степенью полового диморфизма. Кроме разницы в первичных половых признаках (половые органы), есть разница во вторичных половых признаках и сексуальном поведении.
Менструальный цикл – это периодические изменения в женском организме, направленные на возможность зачатия. Длительность его индивидуальна для каждой женщины и зависит от физиологических процессов в организме женщины, и никак не зависит от фаз Луны. В среднем его продолжительность составляет 28 дней, но может колебаться от 21 дня до 35. Началом менструального цикла считается первый день менструации.
Различают четыре фазы менструального цикла:
· фолликулярная фаза. Начинается с первого дня менструального цикла. В это время происходит созревание доминантного фолликула, из которого впоследствии выйдет зрелая яйцеклетка. Длительность ее у каждой женщины своя, от 7 до 22 дней, а в среднем составляет 14 дней. В матке в это время начинает расти и утолщаться эндометрий, который готовится принять оплодотворенную яйцеклетку.
· овуляторная фаза. К седьмому дня определяется доминантный фолликул, который продолжает расти и секретирует эстрадиол, а другие фолликулы в этот период претерпевают обратное развитие. Длится эта фаза три дня, при этом происходит выброс лютеинизирующего гормона (ЛГ), под действием которого доминантный фолликул лопается и выходит зрелая яйцеклетка. То есть, овуляция наступает в ближайшие 24 часа. Для того чтобы забеременеть, необходимо рассчитать день овуляции заранее, так как яйцеклетка долго не существует, а сперматозоиды сохраняют свою жизнеспособность до трех дней. Поэтому половой акт должен произойти заранее, до овуляции, чтобы сперматозоиды успели проникнуть в маточную трубу и встретиться с созревшей яйцеклеткой. Овуляция – выход зрелой, способной к оплодотворению яйцеклетки из фолликула яичника в брюшную полость
· секреторная фаза. Лютеиновая или секреторная фаза – это промежуток между овуляцией и началом менструации. Секреторная фаза более постоянная величина и продолжается 13-14 дней. В этот период образуется желтое тело, которое начинает продуцировать прогестерон(гормон беременности), эстрадиол и андрогены. В течение секреторной фазы железы эндометрия созревают, пролиферируют и начинают секретировать. Если оплодотворение яйцеклетки произошло, то она имплантируется на уже подготовленный эндометрий. Если же оплодотворение не случилось, желтое тело редуцируется (обратно развивается), уровень прогестерона падает и начинается менструация.
· фаза десквамации. Фаза десквамации или менструация длится от трех до семи дней и сопровождается маточным кровотечением, во время которого отторгается эндометрий.
6. Беременность и материнский организм, периоды жизни человека.
Развивающийся зародыш, а впоследствии плод, с момента своей нидации в слизистой оболочке матки начинает оказывать на организм матери значительное влияние. По мере погружения зародыша в эндометрий слизистой оболочки матки и по мере увеличения его объема растут и требования, предъявляемые плодом к различным функциям материнского организма. В связи с этим организм матери должен существенно перестроиться и приспособиться для создания благоприятных условий для жизни развивающегося зародыша и плода. Выше было уже сказано, что в течение всего своего внутриутробного развития плод получает питание из организма матери, его дыхание осуществляется посредством обмена газов между плодовой и материнской кровью, наконец, в кровь матери отводятся продукты метаболизма плода. Это, а также и иные жизненные функции и требования, предъявляемые плодом и все более повышающиеся по мере его развития, обусловливает необходимость приспособления материнского организма к повышенным требованиям, к повышенной нагрузке. Значительный объем и вес плода и его оболочек, расположенных в брюшной полости, также обусловливает значительные изменения в организме матери, особенно на более поздних стадиях беременности. Ниже будут вкратце изложены некоторые основные изменения, наступающие в организме женщины во время беременности.
Течение беременности находится под контролем эндокринных желез, в первую очередь, гипофиза, гормоны которого действуют стимулирующе на выделение половых гормонов (фолликулина, или эстрина, и прогестерона). В связи с этим гипофиз во время беременности значительно увеличивается в объеме, наблюдается также переход гипофизарных гормонов в повышенном количестве в мочу беременной женщины. Наступает значительная перестройка всей эндокринной системы женского организма. Фолликулярный гормон (эстрин), который сначала выделяется только яичниками, а позднее также в большом количестве и плацентой, оказывает стимулирующее действие на развитие соединительнотканных компонентов женских половых органов и молочных желез и на состояние всего организма в целом. Наоборот, повышенное выделение прогестерона, который сначала образуется лишь в большом желтом теле беременности (corpus luteum graviditatis), а затем и в плаценте, особенно во второй половине беременности обусловливает гипертрофию эпителиальных элементов организма, прежде всего размножение железистой ткани молочных желез и железистой ткани во всем организме. Однако секреция молока начинается только вскоре после родов, когда прекращается тормозящее действие остальных гормонов и начинается влияние гормона гипофиза, стимулирующего лактацию (образование молока). Главным координатором данных процессов является нервная система. Наиболее яркие изменения наблюдаются в женских половых органах. Больше всего они выражены в матке, которая является носителем развивающегося и растущего плода и его оболочек и которая должна приспособляться к условиям, возникающим при нидации зародыша в эндометрии и во время развития плода. С ростом зародыша и плода прежде всего увеличивается объем матки, что происходит, во-первых, благодаря удлинению мышечных элементов миометрия, а во-вторых, благодаря, размножению и удлинению каждого из элементов гладкой мускулатуры маточной стенки. Привод крови к плоду осуществляется в результате увеличения кровоснабжения миометрия и размножения капиллярной сети в слизистой оболочке матки.
Периоды жизни человека:
· внутриутробный период — начинается от момента зачатия и длится до родов (у матери этот периодназывается беременность). Продолжительность внутриутробного периода жизни составляет около 38 недельи не учитывается в официальном возрасте человека;
· младенчество — обычно так называют первый год, а иногда и два, жизни человека, когда он полностьюзависит от матери;
· детство — период жизни до начала полового созревания;
· отрочество (церк.)— с 7 до 14 лет, когда согласие на Крещение требуется уже не только от родителей,но и от ребёнка.
· подростковый период — от начала полового созревания до окончания его первой(главной) стадии. Моментокончания юности в большинстве стран считается моментом совершеннолетия и устанавливается, какправило, около 18 лет;
· юность — заключительный этап полового созревания, длится около 5-7 лет. На этом этапе человекокончательно формируется как личность;
· молодость – период жизни от полового созревания, выход на собственную семейную жизнь.
· зрелость — период жизни от 30 лет до появления симптомов утраты способностей к продолжению рода;
· пожилой возраст — период жизни после появления таких симптомов.
· старость — период спада биологических и социальных возможностей.
· глубокая старость – заключительный период жизни, угасание.
Тема 12. Дыхательная и мочевыделительная система животного и человека. Кожная система.
1. Дыхательная система человека.
Дыха́тельная систе́ма челове́ка — совокупность органов, обеспечивающих функцию внешнего дыхания человека (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью).
§
Основная его задача — уменьшение выделения мочи при следующих условиях:
· Нехватка воды
· Обильное потоотделение
· Высокая температура
· Потребление большого количества соли
· Большая кровопотеря
Окситоцин
Этот гормон регулирует размер и функционирование молочных желез, а также сокращение мускулатуры матки при родах.
7. Железы зависимые и независимые от этих систем.
Система желез внутренней секреции, а также специализированных структур, локализованных вцентральной нервной системе , различных органах и тканях. Одна их основных систем регуляции деятельности организма (посредством гормонов ).
Центральное звено эндокринной системы – секреторные ядра гипоталамуса и шишковидное тело, или шишковидная железа , которые получают информацию из центральной нервной системы и переключают ее на гипофиз , непосредственно участвующий в регуляции зависимых от него эндокринных органов.
Периферическое звено эндокринной системы составляют железы, зависимые от гипофиза, -щитовидная железа , кора надпочеников , а также яички и яичники ; железы, не зависящие от гипофиза – мозговое вещество надпочечников , паращитовидные железы , околофолликулярные клетки щитовидной железы, альфа- и бета-клетки островков поджелудочной железы , а такжевилочковая железа и гормонпродуцирующие клетки других органов.
Тема 15. Органы чувств животных и человека.
Вкус, обоняние, осязание.
Вкус в физиологии — один из видов хеморецепции; ощущение, возникающее при действии различных веществ преимущественно на рецепторы вкуса (расположенные на вкусовых луковицах языка, а также задней стенки глотки, мягкого неба, миндалины, надгортанника). Информация от рецепторов вкуса передается по афферентным волокнам лицевого, языкоглоточного и блуждающего черепных нервов к ядру одиночного тракта продолговатого мозга, затем переключение происходит в ядрах тала́муса и далее в постцентральную извилину и островок коры больших полушарий, где формируются вкусовые ощущения. По другим сведениям, корковый конец вкусовой системы расположен в парагиппокампа́льной извилине и в гиппока́мпе. Кроме сладкого, горького, кислого, солёного вкуса современные люди в разных странах выделяют также умами, терпкий, жгучий, мятный, щелочной, металлический и др. вкусы.
Обоня́ние — ощущение запаха, способность определять запах веществ, рассеянных в воздухе (или растворенных в воде — для животных, живущих в ней)[источник не указан 1741 день].
У позвоночных органом обоняния является обонятельный эпителий, расположенный в носовой полости на верхней носовой раковине. Вещества, перешедшие из паровой фазы в секрет на поверхности специализированных рецепторов — клетокобонятельного эпителия, вызывают их возбуждение. Нервные импульсы по обонятельным нервам поступают в обонятельные луковицы, а затем в подкорковые центры (миндалину и др.) и, наконец, в корковый центр обоняния мозга (височный отдел) и там обрабатываются. Обонятельный эпителий, нервы и центры обоняния мозга объединяют в обонятельный анализатор.
Осяза́ние (кинесте́тика, такти́льное чувство) — одно из пяти основных видов чувств, к которым способен человек, заключающееся в способности ощущать прикосновения, воспринимать что-либо рецепторами, расположенными в коже, мышцах, слизистых оболочках. Различный характер имеют ощущения, вызываемые прикосновением, давлением, вибрацией, действием фактуры и протяженности. Обусловлены работой двух видов рецепторов кожи: нервных окончаний, окружающих волосяные луковицы, и капсул, состоящих из клеток соединительной ткани.
Слух, равновесие.
Слух — способность биологических организмов воспринимать звуки органами слуха; специальная функция слухового аппарата, возбуждаемая звуковыми колебаниями окружающей среды, например воздуха или воды. Одно из биологических дистантных ощущений, называемое также акустическим восприятием. Обеспечивается слуховой сенсорной системой.
Способность различать звуковые частоты сильно зависит от конкретного человека: его возраста, пола, наследственности, подверженности заболеваниям органа слуха, тренированности и усталости слуха. Некоторые люди способны воспринимать звуки относительно высокой частоты — до 22 кГц, а возможно и выше.
У человека, как и у большинства млекопитающих, органом слуха является ухо. У ряда животных слуховая перцепция осуществляется благодаря комбинации различных органов, которые могут значительно отличаться по своему строению от уха млекопитающих. Некоторые животные способны воспринимать акустические колебания, не слышимые человеком (ультра- или инфразвук). Летучие мыши во время полёта используют ультразвук для эхо локации. Собаки способны слышать ультразвук, на чём и основана работа беззвучных свистков. Существуют свидетельства того, что киты и слоны могут использовать инфразвук для общения.
Человек может различать несколько звуков одновременно благодаря тому, что в ушной улитке одновременно может быть несколько стоячих волн.
Вестибулярный аппарат выполняет функции восприятия положения тела в пространстве, сохранения равновесия. При любом изменении положения головы раздражаются рецепторы вестибулярного аппарата. Импульсы передаются в мозг, из которого к скелетным мышцам поступают нервные импульсы с целью коррекции положения тела и движений. Вестибулярный аппарат состоит из двух частей: преддверия и полукружных каналов
Три костных полукружных канала лежат в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях. В сагиттальной плоскости располагается передний полукружный канал, в горизонтальной — латеральный, во фронтальной — задний канал. Каждый полукружный канал имеет расширение – ампулу, которая открывается в преддверие.
В преддверии находятся два расширения перепончатого лабиринта. Это эллиптический мешочек и сферический мешочек. Сферический мешочек лежит ближе к улитке и сообщается с перепончатым улитковым протоком, а эллиптический мешочек находится ближе к полукружным каналам и в него открываются отверстия трех полукружных каналов.
На внутренней поверхности сферического и эллиптического мешочков и ампул полукружных каналов имеются участки, содержащие рецепторные клетки, воспринимающие положение тела в пространстве и нарушения равновесия (это первые нейроны статокинетического анализатора).
3. Зрение.
Зрение– сложный акт, направленный на получение информации о величине, форме и цвете окружающих предметов, а также их взаиморасположении и расстояниях между ними. До 90% сенсорной информации мозг получает благодаря зрению.
