ОГЭ. Биология: универсальный справочник [Дмитрий Андреевич Шабанов] (pdf) читать онлайн

ЭФФЕКТИВНАЯ
ПОДГОТОВКА
К ОГЭ

ЭФ Ф ЕКТИВНАЯ

Штт I Ж I ЯГ В Ям# I Я#""%Ж I

ПОДГОТОВКА

к огэ

Д.А. Шабанов, М.А. Кравченко

БИОЛОГИЯ
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СПРАВОЧНИК

М ОСКВА
2017

УДК 373:57
ББК 28я721

Ш 12

Ш абанов, Дмитрий Андреевич.

Ш12

ОГЭ. Биология: универсальный справочник / Д.А. Шабанов,
М.А. Кравченко. - Москва : Эксмо, 2017. - 272 с. - (OI ). Уни­
версальный справочник).
ISBN 978-5-04-004641-6
Справочник адресован учащимся 9-х классов для подготовки к ( ) П но апологии.
Пособие содержит подробный теоретический материал по всем н млм, нромсряс
мым экзаменом, а также тренировочные задания в форме ОГЭ И киши »нрлвочннка
приводятся ответы.
Издание будет полезно учителям биологии, родителям /пи м|н|м i niminii нолю
товки учащихся к ОГЭ.
УДК 17 1:57
U»K 28м721

ISBN 978-5-04-004641-6

© IIIaGuimii Д.Л., kpuiro'Miio M А , /01/
© Оформление. О О О • I I h m i h h mo • lnt MO*, 2017

СОДЕРЖ АНИЕ

РА ЗД ЕЛ 1. БИОЛОГИЯ КАК НАУКА. МЕТОДЫ БИОЛОГИИ
1.1. Роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины мира,
в практической деятельности людей. Методы изучения ж ивы х объектов. Биологический
эксперимент. Наблюдение, описание, измерение биологических об ъектов....................................................... 7
1.1.1. Биология — наука о ж и зн и ...........................................................................................................................7
1.1.2. Методы биологического и сследован ия......................................................................................................8
1.1.3. Биосистемы и их свойства............................................................................................................................. 9
1.1.4. Биологическая с и с те м ати к а ..................................................................................................................... 10
Тренировочные тестовые задания к разделу 1 ............................................................................................... 12
РА ЗД ЕЛ 2. П РИ ЗН А КИ Ж И ВЫ Х ОРГАНИЗМОВ
2.1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства живой природы.
Гены и хромосомы. Н аруш ения в строении и ф ункционировании клеток — одна из причин
заболеваний организмов. Вирусы — неклеточные формы ж и з н и .................................................................... 19
2.1.1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства,
единства живой п р и р о д ы ........................................................................................................................... 19
2.1.2. Строение и типы организации клеток................................................................................................... 22
2.2. П ризнаки организмов. Н аследственность и изменчивость — свойства организмов.
Одноклеточные и многоклеточные организмы. Ткани, органы, системы органов растений
и животны х, вы явление изменчивости организмов. Приёмы вы ращ ивания и разм нож ения
растений и домаш них ж ивотны х, ухода за н и м и .................................................................................................... 42
2.2.1. П ризнаки ж ивы х организм ов.................................................................................................................. 43
2.2.2. Наследственность и изменчивость — свойства организм ов...........................................................44
2.2.3. Одноклеточные и многоклеточные орган и зм ы .................................................................................. 61
2.2.4. Ткани растений и ж и в о тн ы х .................................................................................................................... 64
2.2.5. Организм растений (на примере покры тосем енны х)....................................................................... 71
2.2.6. Организм ж и в о тн ы х .....................................................................................................................:.............. 83
Тренировочные тестовые задания к разделу 2 ...............................................................................................85

3.1.

3.2.

3.3.

3.4.

РА ЗД ЕЛ 3. СИСТЕМА, МНОГООБРАЗИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ
ЖИВОЙ ПРИРОДЫ
Ц арство Бактерии. Роль бактерий в природе, ж изни человека и собственной деятельности.
Бактерии — возбудители заболеваний растений, животных, ч ел о в ек а.......................................................... 93
3.1.1. Общая характеристика прокариот.......................................................................................................... 93
3.1.2. Общая характеристика представителей царства Э убактери и........................................................ 94
3.1.3. Ц иан обактерии.............................................................................................................................................. 98
3.1.4. М икоплазм ы ................................................................................................................................................... 99
3.1.5. Царство А рхебактерии................................................................................................................................ 99
Ц арство Грибы. Роль грибов в природе, ж изни человека и собственной деятельности.
Роль лиш айников в природе, ж изни человека и собственной д еятел ьн ости ................................................. 99
3.2.1. Общая характеристика грибов...................................................................................................................99
3.2.2. Роль грибов в природе и ж изни человека.......................................................................................... 102
3.2.3. Л и ш а й н и к и .....................................................................................................................................................103
3.2.4. Роль лиш айников в природе и ж изни ч ел о в ек а..............................................................................105
Ц арство Растения. Роль растений в природе,
ж изни человека и собственной деятельности............................................................................................................ 105
3.3.1. О тличительные признаки царства Р астен и я ........................................................................................105
3.3.2. Растения и факторы окруж аю щ ей ср ед ы ............................................................................................107
3.3.3. Ж изненны е формы р астен и й ................................................................................................................... 108
3.3.4. Н изш ие споровые р а с те н и я ........ .............................................................................................................109
3.3.5. Высшие споровые р астен и я...................................................................................................................... 111
3.3.6. Семенные р а с т е н и я ..................................................................................................................................... 114
Ц арство Ж ивотны е. Роль животны х в природе,
ж изни человека и собственной деятельности............................................................................................................ 122
3.4.1. Зоология — наука о ж и во тн ы х........................................................................
3.4.2. Общая характеристика пр о стей ш и х..................................................................................................... 123

3.4.3. Тип Кишечнополостные...................................................................................................................... 126
3.4.4. Плоские, круглые и кольчатые черви.............................................................................................. 128
3.4.5. Тип Членистоногие.............................................................................................................................. 133
3.4.6. Тип Моллюски....................................................................................................................................... 136
3.4.7. Тип Хордовые.........................................................................................................................................137
3.5. Учение об эволюции органического мира.
Ч. Дарвин — основоположник учения об эволюции. Усложнение растений и животных
в процессе эволюции. Биологическое разнообразие как основа устойчивости биосферы
и результата эволюции............................................................................................................................................... 147
3.5.1. Значение эволюционной биологии................................................................................................... 147
3.5.2. Три синтеза в истории эволюционной биологии.......................................................................... 148
Тренировочные тестовые задания к разделу 3 .......................................................................................... 156
РАЗДЕЛ 4. ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ
4.1. Сходство человека с животными и отличие от них. Общий план строения и процессы
жизнедеятельности человека.................................................................................................................................... 164
4.1.1. Сходство человека с животными и отличие от н и х ....................................................................164
4.1.2. Науки, изучающие человека.............................................................................................................. 165
4.2. Нейро-гуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма. Нервная система.
Рефлекс. Рефлекторная дуга. Железы внутренней секреции. Гормоны...................................................... 166
4.2.1. Системы регуляции............................................................................................................................... 166
4.2.2. Нервная регуляция............................................................................................................................... 167
4.2.3. Эндокринная регуляция....................................................................................................................... 171
4.3. Питание. Система пищеварения.
Роль ферментов в пищеварении............................................................................................................................... 174
4.3.1. Питание человека и необходимые вещ ества.................................................................................. 174
4.3.2. Пищеварительные органы................................................................................................................... 177
4.4. Дыхание. Система дыхания...........................................................................
182
4.4.1. Воздухоносные пути.............................................................................................................................. 182
4.4.2. Лёгкие........................................................................................................................................................184
4.4.3. Регуляция дыхания................................................................................................................................185
4.4.4. Защитные дыхательные рефлексы....................................................................................................185
4.5. Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, тканевая жидкость. Группы кропи. Иммунитет..............186
4.5.1. Составляющие внутренней среды...............
186
4.5.2. Состав и функции крови...................................................................................................................... 186
4.5.3. Иммунитет................................................................................................................................................189
4.6. Транспорт веществ. Кровеносная и лимфатическая системы......................................................................... 192
4.6.1. Сердечно-сосудистая система.............................................................................................................. 192
4.6.2. Лимфатическая система........................................................................................................................195
4.7. Обмен веществ и превращение энергии в организме человека. Витамины................................................195
4.7.1. Обмен веществ в организме................................................................................................................. 19.5
4.7.2. Регуляция обмена веществ.................................................................................................................. 197
4.8. Выделение продуктов жизнедеятельности.
Система выделения...................................................................................................................................................... 197
4.8.1. Органы выделения................................................................................................................................. 197
4.9. Покровы тела и их функции...................................................................................................................................... 199
4.10. Размножение и развитие организма человека. Наследование признаков у человека.
Наследственные болезни, их причины и предупреждение.............................................................................201
4.10.1. Женская половая система.................................................................................................................201
4.10.2. Мужская половая система.................................................................................................................202
4.10.3. Оплодотворение и внутриутробное развитие............................................................................... 203
4.10.4. Этапы постэмбрионального онтогенеза.......................................................................................... 201
4.10.5. Наследственные заболевания........................................................................................................... 205
4.11. Опора и движение. Опорно-двигательный аппарат.......................................................................................... 206
4.11.1. Общая характеристика опорно-двигательной системы.............................................................206
4.11.2. Строение скелета.................................................................................................................................. 207
4.11.3. Строение мышц.....................................................................................................................................21 1
4.12. Органы чувств, их роль в жизни человека.........................................................................................................21 2
4.12.1. Общая характеристика сенсорных систем....................................................................................212
4.12.2. Зрительная сенсорная система.........................................................................................................213
4.12.3. Слуховая сенсорная система.............................................................................................................214

4.12.4. Вестибулярная сенсорная система............................................................................................ 214
4.12.5. Органы химического чувства..................................................................................................... 215
4.12.6. Осязательная сенсорная система...............................................................................................215
4.12.7. Проприорецепторы.......................................................................................................................216
4.13. Психология и поведение человека. Высшая нервная деятельность....................................................... 216
4.13.1. Психика и поведение человека...................................................................................................216
4.13.2. Высшая нервная деятельность...................................................................................................217
4.13.3. Условные и безусловные рефлексы, их биологическоезначение......................................... 217
4.13.4. Познавательная деятельность мозга..........................................................................................218
4.13.5. Сон и его нарушения...................................................................................................................219
4.13.6. Биологическая природа и социальная сущностьчеловека.................................................... 220
4.13.7. Память............................................................................................................................................ 221
4.13.8. Познание человеком окружающего мира................................................................................. 221
4.13.9. Мышление и речь......................................................................................................................... 222
4.13.10. Личность......................................................................................................................................223
4.13.11. Типы высшей нервной деятельности и темперамент...........................................................224
4.13.12. Некоторые компоненты личности........................................................................................... 225
4.13.13. Сознание.......................................................................................................................................226
4.13.14. Умственный труд........................................................................................................................226
4.14. Соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил здорового образа жизни..................................227
4.14.1. Здоровье человека.......................................................................................................................227
4.14.2. Соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил здорового образа жизни..............227
4.14.3. Переливание крови.......................................................................................................................228
4.14.4. Инфекционные заболевания: грипп, гепатит, ВИЧ-инфекция и другие
инфекционные заболевания (кишечные, мочеполовые, органов дыхания).
Предупреждение инфекционных заболеваний.Профилактические прививки...................228
4.14.5. Профилактика: отравлений, вызываемых ядовитыми растениями и грибами;
заболеваний, вызываемых паразитическими животными и животными —
переносчиками возбудителей болезней, травматизма, ожогов, обморожений,
нарушения зрения, слуха........................................................................................................... 229
4.15. Приёмы оказания первой доврачебной помощи при: отравлении некачественными
продуктами, ядовитыми грибами и растениями, угарным газом; спасении утопающего;
кровотечениях; травмах опорно-двигательного аппарата; ожогах; обморожениях;
повреждении зрения......................................................................................................................................... 229
4.15.1. Приёмы оказания первой доврачебной помощи при отравлении некачественными
продуктами, ядовитыми грибами и растениями.....................................................................229
4.15.2. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при отравлении угарным газом................................................................................................. 230
4.15.3. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при спасении утопающего.......................................................................................................... 230
4.15.4. Приёмы оказания первой доврачебной помощипри кровотечениях................................... 231
4.15.5. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при травмах опорно-двигательного аппарата..........................................................................232
4.15.6. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при ожогах, обморожениях........................................................................................................233
4.15.7. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при повреждении зрения.............................................................................................................234
Тренировочные тестовые задания к разделу 4 .....................................................................................235
РАЗДЕЛ 5. ВЗАИМОСВЯЗИ ОРГАНИЗМОВ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
А.1. Влияние экологических факторов на организмы. Приспособления организмов к различным
экологическим факторам. Популяция. Взаимодействия разных видов (конкуренция,
хищничество, симбиоз, паразитизм). Сезонные изменения в живой природе......................................... 242
5.1.1. Предмет и структура экологии....................................................................................................242
5.1.2. Экологическая среда и экологические факторы....................................................................... 242
5.1.3. Адаптации........................................................................................................................................ 244
5.1.4. Понятие популяции........................................................................................................................244
5.1.5. Классификация отношений между популяциями разных видов......................................... 245
5.1.6. Приспособительные биоритмы..................................................................................................... 249
5.2. Экосистемная организация живой природы. Роль производителей, потребителей
и разрушителей органических веществ в экосистемах и круговороте веществ в природе.
Пищевые связи в экосистеме. Цепи питания. Особенности агроэкосистем.............................................. 250

5.2.1.
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.5.

Экосистемы и биогеоценозы.........................................................................................................250
Компоненты экосистем................................................................................................................. 251
Природа сообществ.........................................................................................................................252
Трофические связи и уровни....................................................................................................... 253
Особенности агроэкосистем..........................................................................................................254

5.3. Биосфера — глобальная экосистема. Роль человека в биосфере. Экологические проблемы,
их влияние на собственную жизнь и жизнь других людей. Последствия деятельности человека
в экосистемах, влияние собственных поступков на живые организмы и экосистемы.......................... 255

5.3.1. Биосфера и ноосфера..................................................................................................................... 255
5.3.2. Кризисы в истории человечества................................................................................................. 257
5.3.3. Уникальность современного человечества.................................................................................257
5.3.4. Экологический кризис современности....................................................................................... 259
5.3.5. Как наши поступки влияют на будущее биосферы..................................................................260
Тренировочные тестовые задания к разделу 5 ....................................................................................261

Н П Раздел 1. Биология как наука. Методы биологии
Знать:

Уметь:

•
•
•
•

значение биологии как науки о живом;
методы биологического исследования;
определения и основные свойства биологических систем.
объяснять роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины
мира, в практической деятельности людей и самого ученика;
• изучать биологические объекты и процессы: описывать и объяснять результаты опытов;
описывать биологические объекты;
• проводить самостоятельный поиск биологической информации: находить в научно-по­
пулярном тексте необходимую биологическую информацию о живых организмах, про­
цессах и явлениях; работать с терминами и понятиями.

1.1. Роль биологии в формировании современной
естественнонаучной картины мира, в практической
деятельности людей. Методы изучения живых объектов.
Биологический эксперимент. Наблюдение, описание,
измерение биологических объектов

1.1.1. Биология — наука о жизни
Биология (от лат. bios — жизнь и logos — слово, учение) — это совокупность наук о жи­
вой природе. Она изучает все проявления жизни: строение и функции живых существ
и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом
и с неживой природой.

Термин «биология» был предложен К. Бурдахом, Ж.-Б. Ламарком и Г. Р. Тревиранусом (независимо друг от друга) на рубеже XVIII— XIX вв.
В рамках биологии на основании различных подходов могут выделяться от­
дельные отрасли. Так, по объекту изучения в биологии издавна выделяют зоо­
логию (науку о животных) и ботанику (науку о растениях); позже в отдельные
науки выделились микология (изучение грибов) и микробиология (изучение ми­
кроорганизмов, в первую очередь бактерий).
Разнообразие живых существ предопределило дальнейшее разделение наук
на более узкие. Например, зоология разделилась на зоологию беспозвоночных
и зоологию позвоночных, а зоология позвоночных — на ихтиологию (изучает
рыб), герпетологию (изучает амфибий и рептилий), орнитологию (объект изу­
чения — птицы) и териологию (занимается изучением млекопитающих) и т. п.

Ряд биологических наук выделяется на основании использования ими общих
методов изучения. К этим наукам относятся биохимия, цитология, биология
индивидуального развития, генетика, экология, эволюционное учение и т. д.
Ряд биологических отраслей возник на стыке биологии с другими науками.
К их числу относятся биометрия (наука о закономерностях изменчивости слу­
чайных величин в биологии, возникшая на грани статистики и математики),
палеонтология (наука о жизни в геологическом прошлом, возникшая на стыке
с геологией), космическая биология (поиск и изучение проявлений жизни в кос­
мосе), биофизика и т. д.

Я Ж Н 1 1.1.2. Методы биологического исследования

Научные методы могут быть разделены на две группы. Эмпирические ме­
тоды связаны с получением новых фактов в результате исследования объекта
изучения или каких-либо его проявлений. Теоретические методы основаны на
различных способах анализа уже полученных фактов, поиска в них закономер­
ностей, изучении теоретических моделей и т. д. Эмпирические и теоретические
методы тесно взаимосвязаны и дополняют друг друга.
Важнейшие способы эмпирического исследования — наблюдение и экспери­
мент. При наблюдении исследователь определяет свойства изучаемого объекта,
ход естественного процесса. Он может непосредственно взаимодействовать с объ­
ектом своими органами чувств или использовать разнообразные приборы для
наблюдения за объектом или регистрации явления, процесса. Наблюдение может
быть описательным (изучается один объект) или сравнительным (изучается не­
сколько объектов, один объект в разных состояниях и т. д.). Сравнение позволя­
ет определить общие закономерности в различных явлениях, процессах и т. п.
Биологический эксперимент может быть длительным или кратковремен­
ным. Примером первого можно назвать влияние тяжёлых металлов на жизне­
деятельность грызунов, а второго — исследования, которые ученики много раз
проводили на уроках (например, исследование условий, необходимых для про­
растания семян). В эксперименте исследователь вмешивается в процесс, а потом
регистрирует результат. Таким образом, этот метод исследования включает в се­
бя и наблюдение.
Проведение биологического эксперимента требует чёткого его планирования.
До начала работы необходимо чётко сформулировать цель, определиться с тем,
какие факторы, явления, процессы будут изучаться. При этом нужно помнить,
что невозможно учесть все действующие факторы. Поэтому, как правило, в хо­
де биологического эксперимента отбирается и выясняется воздействие только
некоторых из них.
Зачастую полученные в ходе эксперимента данные о влиянии какого-то фак­
тора необходимо с чем-то сравнивать. Для этого в эксперименте исследуемые
объекты — контрольный и опытный — ставятся в одинаковые условия. Раз­
ница заключается лишь в том, что на опытном объекте искусственно изменяют
действие исследуемого фактора. Например, изучая важность света для протека­
ния фотосинтеза, контрольное растение помещают в те же условия, что и опыт-

ное. Листья опытного растения закрываю т непрозрачной плёнкой, а контроль­
ного оставляют без изменений. Затем, сравнивая наличие продуктов фотосинтеза
в листьях обоих растений, делают вывод о соответствующем влиянии света.
Примерами теоретических методов могут быть использование абстрактных
моделей (например, математических), статистическая обработка данных, исто­
рические методы.
С т ат ист ическая обработка позволяет с помощью математических методов
обнаружить закономерности, неявно проявляю щ иеся в разнообразии имею щ их­
ся данных. К примеру, успех экспериментов Г. Менделя связан, в частности,
с использованием статистических методов для обработки их результатов.
И сторические методы позволяют на основе данных о проявлениях ж изни
в прошлом и на настоящ ий момент познавать процессы развития живой природы.
Некоторые объекты в биологической науке невозможно или сложно исследо­
вать непосредственно, напрямую. Бывают такж е ситуации, когда провести со­
ответствующий эксперимент затруднительно, а зачастую и невозможно. В этом
и во многих других случаях используются модели.
Модель — система, созданная для изучения системы-оригинала (природного объек­
та, явления, процесса); она должна иметь сходный характер взаимодействия частей
и благодаря этому обладать подобными свойствами.

Ш Ж Р 1.1.3. Биосистемы и их свойства
Биосистема, или биологическая система — это живая система. Она может включать
в себя как живые, так и неживые компоненты (например, в состав экосистем входит
местообитание).

Одна из наиболее характерны х особенностей биосистем — иерархическая ор­
ганизация. Н апример, организм является сложной системой и входит в свою
очередь в состав систем более высокого уровня. Основанием для выделения
уровня организации ж ивы х систем является наличие у систем этого уровня
эмергентных (системных) свойств, отсутствующих на предыдущих уровнях.
Универсальный перечень уровней организации биосистем составить невоз­
можно. В зависимости от того, какие биосистемы и с какой точки зрения изуча­
ются, можно выделить разное количество уровней.
Уровни биосистем:
1. М о лекуля р н ы й . Представлен различны ми неорганическими (вода и м и­
неральные вещества) и органическими веществами (липиды, углеводы, белки,
нуклеиновые кислоты и т. д.). Этот уровень организации наименее специфичен:
одни и те же вещества входят в состав различны х организмов.
2. К лет очны й. К летка — основная единица структуры и функции ж ивы х
организмов; это самая простая система, для которой характерен феномен ж изни
во всей его полноте.
3. О рганно-т каневой. Составные части сложного организма — ткани, органы,
системы органов. В зависимости от особенностей изучения той или иной системы

этот уровень можно рассматривать как единый или разделять на несколько
уровней.
4. Организменный. Уровень отдельного живого существа, относительно само­
стоятельно взаимодействующего со средой своего обитания. Именно организм
является единицей отбора и обычно выживает или гибнет как единое целое.
Именно на этом уровне взаимодействуют различные системы органов и функцио­
нальные системы.
5. Популяционный. Популяции — группы особей одного вида, способных
к свободному скрещиванию и образованию плодовитого потомства, населяющие
определённые местообитания. Системным свойством этого уровня является по­
тенциальное бессмертие: способность к воспроизведению себе подобных может
продолжаться бесконечно долго, пока условия окружающей среды это позволяют.
6. Биогеоценотический. Уровень совокупностей организмов и среды обита­
ния, связанных обменом веществ, энергии и информации.
7. Биосферный. Оболочка Земли, развивающаяся под действием живых орга­
низмов.

1.1.4. Биологическая систематика

Основные принципы биологической систематики

Разнообразие организмов изучается систематикой — биологической наукой,
основы которой были заложены ещё Аристотелем.
Систематика — раздел биологии, задачей которого является описание и разделение по
группам (таксонам) всех существующих ныне и вымерших организмов, установление
родственных связей между ними, выяснение их общих и частных свойств и признаков.

■

Многие принципы современной систематики восходят к исследованиям
К. Линнея, который применил принципы бинарной номенклатуры (ранее ис­
пользованной К. Баугином и Дж. Реем) ко всем организмам.
Разделами биологической систематики являются биологическая номенклату­
ра и биологическая классификация.
Биологическая номенклатура

Биологическая номенклатура заключается в том, что каждый вид получает
название, состоящее из родового и видового имён. Правила присвоения видам со­
ответствующих имён регулируются международными номенклатурными кодек­
сами (например, Кодексом зоологической номенклатуры). Для международных
названий видов используется латинский язык. В полное название вида входит
также фамилия учёного, описавшего данный вид, а также год публикации описа­
ния. Например, международное название домового воробья — Passer domesticus
(Linnaeus, 1758), а полевого воробья — Passer montanus (Linnaeus, 1758). По
правилам зоологической номенклатуры, заключение имени Линнея в скобки
означает, что он описал этот вид в составе другого рода. Если же вид выделен ис­
следователем в рамках существующего рода или он впервые описывает этот род,

его имя заклю чать в скобки не нужно. Например, латинское название домовой
мыши записывается без скобок — M us m usculus Linnaeus, 1758.
Обычно в печатном тексте названия видов выделяют курсивом, а им я опи­
савшего и год описания — нет. При повторном упоминании видов одного рода
родовое имя может сокращ аться до одной буквы. Существуют такж е принятые
сокращ ения имён широкоизвестных учёных (так, фамилию Линнея принято со­
кращ ать до одной буквы). Таким образом, правомочна запись: Passer dom esticus
(L., 1758).
Требования кодексов распространяю тся только на международные названия
видов. По-русски можно писать и «воробей полевой» и «полевой воробей». З а ­
частую названия видов на иных, кроме латинского, язы к ах могут и не состоять
из двух слов. Н апример, название волка — Cants lupus L., 1758, т. е. буквально
«Собака волк».
Д ля обозначения подвидов к бинарному названию добавляют подвидовое.
К примеру, в Средней А зии широко распространён подвид домового воробья —
индийский воробей, его латинское название — Passer dom esticus in d icu s .
Биологическая классификация

К лассиф икация организмов использует иерархические т аксоны (системати­
ческие группы). Таксоны имеют различны е ранги (уровни). Ранги таксонов м ож ­
но разделить на две группы: обязат ельны е (любой классифицированны й орга­
низм относится к таксонам этих рангов) и дополнит ельны е (используемые для
уточнения взаимного положения основных таксонов). При систематизировании
различны х групп используется разны й набор дополнительных рангов таксонов.
В табл. 1.1 показаны различия между основными рангами (выделены курси­
вом) таксонов в зоологии и ботанике.
Таблица 1.1
Ботаника

Зоология

Царство

Царство
Тип

О т дел

Класс

Класс
П орядок

О т ряд

Семейство

Семейство

Род

Род

Вид

Вид

Рассмотрим для примера таксономическое положение человека: империя
Клеточные (C ellulata); надцарство Эукариоты (E ukariota); царство Ж ивотные
(A n im a lia ); подцарство М ногоклеточные (M etazoa); тип Хордовые (Chordata);
подтип Позвоночные (Vertebrata); раздел Челюстноротые (Gnathostomata); надкласс Четвероногие (Tetrapoda); класс М лекопитающие (M am m alia); подкласс
Ж ивородящ ие (Theria); инфракласс П лацентарные (Eutheria); отряд П риматы
(Primates); подотряд Высшие приматы, или Обезьяны (Antropoidea); подсемей-

ство Человекоподобные (Hominoidea); семейство Люди (Hominidae); род Человек
{Homo); вид Человек разумный {Homo sapiens Linnaeus, 1758). Современные
люди относятся к подвиду Н . s. sapiens.

Тренировочные тестовые задания к разделу 1
Часть 1

При выполнении заданий с выбором ответа обведите кружком номер
правильного ответа.
1.

Живое отличается от неживого
1) только способностью к самообновлению
2) только наследственностью
3) совокупностью признаков, среди которых основными являются особенности
химического состава
4) только способностью к самовоспроизведению

2.

Открытой называется система, которая
1) осуществляет обмен веществ и энергии с окружающей средой
2) не осуществляет обмен веществ с окружающей средой
3) осуществляет обмен энергии с окружающей средой
4) обязательно использует солнечную энергию

3.

Генетический код был сформирован на
1) клеточном уровне живого
2) молекулярном уровне живого
3) организменном уровне живого
4) популяционном уровне живого

4.

Титул «отца ботаники» заслужил
1) Аристотель
2) Гиппократ
3) Теофраст
4) К. Линней

5.

Исторический метод
1) выявляет закономерности возникновения и развития организмов, становле­
ния их структуры и функций
2) предусматривает проведение анатомо-морфологического анализа объектов ис­
следования

3) позволяет разделить частицы по их размерам и плотности под действием цент­
робежной силы, активно используется при изучении строения молекул и клеток
4) это система мероприятий по наблюдению, оценке и прогнозу изменений со­
стояния объекта исследования, в частности биосферы
6.

Комплексная биологическая наука, изучающая многообразие, строение, жизне­
деятельность, происхождение и развитие растительных организмов, а также их
взаимосвязи с окружающей средой, называется
1) ботаника
2) зоология

7.

3) микробиология
4) вирусология
Биологическая наука, изучающая использование живых организмов и биологи­
ческих процессов в производстве, — это
1) биотехнология
2) эволюционное учение

8.

3) антропология
4 ) экология
Какое свойство характерно для тел живой природы — организмов, в отличие от
объектов неживой природы?
1) ритмичность
2) движение

9.

3) рост
4) обмен веществ
Какой научный метод используют медработники, определяя тонометром артери­
альное давление пациента?
1) моделирование
2) эксперимент
3) наблюдение

10.

4) измерение
Биологической наукой, выделяемой по объекту исследования, является
1) микология
2) физиология растений
3) биохимия

11.

4) биология развития
Ядро растительной клетки открыл
1) Р. Гук
2) Р. Броун

3) М. Шлейден
4) Т. Ш ванн
12 .

П ервая эволюционная гипотеза была высказана
1) Ч. Дарвином
2) К. Линнеем
3) Ж .-Б . Ламарком
4) Т. Гекели

13 .

Основные закономерности наследственности открыл
1) Г. Мендель
2) Г. де Фриз
3) К. Корренс
4) Э. Чермак

14 .

Пространственная структура ДНК была описана
1) М. Ш лейденом и Т. Ш ванном
2) А. Уоллесом
3) С. Прюзинером
4) Дж . Уотсоном и Ф. Криком

15 .

Биологическим экспериментом является
1) наблюдение за поведением белки в природе
2) изучение скорости пожелтения листьев двух пород деревьев
3) моделирование перемещения стада копытных в границах определённой тер
ритории
4) изучение условий, необходимых для прорастания семян фасоли

16 .

К теоретическим методам научного исследования НЕ относится (-ятся)
1) исторические методы
2) моделирование
3) наблюдение
4) статистическая обработка данных

17 .

На каком из уровней организации биосистем появляется такое системное свой
ство, как жизнь?
1) молекулярны й
2) клеточный
3) организменный
4) популяционный

18.

Наука, задачей которой является описание и разделение по группам всех су­
ществующих ныне и вымерших организмов, установления родственных связей
между ними, выяснение их общих и частных свойств и признаков, называется
1) морфология
2) систематика
3) классификация
4) генетика

19.

В представлённой таблице укажите категорию таксона зоологической классифи­
кации.
А. Класс

Б. Семейство

1) А — царство, Б — тип
2) А — тип, Б — порядок
3) А — тип, Б — отряд
4) А — отдел, Б — порядок
20.

Укажите верную последовательность таксонов ботанической классификации.
1) царство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид
2) царство, тип, класс, отряд, семейство, род, вид
3) царство, тип, класс, порядок, семейство, род, вид
4) царство, отдел, класс, отряд, семейство, род, вид

21.

Название «Береза повислая» является
1) видовым
2) названием рода
3) названием семейства
4) бытовым названием

22.

Уровень таксонов, который объединяет всех прокариот или эукариот, —
1) семейство
2) тип
3) царство
4) надцарство

23.

Теория биогеохимических циклов В. И. Вернадского описывает уровень биоси­
стем
1) молекулярный
2) клеточный
3) экосистемный
4) биосферный

и:

24.

Верны ли следующие суждения об общих свойствах биосистем?
А. Организм, обладая относительно независимой судьбой, является единицей
отбора и обычно выживает или гибнет как единое целое.
Б. Системным свойством популяционного уровня является потенциальное бес­
смертие.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

25.

Верны ли следующие суждения об общих свойствах биосистем?
А. Приспособленность может быть достигнута раз и навсегда.
Б. Биосистемы находятся в состоянии постоянного обмена веществом, энергией
и информацией с окружающей средой.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

При выполнении заданий с кратким ответом запишите ответ так, как
указано в тексте задания.
26.

Что из перечисленного является общими свойствами биологических систем?
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они
указаны.
1) иерархичность
2) постоянство и неизменяемость во времени
3) динамичность
4) поддержание гомеостаза
5) неспособность к обмену веществ с окружающей средой
6) отсутствие системных свойств
Ответ:

27.

Установите соответствие между примерами методов изучения объектов и груп­
пой, к которой они относятся. Для этого к каждому элементу первого столбца
подберите позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных
ответов.

А) построение родословного древа царства
Животные
Б) описание видового состава растений
нагорной дубравы
В) изучение влияния тяжёлых металлов на
рост и развитие крыс
Г) моделирование изменения полового
и возрастного состава популяций
мышевидных грызунов
Д) прогноз изменения частоты
встречаемости определённого гена
в популяции микроорганизмов
Е) сравнение строения соцветий
представителей различных семейств
двудольных растений
Ответ:

28.

А

Б

В

1) эмпирические
2) теоретические

Г

д

Е

Расположите в правильном порядке пункты инструкции по проращива­
нию семян огурца. В ответе запишите соответствующую последовательность
цифр.
1) смочите фильтровальную бумагу водой и следите, чтобы во время опыта она
была постоянно влажной
2) через сутки обследуйте семена, результаты занесите в дневник наблюдений
3) на бумагу положите 10 предварительно замоченных (в течение 8—10 ч) семян
огурца
4) закройте тарелку полиэтиленовой плёнкой
5) возьмите чашку Петри и уложите на её дно сухую фильтровальную бумагу
6) поставьте чашку Петри в тёплое место
Ответ:

29.

Вставьте в текст «Система» пропущенные термины из предложенного перечня,
используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбран­
ных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впи­
шите в приведённую ниже таблицу.

Система
Аристотелю принадлежит афоризм «Целое больше______ (А) его частей». С этой
точки зрения свойства системы делятся на две группы. _________ (Б) свойства
являются суммой свойств её частей. К примеру, вес клетки — сумма веса всех
её молекул. ________ (В) (системные) свойства системы возникают лишь при
объединении частей в целое, в результате и х __________ (Г).

П еречень терминов:
1) суммы
2) произведения
3) эмергентные
4) аддитивные
5) системообразующие
6) разницы
7) взаимодействия
8) взаимоисклю чения
Л

Б

В

Г

Часть 2
Для ответов на задание используйте отдельный лист. Запиш ите сначала
номер задания, а затем ответ к нему.
30.

Являю тся ли законы и правила неизменными и верными всегда и действующи­
ми на всех уровнях организации?

Ш:

Раздел 2. Признаки живых организмов

Знать:
Уметь:

•
•
•
•
•
•

признаки биологических объектов: живых организмов (растений, животных, грибов
и бактерий); генов, хромосом, клеток.
объяснять роль биологии в формировании современной естественнонаучной картины
мира, в практической деятельности людей и самого ученика;
распознавать и описывать на рисунках (фотографиях) основные части и органоиды клетки;
выявлять изменчивость организмов, приспособления организмов к среде обитания, ти­
пы взаимодействия разных видов в экосистеме;
сравнивать биологические объекты (клетки, ткани, органы и системы органов, предста­
вителей отдельных систематических групп) и делать выводы на основе сравнения;
использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повсед­
невной жизни: для выращивания и размножения культурных растений и домашних жи­
вотных, ухода за ними;
проводить самостоятельный поиск биологической информации: находить в научно-по­
пулярном тексте необходимую биологическую информацию о живых организмах, про­
цессах и явлениях; работать с терминами и понятиями.

2.1. Клеточное строение организмов как доказательство их
родства, единства живой природы. Гены и хромосомы.
Нарушения в строении и функционировании клеток —
одна из причин заболеваний организмов.
Вирусы — неклеточные формы жизни

2.1.1. Клеточное строение организмов как доказательство их родства, единства
живой природы

Клетка как структурно-функциональная единица живого
Клетка — основная структурно-функциональная единица всех живых организмов, наи­
меньшая живая система. Именно на уровне клетки проявляются все свойства жизни.
Она может существовать как отдельный организм (бактерии, одноклеточные расте­
ния, животные и грибы) или же входить в состав тканей многоклеточных организмов.
Цитология — наука о строении, функционировании, размножении и эволю­
ции клеток различных организмов. Достижения современной цитологии пред­
ставляют не только теоретический интерес: они чрезвычайно важны для раз­
вития медицины, поскольку большинство болезней начинается на клеточном
уровне.

В начале XIX в. ботаршк М. IIIлейден, обобщив наблюдения своих предшест­
венников, приш ёл к выводу, что все растения состоят из клеток. Зоолог Т. Ш ванн
обнаружил сходство растительных и животных клеток и в 1839 г. сформулиро­
вал клеточную теорию.
Основные положения клеточной теории:
1. Все организмы состоят из клеток.
2. В своих основных чертах клетки растений и животных сходны.
3. Рост и развитие организма связаны с образованием клеток.
4. К летки образуются только из клеток-предшественниц путём их деления.
Последнееположение было сформулировано в 1859 г. немецким исследовате­
лем Р. Вирховым.
Будучи во многом несовершенной, клеточная теория доказала единство ж и ­
вой природы и дала мощный толчок к дальнейшим исследованиям и развитию
цитологии как самостоятельной биологической науки. На нынешнем этапе на­
ши знания о клетке обширны, но не всегда достаточны для понимания механиз­
мов её функционирования.
Единство состава и химического строения клеток разных живых организмов

Ж ивы е и неживые тела построены из атомов, образующих молекулы опре­
делённых веществ. В состав тел неживой природы входит более 100 элементов
периодической системы Д. И. Менделеева. П рактически все они встречаются
и в ж ивы х организмах, но в различны х количествах и соотношениях. Биологи­
ческая роль многих элементов пока ещё не установлена.
Ж и вая природа отличается от неживой по составляющ им их веществам. Так,
живые организмы состоят в основном из воды, а их функции и процессы ж и з­
недеятельности определяются органическими соединениями (химическими ве­
ществами, основой которых является цепочка из атомов углерода). Важнейшие
из последних у ж ивых организмов — б ел к и , ли п и д ы , углеводы и нуклеиновы е
кислот ы . Каждый из этих типов соединений выполняет множество функций.
Наследственная информация хранится и реализуется благодаря нуклеиновым
кислотам. Белки, липиды и углеводы являю тся строительными материалами
клеточных структур, играют роль запасных веществ. Больш инство химических
реакций в клетках осуществляется под контролем и с участием белков-фермен­
тов. Этот класс веществ выполняет такж е и защ итные ф ункции.
В составе различны х организмов обнаруживаются одни и те же органические
вещества. П рактически во всех клетках можно обнаружить глюкозу, основа обо­
лочек любых клеток построена из фосфолипидов, белки всех ж ивы х существ по­
строены только из 20 типов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из 4 типов
нуклеотидов и т. п. АТФ — нуклеотид, который благодаря сложному строению
и наличию специфических связей выполняет в клетках всех ж ивы х организмов
роль накопителя энергии. Такая общность состава является доказательством
общности происхождения всех ж ивы х организмов.
Гены и хромосомы
Гены являются структурной и функциональной единицей наследственности. Они опре­
деляют признаки организмов, которые передаются по наследству.

Долгое время химическая природа гена оставалась неясной. Изначально эта
функция приписывалась белкам. Однако изучение строения нуклеиновых кислот
и их роли в клетке позволило более точно определить природу гена и его молеку­
лярную структуру. Так, при изучении вирусов установили, что при проникнове­
нии в клетку они вводят в неё нуклеиновую кислоту с небольшой примесью бел­
ков. Далее было установлено, что чистая нуклеиновая кислота вируса табачной
мозаики способна поражать растения, вызывая типичную картину заражения.
Таким образом, за хранение наследственной ин­
формации отвечает ДНК. Это сложные двуцепочеч­
ные молекулы, в которых «строительные» блоки —
нуклеотиды — расположены линейно, т. е. друг за
другом. Разные участки ДНК могут реализоваться
благодаря работе других типов нуклеиновых кис­
лот — РНК. Они одноцепочечны, их основная роль
состоит в обеспечении переноса информации с ДНК
в синтезирующиеся белки и регуляции процессов
внутри клетки.
Участки ДНК, которые несут информацию
о строении белка или регуляторной РНК, называ­
ются генами. Первые при этом называют струк­
т урными , а вторые — функциональными (регули­
руют работу других генов).
Так как одна молекула ДНК может содержать
большое количество генов, а каждый ген состоит из Рис.2.1. Трёхмерная модель
сотен пар нуклеотидов, её длина оказывается
ДНК
огромной. Поэтому молекула ДНК плотно скручена
в спираль (рис. 2.1). Плотно скрученная молекула ДНК называется хромосомой
(рис. 2.2). Лучше всего хромосомы различимы в период деления клетки.
Период деления клеток является наиболее удобным для изучения кариотипа
клетки — индивидуального хромосомного набора, характеризующегося опреде­
лённым числом, размером и формой составляющих его хромосом. Хромосома во
время деления состоит из двух хроматид (две нити ДНК, образовавшиеся в ходе
её удвоения), скреплённых центромерой (первичной перетяжкой). К центроме­
ре прикрепляются микротрубочки веретена деления, обеспечивающие расхож­
дение хромосом к полюсам клетки. Участки хро­
матид по обе стороны от центромеры называются
плечами хромосомы ; в зависимости от расположе­
ния центромеры плечи могут иметь длину одина­
ковую (равноплечие хромосомы) или разную (не­
равноплечие хромосомы). В некоторых хромосомах
присутствуют вторичные перетяжки.
В кариотипе многих видов различают сомати­
ческие и половые хромосомы:. Первые одинаковы
у всех особей вида. Вторые отвечают за формирова­ 1
центромера; 2 — плечи;
ние признаков женского или мужского пола у дву­ 3 — вторичная перетяжка;
полых организмов.
4 — спутник; 5 — теломеры
Кариотип большинства организмов состоит из
Рис. 2.2. Строение
двойного набора хромосом. Пары хромосом, содерхромосомы

жащ ие одинаковую линейную последовательность генов и имеющие одинако­
вую форму и размер во время деления клетки, называются гомологичными.
Однако разные клетки одного многоклеточного организма (половые и сомати­
ческие) или различные фазы жизненного цикла (например, спорофит и гаметофит) могут иметь различный набор хромосом. Хромосомный набор половых кле­
ток большинства ж ивотных и растений, гаметофита
растений и др. — гаплоидный (одинарный, обозна­
чается п) — содержит по одной из каждой пары
гомологичных хромосом (рис. 2.3). При оплодотво­
рении половые клетки, сливаясь, образуют зиготу,
содержащую две гомологичные хромосомы («отцовРис. 2.3. Диплоидный (а )
скую» и «материнскую»). Такой набор хромосом
и гаплоидный ( б)
называется диплоидным (двойным, обозначается
кариотипы дрозофилы
2п); он характерен для соматических клеток много­
клеточных животных, спорофита растений и т. д.
Д ля некоторых организмов характерна полиплоидия — увеличение числа
хромосом в клетках, кратное гаплоидному набору. Полиплоидными могут быть
отдельные клетки диплоидного организма (например, клетки печени и сердца
у млекопитаю щ их), а такж е целые организмы. В зависимости от числа гаплоид­
ных наборов выделяются триплоиды (3/г), тетраплоиды (4 п ) и т. д. Полиплоидия
широко распространена: почти 80% современных культурны х растений я в л я ­
ются полиплоидами.
На основании изучения хромосом и генов в 1910 —1911 гг. группой амери­
канских генетиков под руководством Т. Моргана была сформулирована хромо­
сомная теория наследственности (см. такж е «Сцепленное наследование. Хро­
мосомная теория наследственности»), которая справедлива для организации
наследственной информации всех без исключения ж ивы х организмов.

^

1 Ш

\!

(

2 .1 .2 . Строение и типы организации клеток
Многообразие клеток

Многообразие клеток огромно. Они различаю тся по форме, величине, особен­
ностям строения и функционирования (рис. 2.4).
Форма клеток очень разнообразна. Например, клетки эпителия имеют к у ­
бическую или цилиндрическую форму, а нейроны — звёздчатую с отростками,
которые во много раз превышают размер основной части клетки.
Неодинаковы клетки и по своим размерам. Н аименьш ий размер клетки
(ОДмкм) имеет группа прокариот — микоплазмы (см. «М икоплазмы»). Одни из
самых крупных клеток — это яйцеклетки птиц, которые имеют большое коли­
чество запасных веществ — ж елток.
Строение и функции клеток в организме такж е различны . Так, клетки од­
ноклеточных организмов выполняют функции целого организма. У них могут
присутствовать органеллы, которых нет в клетках многоклеточных (например,
сократительные вакуоли у пресноводных простейших, выводящие избыток во­
ды из клетки). Клетки многоклеточных, как правило, высокоспециализирован­
ны и объединены в ткани.

Рис. 2.4. Многообразие клеток
Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот

Существует два различны х типа клеток: прокариотические (доядерные) и эу­
кариот ические (ядерные). Организмы, состоящие из таких клеток, называются
соответственно прокариотами и эукариот ам и. Различия между ними настолько
существенны, что в системе организмов их выделяют в отдельные надцарства.
Основные отличия между прокариотической и эукариотической клетками по­
казаны в табл. 2.1.

Таблица 2.1
Характе­
ристика

Прокариоты

Эукариоты

Размер
клеток

0,5 —10 мкм

10—100 мкм

Генети­
ческий
материал

Кольцевая молекула ДНК
(бактериальная хромосо­
ма) — нуклеоид, которая
крепится с внутренней сто­
роны клеточной мембраны

Разное количество линейных
молекул ДНК, которые с бел­
ками-гистонами формируют
хромат ин (перед делением он
спирализуется, образуя хромо­
сомы)

Ядро

Отсутствует

Двумембранное, содержит гене­
тический материал

Органеллы

Только рибосомы. Ф ермен­
тативные системы распо­
лагаю тся на внутренних
впячиваниях мембраны,
вклю чения содержат запас­
ные вещества, пигменты
и т. д.

Н емембранные (рибосомы, кле­
точный центр), одномембран­
ные (ЭПС, аппарат Гольджи,
вакуоли) и двумембранные (ми­
тохондрии, пластиды). Некото­
рые клетки содержат разного
рода вклю чения

т

Окончание т абл. 2.1
Характе­
ристика
П оверх­
ностный
аппарат

Прокариоты

Эукариоты

П лазм алем м а, над которой
расположена клеточная
ст енка, химический состав
которой разнообразен (за­
частую состоит из углево­
да — муреина), иногда есть
слизист ая капсула. Может
содержать разнообразные
выросты (пили) и органы дви­
жения (реснички, жгутики)

П лазм ат ическая м ембрана, на
её поверхности у растений —
целлю лозная, у грибов — хити­
новая клеточная стенка, у ж и ­
вотных — гликокаликс. Может
содержать органы движ ения
(реснички, ж гутики)

В ходе эволюции первоначально возникла прокариотическая клетка. Проис­
хождение эукариотической клетки учёные связывают с симбиозом нескольких
прокариотических.
Строение клеток и их компонентов

К летка любого организма состоит из трёх основных частей: поверхностного
и генетического аппарат ов, цит оплазм ы с органоидами.
Поверхностный аппарат

Надмембранный комплекс

Плазмалемма

Подмембранный комплекс

Главной частью поверхностного аппарата любой клетки является клеточная мембрана
(плазмалемма).

Толщ ина мембраны составляет 7—10 нм, её строение подобно строению дру­
гих биологических мембран клетки (мембран органелл и ядра (рис. 2.5)). Для
биологических мембран характерна полупроницаемост ь: они легко пропускают
воду и небольшие неполярные молекулы и непроницаемы для крупны х молекул
и полярны х веществ.
Основные компоненты мембран, их характеристики и функции представлены
в табл. 2.2.
Т аблица 2.2
Компоненты мембраны

Характеристика

Функции

Фосфолипиды

Образуют основу мембраны

Барьерная

Иные липиды
(холестирин)

Придают мембране жёсткость

Барьерная

Белки

Могут располагаться на по­
верхности слоя фосфолипи­
дов, быть в него погружены
или пронизывать его

Транспортная,
каталитическая

О кончание т а б л. 2 2
Компоненты мембраны
Углеводы

Функции

Характеристика
Связаны с иными молеку­
лами мембраны (например,
белками)

Рецепторная, обес­
печение взаимо­
действия клеток

4

2

1 — липидный бислой; 2 — интегральные белки;
3 — периферический белок; 4 — остатки углеводов

Рис. 2.5. Жидкостно-мозаичная модель строения мембраны
(на примере плазматической мембраны эритроцита)
Через плазмалемму осуществляется транспорт вещ ест в. Он может осуществ­
ляться без затрат (пассивный транспорт) и с затратами энергии (активны й транс­
порт).
П ассивны й транспорт происходит по градиенту концентрации (в направле­
нии от большей концентрации вещества к меньшей). Перемещ ение через липид­
ный бислой воды и других небольших молекул (0 2, С 02) назы вается диффузией.
Небольшие органические молекулы (глю коза, некоторые аминокислоты и т. д.)
проходят через мембраны благодаря облегчённой диффузии. Она осущ ествля­
ется белками-переносчиками, связываю щ ими молекулы с одной стороны мем­
браны, и высвобождающими — с другой. Перенос заряж ен н ы х частиц (ионов)
осуществляется через ионные каналы .
А кт и вн ы й транспорт происходит против градиента концентрации. С его по­
мощью переносятся крупны е молекулы . Ионы переносятся с помощью ионных
насосов. Крупные молекулы или их комплексы (например, бактерии, вирусы)
не могут пройти сквозь мембрану, они поступают в клетку и выходят из неё
путём цитоза (в мембранной упаковке).
Цитоз
Экзоцитоз
(транспорт веществ
из клетки)

(транспорт веществ в клетку)
пиноцитоз
*
(поглощение жидкостей
с растворёнными в них
веществами)

фагоцитоз
(поглощение
твёрдых частиц)

Надмембранный комплекс — часть поверхностного аппарата, расположенная снаружи
от плазмалеммы; он имеет различное строение у разных групп организмов (табл. 2.3).

Таблица 2.3
Группа
Бактерии

Чем представлен

Основное вещество

Клеточная стенка

Муреин

Слизистая капсула
(у некоторых)

Сложный набор углеводов

Гликокаликс

Сложный набор углеводов
и белков

Твёрдые структуры
(радиолярии, форамениферы и др.) у некоторых
одноклеточных

Кремнезём, известь и др.

Грибы

Клеточная стенка

Хитин

Растения

Клеточная стенка

Целлюлоза. Может дополни­
тельно пропитываться различ­
ными веществами, повыш аю­
щими прочность (л и г н и н )

Ж ивотные

В состав поверхностного аппарата одноклеточных и некоторых колониаль­
ных организмов входят разнообразные выросты, помогающие прикрепляться
к различны м объектам, осуществлять передачу генетической информации при
половом процессе, а такж е органы передвижения — ж гутики и реснички.
Подмембранный комплекс характерен только для эукариотической клетки. Он состоит
из элементов цитоскелета и расположен с внутренней стороны плазмалеммы.

Основные функции — участие в поддержании и изменении формы клеток
(у ж ивотны х), расположении и работе некоторых молекул плазмалеммы (напри­
мер, белковых комплексов, обеспечивающих транспорт веществ). К подмемб­
ранному комплексу относятся такж е основания органов движ ения — ж гутиков
и ресничек.
Генетический аппарат обеспечивает хранение и реализацию наследственной инфор­
мации, контролирует процессы жизнедеятельности клетки, согласует её работу с усло­
виями окружающей среды.

Сравнительная характеристика генетического аппарата эукариот и прокари­
от представлена в табл. 2.4
Таблица 2.4
Признаки
Ф орма хранения
генетической
инф ормации

Прокариоты
Нуклеоид — кольцевая ДНК. П ри­
креплён к внутренней стороне п лаз­
малеммы

Эукариоты
Хроматин
в ядре

О кончание т а б л. 2.4
Признаки
Дополнительные
структуры

Прокариоты

Эукариоты

П лазмиды — кольцевые ДНК, раз­
множающ иеся независимо от нуклеоида. Зачастую плазмиды несут гены
устойчивости к антибиотикам. Б а к ­
терии способны обмениваться п лаз­
мидами, приобретая при этом новые
свойства и признаки

Кольцевые
ДНК двумемб­
ранных органелл

Существуют, однако, клетки эукариот (ситовидные трубки растений, эритро­
циты и тромбоциты млекопитаю щ их), большую часть ж изни лиш ённые ядра.
Такие клетки не способны к делению и быстро гибнут. Некоторые клетки имеют
много ядер (например, волокна поперечнополосатых мыш ц человека, млечные
сосуды растений, клетки многих грибов).
У некоторых простейших (инфузории) в клет­
ках содержатся ядра двух типов: небольшое ге­
неративное ядро (м икронуклеус) — источник
генетической информации, передающейся следу­
ющему поколению, и крупное вегетативное ядро
{макронуклеус), которое управляет процессами
метаболизма в клетке.
В состав ядра входят поверхност ны й а п п а ­
рат ядра, кариоплазм а, хромат ин и ядрыш ки
(рис. 2.6).
1 — внешняя мембрана;
Поверхностный аппарат ядра состоит из ядер2 — межмембранное
ной оболочки и ядерной пластинки. Ядерная обо­
пространство;
— внутренняя мембрана;
лочка состоит из двух мембран, между которы­
4 — ядерная оболочка;
ми расположена полость, в ней накапливаю тся
5 — гетерохроматин;
некоторые ионы, участвующие в регуляции ра­
6 — эухроматин;
боты ядра. В ядерной оболочке есть ядерные по­
7 — ядрышко;
ры, обеспечивающие активны й избирательный
8 — шероховатая эндо­
транспорт веществ к ак в ядро, так и из него.
плазматическая сеть;
9 — ядерная пора
Кариоплазма — прозрачная полуж идкая вну­
тренняя среда ядра, в которой находятся хрома­
Рис. 2.6. Строение ядра
тин, РНК, нуклеоитиды и иные вещества.
В местах синтеза РН К, которая станет осно­
вой строения рибосом, формируются уплотнения
ядрышки, которые хорошо
различимы под микроскопом.
Цитоплазма — внутреннее содержимое клетки, состоящее из цитозоля и ор­
ганоидов.
Цитозоль (гиалоплазма) — основное вещество цитоплазмы , обеспечивающее
связь между всеми компонентами клетки. Его химический состав чрезвычайно
разнообразен и непостоянен (вода, минеральные соли, белки, сахара и др.). Име­
ет полужидкую консистенцию, а его вязкость меняется в зависимости от ф унк­
ционального состояния клетки. Ц итозоль выполняет в клетке важ ные ф ункции.
В нём синтезируются и расщ епляю тся глюкоза, ж ирны е кислоты, нуклеотиды,

аминокислоты; происходит синтез белка; регулируется активность ферментов;
откладываю тся включения.
Включения — компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения
веществ, временно выведенных из обмена или конечных его продуктов. Состав
включений зависит от специализации данной клетки. Самыми распространённы­
ми являю тся трофические включения — капли ж ира, глыбки гликогена, желток
в яйцах; в растительных клетках — крахмальные зёрна и липидные капли.
К включениям относятся такж е секреторные гранулы в ж елезистых клетках
животных, кристаллы некоторых солей (оксалат кальция) в клетках растений.
Цитоскелет обеспечивает упорядоченное распо­
ложение органелл клетки и подвижность некото­
рых её компонентов, а такж е образует подмемб­
ранный комплекс (рис. 2.7). Цитоскелет — это
динамическая структура: он легко перестраивается,
обеспечивая при необходимости изменение формы
клетки. В состав цитоскелета входят микронити
и микротрубочки. Компоненты цитоскелета опре­
деляют место прохождения различных процессов,
т. к. они транспортируют все необходимые веще­
ства. Цитоскелет обеспечивает такж е движение
Рис. 2.7. Цитоскелет
самих клеток, в частности амебоидное движение
(с образованием ложноножек), которое осуществля­
ется при помощи микронитей; движение ж гутиков и ресничек обеспечивается
скольжением друг относительно друга входящих в их состав микротрубочек.
Органеллы — обязательные
функции.

компоненты

клетки,

выполняющие

определённые

Различаю т немембранные (клеточный центр, рибосомы), одномембранные
(эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли) и дву мембранные (мито­
хондрии, пластиды) органеллы.

Немембранные

1

Клеточный центр
Рибосомы

Одномембранные Двумембранные

ЭПС
Аппарат Гольджи
Лизосомы
Вакуоли

1

Митохондрии
Пластиды

Клеточный центр — органелла, состоящая из двух центриолей (построены из
микротрубочек) (рис. 2.8). Всегда расположен около ядра и связан с аппаратом
Гольджи. Ф ункции — участие в образовании веретена деления при делении
клетки, является главным организатором цитоскелета. Клеточный центр отсут­
ствует в клетках покрытосеменных растений.
Рибосомы — немембранные органеллы клетки, осуществляющие синтез бел­
ка (рис. 2.9). В клетках прокариот содержится один тип рибосом, в клетках
эукариот — два типа: рибосомы цитозоля и рибосомы пластид и митохондрий.

Строение всех рибосом одинаково: они состоят из двух субъединиц — большой
и малой, имеющих сложную форму. В состав рибосом входят рибосомальные
РН К, которые образуются в районе ядры ш ек в ядре, и белки.

Рис. 2.8. Строение клеточного центра

Гранулярная эндоплазматическая сеть (грану­
лярная ЭПС) — органелла клетки, представляющ ая
собой систему цистерн (уплощённых мембранных
мешочков) (рис. 2.10). К наружной поверхности её
мембраны прикреплены рибосомы. Основная ф унк­
ция ЭПС — распределение синтезированных бел­
1 — мембрана;
ков между цитозолем и другими компонентами
2 — рибосомы
клетки. Кроме белков, на наружной поверхности
Рис. 2.10. Строение
ЭПС синтезируются фосфолипиды. Таким образом,
гранулярной
гранулярная ЭПС является местом образования
э н до п лазм а т инее кой сети
основных компонентов плазматической мембраны.
Гладкая эндоплазматическая сеть (гладкая ЭПС) состоит из небольших поло­
стей неправильной формы. Образуется из гранулярной ЭПС, утративш ей способ­
ность присоединять рибосомы. Ф ункции — синтез углеводов и липидов. Хорошо
развита в клетках, синтезирующих стероидные гормоны (надпочечники, поло­
вые железы), а такж е в клетках, обезвреживаю щих
токсичные вещества (печень).
Аппарат Гольджи — органелла, состоящая из
стопок (от 3 до 50) уплощённых изогнутых цистерн
(дикт иосом ) и расположенных рядом многочислен­
ных микропузырьков (рис. 2.11). Ф ункция — обе­
спечение созревания, распределения и транспорта
синтезированных в клетке веществ.
Г\
0 л
Лизосомы — органеллы клеток ж ивотны х и гри­
цистерна; 2 — пузырёк;
бов, образующиеся в аппарате Гольджи. Представ­
3 — диктиосома
ляю т собой окруж ённы й мембраной пузырёк (0,2—
Рис. 2.11. Строение
0,8 мкм), содержащ ий гидролитические ферменты.
аппарата Гольджи
Ф ункция — расщ епление веществ, поступивших
в клетку путём эндоцитоза. При этом лизосома сли­
вается с эндоцитозным пузырьком и расщепляет до
мономеров содержащиеся в нём макромолекулы.

Л изосом ы одноклеточны х эукари от назы ваю тся пищ еварит ельны ми вакуо­
л я м и . У м ногоклеточны х ж и вотн ы х лизосом ы разруш аю т стары е органеллы
к л етк и . П ри голодании к л етк и они перевариваю т запасны е вещ ества и л иш ни е
органеллы . К летки-ф агоциты крови использую т лизосом ы д л я расщ еп ления по­
глощ ённы х бактерий .
Сократительные вакуоли — органеллы пресноводны х простейш их, основная
ф ун кц и я которы х — выведение избы тка воды из к л етк и .
Центральная вакуоль — орган елла клеток растений. Это полость в ц и то п л аз­
ме, о к р у ж ён н ая мембраной ( т онопласт ом) и зап олн енн ая клеточн ы м соком.
М олодые расти тельн ы е к л етк и могут содерж ать несколько вакуолей , но со вре­
менем они сливаю тся в одну. Клет очный сок — слож ны й раствор м ин еральны х
солей, орган ически х кислот, сахаров, ам ин окислот, водорастворим ы х белков,
некоторы х ф ерм ентов и т. п. Н аличие в нём водорастворим ы х пигм ентов п р и ­
даёт частям растений красноватую или синеватую окраску. В вак у о л ях могут
н ак ап л и в аться продукты обмена вещ еств и зап асны е пи тательн ы е вещ ества. В а­
куоли участвую т в осм отических процессах к л ет к и , обеспечивая тургор (упру­
гость тканей).
Все одномембранные органеллы объединены в общую систему синтеза, созре­
ван и я, сортировки, упаковки, транспорта и вы деления разнообразны х вещ еств.
О бразование мембран в клетке происходит в гран улярной ЭПС, затем они в виде
м икроп узы рьков транспортирую тся к аппарату Гольдж и, сливаясь с его мем бра­
ной. М икропузы рьки от ап парата Гольдж и, несущ ие различны е вещ ества, сл и ва­
ются с плазм алем м ой. Кроме того, мембраны ЭПС связаны с ядерной оболочкой.
Митохондрии и пластиды — органеллы эукари отической к л ет к и , о к р у ж ён ­
ные двум я м ем бранам и. Н ар у ж н ая мембрана этих органелл по составу подобна
другим м ем бранам к л етк и , а вн утренняя имеет своеобразные белки и сп еци ф и­
ческую проницаем ость. В них содерж атся кольцевы е м олекулы Д Н К , рибосомы,
разли чн ы е типы Р Н К . Эти органеллы образую тся л иш ь в результате р азм н о­
ж ен и я (деления) уж е сущ ествую щ их клеток. Эта особенность свидетельствует
о том, что данны е органеллы эукариот произош ли от свободнож ивущ их про­
кари оти ческ и х организм ов, которы е переш ли к вн утри клеточном у симбиозу.
Рассм отрим эти органеллы более подробно.
М итохондрии — двум ем бранны е органеллы
к л ето к эукариот, обеспечиваю щ ие их энергией
(рис. 2.12). К оличество м итохондрий в к л етке к о ­
леблется от 1 до 100 тыс. В нутрен няя мембрана об­
разует направлённы е внутрь вы росты — крист ы ,
на которы х располож ены грибовидны е АТФ -син1 — внешняя мембрана;
тетазны е ком плексы . Основная ф у н к ц и я м итохон­
2 — межмембранное про­
дрий — вы свобож дение энергии при тканевом д ы ­
странство;
хан и и и её зап асан ие в виде АТФ .
3 — внутренняя мембрана;
Х арактерны м и компонентами всех растительны х
4 — криста;
5 — матрикс
клеток являю тся двумембранные пластиды (рис.
2.13). Р азличаю т три типа пластид: зелёны е — хлоРис. 2.12. Строение
ропласт
ы , окраш енны е в красны й, оранж евы й или
митохондрии
ж ёлты й цвет — хромопласты и бесцветные — ле й ­
копласты. Ц вет хлоропластов обусловлен наличием в них зелёного пигмента —
хлороф илла . Хромопласты содерж ат пигм енты — каротиноиды (придаю т разны е

оттенки листве, а так ж е окраску цветкам и плодам). Л ейкопласты лиш ены п и г­
ментов, в них накапливается к р ах м ал (особенно они многочисленны в корнях,
клубнях и других запасаю щ их частях растений). Р азличны е типы пластид разви ­
ваю тся из пропластид и способны к взаим опревращ ению . Т ак, изменение цвета
плодов или осеннее пож елтение листвы связано с превращ ением хлоропластов
в хромопласты, позеленение на свету клубней картоф еля вы зы вается превращ е­
нием лейкопластов в хлоропласты .
Х лоропласты способны к ф отосинтезу благода­
1
ря наличию хлороф илла и слож ной организации
2
внутренней мембраны этих пластид. В нутренняя
3
полость хлоропласта заполнена ст ром ой. В нутрен­
4
н я я мембрана образует н аправлён ны е внутрь у п л о ­
щ ённы е вы росты (ла м еллы ), образую щ ие отдель­
1 — внешняя мембрана;
2 — внутренняя мембрана;
ные зам кн уты е м еш очки (т и л а к о и д ы ), собранны е
в стопки (граны ). О тдельны е граны связан ы друг 3 — строма; 4 — тилакоиды;
5 — грана
с другом л ам ел л ам и . В м ем бранах тилакои дов
Рис. 2.13. Строение
находится х лороф илл, а т а к ж е вспом огательны е
хлоропласта
пигм енты — карот иноиды . В строме содерж атся
рибосомы, Д Н К , ф ерм енты ; осущ ествляю тся н ек о ­
торые биохи м ические р еак ц и и , в частности синтез ф ерм ентов, осущ ествляю ­
щ их ф отосинтез, и белков м ем браны тилакои дов. Х лоропласты образую тся из
пропластид, однако и зрелы е хлоропласты способны к делению . Х лоропласты
водорослей могут им еть необычную ф орму и достаточно больш ой разм ер. Они
назы ваю тся хром ат оф орам и.
Сравнительная характеристика строения клеток бактерий, растений, грибов и животных

Н есмотря на общ ий план строен ия, представители четы рёх основны х царств
ж и в ы х организм ов имеют свои особенности в строении их кл ето к и особенно­
стях ж и зн ед еятельн ости . Б ольш ое значение им еет тип п и тан и я и поступления
необходимых вещ еств внутрь орган и зм а. Все ж и в ы е сущ ества м ож но разделить
на авт от роф ов (синтезирую щ их пи тательн ы е вещ ества сам остоятельно) и гетсротрофов (требую щ их поступления п и тательн ы х вещ еств извне). По способу
поступления необходим ы х вещ еств вы деляю тся осмотрофы (поглощ аю т вещ е­
ства в ж идком виде) и фаготрофы (способны поглощ ать плотны е частицы ). Эти
хар ак тер и сти к и отраж ен ы в табл. 2.5.
Т а б ли ц а 2.5
Признаки

Бактерии
(рис. 2.14)

Растения
(рис. 2.15)

Грибы
(рис. 2.16)

Животные
(рис. 2.17)

Способ
п и тан и я

А втотроф ы ,
гетеротроф ы .
Осмотрофы

А втотроф ы .
О смотрофы

Гетеротрофы .
Осмотрофы

Гетеротрофы .
Ф аготроф ы

О рган и зац и я
генетического
ап парата

Н уклеоид

Ядро. Генети­
ческий аппарат
пластид и м и­
тохондрий

Ядро. Генети­
ч еский ап п а­
рат м итохон­
дрий

Я дро. Генети­
ч еский ап парат
м итохондрий

О к о н ч а н и е т а б л . 2.5
П ризнаки

Бактерии
(рис. 2.14)

Растения
(рис. 2.15)

Грибы
(рис. 2.16)

О собенности
поверхностно­
го а п п а р а т а

И м ею т к л е т о ч ­
ную с тен к у ,
ч асто п остро­
ен н у ю из
м уреина

И м ею т к л е т о ч ­
ную стен к у ,
п остроенную
и з ц е л л ю л о зы

И м ею т к л е ­
точн ую
стенку, по­
строен н ую и з
хит ина

Г ликокаликс

О собенности
строения ц и ­
т о п л а зм ы и её
к о м п о н ен то в

И з о р ган ел л
т о л ь к о р иб осо­
м ы . О сновны е
каталитиче­
ские реакции
п р о т е к а ю т на
п о в ер х н о сти
впячиваний
п л а зм а л е м м ы
в ц и т о п л а зм у

И м ею т т и п и ч ­
ное строен ие
д л я эу к а р и о т .
О собенности —
наличие пла­
сти д , ц е н т р а л ь ­
ной в а к у о л и ,
отсутствие
у м ногих к л е ­
точн ого ц е н тр а

И м ею т т и ­
п и чн ое стр о е­
ние для
эукариот.
О собенно­
сти — м огут
с о д е р ж а ть в а ­
к у о л и , о тсу т­
стви е п л ас ти д

И м ею т т и п и ч ­
ное строен и е
для эукари от.
О собенности —
о тсу тстви е п л а ­
стид

О сновное за п а с ­
ное вещ ество

В о л ю ти н

К рахм ал

Г л и к о ген

Г л и к о ген

1
2
3
4
5
6
7

—
—
—
—
—
—
—

Ж ивотные
(рис. 2.17)

ж гутик;
рибосомы;
цитоплазма;
нуклеоид;
плазматическая мембрана;
клеточная стенка;
слизистая капсула

Рис. 2.14. Строение клет ки бакт ерии
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

—
—
—
—
—
—
—
—
—
—

поверхностный аппарат;
гиалоплазма;
аппарат Гольджи;
пластиды;
свободная рибосома;
митохондрия;
лизосома;
шероховатая ЭПС с рибосомами;
гладкая ЭПС;
межклеточные контакты
(плазмодесмы);
11 — хроматин;
12 — ядерная оболочка с порами;
13 — ядрыш ко;
14 — вакуоли;
15 — тонопласт
Рис. 2.15. Строение клет ки раст ений

2 — плазмалемма;
3 — л изосома; 4 — ядро;
5 — цитоплазма; 6 — капли масла;
7 — ЭГ1С; 8 — митохондрия

1 — плазмалемма; 2 — цитозоли;
3 — цитоскелет; 4 — экзоцитоз;
5 — микроворсинки; 6 — эндоцитоз;
7 — агранулярная ЭПС; 8 — лизосома;
9 — аппарат Гольджи;
10 — свободные рибосомы;
11 — клеточный центр;
12 — ядерная оболочка с порами;
13 — ядрышко; 14 — хроматин;
15 — гранулярная ЭПС с рибосомами;
16 — митохондрия

Рис. 2.16. Строение клетки грибов

Рис. 2.17. Строение клетки животных

Метаболизм клетки

Клетка, как открытая система, обменивается с окружающей средой веще­
ством, энергией и информацией. В клетку поступают вещества, которые в ходе
ряда превращений преобразуются в собственные вещества клетки или обеспечи­
вают её энергией.
Метаболизм — закономерный порядок преобразования веществ и энергии в ходе жиз­
недеятельности клетки. Метаболизм состоит из двух взаимосвязанных комплексов ре­
акций — диссимиляции и ассимиляции.

Эти реакции происходят в клетке одновременно и неразрывно связаны между
собою: энергия, освободившаяся в клетках в процессе диссимиляции, исполь­
зуется при биосинтезе, а синтезированные в ходе ассимиляции органические
вещества расщепляются в процессе диссимиляции.
Диссимиляция (энергетический обмен) — совокупность ферментативных реакций рас­
щепления сложных органических веществ. При этом освобождается заключённая в их
химических связях энергия, которая затем запасается в богатых энергией фосфатных
связях АТФ.

Гетеротроф ны е организм ы расщ епляю т органические вещ ества, полученны е
с пищ ей, а автотроф ны е — вещ ества, синтезированны е им и ж е сам им и в ходе
фото- или хем осинтеза. Д и сси м и л яц и я осущ ествляется в несколько этапов.
Этапы диссимиляции:
1. Подгот овит ельный ( пищ еварение ), в ходе которого слож ны е м олекулы
расщ еп ляю тся до более просты х. У больш инства бактерий и грибов п и щ ева­
рение происходит вне орган изм а: в окруж аю щ ую среду вы деляю тся п и щ ева­
рительны е ф ерм енты , а затем поглощ аю тся образовавш иеся вещ ества. У одно­
клеточн ы х ж ивотн ы х пи щ еварен ие происходит в лизосом ах (п и щ евари тельн ы х
вакуол ях ). У м ногоклеточны х ж ивотн ы х д л я пи щ еварен ия сл у ж и т п и щ евар и ­
тельн ая систем а, а к к л етк ам полученны е соединения доставляю т кровеносная
и л и м ф ати ч еск ая системы.
2. Бескислородное расщ епление — проходит в цитозоле к л ет к и . На этом этапе
мономеры расщ еп ляю тся до пром еж уточны х соединений без участия кислорода.
К этому этапу относятся гл и к о л и з и брож ение.
3. Кислородное расщ епление — проходит в м итохондри ях. На этом этапе про­
исходит окисление пром еж уточны х соединений (образованны х во врем я второго
этапа) до С 0 2 и Н 20 . Совокупность гл и ко л и за и окисления в м итохондри ях со­
ставляет клеточное ды хан ие.
Совокупность реакц и й синтеза слож ны х м олекул из более просты х н а зы в а­
ется ассимиляцией (пластическим обменом). Процессы пластического обмена
(биосинтез белка, углеводов, липидов, нуклеи новы х кислот, а т ак ж е ф отосин­
тез) идут с использованием энергии.
А сси м и л яц и я так ж е проходит в несколько этапов. О днако не во всех о р ган и з­
мах проходят все из них.
Этапы ассимиляции:
1. Синт ез простых органических веществ (промеж уточных соединении) из
неорганических . Этот этап возм ож ен только в автотроф ны х орган изм ах. К этому
этапу относятся фотосинтез и хем осинтез.
2. Синтез простых соединении , из которых будут синтезироваться сложные .
На этом этапе образуются липиды, аминокислоты, нуклеотиды, причём все эти ве­
щества образуются из небольшого числа промежуточных соединений. Эти проме­
жуточные соединения связываю т различные биохимические превращ ения в единую
сеть, в которой все основные классы органических веществ связаны друг с другом.
3. Синтез биополимеров — белков , нуклеиновы х ки сло т , слож ных углево­
дов . Этот этап характерен д л я всех организм ов, поскольку им енно биополим еры
определяю т структуру и процессы ж изн едеятельн ости в организм е. Р азн ы е по­
лим еры синтезирую тся в р азн ы х ч астях к л етк и : нуклеиновы е кислоты си н те­
зирую тся в ядре, белки на рибосомах — в цитозоле или на ш ероховатой ЭПС,
углеводы и лип иды — в гладкой ЭПС.
В ы сокая продуктивность и упорядоченность хи м и чески х превращ ени й
в к л етк е обеспечивается благодаря соверш енны м системам регуляции. П о скол ь­
ку важ н ейш ую роль в биохи м ических пр евр ащ ен и ях играю т ф ерм енты , р егу л я ­
ци я м етаболизм а осущ ествляется воздействием на активность ф ерм ентов.
Деление клетки

Р азн и ц а в строении к л ето к обусловливает и разн и ц у в способах делени я к л е ­
ток с прокариотически м и эукари оти ч ески м типом строения.

Прокариоты. Размножение бактерий происходит в результате бинарного деле­
ния — разделения материнской клетки с помощью поперечной перегородки на
две дочерние. Образование одновременно нескольких клеток называется почко­
ванием. Делению предшествует удвоение ДНК. У прокариот ДНК приклеплена
к плазмалемме, к ней же приклепляю тся и две молекулы ДНК, образовавшиеся
после репликации. Когда клетка делится, плазмалемма врастает между двумя
молекулами ДНК, и в результате в каж дой дочерней клетке оказывается по
одной молекуле. Во время деления плазмалемма и клеточная стенка врастают
внутрь клетки и «перешнуровывают» её пополам.
Эукариоты. Д ля эукариот характерен клет очны й цикл — ж изненны й цикл
клетки, существование клетки от деления до следующего деления или смерти
(рис. 2.18). Этот цикл состоит из клеточного деления и периода между деле­
ниями (инт ерфазы). В непрерывно размнож аю щ ихся клетках многоклеточных
организмов клеточный цикл многократно повторяется; у прекративш их деление
клеток продолжительная интерфаза заканчивается смертью клетки. У однокле­
точных организмов клеточный цикл совпадает с жизнью особи.
G ,-период
и нтерф азы

Митоз

Ц и токи н
Телофаза_
А наф аз
Мега
П роф аза

S-период
и нтерф азы

2-период
и нтерф азы

Рис. 2.18. К лет очны й ц и к л

Интерфаза состоит из трёх периодов. П ресинт ет ический (пост мит от иче­
ски й ) период (G,) следует непосредственно за делением, характеризуется а к ­
тивным ростом и процессами метаболизма в клетке. В этот период происходит
синтез белка, а такж е подготовка к синтезу ДНК. Он является наиболее д ли ­
тельным периодом, у делящ ихся клеток может составлять до нескольких суток.
В синт ет ический период (S) происходит удвоение ДНК, а такж е центриолей;
продолжительность периода составляет обычно 6 —10 ч. Во время пост синт е­
тического (премитотического) периода (G2) осуществляется подготовка клетки
к делению: синтезируются белки веретена деления, запасается энергия. Этот пе­
риод может продолжаться 3—6 ч. Продолжительность всего клеточного цикла
составляет около 10—50 ч.
Митоз — непрямое деление клетки. Это основной способ деления эукариотических
клеток (рис. 2.19).

Путём митоза увеличивается количество клеток во время роста организма,
происходит восстановление {регенерация) тканей и органов. Биологическое зн а­
чение митоза состоит в том, что в результате строгого распределения материнских

хромосом м еж ду дочерними к л етк ам и последние содерж ат хром осом ны й набор,
идентичны й м атеринской кл етке.
В ходе м итоза условно вы деляю т четы ре стадии. Их х ар ак тер и сти к а пред­
ставлен а в табл. 2.6 на с. 37.

П рофаза

М етаф аза

А наф аза

Т елоф аза

Рис. 2.19. М ит оз
З ак ан ч и вается м итотическое деление делением ци топлазм ы и построением
поверхностного аппарата дочерних клеток.
Мейоз (деление созревания) — особый способ деления клеток, в результате которо­
го число хромосом уменьшается вдвое (например, путём мейоза образуются половые
клетки у животных) (рис. 2.20).

М ейоз состоит из двух последовательны х делений, в результате которы х обра­
зую тся четы ре гаплоидны е, генетически разнородны е к л етк и . Н азван и я стадий
м ейоза ан алогичны н азван и ям стадий м итоза.

метафаза I

анафаза I

телофаза I

Рис. 2.20. М ейоз

Для первого деления мейоза характерна сложная и продолж ительная профа­
за I. Хромосомы начинают конденсироваться, затем гомологичные хромосомы
сближаются. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен
аналогичными участками — кроссинговер, который приводит к новым комби­
нациям разных генов, обеспечивает генетическую неоднородность клеток и я в ­
ляется важнейш им механизмом изменчивости. На последних этапах исчезает
ядерная оболочка и формируется веретено деления. Дальнейш ие стадии мейоза
описаны в табл. 2.6.
Период между двумя делениями мейоза называется интеркинез. Он есть толь­
ко у животных клеток и отличается своей продолжительностью. Удвоения ДНК
в этот период не происходит.

Таблица 2.6
Мейоз

Митоз
Профаза

Гомологичные хромосо­
мы обособлены

Профаза I

Гомологичные хромосомы
сближаются (коньюгируют),
происходит кроссинговер

Метафаза

Расположение пар хроматид по экватору клет­
ки; центромеры в одной
плоскости

Метафаза I

Расположение бивалентов
в плоскости экватора, центро­
меры расположены над и под
экватором

Анафаза

Деление центромер,
сестринские хроматиды
расходятся к полюсам

Анафаза I

Центромеры не делятся, к по­
люсам расходятся хромосомы
из двух хроматид

Телофаза

Формирование идентич­
ных диплоидных ядер
(у диплоидов)

Телофаза I

Иногда отсутствует; формиро­
вание двух гаплоидных ядер,
которые могут отличаться
генотипически

Интеркинез

Репликация не происходит

Профаза II

К омпактизация хромосом;
иногда эта стадия отсутствует

Метафаза II

Расположение пар хроматид
по экватору клетки

Анафаза II

Деление центромер и расхож ­
дение хроматид к полюсам

Телофаза II

Формирование четырёх гапло­
идных ядер

Дифференциация клеток

Клетки в многоклеточном организме различаю тся между собой. Возникнове­
ние этих отличий называется дифференциацией. Все клетки многоклеточного
организма образуются из единственной клетки — оплодотворённой яйцеклетки.
Они имеют одинаковое количество хромосом и генов. Однако в разных клетках
действуют разные наборы генов, например в нервных клетках работают одни
гены, а в мыш ечных — другие.

■■■■

37

У к р у гл ы х червей диф ф еренц иац ия происходит иначе: весь набор генов со­
х р ан яется только в тех к л етк ах , из которы х будут ф орм ироваться половы е к л е т ­
к и , остальны е к л етк и при делении выбрасы ваю т из ядра ненуж ную часть н а­
следственной инф орм ации.
У больш инства организм ов диф ф еренц иац ия клеток регулируется не только
ген ам и, но и вещ ествам и-регуляторам и цитоплазм ы .

Нарушение работы клеток и причины их гибели
К л етк а одноклеточного организм а потенциально м ож ет делиться до бесконеч­
ности. К летки могут гибнуть при пораж ении их вн утри клеточны м и парази там и
или если они стан овятся ж ертвам и хищ ни ков.
Больш инство клеток многоклеточных организмов способно делиться определён­
ное количество раз, после чего они погибают. Число клеточны х делений зависит от
длины специальны х концевых участков хромосом — теломер. С каж ды м делени­
ем кл етки теломеры уменьш аю тся и таким образом представляю т собой своеобраз­
ные «биологические часы» клетки. Н апример, фибробласты человека способны
делиться 52 раза. Раковы е клетки, напротив,утрачиваю т способность к запро­
граммированной гибели и делятся бесконечно, образуя опухоль. У раковы х к л е­
ток взаимодействие с окруж аю щ им и клеткам и так ж е наруш ено. Вследствие этого
слабо связанны е м еж ду собой клетки опухоли могут отделяться и с током крови
разноситься по организму, образуя вторичные опухоли, или метастазы.
Гибель к л етк и м ож ет быть зап рограм м ированной или случайной.
Апоптоз — это зап рограм м ирован ная гибель к л етк и . В ходе него к л етк а «раз­
бирается» на отдельны е ф рагм енты и уни чтож ается к л етк ам и им м унной систе­
мы . А поптоз происходит по истечении срока ж и зн и к л етки или при р азл и ч н ы х
заболеван иях (атеросклерозе, СПИДе и др.).
Некроз — сл у ч ай н ая гибель к л етк и (клетка не исчерпала срок своей ж и з ­
ни). Н екроз происходит вследствие действия р азл и ч н ы х неблагоприятны х ф а к ­
торов — ф и зи чески х , хи м и чески х пораж ени й и т. д. Он м ож ет происходить на
лю бой стадии клеточного ц и к л а. В ходе него наруш ается работа ядра, ф ерм ен­
ты лизосом разруш аю т клеточны е ком поненты , изм еняю тся свойства ци тозоля.
О статки клеток уни чтож аю тся к л етк ам и имм унной системы .

Вирусы — неклеточные формы жизни
В отличие от ж и в ы х организм ов, неклеточны е ф ормы могут п р о явл ять все
свойства ж и зн и только внутри ж и в ы х клеток. П оэтому зачастую их назы ваю т
молекулярны ми инфекционными агент ам и . К ним относят вирусы , вироиды
(просты е вирусы растений) и прионы (белковые ин ф екци онн ы е агенты ).
Вирусы — паразитические неклеточные системы, способные размножаться в живых
клетках.
Вирусы бы ли откр ы ты в 1892 г. ботаником Д. И. И вановским , которы й з а ­
н и м ал ся изучением возбудителя листовой м озаики табака. В ходе своих иссле­
дований он вы ясн и л , что возбудитель не растёт на п и тательн ы х средах и про­
ходит сквозь бактериальн ы е ф ильтры . Сам терм ин «вирус» был введён позж е,
в 1899 г., голландски м ботаником М. Б ейери нком и в переводе с латин ского
означает «яд».

Р азм ер вирусов м ож ет составлять 1 5 —350 нм. В своём составе они несут
только один тип нуклеиновой ки сло ты , в зависим ости от этого п р и зн ак а их де­
л я т на ДН К- и Р Н К -содерж ащ ие вирусы . Вирусы не имею т систем синтеза белка
и преобразования энергии и поэтому я вл яю тся облигатны м и (обязательны м и )
вн утри клеточны м и пар ази там и .
Вирусы ш ироко распространены в природе: в настоящ ее врем я описано более
ты сячи видов, пар ази ти р у ю щ и х в к л ет к ах ж и во тн ы х , растен ий , грибов и б ак те­
рий. П о-видим ом у, больш инство видов ещ ё не о ткр ы ты . И зучением вирусов з а ­
ни м ается сп ец и ал ьн ая н ау ка — вирусология.
П олож ение вирусов в системе органического м и ­
ра неясно. Обычно их вы деляю т в царство В ирусы.
В его пределах вирусы группирую т в роды и сем ей­
ства на основании их нуклеиновой кислоты и вн еш ­
него строения, а так ж е особенностей репродукции.
Виды вирусов не имеют бинарны х л ати н ск и х н азва­
ний и обозначаю тся триви альн ы м и н азван и ям и (н а­
пример, вирус полиом иелита, вирус гриппа и т. д.).
Строение вирусов относительно неслож ное. От­
дельн ая ви русная частица вне к л етк и назы вается
вирионом . Она состоит из располож енной в ц ен ­
тре н уклеи новой кислоты (одной или н ескольки х
м олекул), окруж ён ной защ итной белковой обо­
1 — РНК;
2 — белковый капсид
лочкой — ка п си д о м . Н у клеи н о вая кислота вириона м ож ет нести от 3 —4 до 100 генов. К апсиды
Рис. 2.21. Вирус табачной
мозаики со спиральным
состоят из отдельны х субъединиц, образую щ их
капсидом
п равильны е геом етрические структуры . Р азли ч аю т
два основны х тип а сим м етрии вирионов: сп и р ал ь ­
ный и кубически й (икосаэдрически й). В ирионы
со сп иральны м типом сим м етрии (наприм ер, ви ­
рус табачной м озаики ) имею т ф орму удлинённого
ци линдра (рис. 2.21), а с икосаэдрически м типом
сим м етрии — сф ерическую (точнее, м ногогранную )
форму. Н екоторы е бактериоф аги (вирусы бактерий)
имею т сф ерическую головку и трубчаты й «хвост»
с д линн ы м и н и тям и (рис. 2.22). У некоторы х в и ­
русов (наприм ер, В И Ч) им еется ещ ё и в н еш н яя
1 — РНК;
оболочка — с у п е р к а п си д , р асп о л о ж ен н ая сн ар у ­
2
—
белковый
капсид;
ж и белкового кап сида (рис. 2.23). Она образуется
3 — липопротеиновая мем­
из п лазм ати ческой м ем браны зар аж ён н о й к л етк и
брана
и содерж ит встроенны е вирусны е белки.
Рис. 2.22. Вирус
Свойства вирусов. Вне кл ето к вирионы л иш ены
иммунодефицита
каки х-ли б о свойств ж и зн и . Л и ш ь попав в к л етк у ,
человека (ВИЧ)
ген етически й м атери ал вируса начи нает р еал и зо ­
с суперкапсидом
вы ваться, при этом вирус «заставляет» системы
к л етк и работать «на себя», п р и ч и н я я ущ ерб клетке-хозяи н у . В некоторы х сл у ч аях (однако есть
основания полагать, что так и х случаев больш инство), д аж е попав в к л етк у , в и ­
рус не н ачи н ает р азм н о ж аться, а встраивается в ген етически й ап п арат к л етк и

и становится «его частью ». В тако м виде вирус м ож ет сущ ествовать продолж и­
тельное врем я и д аж е удваи ваться в составе Д Н К к л етк и -х о зя и н а.
О болочка вириона (капсид или суперкапсид)
обеспечивает попадание нуклеи новой кислоты
в к л ет к у , причём оболочка остаётся сн ар у ж и к л е т ­
к и и ли вирион тер яет её сразу после п рон и кн ове­
н и я внутрь к л етк и . Ж и во тн ая к л е т к а поглощ ает
вирусную частиц у путём эн доц итоза, д л я этого
в кап сиде содерж атся си гнальны е м о л ек у л ы , в заи ­
м одействую щ ие с определённы м и рецепторам и
к л е т к и . Н апри м ер, вирусы беш енства взаи м одей­
ствую т с ац ети л х о л и н о вы м и рец епторам и (ацетилхолин — м едиатор в нервной системе) и пораж аю т
нервную систему м ногих м л еко п и таю щ и х . К л е­
то чн ая стенка расти тельн ой к л ет к и препятствует
4 — отросток, или «хвост»;
проникновению ви русны х частиц , поэтом у вирусы
5 — концевые нити;
6 — нуклеиновая кислота
растений попадаю т внутрь кл ето к через п о вр еж ­
бактериофага
д ен и я в клеточной стен ке, а затем переходят из
к л е т к и в к л етк у по клеточн ы м к о н так там (п л а зм о Рис. 2.23. Введение
бактериофагом своей
десм ам ). В аж ную роль в распространении вирусов
нуклеиновой кислоты
р астен ий играю т р асти тельн о яд н ы е насеком ы е,
в цитоплазму клеткинаприм ер тли. В ирусы бактерий (бактериоф аги)
хозяина
п р и к р еп л яю тся к бактериальн ой к л ет к е белковы ­
ми н и тям и и вы деляю т ф ерм ент, р азр у ш аю щ и й её
поверхностны й ап п ар ат. Затем благодаря сокращ ен ию хвостового отростка б ак ­
териоф ага Д Н К «впры скивается» внутрь к л ет к и .
После поп адани я вируса в к л ет к у взаим одействие вируса и пораж ённой к л е т ­
к и м ож ет осущ ествляться двум я путям и.
В случае острой (литической) инф екции вирус активно разм нож ается
и в кл етк е образую тся новые вирусны е частицы . П ри их массовом выходе из
к л ет к и она обычно погибает. В случае носительства вирусная Д Н К встраивается
в Д Н К к л етк и -х о зя и н а, и геном вируса становится частью генетического ап п а­
рата кл етк и . В этом случае н али чи е в к л етке вируса н и к ак не п р о явл яется, но­
вы е вирусны е частиц ы не образую тся. Однако впоследствии (иногда даж е через
много лет) м ож ет начаться их синтез. Вероятно, носительство — это наиболее
расп ространённая ф орма взаи м одействи я, а острая ин ф екц и я —- результат осла­
бления орган изм а.
И ногда в третий тип вы деляю т случаи стойкой инф екции: вирус в к л етке
р азм н о ж ается, но вирусны е частиц ы постепенно покидаю т к л етк у -х о зяи н а, не
р азр у ш ая , а л и ш ь и зм ен яя её ф ункц ион ирован ие.
Вирусные заболевания. В ирусы вы зы ваю т р азл и ч н ы е заб о л еван и я человека
и д ругих о р ган и зм о в. П олагаю т, что во зн и кн о вен и е р яда ви русов ч еловека
связан о с изм ен ени ем вирусов р азл и ч н ы х ж и в о тн ы х , н ап ри м ер ген ети ч ески
сходны вирусы и м м у н о деф и ц и та человека и а ф р и к ан ск и х зел ён ы х м ар ты ш ек.
«Новые» и н ф ек ц и и обычно п ротекаю т в т я ж ё л о й ф орме, нередко со см ер тел ь­
ны м исходом , но в процессе эволю ци и возбудителя они могут стать более л ё г­
кими.

Пути передачи вирусов:
1. Воздушно-капельный — через капли слюны при разговоре, каш ле и чихании.
2. С пищей.
3. При непосредственном физическом контакте.
4. Через переносчиков (например, вирус клещ евого энцефалита).
Некоторые вирусы могут попадать в организм человека при переливании кро
ви, хирургических и стоматологических операциях, через ш прицы для шгычс
ций и т. п.
Х арактеристика некоторых вирусных заболеваний человека представлена
в табл. 2.7.
Т а б л и ц а 2.7
Болезнь

Пути
зараж ения

Соста в
вакцины

Тип вируса

Органы
пораж ения

ОРВИ

Разные
РНК-содерж ащ ие

Дыхательные
пути (трахея,
бронхи)

К апельная
инф екция

Ж ивы е
ослабленные
вирусы

Грипп

РНК-содерж ащ ие, ти­
пы А, В, С

Верхние ды ха­
тельные пути

К апельная
инф екция

Убитые
вирусы

Оспа

ДНК-содерж ащ ий

Дыхательные
пути, кож а

К апельная
инф екция,
контактно

Ж ивы е
ослаблен и ые
вирусы

Полио­
миелит

РНК-содерж ащ ий

Глотка, киш еч­
ник, двигатель­
ные нейроны

Капельная
инф екция

Ж ивы е
ослабленные
вирусы

В етря­
ная оспа

ДНК-содерж ащ ий

Дыхательные
пути, кож а

Капельная
инф екция,
контактно

Рекомбинант­
ная вакцина

Корь

РНК-содерж ащ ий

Дыхательные
пути, кож а, к и ­
ш ечник

К апельная
инф екция

Ж ивы е
ослабленные
вирусы

Коревая
краснуха

РНК-содерж ащ ий

Дыхательные
пути, кож а,
шейные лимфо­
узлы, глаза

К апельная
инф екция

Ж ивы е
ослабленные
вирусы

Паротит
(свинка)

РНК-содерж ащ ий

Дыхательные
пути, в про­
цессе развития
заболевания —
слюнные ж еле­
зы и семенники

Контактно,
через слюну

Ж ивы е
ослабленные
вирусы

О кончание т абл. 2.7
Болезнь

спид

Тип вируса
РНК-содерж ащ ий

Органы
поражения

Пути
заражения

К летки иммун­
ной системы

С кровью, по­
ловым путём

Состав
вакцины
Нет

Отдельно необходимо отметить вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вы­
зывающий СПИД (синдром приобретённого иммунодефицита) (рис. 2.23). Он
относится к РНК-содержащ им ретровирусам и содержит обратную т ранскрип­
т азу (фермент, позволяющий на основе РНК вируса построить ДНК, которая
сможет встроиться в ДНК клетки-хозяина и запустить синтез новых вирусных
частиц). ВИЧ поражает клетки иммунной системы, инфекция развивается мед­
ленно и незаметно. Размнож аясь в иммунных клетках, ВИЧ приводит к их ги­
бели и угнетению функций иммунной системы: больной человек может погиб­
нуть от любой инфекции.
Существует три способа передачи ВИЧ: половые отношения, через кровь
(инъекции крови и её препаратов, загрязнённые медицинские инструменты,
шприцы) и при беременности и вскармливании от матери ребёнку. Для лечения
СПИДа разрабатываются различные противовирусные препараты, однако до сих
пор проблема выведения вируса из организма не решена. Поэтому основной фор­
мой защ иты от СПИДа остаётся профилактика.
Способы защ иты от вирусов. Существует несколько естественных и искус­
ственных способов защиты от вирусных инфекций. Различные механизмы пре­
пятствуют проникновению вируса: эпителий кож и и слизистых оболочек выпол­
няет барьерную функцию, работа мерцательного эпителия слизистой оболочки
позволяет удалять оседающие на слизи вирусы и т. д. П роникш ие во внутрен­
нюю среду вирусы поглощаются макрофагами, а такж е вызывают иммунный
ответ. Специфическим противовирусным действием обладает белок интерферон,
вырабатываемый клетками в ответ на присутствие вируса. Интерферон подавля­
ет размножение вирусов и применяется для профилактики и лечения вирусных
заболеваний. Человеку подходит интерферон, получаемый при зараж ении кле­
ток человека в культуре клеток или генно-инженерным путём (гены интерферо­
на человека вводят бактериям).
После многих вирусных инфекций формируется продолжительный иммуни­
тет. С этим связано применение вакцин для предотвращения вирусных забо­
леваний, однако высокая изменчивость вирусов усложняет их использование.
Иногда изготавливают лечебные сыворотки из крови перенёсшего вирусную ин­
фекцию человека, которые содержат антитела против этого вируса.
Значительные экономические убытки наносят вирусы сельскохозяйственных
растений, вызывающ ие пятна на листьях, наросты и опухоли. П ока основные
методы борьбы с ними — использование безвирусного посевного материала
и уничтожение больных растений.
Бактериофаги очень опасны для промышленных культур бактерий, но могут
использоваться против бактериальных инфекций (дизентерии, холеры, брюш­
ного тифа). Бактериофаги — классический объект молекулярной биологии, их
изучение привело к пониманию структуры гена, механизма мутаций, расш иф­
ровке генетического кода.

2 .2 . Признаки организм ов. Наследственность
и изменчивость — свойства органи зм ов. Одноклеточны е
и м ногоклеточны е органи зм ы . Ткани , органы , системы
органов растений и ж и вотн ы х, вы явление изменчивости
органи зм ов. Приёмы вы ращ ивания и размнож ения
растений и дом аш них ж ивотны х, ухода за ними
2 .2 .1 . Признаки ж ивы х организм ов
Основные признаки и характеристики живых организмов

П ри зн аки ж и в ы х сущ еств п е р ек л и к аю тся с общ им и свойствам и биосистем.
О сновные из них приведены в табл. 2.8.
Т а б ли ц а 2.8
Признаки

Характеристика

О пределён­
ны й состав
и упорядочен­
ность

Все биосистемы х ар ак тер и зу ю тся высокой упорядоченно­
стью, которая м ож ет п оддерж и ваться только благодаря
протекаю щ им в них процессам. У порядоченность к л етк и
п роявляется в том, что для неё характерен определённы й
набор к леточн ы х ком понентов, а упорядоченность ор ган и з­
ма хар ак тер и зу ется определённы м набором ф у н кц и он альн о
связан н ы х органов и тканей

И ерар х и ч ­
ность органи­
зац ии

Ж и зн ь п ро явл яет себя одновременно на м ногих уровн ях ор­
ган и зац и и , к аж д ы й из которы х имеет свои свойства и осо­
бенности

Обмен ве­
щ еств

Это совокупность п рои сходящ их в орган изм ах х и м и чески х
р еакц и й , перем ещ ений вещ еств, обеспечиваю щ их посто­
янство состава и строения всех частей орган и зм а. Н а организменном уровне он п р о явл яется в виде трёх процессов:
пи тан и я, газообм ена и вы делен ия

П оток энер­
гии

Н епосредственно связан с обменом вещ еств. О рганизм , к а к
и ины е биосистем ы , я в л яется откры той систем ой и зависит
от притока эн ергии извне

Способность
к воспроиз­
водству

О беспечивается разм нож ени ем . П ри этом преем ственность
поколений обеспечивается наследственностью , а возн и кн о­
вение новых свойств и п р и зн ак о в — изм енчивостью

Способность
к развитию

Н а организм енном уровне р еал и зу ется в виде онт огенеза —
индивидуального р азви ти я о р ган и зм а. Он х ар ак тер и зу ется
ростом (увеличением разм еров) и развитием (наприм ер,
могут р азви ваться системы органов, которы е необходимы
с переходом в новую среду оби тан и я, — л ёгки е; органы
р азм н о ж ен и я и др.)

О кончание табл. 2.8.
Признаки

Характеристика

Приспособ­
ленность

Развивается в результате долгосрочных и краткосрочных
процессов. Её результатом является огромное разнообразие
и целесообразность строения ж ивы х организмов. Долго­
срочные приспособления осуществляются благодаря эволю­
ции, краткосрочные — благодаря раздражимости (способно­
сти реагировать на внешние или внутренние воздействия)

Саморегуля­
ция

Направлена на постоянство внешнего строения и внутрен­
него состояния {гомеостаза). На организменном уровне
существует такж е три системы регуляции: гуморальная,
нервная и иммунная

Динамичность

Х арактерным проявлением является способность организ­
мов к изменению положения тела и подвижности. Она мо­
жет проявляться не только в движении, но и в изменении
ростовых реакций (тропизмы, таксисы, настии)

Целостность

Это результат взаимосвязи и взаимозависимости частей
биосистем. Системы разных уровней отличаются по степени
взаимозависимости своих частей. Так, клетка и организм —
относительно более целостные биосистемы, чем биогеоценоз

Уникальность

Все биосистемы, начиная от клеточного уровня, неповтори­
мы и отличаются от аналогичных систем. Н апример, име­
ющие идентичную наследственную информацию организмы
(однояйцовые близнецы, клоны и т. д.) имеют неповтори­
мую индивидуальность, зависящ ую от воздействия на них
среды и саморегуляции в ходе развития

2.2.2. Наследственность и изменчивость — свойства организмов
Основные понятия генетики

Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свойствами всех
живых организмов. Они обеспечивают постоянство и многообразие видов и явл я­
ются основой эволюции живой природы. Наука, изучающая закономерности и ме­
ханизмы наследственности и изменчивости организмов, называется генетикой.
Под наследственностью понимают способность организмов передавать признаки,
особенности функционирования и развития из поколения в поколение.
Изменчивость — это способность приобретать отличия от других особей своего вида.

Материальной единицей наследственности являю тся гены, расположенные
у прокариот в нуклеоиде, а у эукариот — в генетическом материале ядра и дву­
мембранных органелл. Проявление того или иного признака часто зависит от син­
теза определённых белков, информация о строении которых находится в ДНК.
Совокупность генов организма называют генотипом. Именно он обуславли­
вает развитие большинства его признаков. Генотип диплоидных организмов со-

стоит из двух геномов. Геном — это ген етически й м атериал гаплоидного набо­
ра хромосом данного вида. Г аплоидны м и м огут быть либо некоторы е к л ет к и
диплоидного орган изм а (половы е к л етк и ), либо все к л етк и о р ган и зм а (н ап р и ­
мер, все к л етк и гам етоф ита р астен ий имею т един ичны й набор хромосом).
П ризнаки организма развиваю тся во взаимодействии организма с окруж аю щ ей
средой. Генотип задаёт границы , в которых признак может изм еняться, а действие
среды обуславливает, каким именно будет его проявление. Таким образом, развива­
ется фенотип — внешнее проявление признаков организма в процессе онтогенеза.
У диплоидны х организм ов в генотипе н ах о д ятся одинаковы е гены , которы е
могут обуславливать п роявлен ие проти вополож ны х п р о явл ен и й п р и зн ак а. Т а­
кие гены н азы ваю тся а л л ел ь н ы м и . И менно ал л ел ьн ы м и ген ам и могут обм ени­
ваться гом ологичны е хром осом ы во врем я м ейоза, тем сам ы м у вел и чи вая р а з ­
нообразие ком бин аци й генов в геном ах. Это один из м ехан изм ов, порож даю щ их
отличие родителей от потомков и в целом особей в п оп уляц ии (т ак ж е см. «Ф ор­
мы изм енчивости организм а»).
При изучен ии м еханизм ов наследственности в генетике использую тся н е­
сколько методов.
М етоды ген етически х исследовани й:
1. Гибридологический (метод скрещивания) я в л я ет ся основны м в ген етиче­
ски х исследованиях. П отом ки, полученны е путём такого ск р ещ и в ан и я, н а зы ­
ваю тся ги бри д ам и , а процесс, в основе которого л еж и т объединение различного
генетического м атериала в одной особи, — ги бр и д и зац и ей . П ри гибридологиче­
ском ан ал и зе учиты вается не весь ком плекс п р и зн ако в у родителей и гибридов,
а ан ал и зи р у ется наследование по отдельны м ал ьтер н ати вн ы м п р и зн ак ам . П ри
этом прослеж ивается не только первое поколен ие от ск р ещ и в ан и я, но и х а р а к ­
тер потомства каж дого гибрида в отдельности (см. так ж е «Гибридологический
ан ализ к ак основа ген етически х исследований»).
2. Биохимические — основаны на изучен ии хим ического состава к л ето к и а к ­
тивности ф ерм ентов, которы е определяю тся наследственностью . Б и охи м и чески е
методы сл у ж ат для вы явл ен и я генны х м утаци й.
3. Цитогенетический — зак л ю чается в изучен ии особенностей кари оти п а:
количества, ф орм ы и разм еров хромосом. Он особенно ценен д л я в ы я вл ен и я
причин р яда заболеваний у человека.
4. Близнецовы й — основан на изучении однояйцовы х близнецов с о д и н ако­
вым генотипом . Р азл и ч и я м еж д у близнецам и обусловлены вл и ян и ем среды. Это
позволяет о ценить роль внеш ней среды в р еал и зац и и действия генов.
5. Популяционно-ст ат ист ический — п озволяет изуч ать частоты встречае­
мости аллелей в п о п у л яц и ях организм ов, а т а к ж е генетическую структуру по­
п ул яц и и . П р и м ен яется в м едиц инской ген ети ке для и зу ч ен и я расп ространения
некоторы х ал л ел ей среди отдельны х групп населени я д ля определения наслед­
ственны х заболеваний.
6. Генеалогический (метод родословных ). Зак л ю ч ается в и зучен ии наследо­
вания какого-ли бо п р и зн ак а в ряду поколен ий у возм ож но больш его чи сла род­
ственников. Д л я этого составляется родословная, в которой отм ечаю тся род­
ственники, им евш и е или им ею щ ие изучаем ы й п р и зн ак . Д ан н ы й метод ш ироко
при м еняется в м едицинской ген етике, сел ек ц и и и других н а у к ах и позволяет

определить генотип особей и вычислить вероятность проявления определённого
состояния признака у будущих потомков.
Гибридологический анализ как основа генетических исследований

Гибридологический анализ использовался человеком издавна. С его помощью
человек получал сорта одомашненных растений и породы животных, скрещивая
между собой потомков от наиболее плодоносящих растений или более продук­
тивных животных.
Первым, кто описал основные статистические закономерности наследования
признаков при скрещивании, был австрийский ботаник Г. Мендель. Он прово­
дил опыты на посевном горохе, который оказался достаточно удобным модель­
ным организмом. Существует много сортов этого растения, отличающихся по
окраске семени, цветков, длине стебля, структуре поверхности семени и др. Это
самоопыляющееся растение, и потомки каждой особи являются генотипически
однородными — чистыми линиями (этот термин был предложен В. Иогансеном
в начале XX в.). Горох можно искусственно опылять перекрёстно, что позволяет
гибридизовать чистые линии.
Скрещивая разные чистые линии, Мендель получал гибридные растения. Он
чётко определял условия эксперимента — выделял среди многих наследствен­
ных признаков разные состояния одного (моногибридное скрещивание), двух
(дигибридное скрещивание) или нескольких (полигибриднее скрещивание) при­
знаков; прослеживал их проявления в ряду поколений. В результате статисти­
ческой обработки были объяснены закономерности передачи различных состоя­
ний наследственных признаков в ряду поколений гибридов.
Первый закон Менделя. В опытах Менделя при скрещивании сортов гороха,
имеющих жёлтые и зелёные семена, всё потомство оказалось с жёлтыми семе­
нами. Так как при этом не имело значения, какой окраски были материнские
или отцовские растения, было очевидно, что родительские особи в равной мере
способны передавать свои признаки потомству. Аналогичные результаты были
получены в других опытах, где рассматривались другие признаки (при скре­
щивании растений с гладкими и морщинистыми семенами всё потомство имело
гладкие семена; при скрещивании растений с пурпурными и белыми цветами —
пурпурные цветы и т. д.). Данная закономерность получила название правила
единообразия гибридов первого поколения. Состояние признака, проявляющегося
в первом поколении, названо доминантным, а непроявляющееся — рецессивным.
Наследственные факторы (позже названные генами) Мендель предложил обо­
значать буквами латинского алфавита. Гены, относящиеся к одной паре, обо­
значают одной буквой: доминантный аллель — прописной (например, А, В),
а рецессивный — строчной (например, а, Ь).
Для объяснения результатов Менделя следует обратиться к данным хромосом­
ной теории наследственности. Каждая клетка тела имеет диплоидный набор
хромосом, состоящий из пар гомологичных хромосом, в каждой из которых на­
ходятся разные аллели одного гена. То же происходит и в зиготе, где обычно
находятся два аллеля одного гена и генотип по любому признаку можно запи­
сать двумя буквами. Гомозиготная особь по доминантному или рецессивному
аллелю обозначается соответственно А А или аа, а гетерозиготная — Аа. При
полном доминировании рецессивный аллель проявляется только в гомозиготном

состоянии, а дом ин антны й — к а к в гомо-, так и в гетерозиготном состояниях.
В процессе м ейоза гомологичны е хром осом ы , а с ним и и ал л ел ьн ы е гены , р асхо­
д ятся в разл и ч н ы е гам еты . Но т а к к а к у гом озигот оба ал л ел я один аковы , все их
гам еты несут им енно этот аллель, т. е. гом озиготн ая особь даёт один тип гамет.
Опыты по скр ещ и ван и ю при н ято зап исы вать в виде схем . Р о д и тел ьски х осо­
бей обозначаю т буквой Р (лат. parents — родители), при этом генотип м атери
и ли сам ки (у) зап и сы ваю т первы м , а отца или сам ц а ( ?) — вторы м . П отом ков
обозначаю т так : F n (лат. filii — дети), где п — номер п о к о л ен и я. С крещ ивание
обозначаю т зн ак о м ум н ож ен и я. Под р о дительским и генотипам и зап исы ваю т т и ­
пы гамет, которы е они даю т. Т ак , скрещ и ван и е двух р азл и ч н ы х гом озигот м о ж ­
но записать следую щ им образом:
р
Г ам еты

АА

аа

X

а

А
Аа

F,

В современной ф орм улировке п ер вы й зак о н М енделя звучит так : при с к р е­
щ ивании гом озиготны х особей, о тл и ч аю щ и х ся друг от друга по одной паре а л ь ­
тернативны х (взаи м о и скл ю чаю щ и х ) п р и зн ако в, всё потомство в первом по ко л е­
нии единообразно и по ф енотипу, и по генотипу.
Второй зак о н М енделя. При скрещ и ван и и однородны х гибридов первого п о­
колени я между собой во втором поколении п о явл яю тся особи и с д о м и н ан тн ы ­
ми, и с рецессивны м и п р и зн ак ам и , т. е. возн и кает расщ еп ление, происходящ ее
в определённы х соотнош ениях. Эта законом ерность получила названи е второго
закон а М енделя, или правила расщ еп л ен и я.
Т аким образом, м ож но сделать следую щ ие выводы: ал л ел ьн ы е гены , н ах о ­
дясь в гетерозиготном состоянии, не изм ен яю т друг друга; при созревании га ­
мет у гибридов образуется п ри бли зительно равное число гам ет с д о м и н ан тн ы ­
ми и рецессивны м и ал л ел ям и ; при оплодотворении м у ж ски е и ж ен ск и е гам еты
свободно ком бинирую тся. П ри скр ещ и ван и и гетерозигот (Аа) следует ож и д ать
четы ре возм ож ны х сочетания: А А , А а, А а, аа. П о ф енотипу особи АА и А а н е­
отличим ы , и п р о я в л я етс я расщ еп ление в соотнош ении 3:1. О днако по генотипу
соотнош ение о стаётся 1А А : 2Аа : 1аа.
Д ля доказательства сф орм улированны х выводов м ож но воспользоваться
решёткой П енне та — способом определения возм ож ны х ком бин аци й гам ет.
Оба родителя с равной вероятностью (по 5 0% ) прои зводят гам еты с д ом и н ан т­
ным и рецессивны м аллелем . Все сочетания р одительских гам ет у потомков р а в ­
новероятны и составляю т но 2 5 % . В результате возни кает соотнош ение 2 5 %
А А : 50% Аа : 25% аа, т. е. 1 : 2 : 1 .
^ А а х S Аа

F,

Гаметы (?

f

2

Г ам еты у

А

а

А

А А (2 5 % )

А а (2 5 % )

а

А а (2 5 % )

аа (2 5 % )

Таким образом, второй закон М енделя в современной формулировке звучит
так: при скрещ ивании двух гетерозиготных особей, анализируемых по одной
альтернативной паре признаков, в потомстве ожидается расщ епление по гено­
типу в соотношении 1:2:1, а по фенотипу (при полном доминировании) — 3:1.
А нализирую щ ее скрещ ивание. В случае полного доминирования для особи,
в фенотипе которой проявился доминантный признак, нельзя определить хар ак ­
тер её генотипа без дополнительных исследований. В некоторых случаях ответ
может быть получен с помощью выяснения генеалогии, например, если один из
родителей изучаемой особи был носителем рецессивного признака. Более эффек­
тивны м является один из способов гибридологического анализа. Д ля выяснения
гетерозиготности особи применяют анализирую щ ее скрещ ивание, т. е. скрещ и­
вание с особью, гомозиготной по рецессивному аллелю.
При моногибридном скрещ ивании может быть реализован один из следую­
щ их вариантов:
2-й вариант

1-й вариант
р

АА

Гаметы

А

F,

х

Аа

аа

р

Аа

а

Гаметы

А, а

F,

х

аа
а

Аа, аа

Если в потомстве появятся особи с рецессивным признаком в фенотипе, это
означает, что изучавш аяся особь была гетерозиготой.
В ряде случаев для других видов и признаков, чем те, которые использо­
вались Менделем, гетерозиготы имеют собственный фенотип, промежуточный
между фенотипами гомозигот. Так, при скрещ ивании двух форм душистого го­
рош ка, отличающ ихся по окраске цветов (А — красны й, а — белый), гибриды
(Аа) имеют промежуточную розовую окраску. Во втором поколении расщ епле­
ние по фенотипу соответствует расщеплению по генотипу в соотношении 1:2:1.
Такое явление может быть объяснено тем, что доминантный аллель отвечает
за активную форму белка-фермента, а рецессивный — за тот же фермент, но со
сниженной ферментативной активностью, либо доминантный аллель полностью
подавляет действие рецессивного. От активности ферментов зависит накопление
пигмента в цветке. Поэтому растения, у которых все ферменты высокоактивны,
синтезируют пигмента больше, чем те, у которых активно работает лиш ь поло­
вина молекул ферментов.
Феномен, при котором расщепление по генотипу соответствует расщеплению
по фенотипу вследствие неполного подавления рецессивного гена доминантным,
называется неполным доминированием.
Третий закон М енделя. При полигибридном скрещ ивании родительские осо­
би анализирую тся по нескольким альтернативным признакам. Простейшим
примером такого скрещ ивания является дигибридное, проведённое между рас­
тениями двух сортов гороха с различной окраской и формой семян. Первое по­
коление гибридов в этом случае оказы вается однородным (проявляю тся только
доминантные признаки). Доминирование не зависит от того, как признаки были
распределены между родительскими особями.

1-й вариант

р

9А А В В
..
желтые, гладкие

Гаметы

АВ

rjaabb
зеленые, морщинистые

X

ab
АаВЬ
жёлты е, гладкие

F,

2-й вариант

р

9 ааВВ
..
зеленые, гладкие

Гаметы

аВ

г?ААЬЬ
..
желтые, морщинистые

х

АЬ
АаВЬ
жёлтые, гладкие

F,

Мендель провёл скрещивание особей первого поколения, гетерозиготных по
двум признакам. Проанализировав расщепление, Мендель сделал вывод, что
при скрещивании особей, гетерозиготных по двум признакам, получается рас­
щепление в соотношении 9 : 3 : 3 : 1 .
Чтобы объяснить полученный результат, следует учесть, что при мейозе
у особей дигетерозиготного первого поколения образуется четыре типа гамет:
АВ, Ab, аВ, ab. При скрещивании этих особей возможно 16 комбинаций гамет.
Их легче всего определить, используя решётку Пеннета.
9 АаВЬ
жёлтые,
гладкие

F,

с?АаВЬ
жёлтые,
гладкие

х

Гаметы (?
Гаметы 9

АВ

АЬ

аВ

ab

АВ

ААВВ
жёлтые,
гладкие

ААВЬ
жёлтые,
гладкие

АаВВ
жёлтые,
гладкие

АаВЬ
жёлтые,
гладкие

АЬ

ААВЬ
жёлтые,
гладкие

ААЬЬ
жёлтые,
морщинистые

АаВЬ
жёлтые,
гладкие

АаЬЬ
жёлтые,
морщинистые

аВ

АаВВ
жёлтые,
гладкие

АаВЬ
жёлтые,
гладкие

ааВВ
зелёные,
гладкие

ааВЬ
зелёные,
гладкие

ab

АаВЬ
жёлтые,
гладкие

АаЬЬ
жёлтые,
морщинистые

ааВЬ
зелёные,
гладкие

aabb
зелёные,
морщинистые

гГ2

Анализируя наследование при дигибридном скрещивании каждого призна­
ка по отдельности, можно убедиться, что оно соответствует первому и второму
законам Менделя. Это значит, что при полигибридном скрещивании различ-

ные признаки комбинируются независимо. Расщепление при этом получается
(3:1)п, где п — количество анализируемых признаков (при неполном доминиро­
вании — (1:2:1)п).
Третий закон Менделя заклю чается в том, что в полигибридном скрещ ивании
расщепление состояний каждого признака происходит независимо от других.
Н апример, для дигибридного скрещ ивания характерно расщепление 9:3:3:1.
Значение опытов Менделя. Новаторской особенностью работ Менделя было
то, что в них проявилось статистическое мышление. Когда речь идёт о гибридах
второго поколения (второй и третий законы Менделя), невозможно однозначно
предсказать, каким и признаками будет обладать та или иная особь. Законы
Менделя задают распределения (соотношения частот), которые характерны для
особей с теми или иными признаками. Это связано с тем, что при формировании
гамет у гетерозигот и при комбинировании гамет при оплодотворении ключевую
роль играют случайные, вероятностные процессы.
Закон чистоты гамет заклю чается в том, что аллельные гены в гетерозигот­
ном состоянии не сливаются и не изменяют друг друга. В результате мейоза
в каждой гамете оказывается лиш ь одна из гомологичных хромосом, а следова­
тельно, с каким-то одним аллелем гена, который «чист» от другого аллеля.
Этот закон используют в качестве дополнения к основным законам Менделя.
Его сформулировал в 1902 г. У. Бэтсон.
Сцепленное наследование.
Хромосомная теория наследственности

Исследуя наследование различны х признаков, последователи Менделя столк­
нулись с тем, что некоторые признаки наследовались совместно из поколения
в поколение. Так, например, ещё Ч . Дарвин отмечал, что форма гребня кур со­
ответствует определённой форме черепа.
И зучая наследственность на примере дрозофилы, Т. Морган отметил, что ко­
личество признаков в сотни раз превосходит количество хромосом. Значит, ге­
ны, определяющие признаки, долж ны располагаться в них совместно. Такж е он
показал, что закон независимого наследования признаков Менделя справедлив
не для всех из них. Было выдвинуто предположение, что может иметь место та­
кое наследование признаков, при котором два или больше признака наследуются
совместно, как бы сцепленно друг с другом. В случае если гены, ответственные
за разные признаки, располагаются в разных хромосомах, то наследование та­
ких признаков подчинено закону Менделя о независимом наследовании: разные
признаки родителей при расщ еплении свободно комбинируются в их потомках.
Если гены, ответственные за разные признаки, находятся в одной хромосоме,
то эти признаки наследуются сцепленно, т. е. развиваются у потомков только
в тех сочетаниях, в каких они были у родителей. Это возможно лиш ь в случае
локализации генов в одной и той ж е хромосоме.
Все гены, входящие в состав одной хромосомы, передаются по наследству
совместно и составляют группу сцепления. П оскольку в гомологичных хромосо­
мах находятся одинаковые гены, группу сцепления составляют две гомологич­
ные хромосомы.
У каждого вида организмов число групп сцепления соответствует его гапло­
идному числу хромосом. Так, у человека 46 хромосом в диплоидном наборе

(23 группы сцепления), у мухи дрозофилы 8 хромосом (4 группы сцепления),
у кукурузы 20 хромосом (10 групп сцепления) и т. д.
Таким образом, установлённый Менделем принцип независимого наследова­
ния и комбинирования признаков проявляется только тогда, когда гены, опре­
деляющие эти признаки, находятся в разных парах хромосом (относятся к раз­
личным группам сцепления).
Гены, находящиеся в одной хромосоме, сцеплены не абсолютно. Во время
профазы мейоза, при сближении хромосом гомологичные хромосомы обменива­
ются идентичными участками. Этот процесс получил название кроссинговера,
или перекрёста.
Кроссинговер может произойти в любом участке хромосомы, даже в несколь­
ких местах одной хромосомы. Чем дальше друг от друга расположены локусы ге­
нов в одной хромосоме, тем чаще между ними следует ожидать перекрёст и обмен
участками.
Биологическое значение перекрёста хромосом очень велико. Кроссинговер
обеспечивает сочетания генов и, следовательно, повышает наследственную из­
менчивость, поставляющую материал для естественного отбора, даёт богатые
возможности приспособления организмов.
Примером тесного сцепления генов у человека может служить наследование
резус-фактора. Оно обусловлено тремя парами генов — С, Д, К, тесно сцеплен­
ных между собой, поэтому наследование его происходит по типу моногибридного скрещивания. Резус-положительный фактор обусловлен доминантными ал­
лелями. Поэтому при браке женщины, имеющей резус-отрицательную группу
крови, с мужчиной, у которого резус-фактор положительный, если он гомозиго­
тен, все дети будут резус-положительными; если гетерозиготен, то следует ожи­
дать расщепления по этому признаку в соотношении 1:1. Точно так же близко
расположены в Х-хромосоме гены гемофилии и дальтонизма. Если уж они есть,
то наследуются вместе, а находящиеся в той же хромосоме гены альбинизма
локализованы на значительном расстоянии от гена дальтонизма и могут дать
с ним высокий процент перекрёста.
Представление о сцепленном наследовании, кроссинговере и линейном распо­
ложении генов в хромосомах позволили создать генетические карты хромосом
организмов разных видов.
Карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозо­
фила, комар, таракан и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), бактерий и вирусов.
Генетические карты человека используются в медицине при диагностике ря­
да тяжёлых наследственных заболеваний. В исследованиях эволюционного про­
цесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов.
На основании законов и обобщений генетиков XIX — начала XX вв. (Г. Мен­
деля, Т. Бовери, У. Сеттона, В. Иогансена и др.) и собственных исследований по
изучению наследственности Т. Морган с учениками сформулировали в 1910—
1911 гг. хромосомную теорию наследственности.
Основные положения хромосомной теории наследственности:
1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой груп­
пу сцепления генов. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному
числу хромосом.
2. Каждый ген в хромосоме занимает определённое место {локус).

3. Гены в хромосомах расположены линейно.
4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними.
5. Независимое расщепление генов происходит, если они находятся в разных
гомологичных хромосомах.
6. Раздельное наследование генов одной группы сцепления может происхо­
дить при кроссинговере.
Хромосомная теория нашла подтверждение и дальнейшее развитие в откры­
тии химической природы гена, выяснении строения хромосом и в других дости­
жениях молекулярной генетики.
Генетика пола

Хромосомная теория наследственности позволила ответить на вопрос, чем
определяется пол у раздельнополых животных и как достигается равенство чис­
ла особей обоих полов в каждом поколении.
Одним из первых и веских доказательств роли хромосом в явлениях наслед­
ственности явилось открытие закономерности, согласно которой пол наследует­
ся по законам Менделя. Известно, что в диплоидном наборе содержатся парные
гомологичные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и содержащие оди­
наковые гены.
Хромосомный набор самцов и самок большинства раздельнополых организ­
мов неодинаков: в нём существуют два типа хромосом. Это аутосомы — хро­
мосомы, одинаковые у обоих полов, и половые хромосомы, по которым самцы
и самки отличаются друг от друга.
В клетках тела организма обычно находятся две половые хромосомы. Поло­
вые хромосомы могут быть представлены парой двух одинаковых хромосом (их
называют Х-хромосомами) или парой неодинаковых хромосом — X- и Y-хромосомами. Пол животного зависит от того, какие половые хромосомы буду пред­
ставлены в клетке — XX или XY. У большей части животных, в том числе
и у человека, женскому полу соответствует набор половых хромосом XX, муж­
скому — XY. Диплоидное число хромосом человека — 46. В это число входят
22 пары аутосом и две половые хромосомы. У женщин это две Х-хромосомы,
а у мужчин — одна X- и одна Y-хромосома. Соответственно у мужчин образуют­
ся сперматозоиды двух типов — с X- и Y-хромосомами.
В то же время у рептилий, птиц и ряда видов бабочек женские особи имеют
разные половые хромосомы, а мужские — одинаковые. Так, у петуха в сомати­
ческих клетках содержатся две Х-хромосомы, и все половые клетки его одина­
ковы. Курица же, наряду с Х-хромосомой, несёт и Y-хромосому. У некоторых
насекомых (прямокрылые, ручейники) Y-хромосома отсутствует. В таком слу­
чае кариотип самцов — 2п + ХО, самок — 2n + XX.
Пол, имеющий обе одинаковые половые хромосомы, называется гомогаметным, а пол с различными половыми хромосомами — гетерогаметным.
У человека, млекопитающих, дрозофилы гомогаметным является женский
пол, гетерогаметным — мужской, а у птиц и бабочек — наоборот. У пчёл осо­
би женского пола (матки и рабочие) развиваются из оплодотворённых яиц,
т. е. имеющих диплоидный набор хромосом. Особи же мужского пола (трут­
ни) — из неоплодотворённых, т. е. имеющих гаплоидный набор. В соматиче­
ских клетках трутней восстанавливается диплоидный набор хромосом.

Не только определение пола, но и числовое равенство полов в каждом поко­
лении вытекает из механизма образования половых клеток.
Признаки, наследуемые через половые хромосомы, получили название сцеп­
ленных с полом.
У человека признаки, наследуемые через Y -хромосому, могут быть только
у лиц мужского пола, а наследуемые через Х-хромосому — у лиц как одного, так
и другого пола. Лицо женского пола может быть как гомо-, так и гетерозиготным
по генам, локализованным в Х-хромосоме, а рецессивные аллели генов у него
проявляются только в гомозиготном состоянии. Поскольку у лиц мужского пола
только одна Х-хромосома, вселокализованные в ней гены, даже рецессивные,
сразу же проявляются в фенотипе. Такой организм называют гемизиготным.
У человека некоторые патологические состояния (болезни) наследуются сцепленно с полом. К ним относится, например, гемофилия (медленная свёртывае­
мость крови, обусловливающая повышенную кровоточивость).
Если рецессивные признаки, наследуемые через Х-хромосому у женщин,
проявляются только в гомозиготном состоянии, то доминантные в равной мере
проявляются у обоих полов. К таким признакам у человека относятся витами­
ноустойчивый рахит, тёмная эмаль зубов и др.
Признаки, которые наследуются через Y -хромосому, получили название голандрияеских. Они передаются от отца всем его сыновьям. К их числу относится при­
знак, проявляющийся в интенсивном развитии волос на крае ушной раковины.
Формы изменчивости организмов

Как говорилось выше, изменчивость — это способность организма приобре­
тать отличия от родителей. Проявляется она в разнообразии признаков и свойств
у особей различной степени родства. Выделяют два типа изменчивости — нена­
следственную и наследственную.
Модификационная наследственность. При формировании фенотипа организ­
ма, кроме генотипа, большое значение имеют условия окружающей среды. Из­
вестно, что однояйцовые близнецы, которые развиваются в различных усло­
виях, отличаются по фенотипу. В этом случае мы имеем дело с проявлением
ненаследственной, или модификационной изменчивости.
Модификационной (ненаследственной, или фенотипической) называют изменчивость,
которая возникает у организмов при их росте и развитии в разных условиях среды.
Она не связана с изменением генотипа.

При её изучении мы можем выяснить, каким образом наследственная ин­
формация реализуется в определённых условиях обитания. Изучение данной
изменчивости необходимо при создании новых пород животных и сортов рас­
тений. Селекционерам необходимо учитывать как наследственные, так и нена­
следственные изменения, чтобы в данных условиях создавать породы и сорта
организмов с наилучшим фенотипическим проявлением полезных для человека
признаков и подавлением вредных.
Диапазон изменчивости, в пределах которой в зависимости от условий среды
один и тот же генотип способен давать различные фенотипы, получил название
нормы реакции.

Все модификационные изменения обычно не выходят за рамки нормы реакции.
Для разных свойств и признаков эти границы неодинаковы. Примерами признаков,
испытывающих значительные модификационные изменения в связи с изменением
условий, являются семенная продуктивность злаков, величина удоя у крупного ро­
гатого скота, ж ивая масса животных, число, размеры листьев многих растений
и т. д. В то же время есть признаки, мало варьирующие при изменении условий.
У животных к ним относится масть, у растений — окраска цветков и плодов, ости­
стость и опушенность колоса и др. Таким образом, норма реакции фиксирует воз­
можные границы модификационной изменчивости того или иного признака.
Тот ф акт, что один и тот же генотип может явиться источником развития раз­
личны х фенотипов, имеет существенное значение для медицины. Это означает,
что отягощ ённая наследственность не обязательно должна проявиться. Многое
зависит от тех условий, в которых находится человек. Таким образом:
• организмов вне среды не существует. Поскольку организмы являю тся откры ­
тыми системами, находящ имися в единстве с условиями среды, реализация
наследственной информации происходит под контролем среды;
• один и тот же генотип способен дать различные фенотипы, что определяется
условиями, в которых реализуется генотип в процессе онтогенеза особи;
• в организме могут развиться лиш ь те признаки, которые обусловлены гено­
типом. Ф енотипическая изменчивость происходит в пределах нормы реакции
по каждому конкретному признаку;
• условия среды могут влиять на степень выраженности наследственного при­
знака у организмов, имеющих соответствующий ген, или на численность осо­
бей, проявляю щ их соответствующий наследственный признак.
Особую группу модификационной изменчивости составляют длит ельны е мо­
диф икации. Эти изменения возникают под влиянием внешних условий. Так,
при воздействии высокой или пониженной температуры на куколок колорадско­
го ж ука окраска взрослых животных изменяется, причём этот признак сохраня­
ется в нескольких поколениях, а затем возвращ ается преж няя окраска.
М одификационная изменчивость не имеет эволюционного значения, т. к. не
связана с образованием новых генов. Так, размеры листьев одного дерева варьи­
руют в довольно ш ироких пределах, хотя генотип их одинаков. Если листья рас­
положить в порядке нарастания или убывания их длины, то получится вариа­
ционный ряд изменчивост и данного признака, состоящий из отдельных вариант
(рис. 2.24). Следовательно, вариант а — это единичное выражение какого-либо
количественного признака. К ак показывают подсчёты, частота встречаемости
отдельных вариант в вариационном ряду неодинакова.

Рис. 2.24. Вариационный ряд листьев лавровишни

Графическое выражение изменчиво­
сти признака, отражаю щее как размах
вариаций, так и частоту встречаемости
отдельных вариант, называют вариаци­
онной кривой (рис. 2.25).
Н аследственная изменчивость. Обу­
словлена возникновением новых гено­
типов и приводит, как правило, к и з­
менению фенотипа. Выделяют два вида
этой изменчивости — ком бинат ивную
14 15 16 17 18 19 20
и мут ационную .
К ом бинат ивная изменчивост ь свя­
Рис. 2.25. Вариационная кривая
зана с получением новых сочетаний ге­
количества колосков в колосе пшеницы
нов в генотипе.
Достигается это в результате независимого расхож дения хромосом при мейозе, случайного их сочетания при оплодотворении, а такж е рекомбинации генов
благодаря кроссинговеру (сами гены при этом не изменяю тся, но возникают их
новые сочетания, что приводит к появлению организмов с другим генотипом
и фенотипом).
Комбинативная изменчивость ш ироко распространена в природе. К приме­
ру, у микроорганизмов, размнож аю щ ихся бесполым путём, появились своеоб­
разные механизмы (трансформация и трансдукция), приводящ ие к появлению
комбинативной изменчивости. Всё это говорит о большой значимости комбинативной изменчивости для эволюции. Полагают, что она может играть роль даж е
в видообразовании.
М ут ационной ( наследст венной, или генот ипической) назы вается изменчи­
вость самого генотипа.
Внезапное появление форм организма с изменёнными признакам и, которые
передаются последующим поколениям, называется мутацией. Впервые мутации
были описаны в начале XX в. голландским исследователем Г. де Фризом, ко­
торый наблюдал скачкообразные наследственные отклонения у садового расте­
ния — ослинника.
М утации происходят в хромосомах под влиянием внеш них и внутренних ф ак ­
торов. М утационная изменчивость отличается от изменчивости, появляю щ ейся
при скрещ ивании. М утации — это вновь возникающ ие изменения в генотипе,
тогда как перекомбинации генов при скрещ ивании — новые сочетания роди­
тельских генов в зиготе.
Биологическое значение мутаций неравноценно и связано с характером раз­
множения организмов.
Свойства мутаций:
1. Возникают внезапно, скачкообразно.
2. Наследуются, т. е. передаются из поколения в поколение.
3. Ненаправлённы: мутировать может любой участок хромосомы, вы зы вая
изменения как незначительных, так и ж изненно важ ны х признаков.
4. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
5. По своему проявлению могут быть к ак полезными, так и вредными, к ак
доминантными, так и рецессивными.

В зависимости от природы возникновения мутации делят на спонтанные
и индуцированные. Спонтанные м ут ации возникают под влиянием неизвест­
ных природных факторов, чаще всего как результат ошибок при репликации
ДНК. И ндуцированны е мут ации вызваны специально направленными воздей­
ствиями, повыш ающими мутационный процесс.
М утации делят на соматические и генеративные в зависимости от типа кле­
ток, в которых они возникают. Соматические м ут ации при делении мутиро­
вавш ей соматической клетки передаются её потомкам. Они приводят к измене­
нию признака только части организма. У ж ивотных, размнож аю щ ихся только
половым путём, соматические мутации не передаются по наследству, поскольку
новый организм из соматических клеток не развивается. Если у растения му­
тирует клетка, из которой образуется почка, а затем побег, то последний при­
обретает новые свойства. Это применяется в селекции растений. Если мутация
происходит в клетках, из которых развиваются гаметы, или в половой клетке,
то новый признак проявится в ближ айш ем или последующих поколениях. Та­
кие мутации называют генерат ивны м и.
Наблюдения показываю т, что многие мутации вредны для организма. Од­
нако некоторые из них могут оказаться полезными. Такие мутации являю тся
материалом для прогрессивной эволюции, а такж е важ ны для селекции ценных
пород домашних ж ивотны х и культурны х растений.
По характеру изменений генотипа различают несколько типов мутаций
(табл. 2.9).
Таблица 2.9
Типы мутаций

Характеристика

Генные

Связаны с изменением структуры ДНК в пределах одного
гена, но без наруш ения структуры хромосомы. Это наибо­
лее распространённый вид мутаций и важ нейш ий источник
наследственной изменчивости организмов

Хромосомные

Возникают в результате перестройки хромосом. Они я в л я ­
ются следствием разрыва хромосомы, приводящего к образо­
ванию фрагментов, которые в дальнейшем соединяются, но
при этом нормальное строение хромосомы не восстанавлива­
ется

Геномные

Связаны с изменением числа хромосом. К ним относят­
ся полиплоидия (увеличение диплоидного числа хромосом
путём добавления целых хромосомных наборов в результате
наруш ения мейоза) и гетероплоидия, или анеуплоидия (чис­
ло хромосом может изменяться и становиться не кратны м
гаплоидному набору)

Вещества и воздействия, приводящ ие к возникновению мутаций, называются
мутагенными факторами, или мутагенами. Их делят на физические, химиче­
ские и пр. Процесс возникновения мутаций называется мутагенезом.

Закон гомологических рядов наследственной изменчивости

Известный советский генетик Н. И. Вавилов долгие годы изучал природную
и культурную флору пяти континентов земного шара. При сравнении признаков
различных сортов культурных растений и близких к ним дикорастущих видов
обнаружилось много общих наследственных изменений.
Это позволило Н. И. Вавилову сформулировать закон гомологических рядов
в наследственной изменчивости: «Виды и роды, генетически близкие, характе­
ризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильно­
стью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть существо­
вание параллельных форм у других видов и родов».
Н. И. Вавилов указал, что гомологические ряды часто выходят за пределы
родов и даже семейств. Например, короткопалость отмечена у представителей
многих отрядов млекопитающих: крупного рогатого скота, овец, собак, чело­
века. Альбинизм наблюдается во всех классах позвоночных животных. Закон
гомологических рядов позволяет предвидеть возможность появления ещё не из­
вестных науке мутаций, которые могут использоваться в селекции для создания
новых ценных для хозяйства форм.
Согласно закону Н. И. Вавилова, мутации, аналогичные наследственным бо­
лезням человека, должны встречаться у животных. Действительно, многие му­
тации, обнаруженные у животных, могут служить моделями наследственных
болезней человека. Так, у собак наблюдается гемофилия, сцепленная с полом;
альбинизм зарегистрирован у многих видов грызунов, кошек, собак, у ряда ви­
дов птиц и т. д.
Основы селекции
Селекция — одна из важнейших областей практического приложения генетики. Это на­
ука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов
растений и штаммов микроорганизмов.

Опирается селекция на достижения генетики, молекулярной биологии, био­
химии и других наук о животных, растениях и микроорганизмах. Генетика
является её теоретической основой. Предмет исследования селекции составля­
ют специфические закономерности эволюции культурных растений и сельско­
хозяйственных животных, направляемые человеком.
По Н. И. Вавилову, селекция — это эволюция, направляемая волей человека.
Повышение продуктивности сельскохозяйственного производства базируется на
интенсивных технологиях сельскохозяйственных растений и животных — соз­
дании соответствующих условий среды, в которых данный генотип проявляется
наиболее полно.
Основными задачами современной селекции являются повышение урожай­
ности сортов культурных растений, увеличение продуктивности пород домаш­
них животных и штаммов микроорганизмов; улучшение качества продукции
(содержание белка и клейковины в зерне, жирность молока и др.); улучшение
физиологических свойств (морозостойкость, скороспелость, стойкость к заболе­
ваниям и др.); повышение интенсивности развития (у растений — реакция на
подкормку, у животных — на питание и содержание).

Основными методами селекции являются гибридизация и искусственный отбор.

Этапы селекционной работы:
1. Подбор исходного материала с использованием комбинативной изменчиво­
сти, спонтанных мутаций и индуцированного мутагенеза. Кроме того, в каче­
стве исходного материала могут использоваться ранее выведенные сорта и поро­
ды, но выращенные в различных условиях.
2. Применение различных систем скрещиваний — гибридизация. Выделяют:
• имбридинг (близкородственное скрещивание) — приводит гены в гомозиготное
состояние, даёт возможность проявления положительных рецессивных мутаций;
• аутбридинг (неродственное скрещивание, отдалённая гибридизация) — поз­
воляет объединить в одном генотипе полезные признаки различных родитель­
ских форм. Может быть внутривидовым (скрещивание особей одного вида)
и отдалённым (при скрещивании организмов разных видов или даже родов).
Неадаптивные рецессивные мутации при этом переходят в гетерозиготное со­
стояние и не проявляются.
Отдалённая гибридизация осуществляется с трудом, и межвидовые гибриды,
как правило, бесплодны, так как затруднена конъюгация хромосом в мейозе.
Впервые преодолеть стерильность у межвидовых гибридов удалось Г. Д. Карпеченко в 1924 г. Он получил гибрид редьки и капусты с диплоидным набором
хромосом: 9 «редечных» и 9 «капустны х». Но гибрид был бесплоден. При удвое­
нии числа хромосом каждого вида (полиплоидная форма гибрида, содержащая
18 хромосом редьки и 18 — капусты) была создана возможность конъюгации
гомологичных хромосом: «редечных» с «редечными» и «капустных» с «капуст­
ными». Полученный межвидовой гибрид — рафанобрасика — стал плодовитым.
Полиплоидизация, таким образом, стала способом восстановления плодовитости
у межвидовых гибридов растений.
В хозяйственном отношении особенно ценны скрещивания между крупным
рогатым скотом и яками, крупным рогатым скотом и зебу, домашними поро­
дами овец и диким бараном архаром. В результате были получены животные,
сочетающие ценные качества исходных видов. Однако часто отдалённая гибри­
дизация приводит к бесплодию гибридов вследствие нарушения нормального
течения гаметогенеза. Примером может служить мул — гибрид между лошадью
и ослом. И хотя мулы совершенно не дают потомства, во многих странах их
широко используют из-за высокой выносливости.
3. И скусственный отбор — выбор человеком наиболее ценных в хозяйствен­
ном отношении растений, животных, микроорганизмов для получения от них
потомства с необходимыми признаками. Он может быть как массовым, так и ин­
дивидуальным. Первый из них проводят по фенотипу, без проверки генотипа. Та­
кие особи дают расщепление в потомстве, поэтому отбор приходится проводить
в ряду поколений. При индивидуальном отборе оценивается потомство каждого
организма в ряду поколений. Такой отбор приводит к созданию сорта, породы,
штамма, представляющих собой чистую линию — потомство одной особи, сохра­
няющей постоянный генотип при скрещивании внутри себя (имбридинге).
В селекции, прежде всего, создают большое число самоопыляемых чистых
линий, которые имеют желаемые качества. После этого их скрещивают меж ­
ду собой, отбирая комбинации, которые дают наилучший ожидаемый эффект.
Такие растения имеют в первом поколении повышенную жизнеспособность

и плодовитость, которые постепенно ослабевают в последующих поколениях.
Таким образом проявляется эффект гетерозиса.
Гетерозис можно объяснить устранением в гетерозиготном организме неадап­
тивного действия рецессивных генов, объединением благоприятных доминант­
ных генов, присутствующих у родительских форм и объединяющихся в гибри­
де. Кроме того, некоторые гены более благоприятно проявляются, находясь
в гетерозиготном состоянии.
Кукуруза была первым растением, у которого получение гетерозисных гибри­
дов было поставлено на промышленную основу. Широко практикуют использо­
вание данного эффекта и в овощеводстве. Гетерозисный эффект можно сохра­
нить благодаря вегетативному размножению в ряду поколений.
Особенности селекции
растений, животных и микроорганизмов

Порода животных, сорт растений или штамм микроорганизмов являются
совокупностью индивидов, искусственно созданных человеком и характеризу­
ющихся определёнными наследственными особенностями и морфологическими
качествами. Все особи внутри сорта, породы или штамма имеют сходную на­
следственную организацию, внешние признаки и однотипную реакцию на влия­
ние факторов окружающей среды. При этом имеются свои особенности селек­
ции у растений, животных и микроорганизмов.
Селекция растений. Основная задача — повышение урожаев в растениевод­
стве путём создания высокопродуктивных сортов. Такие биологические особен­
ности растений, как способность к самоопылению, вегетативному размноже­
нию, позволяют применять в селекционной работе с ними все методы селекции.
В растениеводстве нередко применяют также отбор и гибридизацию.
При принудительном самоопылении, используемом при работе с перекрёст­
но опыляемыми растениями, получают чистые линии с необходимыми при­
знаками. Затем, проводя скрещивание между линиями, имеющими различные
адаптивные признаки, и искусственный отбор, получают высокопродуктивные
межлинейные гибриды. Например, один сорт пшеницы имеет прочный стебель
и устойчив к полеганию, но в то же время легко поражается ржавчиной. Другой
сорт, обладая тонкой и слабой соломиной, отличается устойчивостью к ржавчи­
не. При скрещивании этих двух сортов в потомстве обнаруживаются различные
комбинации, в том числе у части растений сочетаются признаки устойчивости
к полеганию и ржавчине. Такие гибриды отбирают и используют для посева.
Кроме того, проводя межлинейную гибридизацию, у потомков может наблю­
даться явление гетерозиса. Благодаря вегетативному размножению в ряду поко­
лений этот эффект сохраняется.
Соединение ценных качеств родителей разных видов и родов получают бла­
годаря отдалённой гибридизации. Так были получены гибриды пырея и пшени­
цы, редьки и капусты и др.
Многие сорта культурных растений по сравнению с их давними предшествен­
никами являются полиплоидными (т. е. имеют набор хромосом, в два, четыре
или более раз превышающий кариотип предка) и обычно высокопродуктивными.
Таковы многие культурные сорта пшеницы, ржи, клевера, турнепса, картофеля,

некоторые сорта свёклы и т. д. В последнее время широко развёрнуты работы
по экспериментальному получению полиплоидных форм.
В селекции часто используют и соматические мутации в вегетативных клет­
ках. Новый сорт получают из той вегетативной части растения, которая облада­
ет ценными соматическими мутациями.
Основные принципы селекции животных не отличаются от принципов селек­
ции растений. Сущность селекции животных состоит в сохранении, усилении
и комбинировании у потомства ценных и в устранении нежелательных качеств.
Работа по созданию, поддержанию и усовершенствованию пород включает ряд
методов разведения и организационных мероприятий, которые в совокупности
представляют племенное дело. Оно имеет свои особенности. Домашние живот­
ные, в отличие от растений, размножаются только половым путём, а половая
зрелость у некоторых из них наступает через несколько лет. Самка рождает
только одного или нескольких детёнышей, что замедляет процесс селекции.
Отбор родительских пар совершается в зависимости от цели, которую по­
ставил селекционер (повышение молочности, жирности молока, качества мяса
и т. д.). Разводимые животные оцениваются по фенотипу, происхождению и ка­
честву их потомства. Поэтому необходимо хорошо знать их родословную.
Все сельскохозяйственные животные раздельнополы. В то же время многие
виды ценной животноводческой продукции создаются животными только од­
ного пола (молоко, яйца). Поэтому оценка животных другого пола может быть
осуществлена по их родословной и по качеству их потомства. Так, племенные
качества быка-производителя могут быть оценены по молочной продуктивности
его предков по материнской линии, его сестёр и особенно его дочерей.
Основной способ получения наследственного разнообразия при селекцион­
ной работе с животными — скрещивание . Оно может быть родственным или
неродственным. Родственное скрещивание (инбридинг) между братьями и сё­
страми или между родителями и потомством применяется, когда селекционер
хочет большинство генов данной породы привести в гомозиготное состояние.
Оно сопровождается строгим отбором по необходимым хозяйственным каче­
ствам и чаще всего приводит к ослаблению животных, уменьшению устойчи­
вости к действию внешних факторов, к заболеваниям и т. д. Для устранения
этих неблагоприятных последствий используется скрещивание различных ли­
ний и пород. Ценность родственного скрещивания заключается в том, что поз­
воляет закрепить в породе полезные хозяйственные качества. Неродственное
скрещивание в границах породы или между породами, сопровождаемое строгим
отбором, ведёт к поддержанию полезных качеств и к их усилению в следующих
поколениях.
У животных также наблюдается явление гетерозиса. Его сущность состо­
ит в том, что в первом поколении гибриды имеют повышенную жизнеспособ­
ность и усиленное развитие. При последующих скрещиваниях гибридов между
собой эти качества ослабевают, по-видимому, вследствие выщепления гомози­
гот. Гетерозис применяют в овцеводстве, молочном скотоводстве, свиноводстве.
Примером особенно эффективного использования гетерозиса служит выведение
гетерозисных цыплят — бройлерное производство. Оно широко применяется
в птицеводстве многих стран.
В последнее время зародышей ценных пород крупного рогатого скота и дру­
гих животных получают в искусственных условиях, а потом для дальнейшего

развития помещают в матку самки другой породы, что расш иряет возможности
селекционной работы и позволяет получить большее количество потомков с но­
выми или хозяйственно ценными признакам и.
Селекция микроорганизмов имеет свои особенности. М икроорганизмы (бак­
терии, грибы, микроскопические водоросли) представляют большой интерес для
человека. Они находят широкое применение в промышленности, сельском хо­
зяйстве и медицине. В последнее время быстрыми темпами развивается м икро­
биологическая промышленность. Она связана с производством ж изненно в аж ­
ных продуктов: белков, аминокислот, ферментных препаратов, антибиотиков,
спиртов, полисахаридов, бактериальны х удобрений, гормонов и др. При этом
в качестве питательной среды часто используются непищевые продукты: ж и д­
кие парафины нефти, синтетические спирты, отходы лесообрабатывающей про­
мышленности и др.
Х арактерны е особенности микроорганизмов, важ ны е в производстве:
1. Значительно меньшее число генов и более простые генные взаимодействия
по сравнению с более высокоорганизованными видами.
2. Очень короткий жизненны й цикл, который позволяет микроорганизмам
очень быстро размнож аться и давать огромное количество поколений за сравни­
тельно короткое время.
3. Геном некоторых микроорганизмов гаплоидный, что даёт возможность фе­
нотипического проявления любой мутации ещё в первом поколении. У м икро­
организмов вероятность возникновения хозяйственно ценных мутаций очень
высока.
Благодаря этим особенностям микроорганизмы служ ат удобным объектом
для селекции.
Д ля создания новых штаммов в последнее время применяю т генную инж ене­
рию . Так получены новые штаммы микроорганизмов, которые синтезируют цен­
ные гормоны, энзимы, антибиотики, белки и др. Достиж ения микробиологии
должны шире использоваться в целях повыш ения плодородия почв, увеличения
урожайности сельскохозяйственных культур, для консервации кормов, а в перс­
пективе — для микробиологического производства продуктов питания.

2.2.3. Одноклеточные и многоклеточные организмы

Общая характеристика одноклеточных

К одноклеточным организмам относят практически всех прокариот (см.
«Сравнительная характеристика строения клеток бактерий, растений, грибов
и животных» и «Общая характеристика прокариот») и некоторые группы эу­
кариот. Часть прокариот переходит к колониальному образу ж изни (см. «Коло­
ниальные организмы»). Больш инство ж е эукариот являю тся многоклеточными
(см. «Общая характеристика многоклеточных организмов»).
К одноклеточным эукариотам относится множество очень отличаю щ ихся друг
от друга организмов, которых объединяет один признак — их единственная

клетка является в то же время и целым организмом. Хотя в целом они устрое­
ны как типичная эукариотическая клетка (см. «Строение и типы организации
клеток»), однако зачастую могут иметь дополнительные органеллы.
Строение. Поверхностный аппарат клетки, отделяющий организм однокле­
точного от окружающей среды, зачастую устроен очень сложно. Как и у других
клеток, его главная часть — плазмалемма. Надмембранный аппарат может
быть представлен гликокаликсом, клеточными стенками различного химическо­
го состава, различными чешуйками и домиками (например, как у диатомовых
водорослей). Подмембранный комплекс включает различные элементы цитоске­
лета, именно с ним связано передвижение одноклеточных эукариот. В состав
подмембранного комплекса входят основания ресничек и жгутиков, с помощью
трансформации элементов цитоскелета происходит движение псевдоподий (лож­
ноножек). С цитоскелетом подмембранного комплекса связаны особые органел­
лы, которые характерны только для одноклеточных, — экструсомы. Это окру­
жённые мембраной органеллы, которые служат для нападения и защиты. К ним
относятся трихоцисты инфузорий, гаптоцисты сосущих инфузорий и др.
Ядро у одноклеточных эукариот имеет типичное строение, но у некоторых ор­
ганизмов на протяжении всей жизни или на определённых этапах жизненного
цикла в клетке содержится несколько (иногда до сотни) ядер. У инфузорий име­
ются ядра двух типов: небольшой микронуклеус (генеративное ядро), хранящий
генетическую информацию и участвующий в половом процессе, и макронуклеус
(вегетативное ядро) — крупное ядро, отвечающее за все процессы жизнедеятель­
ности.
В цитоплазме некоторых одноклеточных эукариот (преимущественно пресно­
водных) имеются сократительные вакуоли, служащие для осморегуляции. Это
одномембранные органеллы, снабжённые выводным каналом, выходящим на
поверхность клетки. У инфузорий в состав сократительной вакуоли входит цен­
тральный резервуар и радиально расходящиеся канальцы. В сократительную
вакуоль поступает жидкость, которая при периодическом сокращении вакуоли
выводится наружу.
Питание. По типу питания среди одноклеточных эукариот имеются как автотрофы, так и гетеротрофы. У автотрофов имеются хлоропласты различной фор­
мы (например, чашевидные, лентообразные). Кроме хлорофилла, хлоропласты
могут содержать другие пигменты, служащие для лучшего улавливания сол­
нечного света. Гетеротрофные организмы питаются различными органическими
частицами или небольшими организмами (бактериями, другими одноклеточны­
ми и т. д.). Частицы захватываются при помощи ложноножек в ходе заглаты­
вания частиц (фагоцитоза) или капель (пиноцитоза). У некоторых одноклеточ­
ных эукариот имеется особый участок клетки — клеточный рот (цитостом),
в котором происходит захват пищевых частиц. Переваривание осуществляется
в содержащих пищеварительные ферменты пищеварительных вакуолях (лизосомах). Тип питания некоторых организмов зависит от образа жизни и среды
обитания. Так, эвглена на свету питается автотрофно, производя органические
вещества в ходе фотосинтеза, а в темноте переходит к гетеротрофному питанию,
поглощая растворённые в воде питательные вещества.
Среда обитания. Одноклеточные эукариоты обитают практически повсемест­
но, уступая в этом отношении только бактериям. Они распространены в пресных

и солёных водоёмах, в почве, иногда ж ивут на суше, хотя обычно для них не­
обходима капельная влага. Такж е часто протисты (другое название одноклеточ­
ных эукариот) населяют другие организмы.
В водоёмах они входят в состав планктона и бентоса, являю тся пищей для
многих водных организмов. Однако планктонные водоросли, размнож аясь
в огромных количествах, могут вызывать «цветение» воды, вызывающее гибель
многих водных организмов.
Ж изнь почвенных одноклеточных обычно имеет две стадии: акт ивную (во
время которой происходит питание, рост и размножение) и период покоя. П е­
риод покоя наступает вследствие различны х причин: недостатка питательных
веществ или кислорода, слиш ком высокой плотности популяции, сухости, н а­
копления различных химических веществ, низкой температуры и др. Хотя су­
ществует мнение, что для некоторых видов стадия покоя в жизненном цикле
является обязательной. Почвенные одноклеточные принимают участие в почво­
образовании и повышают плодородие почв.
В теле многих губок, коралловых полипов, некоторых плоских червей и мол­
люсков могут обитать водоросли, дающие своим хозяевам кислород и питатель­
ные вещества и получающие от них убежище. Т акая группа организмов, как
лиш айники, представляет собой сожительство гриба и водоросли. Обитая в к и ­
шечнике различных организмов (термитов и ж вачны х парнокопытных), они
помогают хозяину переваривать пищу.
При паразитизме хозяину наносится вред. П аразитизм среди одноклеточных
эукариот распространён довольно широко: они могут вы зывать множество забо­
леваний животных и растений.
Колониальные организмы

Одноклеточные организмы могут объединяться в некое подобие многоклеточ­
ного организма, т. е. образовывать колонии. Отдельные особи в колонии могут
быть неотличимы друг от друга (некоторые виды зелёных водорослей или ин ­
фузорий) или иметь достаточно сильные отличия и даж е выполнять различные
ф ункции. Колонии образуются в результате бесполого размнож ения: при деле­
нии дочерняя клетка не отделяется от материнской, а остаётся связанной с ней.
Наиболее сложно устроены колонии вольвокса —
представителя зелёных водорослей (рис. 2.26). Это
полые шары величиной до 2 мм, они могут вклю ­
чать до 60 тыс. отдельных клеток. По краям ко­
лонии находятся двужгутиковые клетки, обеспечи­
вающие передвижение. Кроме них имеются более
крупные неподвижные репродуктивные клетки,
которые, размнож аясь, дают новые колонии. До­
черние колонии развиваются внутри материнской,
а затем выходят из неё.
Полагают, что колониальные организмы я в л я ­
ются связующ им звеном между одноклеточными
и многоклеточными организмами, и возникнове­
Рис. 2.26. Вольвокс
ние многоклеточности происходило через колониальность, причём в разны х группах организмов

неоднократно. Н априм ер, воротниковы е к л етк и губок (хоаноциты ) сильно н ап о­
м инаю т воротничковы х ж гутикон осцев, которы е могут образовы вать колони и.
Общая характеристика многоклеточных организмов

Тело м ногоклеточны х организм ов во взрослом состоянии состоит из м н о ж е­
ства к л ето к и их производны х (м еж клеточное вещ ество). И х кл етки р азл и ч аю т­
ся по строению и вы п олн яем ы м ф у н к ц и я м , т. е. п р о явл яется диф ф ерен ц и ац и я
к л ето к . К летки , сходны е по строению и происхож дению , объединяю тся в т к а ­
н и . Грибы , однако, не имею т настоящ их тканей, поэтому некоторы м и учёны м и
они не вклю чаю тся в состав м ногоклеточны х организм ов. И з р азл и ч н ы х ткан ей
образую тся органыу которы е у м ногоклеточны х ж и во тн ы х объединяю тся в си ­
ст ем ы органов, вы п олн яю щ ие определённую ф ункцию (ды хание, вы деление,
пи щ еварен ие и т. д.).
Д ля м ногоклеточны х организм ов х ар актерен
слож ны й процесс индивидуального р азви ти я (он­
т огенез). Он начинается в больш инстве случаев (за
исклю чением вегетативного разм н ож ен и я) с деле­
ни я одной к л етк и — зигот ы (оплодотворённой я й ­
ц еклетки ) — или споры.
М ногоклеточность во зн и к ал а в ходе эволю ции
неоднократно, она р азви валась параллельно у р а з­
ны х групп организм ов. С ущ ествует несколько ги ­
потез возникновения многоклеточного орган изм а,
но все они сходятся в том, что м ногоклеточность
возни кла из колониальности.
М ногоклеточны е организм ы могут образовы вать
колонии, которы е образую тся в результате вегета­
тивного (бесполого) р азм н о ж ен и я, когда дочерняя
особь остаётся связанной с м атеринской (рис. 2.27).
Особи в колонии могут бы ть связан ы в разной сте­
Рис. 2.27. Коралловые
пени, зачастую их объединяет общее пищ еварение.
полипы — пример
многоклеточных организмов, М ежду отдельны м и орган изм ам и колонии м ож ет
происходить разделение ф у н к ц и й .
объединённых в колонии

2.2.4. Ткани растений и животных
Ткани растений
Растительная ткань — группа клеток, имеющих общее происхождение, строение
и приспособления к выполнению одной или нескольких функций. Классификация рас­
тительных тканей основана на анатомо-физиологических признаках.

Р азл и ч аю т пять типов расти тельн ы х тканей: о бразоват ельны е, п о кр о вн ы е,
м е х а н и ч е с к и е , проводящ ие и основны е (табл. 2.10).

Таблица 2.10

a

о

я
g £

|§
>> н


>«
о
й
«
О co

О
Eh

2

cd

ш
cd
ft
и

G S Eh
CD G >> a
ИЗ О
a
cd S G G
Ph cd
о
OU a Ен f>>5Я
t > о
a
S
g
ft a
CD О a ^ CD О
cq a a oq 3 cq

°

X

a
a

a
Eh & 5S
CD _
a s
a ф a
D
ft

Eh
D

a

a ft
g 2
O G

ft tf
s
x x
м

я S
H н
a

(vwaiuondaw)
квнчп-эхвяоеМ до

a
a
a

S
Eh
a
ft ft
a
о
3 3
a
о a
Ph
a ft
3 о

a
о
CD
ft
a
о
5Я
l | Eh s a
a a
x

a
CD
ft
3 Рн X
a
S’
я
a
ft s
a 3 3
a
О

Э1ЧНЯО(ЗНОЦ

G

ЭК

о
g
&
я
a
со

a a
a й
Я :CD

cd

a

a a
w
* н
Eh 2
s g
a
a

3

CD

ft

Eh
vo
о CO 2 ^
ft a G cd

a a
о a
a о

G O

D
a C
a a

ff
a

ft

Oh

a

CD

ft 35
о

a
a

a a

VO

CD

Eh

a
a
a

a
a
3

ж о
H
a

a
a

2

CD

CD

a:

a
CD
a
a
3
о
И

a
a
a

a
a
CD
a
g
3
2
a
о

>
ft
fct
a
a
Eh
0)
G

Й 2
a 2
a a
^ S
S H
HI QJ
cd ч
§ и

a
a a
a
CD
2 E
>h> CaO
Eh
ft
3 Eh
Eh
О
a
G G
a
a CJ
>>
5
a
>> G ^ о >>
a
О 2
3
§
3
E
h
a
Gt
a и 2 a Ph
:>
о a
a
g
■
CD 2 ft
C
D
C
D
о
a
g I
a
>>
>> a
CO :>
3
a a a
f t Eh a
ft ft
VO
H
ft g 3
CD
о ° о
2
G
- CaD
>>
a ft 2
a a
a
о a fct
a
о 3
G *g a
о
ft
a
a
о ° a
a ft
a
G
a a
о
о
a
CD Я
a
S
О
3
a
C
D
Eh
a ■e
a a
S g ft S a b
a *
о
о
a
ft a
о
a
a
в
a й a cd 5 ч
Eh
Eh a?
о a
о
a
о
H
x
R
a
G
Ph
a
2 a
a
g 3
a x
CD
a
н
a
cd pq a g
ft w 3
a о
a
о
a
a
a н
a ft
a
CD
a
a
3
CD a
a
a
a
tj
a
O :> nr
g a a
tr
a4
P
h
о CD
a
G
к w 5
f
tО
4 Eh a
ж
О
§ 1 со
*> a
G О
О
CD a о
Eh ft 3
a Gt
a a
VO
о
fct
о
G
О

Ph

a:

Ph

Окончание табл. 2.10

ч

Cd
Я
ан
о
а
аф
н
а
се
а
ее
X

X
я
я
=я
ф яи

о >>
и Н
PQ О
Я о
а а
Ф н
и 5
о се
а
а о
о »
н
ф о
Ч
а и
х к ^
s gЯ
ф
Е» И Ю
® и 8
Ч
о
Н Ф
Н 2
Я о R
я Я я
х- я8
И
Я
:ф
0
4
о
Н
>>
О
и
а
g5 аЧ

ф

й
О
ч
о
I I фя
* § ча
ав я
IS sа 3
я
я
х
a
я
ф
В
4
ч
О
&н

е

а

66

Ф
1 Ф
ч
ф о
ч
я VЯO
X Я
3 Ив
яЕн
a я3
:ф
3 яя
X я

cd
Я
a
о
ч
о
Я

j.
ч
я
и
C
нD

а
ч
S я

я :2-

s
cd
Я
а
о
ч
о
я

0

л
аg
>Я
ф О
я я
я S3
>> 2
н
>>
а
я
3
а
о
-&

2

ф

и
о
gя мё
§«

я
я
я
:Ф
0
ч
о
н
>>
о
я
а
ф
Я
о
Я
я
я
а
я
я
н
ф
ч
я
ф
я
я
о
ф
Я
s
л
0)
Ли
ТУ

ы
Я
S
g
аЯ
Ф
C_i

я
н
о
а
ф
я
н
о
&
е
о я
о я
Я Й
а
Ф :ф
яа
о
н
о
я
я
| э
г? и
Рн
>>
а
ч
ч х
я_ Я
ф
х я
я я §
а ф а
н g ф
Я
я
Я
а
2я
о

Я
а
о
н
о
я я о Б

я
я
я
ч Я ф
Ен Ф ф
а> Я я
Ен ф
3 Ф
a
Я ч
Я ч VO
я
ч^
о о
ф ч о
я Еян
й >>
3
я
я о
я
ч X
я а
о я
gЯ
ч яф
a
я ф о
ч я
>я
ф яя4 я
я
я
й он ft
О
ас и
ф
о,
яv
а ф
ч аГ
fc[ оя
к w
О
cd 5 *
gn ft я s
Я Ю
„
8 ® «. 3
я
ч Л S 2
3 И
Я Ен
a 2 2
й
я S ft
Я Й О

в?

я
я
ST
я
я
>>

мя
5
я яи
Н Я
Ен

я

эияээьинихэщ

ч
ф
Н
2я
я
ф
aЕн
ф
я
я
Ч '
я
ф
aф
ч
я
о я

>> й
2 о
о
н
>Я
Я
я 3
я 4
я ч:
ф о
Ф
Я X
Ф
Ф о
а я
S
Я
5
3 Ч
Ф
Я
4 Ен

Я
яя
О
С
яО
а
о
ф

а
ft
о
g
3
«
я
о
vo
а
н

X
я

х
я
Н
Ф 9
Я S
я о
й н
Я
я 5
2

a

'о
CQ
”
g«
Ч

чg.
Я
я
п
2
щ
S
ч
й
Ч
а
з
й
О
а
в
я
я
я

6 г
ч я
ч Ен
яЕн ё
3
g ф
я
>»
ф яо
о Ен

i

5
В
ф
Ен
ф
я
a

s
^>>' 3
ч «
2 Ф
х
я8 Я
О я
ч

И
«
Ен
Ф
Ф

5ёg

е

§ з ё

я
ч
«
Ен
Я
г!
^
ч
о

ея
о
н
§

я а
я ф
ч
о
ф
О
Ч я
ч а
о
Ен
Ч О
о
Ен Я
2
я
0
к*>
ая
Я я >> я
ч а и а
Я Cl, V н
О Я я
I g е . з ян
g, ё я Ф ф
Ч
Я
я Я
g я
ч я
Я
Я ®
я
я
ф g
ч и
0 ..
s §
g ч
Й а
1
х
й
ч
g *н
Ф я
3 я
S •Ч ч
н
я ’S еян ач 4
Я Ч
3 ч 30
й

>>
чg.
(_Г
ч3
я
2я
ч
о
sЯ
g
Я
я
Я
3я
§
нн
5
2

2
s
я
ф
Ен
Ф
Я
a
о
я

I ф
Ф Ен
Я ф
ж ч
S ft
а о
О Я
Я ёW ф 2
a 3 s
н 3 я
antnBtfoaodn

ф
Ен
ф

2
>>
я
ф
х
о
3
я
я
о
я
4
ф
о
я
я
>> Я
ч
н
о
я
2
я
ф
я
2 п
о, ^ Ен
- я 5
я
я 3 ч
S
а
я
я
я
\о я
я
н
Я VD н
о
§
X ^ VяD
я S
я ф
3 g о
н Ен
Я О
ч 2 Q Я яФ чя ф
я я я н Ен §
ег я
^ о | SX
Э я 'о
2 ® ^ Q
к*ъ Я м s g g. 3
я
а я Я tf о
яя а Л Я н
ф и. я2 ая
н
я
Я
ф
Я
ф я ф я
О ч о яа
н
ь
о
о а Ф я
ч н
X g
ч я
я Ф
£
S
ф vo
® о
& о

я
а
•
я
3
я

i

о
ч
о
3
X
4
яЕн
ф ч
S 5
Ч Ф
Я О
3 х
о згН
Uh *W
Sа чф
Ф я

о
Ч
X
я
ч
я
я«
я
я
о
я
ЕГ
Ч
ч
я
3
я
ф

яЯ
я
ё
я

а
о
я
3
2
-

>>
ч
о
я
2
>>
в
Q
я
Я
чяя

я
о
я
я
3
я
0Я
4

чф
я
3
я
В
2
ядя
Ю

я
я„
ч
«
Н

§ S
X Ё
& ч
ч ф

w
2
Я
£ § фя
ф ф Я
ч
о н я
н S
Ф ев ев
5 и 1=г
К S S
X! Я Л
S Н Ен
Л Ф «
ш ч >*
W К со
Ен £> а
ф g ф
о g Sffi g «
о S g
^ 3 §*

я
я
^
м
2
3
ч
о
ч
я
ф'
я
a
о
я

я
ч
о
s Й
ч
Ч
cd
Я
S л
ч СО Рн я
,
о
о
нГ

:2
^
^о
эч
я

ft
о
со о я

>>
я
$
Н
о

Ен pq Я
«
Я чЕн Сн
а ф

(vwnxnadvu)
4H BH J, КШ 1ЯОН .)()

I §

У некоторых растений такж е выделяют своеобразные выделительные пиши
внут ренней секреции — млечники, смоляные ходы хвойных, эфирно-маг нмч
ные ходы цитрусовых; наружной секреции — железистые волоски, нектарники,
Ткани животных
Ткани животных — системы клеток и неклеточных структур (межклеточное вещк . пни
т ренней среды, мы ш ечную , нервную (табл. 2.11 на с. 68).

1—4 — различные типы эпителия;
ткани внутренней среды: 5 — ры хлая соединительная ткань;
6 — костная ткань; 7 — хрящ евая ткань; 8 — кровь

9

10

9 —11 — различные типы мышечной ткани (9 — скелетная поперечнополосата я.
10 — гладкая; 11— сердечная поперечнополосатая);
12 — структурная единица нервной ткани — нейрон

Рис. 2.28. Ткани животных

Таблица 2.11

я

Рн ^

cd

s
я
оH
Я
aФ
н
в
cd
a

cd
X

>> я
g cd ^
а я
С
О оРн Id g Ч о Я
ф
g O C
f t ffi VO g § Я ~ 2
3 ° Д >» ч
О g cИd
ф ч 1
=5
•ч H
>> о
9<
2 Ч
ф
«
н
«о 24 Я PQ о О «Я W
2
ф
„ >> ь
н я н О о Я
Я
Ф Й О)
р cd
Ч
cd
S
* я
Я Ф cРdн ЭФЯ rn
и
о
Ф я
О
~ ф 2 я■ о
£ 2 оЧ И
О я «, & я
>5 О
н
я
2? й В Я Р
>> а
Ч н
я а а 2>> о,„
СО/—ч Рн
Я Ф
яЕн Ч
Я Ф
я
я
р Рн
я ф
Ф
& Я
Ю
я
2
о
а 5
я я
я
я он
н яя
я
>
>
я
н ф
Рн я
я
о ф
В
ф ~ ё я
2
ф
2
&Ч
cd
я аЯ £2 ф
Р
н
я
я
я
ф о ,s
н Я Ф я
Ч - о ф
Я О н
Я
Я Ч -ч н Я я
а О
о И >>*2 я
и
н Р о
о о ЭяЯ Ф Й о ф
я:
я
к ~я 2
н
Я S Ф я
о
VO Й 5Я н
Ч
<
5! Я О >>
В
* Я « Р
н
со
gР оо о
Я
2
о я
И
я
Я
о и яя
О
Р н Ен
я
8
Н
я о ф ф
О
я g ч
О
2 ч а
О 2 м

1а

я

я
яST
я
>>
e

Л

aф
2
я
a
и
ВЯя
Sg«

S я Рн g
Я
я g :ф
р в чГ, 0я)
Я F
Я ф 3 Ч
Я я)
РЙ
н
0
Я Ю н
я « я 2я
я w
ф ф
я
ф
я я ID2
Р< 2 о
оя
яРн

” в

>Я
о
3о
я
5
О

ф

р
ф

я
о
я
ф
я
я

Ф
ф

2
яЕн
я
в
яя

ф

яРн
>>
р
ч

3
я
я
оЕн
ф

ч
я
кф
2
2

я
я
ч
я
й
л
я
я
я
Я
осо
я
р
ю
о

я

ф

я
я
н
я
■&
& 2я
ч
я
2 ЭЯ
я о
я
Я
Е
н ф
ян оя
ф ф
о я
X ор
я я
я о
ч я
я Ен
2
>>
р
я
ч
>>
я
р
я
В
я
я

Ен
ф

я
ч
ю
о
р
ю
я
ё
я
яЕн

н
Н
я
S
й
5
О

я
я
ф
ч
ф
м
я
Я
ф
я
я
ф
ч
я
о
«Я

Е
н Я

Я

Я
О
Я

Я
Ф
Е
4

я я
Ь
я
р ф
о

3
§
И
«
я
4;
О

2_ ч
я я
g а и ^
S 5W
Я Я о^н
о
s о Р
g 3 оя я2 ф
2
2 § ч
Я Рн о я я

я
я
р
я
н
2
н
g
2
я
я
ч
3
я _ яян
ф
g s' Ен
Ф к ф&
а„ й >>
«0 3 2Ф
ф Я
О

О ф

01ЧНЧ1Г^И1Г011 И П 0

я
g
р
К

я
ф
g
Я
ч
я

Ен

2
я
я
я
яч
я

р
Ен

я
ч
о
х
«
nя
я
н

g

д
»
g
5
§
a

в

р

ч

К
Я яг
PQ Я
я ф
ф ^
оф ря
я

PQ 2

со

я
я
яРн
Р

°
ьч
ф

н
2
я
яМ я
я
3
я яв
2 “я>
Я >

р

ffi

«
2
2
я
яф

Й
я
C
d
н
я
.
g2

р
Ен

0
- о
о
я

2

>
>я
ю
“ &
я
ё
я
о
2
я g яя
я
в и р
>» g О
2
2Я О s
о £

VS
■
Я
Я
ч 2 Ен
я я Ф
й я Я
я
о я Ч
Я о
X я
я
Е
н
о
н
О
о ЭЯ Я
ч
о >»н о
'я' й
s
ч
Мф
ф Ен
я5 я
я S
р £
g
ф
и олф

9
о
я
я
я
я
Я
м
о
о
я
о ф со
я
оч
Ф VD
P
Q Р о
о § § я оо
ч
ф
я и ■яя
я о Ен я
ф
ф я >> я
о я ф оя
ф
я ф
Л я
янн яРн
ч ОЧ со
о я я чч
ю
Р я о
Ен О о я
ф
я £ s ЭЯ
я
о
2_ я в яЕн
ч я
Рн
я ^
о
PQ Й ю

ф

g О
Я я s g
я ^ ^ 5Я
я
Я о ч яо
н ^ СЪ О

ф

2
Ь
О
«
£
«
ф
2р

ч
я

о

. ф X
яРн Я
я яРн
>>
£о И
Е
н р
ч
О ф
в ™ 2я
Н
ф
ф I
о
^PQ яч
ф
я
чРЕн 22
«о Я
я я

р

ф

ф

.

И s
й я
я я
ч w
n >Q
Я)
- ф
н
о
я
я

-п
л
я
яф

о
ч
о
сф
я

ЭЯ ^
2 ЕГ
я Э ^ ф
я
я
ф§
ft
яЕн о к яя
G 5 X
!« s ф
g* м
Он 2 g £2
я
нн 0
Я Ен о яЧ
2 g2 gя о
ф
Г
Н, S я3
ф
S
Й
о «Я н

оф
я
я
ч
X
2
Рн

iq ^ d o M0HH0dxAHa инянх

я
я
яВ"
я
>>
ф
ф

я
яф

оф
я
я
я яи
L
я
ч
Ф

ёh
Ч
gя

Продолжение табл. 2.11

д

ф

ЕГ
ф
и

Л
й
Я
н

о

я
ft

ф
н
я
Л
а
я
X

>>
а
д
>»

д
о
Я
Ф
Рн
Й
3
я Ю
о о
Рн и i | о о
Ф
я
В £н 3и3 ^ оо
0)
я я 2 PQ
я з 5
Н Я 8
й ►
ф 5 « о
S
3 Я °н Р>н>
о
Я я
и о ft ф
Д о о ~ 3
я
о д
Д g О Рн о
Д 3 д >> о
3 д д ft дф
4
и
Д » д 4 о
н ft
о Я оя 5
нн
о Й н >
° н
О 2 2 и н
я * н Д
PQ
я а и и £ ^
О О) Л н ЭД О
о
§ « д 2- х
Рн Д
5 о
Ф о S ч 2 л
п
°
§ с °д gX д
ф
ч
* &
д
о
д
д
д
X
ft м
д
&
X s
д
д

0
я
a
я
в
a
«Si
Н

а
ф
ч
о

Ф ы

«
д
н
й

я й

д
я
ф
4

3

PQ
д

s

1 *
£ £
■& х

ф
Q
d vS

ft
'О
ф О

5 a
Н

ж
в g
s а

Ф

:ф Ф
я
ф
д
со

д
ф
н
Ф
Д

^ й
ф н
О ’В
W О

кн
s

я >а
g 3
В S
х
2- ё
ф
д >> ?а
н
о

3Д ф

2

Д Ф
ин
Н g
2 В
£

Об
и

ч
й
я
>>

е

А

ft
ф
3
я
ft

в

| AS

I а «
S o
&
>>
Д Ф

°
ft
Ен
ф
о
а

с

з ,«
&
2" ф
2 Ф
н

°^
*>

& я
Ф о а о Ф л
Д Ю X д д Ф

ф _
S й

я
я

§ф фа- дй
о
Е
Г" ф
д з

д
ф
д
д
X
н
ft
ф
д ф ф
д
я й О
>> ф д
д
й
о
я я
д о
д Я Q W
ф Он Д Ф
в х a 3
я СО ^ М
ft а ^
X о
*

^

«3

ич

О Йд
3

д
н
о
д
д

ft

о
д
о
ф
д
д
д
д
о

й
X

3

д
я
о
д
о
д
со
о
д

ft
д
3
ft

о
©

я
д
я
н

2

и

Я PQ

л
Д Н
н
и
°
Д о
.2 й
ф

в

в
д
>> о о
м 3 д
Ф ft g
2
н
fct
О ч
Z*
д д н & ^ О д
н
w Д
2 дя фа ^§ дч
>>
Д ф о
ft
н д X
О дф Д
2
д д
1 S
д
ф PQ
м
НН 2
Д
Д Ф
Н
2д и
д
ч
д
Д
о а
н
хф В
5
R
д
Д &1
S ftO ч В В о
о
Й
д
к гч о
д
н
Д
й
д
эД
Й
ч
н
о
ф
ft
Ч
Н
Ф
Й
3 3 Ф
ф
ф
ft
д
д
а
я
Ф
ЯГ яг
Й
д и
д £
ч д
н
д д Ё
д s.
д д
ю
д д
ф а
Й Й
ф з

X

ЭД
о
д

д д
s£, ч д
_ Д Ф
ч
ч
ф я
&1
о§д ю
1
о гВ н
Ч О
о Д
д s

ft
ф
ч
о

н

Рн

об
£

rctfedo иэн н э^ А н е инвях

д

В

§

2

д
а
>>
л
со
д
эД ft

Й д
д
Н эЯ
D

/1^

S

.
Й
*
Д
д

Н ф

н

Д 'О

о
2 а
ft s
ф
>» ф О
д
Рн
я
д д >> О К >>
со Д ft ft н
о §
ч

я ^
м 3
н &н

2

3

д 5
д й
д w
о а

о
X
ф
д
ч о
о & д
д Д ф
д
^ д
д ^

a s
м а
д
,
2 3 " о
Й о

Д
Д =»Я
X н о

й |

Д в

ft

в ~

н
д
о
g

д

а

д
й
н
0ч
Й
^

а *
3
3

g
д

3

Ен

3

4
ч
д
ft
VO
д
■&
о
д

5 5

«
д
н

3

ф

ft

н

^
О

ф
° д
О д
Ф д
£
«
Д н

Д
н
ф
д
Я
о
й

I

й

ЕН

д
й
^
ф
>1 ю
д

ф
д■
д
м
д

О ft ю

й

а
s

2

«
д
Д
ь
д
о
н
ф
о
ф

о
а
д Э
Дд
ft Ф Й
й
°
О
.
д

S

3

д
д й
3 дн
я ф
Еч о
д
д
д

3
д
Й

д
о
н
>>
4
й
ф
ft о

я
д
д
ф

й
о

я
о
д
ф
д
д
ф

Об g
ч д
Щ
Ф
ЕН f t

Д ЭД
>
в
в
ф
ч
ft
ф
ф
н
ф
>»
я
Я
ft
о
О

>> В cd
О ‘W
■
^3 ф Й
я £ а
а я ф
ч
ч о
в ф
о
эВ о
О о PQ
Н о О
н
Я
В и
н
в о Ч
Е-« ч О
3 в В
В
я
о
1 о В

Sв

Ч'
о
ч
о
ч
&

ч

е

ф

Я Я
в ч

2£ ft
^
2В ф
Ф

ф
ф

о

Ё ЛS

II

в g я 3
Д

ф
5

н

ж

£ § й
чП . aЖ *Я
с оч
О
5
й
3
н
в S4й

в

о
в
ч
о
X
3
в4

й
о
ч
о
с
ф

вн
в
в

cd

ф

» 3

в
^Ц
3
аО

в
В

В

ф

в
я

Й
ч
яч

2В о«
н В

3я

ft Й 8Я &|
Я

^

вя£ °оч

'

О
О

Н эД

Ф

ф
н

он
ф
оф

я ч я
ч
в
л В «
gЯ
ф

я 3

в в

о :g ф

В а» В
ф

о
оя
ft
>4
Ф
В

В ч 3

В :ф

Ф

Я

(3

В

Я

Д

Д ft
L_| Ф

Н
Ф

ф
О

Ф

ft
о
Й
ф я
яS в в
°v8
яs
я В
в S «
ч
ч я
>» Й и
2 'g в в3
°ф яЧ 5В
в
ф

М
В ^
*
Ф
ф

ф

вяв

н
aч
квв
•
Ф
ЭЯ
3
ф
ф

в
о Я
в ft
вФн ю
о

в В

g Я *>

fct

ч

и Н в С

н
В

2В
вв
Ф
~ Ф
в

в
3
я

в

О
8 ф 2>» .
вЯ В в вв
н я
3 2 в 5
В Ф & 1
В ж
вв в
I я >я

ф

о

вф
в

w
ч
о
в
я

Ф

S

Ф
О

В Я в
2 а
ft
3
О я V
>, Ф X
в в ОD яf t в в в
я

ф

в

оф

. вв
ft
О ф

,

ф

о
в в
вВ ft
я 2

В
* ё ф
3 р 3 §^ ч
о
я
В Рч
я
ч
ю
я
3
Й я
я

ф
ф

ч
ft о
в „
О ID

И S

a

ф

ч

В

ft

Рч

2В яРч 5 Ен м
Йо о
“g о« кed
В

яРч

я
Ф в н
я в ft
ч
о
£ о
яв
Рч
5
Я
'я
Фо
ft
в в
о

ft Я
4

инвн!. эмньэгамр\[

®
к

ч
ф
ч
3

в

ж
ж

в фя 3
X 3 дВ н в
3 в ч 2я вft
в
ч фв
ф
3f t и
О >Я Он
2Я эД
ft в ^фв я3
В 3 н
Я 0J В Я
й Н
яН
в
g
в И в Яft
ft
3 2
^ф ф
н о. 4в
ф

в
В д
3
я
й
ft
Я я ft ф
ф в
>
>
«
я я ч *
о
Он

л
в
яд

д

8°
8 * я
в
ч
Рч

aЯ н§ jЯjj

ф

В

о. В
н В

в
в
вя

в вв о3
овн о в
в
:Ф
ф о
ч в в
Й в я
Он
со 4 в
ф о
вя оф
ft
ф
в о
в о
яф Он в
в вя
н ф
2„ в н
ф

в

ф

д

g в2

ft

я
вв
2
д
В
Л

.

я
в
о
a
ЭфВ

О

В ф

в

S I

в
оф
в
$

н
ф
в ^
О ф ф ф
я в
в
о
Ф д
ф X 3
m
я
8 1 ч 22В ю
я ft
ф в
>,
в
о
n a Ч О
я я
в
й
i
sEL
ф
s й
ч 3
оРч
ч
о
о

оф

ф

ЧЩФ
“
я ф щ

во
в
ф

в

ft

j. Я аЙ В
« Я о ФЧ
s Я о н
и Я
В
Ч
2 Я
В
Ч
И Ч
о оРч
3
я н
в
о
ю
оф
X
ф cd
3
3 Йв
о
я я иВ
в
>» ф ф
ft „
..
Ф Л Он в я

В

ю

Л
аф
3
в
ft
Е

ф

со ф

О
к
я
а
Я „г
О 2-г
й
2 вл

о

в
я
ft

ф

ф

ч
в
S. *
о w sч ф
ф
и § &
ю3
ч
о 3 S со «
Е
н 4 & а яч
Я К о * в
о
й
н
аф
Я
ч
Ч
о

ф

в
в
ч
в
в
>»

В

в х в яX
мЯ
3 чй в
оМ
ф
ч _ и
о
а 3 s § S фнч

ft

3

В
а

d Я ft
3в чя cЧ
в в
н ф
о В" ф
5Я он Я Я оВ

Я
о

в
в
Я

я
gs
он
К
ft
ф
н
ла
а
Я
X

ф

о

д

* S
II О
ft
>> ’К
в 2Я
о
чнвнх BBHadajj

в11Й Й ' 2.2.5. Организм растений (на примере покрытосеменных)
Строение тела растений

Важнейшее событие в эволюции растений — выход многоклеточных рж-ти
тельных организмов на сушу, где их однородное практически нерасчленёииог те
ло попало в новую почвенно-воздушную среду. Под влиянием среды произошло
разделение тела растения на подземную и надземную части, которые сиецил
лизировались на выполнение различны х ф ункций, возникли ткани и оргииы.
Подземная часть растений дифференцировалась в корень, надземная — и сте­
бель и листья. Строение этих органов тесно связано с выполняемыми ими ф унк­
циями.
Органы растений — части высших растений, приспособленные для выполнения опре­
делённых функций.

Органы состоят из нескольких типов тканей. Различаю т органы вегет ат ив­
ные (выполняют основные функции питания и обмена веществ с внешней сре­
дой) и генерат ивные (функции полового размнож ения).
Органы растений
Вегетативные
Корень

Побег

/

Генеративные
Цветок

Семя

Плод

I \

Стебель Лист Почка
Корень. Строение и видоизменения
Корень — осевой орган высших споровых и семенных растений, растёт верхушкой, мо­
жет ветвиться; имеет положительный геотропизм.

Функции корня:
1 .М еха н и ческа я — закрепление растения в почве.
2. П ит ат ельная — поглощение воды и минеральных веществ.
3. Проводящая — транспорт воды и растворов веществ.
А. Запасающ ая — «депо» запасны х веществ.
5. Синт езирующ ая — синтез органических веществ (гормонов).
6. Связующая — взаимодействие с корнями других растений, грибами и бак­
териями.
Дополнительные функции — ды хательная у водных растений, «подпороч­
ная» (закрепление на опоре у лиан) и др.
Части (зоны) корня:
1 .З о н а деления. Корни растут верхуш кой (кончиком), в которой расположен
конус нарастания. Д ля защ иты меристемы от повреждения служ ит корневой
ч е х л и к , состоящий из нескольких слоёв ж ивы х клеток. Н аруж ные клетки кор­
невого чехлика погибают и слущ иваю тся, а изнутри нарастают новые.

2. Зона растяж ения, или рост а. Происходит
формирование тканей корня из прекративш их де­
литься клеток меристемы.
3.З о н а вса сы вания. Зона, эпидермис которой
богат корневы м и волоскам и — выростами клеток,
увеличиваю щ им и всасывающую поверхность кор­
ня. Н а поперечном срезе этой зоны видны эпидер­
мис с корневы ми волосками, под ним — основ­
ная ткан ь (па р енхи м а ), в центре — проводящ ая
ткань.
4. Зона проведения. Составляет большую часть
корня, здесь он утолщается и разветвляется, сна­
ружи формируется перидерма.
Различаю т несколько типов корней.
Типы корней
Главный
(развивается из
зародышевого
корешка)

1

Придаточные
(развиваются
на побегах)

Боковые
(обеспечивают
ветвление главного
и придаточных
корней)

-2

1 — зона деления, покрытая
корневым чехликом;
2 — зона роста;
3 — зона всасывания;
4 — зона проведения

Рис. 2.29. Строение корня

Совокупность всех корней растения образует его корневую систему. Она бы­
вает стержневая (главный корень развит лучше остальных (двудольные расте­
ния)) и мочковат ая (главный корень мало отличается от остальных (однодоль­
ные растения)) (рис. 2.30).

а — стержневая
б
мочковатая
Рис. 2.30. Типы корневых систем.
Видоизменения корней (рис. 2.31) служ ат для выполнения различны х до­
полнительных функций: корнеплоды — видоизменения главного корня, служ ат
для запасания веществ (морковь); эту же функцию выполняют корневые клуб н и
и корневые ш иш ки — утолщённые придаточные (боковые) корни; вт ягиваю щ ие
корни (луковичные) втягивают побег в почву при уменьшении своей длины;

воздуш ны е корни эпиф итов поглощ аю т влагу из воздуха; корни-присоски р асте­
ний-паразитов позволяю т им зак р еп л я т ь ся в теле х о зя и н а и т. д.

I1

А — корнеплоды; Б — корни-прицепки плюща; В — корни-подпорки кукурузы;
корни-подпорки баньяна; Д — воздушные корни орхидей; Е — досковидные опорные корпи;
Ж
корнеклубни; 3 — клубеньки на корнях гороха; И — корни-присоски омелы

Рис. 2.31. Видоизменения корней
Побег. Строение и видоизменения

Н адзем ная часть растен ия п редставляет собой
систему ветвящ и х ся побегов.

I

Побег — орган высших растений, состоящий из оси —
стебля и отходящих от него листьев и почек (рис. 2.32).

П ервы й (главн ы й) побег образуется из зар о д ы ­
ш евого побега, а побеги второго, третьего и т. д.
порядка — из почек.

■

Стебель — осевая часть побега растений, состоящая
из узлов и междоузлий.

По направлению роста вы деляю т стебли прям о­
ст оячи е, п о лзучи е (стелятся по зем ле и у к о р ен яю т­
ся в узлах); вью щ иеся (подним аю тся вверх, обвивая
опору); ла за ю щ и е (подним аю тся вверх, ц еп л яясь
А — стебель; Б — верхуш сч
за опору уси кам и или придаточны м и ко р н ям и ). По
ная почка; В — пазуш ная
степени р азви ти я м ехан ической тк ан и вы деляю т
почка (располагается к у;ин*
стебли одревесневш ие и т р а вя н и ст ы е, по форме се­
стебля); Г — лист;
Д — междоузлие»
чен и я — ц и л и н д р и ч е с к и е , т р ёхгр а н н ы е, п л о с к и е ,
м ногогранны е и др.
Рис. 2.32. Строение
Н а поперечном срезе стебля древесного растен ия
побега
м ож но вы делить н есколько слоёв (рис. 2.33). Н а р у ж ­
ны й слой — кора. М олодые стебли п окры ты к о ж и ц ей , см ен яю щ ейся затем п р об
кой. В состав ко р ы , кром е покровны х и основны х ткан ей , входит л у б (ф лозми).

73

состоящий из лубяных волокон и ситовидных трубок. По флоэме осущ ествля­
ется нисходящ ий ток веществ (органические вещества двигаются от листьев).
Под ней расположен плотный ш ирокий слой древесины (ксилемы ), составляю ­
щей основную часть стебля. По сосудам ксилемы вода с растворёнными в ней
веществами поднимается вверх. Между корой и древесиной леж ит камбий (об­
разовательная ткань). Делясь, камбий образует новые слои флоэмы и ксиле­
мы и обеспечивает рост стебля в толщину. Камбий начинает делиться весной
(образуются крупные тонкостенные клетки) и заканчивает осенью (образуются
мелкие толстостенные клетки). На срезе ствола хорошо видна граница между
осенними и весенними клетками. Зона прироста древесины за год называется
годичным кольцом, по числу годичных колец можно определить возраст дере­
ва. В центре стебля находится сердцевина, состоящая из паренхимных клеток;
в ней накапливаю тся питательные вещества.

1 — перидерма (вторичная покровная ткань) с остаткам и к о ж и ц ы ; 2 — чечевички;
3 — первичная кора; 4 — луб; 5 — кам бий; 6 - древесина; 7 — сердцевина;
8 — годичное кольцо; 9 — сердцевинный луч

Рис. 2.33. Поперечный срез трёхлетней ветки липы

Функции стебля:
1. Связывает органы растения.
2. Обеспечивает восходящий и нисходящ ий токи веществ, ориентацию расте­
ния в пространстве.
3. Несёт листья, цветы, плоды.
4. Служит местом запасания веществ.
5. Орган вегетативного размнож ения.
Лист — вегетативный орган зелёного растения, расположенный на стебле.

Лист имеет двустороннюю симметрию и ограниченный рост.
В строении листа (рис. 2.34) выделяют плоскую лист овую п л а с т и н к у, в ко­
торой идут процессы фотосинтеза, газообмена и транспирации; основание лист а

для прикрепления к стеблю и стеблевидный черешок, соединяющий листовую
пластинку с основанием и ориентирующ ий лист по отношению к солнечному
свету (листья без череш ка называются сидячими). У основания листа иногда
образуются прилист ники — чешуевидные выросты, которые развиваются до
образования листовой пластинки и защ ищ аю т листья в почке; обычно они отпа­
дают, но иногда сохраняю тся. У однодольных растений основание листа образу­
ет влагалищ е— трубку, охватывающую стебель.
По форме листовой пластинки различаю т листья
округлы е, овальны е, ланцет ны е, игольчат ы е, серд­
цевидные и др. Край листовой пластинки бывает
зубчатым, выемчатым, цельным и др.
По количеству листовых пластинок листья де­
лятся на простые (одна листовая пластинка)
и сложные (несколько листовых пластинок, осенью
они опадают по частям).
Важным признаком является ж илкование л и ­
стьев — расположение сосудисто-волокнистых пуч­
ков (элементы проводящей системы листа, проводя­
щие питательные вещества и придающие прочность).
У двудольных ж илкование обычно перисто-сетча­
тое или пальчато-сетчатое, у однодольных — па­
1 — листовая пластинка;
раллельное или дуговое.
2 — черешок;
Листья расположены не по всей поверхности
3 — основание листа;
стебля, а лиш ь на определённых его участках —
4 — прилистник
у зл а х . П ромежуток между соседними узлами назы ­
Рис. 2.34. Строение
вается меж доузлием. Угол между стеблем и отхо­
листа
дящ им от него листом называется пазухой лист а.
Л исторасположение — порядок размещ ения листьев на стебле — обычно я в ­
ляется систематическим признаком и зависит от залож ения листовых зачатков
на конусе нарастания.
Листорасположение
Очередное
(от каждого узла
отходит один лист)

I

Супротивное
(в каждом узле два листа,
располагающихся напротив
друг друга)

Мутовчатое
(в каждом узле находится
несколько листьев)

Ф ункциональное строение (рис. 2.35) листа связано с тканям и, которые вхо­
дят в его состав. Сверху и снизу лист покрыт однослойным прозрачным эпидер­
мисом (кожицей), защ ищ аю щ им его от вы сы хания, повреждения, проникнове­
ния микроорганизмов. На нижней поверхности находятся уст ьица. У некоторых
растений (водные, хвойные) они расположены с обеих сторон листа. Зам ы каю ­
щие клетки устьиц способны изменять свою форму, откры вая или закры вая
устьичную щель. Устьица регулируют транспирацию, обеспечивают транспорт
раствора веществ от корня к листьям, охлаж дение, защ иту от перегрева.
Под эпидермисом расположена основная ткань листа — ассимилирую щ ая па­
ренхим а. Она представлена клеткам и двух типов: перпендикулярно к верхнему
эпидермису в один или два слоя плотно расположены клетки ст олбчат ой

паренхимы (они содержат много хлоропластов и осуществляют только фотосин­
тез), а над нижним эпидермисом находится рыхлая (губчатая) паренхима
с большими межклетниками. Межклетники совместно с устьицами осуществля­
ют газообмен. Между клетками ассимилирующей паренхимы расположены со­
судисто-волокнистые пучки (жилки), в состав которых входят ксилема и флоэ­
ма, окружённые механической тканью.
Функции листа:
1. Фотосинтез (образование из углекислого га­
за и воды органических веществ с использованием
солнечной энергии). Фотосинтез осуществляется
в хлоропластах ассимилирующей паренхимы. Об­
разовавшиеся в результате этого процесса органи­
ческие вещества поступают во флоэму сосудисто-во­
локнистых пучков.
1 — кожица;
2. Газообмен. В листьях происходит дыхание —
2 — устьице;
образование энергии при разложении с использова­
3 — столбчатые клетки;
нием кислорода органических веществ до углекис­
4 — губчатые клетки;
5 — межклетники;
лого газа и воды.
6 — жилка
3. Транспирация — физиологическое испарение
воды. Излишки воды в виде водяного пара прохо­
Рис. 2.35. Внутреннее
строение листа
дят по межклетникам и удаляются через устьица,
которые регулируют этот процесс. Транспирация
вместе с корневым давлением обеспечивает посто­
янный ток воды через растение (от корней к ли­
стьям); кроме того, она регулирует водный и тем­
пературный режимы растений, предотвращает их
перегрев. Скорость транспирации зависит от фак­
торов окружающей среды (освещения, температу­
ры, влажности, ветра и др.).
Дополнительные функции — «депо» запасных
веществ, вегетативное размножение.
Видоизменения листьев: листовые колючки (как­
тусы, барбарис) выполняют защитную функцию;
усики (горох) обеспечивают поддержку и закрепле­
ние стебля на опоре; мясистые листья (лука) слу­
жат «депо» воды и питательных веществ; ловчий
аппарат (у хищных растений) и др. (рис. 2.36).
Почка — зачаточный укороченный побег, из которого
могут развиваться новые побеги (вегетативные почки)
или цветки (генеративные почки).

а — колючки;
б — усики;
в — корневище
Рис. 2.36. Видоизменения
листа

Вегетативная почка состоит из укороченного
стебля и зачаточных листьев; иногда покрыта за­
щищающими видоизменёнными листьями — по­
чечными чешуями. Выделяют верхушечные и боко­
вые (пазушные) вегетативные почки. Верхушечная
почка находится на верхушке стебля и состоит из

клеток конуса нарастания и обеспечивает рост побега в длину, а также форми­
рование листьев и боковых почек. Боковые почки образуются в пазухах листьев.
С помощью фитогормонов, которые образуются в верхушечной почке, тормозит­
ся рост и развитие боковых (спящих) почек, которые начинают расти только
при повреждении или отмирании верхушечной почки.
Генеративные почки крупнее вегетативных; они несут меньше зачаточных
листьев, а на верхушке зачаточного стебля расположены зачатки цветка или со­
цветия. Генеративная почка, заключающая один цветок, называется бутоном.
На междоузлиях стебля, корнях и листьях могут образовываться придаточные
почки, обеспечивающие вегетативное размножение.
Видоизменения побега: клубни — верхушечные утолщения подземного побе­
га (характерный признак — наличие почек (глазков), служат запасом питатель­
ных веществ и органом вегетативного размножения); корневище напоминает ко­
рень, однако растёт горизонтально (несёт почки и придаточные корни, служит
для запасания веществ и вегетативного размножения); луковица — укорочен­
ный подземный побег (стеблевая часть — донце, к которому крепятся сочные
листья-чешуи с запасом воды и питательных веществ; наружные листья образу­
ют сухую чешую, выполняющую защитную функцию); клубнелуковица (запас­
ные вещества располагаются в донце, листья превращены в сухие чешуи); усики
(виноград, огурец); стеблевые колючки (тёрн, облепиха) и др. (рис. 2.37).

а — усы зем ляники; б — усы винограда; в — шипы рабинии
Рис. 2.37. Видоизменения побега
Цветок

Цветок — орган покрытосеменных растений, специализированный для вы­
полнения генеративных функций. Он развивается из генеративной почки и яв­
ляется видоизменённым укороченным побегом.
Цветок соединён со стеблем цветоножкой; она может быть короткой, длинной
или отсутствовать (у сидячих цветков (рис. 2.38)). На цветоножке расположены
1—2 видоизменённых листочка (остатки почечных чешуй) — это прицветники.
Ближе к цветку цветоножка постепенно расширяется и переходит в цветоложе —
ось цветка, на котором расположены все его части: чашелистики, лепестки, ты­
чинки и пестики. Части цветка могут располагаться по спирали или окружности.
Наружные части цветка (чашелистики и лепестки) образуют покровы цветка
и вместе называются околоцветником. Цветки, не имеющие околоцветника,
называются «голыми цветками».Чашелистики, образующие чашечку, напоми­
нают листья (имеют зелёный цвет, содержат хлорофилл, участвуют в фото­
синтезе), их функция — защита внутренних частей цветка от повреждений

в стадии бутона. Совокупность лепестков (зачастую ярко окраш енных) образует
вен ч и к , основная ф ункция которого — привлечение насекомых-опылителей,
а такж е механическая защ ита тычинок и пестиков в стадии бутона. Околоцвет­
ник, состоящий из чаш ечки и венчика, называется двойны м , а состоящий толь­
ко из одного элемента — простым.
Ч аш елистики и лепестки могут срастаться, об­
разуя сростнолистную чаш ечку и /и ли сростнолист­
ный венчик. Венчик определяет тип симметрии
цветка. Через актиноморфные (правильны е) цвет­
ки можно провести несколько плоскостей симме­
трии (вишня); через зигоморфные — только одну
(горох, львиный зев); через асимметричные невоз­
можно провести ни одной оси симметрии.
2 — цветоложе;
Тычинка — мужской генеративный орган цветка,
3 — чашолистики;
состоит
из тычиночной нити и пыльника. Совокуп­
4 — лепестки;
ность
всех
тычинок цветка называется андроцей.
5 — тычинки;
Внутри пыльников образуется пыльца (микро­
6 — пестик
споры), развивающиеся в пыльцевых меш ках (м и ­
Рис. 2.38. Строение
кроспорангиях), сами же ты чинки — микроспоро­
цветка
ф иллы . К аж дая микроспора имеет две клетки под
общей оболочкой: вегет ат ивную , формирующую
пыльцевую трубку, и генерат ивную , из которой образуются два спермия (м уж ­
ские гаметы). Оболочки зрелых пыльцевых зёрен имеют особые приспособле­
ния, облегчающие их распространение насекомыми и ветром.
Пестик — женский генеративный орган цветка, образован одним или не­
сколькими сросшимися плодолистиками. Совокупность пестиков называется
гинецеем.
Пестик состоит из р ы льца, образованного воспринимающей пыльцу тканью ,
ст олбика, приподнимающего рыльце, и за вя зи , несущей сем язачатки. Зак р ы ­
тая завязь пестика защ ищ ает семязачатки от неблагоприятных условий сре­
ды. Семязачаток — видоизменённый мегаспорангий, защ ищ ённый покровами.
В покровах есть отверстие — пыльцевход. В центре сем язачатка располагает­
ся зародышевый мешок (женский гаметофит). Он содержит семь клеток: бли­
же к пыльцевходу расположены гаплоидные яйцеклетка и две клетки-спутни­
цы (синергиды), у противоположного полюса — гаплоидные клетки-антиподы;
в центре — диплоидное центральное ядро.
Цветки, содержащие один тип генеративных органов, называются однополыми:
в мужских (тычиночных) цветках редуцирован пестик, в женских (пестичных)
цветках развиты только пестики. Цветки с тычинками и пестиками называют
обоеполыми. Если на растении есть и мужские, и женские однополые цветки, его
называют однодомным (огурец, кукуруза). Если мужские и женские цветки распо­
ложены на разных растениях, то растения называются двудомными (тополь, ива).
Д ля отражения числа расположения частей цветка, наличия или отсутствия
срастаний, строения завязи используют схематическую запись, называемую
формулой цветка. Это условное обозначение строения цветка с помощью букв,
символов и цифр: О — околоцветник, Ч — чаш ечка, Л — лепестки (венчик),
А — андроцей или Т— ты чинки, Г — гинецей или П — пестик, * — актиноморфный цветок, Т — зигоморфный цветок, сТ — мужской цветок, $ — ж енский

цветок, () — срастания, черта под цифрой, означающей число плодолистиков
(3) — верхняя завязь, черта над цифрой (ЗШ ), — н и ж н яя завязь. Формулы
цветков, характерны х для разных семейств покрытосеменных, будут приведены
в разделе «Семенные растения».
Соцветия

Крупные цветки обычно располагаются по одному, а мелкие собраны в со­
цветия — группы цветков, расположенных определённым образом (рис. 2.39).
Соцветия улучшают опыление цветков: у насекомоопыляемых растений мелкие
цветки, собранные в соцветие, более заметны издали; у ветроопыляемых — со­
цветия находятся на концах ветвей и не прикры ты листьями, чем облегчается
отдача и улавливание пыльцы.
По степени разветвлённости осей различаю т соцветия простые (цветки рас­
положены на главной оси) и сложные (главная ось ветвится или состоит из
простых соцветий). Основные характеристики различны х типов соцветий при­
ведены в табл. 2.12.

Кисть

Простой колос

Початок

Зонтик

Головка

Щиток

Рис. 2.39. Типы соцветий

Т аблица 2.12
Тип
соцветия

Пример

Описание
Простые соцветия

Кисть

Боковые цветки на коротких цветоножках
сидят на длинной главной оси

Черёмуха

Простой
колос

На длинной оси расположены сидячие цветки

Подорожник

Початок

Подобен колосу, но имеет мясистую утол­
щённую ось

Аир

Серёжка

Имеет свисающую главную ось

Ива

Окончание т а б л. 2.12
Тип
соцветия

Описание

Пример

Простой
зонтик

Главная ось короткая, боковые цветки выхо­
дят из одной точки на нож ках разной длины

Вишня

Головка

Ц ветки сидячие, главная ось укорочена

Клевер

К орзинка

Многочисленные цветки сидят на сильно
расширенном конце укороченной оси; вогну­
тая, плоская или вы пуклая форма; снаруж и
защ ищ ена зелёными листьями — обёрткой

Подсолнечник

Щ иток

Ц ветоножки ниж них цветков длиннее,
в результате все они расположены в одной
плоскости

Груша

Сложные соцветия
Сложная
кисть
(метёлка)

Главная длинная ось представляет собой
кисть, а боковые — простые кисти

Сирень

Сложный
щ иток

Главная ось — щ иток, а боковые — корзин­
ки или щ итки

Рябина

Сложный
колос

На главной ветвящ ейся оси расположены
оси простых колосков

Пшеница

Сложный
зонтик

Боковые оси соцветия — простые зонтики

Морковь

Семена и плоды
Семя — орган полового размножения растений, развивающийся из семязачатка, рас­
положенного в завязи пестика.

Обычно семя состоит из семенной кожуры (образовавшейся из покровов сем я­
зачатка), зародыша и эндосперма (рис. 2.40).
Поверхность семенной кож уры обычно гладкая, но может быть шероховатой,
с ш ипами, волосками и другими приспособлениями для распространения семян.
На поверхности семени заметны рубчик — след от сем янож ки, прикреплявш ей
семя к стенке завязи, и пыльцевход — маленькое отверстие в кожуре семени.
Под семенной кожурой находится зародыш, который состоит из зародышевого
кореш ка, семядоль (первые видоизменённые листья растения) и почечки.
У однодольных растений зародыш асимметричный, с одной семядолей, зани­
мающей верхушечное положение, почечка находится сбоку, семядоля при про­
растании не выносится на поверхность. У двудольных растений зародыш имеет
две семядоли, расположенные по бокам от оси зародыш а, почечка занимает вер­
хушечное положение, зародыш симметричный. Источником питания зароды­
ш а служит эндосперм; он может полностью поглощаться зародышем в ходе его
развития (тогда питательные вещества переходят в семядоли) или сохраняться.
Запасными веществами семени служ ат различные минеральные и органические
вещества (белки, крахм ал, ж иры ), в нём такж е содержится запас воды.

1 — кожица; 2 — эндосперм;
3 — щиток (семядоля); 4 — зародыш;
5 — семядоля двудольных (вторая удалена)

Рис. 2.40. Строение семени одно- (а ) и двудольных (б ) растений

Д ля покрытосеменных растений характерно наличие плода — органа размно­
ж ения, развивающегося из цветка и заклю чающ его семена (рис. 2.41).
Ф ункции плода — формирование, защ ита и распространение семян. Основу
плода составляет завязь пест ика, однако в его формировании могут принимать
участие и другие части цветка (разросшееся цветоложе, основания чаш елисти­
ков, лепестков и ты чинок). Из стенки завязи образуется трёхслойный около­
плодник — стенка плода. Плоды делят на сочные (костянка, многокостянка,
ягода, ты квина, померанец, яблоко) и сухие (листовка, боб, стручок, коробочка,
орех, семянка, зерновка), подробнее см. табл. 2.13. Плоды следует отличать от
соплодий — совокупности плодов одного соцветия, срастающ ихся вместе и вы ­
полняю щ их функцию плода (ш елковица, ананас).
Таблица 2.13
Тип ]плода
но консистенции
околоплодника

Сухой

по числу семян

односемян­
ный

многосемянный

Название плода

Растение

Семянка (семя не срастается
с околоплодником)

Подсолнечник,
одуванчик

Орех (околоплодник ж ёсткий,
деревянистый)

Л ещ ина, дуб,
гречиха

Зерновка (околоплодник срастает­
ся с семенной кожурой)

П ш еница,
рожь

Боб (имеет две створки, на кото­
рых расположены семена)

Фасоль, горох,
акац и я

Стручок (имеет две створки, семе­
на располагаю тся на перегородке)

Капуста, репа,
редис, редька

Коробочка (семена созревают вну­
три и высыпаются через специ­
альные отверстия)

Х лопчатник,
лён, табак,
тюльпан

Окончание т абл. 2.13
Тип плода
по консистенции
околоплодника
Сочный

Название плода

Растение

односем ян­
ны й

К остянка (семя внутри д ер евян и ­
стого околоплодни ка, о к р у ж ён н о ­
го м якотью )

В и ш н я, абри­
кос, черём уха

многосемянны й

Я года (м елкие семена находятся
внутри м як о ти плода)

С мородина,
виноград,
арбуз, томат

по числу семян

1 — многокостянка; 2 — ягода; 3 — костянка; 4 — яблоко; 5—7 — семянки;
8—10 — коробочки; 11 — листянка; 12 — боб; 13 — жёлудь; 14 — крылатка;
15 — стручочек; 16 — стручок
Рис. 2.41. Типы плодов

П лоды играю т важ ную роль в распространении сем ян. И ногда сем ена распро­
стран яю тся сам оразбрасы ванием при активном вскры ти и плодов (беш ены й огу­
рец). Н екоторы е плоды имеют приспособления для распространения потокам и
ветра— им ею щ ие хохолки (одуванчик) или кры ловидн ы е при датки (клён); при
помощ и воды расселяю тся плавучи е семена водны х растений (к у вш и н к а). П ри
распространении ж ивотн ы м и плоды и семена съедобны или сн абж ены п р и ц еп ­
к ам и . Ч асто распространению сем ян способствует человек.
Организм растения как целостная система

Р астен ие — целостная систем а, её отдельны е составляю щ ие (ткан и и органы )
взаи м освязаны и воздействую т друг на друга. П овреж дение и наруш ение стр у к ­
туры и ф ун кц и й одной части растен ия воздействует на все остальны е. Если
у древесного растен и я содрать кору (в которой расп олагается луб), то к корню
перестанут поступать орган ически е вещ ества из листьев. Л и ш ён н ы й п и тател ь­
ны х вещ еств корень погибнет и перестанет п оставлять в ли стья воду и м ин е­
ральны е вещ ества, и вслед за этим наступит гибель всего р астен ия. О днако и не
столь значи тельны е повреж дени я могут вы зы вать изм ен ени я всего организм а

82

растения. Так, при повреждении конуса нарастания активизирую тся боковые
меристемы. При повреждении верхушечной почки активизирую тся «спящие»
боковые почки и растение начинает ветвиться; при удалении конуса нарастания
главного корня у растения образуется больше придаточных и боковых корней.
Эти приёмы используются в садоводстве и овощеводстве.
Организм растения объединяют в единое целое системы регуляции:
• элект роф изиологическая — связана с передачей электрического импульса.
Медленные изменения разности потенциалов между частями растения могут
оказы вать влияние на его физиологические процессы и рост;
• гуморальная — осуществляется при помощи фитогормонов — веществ, вы ­
рабатываемых специализированными тканям и растений и действующими
в ничтожно малых количествах на процессы роста и развития. Фитогормоны
переносятся по проводящей системе растения.
Растениям свойственна раздраж имость — способность ж ивы х систем реаги­
ровать на внешние и внутренние факторы. Иногда она проявляется в виде дви­
гательных реакций, обусловлённых характером их роста (ростовые движ ения).
Тропизмы — ростовая реакция, вызываю щ ая изгибание растения в сторо­
ну внешнего стимула (полож ительный тропизм) или от него (от рицат ельны й
т ропизм). Происходит вследствие ускоренного роста клеток на одной стороне
стебля, корня или листа под воздействием фитогормона а ук си н а . Побеги обыч­
но растут в сторону света (полож ительный фототропизм), а корни направлены
вниз (полож ительный геотропизм).
Настии — более быстрые движ ения растений, их направление не зависит от
направления воздействия. П ричина настий — изменения внутриклеточного дав­
ления, приводящие к изменению формы клеток. Настические движ ения могут
вызываться электрическими импульсами или фитогормонами. Примеры настий:
складывание листьев бобовых на ночь, закры вание цветков, устьиц, обвивание
вьющихся растений вокруг опоры, склады вание листьев мимозы стыдливой при
прикосновении, движ ения насекомоядных растений и др.

te§98ii§

2.2.6. Организм животных
Органы и системы органов животных
Орган животного — морфологически обособленная часть тела, выполняющая или уча­
ствующая совместно с другими органами в выполнении какой-либо функции.

В состав органа входят разные ткани, из которых одна, как правило, преоб­
ладает и определяет его основную функцию. Например, в организме человека
органами являю тся отдельные кости и мыш цы, сердце, печень, лёгкое и т. д.
У высокоорганизованных ж ивотны х какую-либо функцию выполняет не
один, а несколько органов, объединённых в систему органов.
Система органов (ф изиологическая система) — это совокупность органов,
совместно участвующ их в выполнении какой-либо ф ункции.
Основные системы органов многоклеточных животных представлены
в табл. 2.14 (строение и особенности функционирования систем органов челове­
ка см. раздел 4).

Таблица 2.14
Система
органов

Характеристика

Покровы

Отделяют организм от окружающ ей среды и помогают под­
держивать постоянство внутренней среды

Опорно-дви­
гательная

Обеспечивает все виды движ ения. Состоит из скелетных
(опорных) элементов, к которым прикреплены мышцы.
У некоторых ж ивотных возможны органы и способы дви­
ж ения, связанные с мыш цами опосредованно (реактивное
движение медуз и головоногих моллюсков; некоторые пло­
ские черви могут передвигаться благодаря работе ресни­
чек, покрывающ их их тело)

П ищ евари­
тельная

Обеспечивает организм питательными веществами, необ­
ходимыми для процессов жизнедеятельности. Объединяет
органы, ответственные за поступление нищи в организм,
обеспечивающие её механическую и химическую обработ­
ку, а такж е выводящие наруж у непереваренные остатки

Ды хательная

Осуществляет газообмен между организмом и окружающ ей
средой. У некоторых животных может отсутствовать (если
газообмен осуществляется непосредственно через покровы
или организм является анаэробным)

Транспортная

Обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода
к клеткам организма и удаление конечных продуктов об­
мена веществ. У просто организованных животных может
отсутствовать — вещества перемещаются от клетки к клет­
ке. У высокоорганизованных животных состоит из сосудов,
по которым перемещается кровь — ж идкая соединительная
ткань

Выделитель­
ная

Выводит из организма конечные продукты обмена ве­
ществ, функции выделения выполняют такж е пищ евари­
тельная, ды хательная системы и покровы. Специализи­
рованные органы выделения обеспечивают выведение из
организма токсичных азотистых веществ, образующихся
преимущественно в ходе распада белков

Репродуктив­
ная (половая)

Обеспечивает воспроизведение себе подобных, непрерыв­
ность и преемственность ж изни. Для большинства живот­
ных характерно половое размножение, хотя некоторые мо­
гут размножаться и частями тела (почкование и др.). Среди
организмов, размножающихся половым путём, есть раздель­
нополые организмы и гермафродиты, у некоторых возможно
половое размножение без оплодотворения (партеногенез)

Системы ре­
гуляции

Обеспечивают согласованную работу всех систем органов
и делают организм единым целым

Регуляция деятельности организмов животных

Важнейшую роль в функционировании организма животного как единого це­
лого играют системы регуляции, обеспечивающие взаимодействие отдельных ча­
стей организма и его адекватную реакцию на внешние воздействия. В постоянно
меняющейся среде системы регуляции позволяют организму сохранять относи­
тельное постоянство большинства своих внутренних параметров (саморегуляция).
В организме животного существуют как местные системы регуляции, обес­
печивающие передачу информации между отдельными клетками, так и общие
(центральные), передающие информацию по всему организму. Все эти системы
основаны на двух механизмах передачи информации:
• электрофизиологической, которая заключается в передаче электрического
импульса;
• гуморальной, обеспечивающейся за счёт переноса растворённых химических
веществ.
Центральные системы регуляции в организме животных: нервная, эндокрин­
ная и иммунная.

Тренировочные тестовые задания к разделу 2
Часть 1

При выполнении заданий с выбором ответа обведите кружком номер
правильного ответа.
1.

Какой неорганический ион является составляющей многих органических ве­
ществ (нуклеиновых кислот, фосфолипидов и т. д.)?
1) р о г 2) С1
3) Ca2t
4) К }

2.

К полимерам НЕ относятся
1) белки
2) липиды
3) углеводы
4) нуклеиновые кислоты

3.

Клеточная теория была создана
1) М. Шлейденом и Т. Шванном
2) А. Уоллесом
3) С. Прюзинером
4) Дж. Уотсоном и Ф. Криком

У каж ите, какое положение клеточной теории было сформулировано Р. Вирховым.
1) все ж ивы е организмы состоят из клеток
2) клетки животных и растений имеют общие принципы строения, так как об­
разуются одинаковыми путями
3) каж дая отдельная клетка является самостоятельной, а ж изнедеятельность
организмов является суммой жизнедеятельности всех его клеток
4) новыеклетки происходят только из материнских клеток («клетка от клетки»)
Какие клетки можно увидеть невооружённым глазом?
1) палочка Коха
2) яйцеклетка рыб
3) сперматозоид человека
4) стволовые клетки
К прокариотам относятся
1) грибы
2) животные
3) растения
4) бактерии
Н аименьш ий размер клеток имеют
1) вирусы
2) микоплазмы
3) одноклеточные водоросли
4) простейшие животные
Генетический материал прокариот представлен
1) нуклеоидом
2) плазмидой
3) линейной хромосомой
4) хроматофором
Основой всех биологических мембран является
1) мембранные белки
2) углеводы клеточной стенки
3) фосфолипиды
4) неорганические вещества

10.

Немембранные органеллы, состоящие из двух субъединиц и являющиеся осно­
вой построения веретена деления и цитоскелета, — это
1) клеточный центр
2) рибосомы
3) аппарат Гольджи
4) ядро

11.

Позеленение клубней картофеля на солнце связано с
1) накоплением зелёного пигмента в покровных тканях клубней
2) преобразованием пропластид в хлоропласты
3) накоплением зелёного пигмента в центральных
вакуолях клеток покровных тканей
4) преобразованием лейкопластов в хлоропласты

12.

Какая органелла изображена на рисунке?
1) аппарат Гольджи
2) шероховатая ЭПС
3) гладкая ЭПС
4) ядерная оболочка

13.

Что объединяет части клеток, показанных на рисунке?

1) структуры, отвечающие за поглощение веществ
2) защитные структуры
3) органеллы, отвечающие за протекание полового процесса
4) структуры, отвечающие за движение клеток
14. Какое из определений соответствует понятию «клеточный цикл»?
1) последовательность событий клеточной жизни от образования до гибели
2) последовательность событий клеточной жизни от деления до деления
3) последовательность событий клеточной жизни от деления до следующего де­
ления или гибели
4) последовательность событий клеточной жизни между делениями

.

15

Компоненты цитоплазмы, представляющие собой отложения веществ, временно
выведенных из обмена или конечных его продуктов, —
1) продукты метаболизма
2) вклю чения
3) отходы
4) запасные вещества

.

16

Составляющей ассимиляции является
1) фотосинтез
2 ) гликолиз
3) брожение
4) кислородное дыхание

.

17

Процесс захвата клеткой твёрдых питательных частиц —
1) пиноцитоз
2) фагоцитоз
3) эндоцитоз
4 ) экзоцитоз

.

18

Надмембранный комплекс животной клетки —
1) клеточная стенка
2) плазмалемма
3) гликокаликс
4) цитоскелет

.

19

Какой буквой обозначена на схеме митоза митофаза?

1) А
20

.

2) Б

3) В

4) Г

Назовите простейшее животное, у которого подмембранный комплекс вместе
с плотным поверхностным слоем цитоплазмы формирует эластичную оболоч­
ку — пелликулу, которая поддерживает постоянную форму клетки.
1) амёба
2) малярийны й плазмодий
3) хламидомонада
4) инфузория-туфелька

21.

Почему вирусы называют неклеточными формами жизни?
1) могут проявлять все свойства жизни вне других организмов
2) не имеют клеточного строения, но способны размножаться
3) являются внутриклеточными паразитами
4) способны проявлять свойства жизни только в клетках живых организмов

22.

Болезнь, вызываемая вирусом, —
1) краснуха
2) туберкулёз
3) сальмонеллёз
4 ) ангина

23.

Укажите, какой вирус изображён на рисунке.
1) бактериофаг
2 ) вирус гриппа
3) вирус ВИЧ
4) вирус табачной мозаики

24.

Между объектами и процессами, указанными
в столбцах приведённой ниже таблицы, имеется определённая связь.
Объект
гладкая ЭПС
...

Процесс
синтез углеводов и липидов
синтез белков

Какое понятие следует вписать на место пропуска в этой таблице?
1) шероховатая ЭПС
2) аппарат Гольджи
3) лизосомы
4) пластиды
25.

Верны ли следующие суждения?
А. Под наследственностью понимают способность организмов передавать призна­
ки, особенности функционирования и развития из поколения в поколение.
Б. Изменчивость — это способность приобретать отличия от других особей сво­
его вида.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

При выполнении заданий с кратким ответом запишите ответ так, как
указано в тексте задания.
26.

Выберите три верных утверждения относительно методов генетических исследо­
ваний и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) при гибридологическом анализе учитывается не весь комплекс признаков
у родителей и гибридов, а анализируется наследование по отдельным альтер­
нативным признакам
2) биохимические методы основаны на изучении химического организмов
3) цитогенетический метод заключается в изучении особенностей кариотипа:
количества, формы и размеров хромосом
4) близнецовый метод заключается в изучении наследования какого-либо при­
знака в ряду поколений у возможно большего числа родственников
5) популяционно-статистический метод позволяет изучать частоты встречаемо­
сти аллелей в популяциях организмов, а также генетическую структуру по­
пуляции
6) генеалогический метод основан на изучении однояйцовых близнецов с одина­
ковым генотипом и их родственников
Ответ:

27.

Установите соответствие между признаками и свойствами и описываемыми органеллами. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию
из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов
A) энергетические станции клеток
Б) характерны только для растений
B) место протекания фотосинтеза
Г) в одной клетке их количество может составлять
несколько тысяч
Д) строение внутренней мембраны
Е) строение внутренней мембраны

Ответ:

А

Б

В

Г

1) митохондрии
2) хлоропласты

д

Е

28.

Р асп олож и те в правильном порядке этапы клеточного ц и к л а , н ачи н ая от одного
митоза до следую щ его.
1) хромосомы перем ещ аю тся к экватору к л ет к и и п р и к р еп л яю тся к м и к р о тр у ­
бочкам веретена делени я
2) период м еж ду двум я дел ен и ям и , в которы й происходит удвоение ген ети ч е­
ского м атер и ала и накоплени е вещ еств, необходим ы х д л я делени я
3) происходит деление центром ер и хром атиды расходятся к полю сам м атер и н ­
ской к л ет к и
4) начи н ается с разборки ядерной оболочки, хромосомы н ачи наю т спирализоваться; исчезает я д р ы ш к о . Р азбираю тся м икротрубочки ци тоскелета, это
приводит к распаду ап п ар ата Гольдж и и ЭПС на м и к р о п у зы р ьк и и равн ом ер­
ному распределению органелл в ци топлазм е к л етк и
5) разош едш иеся к полю сам м атеринской к л е т к и хромосомы деконденсирую тся; вокруг них ф орм ируется поверхностны й аппарат я д р а, к которому они
п ри кр еп л яю тся
Ответ:

29.

Вставьте в текст «Основные законом ерности наследования при знаков, у ста­
новленны е М енделем» пропущ енны е терм ин ы из предлож енного перечня, и с­
пользуя д л я этого циф ровы е обозначения. З ап и ш и те в текст циф ры вы бранны х
ответов, а затем получивш ую ся последовательность циф р (по тексту) вп иш ите
в приведённую ни ж е таблицу.

Основные закономерности наследования признаков,
установлённые Менделем
При с к р е щ и в а н и и _____ „.(А ) растений все гибриды первого поколен ия ед и н о­
образны и хар ак тер и зу ю тся дом инантны м вариантом п р и зн ак а. П ри ск р ещ и в а­
нии г и б р и д о в ______(Б) поколен ия м еж ду собой в их потомстве наблю дается р ас­
щ епление в соотнош ении — 3 части растений с ________ (В) вариантом п р и зн ак а:
1 часть растений с рецессивны м вариантом .
О тдельны е п р и зн ак и н а с л е д у ю т с я _______(Г) друг от друга.

Перечень терминов:
1) первого
2) второго
3) ал л ел ьн ы м
4) чисты х л и н и й
5) дом инантны м
6) рецессивны м
7 ) сцепленно
8) независим о
Ответ:

А

Б

В

Г

Часть 2
Для ответов на задания используйте отдельный лист. Запишите сначала
номер задания, а затем ответ к нему.
30.

Всегда ли работают закономерности наследования, которые были установлены
Г. Менделем?

31.

Заполните в таблице «Сравнительная характеристика митоза и мейоза» графы,
обозначенные цифрами 1, 2, 3.
При выполнении задания перерисовывать таблицу не обязательно. Достаточно
записать номер графы и содержание пропущенного элемента.
Сравнительная характеристика митоза и мейоза
Вопросы для сравнения

32.

Митоз

Мейоз

Количество делений

одно

1

Для каких клеток характерны

соматических

2

Какой набор генетического материа­
ла находится в дочерних клетках

3

гаплоидный

Поясните, почему вирусные заболевания не лечат антибиотиками.

■ВЦ

¥ШМ Раздел 3. Система, многообразие и эволюция
живой природы
Знать:

признаки биологических объектов: живых организмов (растений, животных, грибов
и бактерий); популяций, экосистем, агроэкосистем, биосферы;
обмен веществ и превращение энергии, питание, дыхание, выделение, транспорт ве­
ществ, рост, развитие, размножение, наследственность и изменчивость, регуляция жиз­
недеятельности организма, раздражимость.

Уметь:

объяснять родство, общность происхождения и эволюцию растений и животных (на при­
мере сопоставления отдельных групп);
объяснять роль различных организмов в жизни человека и собственной деятельности;
объяснять взаимосвязи организмов и окружающей среды;
распознавать и описывать на рисунках (фотографиях) органы и системы органов челове­
ка; на рисунках (фотографиях) органы цветковых растений;
растения разных отделов; на рисунках (фотографиях) органы и системы органов живот­
ных; животных отдельных типов и классов; культурные растения и домашних животных,
съедобные и ядовитые грибы, опасные для человека растения и животные;
сравнивать биологические объекты (клетки, ткани, органы и системы органов, предста­
вителей отдельных систематических групп) и делать выводы на основе сравнения;
определять принадлежность биологических объектов к определённой систематической
группе (классификация);
проводить самостоятельный поиск биологической информации: находить в научно-по­
пулярном тексте необходимую биологическую информацию о живых организмах, про­
цессах и явлениях; работать с терминами и понятиями.

3.1. Царство Бактерии. Роль бактерий в природе, жизни
человека и собственной деятельности. Бактерии —
возбудители заболеваний растений, животных, человека

3.1.1. Общая характеристика прокариот
В надцарство П рокариоты объединяю тся одноклеточны е орган изм ы с п р о к а­
риотическим типом строен ия к л етк и . Это древнейш ие известны е орган изм ы ;
они п ояви ли сь на Зем ле около 3,5 млрд лет назад.
В настоящ ее время п рокариоты очень м ногочисленны , они населяю т все сре­
ды обитан ия (воздух, воду, почву и другие организм ы ). В атмосфере они п р и ­
сутствую т в к ап л я х воды и части ч ках пы ли ; встречаю тся на высоте до 8 км .
П рокариоты населяю т все водоёмы Зем ли: горячи е кислотн ы е источни ки (с тем ­
пературой вы ш е 90 °С), океан и чески е разлом ы (при тем пературе вы ш е 360 °С).
Они найдены во льдах А н т ар к т и к и , взяты х с глубины более 430 м. Огромное ч и с­
ло бактерий обитает в почве, они играю т важ н ую роль в круговороте р азл и ч н ы х

химических элементов. Обитая в других организмах, они могут быть возбуди­
телями различных заболеваний (см. «Бактериальные инфекции») или помогать
организму хозяина переваривать пищ у (жвачные ж ивотные и термиты).
Некоторые прокариоты — автотрофы, осуществляющие фото- или хемосин­
тез, другие — гетеротрофы.
П рокариот принято делить на два царства: царство Эубактерии и царство Архебактерии. В ш кольной литературе принято называть эубактерий просто бак­
териями.

Ш Ш Ш Ш 3.1.2. Общая характеристика представителей царства Эубактерии
Эубактерии — большая группа организмов, к которой относятся бактерии,
цианобактерии и микоплазмы.
На сегодня описано около 10 000 видов и предполагается, что их существует
свыше миллиона. Обычно имеют небольшие размеры, прокариотический тип ор­
ганизации клетки (см. «Сравнительная характеристика клеток прокариот и эу­
кариот»).
По форме клетки (рис. 3.1) бактерии делятся на кокки — более или менее
сферические, бациллы — палочки или цилиндры с закруглёнными концами,
спириллы — спиралевидные; вибрионы — короткие палочки, изогнутые в виде
запятой. Бактерии относятся к одноклеточным организмам, но иногда после
деления могут оставаться вместе, скрепляясь при помощи клеточных стенок
или слизистых капсул. Кокки могут образовывать пары (д и п ло ко кки), цепочки
(ст репт ококки) или грозди (ст аф илококки); бациллы — нити. Цианобактерии
могут образовывать нити длиной до 1 м, иногда собранные в округлые колонии.

а — кокки, б — бациллы, в — вибрионы, г — спириллы
Рис. 3.1. Разнообразие формы клеток бактерий
Среди эубактерий есть автотрофы (как фото-, так и хемотрофы) и гетеротро­
фы. Фотосинтез осуществляют цианобактерии, пурпурные и зелёные бактерии.
К хемосинтезирующим относятся нитрифицирующ ие бактерии, водородные бак­
терии, серобактерии и др. Но подавляющее большинство эубактерий относятся
к гетеротрофам, которые делятся на три группы по образу жизни:
• сапротрофы — питаются мёртвыми организмами и их остатками (наряду
с грибами участвуют в минерализации органических остатков);
• паразит ы — питаются за счёт ж ивы х организмов, причиняя им вред (болез­
нетворные бактерии);
• эндосимбионты — ж ивут в других организмах и участвуют в их нормальном
обмене веществ.

По р еак ц и и бактерий на наличие или отсутствие в среде кислорода в ы д ел я ­
ю тся:
• ст рогие аэробы — м огут р азви ваться л и ш ь при н али чи и свободного кислорода;
• анаэробы — разви ваю тся без доступа свободного кислорода, присутствие к о ­
торого угнетает их ж изн ед еятельн ость;
• ф а ку ль т а т и вн ы е анаэробы — разви ваю тся к а к в кислородной, так и в бес­
кислородной среде.
Кислород используется д ля д ы х ан и я или хем осинтеза; в бескислородной сре­
де б актерии получаю т энергию за счёт брож ен ия.
Размножение и половой процесс прокариот

Р азм н о ж аю тся бактерии бесполым путём — би на р ны м д ел ен и е м . И ногда р а з­
д еливш иеся к л етк и не расходятся — образую тся цепочки. Б ак тер и и способны
очень быстро разм н о ж аться. Т ак, при благоп ри ятн ы х услови ях к и ш еч н ая п а ­
лочка делится к аж д ы е 2 0 — 30 мин, и за сутки из одной к л ет к и м ож ет образо­
ваться 4 7 2 - 1 0 19 кл ето к. Такое быстрое р азм нож ени е связан о с тем, что р е п л и к а ­
ция Д Н К и тр ан ск р и п ц и я у бактерий могут проходить одновременно.
П ри неблагоприятны х услови ях многие эубактери и превращ аю тся в стой­
кие к действию внеш них ф акторов сп о р ы . П ри образовании споры нуклеоид
уплотн яется и о к р у ж ается мембраной, на поверхности которой образуется обо­
лочка споры. О ставш аяся сн аруж и часть к л етк и отм ирает. Спора м ож ет долго
сохран яться в о круж аю щ ей среде, о ж и д ая б лагоп ри ятн ы х условий д л я своего
сущ ествования. При п оявлен ии воды и источников энергии спора вновь пр евр а­
щ ается в ф ункц ион ирую щ ую бактерию . У ци анобактери й образую тся акинеты — увеличенны е к л ет к и , целиком п окры ты е плотной оболочкой.
Половой процесс — обмен генетическим м атериалом м еж ду двум я к л етк ам и
одного вида; обычно к л ет к и обм ениваю тся небольш им участком Д Н К . П оловой
процесс необходим д л я реком бинации генетического м атериала (повы ш ен ия и з­
менчивости) у организм ов, разм н о ж аю щ и х ся бесполым путём.
Типы полового процесса у бактерий:
1 . П ри т рансф орм ации бактерия поглощ ает из о кр у ж аю щ ей среды свобод­
ную Д Н К , попавш ую туда при разруш ени и других бактерий (или, в у слови ях
эксп ерим ен та, введённую исследователем ).
2. П ри т р а н сд ук ц и и ф рагм енты Д Н К могут так ж е переноситься от бактерии
к бактерии вирусам и (бактериоф агам и).
3. П ри конъю гации бактерии соединяю тся друг с другом врем енны м и трубча­
ты ми вы ростам и (ко п у л яц и о н н ы м и ф и м бри ям и), через которы е Д Н К переходит
из «м уж ской» к л етк и в «ж енскую ».
Почти все бактерии содержат мелкие добавочные хромосомы — п ла зм и д ы , ко­
торые могут встраиваться в нуклеоид. Зачастую плазмиды содержат гены, обуслов­
ливаю щ ие устойчивость к антибиотикам. Обмен плазм идам и (в результате ко н ъ ­
югации) может происходить между различны м и видами и даж е родами бактерий.
Роль прокариот в экосистемах и их значение для человека

П рокариоты всегда играли важ ную роль в ф у нкц ион ирован ии экосистем
и биосферы в целом. Ф отосинтезирую щ ие ц и анобактери и осущ ествили «кисло­
родную револю цию » и определили дальней ш ую эволю цию ж и зн и на Зем ле.

В нынешнее время две важ нейш ие экологические функции прокариот — это
ф иксация азота и м инерализация органических ост ат ков. Различные группы
бактерий связывают молекулярны й азот воздуха (N2) с образованием аммиака
(NH3), а затем окисляю т его до нитрита (NO2 -) и нитрата (NO3 ) — соединений,
усваиваемых растениями.
Многие бактерии вызывают болезни животных, грибов, растений, нанося зна­
чительный ущерб (например, от бактериальных болезней сельскохозяйственных
растений гибнет 1 /8 урожая).
Бактерии служ ат классическим объектом генетики, биохимии, биофизики;
широко используются в биотехнологии (в частности, в генной инженерии).
В пищевой промышленности бактерии применяю тся для производства сыров
и других кисломолочных продуктов и уксуса. Некоторые бактерии применя­
ются для извлечения металлов, нефти из различны х горных пород. Бактерии
применяю тся при переработке отходов, очистке сточных вод. Ряд бактерий ис­
пользуется в производстве антибиотиков, в частности стрептомицина.
Бактериальные инфекции

Болезнетворные бактерии вызывают различные заболевания животных и рас­
тений. В большинстве случаев они проникают в клетки и разрушают их, ис­
пользуя содержащиеся в клетках вещества. Симптомы болезней часто связаны
с выделением бактериями токсических веществ. В организм человека бактерии
обычно проникают через повреждения кож и (раны) и слизистые оболочки.
Попавшие в организм человека бактерии поглощаются макрофагами и обез­
вреживаются иммунной системой. Для профилактики многих инфекционных
заболеваний применяют вакцинацию . Лечение бактериальных инфекций прово­
дят при помощи антибиотиков и сульфаниламидных препаратов.
Х арактеристика некоторых бактериальных заболеваний человека представле­
на в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Пути
заражения

Состав
вакцины

Болезнь

Возбудитель

Органы поражения

Дифтерия

Дифтерий­
ная палочка

Верхние дыхательные пути
(глотка); токсин разносит­
ся по всему телу, поражает
сердце

Капельная
инфекция

А наток­
син

Туберкулёз

Туберкулёз­
ная палочка
(палочка
Коха)
(актиномицеты)

Различны е органы, глав­
ным образом лёгкие

Капельная
инфекция, мо­
локо больных
животных

Ж ивые
ослаблен­
ные бак­
терии

Коклюш

П алочка
БордеЖ ангу

Верхние дыхательные пути,
вызывает мучительные при­
ступы каш ля

Капельная
инфекция

Убитые
бактерии

.

О кончание т абл 3.1
Болезнь

Возбудитель

Органы поражения

Пути
заражения

Состав
вакцины

Гонорея

Гонококк

Половые органы (слизистая
оболочка мочеполового
тракта)

Половой путь

Сифилис

Бледная
спирохета

Половые органы, затем
глаза, кости, суставы, ЦНС,
сердце и кож а

Половой путь

Сыпной
тиф

Риккетсия
Провачека

Внутренние стенки крове­
носных сосудов (вызывает
образование тромбов), сыпь
на коже

Передаётся
через перенос­
чика (вши)

Убитые
бактерии

Столбняк

Столбнячная
палочка

Кровь; образуемый токсин
поражает двигательные
нервы спинного мозга; ча­
сто заканчивается
летальным исходом

Раневая ин­
ф екция

А наток­
син

Холера

Холерный
вибрион

П ищ еварительный тракт
(тонкий киш ечник)

Через загряз­
нённые ф ека­
лиям и воду,
продукты,
предметы;
такж е перено­
сят мухи

Убитые
бактерии

Брюшной
тиф

Брю шно­
тифозная
палочка

П ищ еварительный тракт,
затем лимфа, кровь, лёгкие,
костный мозг, селезёнка

Через загр яз­
нённые ф ека­
лиям и воду,
продукты,
предметы;
такж е перено­
сят мухи

Убитые
бактерии

Бактери­
альная
дизентерия

Ш игелла

П ищ еварительный тракт
(подвздошная и толстая
киш ки)

Через загряз­
нённые ф ека­
лиям и воду,
продукты,
предметы;
такж е перено­
сят мухи

Вакцины
нет

Сальмо­
неллёз

Сальмонелла

П ищ еварительный тракт

Через про­
дукты , по­
лученные от
больных ж и ­
вотных (мясо,
яйца)

Вакцины
нет

Б ак тер и ал ьн ы м и н ф екц и ям подверж ены т а к ж е многие р астен ия. К ним от­
носятся: пятнистость р азл и ч н ы х частей растений, б актер и альн ы й ож ог (быстро
разви ваю щ иеся некрозы р азл и ч н ы х частей растений), м я г к а я гн иль (пораж ает
плоды , клубни, луковицы ); ви лт (увядание), при котором пораж аю тся проводя­
щ ие ткан и ; гал л ы .
Антибиотики — химические вещества, выделяемые бактериями и грибами для угнете­
ния других микроорганизмов.

О ткры тие антибиотиков (пениц иллина) в 1929 г. А. Ф лем ингом обусловило
зн ачи тельн ы й прогресс в лечени и б актери альн ы х ин ф екци й (пениц иллин н а ­
чали п р и м ен ять в м едицине с 1941 г.). М еханизм их действия различен : часть
антибиотиков (пениц иллины ) наруш ает синтез клеточной оболочки; другие (те­
тр ац и к л и н , стрептом ицин и др.) наруш аю т синтез белка, и н ак ти ви р у я б акте­
риальн ы е рибосомы. С ульф анилам идны е препараты подавляю т синтез ф олие­
вой кислоты в б актери альн ы х к л ет к ах . Б ольш инство антибиотиков получаю т
в культурах м икроорганизм ов, и л и ш ь небольш ое число — путём хим ического
синтеза. На основе природны х антибиотиков получено больш ое число си нтети­
ческих (наприм ер, ам п и ц и лл и н , цеф алексин и др.).
У бактерий достаточно быстро р азви вается устойчивость к определённы м а н ­
тибиотикам (часто она передаётся с плазм и дам и), поэтому постоянно р азр аб а­
ты ваю тся новы е, всё более м ощ ны е ан ти биотики . А нтибиотики способствуют
возникновению бактерий, л и ш ён н ы х клеточной стенки. Эти бактерии менее
болезнетворны , но способны длительное врем я сохран яться в пораж ённом ор­
ганизм е. П рим енение антибиотиков наруш ает норм альную м икроф лору кож и
и ки ш еч н и к а. По этой причине лечение ан ти биотикам и допустимо только по
назначению врача, с соблю дением всех его реком ен даци й.
Ш Ю

3.1.3. Цианобактерии
Цианобактерии (синезелёные водоросли) — фотосинтезирующие эубактерии, выде­
ляющие молекулярный кислород (рис. 3.2). Ранее их рассматривали в составе низших
растений.

Ц иан обактерии могут образовы вать длинн ы е
н и ти, иногда округлы е колонии (нос то к ). У неко­
торы х н и тчаты х форм есть гет ероцист ы — к р у п ­
ны е к л етк и , снабж ённы е дополнительны м и сл о я­
м и клеточной стен ки и системой вн утри клеточны х
м ембран. Они сл у ж ат для ф и ксац и и м о л ек у л яр ­
ного азота. Н екоторы е ци анобактери и способны
к движ ению : они ск о л ьзят по опорной поверхности
и вращ аю тся вдоль продольной оси. И х движ ению
способствует вы деление слизи.
Среда обитания ц и анобактери й очень разнообРис. 3.2. Цианобактерия
разн а. В м орях и пресны х водоёмах они входят
в состав п л ан кто н а, могут быстро н аращ и вать био­
массу и вы зы вать «цветение» воды, приводящ ее к гибели других организм ов.
Среди ц и анобактери й больш ое число назем н ы х видов, ж и в у щ и х в кап ельн ой

влаге; они т а к ж е ш ироко распространены в почве, в том числе и в п усты н ях.
Ц иан обактерии вступаю т в симбиоз с некоторы м и грибам и, губ кам и , простей­
ш им и, водорослям и, м хам и, не им ею щ им и х л ороф и лла (при этом они теряю т
клеточную стен ку и ф ункц ион ирую т к а к хлоропласты ).

3.1.4. Микоплазмы

I

Микоплазмы — мельчайшие бактерии (0,1 мкм) (рис. 3.3). От остальных эубактерий от­
личаются отсутствием клеточной стенки и связанной с этим изменчивостью формы,
малым размером генома и неподвижностью.

М икоплазм ы ш ироко распространены в при ро­
де; некоторы е из них ведут сатротроф ны й образ
ж и зн и , другие — паразитирую т в организм е ж и ­
вотны х и растений. У ч еловека м и ко п лазм ы в ы зы ­
ваю т заболеван ия д ы х ател ьн ы х путей, в том числе
воспаление л ёгк и х (пневмонию ), а так ж е восп али­
тельны е заболеван ия мочеполовой систем ы . М и­
коплазм ы нечувствительны к ан ти биотикам (н а­
прим ер, к пен и ц и лли н у), которы е подавляю т рост
бактерий , воздействуя на их клеточную стенку.

Рис. 3.3. Строение
микоплазмы

3.1.5. Царство Архебактерии
В ы деление архебактери й в отдельное царство связан о с сущ ественны м и от­
л и ч и ям и от эубактери й. В их клеточной стенке отсутствую т п еп ти д огли кан ы .
Генетический м атериал содерж ит м ногократно повторяю щ иеся последователь­
ности, гены содерж ат инт роны (у ч астки , не кодирую щ ие белок) — это сближ ает
их с эукар и о там и . П роцессы хр ан ен и я и р еал и зац и и генетической инф орм ации
у архебактери й и эукари от т а к ж е похож и. Г1о-видимому, архебактери и — древ­
н ей ш ая группа клето чн ы х организм ов, родственная предкам эукари от.
А рхебактерии зачастую обитаю т в услови ях, непригодны х д л я ж и зн и других
организм ов: в солёны х (до 32% NaCl) и горячи х (7 5 —90 °С) и сто ч н и ках , вечной
мерзлоте, на больш их глубинах океанов и зем ной коры и т. п. Н апри м ер, м ета­
нообразую щ ие бактери и (анаэробны е организм ы ) обитаю т в ж ел у д о ч н о -ки ш еч ­
ном тракте ж вач н ы х ж и во тн ы х , в сточны х водах, в болотах, в глубине морей.
С их деятельностью связан о н акоплени е запасов природного газа.

3.2. Царство Грибы. Роль грибов в природе, жизни человека
и собственной деятельности. Роль лишайников в природе,
жизни человека и собственной деятельности
3.2.1. Общая характеристика грибов
Грибы — царство эукариотических организмов, представители которого имеют ряд
особенностей (мицеллиальное строение, наличие ложной ткани и др.).

Н ау ка о грибах назы вается м и кологи я. К оличество видов грибов до сих пор
точно не определено. По оценкам разны х учёны х, оно колеблется от 100—
300 ты сяч до нескольки х м иллионов.
К. Л и н н ей класси ф иц ировал грибы к а к 24-й класс растений, и л иш ь относи­
тельно недавно они были вы делены в отдельное царство. О днако сейчас некото­
ры м и учёны м и грибы рассм атриваю тся в качестве группы более высокого р ан га,
чем царство.
Особенности грибов. Грибам присущ и тип ичны е черты к а к ж и во тн ы х , так
и растений. С растениям и их сближ ает осмотрофный х ар ак тер поглощ ения п и ­
тател ьн ы х вещ еств, наличие клеточной стенки и неограниченны й тип роста.
С ж и во тн ы м и — гетеротрофность, схож есть запасаем ы х п и тательн ы х вещ еств
и нали чи е мочевины в п родуктах обмена. Но есть ещ ё целы й ряд при знаков,
которы й х арактерен только л иш ь для грибов: м и ц ел и ал ьн ая о р ган и зац и я тела,
хи ти н о вая кл ето чн ая стен ка, наличие лож ной тк ан и , особые типы спор и про­
дукты м етаболизм а. К летка грибов имеет типично эукариотическое строение
с рядом особенностей (см. «С равнительная х ар актер и сти ка строения клеток б а к ­
терий, растений, грибов и ж ивотн ы х»).
Питание. Грибы — осмотрофы, т. е. поглощ аю т необходимые вещ ества из
окруж аю щ ей среды всей поверхностью грибницы . П рочная клеточн ая стенка
грибов препятствует поглощ ению пищ и частицам и. П оэтому грибы перевари­
ваю т пищ у внеклеточно, вы д ел яя для этого в среду ш ирокий спектр ферментов
и орган и ч ески х кислот. И менно это свойство грибов и позволяет им поселяться
на огромном количестве р азл и ч н ы х субстратов. Они ж и вут и на стекле, и на
пластм ассе, и даж е были обнаруж ены в рабочем пространстве ядерны х реакторов.
Строение. Грибы представлены одноклеточны м и, м ногоклеточны м и и к ол о­
ни ал ьн ы м и организм ам и.
К одноклеточны м грибам традиционно относят почвенны е м икром и цеты ,
а т ак ж е д р о ж ж и . Бесполое разм нож ени е дрож ж ей происходит путём п очко­
ван и я, причём отпочковы ваю щ иеся дочерние кл етк и часто не отделяю тся от
м атерин ской, образуя так и м образом лож ны й м ицелий. Б о л ьш ая площ адь по­
верхности к л ето к позволяет активно всасы вать вещ ества из окруж аю щ ей среды,
а так ж е акти вн о вы делять в неё ф ерм енты и прочие продукты обмена вещ еств.
Собственно м иц елиальны е грибы образую т развитую грибницу , или мицелий.
Он состоит из переплетения дли н н ы х нитевидны х структур, н азы ваем ы х гифа
ми. Гифа — структурная единица м иц елия — представляет собой трубку, кото­
рая м ож ет быть разделена на отдельны е отсеки перегородкам и ( септами), одна­
ко м ож ет и не содерж ать этих перегородок (рис. 3 .4, 3.5). У некоторы х грибов
тело вообще представлено голы м протопластом (ж ивое содерж им ое к л етк и , л и ­
ш ённое клеточной стенки). И нтересно, что септы могут им еть поры р азл и ч н ы х
типов, через которы е из к л етк и в к л етк у переливается её ц и то п л азм а, а иногда
и ядра. Гриб, которы й м ногие назы ваю т «чёрной плесенью» — м укор, вообще
представляет собой по сути одну гигантскую м ногоядерную к л етк у .
Есть грибы с нем и цели альн ой о рган изац ией таллом а. К ним относятся, н а­
прим ер, сли зеви к и . Тело этих удиви тельн ы х организм ов представлено п л а з ­
модием — скоплением м нож ества лиш ённ ы х клеточной стен ки ком очков ц и ­
топлазм ы с ядрам и . На отдельны х стад иях ж изненного ц и к л а он распадается
на отдельны е «ком очки», назы ваем ы е миксамёбами (название происходит от
латин ского н азван и я слизевиков — м иксом ицеты ). Кроме того, они способны

передвигаться. Организмы из этой группы вызывают такие опасные заболева­
ния растений, как кила капусты и порошистая парш а картофеля. К ак и актиномицеты, слизевики в данный момент к ак грибы уже не рассматриваются.

Рис. 3.4. Неклеточный мицелий

Рис. 3.5. Клеточный мицелий

При формировании плодовых тел плотные переплетения гиф формируют
ложную т кань, или п ле кт е н х и м у . Её клетки образуются делением гиф только
в одном направлении, в отличие от настоящ их тканей других эукариот, клетки
которых делятся во всех направлениях.
Несмотря на отсутствие дифференциации на ткани, клетки способны менять
форму, размеры и содержимое в зависимости от выполняемой функции. Значитель­
но отличаются от всех других клетки полового и бесполого размножения грибов.
Размножение. Выделяют три основных типа размнож ения грибов (табл. 3.2).
Таблица 3.2
Типы
размно­
жения

/у
\
W
о

Примеры

Ф рагментация

Осуществляется частями мицелия. Гифы могут
распадаться на отдельные клетки, каж дая из ко­
торых затем может стать целым организмом

Почкование

Почка образуется в виде выпячивания на материн­
ской клетке, будущая клетка может в дальнейшем
сохранять с ней связь, образуя цепочку клеток,
либо отделяться от неё (например, дрожжи)

W

PQ
К

Ен
ан
Ф
Рн
Ф
PQ

ф

о
Ч
о
вл
С
ф

ф
о
PQ
О

Ч

О

с

Характеристика

Осуществляется при помощи спор. Эти клетки
могут образовываться как в специальных вме­
стилищ ах — спорангиях, так и снаруж и. Первые
носят название спорангиоспоры, другие — кони­
д и и . Конидии лиш ены органов передвиж ения. Их
распространение осуществляется пассивно — по
воздуху, воде, человеком и другими ж ивотными.
У некоторых встречаются зооспоры, имеющие
ж гути к, который служ ит для передвижения
Необычайно разнообразно в разных группах.
В большинстве случаев грибы — разнополые,
причём часто различить их можно лиш ь генети­
чески или биохимически

М ногие грибы имею т разнообразны е по форме плодовые тела, несущ ие о рга­
ны бесполого разм н о ж ен и я, образованны е лож ной тканью (рис. 3.6). Они хоро­
шо р азви ты у ш л я п к о вы х грибов и состоят из н о ж к и и ш л я п к и , на н и ж н ей
поверхности которой располагаю тся спорангии —
гименоф ор. Его по форме р азделяю т на т рубчат ы й
(подберёзовики, белый гриб) и п л а ст и н ч а т ы й (м у­
хомор, ш ам пиньоны ).
Главная ф у н к ц и я плодовы х тел — расп ростра­
нение спор гриба. И менно поэтому, собирая грибы ,
их плодовые тела стараю тся ак к у р атн о срезать но­
ж ом , не вы дёрги вая из зем ли. Если при сборе не
Рис. 3.6. Размножение
повредить м иц елий гриба, то он см ож ет образовать
грибов спорами
новое плодовое тело.

3.2.2. Роль грибов в природе и жизни человека
Роль грибов в природе связан а с их деятельностью к а к одного из важ н ей ш и х
разруш и телей (редуцентов) органического вещ ества в почве. Они разруш аю т от­
м ерш ие организм ы и возвращ аю т вещ ества, входивш ие в их состав, в при род­
ный круговорот, а т а к ж е делаю т почву плодородной.
М и ко р и за (от греч. «микос» — гриб и «ризон» —
корень, дословно можно перевести к ак «грибокорень») представляет собой симбиотические отнош е­
ния между корням и высш их растений и м ицелием
гриба (рис. 3.7). При этом гриб поставляет растению
воду и м инеральны е вещ ества, а так ж е, возмож но,
некоторые специф ические продукты своего метабо­
лизм а, а растение грибу — органические вещ ества.
Гифы гриба могут п рон и кать под ризодерм у,
образовы вая разветвлённую сеть в м еж к л етн и к ах
ко р н я. Т акую м икоризу назы ваю т эндо м и ко р и зой .
Рис. 3.7. Микориза
В озможно образование гиф ам и своеобразного чехла
вокруг к о р н я, хотя при этом массовое п р о н и кн о­
вение гиф в корень отсутствует — это э к т о м и к о р и за . В озм ож ны и п р о м еж у­
точны е вари анты . О бразование м и кори зы не я вл яется редким — 60 % вы сш их
растений образую т подобный союз с грибам и. И менно поэтому некоторы е грибы
встречаю тся только в м естах массового прои зрастани я своих «партнёров». Н а­
прим ер, все попы тки вы расти ть белый гриб в искусственны х условиях долгое
врем я зак ан чи вал и сь провалом , и л и ш ь когда вы ясни лось, что он м икоризообразователь, при чи на неудачи бы ла объяснена. Н екоторы е грибы образую т м и ­
кори зу сразу с н еско л ьки м и растен иям и.
Роль грибов в жизни человека преувеличить слож но. Это ценнейш ий пищ евой
продукт. В пищ у употребляю тся к ак сам и плодовые тел а (ш ам пиньон, веш ен ­
ка, м асл ята, опята, белы е грибы), необы чайно богатые белком , так и продукты
«работы» м икром ицетов. Д р о ж ж и давно у ж е стали основой хлебопечения, пи во­
варен и я и виноделия. А деликатесны е ф ран цузски е сы ры «Рокфор» и «Камамбер» приобретаю т свои ун и к ал ьн ы е вкусовы е качества благодаря плесневому

грибу пенициллу. Грибы в качестве источника недорогого белка рассматривают­
ся сейчас как один из возможных вариантов «пищи будущего».
Однако их плодовые тела, как губка, впитывают и накапливают в себе мно­
жество вредных веществ из среды, в которой растут. Если они произрастают
вдоль дороги, то это соли тяжёлых металлов — свинца, кадмия, ртути, если
в радиоактивно загрязнённой местности — радионуклиды, если возле химиче­
ских предприятий — соли металлов, канцерогенные вещества. Но даже расту­
щие в безопасных местах грибы — тяж ёлая для переваривания пища. Хитин
их клеточных стенок не переваривается, и поэтому детям есть любые грибы не
рекомендуется. При старении плодовых тел в них накапливаются продукты рас­
пада различных органических веществ, что делает их опасными и для взрослых.
Грибы являются источником антибиотиков, которые помогают бороться со мно­
гими бактериальными заболеваниями. Первый антибиотик пенициллин был полу­
чен А. Флемингом почти сто лет назад из плесневого гриба пеницилла. Сейчас вы­
делены уже десятки «грибных» антибиотиков (стрептомицин, циклоспорин и т. д.).
Грибы выделяют множество и иных ценных для человека продуктов обмена
веществ. Это лимонная и другие пищевые кислоты, витамины, а также фермен­
ты, применяемые в медицине, производстве бумаги и сыроделии.
Огромный ущерб сельскому хозяйству наносят грибы — возбудители заболе­
ваний культурных растений. На одно растение может приходиться до десятка
опаснейших грибов-паразитов. Основными вредителями злаковых культур я в ­
ляются ржавчинные и головнёвые грибы, способные превратить налитый зер­
ном колос в чёрный бесполезный порошок. Этот порошок является спорами
гриба, которые, разносясь ветром, зараж аю т сотни других растений. Если из
зерна, поражённого спорыньёй, смолоть муку, а затем выпечь хлеб (его назы ­
вают «пьяным»), то его употребление приведёт к возникновению тяжёлого з а ­
болевания. Оно сопровождается расстройством сознания и нервной деятельно­
сти, которое вызывается алкалоидами гриба. Во избежание подобных случаев
зерно, поражённое грибом, закладывают в бункеры на многолетнее хранение.
Картофель, томаты страдают от увяданий, гнилей, фитофтороза, мучнистой ро­
сы, которые поражают растения, снижают урожайность, а такж е делают непри­
годными к употреблению в пищу уже собранные плоды. Яблони, груши, сливы
поражаются мучнистой росой, пятнистостью, курчавостью, «ожогом» листьев.
Очень часто их плоды загнивают, покрываются паршой, и виной тому опять-та­
ки грибы. Подвергаются поражению грибами и готовые пищевые продукты.
Наверняка многие из вас видели зеленоватый или черноватый налёт на зале­
ж авш ихся мучных изделиях.
Болеет «грибными» болезнями — микозами и микогенными аллергиями —
и человек. Микозы вызываются собственно грибами, а аллергии — продуктами
их жизнедеятельности, частями их клетки, спорами.

1ЙШ11 3.2.3. Лишайники
Лишайники — это разнородная группа грибов, для которых характерно сожительство
(симбиоз) с микроскопическими зелёными водорослями (либо цианобактериями).

Наука, изучающая лишайники, называется лихенологией.

Строение. Слоевище (таллом) лишайника на
90 % состоит из гиф гриба, между которыми нахо­
дятся клетки водорослей (рис. 3.8). Водоросль (фикобионт) поставляет грибу органические вещества,
образованные путём фотосинтеза. Гриб (микобионт) обеспечивает водоросль элементами мине­
рального питания и защ ищ ает её от воздействия
неблагоприятных условий среды. Сожительство
гриба с водорослью не всегда гармонично: при не­
хватке питательных веществ микобионт часто па­
разитирует на фикобионте и даже уничтожает его.
Биохимические системы гриба и водоросли взаимо­
Рис. 3.8. Поперечный срез
гетеромерного
действуют, и, как результат, лишайник в целом
лишайника
может синтезировать такие вещества, которых нет
ни у водоросли, ни у гриба. Многие из этих ве­
ществ используются в медицине и парфюмерии.
По форме и характеру прикрепления к субстрату различают три группы ли­
шайников (рис. 3.9):
• накипные формы — имеют вид корки или налёта, плотно прирастающего
к субстрату;
• л и с т о в а т ы е формы — имеют вид пластинок с рассечёнными, ветвящимися
лопастями; их сходство с листьями весьма отдалённое;
• к у с т и с т ы е лишайники — прямостоячие или свисающие кустики.
а

а — накипные; б — листоватые; в

кустистые

Рис. 3.9. Группы лишайников по форме и характеру прикрепления к субстрату
Среда обитания и образ жизни. Лишайники растут на стволах и ветвях де­
ревьев, на земле и камнях, на столбах, стенах построек человека. Воду и ми­
неральные вещества они получают из воздуха (главным образом с осадками),
а субстрат используют только для прикрепления (лишайник, растущий на дере­
ве, не высасывает из него соки).
Растут лишайники очень медленно, по нескольку миллиметров в год. Они на
удивление устойчивы к колебаниям температуры и переносят почти полное вы­
сыхание. В природе они первыми заселяют бесплодные места и играют большую
роль на первых этапах почвообразования. Однако лишайники очень чувствитель­
ны к загрязнению воздуха, поэтому в крупных городах их сравнительно немного.
Лишайники живут до 100 лет и более, размножаясь кусочками слоевища либо
специальными «шариками» из водорослей и гиф гриба — соредиями и изидиями.
Кроме того, микобионт и фикобионт могут размножаться по отдельности.
Разнообразие в природе. На стволах деревьев часто можно встретить листо­
ватые лишайники: золотисто-жёлтую ксанторию, серую пармелию, бледно-

зелёную эвернию . На п н ях , зем ле, поваленн ы х деревьях растёт к л ад о н и я (этот
л и ш ай н и к легко узнать по торчащ им «рож кам »). Н азем ны й кустисты й л и ш а й ­
ник ягель («олений мох») — основная пи щ а северны х оленей.

3.2.4. Роль лишайников в природе и жизни человека
Р оль л и ш ай н и к о в в природе слож но переоценить. Они явл яю тся «пионера­
ми» в ф орм ировании расти тельн ы х сообщ еств. В ы деляя орган ически е ки сло ты ,
л и ш ай н и к и разруш аю т м атеринскую породу, а при отм иран ии их ор ган и к а вм е­
сте с ней форм ирует первичную почву, на которой могут поселиться р астен и я.
Л и ш ай н и к и служ ат корм ом для м ногих ж и во тн ы х (олений мох или ягел ь), я в ­
ляю тся местообитанием д л я многих беспозвоночны х.
Р оль в ж изн и чел о век а. Л и ш ай н и к и сл у ж ат ин д и като р ам и загрязн ён н ости
воздуха. Н екоторы е виды использую тся человеком в пищ у (л и ш ай н и к о вая м ан ­
на). Т ак ж е л и ш ай н и к и использую тся в пром ы ш ленности (изготовление л а к м у ­
са), в парф ю м ерии (получение ар о м ати ч еск и х вещ еств), в ф арм ац евтической
пром ы ш ленности (получение препаратов против туберкулёза, ф у р у н ку л ёза,
эпилепсий и др.). Л и ш ай н и к о вы е кислоты обладаю т т а к ж е анти биотически м и
свойствам и.

3.3. Царство Растения. Роль растений в природе,
жизни человека и собственной деятельности

3.3.1. Отличительные признаки царства Растения
Р астен и я — это царство эук ар и о ти ч еск и х организм ов, которое насчи ты вает
3 5 0 0 0 0 видов.
О бщ ая х ар ак тер и сти к а. О тличительны е п р и зн аки представителей царства
Р астен ия приведены в табл. 3.3.
Т а б л и ц а 3.3
Признаки

Характеристика

Тип п и тан и я

А втотроф ы . Способны к ф от осинт езу (синтезу о р га­
ни ческих веществ при помощ и солнечного света)

Особенности строе­
ния к л етк и

И мею т пластиды и крупны е вак у о л и , окруж ен ы
клеточной стенкой из поли сахари да целлю лозы
(см. «С равнительная х ар ак тер и сти к а строения
кл ето к бактерий , растений, грибов и ж ивотн ы х»)

Особенности
строения тела

П оверхность их тела очень вел и к а по отнош ению
к его объёму: они ветвятся, образую т плоские
л и стья и тем сам ы м увеличиваю т площ адь взаи м о ­
д ействия с о кр у ж аю щ ей средой

Окончание т а б л . 3.3
Признаки

Характеристика

Способность
к перем ещ ению
в пространстве

Могут соверш ать д ви ж ен и я, но, к а к правило, не
способны к перем ещ ению с одного места на другое
(локом оции); ведут при креплён ны й образ ж и зн и
и расселяю тся на стадии споры или семени (см.
«Организм растения к ак целостная система»)

Особенности роста

Растут в течение всей ж и зн и

Ц арство Р астен ия иногда делят на две группы: низш ие и вы сш ие . Р ан ьш е
этим группам придавали систем атическое значение, но теперь их считаю т ус­
ловны м и .
Растения

Споровые

1

Водоросли

/

Мхи

*\

Хвощи Папоротники

Семенные

^

\

Голосеменные Покрытосеменные

Тело ни зш и х растений представляет собой одну к л етк у , либо колонию к л е ­
ток, либо многоклеточное слоевищ е (таллом ), не разделённое на ткан и и орга­
ны . М ногоклеточное тело вы сш их растений, к ак правило, имеет обособленные
тк ан и и органы (стебель, лист, корень).
Основные уровни таксонов си стем атики растений приведены в разделе «Био­
л о ги ч еск ая к л асси ф и к ац и я » .
К ом плекс биологических наук о растен иях н азы вается ботаникой. Это неотъ ­
ем лем ая часть науки о сельском хозяйстве — агрономии . З н ан и я, накопленн ы е
ботаникой, ш ироко использую тся в м едицине и ф арм акологи и (ф итотерапия),
к р и м и н ал и сти к е (ботанические эксп ертизы ), городском хозяйстве (озеленение
ули ц , создание парков и скверов), лесном хозяйстве.
Значение растений в ж изни человека огромно. П режде всего, растения или их
части употребляю тся в пищ у к ак самим человеком, так и дом аш ним и ж ивотны м и.
Из некоторы х растений (хлопок, лён) делаю т н атуральн ы е ткан и . Из хл о п ка
т а к ж е получаю т вату. В олокна конопли идут на производство пеньки (верёвки).
Лесное хозяйство обеспечивает ч еловека древесиной. Она используется для
производства мебели, в строительстве, некогда ш ироко употреблялась в судо­
строении. Из древесины делаю т бумагу. Кое-где дрова всё ещ ё использую т для
обогрева пом ещ ений.
И з коры пробкового дуба получаю т пробку; из дерева гевеи — натуральн ы й
кау ч у к .
Огромное количество растений обладает лекарственны м и свойствами. И споль­
зую тся кора (дуб, круш ина), почки (берёза, тополь, сосна), побеги, т. е. «трава»
(зверобой, череда), ли стья (м ята, подорож ник, эвкалипт), цветки (ром аш ка, п и ж ­
ма), плоды (ш иповник, тм ин), корни (солодка, валери ана), корневищ а (аир).

М ногие растения использую т для эстетических (декоративны х) целей. Это
цветы дикорастущ и е, или полевые (м ак , лан д ы ш , васи л ёк), и окультуренны е
(розы, тю льпаны , астры , гвоздики, гладиолусы ), а т а к ж е ком натны е растен ия
(ф и алки , агавы , восковики, драцены , к ак ту сы , спатиф иллю м ). В городах вы са­
ж иваю т цветочные клум бы , парки и сквер ы , аллеи из д екоративны х деревьев.
В парф ю мерии часто использую т эф и рны е масла растений. В м ы ло, ш ам пун ь
и другие мою щ ие средства т ак ж е добавляю т отдуш ки с расти тельн ы м зап ахом .

Ш РШ

3.3.2. Растения и факторы окружающей среды
Вода необходима п ракти чески для всех процессов ж изн едеятельн ости расте­
ний. Основным источником воды для растений явл яю тся осадки, хотя некоторы е
виды добираю тся ко рням и до грунтовы х вод. В табл. 3.4 представлены эколо­
гические группы растений, растущ их в условиях разной обеспеченности водой.

Т аблица ЗА
Экологические группы растений и их местообитание

Примеры

К сероф иты

Обитают в засу ш л и вы х м естах

П олы нь, ш алф ей,
саксаул

М езофиты

Растут при умеренном
увлаж нении

К левер, томат

Гигроф иты

Обитают во вл аж н ы х местах

О льха, м хи

Гидрофиты

Р астут на берегах водоёмов

Т ростн ик, кам ы ш

Гидатофиты

Ч астично или полностью
погруж ены в воду

К у вш и н ка
(водяная л и л и я)

Воздух — это источник необходим ы х растению углеки слого газа и кислорода.
Д ви ж ен и е воздуха (ветер) так ж е важ н о и имеет к а к позитивное значен ие (при
опы лен ии , распространении плодов и сем ян), так и негативное (бурелом ы , з а ­
сы пание растений почвой или песком, вы дувание почвы с обнаж ением корней).
И з почвы растения получаю т воду и м ин еральны е вещ ества д л я п и тан и я.
При этом имеют значен ие консистен ция почвы , её увлаж н ённ ость, уровень
кислотности, м ин еральны й состав. Зачастую растен ия явл яю тся п о к азател ям и
н али чи я в почве определённы х вещ еств. Т ак , щ авель, хвощ свидетельствую т
о повы ш енной кислотности почвы; солерос — о повы ш енном содерж ании солей
хлоридов; карликовость растений, посинение их цветков — о чрезм ерном к о ­
личестве меди. Р астен и я-и н д и като р ы я в л яю тся ориентирам и во врем я поисков
ряда полезны х ископаем ы х и воды в п у сты н ях .
Д л я ф отосинтеза растен и ям необходим свет. Светолюбивым растен и ям , т а ­
ким к а к сосна, нуж но много света, тогда к а к т еневыносливые (растения полога
леса) могут обходиться светом м еньш ей интенсивности. В елика роль света и к а к
биологического си гнала: изм енение продолж ительности светового дня обуслав­
ливает сезонны е я вл ен и я в ж и зн и растен ий .
Т ем п ер ату р а о казы вает вл и ян и е на скорость ф отосинтеза, д ы х ан и я, тр ан сп и ­
рации и м ногих других процессов, протекаю щ и х в растен и ях . Теплолю бивы е

растения (хлопок, апельсины) могут расти лишь при тёплом климате. Холодо­
ст ойкие виды (огурец), наоборот, способны переносить низкие положительные
и даже отрицательные температуры. Более того, низкие температуры даж е не­
обходимы для нормального развития многих видов, например озимой пшеницы.

Я Н В

3.3.3. Жизненные формы растений
Жизненная форма растения — это его внешний облик, отражающий комплекс приспо­
соблений к условиям окружающей его среды.

Часто растения, не являю щ иеся родственниками, очень похожи друг на дру­
га, потому что они приспосабливались к сходным условиям среды сходными
путями, т. е. имеют одну и ту же жизненную форму.
Существует несколько классификаций ж изненных форм растений, основанных
на различных признаках. Ниже приведена наиболее простая из них (табл. 3.5).
Таблица 3.5
Жизненные формы

Характеристика

Примеры

Деревья

Имеют один или несколько многолетних
одревесневающих стволов. Как правило,
большие по размеру и долго живут

Дуб, ель,
финиковая
пальма

Кустарники

Несколько многолетних одревесневающих
стеблей, причём главный среди них, как
правило, не выделяется

К алина,
сирень,
ш иповник,
бузина

Кустарнички

Меньше кустарников и сильнее ветвятся

Клю ква,
черника

П олукустар­
ники
и полукустар­
нички

Одревесневает только ниж няя часть стеб­
лей, а верхняя ежегодно отмирает и отрас­
тает заново

П олынь,
тимьян

Травы

Не имеют многолетних надземных побегов.
Побеги и корни однолет них трав каж ды й
год полностью отмирают, они перезимовы­
вают в виде семян.
Д вулет ни е развиваются в течение двух
лет — в первый год они перезимовывают
в виде подземных частей (корнеплодов, лу­
ковиц), а во второй год цветут, плодоносят
и отмирают.
М ноголет ние травы растут на протяж ении
многих лет, у них имеются многолетние
подземные органы (корневищ а, клубни,
луковицы)

П ш еница,
клевер,
томат
Морковь,
свёкла,
лук

Одуванчик,
тюльпан,
картофель

О кончание т абл . 3.5
Жизненные формы

Примеры

Характеристика

С тлани ки

Д еревья и к у стар н и к и , стебли которы х
п ри ж им аю тся к почве или стелю тся

К ар л и к о ­
вая берёза

Эфемеры

Заверш аю т свой ж и зн ен н ы й ц и к л за очень
короткий период (1 — 2 м есяца, иногда
м еньш е) и больш ую часть времени су щ е­
ствую т в виде сем ян

Б у р ачо к
п усты н ны й ,
р огоглав­
н и к серпо­
видны й

Эфемероиды

Больш ую часть ж и зн и сущ ествую т в виде
подзем ны х органов (корневищ , л укови ц ).
И х л истья и цветы появляю тся л и ш ь на
короткое врем я

П од сн еж ­
ники,
пролески,
х о х л атк и

С уккуленты

Зап асаю т в своих т к а н я х больш ое к о л и ч е­
ство воды — это приспособление к ж и зн и
в засуш ли вы х местах

А лоэ,
к ак ту сы ,
баобаб

Э пифиты

Р астен и я, растущ ие на других растен и ях
(обычно на стволах и ветвях деревьев) и ис­
пользую щ ие другое растение только д л я
п р и кр еп л ен и я

Б ром ели и,
некоторы е
орхидеи

Л и ан ы

Обвивают стволы деревьев, но, к а к п р ави ­
ло, сохраняю т связь с почвой

В иноград,
плю щ ,
хм ель,
монстера

3.3.4. Низшие споровые растения
Водоросли — сборная группа ф отосинтезирую щ их автотроф ны х эукари от, к о ­
торая насчиты вает около 21 000 видов.
О бщ ая х ар ак т ер и ст и к а. В ы деляю т несколько отделов (красн ы е, бурые, золо­
тисты е, ж ёл ты е, диатом овы е, зелёны е и др.), которы е отличаю тся о рган изац ией
кл еток, набором пигм ентов, зап асн ы х вещ еств, строением ж гу ти ко в (при их
нали чи и) и г. д. (табл. 3.6). Среди водорослей есть одноклеточны е, м ногоклеточ­
ные и колониальны е ф орм ы . Тело водорослей н азы вается слоевищем {т аллом).

Таблица 3.6
Отдел,
количество видов
Зелён ы е,
20 000 видов

Характеристика
Основной ф отосинтезирую щ ий
пигм ент — хлороф илл , запасное
вещ ество — к р а х м а л , вклю чаю т
орган изм ы , р азл и ч н ы е по строе­
нию слоевищ а

Примеры
Х лам идом онада,
хлорелла, сп иро­
гира, улотрикс,
ульва, вольвокс

Окончание т а б л . 3.6
Отдел,
количество видов

Характеристика

Примеры

Д иатом овы е,
40 000 видов

Группа м и кроскопически х, пре­
им ущ ественно одноклеточны х
водорослей. Н аселяю т пресные
и солёные водоёмы, образуя
значительную часть план ктона
и бентоса

П инулярия,
н ави ку л а,
м елозира

Б уры е,
15 000 видов

И склю чительно м орские м но­
гоклеточны е орган изм ы , в ос­
новном м акроскоп ически е — до
60 м в длину. В холодны х м орях
образую т вдоль берегов больш ие
заросли. Таллом окраш ен в р а з­
личны е оттенки бурого цвета.
Н аиболее вы сокоорганизованны е
имею т трёхм ерную структуру
(им еется подобие тканей). З ап ас­
ное вещ ество — лам инарии

Саргассум,
л ам и н ар и я ,
м акроцистис,
ф укус

К расны е,
10 000 видов

П реим ущ ественно морские вы ­
сокоорганизованны е водоросли.
Слоевищ е имеет слож ное строе­
ние, цвет варьируется от розо­
во-красного до голубовато-зелё­
ного и ж ёлтого

П орф ира,
кал и там н и о н ,
делессерия,
батрахосперм ум

Среда обитания. Обитают в разн ы х водоёмах (ближ е к поверхности распро­
странены водоросли с зелёной окраской , а на глубинах — бурые и красны е),
ряд видов встречается на суш е (на почве, к ам н ях , коре деревьев). М огут ж и ть
в сн егах, льдах, на известн яковы х субстратах. Могут вступать в сим биотиче­
ские отнош ения с представителям и других царств (л и ш ай н и ки ).
Размножение. М ногие водоросли способны к вегетативном у разм нож ению
ф рагм ентам и таллом а. О дноклеточны е способны к простому делению пополам.
Бесполое разм нож ени е осущ ествляется с помощ ью спор, сл у ж ащ и х д л я р азм н о­
ж ен и я и расселения. Половое р азм нож ени е заклю чается в сл и ян и и двух гамет
с образованием зиготы . Ж и зн ен н ы е ц и к л ы состоят из чередования полового
и бесполого поколений.
Значение в природе и жизни человека. Водоросли явл яю тся основны м и про­
дуцентам и в водоёмах, они вы деляю т кислород, необходимый д ля д ы х ан и я вод­
ны х организм ов. Н екоторы е водоросли участвую т в процессах естественного
оч и щ ен и я вод. М ногие из них я вл яю тся ин дикаторам и загр я зн ен и я среды . П оч­
венны е водоросли участвую т в почвообразовании.
Водоросли использую т к ак корм д л я многих пром ы словы х рыб. Б ел к и , угле­
воды и другие вещ ества, полученны е из искусственно к у л ьти ви р у ем ы х одно­
клеточн ы х водорослей, использую т д л я производства ком бикорм ов. Н екоторы е
водоросли употребляю т в пищ у (л ам и н ар и я или м орская капуста).

И з м орских водорослей получаю т агар-агар, которы й п ри м еняется в п и щ е­
вой, бум аж ной, ф арм ац евтической , текстильной о тр асл ях , в биологических ис­
следованиях при ку л ьти ви р о ван и и организм ов. В озм ож ности практи ческого ис­
пользования водорослей далеко не исчерпаны .

f lf f lH B 3.3.5. Высшие споровые растения

Жизненный цикл высших растений

В ж изненном ц и кле растений имеет место чередование поколений. П ри этом
на смену друг другу приходят:
• гаметофит — половое поколение, р азм н о ж ается половы м путём, т. е. с обра­
зованием половы х клеток (гамет) и последую щ им оплодотворением . Гаметы
образую тся в органах полового разм н о ж ен и я: м у ж ск и х — ант еридиях (про­
изводят сперм атозоиды ) и ж ен ск и х — архегониях (производят я й ц е к л е тк и ).
Гаметы сливаю тся с образованием диплоидной зиготы (происходит оплодо­
творение). Из зиготы вы растает спороф ит;
• спорофит — бесполое поколение, разм н о ж ается бесполы м путём , т. е. с обра­
зованием спор. Споры образую тся путём м ейоза в сп о р ан ги ях , они гап л о и д ­
ны. Из спор прорастаю т гам етоф иты .
Спорофит и гам етоф ит соверш енно непохож и друг на друга. К ак правило,
одно из этих поколений сущ ественно преобладает над другим — р астен ия этого
поколения больш е, слож нее устроены , дольш е ж и ву т и т. п. У мхов преобладает
половое поколение (гам етоф ит), а у д руги х групп вы сш их растений, напротив,
преобладает спороф ит, а гам етоф ит сильно ум еньш ен.
Отдел Мохообразные

М охообразны е — группа вы сш их споровы х растений, ш ироко расп ространён­
ных во вл аж н ы х м естообитаниях. К оличество видов составляет около 25 000.
Н ау к а, изучаю щ ая м хи, назы вается бриологией.
М охообразные л иш ены м ехан ической (а иногда и проводящ ей) тк ан и , поэто­
му их разм еры , к ак правило, составляю т от 1 мм до 3 см, редко они достигаю т
20 - 25 см. Р астут группам и (к у р ти н к ам и ) либо образую т сплош ной покров на
зем ле, к ам н ях или стволах деревьев.
В ж изн енн ом ц и кл е мохообразны х дом инирует гам етоф ит (он ф отосинтезиру­
ет, осущ ествляет поглощ ение воды и м инеральное питание). К орней у м хов нет,
их зам ен яю т волосковидны е вы росты покровов стебля — ризоиды . Спорофит,
представляю щ ий собой коробочку (спорангий) на н о ж к е, разви вается прям о на
гаметоф ите и получает от него пи тательн ы е вещ ества и воду. Его роль о гр ан и ­
чивается спорообразованием .
О сновные черты строения м охообразны х дем онстрирую т представители л и ­
стостебельны х и сф агновы х мхов.
Л истостебельны й зелён ы й мох кукушкин лён (рис. 3.10) растёт во вл аж н ы х
лесах и на ко ч к ах болот. Его гам етоф ит — м ин иатю рны е зелёны е растен ьица,
на котором расп олагаю тся буроватые коробочки на н о ж к ах (спорофит). К аж д ая
коробочка вы брасы вает до 50 м иллионов спор.

1

1 — коробочка;
2 — крышечка;
3 — колпачок;
4 — споры;
5 — протонемы;
6 — гаметофиты;
7 — архегоний с яйцеклеткой;
8 — антеридий со сперматозоидами;
9 — гаметофит со спорофитом
Рис. 3.10. Схема жизненного цикла
моховидных
( на примере кукушкина льна)
Сфагновые мхи (рис. 3.11) образуют обширные
торфяные болота. Это желтовато-зелёные растения,
с пучковидно расположенными ветвями, не при­
креплённые к субстрату (нижние части отмирают).
В их листьях находятся «бочковидные» мёртвые
клетки, накапливаю щ ие во время дождя большое
количество воды, поэтому почва, на которой растут
эти мхи, переувлаж няется и заболачивается.
Рис. 3.11. Строение листа
сфагнума

1 — спороносные колоски;
2 — спорофилл со спорами;
3 — гаметофит; 4 — антери­
дий со сперматозоидами;
5 — архегоний с яйцеклеткой;
6 — спорофит
Рис. 3.12. Схема жизненного
цикла плауна булавовидного

ш

Отдел Плаунообразные

П лауны — многолетние растения, густо покры ­
тые мелкими листьями, похожими на заострённые
чеш уйки. Число видов составляет около 400.
Часто это наземные формы со стелющимся стеб­
лем, на котором развиваются настоящие дополни­
тельные корни, реже — эпифиты (растут на ство­
лах деревьев) либо водные растения. В основном
плауны — ж ители тропиков, в умеренных широтах
они встречаются в хвойных и смешанных лесах,
реже — на заболоченных лугах.
Примером
является
плаун
булавовидный
(рис. 3.12). Его главный побег стелется по земле,
а боковые веточки поднимаются вертикально вверх.
На концах вертикальны х побегов располагаются
стробилы — спороносные колоски. Стробилы со­
стоят из листочков {спорофиллов)у на которых рас­
положены органы бесполого размнож ения (споран­
гии ), образующие споры. В них созревают споры,
они высыпаются и прорастают в мелкие (2—3 мм)

а

бесцветные гаметофиты. Гаметофиты не могут фотосинтезировать и медленно
(в течение 10—20 лет) развиваются под землёй за счёт микоризы .
Плауны ядовиты и употребляются в качестве лекарственных растений. Их
споры используются в качестве присыпок, а такж е при формовом (фасонном)
отливании металлических деталей.
Отдел Хвощеобразные
Хвощи — небольшие (до 1 м) травянистые растения с многолетним корневищем, от ко­
торого отходят тонкие, ветвящиеся корни и членистые (состоящие из узлов и междо­
узлий) надземные побеги.

Количество видов составляет около 30. Растут обычно во влаж ны х местах, на
кислы х почвах, встречаются в разных клим атических условиях — от тропиков
до полярны х областей (кроме Австралии).
1
2
3
4

— спороносный колосок;
— споры с выростами;
— прорастание спор;
— антеридий со сперматозои­
дами;
5 — архегоний с яйцеклеткой;
6, 7 — развитие спорофита
4

Рис. 3.13. Схема жизненного цикла хвоща полевого
Примером жизненного цикла является цикл полевого хвощ а (рис. 3.13). Весной
из корневищ а вырастают бурые неветвящ иеся спороносные побеги, на которых
развиваются спорангии, собранные в стробилы. После высыпания спор эти побеги
отмирают, а им на смену вырастают летние побеги, зелёные и ветвистые. Из спор
же прорастают мужские и ж енские гаметофиты — небольшие зелёные пласти­
ночки, с ризоидами на нижней стороне (мужские гаметофиты мельче ж енских).
Хвощи часто селятся там, где нарушен естественный растительный покров.
Некоторые из них — трудноискоренимые сорняки, несъедобные и даже ядовитые
для скота. Зелёные побеги хвощей применяются в народной медицине как моче­
гонное и кровоостанавливающее средство. Надземные побеги хвощей содержат
кремнезём. Это позволяет использовать их в быту как полировочный материал.
Отдел Папоротникообразные
Папоротники — травянистые растения с крупными перистыми (точнее, двоякопери­
стыми) листьями; реже — деревья (в тропиках) или плавающие водные растения. Ко­
личество видов составляет около 10 000.

Н аиболее обычны во вл аж н ы х м естах, хотя заселили и многие другие м есто­
обитан ия: пусты ни, сухие сосновые леса, болота, озёра, солоноватые водоёмы.
Ш ироко распространённы м и явл яю тся о р л як , щ итовни к м уж ской, страусн ик,
водны й папоротник сал ьви н и я.
Л и стья папоротников назы ваю тся e a iiu , они нарастаю т верхуш кой. Н ад зем ­
ны х стеблей у многих видов папоротников нет.
1 — сорусы;
2 — высы пание и прорастание
спор;
3 — заросток;
4 — антеридии;
5 - - архегонии;
6 — развитие спорофита

Рис. 3.14. Жи.шепиыи цикл папоротника

В ж изн енн ом ц и кл е преобладает спорофит (рис. 3.14). Летом на н и ж ней сто­
роне вай п оявляю тся бурые сорусы (группы спорангиев), в которы х образую тся
и созреваю т споры. Споры разн осятся ветром и прорастаю т в гам ст оф ит —
крош ечную (2 —4 мм) сердцевидную пласти нку. На ниж ней стороне гам етоф ита
образую тся архегонии и антеридии. Созревают половые к л етк и , и при наличии
кап ельн ой влаги (дож дь, обильная роса) происходит оплодотворение. Из по­
л учи вш ей ся зиготы разви вается зароды ш с первичны м кореш ком , стебельком
и листом . В начале он при креплён к гам етоф иту и получает от него питательны е
вещ ества, а затем у к р еп ляется в почве и даёт начало взрослому растению .
П апоротни ки способны разм н о ж аться и бесполым путём — при помощ и вы ­
водковы х почек, образую щ ихся на к орн ях.
П апоротники использую т к а к декоративны е растен ия. О твары и настойки
корневищ прим еняю т в м едицине к а к болеутоляю щ ие, противовоспалительны е,
противоглистны е средства, д л я лечени я рахи та, ж елудочны х расстройств.

Ш Ш

3.3.6. Семенные растения
Особенности жизненного цикла семенных растений

У сем енны х растений в ж изн енн ом ц и кл е присутствует спорообразование.
Но споры сем енны х растений не рассеиваю тся в окруж аю щ ую среду — из них
прорастаю т гам етоф иты прям о на породивш их их растен иях спороф итах. Из
более м елки х м икроспор вы растаю т м уж ски е гам етоф иты , а из более кру п н ы х

114

мегаспор — женские. Они сильно упрощ ены— это группы клеток, ф актически
слившиеся со спорофитом в единое целое.
М ужской гаметофит — это пыльца (не вся целиком, а каж дая пы линка в от­
дельности), женский — семязачат ок (вернее, 7 клеток зародышевого мешка)
(см. такж е «Цветок»). Все семенные растения, которые нас окруж аю т, беспо­
лые. Но их бесполое размножение скрыто от наш их глаз, замаскировано поло­
вым размножением их потомков — гаметофитов.
Семя — это зародыш спорофита (образуется из зиготы и даёт начало взросло­
му растению), укры ты й защитной оболочкой и снабжённый запасом питатель­
ных веществ.
Ещё одним преимуществом семенных растений является независимость при
оплодотворении от условий внешней среды. Споровым растениям необходима
капельно-ж идкая среда. Семенные растения эту преграду преодолели. Их м уж ­
ские половые клетки — спермии — транспортируются в составе пы льцы по воз­
духу. А через ткани спорофита (внутри которого находится ж енский гаметофит
с яйцеклеткой) они проходят по пыльцевой трубке (её образует одна из вспомо­
гательных клеток пыльцы).
Характеристика отдела Голосеменные
Голосеменные — это семенные растения, не имеющие настоящих цветков и плодов. Их
семена — «голые», они открыто лежат на чешуях женских шишек.

Особенности строения и размножения. Ш иш ки — это спороносные колоски
(стробилы). На них формируются споры, из которых развиваю тся гаметофиты
(пыльца — в муж ских ш иш ках, а зародыш евые меш ки — в ж енских). В ж ен ­
ских ш иш ках происходит оплодотворение (образование зиготы) и формирование
семян (рис. 3.15).
Стебель голосеменных нарастает в толщ ину за счёт камбия. Больш ая часть
его толщины приходится на древесину (ксилему). П римечательно, что настоя­
щих сосудов (трахей) в ксилеме нет. Вода транспортируется по т рахеидам —
отдельным веретенообразным клеткам , соединяющ имся своими концами.
Разнообразие голосеменных довольно велико. Тропические саговники напо­
минают пальмы, но с гигантской (до 1—2 м) ш иш кой на верхуш ке. Гинкго дву
лопаст ны й — высокое (до 30 м) дерево, его семена имеют мясистый придаток се
ребристо-оранжевого цвета. Велъвичия удивит ельная вы глядит как небольшой
пенёк, от вершины которого отходят два лентовидных листа огромных размерен
(до 9 —10 м), изорванные на полоски ветром. А мериканские секвойи (в том чие
ле мамонтово дерево) — долгожители (достигают возраста до 3—4 тыс. лет). Это
одни из самых высоких современных деревьев (до 120 м).
Самая многочисленная группа голосеменных — хвойны е (около 560 видон).
Деревья и кустарники особенно ш ироко распространены в умеренных и поляр
ных зонах. Своё название эти растения получили за хвою — ж ёсткие игловид
ные, реже чеш уйчатые (у мож ж евельника, туи) листья с плотной кутикулой
и погружёнными вглубь устьицами (для уменьш ения испарения воды). К ак np;i
вило, это вечнозелёные растения, но некоторые из них, например лиственниц;i,
сбрасывают хвою на зиму.
Корневая система хвойных обычно стерж невая. Короткие боковые кор
ни образуют микоризу. В коре и древесине есть смоляные ходы — каналы iu

115

м еж клетников, заполненных эфирными маслами и смолой, которые защ ищ аю т
растение от проникновения микроорганизмов и насекомых.
1 — женская шишка
с семязачатком;
2 — мужская шишка;
3 — опыление;
4 — образование семени;
5 — прорастание семени

Рис. 3.15. Схема жизненного цикла голосеменного растения
(на примере сосны обыкновенной)
Хвойные леса покрывают огромную территорию суши. Это своего рода «лёг­
кие планеты». Флора и фауна хвойных лесов беднее, чем в лиственных. Одной
из причин тому являю тся выделяемые хвойными особые вещества — фитонци
дыу которые обладают не только антибактериальным действием, но и угнетают
рост других растений.
Хвойные широко используются в хозяйственной деятельности человека.
Древесина используется как строительный материал, для изготовления мебели
и производства бумаги; часто её используют как топливо. Из хвои получают к а ­
ротин и витамин С. Смола используется для получения скипидара и камфары,
лаков, канифоли, сургуча. Семена сосны сибирской (кедровые орешки) исполь­
зуются в пищ у, из них такж е получают пищевое масло. Ш иш ки м ож ж евельни­
ка применяют в качестве лекарственного средства. Многие хвойные культиви­
руют как декоративные растения и выращ ивают в парках и скверах.
Общая характеристика Покрытосеменных, или Цветковых
Покрытосеменные, или цветковые — это наиболее распространённая группа расте­
ний, количество видов — около 350 000.

Цветковые доминируют во всех наземных экосистемах (кроме тайги). Они
образуют основную массу растительного вещества биосферы и являю тся в аж ­
нейш ими продуцентами органики на суше. Это довольно молодая и наиболее

высокоорганизованная группа среди растений, обладающ ая большой эволюци­
онной гибкостью и большими возможностями приспособления к различны м ус­
ловиям среды. Некоторые виды освоили пресные и морские воды. Небольшое
количество видов лиш ены хлорофилла и являю тся сапрофитами (подъельник)
или паразитами (повилика).
Особенности покрытосеменных растений, обусловившие их процветание:
1. М аксимальная редукция (упрощение строения) гаметофитов, полностью
отсутствуют архегонии и антеридии.
2. Н аличие особого генеративного органа — цвет ка (см. «Цветок»), гомоло­
гичного стробилам голосеменных; специальные приспособления позволяют «ис­
пользовать» для опыления различны х ж ивотны х (насекомых, птиц, летучих
мышей и др.), а такж е потоки воздуха и воды.
3. Процесс полового размнож ения сопровождается двойным оплодот ворени­
ем, в результате чего образуется диплоидная зигота и заклады вается триплоидная питательная ткань — эндосперм.
4. Семязачатки защ ищ ены стенками завязи (отсюда и название — покры ­
тосеменные); расселение осуществляется при помощи семени, расположенного
внутри плода, помогающего распространять семена.
5. Вегетативные органы достигают наибольшей сложности и разнообразия.
6. Хорошо развита проводящ ая система (см. «Ткани растений»), у больш ин­
ства ксилема представлена сосудами, а не трахеидами; ситовидные элементы
флоэмы имеют клетки-спутницы .
7. Ф отосинтезирующий аппарат устойчив к действию прямы х лучей света
и позволяет заселять открытые, сильно освещённые места.
8. Большое разнообразие жизненны х форм — древесные, полудревесные, тра­
вянистые и др., для некоторых характерно быстрое протекание процессов раз­
вития и роста (однолетние формы и эфемеры).
9. Могут образовывать сложные многоярусные сообщества.
Основываясь на строении цветка, а такж е на количестве семядолей выделяют
однодольные и двудольные растения. Основные различия между представителя­
ми этих классов представлены в табл. 3.7.
Т аблица 3.7
Признаки
Листья

Проводящие пучки

Двудольные

Однодольные

С сетчатым ж илкованием

С параллельным или дуговым
ж илкованием

Разделены на пластинку
и черешок

Ланцетовидные, не расчленены
на черешок и пластинку, часто
с влагалищ ем

Опадающие

Неопадающие (отделительный
слой не развивается)

Расположены кольцами

Расположены почти равномерно

Содержат камбий,
поэтому могут вторично
нарастать

Обычно без камбия

Окончание т а б л. 3.7
Признаки

Двудольные

Однодольные

К орневая
система

С терж невая (первичны й
корень сохран яется в виде
центрального стерж невого
ко р н я, от которого отхо­
д ят вторичны е корни)

М очковатая (придаточны е к о р ­
ни, отходящ ие от основания
стебля, не отличаю тся от пер­
вичного корня)

Семя

У зароды ш а две сем ядоли.
П очечка заним ает верху­
ш ечное полож ение

У зароды ш а одна сем ядоля.
П очечка располагается сбоку

Ц веток

Ч исло частей в основном
кратно 4 и 5

Число частей кратно 3

В околоцветнике отчётли ­
во различим ы ч аш ел и сти ­
ки и лепестки (разделение
на ч аш ечку и венчик)

Ч асти околоцветн ика один а­
ковы е, нет явного деления на
чаш ечку и венчик

Ч ащ е всего опы ляю тся
насеком ы м и

Ч ащ е всего опы ляю тся ветром

Все ж изн енн ы е формы

В основном травянисты е р ас­
тен и я, реж е древесны е ф орм ы .
Есть так ж е луковичны е ф ормы

Ж и зн е н ­
ные формы

Д вудольны е считаю тся более древней группой. О днодольные ж е произош ли
от при м и ти вн ы х двудольны х и разви вались параллельно с ними.
Класс Двудольные

К этому классу относится около 2 /3 всех видов цветковы х растений. Х а р а к ­
тери сти ки некоторы х семейств рассм отрены в табл. 3.8.
Таблица 3.8
Семейство,
количество видов
К рестоцвет­
ные, или
К апустны е,
3 0 0 0 видов

Особенности
строения
вегетативных
органов
П реим ущ ествен­
но однолетние
и двулетние
травы . Л и стья
располож ены
очередно или об­
разую т п р и к о р ­
невую розетку.
И ногда образу­
ют корнеплоды
(редька, редис)

Особенности строения
генеративных органов
Ц ветки насеком оопы ляем ы е, часто белого или
ж ёлтого цвета. И мею т
4 ч аш ел и сти к а и 4 л е ­
пестка, располож енны е
кр ест-н акрест, 2 корот­
кие и 4 длинны е ты ч и н ­
к и , 1 пестик. Соцветие —
кисть. П лод — стручок
или стручочек

Предста­
вители
К апуста,
репа,
редька,
редис,
брю ква,
турнепс,
рапс,
горчица,
суреп ка,
пастуш ья
сум ка

.

Продолжение табл 3.8
Семейство,
количество видов

Особенности
строения
вегетативных
органов

Особенности строения
генеративных органов

Предста­
вители

Розоцветные,
3000 видов

Представлены
разными жизненными формами. Листья
простые или
сложные, располагаю тся очередно и имеют
прилистники

Ц ветки одиночные или
собраны в соцветия:
кисть, щ иток, зонтик.
Ц ветки имеют 5 лепест­
ков, много ты чинок,
1 или много пестиков.
Плод — яблоко, ко­
стянка, сборная костян­
ка, орешек. У лож ных
ягод зем ляники и клуб­
ники разрастается я р ­
кое и сочное цветоложе,
в которое погружены
мелкие плоды

Груша,
рябина,
черёмуха,
ш иповник,
малина,
бояры ш ­
ник, зем­
лян ика

Бобовые, или
М отыльковые,
12000 видов

Одно- и многолетние травянистые растения,
кустарники
и деревья. Л и ­
стья очередные,
с прилистни­
ками, перистоили пальчатос­
лож ные, реже
простые

Цветки одиночные
или собраны в соцве­
тия кисть или голов­
ка. В строении имеют
5 сросш ихся чаш елис­
тиков. Венчик состоит
из 5 лепестков: верхний
(парус), 2 боковых
(вёсла), 2 сросшихся
ниж них (лодочка).
Внутри лодочки
находится 1 пестик,
окруж ённы й 10 ты ­
чинками (9 сросш ихся,
1 свободная). Плод —
боб

Горох, дон­
ник, ф а­
соль, соя,
чечевица,
арахис,
клевер

Паслёновые,
2000 видов

В основном
травянистые
растения.
Листья простые,
с цельной или
изрезанной
листовой
пластинкой,
без прилистни­
ков

Ц ветки одиночные,
правильной формы, име­
ют 5 сросшихся чаш е­
листиков, 5 сросшихся
лепестков, 5 тычинок,
приросших к лепесткам,
и 1 пестик. Плод — яго­
да или коробочка

Томат,
картофель,
паслён,
табак,
петуния,
белена

Окончание т а б л. 3.8
Семейство,
количество видов
Сложно­
цветные, или
Астровые,
70 000 видов

Особенности
строения
вегетативных
органов
В основном
травы и полу­
кустарники.
Листья чаще
простые, очеред­
ные либо су­
противные, без
прилистников,
различные по
форме, рассечённости и опуше­
нию

Особенности строения
генеративных органов

Предста­
вители

Ц ветки разного строе­
ния, собраны в соцветие
корзинка. Чаш ечка не
развивается или пред­
ставлена щ етинками,
волосками.
По форме венчика выде­
ляю т следующие виды
цветков:
• трубчатые (ромаш ка,
бодяк) — 5 сросшихся ле­
пестков венчика образуют
длинную трубочку, чашеч­
ка представлена волоска­
ми, прирастающими к за­
вязи, 5 тычинок срастают­
ся в общую трубочку, а их
свободные нити п р и кр е­
пляются к трубке венчика,
в центре находится пестик
с раздвоенным рыльцем;
• воронковидные (краевые
цветки василька) — венчик
имеет вид косо срезанной
воронки с краевыми зуб­
чиками, тычинки и пестик
отсутствуют, служ ат для
привлечения насекомых;
• настоящ ие язы чковы е
(одуванчик, осот) — венчик
сростнолепестный в виде
язы чка с пятью зубчиками
по краю (по количеству ле­
пестков), 5 тычинок окру­
жают 1 пестик;
• ложноязычковые (крае­
вые цветки подсолнечника
и ромашки) — венчик в ви­
де плоского язычка с тремя
зубчиками, тычинки всегда
отсутствуют, могут иметь
пестик и тогда дают плоды.
Плод — семянка

Подсолнеч­
ник, астра,
одуванчик,
осот,
пижма,
хризантема,
ромаш ка

Класс Однодольные

К однодольны м относятся сем ейства, рассм отренны е в табл. 3.9, а так ж е
пальм ы , алоэ и агавы , многие околоводны е р астен ия (тростник, рогоз, кам ы ш )
и осоковые.
Таблица 3.9
Семейство,
количество видов

Особенности строения
вегетативных органов

Особенности строения
генеративных органов

Л и лейн ы е,
4 000 видов

М ноголетние травян и стые р астен и я, часто
с видоизм енённы м и
подзем ны м и побега­
ми (луковиц ам и или
корневищ ам и). Л и стья
крупн ы е, цельны е, по
ф орме л анц етны е или
лин ейн ы е

Ц ветк и собраны в со­
ц вети я (зон ти к, кисть)
и ли одиночны е, обычно
к р у п н ы е, я р к о о к р а­
ш енны е. Ц веток и м е­
ет 6 свободны х или
сросш и хся лепестков
(3 н ар у ж н ы х и 3 вн у ­
тренн их), 6 ты чи н о к,
расп олож енн ы х по 3
в два к р у га, и 1 пестик.
Н асеком о- или ветро­
о п ы ляем ы е. Плод —
ягода или коробочка

Л у к , чеснок,
лилия,
лан д ы ш ,
тю льпан

Л уковы е,
около 650 в и ­
дов

В основном т р а в я н и ­
стые м ноголетн ики,
больш инство которы х
имею т лу ко ви ц у или
корневищ е. Л и стья
просты е си дячие, по
ф орме л анц етны е или
лин ейн ы е, р асп о л о ж е­
ны поочередно

Ц ветк и собраны в со­
цветие зо н ти к . Ц веток
им еет невзрачны й о к о ­
л о ц ветн и к из 3 леп ест­
ков, 6 ты чи н о к, расп о­
л о ж ен н ы х в два к р у га,
и 3 пести ка. Н асекомоо п ы л яем ы е. П лод —
коробочка, р аск р ы ваю ­
щ ая с я по гнёздам

Л у к , нарцисс,
чеснок

Зл аковы е,
1 0 0 0 0 видов

Б ольш инство явл яю тся
тр авян и сты м и с у зк и м и
ли н ей н ы м и л и стья м и .
Стебель — солом ина,
состоит из плотны х
узлов и полы х м еж д о ­
у зл и й , зак р ы ты х в л а­
гали щ ем и плён чаты м
выростом — язы чком .
С ильно развито подзем ­
ное ветвление

Ц ветки невзрачные,
ветроопы ляем ы е, собра­
ны в соцветия: слож ­
ны й колос (пш еница),
м етёлка (просо), поча­
ток (кукуруза). Ц веток
имеет 2 колосковые
и 2 цветковы е (плёноч­
ные) чеш уи, от 2 до 6
(иногда до 40) ты чинок
и 1 пестик с 2 перисты ­
ми ры льцам и. Ветропы ляем ы е. Плод — зер­
новка

П ш ениц а,
рож ь, ячм ен ь,
овёс, к у к у ­
руза, рис,
тим оф еевка,
овсянн ицы ,
м ятлики

Представители

3.4. Царство Животные. Роль животных в природе,
жизни человека и собственной деятельности

3.4.1. Зоология — наука о животных

Зоология как наука
Зоология — наука о животных, один из разделов биологии, изучающий разнообразие
животного мира, строение и жизнедеятельность животных, их распространение, связь
со средой обитания, закономерности индивидуального и исторического развития.

■

Зоология — один из древн ейш их разделов биологии: опи сан ия ж ивотн ы х
известны с древнейш их времён. Р одоначальником зоологии считаю т А ристоте­
л я , которы й разл и ч ал около 500 видов ж ивотн ы х и сделал первую попы тку их
кл асси ф и к ац и и .
По задачам исследования зоология делится на морфологию ж ивотных (и зу ­
чает строение), физиологию ж ивотных (изучает процессы ж изн едеятельн ости),
эмбриологию ж ивотных (изучает индивидуальное развитие), экологию ж ивот­
ны х (изучает взаим оотнош ения ж ивотн ы х с окруж аю щ ей средой), генет ику жи­
вот ны х (изучает законом ерности наследственности и изм енчивости), зоогеогра­
фию (изучает особенности распространения ж ивотн ы х), палеозоологию (изучает
вы м ерш их ж ивотн ы х), сист емат ику ж ивотных (изучает разнообразие).
По объекту исследования зоологию делят на зоологию беспозвоночных и зоо­
логию позвоночных. Они, в свою очередь, д ел ятся на более м елкие отрасли: гель­
минтологию (паразитически е черви), малакологию (м оллю ски), карцинологию
(ракообразны е), энтомологию (насеком ы е), ихтиологию (ры бы ), герпетологию
(земноводные и пресм ы каю щ иеся), орнитологию (птицы ), териологию (м л еко­
питаю щ ие) и т. д.
Зоология имеет важ ное теоретическое и практическое значение. Она тесно
связан а с м едициной, сельским хозяйством , ветеринарией.
Общая характеристика
царства Животные

Ц арство Ж и вотн ы е — одно из царств ж ивого м ира, в настоящ ее врем я о п и ­
сано около 1,5 млн видов (вероятно, их в 2 — 3 раза больш е). Ж и вотн ы е — гете­
ротрофные орган изм ы , т. е. они питаю тся готовыми орган ически м и вещ ества­
ми, причём поглощ аю т их фаготрофно (поглощ ая пищ евы е частички).
У м ногоклеточны х ж и во тн ы х происходит разделение ф у н кц и й м еж ду р а з­
л ичны м и тк ан я м и и орган ам и, образую тся ф ун кц и он альн ы е системы органов
и вы соко разви ты систем ы р егу л яц и и . К л етк а ж ивотн ы х лиш ена клеточной
стенки.
Д л я ж и вотн ы х обычно х ар ак тер н а подвиж ность всего орган изм а или отдель­
ны х его частей. Рост ж и во тн ы х чащ е всего ограниченны й (они растут до опреде­
лённого разм ера, а потом рост зам едляется или останавливается).

Б ольш инство м ногоклеточны х ж и во тн ы х х а р а к ­
теризуется двум я типам и сим м етрии (рис. 3.16).
У ж ивотн ы х с лучевой (радиальной) сим м ет рией
через тело м ож но провести несколько плоскостей
симм етрии. Это обычно си дячи е, м алоподви ж ны е
ж ивотны е или ж ивотн ы е, обитаю щ ие в толщ е во­
ды. У двуст оронне (б и л а т е р а л ь н о ) си м м е т р и ч н ы х
ж ивотн ы х м ож но провести одну плоскость си м м е­
трии, разделяю щ ую правую и левую половины те­
ла. Это преим ущ ественно подви ж ны е ж ивотн ы е.
В аж ной хар ак тер и сти к о й м ногоклеточны х ж и ­
вотных я в л я ет ся количество зароды ш евы х л и с т ­
ков — слоёв тела зароды ш а, даю щ их начало
разны м органам и тк ан я м . По этому п р и зн ак у м но­
гоклеточны е ж ивотн ы е д ел ятся на д в у х с л о й н ы х ,
которые имею т два зароды ш евы х л и стка (эктодер­
му и энтодерму), и т р ё х с л о й н ы х , им ею щ их так ж е
мезодерму.
К царству Ж и вотн ы е п р и н ад л еж и т вид H om o
sapiens (Ч еловек разум ны й), представителям и к о ­
торого я вл яю тся все населяю щ ие Зем лю лю ди.

Рис. 3.16. Типы симметрии
животных

Разнообразие животных

Ц арство Ж и вотн ы е — наиболее многочисленное царство ж и в ы х о р ган и з­
мов. Ж и во тн ы е населяю т все среды обитания: водную, воздуш ную , почвенную ,
а так ж е другие орган изм ы . Ж и вотн ы е многих групп приобрели способность
к полёту, однако они всё равно сохраняю т связь с поверхностью зем ли или во­
доёмами. В почве обитает м нож ество ж и в о тн ы х , некоторы е из них участвую т
в разлож ен ии отм ерш ей о р ган и ки и в почвообразовании. О тдельны е виды и д а ­
ж е крупны е си стем атические группы ж и в о тн ы х ведут п арази ти ч еск и й образ
ж и зн и . Н екоторы е из них явл яю тся возбудителям и п ар ази тар н ы х заболеваний
человека, р азл и ч н ы х ж и вотн ы х и растений. Р яд ж и вотн ы х сл у ж и т переносчи­
кам и возбудителей ин ф екци онн ы х заболеваний.
Н аблю даемое нами разнообразие ж и во тн ы х возникло в ходе эволю ции. Н а
протяж ен и и всей истории Зем лю н аселяли р азли ч н ы е группы ж и во тн ы х (м но­
гие вы м ерли, и сейчас мы м ож ем судить о них л и ш ь по ископаем ы м остаткам ).
П роцессы видообразования и вы м и р ан и я ж и во тн ы х идут и в настоящ ее врем я.
Особенно п овли яло на вы м и рание ж и во тн ы х усиливаю щ ееся воздействие ч ел о­
века на природу. У же к 1600 г. по вине человека исчезло не менее 150 видов
вы сш их позвоночны х. Н ы не тем пы исчезновения видов ж и в о тн ы х составляю т,
по некоторы м оценкам , до одного вида в день.

3.4.2. Общая характеристика простейших
Простейшие, или одноклеточные — подцарство царства Животные. Насчитывается
около 40 000 видов простейших.

Строение. Разм еры простейш их составляю т обычно от 0 ,0 5 до 0,15 м м , од­
нако некоторы е из них могут достигать 6 см. К летка — эу к ар и о ти ч еск ая, ин о­
гда им еет очень сложное строение. На поверхности к л етк и могут расп олагаться
панцирь или раковина, к л етк и обычно подвиж ны и имеют органы передвиж ения
(реснички, ж гутики , лож нонож ки). П ростейш ие — преимущ ественно гетеротроф­
ныео рган изм ы : захвачен ны е пищ евы е ч асти ч к и они перевариваю т в п и щ евар и ­
тельны х в ак у о л я х (лизосом ах).
Раздражимость. В ответ на действие определённы х разд р аж и телей (света,
тем пературы , хи м и чески х вещ еств и др.) простейш ие м огут пр о явл ять д в и га ­
тельны е р еак ц и и — т аксисы , причём д ви ж ен и е мож ет быть направлено или
к и сточни ку сти м уляц и и (полож ительный т аксис ), или от него ( от рицат ель­
ный т аксис ). Это проявление раздражимости — способности реагировать на
изм ен ен и я во внеш ней среде.
Разм нож ение. П ростейш ие могут р азм н о ж аться бесполым путём (делением
к л етк и на две или более дочерних), а т а к ж е половым, иногда чередуя эти спосо­
бы на р азн ы х стадиях ж изн енн ого ц и к л а. П ри половом разм н ож ен и и сливаю тся
две гам еты (половые к л етк и ), так ж е к нему относится конъюгация — временное
соединение двух обычных клеток, ведущ ее к обмену м еж ду ними наследствен­
ного м атер и ала. Ж и зн ен н ы е ц и кл ы простейш их весьма разнообразны и иногда
очень слож ны : могут вкл ю чать несколько поколений с р азл и ч н ы м и тип ам и р аз­
м н ож ен и я, у п ар ази ти ч ески х простейш их — иногда со сменой хозяев. Н еблаго­
п ри ятн ы е условия простейш ие переносят в виде цисты — покоящ ейся к л ет к и ,
покры той плотной оболочкой. П ри наступлении б л агопри ятны х условий к л етк а
опять переходит в активное состояние.
Разнообразие в природе. П ростейш ие — очень разнородная группа о р ган и з­
мов, они не обладаю т едины м планом строения и в целом х ар актер и зу ю тся боль­
ш е р азл и ч и я м и , чем единством . В связи с этим подцарство П ростейш ие д ел ят на
н есколько типов (табл. 3.10).

Тип, количество
видов

Класс

Таблица ЗЛО

0)
3
CQ
О

С арком астигофоры
(С аркож гутиковы е), 1 5 0 0 0

оч:
Й
а
cd

О

Особенности

Представители

П окры ты плазм а лем м ой,
не имеют плотной оболоч­
ки . Ф орма тела непосто­
ян н а. Образуют л о ж н о ­
н о ж к и . Н екоторы е имеют
ракови ны или внутренний
скелет

А мёба протей,
д и зен терий ная
амёба,
радиолярии ,
ф орам ениф еры

И мею т один или несколь­
ко ж гу ти ко в. Р асти тел ь­
ные — автотроф ы , ж и в о т­
ные — гетеротроф ы

Э вглена зел ён ая,
трипаносом ы ,
лейш м ан ии

а;

1—1

PQ
О

Й
К
н

Тип, количество
видов

Класс

О кончание т а б л . ЗЛО
Представители

Особенности

С поровики, 3 500

Имею т сл о ж н ы е ж и зн ен ­
ные ц и кл ы с чередовани­
ем полового и бесполого
р азм н о ж ен и я

М аляри йны й
плазм одий

И нф узории,
7 500

П окры ты ресн и чкам и
и пелл и ку ло й . Обычно два
ядра

И нф узорияту ф ел ька

Д алее рассм отрим в общ их чертах ти п и ч н ы х
представителей каж дого тип а.
А м ёба-протей (рис. 3 .17) — м и к р о ск о п и ч еск о е
ж и вотн о е, н аселяю щ ее пресны е водоёмы и почву.
П еред ви гается при пом ощ и л о ж н о н о ж е к , «пере­
текая» с одного м еста на другое (ам ебоидное д в и ­
ж ен и е), со скоростью около 1 см в час. П и тается
б а к т е р и я м и , од н о к л ето ч н ы м и во д о р о сл ям и , м ел ­
ки м и п р о стей ш и м и . А м ёбы р азм н о ж аю тс я д ел е­
нием надвое. П ри н еб л аго п р и я тн ы х у сл о в и ях об­
разую т ц и сты .
Эвглена зелёная (рис. 3.18) им еет веретен о­
образную к л е т к у д ли н ой 0 ,0 5 —0,2 м м , ф орм а
которой п о д д ер ж и вается б лагодаря упругой обо­
лочке. Н а переднем к о н ц е есть углуб лен и е (гл о т­
ка), из которого вы х о д ят два ж гу т и к а : к о р о тк и й
и д л и н н ы й . С пом ощ ью д линн ого ж г у т и к а эвглен а
п ерем ещ ается, «вви нчивается» в воду. В к л ет к е
есть к р у п н ы е хром атоф оры (х л о р о п л асты ), содер­
ж ащ и е х л о р о ф и л л , поэтом у она м ож ет п и таться
автотроф но (ф отосин тезировать). П ри д л и тел ьн о м
сод ерж ан и и эвглен ы в тем ноте она переходит к ге ­
теротроф ном у п и тани ю . Т ак ой см еш ан н ы й тип п и ­
тан и я н азы вается м и ксот роф ны м . Р а зм н о ж а е т с я
эвглена д елени ем надвое. П ри н е б л аго п р и ятн ы х
усл ови ях образует цисту.
Малярийный плазмодий (рис. 3.19) в ы зы в а­
ет опасную болезнь — м ал яр и ю . Это заболевание
чащ е встречается во вл аж н ы х и тёплы х регионах
Зем ли. Д л я м ал яр и и х ар ак тер н ы периодически
повторяю щ иеся (раз в т р и —четы ре дня) приступы
ли хорад к и с высокой тем пературой; болезнь по­
степенно обессиливает человека и мож ет привести
к см ерти. П ереносчик м аляри й н ого п л азм о д и я —
м ал яр и й н ы й ком ар.

1 — ложноножки;
2 — ядро;
3 — сократительная
вакуоль;
4 — пищеварительные
вакуоли
Рис. ЗЛ 7. Амёба-протей

1 — пелликула;
2 — ядро;
3 — жгутик;
4 — «глазок»;
5 — клеточный рот;
6 — хлоропласты
Рис.ЗЛ8. Эвглена
зелёная

5

1 — беполое размножение в клетках печени;
2 — беполое размножение в эритроцитах;
3 — образование половых клеток;
4 — оплодотворение; 5 — развитие новых плазмодиев

Рис. 3.19. Жизненный цикл малярийного плазмодия
Х ар ак тер н ая
форма
инфузории-туфельки
(рис. 3.20) поддерж ивается благодаря упругой п ел­
ли куле. С наруж и инф узория покры та м нож еством
(1 0 —20 ты сяч) подвиж ны х ресничек, сл аж ен н ая
работа которы х продвигает инф узорию вперёд со
скоростью 2 —4 мм в секунду. Д виж ением ресн и­
чек управляю т сократи тельн ы е нити. М ежду ним и
под плазм алем м ой располагаю тся трихоцисты —
1 — вегетативное ядро;
органеллы , которы е могут вы стрели ваться н аруж у,
2 — генеративное ядро;
3 — сократительные
превращ аясь в ядовитую тонкую нить. П итается
вакуоли;
ин ф узория-туф елька б ак тер и ям и , одноклеточны ­
4 — клеточная глотка;
ми водорослями, загон яя их при помощ и ресничек
5 — порошица;
в
клеточн ы й рот. П и щ евари тельн ы е вакуоли пере­
6 — пищеварительные
вакуоли
м ещ аю тся в цитоплазм е по определённом у пути,
которы й закан чи вается в порош ице. В ци топлазм е
Рис. 3.20. Инфузорияесть две сократи тельн ы е вакуоли , состоящ ие из ре­
туфелька
зервуара и 5 — 7 при водящ их кан альц ев. Ж и д к и е
продукты и вода из ц и топлазм ы поступаю т в при водящ ие к ан ал ьц ы , при их
одновременном сокращ ен ии попадаю т в резервуар, а при его сокращ ен ии вы бра­
сы ваю тся наруж у. К л етк а ин ф узории -туф ельки содерж ит два ядра: крупное ве­
гетативное с м ногократно ум нож енны м набором хромосом, регулирую щ ее про­
цессы обмена вещ еств и д ви ж ен и я , и более м елкое генеративное с диплоидны м
набором хромосом, участвую щ ее в половом процессе.

flH B

3.4.3. Тип Кишечнополостные
Кишечнополостные — сам ы е древние и прим итивно организованны е ж и в о т ­
ны е из м ногоклеточны х. Сейчас известно прим ерно 9 0 0 0 видов.
Краткая характеристика киш ечнополостны х представлена в табл. 3 .1 1 .

126

Т а б л и ц а 3.11
Тип,
количество
видов

Особенности

К иш ечно­
полостны е,
более
10000

Р ад и ал ьн ая (л у че­
вая) си м м етри я.
Д вуслойны е: э к ­
тодерма (наруж ный слой)
и эндодерма (вну­
тренний слой).
Тело б окаловид­
ное. Ф орм ы —
при креп лён н ы й
полип, п л аваю ­
щ ая м едуза. Х а­
рактерн ы с т р ек а­
тельны е к л етк и

Класс,
количество
видов

Особенности

Предста­
вители

Г идро­
идны е,
3000

Ч ередование
медуз и полипов,
иногда одна из
стадий тер яется

Гидра,
ф и за л и я
(порту­
гал ьск и й
кораблик)

С циф оид­
ные, 200

П очти все м ор­
ские. П реоблада­
ют м едузы , тело
которы х н ап о м и ­
нает зон ти к

А урели я,
корнерот,
ц и ан ея

К ор ал л о ­
вые
поли пы ,
6000

М орские, чащ е
колон и альн ы е,
полипы

К он ская
актиния,
благо­
родны й
коралл

Д алее рассмотрим более детально ти п и ч н ы х представителей тип а К иш ечнополостн ые.
Гидра — небольшой полип (до 3 см), обитаю щ ий на водных растениях. Н а
одном конце тела расположен рот, окруж ённы й 4 —20 длинны м и щ упальцам и,
на другом — подошва, которой гидра при крепляется к субстрату. Гидра способна
передвигаться, «ш агая» через голову. С тадия медузы у гидр отсутствует. Летом
гидра разм нож ается почкованием, а осенью, с наступлением неблагоприятны х ус­
ловий, переходит к половому разм нож ению . В половых ж елезах (яичниках и се­
м енниках) формирую тся половые клетки , образующ ие зиготу, которая покры ва­
ется плотны м и оболочками и зимует. Весной зигота развивается в молодую гидру.
7

1 — подошва;
2 — стебелёк (тело);
3 — кишечная полость;
4 — рот; 5 — щупальца
Рис. 3.21. Схема строения
гидры

8

1 — стрекательная клетка;
2 — эпителиально-мускульная клетка;
3 — промежуточная клетка; 4 — мезоглея;
5 — пищеварительная клетка; 6 — железистая
клетка; 7 — эктодерма; 8 — энтодерма
Рис. 3.22. Клеточное строение стенки тела гидры

1 — оплодотворение;

2 — л и ч и н к а; 3 — полип;
Рис. 3.23. Сцифоидная медуза обелия

4 — деление полипа;
5 — взрослая медуза

Рис. 3.24. ТКизненныи цикл
медузы аурелии

Коралловые полипы, или кораллы. В тёплы х тропи ческих м орях ш ироко
распространены богатые видами подводные экосистем ы — коралловы е риф ы ,
основу которы х составляю т к ораллы с м ощ ны м известковы м скелетом . Рифообразую щ ие к о раллы растут только на небольш ой глубине, так к а к ж и ву щ и м
внутри них одноклеточны м водорослям необходим солнечны й свет. К ораллы
обеспечиваю т водоросли пристанищ ем и углеки слы м газом , а водоросли даю т
им кислород и пи тательн ы м и вещ ества. Типичное место р азви ти я рифов — м ел ­
ководье близ островов, где со временем образуется береговой риф . П ри опу­
скан и и острова и поднятии уровня воды (происходящ их за счёт геологических
процессов) ко р ал л ы постоянно достраиваю т свои колонии до поверхности воды,
и береговой риф п ревращ ается в барьерны й. Если остров полностью исчезает под
водой, образуется ат олл — коралловы й остров.

Ш

П

3.4.4. Плоские, круглые и кольчатые черви
Ч ерви — ш ироко распространённы е в природе ж ивотн ы е, среди которы х есть
к а к свободнож ивущ ие, т ак и п арази ти ч ески е.
Строение. Ч ер ви , к а к и все следую щ ие типы ж и во тн ы х , — трёхслойны е ж и ­
вотные. В процессе их эмбрионального р азви ти я зак л ад ы вается не два, а три
зароды ш евы х л и стк а (слоя) — экт о -, энто- и мезодерма . М езодерма ф орм ирует
зам к н у ты й целом и ческий эп ителий, внутри которого образуется вторичная по­
лость — целом. Б ольш инство червей — билатерально (двустороннесим м етрич­
ные) ж ивотн ы е, тело которы х состоит из сим м етричной правой и левой половин.
К руглы е черви имею т первичную полость тела и сквозную пи щ еварительную си ­
стему с ан альн ы м отверстием. К ольчаты е черви приобрели вторичную полость,
сегментированное тело и зам кнутую кровеносную систему. П ерви ч н ая полость
тела образуется к а к просвет м еж ду покровам и и п и щ еварительной системой,
а вторичная я в л яется производной м езодермы .

128

К раткая характеристика типа приведена в табл. 3.12.
Таблица 3.12

Тип,
количество
видов

Класс,
коли­
чество
видов

Особенности

5*
д
о
й

°
со
Я
«

Он
1-М

ф
^

КН

о
о

ю
00
1—
1
S
PQ
Р
Ф

я

Ф

Д

д
о
о
^3
с

Кожно-мускульный мешок. Слепозамкнутая пищ еварительная
система. Гермафродиты. Нервная система — продольные
стволы

гч

гЧ
д
нч
д
д
о

н

Д

Ф

Он

Д ю

1=2 £

см
о
д
Он
ф

д
с

Он

ф
д
я

н
ф

о
(=3
о
с0
hr!
нч

я

д
PQ

Он
ф
(— 1

1
—
1

П ланария
(рис. 3.25)

П аразиты листо­
видной формы,
удерживаются
в тканях с помо­
щью присосок

Печёноч­
ный со­
сальщ ик
(рис. 3.26)

Кишечные парази­
ты без своей пищ е­
варительной систе­
мы. Тело длинное,
состоит из отдель­
ных члеников

Бы чий це­
пень
(рис. 3.27),
свиной
цепень,
эхинококк

Свободноживу­
щие (почвенные),
паразиты растений
и животных

Челове­
ческая
аскарида,
острица,
стеблевая
немато­
да к ар ­
тофеля,
свекло­
вичная
нематода

О

ч °
5? С О
О
^

Тело веретенообраз­
ное, покрыто плот­
ной кутикулой. Р а ­
стут, периодически
ли няя. Первичная
полость тела запол­
нена жидкостью под
давлением. П ищ ева­
рительная система —
трубка с анальным
отверстием. Раздель­
нополые. Н ервная
система — около­
глоточное кольцо,
продольные нервные
стволы (рис. 3.28)

Свободноживущие
хищные черви

О
mО

о
о
о
о

Предста­
вители

Р

О
о
о
о

в

Особенности

3
оч:
н
cd
3
К
д
1=3
д
ф

.г

Д
W
Р
Ф
я

ф

3
Рн
>>

Р
и

.

0)сончание т аб л 3.12
Тин,

коли­
чество
видов

Особенности

Класс,
коли­
чество
видов
3
П
О
О О
Й
5
и о
К о
о
н
„
C
D Н
В
«

©

о
о
о
см

S

PQ

аО)
F
0)
2н

сб

л
оч
й

Тело поделено на
кольцеобразные
сегменты. Кожно-му­
скульный мешок.
Вторичная полость
тела. Замкнутая кро­
веносная система.
Сквозная пищева­
рительная система.
Нервная система —
окологлоточное коль­
цо и брюшная нерв­
ная цепочка
(рис. 3.30, 3.31)

оS £
а

О F
К
S

0>
2
P
Qо
C
J о
« §

5
к °°
ё s
Я
" и
9
а
C
D
£ *

о

Особенности

Предста­
вители

На сегментах нахо­
дятся параподии —
органы движения.
Морские, свободноживущие. Раздель­
нополые, развитие
с личинкой

Нереис,
пескожил

Почвенные и прес­
новодные, параподий нет, есть
щетинки. Гер­
мафродиты, разви­
тие прямое

Дождевые
черви,
трубоч­
ники

Уплощённые хищ­
ники и наружные
паразиты, с присо­
сками на концах
тела. Гермафро­
диты, развитие
прямое

Меди­
цинская
пиявка,
большая
ложно­
конская
пиявка

§

О
ю
S
X
P
Q
«
5
с

Далее приведём более подробную характеристику представителей этих типов.
Печёночный сосальщик (рис. 3.26) обитает в жёлчных протоках печени крупно­
го и мелкого рогатого скота (окончательные хозяева), питаясь жёлчью и кровью.
Он может приводить к закупорке жёлчных протоков, сопровождающейся жаром,
болью, желтухой, расстройствами пищеварения. Больные животные становят­
ся вялыми, худеют, особенно опасно заражение этим паразитом для молодняка.
Взрослый червь производит огромное количество яиц, которые выводятся нару­
жу с калом. Если яйцо попадает в воду, из него выходит ресничная личинка,
проникающая в промежуточного хозяина — улитку малого прудовика. В прудо­
вике происходит развитие личинки и смена двух поколений паразита, размно­
жающихся без оплодотворения (партеногенетически). Третье поколение (хвоста­
тые личинки) снова оказывается в воде. Личинки прикрепляются к прибрежным
растениям и покрываются оболочкой. Скот проглатывает личинок сосальщика
с травой. Личинка выходит из оболочки и проникает в печень животного, где
превращается во взрослого паразита. Употребляя сырую воду из естественных
водоёмов или растения с заливных лугов, этим паразитом может заразиться
и человек (а вот съев печень, поражённую сосальщиком, заразиться нельзя).

1

1
2
3
4
5
6

2

4

— рот;
— глотка;
— ветвь кишечника;
— выделительная система;
— надглоточные нервные узлы;
— нервный столб

°

Рис. 3.25. Внутреннее строение планарии

Крупный (длиной 4—10 м) бычий цепень живёт в кишечнике плотоядных
животных, в том числе и человека, прикрепляясь четырьмя присосками. Бычий
цепень вызывает тошноту, рвоту, боли в животе, неустойчивый стул; отрав­
ление выделениями этого паразита вызывает раздражительность, бессонницу,
нервные припадки. Взрослый червь ежедневно производит до 5 млн яиц, кото­
рые в составе зрелых члеников выделяются во внешнюю среду. Яйца, попавшие
на траву, может съесть промежуточный хозяин — корова. В её кишечнике из
яйца выходит личинка, которая просверливает стенку кишечника и с током
крови проникает в другие органы (обычно в печень или мышцы). Там она пре­
вращается в финну (пузырь с головкой цепня внутри), которая сохраняет ж и з­
неспособность в течение нескольких лет. Заражение человека происходит при
поедании недостаточно проваренной или прожаренной говядины с жизнеспособ­
ными финнами. В кишечнике человека оболочка финны растворяется, головка
выворачивается и прикрепляется присосками к слизистой оболочке кишечника.
После этого цепень начинает расти, образуя новые членики (рис. 3.27).

1 — взрослый сосальщик;
2 — яйцо; 3 — личинка с ресничками;
4 — стадии развития в моллюске;
5 — хвостатая личинка у воды;
6 — личинка в защитной оболочке
на траве

1 — выход червя из финны в кишечнике';
2 — зрелые членики; 3 — яйцо;
4 — финна в мышцах животных

Рис. 3.26. Жизненный цикл
печёночного сосальщика

Рис. 3.27. Жизненный цикл
ленточного червя

Аскарида человеческая (рис. 3.29) обитает в тонком кишечнике, питается мол у
переваренной пищей. Длина самки — 20—40 см, самца — 15—20 см. Ж и з н е н н ы м
цикл проходит без смены хозяев. Самки откладывают яйца (до 240 тыс. в с утки),
попадающие в окружающую среду вместе с калом. Заразиться можно, если с ъес ть
немытые овощи и фрукты или выпить грязной воды. Личинки, вышедшие ил но
павших в организм яиц, внедряются в кровяное русло и с током крови м и г р и р у ю т

ш

в лёгкие, минуя печень и сердце. Здесь они развиваются до определённого уровня
и только потом мигрируют обратно в кишечник, где и живут около года во взрослом
состоянии. Симптомы заражения аскаридой — боль в животе, ухудшение аппети­
та, отравление выделениями червей. Для профилактики заражения аскаридами не­
обходимо придерживаться гигиенических правил: тщательно мыть руки, фрукты
и овощи, бороться с мухами и тараканами, переносящими на себе яйца аскарид.

4 — окологлоточное нервное кольцо;
5 — выделительное отверстие;
6 — половая система

2 — яйца;
3 — развитие личинки в яйце

Рис. 3.28. Внутреннее строение
круглых червей

Рис. 3.29. Жизненный цикл аскариды
человеческой

Острица — мелкий червь (длиной 3—10 мм), чаще паразитирующ ий у детей.
Острицы ж ивут в киш ечнике и питаются обитающими там бактериями. Самки
остриц откладывают яйца вокруг анального отверстия; это вызывает зуд, за ­
ставляю щ ий человека расчёсывать участок вблизи заднего прохода. Яйца мо­
гут попасть на руки, а затем — на пищу или в рот. Даже без лечения острицы
гибнут в течение 39 дней, однако несоблюдение правил личной гигиены может
привести к повторному зараж ению .
Типичным представителем кольчатых червей является дождевой червь, строе­
ние которого показано на рис. 3.30 и 3.31.

5

1 — кутикула; 2 — мышцы; 3 — эпителий;
4 — вторичная полость тела; 5 — кишка;
6 — кровеносные сосуды; 7 — метанефридии

1 — рот; 2 — глотка; 3 — пищевод;
4 — желудок; 5 — кровеносные сосу­
ды; 6 — половые железы

Рис. 3.30. Внутреннее строение
кольчатого червя ( поперечный срез)

Рис. 3.31. Внутреннее строение
кольчатого червя ( продольный разрез)

3.4.5. Тип Членистоногие

Членистоногие — самый многочисленный тип животных, насчитывает около
1,5 млн видов.
Внешнее строение. Животные мелких и средних размеров, водные и сухопут­
ные. Тело двусторонне-симметричное, сегментированное; сегменты тела несут
по одной паре членистых конечностей (откуда и происходит название типа).
Сегменты тела неодинаковы и сгруппированы в отделы.
Наиболее типично подразделение тела на голову, грудь и брюшко. Голова
служит для приёма пищи; на ней расположена также большая часть органов
чувств. Конечности головы видоизменены и преобразованы в ротовые придатки.
У ряда членистоногих в процессе питания принимают участие также конечно­
сти грудного отдела, однако в основном грудь снабжена ногами — конечностями
для передвижения. Брюшко содержит основную часть внутренних органов; его
конечности утрачены или же преобразованы в разного рода придатки. Возмож­
ны и иные варианты разделения тела на отделы (например, слияние головы
и груди в единую головогрудь).
Снаружи тело покрыто плотной хитиновой кутикулой, выполняющей защит­
ную функцию и одновременно служащей наружным скелетом. Плотные участки
покровов закономерно чередуются с эластичными, что обеспечивает животно­
му гибкость и подвижность. Прочный наружный скелет препятствует росту,
поэтому рост возможен только путём периодических линек со сбрасыванием
старой и образованием новой кутикулы. Кожно-мускульного мешка нет. Напро­
тив, мышцы образуют пучки, объединяющиеся в отдельные функциональные
группы (мышцы конечностей, мышцы ротового аппарата и др.), крепящиеся
к обращённым внутрь выростам наружного скелета.
Кровеносная система незамкнутая (кровь из кровеносных сосудов изливается
в полость тела и смешивается с полостной жидкостью). Движение крови обеспе­
чивает пульсирующий орган — трубчатое сердцем кровь попадает в него через
отверстия в стенке — остии. Жидкость, циркулирующую в кровеносной систе­
ме и состоящую из клеток крови и полостной жидкости, называют гемолимфой.
Дыхание. Газообмен самых мелких форм осуществляется через поверхность
тела. У более крупных имеются специальные органы дыхания: жабры (у вод­
ных), лёгочные мешки или воздухоносные трубочки — трахеи (у наземных).
Нервная система представлена брюшной нервной цепочкой, ганглии которой
часто сливаются между собой, образуя крупные нервные узлы. Передний из них,
находящийся в голове, называют головным мозгом. Остальные узлы в какой-то
мере подчинены ему, однако сохраняют значительную самостоятельность.
Органы чувств удивительно разнообразны. Это чувствительные волоски (меха­
но- и хеморецепторы), усики (антенны), глаза (простые глазки и сложные фасе­
точные глаза, состоящие из множества глазков), различные органы слуха и др.
Гормоны, вырабатываемые железами внутренней секреции, регулируют рост,
развитие, линьку, размножение и другие процессы жизнедеятельности.
Размножение. Большинство членистоногих раздельнополы, часто выражен
половой диморфизм. Оплодотворение чаще внутреннее. Развитие обычно с пре­
вращением; личинка может сильно отличаться от взрослой особи по строению
и образу жизни.

Рис. 3.32. Внутреннее строение ракообразного

14

И

Рис. 3.33. Внут реннее строение паука

Рис. 3.34. Строение
тела насекомого
( на примере жука
красотела )

1 — антенна; 2 — антеннула;
3 — глаз; 4 — головной мозг;
5 — ж елудок; 6 — печень;
7 — сердце;
8 — почка (зелён ая ж елеза);
9 — рот;
10 — половая ж елеза;
11 — брю ш ная н ервная цепочка;
12 — анальное отверстие
1 — гл азки ;
2 — яд овитая ж елеза;
3 — хели ц ера;
4 — головной мозг;
5 — рот;
6 — выросты средней ки ш к и ;
7 — лёгкое;
8 — яи ч н и к;
9 — п аути нн ы е ж елезы ;
10 — паути нн ы е бородавки;
11 — анальное отверстие;
12 — печень;
13 — сердце;
14 — м альп иги евы сосуды

1 — пищевод; 2 — ж елудок; 3 — яичник; 4 — задняя ки ш ка
5 — м альп и ги евы сосуды; 6 — надглоточны й нервны й узел
7 — глотка; 8 — подглоточны й нервны й узел; 9 — рог;
10 — брю ш ная нервная ц епочка; 11 — средн яя к и ш к а;
12 — зад н яя к и ш к а ; 13 — анальное отверстие

Рис. 3.35. Внутреннее строение насекомого
о

Рис. 3.36. Развитие с неполным
превращением

Рис. 3.37. Развит ие с полным
превращением

Характеристика основных классов приведена в табл. 3.13.
Т абли ц а 3.13
Класс,
коли­
чество
видов
о
о
ю
аГ
д
И
со
со

О

о
X

Особенности

В основном водные
животные. Тело
разделено на голову, грудь и брюшко.
Имеют 2 пары усиков, 3 пары челюстей, ногочелюсти,
ноги (рис. 3 .32)

сО

Рн

V
—
?
о
о
ю
аГ
3
И
со
сО

Рн

VO
О
О
X

>>
со
С

о
о
о
о
о
ю

1-Н

аГ
1—1

Л

3
о
X
о
о

СО

К

Тело состоит из головогруди и брюшка.
Усиков нет. На головогруди 6 пар конечностей: хелицеры,
педипальпы и 4 пары
ходильных ног
(рис. 3.33)
Голова, грудь, брюш­
ко. Есть 1 пара уси­
ков. На груди 3 пары
ног (и обычно 2 пары
крыльев). Органы
дыхания — т р ах еи ;
выделения — м аль­
пигиевы сосуды .
(рис. 3.34, 3 .35)
Раздельнополы .
Развитие с н еп ол ­
ным превращ ением
(яйцо — личинка —
имаго) или с полным
превращ ением (яй­
цо — личинка —
куколка — имаго)

Отряд, ко­
личество
видов

Особенности

Представители

Ветвистоусые,
400

Планктонные фильтраторы. Тело защищено
карапаксом в виде дву­
створчатой раковины.
Плавают, взмахивая
ветвистыми антеннами

Дафнии

Десятиногие,
10000

Имеют 5 пар ног, пе­
редняя — часто с клеш­
нями. Голова и грудь
прикрыта карапаксом

Речной
рак, крабы,
креветки

Клещи,
30000

Туловище часто цельное,
хелицеры грызущие или
сосущие. Мелкие, свободноживущие и пара­
зиты

Иксодовый клещ,
чесоточный
зудень

Пауки,
36000

Хищники. Наружное
пищеварение, паутинные
железы

Паук-крестовик

Прямо­
крылые,
20000

Неполное превращение.
Грызущий ротовой аппа­
рат. Задние ноги — прыгательные. Надкрылья
кожистые, задние кры­
лья веерообразно сложе­
ны под ними

Кузнечики,
саранча,
сверчки

Полужёсткокрылые
(клопы),
35000

Неполное превращение.
Колюще-сосущий хобо­
ток. Полунадкрылья,
под ними сложены
задние крылья

Постель­
ный клоп,
клопы-че­
репашки,
водомерки

Вши,
300

Неполное превращение.
Колюще-сосущий ротовой
аппарат. Тело сплющено
в спиннобрюшном на­
правлении, крыльев нет

Головная,
платяная
и лобковая
вши

135

О кончание т абл. 3.13
Класс,
коли­
чество
видов

Особенности

о
о
о
о
о
ю
1—
1
0J
hQ

S
о
X
0)
о
cd
К

Отряд, ко­
личество
видов

Особенности

Представители

Ж есткокр ы л ы е
(ж у к и ),
350000

П олное превращ ение.
Г ры зущ и й ротовой а п ­
парат. Ж ёстки е н а д к р ы ­
л ь я, под ним и слож ены
задние к р ы л ь я, с л у ж а ­
щ ие д л я полёта

Ж у к -о л ен ь,
колорад­
ский ж у к ,
ж у ж ел и ц ы ,
н авозн и ки ,
плавунцы

Ч еш у е­
кры лы е
(бабочк и ),
160000

П олное превращ ение,
л и ч и н к а — гусеница.
Две пары кры льев по­
к р ы ты ч еш уйкам и, обра­
зую щ им и узор

К ап устни­
ца, туто­
вый ш ел к о ­
пряд, моли

П ере­
пончато­
кр ы л ы е,
200000

П олное превращ ение.
Ротовой аппарат — грызу щ е-л и ж у щ и й . Задн ие
к р ы л ья меньш е передних

П чёлы ,
осы, м у­
равьи,
наездники

Д ву ­
к р ы л ы е,
100000

П олное превращ ение.
С охраняю тся только
передние к р ы л ья, за д ­
ние — ж у ж ж ал ь ц а . Л и ­
ж у щ и й или колю щ е-со­
сущ ий ротовой ап парат

Домовая
м уха,
дрозоф ила,
слепни,
ком ары

Б ло х и ,
2000

П олное превращ ение.
С ж атое с боков тело,
п ры гательн ы е задние но­
ги. Н ар у ж н ы е паразиты

Ч еловече­
ск ая блоха,
кош ачья
блоха
L

ШШ

__

.

3.4.6. Тип Моллюски

М оллю ски — один из немногих типов, успеш но освоивш их и воду, и суш у.
Они насчиты ваю т около 100 000 видов.
Внешнее и внутреннее строение (рис. 3.38). В типичном случае имеют три
отдела тела: т уловищ е , голову и ногу. Рот и больш инство органов чувств н а ­
ходятся на голове (у двустворчаты х она отсутствует). М ускулистая нога сл у ­
ж и т д л я передвиж ен ия (п лаван и я или п олзан ия); у головоногих она превращ ена
в особый орган передвиж ения — воронку и щ упальца. Все внутренние органы
моллю ска располож ены в туловищ е, покры том особой кож н ой складкой — м а н ­
тией. М еж ду мантией и туловищ ем находится мант ийная полость , в которой
располагаются органы ды хания, некоторые органы чувств, открываю тся н ар у ж н ы е
отверстия половы х и вы делительны х органов, а так ж е анальное отверстие. К л ет­
ки м анти и образую т поверх себя защ и тн ы й покров — р а к о ви н у ; иногда в ней

пом ещ ается всё тело ж ивотного. К ак правило, р а­
ковина трёхелойн а: н ар у ж н ы й слой образован ор­
ган ически м и вещ ествам и, средний — известковы й,
а внутренний — перлам утровы й. У н екоторы х м ол­
лю сков рак о ви н а скры та под кож ей (слизн и, неко­
торые головоногие м оллю ски) или исчезает совсем.
М ускулатура моллю сков на первы й взгл я д напо­
минает ко ж н о -м у ску льн ы й меш ок червей, однако
м ы ш цы м оллю сков объединяю тся в п у ч ки , обеспе­
чиваю щ ие вы полнение сл о ж н ы х д ви ж ен и й . Н ерв­
ная систем а состоит из 5 пар связан н ы х м еж ду со­
бою н ер вн ы х у з л о в , расп олож енн ы х в голове, ноге
и ж абрах.
Х ар ак т ер и с ти к а осн овны х классов приведена
в табл. 3 .1 4 .

1 — рот; 2 — тёрка;
3 — нервная система;
4 — желудок; 5 — печень;
6 — сердце; 7 — остаток
целома; 8 — жабра;
9 — почка; 10 — половые
железы; 11 — раковина
Рис. 3.1. Внутреннее
строение брюхоногого
Т а б ли ц а 3.14
Представители

Класс, число видов

Особенности

Б рю хоногие
м оллю ски, 9 0 0 0 0

М орские, сухопутны е и пресново­
дны е. На голове — 2 пары щ упалец.
Во рту — тёрка (р а д у л а ), п озволяю ­
щ ая соскребать разнообразную п и ­
щ у. Т ипична сп ирально зак р у ч ен н ая
рако ви н а (м ож ет отсутствовать)

В иноградная
у л и тк а,
больш ой
прудовик,
слизни

Д вустворчаты е
м оллю ски, 7 0 0 0

М орские и пресноводны е. Голова
отсутствует. Тело с боков охвачено
двустворчатой ракови ной . Ф ильтраторы

Б еззубки,
м идии,
устрицы ,
ж ем ч у ж н и ц ы

Головоногие
м оллю ски, 6 0 0 0

М орские. В ы сокоорганизованны е
х и щ н и к и . Н ога образует щ уп альц а,
способны к реакти вном у движ ению .
У больш инства р ак о ви н а упрощ ается
или отсутствует

К ар ак ати ц ы ,
осьм иноги,
кал ьм ар ы

3.4.7. Тип Хордовые

Т рёхслойны е, двустороннесим м етричны е ж ивотн ы е, им ею щ ие вторичную
полость тел а (целом ). К рай не м ногообразны , сильно р азл и ч аю тся по в н е ш н е ­
му и внутреннем у строению , разм ерам и образу ж и зн и . И м ею т упругий осевой
скелет — хо р д у; более при м и ти вн ы е представители сохран яю т её всю ж и з н ь ,
а у более вы сокооргани зованн ы х она им еется только на р ан н и х стад иях р а з в и ­
ти я, и затем зам ещ ается позвоночны м ст олбом .
Н ер в н а я си стем а. Над хордой р асп олагается нер вна я т р у б к а , и м ею щ ая п о ­
лость (невр о ц ель); у позвоночны х она отчётливо р азд ел яется на головной и с п и н ­
ной мозг; от нервной трубки отходят м ногочисленны е нервы .

Органы ды ханиа р а з м и н а ю т с я и а передней части пищ еварительной системы.
Глот ка водных ф о р м пронизана открываю щ имися наружу жаберными щ елям и ;
наземные и нторичнонодные хордовые во взрослом состоянии лишены жаберных
щелей, но имеют лёгкие, образующиеся из выпячиваний задней стенки глотки.
В замкнутой кровеносной системе, как правило, имеется сердце, располагаю ­
щееся (в отличие от большинства беспозвоночных) на брюшной стороне.
М ускулатура сохраняет метамерное (сегментарное) строение, особенно чётко
выраженное у более примитивных представителей (рис. 3.39).
Наиболее примитивные хордовые — ланцетники (класс Головохордовые) —
не имеют головного мозга, соответственно и черепа у них такж е нет; их относят
к подтипу Бесчерепные. Больш ая же часть хордовых, имеющие череп и позво­
ночник, объединяются в подтип Черепные, или Позвоночные.

Рис. 3.38. Классификация хордовых
Класс Головохордовые

Головохордовые обладают всеми основными признаками хордовых ж и вот­
ных: имеется внутренний скелет (заходящ ая в головной конец хорда), нервная
т рубка и глот ка с большим количеством жаберных щ елей.
Внешнее и внутреннее строение (рис. 3.40). Мелкие (до 10 см) полупрозрач­
ные морские животные, тело которых напоминает по форме старинный хирурги­
ческий нож — ланцет. Имеют лентообразные спинной и хвостовой п ла вн и к и . На
переднем конце тела помещается предротовая воронка, окруж ённая небольшими
щ упальцами. В их строении есть много примитивных черт — нет головного мозга
и черепа, хорда сохраняется во взрослом состоянии, мускулатура — метамерная,
много органов выделения — нефридиев (до 90 пар), нет сердца (есть лиш ь пуль­
сирующий брюшной сосуд). Плавают ланцетники, изгибаясь всем телом: сгибают
тело метамерные мыш цы, а разгибается оно за счёт упругости хорды.
Ланцетники проводят большую часть времени, зарывшись в песок на мелко­
водье, пропускают воду через глотку и отфильтровывают из воды мельчайшие
пищевые частички, используя жаберные щели как цедильный аппарат и одновре­
менно как орган газообмена. Жаберные щели открываются не во внешнюю среду, а в
жаберную (атриальную) полость, имеющую единственное отверстие — атриопор.

П ищ еварит ельная т рубка ланцетника практически не образует изгибов
и расш ирений, зато имеет печёночный вы рост , выделяю щ ий пищ еварительные
ферменты.
Органы чувств развиты довольно слабо, это свет очувст вит ельны е к лет к и
вдоль нервной трубки, обонят ельная ям ка на переднем конце тела, рецепторы
осязания на щ упальцах.
Размнож ение. Л анцетники раздельнополы. Их половые ж елезы не имеют вы ­
водных протоков, и половые клетки выводятся наруж у через жаберную полость.
Развитие непрямое, имеется стадия свободноплавающей личинки, осущ ествля­
ющей расселение.
1
2
3
4
5
6
7
8
9

3

— хорда;
— нервная трубка;
— рот;
— щупальца;
— глотка;
— жаберная щель;
— печёночный вырост;
— анальное отверстие;
— жаберная пора

Рис. 3.39. Внутреннее строение ланцетника
Надкласс Рыбы

На дк л асе Рыбы объединяет классы Х рящ евы е рыбы и Костные рыбы.
Строение (рис. 3.41, 3.42). Рыбы — это первичноводные животные, использую­
щие для передвижения п лавн ики . К парным плавникам относят грудные и брюш­
ные, к непарным — спинной и хвостовой плавники. Парные плавники крепятся
к своим поясам. Имеется замещающий хорду позвоночник, состоящий из туло­
вищного и хвостового отделов. Дышат рыбы при помощи жабр. Имеется скелет
жаберного аппарата — жаберные дуги и их производные — захватывающие пищу
челюсти. Тело большинства видов покрыто чешуёй. Имеют двухкамерное сердце
(предсердие и желудочек), гонящее кровь по одному кругу кровообращения. Спе­
цифичный орган чувств — боковая л и н и я , воспринимающая колебания воды.

2

>
1

1 — рот; 2 — глотка; 3 — жабра;
4 — кровеносные сосуды;
5 — сердце; 6 — печень;
7 — желудок; 8 — кишечник;
9 — почка; 10 — клоака

1 — желудок; 2 — кишечник; 3 — яичник;
4 — плавательний пузырь;
5 — почки; 6 — сердце

Рис. 3.40. Внутреннее строение
акулы

Рис. 3.41. Внутреннее строение
костной рыбы

2

Основные характеристики классов

Таблица ЗЛ5
Класс,
число
видов

о
ю
t-

2
3
а
0)
2
PQ
О

VO

Я

«
a
X!

О

о
о
о
(N
3
VO
3
а
о
2
И
он
о
нч

Особенности
Скелет х р я ­
щевой.
Ж абер­
ные щели
(обычно
открывается
каж дая са­
мостоятель­
но). Чешуи
плакоидные
(зубоподоб­
ные). Опло­
дотворение
внутреннее

В скелете
есть кость.
Типична
костная че­
ш уя. Ж абер­
ные щели
прикрыты
жаберными
кры ш ка­
ми. Многие
имеют пла­
вательный
пузырь.
Оплодотворе­
ние обычно
наружное

Отряд
(надотряд),
число видов

Особенности

Предста­
вители

Надотряд
А кулы, 350

Обычно хищ ники тол­
щи воды с удлинённым
телом. Крупнейшие
акулы — фильтраторы

Китовая
акула,
белая ак у ­
ла, акула
катран

Надотряд
Скаты, 350

Уплощённые донные
рыбы. Движение
осуществляется ш иро­
кими грудными плав­
никами. Крупнейшие
скаты — фильтраторы

Морской
кот, м ан­
та, элек­
трический
скат

Отряд
Двоякоды ­
ш ащ ие, 6

Имеют одно или два
лёгких, позволяющих
дыш ать воздухом

Протоптер

Осетрообразные, 25

Сохраняют хорду
и хрящ евой череп,
имеют покровные кост­
ные пластины. Х ищ ни­
ки. Проходные рыбы
(на нерест заходят из
морей в реки)

Белуга,
стерлядь

Сельдеобраз­
ные, 300

Морские стайные рыбы,
питаются планктоном

Сельди,
кильки

Карпообраз­
ные, 3000

Большинство — всеяд­
ные пресноводные рыбы.
Глоточные зубы расти­
рают пищу в глотке

Карп
(одомаш­
ненный
сазан),
линь,
карась

Окунеобраз­
ные, 6000

Колючие лучи
в плавниках, груд­
ные плавники — под
брюшными. Больш ин­
ство — морские и прес­
новодные хищ ники

Речной
окунь,
тунец,
меч-рыба

Надкласс Четвероногие

Этот подкласс объединяет несколько классов: Земноводные, или Амфибии,
П ресмыкающ иеся, или Рептилии, Птицы и М лекопитающие, или Звери.
Строение. Полуназемные, наземные и вторичноводные животные с четы рь­
мя ш арнирными (т. е. состоящие из костей, подвижно соединённых суставами)
конечностями, связанны ми с осевым скелетом через плечевой и тазовый поя­
са. В позвоночнике четвероногих появляю тся новые отделы: шейные позвонки
позволяют поворачивать голову, не поворачиваясь при этом всем телом, а кре­
стцовые — лучше выдерживать вес тела в наземных условиях. Дыш ат четве­
роногие атмосферным воздухом при помощи л ё г к и х ; у них развивается второй,
м алы й (лёгочны й) круг кровообращ ения.
Основные характеристики приведены в табл. 3.16 (с. 143—146).
1 — рот;
2 — желудок;
3 — кишечник;
4 — клоака;
5 — печень;
6 — сердце;
7 — мочевой пузырь;
8 — почка

Рис. 3.42. Внутреннее строение
земноводных

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

— череп;
— шейный отдел позвоночника;
— грудной отдел позвоночника;
— сложный крестец;
— хвостовые позвонки;
— вилочка;
— киль грудины;
— крыло;
— бедро;
— голень;
— цевка;
— пальцы ног;
— второй палец;
— третий палец;
— четвёртый палец;
— плечевая кость;
— локтевая кость;
— лучевая кость

Рис. 3.43. Скелет птицы

1 — головной мозг;
2 — спинной мозг;
3 — сердце; 4 — пищевод;
5 — желудок; 6 — киш ечник;
7 — клоака

1 — трахея;
2 — лёгкие;
3 — воздушные мешки

Рис. 3.44. Внут реннее строение птиц

Рис. 3.45. Д ы хат ельная система
пт иц

Рис. 3.47. Ст рукт ура пера

1 — череп;
2 — шейный отдел позвоночника;
3 — грудной отдел позвоночника;
4 — поясничный отдел позвоночника;
5 — крестцовый отдел позвоночника;
6 — хвостовой отдел позвоночника;
7 — плечевой пояс;
8 — скелет передней конечности;
9 — рёбра; 10 — грудина;
11 — тазовый пояс;
12 — скелет задней конечности
Рис. 3.48. Скелет млекопит ающ его

1 — сердце;
2 — лёгкое;
3 — желудок;
4 — печень;
5 — киш ечник
Рис. 3.49. Внут реннее строение
млекопит ающ его

Таблица 3.16

X

4
ф
н
5

cd
Ч
cd

св

Л
И
О
н
Я
a

о

Я

Н
Ч
ф
О

Он

В

Я
Ч
Я
cd
И
а

Я

а
Ч
Я
cd

я
о

о
о
я
я
Он
ю
о
о» оя
CD

ч
н
о х~ я
о
о
я 3
X 4
о

я о
Ен
о Он
0) яя
о" я

CD
Он

ф
о о

я
н

ф

tQ
Ч Ф
О ч
я ч
а
ф О
2 ф

Ен

R

Ф 5Я

ф
ю
о
ф

О

а о
я я
ф
1-н Я
^

55 г З

л ^
и •
« к
ф

1

я
ф
я
о
яЧ я

sё
яоНия
шгэиь
‘ЭЭВ1ГЯ

ч
я
я
ч

СО о

о
я Я
а я

£ 2

«
ъ
я
a
jt
о? S

3
Я
«
X
:ф
а
н

я

я

ч
ф

а
со
Я

я
” °
ч

я 2 S
ф
Я н §, S
ж 2 5Г я
Я cd ^ я
ЬЗ :S

ф

5
а
ф
О
я
ч
о
Я

2

3
я
В

я Ф
я

>>

©
ф
в
fct
Ф
а
Ф

0 0 0 L ‘(HH9 ^ HV ) aiqHtfoaoHiAiag

в
я
a
о
н

S
°

ds

я
Я я
Я В
ч я
я ОЯ

3

Я
4
Я
о
£

Я X

я
я
я
ф
ч
ф
я
я

я
ч
ч

3

ю
>>
я
ф

3

Ен

я

я
о

4
я
н

2

3 «g яч

5 tj

я я

. о

dЧ
& vo
о

а
Я

^
С г1

Я ь
3 !§
х я

ЭЯ
о
я
Ч
>>
а
я

3 я
4 ч

я
ч
я
н
я

ф
PQ

-о
о

ф

3°

Ен ь -

ф

§S
я
Я Ф Я
Ен
* я а
ф
я я
ч
ф
я ф
а
о
о
>Я я я я
о а
Ен
я ф оЧ о
ч 3 а ч
>>
я
а я
а
Рч я
X
:Ф
2 а фа ^> 2
3
§
ф
О я § s
я Ен О я
я Ф Ф Ен
:Ф О Я Я
Я Я ~и
я фя S О
ч
ч я
Я
ч о С
>> я О ^
н я
- о
3
>э§
CD >
Я Я
Ч н S'
н 2
Я £ 3 Я
Ен
Sh О
Ч
£
Ч
§
эЯ

сб g
а ч

Я Ч
о CD

я
н а с
я я
а н ф
я ф. я
Ен
я О Я
я я о
ф

к

X
Я

XS

Я CD
й я
Рч
S я
я
LJ о :ф

я о >> я о

a) н
g
0
2
я £ S
a Z Я Я

о о
Ч Он

я
я
ЭЯ

3
Я * Я ф m о
Ен
ь
V
°
я
я
я § *
Я sf
Ен
й § § Он
О
о
<
D
ю
Я
С Он о
о л

ф w
Н я
ф
о
я
я
ф
а
я

Ен

,

« .
Я О
g * я я я
3 Я яг Ф V
я я Я
°а &
я я
,*, о л

ф я я

о

я
я я

а
s

Ф

2

я
я
я
й
:ф
ч я
ч

Я Ф cd
X Он п
Я > ^
Рч Д
я5 й
Ч
4 и

О Рч Я со О Я

о
ч
о о
я

о

н
d
X

:Ф Э я (=
3 я
СО >> $ Ф; VO
«

Ен 3

я
н
ф
о
я
я
ф
VO
о
ф

з& зs!|

Я
я
я
я
О)
я
од а
03
я
яи |

ф

Ен

ф

4
ч
а
ф

о

а

л
Ен
>,
я

я я
ф

я

о
ч
о
VO
я о

я

СО

нч

а
а
я
ч
Ь
л
Я cd

«
а
Я
ч
о
а

cd я

Я
Я я я

0 0 0 8 ‘(ИИ1ГИХ11ас[) KD0Htn(HBHi4woad]j

о

П р одолж ени е т а б л . 3.16

0

я
ч
ф
н
&
я
ч
н
ф
ч
ф
Он

о

я
я

•

Он К Я
й ° ч

о ч
>Я Я Ч
К 2 >Я
Я . Я
о м
Й

5
ч я
Ч

а
о
н
ч
о

о
Я
Я

ин
К °
« о

.Ен

: хт

Ф

Я
н
ф
о
я
я
ф
VO
о

ф
О

S

-

Ч
Ч
О
О
со
о
Я
3 °
* VO ^
ф и о
3
о

Он t j

й О
я е
Рн

Й

£ 8 *
- я
Н
>> О

я ф
ф оя
2 я
я я
я
>> о
а н

я
ч

о
-

Ч Я
я я

&о

о
4
W о
я
я

«
gj.

о
&
о
Й

§ я

ч
Он

>Н О

я

>>

S
:»
Он

>>
Ен

ч

Й

>>
ч

‘М й и хц

Гл
Й

Щ
8
о
ч
Ен

ф

яX

4н

2

ф
ч

я

0096

Ен

Ен

Он я я ч
& *
ч м Ч 00

я
я
я
я

о
я

о

о см

о

эЯ кн
о 5Й

я ф а
ф я я
И-1
2 Ч
Ч VO g в
Й о
f t ’5
я

я
о

О VO

ч см

ч э?
3 ^
я

ч ю
Он Tt
* 8 -

S п
О ж
« О нО

О О

Я
Я

го

ф
§

2

2

о

I «

я я я
я
я я ф
я Он я
я я ф
в юф
я я о
* § ф
2 ч я
я
Я эД Ф Е^
0
о а :ф
д д ф ч
►2 ^ я о
К ч о я

Ч о
У я

ф

41 VO

2 я

Ю Я

ч
ч

S
ч *
W О
о о
Он
м «
ф
я и
ч о

• ф ф
ч

о

я
я
я

2

& Е

>> 4
Я Я
Рч ф
ч
я
« ^

>»

cj
В

Ен

ч

ч X
Я
2
Ен я

S
kS
Он 2
. ф
эД 0
ф
Н 2
о
2
£

я

§
S

и Я

Ф

о
«
О
я
Ч
2
2

Ч
Ф
Он
-

>ф4
нч 3
■В
iH О
° -- V
ф о a

о
ф
ю

Ен

я

Я

Он й
Ч Q
Ч
о
я

о
а
о
PQ
>Я
О
Я
О

э5
2
я
я 05 2
ф § >>

2
&

Я

- 4 Он О
Д Я Ен НН И
ч л 2 я ^
ф 5 2 Ен •
Он 3 ч я 2
ф
а
Он О
3 й ^
й я
Я

KoaHtncH^H
-wiAioedu

О
ч
Он
о

я
Он
Ен
о
о

ЭЯ

я 2
я 2 я ч я
>» о
о
я О
н ч
VO о
ч я О
Ен
н ф
го ф
1x1 :2
я
Ф

я
н
о

Я01/ИЯ
01ГЭИ11
‘ЭЭВ1ГЯ

о
о
нч
я
ю
ф
Он
Н
О
К

го

'о W
о
.

о

2

я cd
й D
я й
9 s

Н ф я
я Ен

я
я Я
ф
я *
о ф
ч Я

о
ю
ч

я

>Я
„ -я
я н

ф

я

3

Ч

о VO
Д О

а

g

cd _г I—(
§ S о
В « Он
Ld Ь ф

X
ч

Й

ч
Й

PQ

« £:
ч „
- э4

о
ч

«Я О
Го

я

я
я
9

Я V*
О
нн ч о
Ф
ч
И ч Й
Ч Ен
^ф v
нн 2 к

ф
о

я
ч

g

й

Ч
tj
О
Ч Ч
Я
э5
2 ч
Ч
ч 4н
m
X Ф
PQ О

я

о

ч

s

a «
Я
м «
Ен

*
с
Н
я
я

Й

о

о

ч
2 я
v Я

о

ч Я

К

Ф

>> Я
Он

Я
2

ч
и
о
о
ч
ч 54

О

Я
0
ч
Л . 2
Он « О cd
ч g Ч Ч
Я
* н
И Он
>>
Я
гч S
Он Ен ч Й

я
в

Продолжение табл. 3.16

5
Ч
Ф
н
я
м
Я
н
©
ч

ф
а

В

« 6
ф
о

о
Я
о
я
Е-

Я
К
Ч
Я
X
ф

. Я
>» ^
ао. ^>>
>> ф
д о
и о
ф к
К о

2

я
я

ф
vo
О
©
О

я
о
ч
ЧЯ
Яя
&©
о о^
W
я
я
-

ей

Я ЯГ
Я
Я >
Л g VO я 3Я я
я
2
Ю И ^
2
a0) 2
^ ’£
ф
^
н
П, Ф
S I s s § 2я
о Г
я 3
л
ф
§ иI 1Он *о яо
о я
я
Я :а>
О й Я
н
х й
-Г
Ф
Я
я 2
Я t-r
я
й
О
'н
д
ч
я
н я я
я 2 н
ЭЯ ф
g
э5
я
Я
я
я о 2
Я X я я я
Д
г.
ф
ф
я
Ен я я я М
я
д
Я
ф Ч * V
я
2 ьчЧ a ф a я
я я О я Е
о
о
2
я
ч ч
2 «
я я 2 я 2 Я я Я Я я я
я
ч
о a я g :S £
о
Й ч я я я
Я
Ен
О S «
о
Ф
о яя ч оЕн оч Р-, ч я
Он Ф

я

в юз ?VO S
°

я И ей
2
я О
S
Й
Я
^ Ф Ф о л
О Ю Я 4 Я

Ф
2
О
Он
я

н
>»
н
о
я я
Он я
ч
я
о
X
со
я Ф Я
я ■ я
ч
ф
о
н
Ен
ф
в я
ф
н
2 >

я

Й

я

л
■е

ф

я
a

я
VO
>>
я
я
я
я
X
Он
£я

о

,

о
а
я
о
я
ч
О

^

ф
я
я
ч
о
X

я
Ен
Я
Я
2 о
>> ю
О csj

я
ч
я я
>> а
а я

о
о
см
т-н

>>
я
я
я
о

о
я
Ен

2
я
я
я
S
а

я
Ен
я
a л я
я я vo
о s
о
Я Ф я
и S ю
w я >>
Я Рн со
.
Iя s я
о
ю
:Ф
я Я
^
2 2 ф
о, я я о
Ен я я
_
ф
ф
Ен
а
ч Ф
S ф ф
О
g В й Я

a§ s

с
aot/ия
О1Г0ИЬ
‘dobit^i

■§* §

ф
ч

1

Я Ф
со я
я
. я
ф
Он
ч
Он
ф
ф
я
a
ф
3
ф
я
я
я
X
ЕОн
ф
ф
я
1я * PQ
2 ’Я
я
н
Я иЕн
я
о
я ф
ю
ч о
ф
о
о
я
X
я я
я
н
ф
ф
>я
2
я оя
ф
^
м я я
я
я ^
я
я я я
>>
>> X
Он
VаO н
Я a s
о ю К я
к
я
ч
я

в

я
я
ч
ф

Я я
МЮ
в

Го

•J
я
X
я
Ен
я
я
ф

я 3
я
2Ен Я
Ё ц
я;
g ‘еР>>юо
Я
Ч СО ©

я
я
о оД
о
я a
a 2
о я
н
я В
a о
н 2
я о
ч
я я
■&
>>
ч
о
• я я
Ф н Н
Я я 2
я я >>
§ 2 a
н
а я Е
оя Я
й я
ч
я й
о £ Г©Н И

со
ф

2

Я

F

я
щ
©
Н

я

ф

ф

я
я
>>
2 о
я о
а о
а см

я
я
Ен
о
VO
о
И
О ф
я я
эЯ
5
1 Я
я
Ф
а2 я
я 3 . ф
О 5
н §
я я я Р я
Ен о
а о я Ф
я . :Ф Я я
Н
ф
я ф
я Ф
4 3 о
я Ен я
я
a
Я
4 й
ф
_ О о
ч я
я я И ч
4
Я . о
tP
я g 2
S
ф
:Ф VO а2 ой я
М
_
в
Е
н Л
я
Ф Я
я Я
g
Я Ен g
ч
о
Я ф Я
a
>> Я ч

ф

Н
О
о
я
я
ф
I©
о
©

Й эК

^ ЯЯ
о Я
я
л §

я з£
о я
Ч Й
ф

ф

ф

я
о
ч

ф

Я с

«

я н
я я я
„ я «
Й

=>Я

я
Ф
а
о
я

ч
X ч
a
я
•я
£ о^
:Ф .
Ч Я
я
я
ч

g^

я я
ч я

S g
^ м

2

0 0 0 5 ‘(H(i0 a 8 ) эи'гпш^хииолэхг]^

со

Я
а О
'g §
О Ен Ф

«5 3

К Я

О кончание т а б л . 3.16

я

ч
ф
н
&
PQ
св
Н
©
Ч
ф

Он

И

^ Рч

е о
:§ &

J
’5
I Чй эК* аЭ
В
cd
cd н а
s 3 в
о2
о § г
^ ч ю
нч о

О

ф
I »
g ю
0 S'

в
§
g
I

1 й ^
Я

н
ф
о
я
я
ф
I©
оф

о

и
ч

о
-

Ч Я

вв

о
4
W и
я
я

лС
S 6
И 3
Ф Я
а2
Й
К
О
И
я
ч
ф
Ен
В
Ен
О
£

ял

к
§
~
В
а
в
в
cd
Ен
В

Н
О
Й
ф
3
в
Ен
о
Я о
В О
£

о
й
о
в
&
В
в
£
И

2
^
3
й
Я
Ё
2
в

«
S
Я
*
О
О
« о ч
I »
tc - о
. ч „
&i 2SK®
В§ О
ф
VD

Ф
В
а
В
ч
о
X
ф
ЯГ
в
ч
cd
в
ф
Я
В
ч
в
о
в
в
ч
ф
Ен
Я
Ен
о
в
рц

б?
cd
И
И
ф
в
о
3 В Я
3 Й Я
S V*O я
о
VD
н г О ^
1=4 О О

©
cd
,
К

Й VO ft

ф
*
эЯ
3
я
*
о
4
о
Ф
3
я
Ен
3
в
о

о
Й
о
Я
a
в
С

Й

■
о
й
м
’Я

cd
В
Ч
ф
Он

X
Я
я
о
Я
S в
я
о
a
й
о
ч
>>
ч

Я
й
я
в
ч
в
о
в
со

я
й
я
в
Ен
О
X
о
ф
3
в
ЭЯ
в
Ен
о

3В в*

Рч VO
ф >> в
С со всо
ф
>Я a
3 со
В
в a
В в
я ч
X ч
1 э3
1 3
в
« в
о ф
в в
в в
ф Я
a со

hЯrt
и
3
3
3
О
«

’Я
Ф
Ен
Ф

О
Й

я

в
в
в
о
Я
я
ч
о
a
л
в
в
3
о
Ь5

в
л
в
сз
VO
О

О

^ч
„
cd
й

3
о
й

’Я
ч
3
£
Й

в
ч
о
X
о
в
о
Ен
о
ф
3
Я
4
в
ф
о
в
I
1
3
£

СМ
см

I

я
«
я
в

ф
я
в
Ф
а
00
.
ф
в
в
ф
ф
в
ф
a
ч

50 ^
а»
^ s
^ &

PQ

ч
a
ф
в
Я
..
в
в
Ф
ч
В
в
a
в
в
Я
в
со
в

о
Я
ф
о

Я
ч
>>
a
Рч

в
В
Я
Ен
Рч

О
В

>Я
ф
Ен
Рч
О в
Й в
<
0
Ф О ф
a Ен оф
о Ф
a Ф в
о 3 в
х PQ ч

В
Ен

В
О

й 8

Я

VO
о
ф
О

яойия
‘ЭЭВ1Г}1

3
cd
а
о
со
к
5
В

:Ф

К
В

Ен
О
О
я
я
ф

О 1Г0И Ь

.
3
Я
3
*
Я
Д й5
Ч Й

В
Щя

в
в

о

>Я
п
3
ч
ю

cd
S
^
3
а
£?

о
Ч эй
ф 3
5 ? t-Q
и
^
>>
со
3
cd
к
а
cd
н
£ §< £
Рч СО И

000 9 Ч ис*э а 8 ) эи1т1Снвхииомэ1Г]Д[

1-Н ^СМ
С

3.5. Учение об эволюции органического мира.
Ч. Дарвин — основоположник учения об эволюции.
Усложнение растений и животных в процессе эволюции.
Биологическое разнообразие как основа устойчивости
биосферы и результата эволюции
3.5.1. Значение эволюционной биологии
Разнообразие организмов Земли чрезвычайно высокое. Кроме изучения его
отдельных особенностей, важно понять и его причины. Почему нашу планету
населяет такое большое количество видов? Почему эти виды имеют такие, а не
какие-то иные свойства? Ответы на эти вопросы даёт эволюционная биология —
наука о закономерностях изменений организмов и биосферы.
Из повседневного опыта мы знаем, что любая из окружающих нас вещей кемто сделана. Вполне логично предположить, что кто-то создал и окружающий нас
мир, и населяющие его организмы. Изучение разнообразия жизни начиналось
тогда, когда люди были склонны предполагать, что она была создана тем или
иным Творцом. Такие взгляды называются креационизмом.
По мере развития научного подхода становилось ясно, что гипотетическое
Сотворение наблюдать невозможно. Наука изучает естественные процессы, а Со­
творение, по мнению его сторонников, является чудом — нарушением есте­
ственных законов причинности. Возникает вопрос: можно ли объяснить суще­
ствование и разнообразие живых организмов, не прибегая к чуду? Современная
эволюционная биология ответила на этот вопрос утвердительно, приводя такие
аргументы. Важнейшим свойством живых организмов является способность
к размножению и изменчивости. Следствием этого является естественный от­
бор, сохраняющий те организмы, которые соответствуют своей среде обитания.
Само разнообразие организмов носит следы общего происхождения их групп,
в их строении и функционировании отражаются последствия тех этапов, через
которые они прошли в своём историческом развитии.
Слово «эволюция» (от лат. evolution — «развёртывание») сходно с русским
словом «развитие», но используются эти слова в разных смыслах. Развитие
(индивидуальное развитие) — это онтогенез, изменения, происходящие из по­
коления в поколение. Эволюция (историческое развитие) — изменение в ряду
поколений, которое приводит к чему-то новому. К характерным её особенностям
можно отнести возникновение новых признаков и новых видов, необратимость
изменений, их прогрессивный характер или выработку новых приспособлений.
Эволюционная биология (как наука вообще) не пытается доказать отсутствие
Бога и не может это сделать; она просто находит естественные причины наблю­
даемых фактов и тем самым делает ненужными ссылки на чудеса и Бога для
их объяснения. Поэтому предметом изучения эволюционной биологии являются
механизмы исторического развития жизни. Следы этого развития — предмет
науки палеонтологии. Определяет пути развития отдельных групп, устанавли­
вает их родство наука филогенетика, тесно связанная с систематикой — наукой
о современном разнообразии жизни.

Н а ны неш нем этапе р азви ти я науки то, что эволю ция имело место, и то, что
населяю щ ие Зем лю виды явл яю тся её результатом , — точно установлённы й
ф акт. О днако м еханизм ы этого процесса изучены ещ ё не до конца. П оэтому
в р ам ках эволю ционной биологии продолж аю тся споры о ко н кр етн ы х д етал ях
этого процесса, но не о том, им ел ли он место к а к таковой.

3.5.2. Три синтеза в истории эволюционной биологии
П роблема эволю ции — ц ен тр ал ьн ая проблема биологии, однако сам подход
к тракто вке этого п о н яти я неодинаковы й в разн ы х теориях.
Д л я периодизации истории эволю ционной биологии мы используем п р и н ­
цип, предлож енны й известны м российским эволю ционистом Н. Н. Воронцовым
(1 9 3 4 —2000). В истории эволю ционной биологии, согласно Н. Н. Воронцову,
м ож но вы делить этапы , соответствую щ ие подготовке и становлению трёх эволю ­
ционны х «синтезов». Дело в том, что эволю ционная теория о казы вается пригод­
ной д ля объясн ени я н акопленн ы х ф актов только в том случае, если она объеди­
няет результаты , полученны е во м ногих других областях биологии.
Период, предшествовавший первому эволюционному синтезу.
Взгляды Ж.-Б. Ламарка

П ервы е попы тки объяснить целесообразность ж ивотн ы х бы ли сделаны ещ ё
в античности. Т ак, А ристотель приш ёл к выводу о том, что строение плавника
рыбы отраж ает свойства воды, а строение кр ы л а птицы — свойства воздуха.
О днако чащ е всего таки е соответствия рассм атривались к ак результат предусм о­
трительности Творца.
К началу X IX в. биология накопила м нож ество ф актов, косвенно и прямо
говоривш их о феномене эволю ции. С одной стороны , к этому времени было
собрано много данн ы х о разнообразии ж ивы х организм ов. С другой — стало и з­
вестно об их глубоком сходстве (наприм ер, на клеточном уровне, в связи с р аз­
витием клеточной теории). Т ак , сист емат ика п о к азал а, что разнообразие видов
не хаотично, поскольку они образую т группы , связан н ы е глубоким сходством.
Морфология (наука о строении) п о казал а, что к а ж д а я группа х ар актер и зу ется
своим планом строения и что планы строения разн ы х групп м ож но вывести друг
из друга в результате некоторы х преобразований. Биогеография (наука о р ас­
пространении организм ов по поверхности Зем ли) свидетельствовала, что для
разн ы х частей света х ар актер н ы разны е виды. Вполне законом ерно возникла
необходимость собрать все свидетельства об этих ф ак тах и рассм отреть их в р ам ­
ках единой теории.
П ервая попы тка обобщить объясн ени я изм енений организм ов во времени
п ри н ад леж и т ф ран цузском у учёном у Ж .-Б . Л ам ар к у (1 7 4 4 — 1829), опублико­
вавш ем у в 1809 г. труд «Ф илософ ия зоологии». Он утверж дал, что все ж ивы е
организм ы под воздействием окруж аю щ ей среды приобретаю т полезны е и зм е­
нения. Н изш ие орган изм ы , не им ею щ ие нервной систем ы , изм ен яю тся непо­
средственно под влияни ем ф акторов внеш ней среды (к прим еру, ли стья водных
растений у длиняю тся под вли ян и ем течения воды и т. п.). В ы сш ие организм ы
(в первую очередь ж ивотны е) вы рабаты ваю т приспособления, тр ен и р у я опреде-

лённые органы (например, вы тягивание шеи ж ираф а, тянущ егося за листьями
на деревьях). Органы, которые не тренируются, со временем исчезают.
Ф акторами эволюции Л ам арк считал наследование каких-либо изменений ор­
ганизмом (в том числе и изменений, происшедших в ходе ж изни самой особи, —
приобретённых признаков) и внутреннее стремление организмов к прогрессу.
Сам эволюционный процесс учёный рассматривал как закономерную смену —
градацию, которая идёт от низш их стадий развития к высшим. При этом нали­
чие низш их форм ж изни он объяснял непрерывным самозарождением.
Первый эволюционный синтез — дарвинизм

Классический дарвинизм стал I синтезом в эволюционной биологии.
Вряд ли кто-либо из учёных оказал большее влияние на историю биологии, чем
Ч. Дарвин (1809—1882). В 1831 —1836 гг. молодой Дарвин в качестве натуралиста
принял участие в кругосветном путешествии на исследовательском судне «Бигль».
Богатый материал, собранный им во время путешествия, знакомство с традицией
трансформизма (в изложении его деда Э. Дарвина), склонность к методическим
размышлениям привели Дарвина к эволюционным идеям. В 1859 г. Дарвин пред­
ставил на заседании научного общества свой доклад и статью английского натура­
листа А. Р. Уоллеса, в которой тот, независимо от Дарвина, сформулировал подоб­
ные выводы. В том же году была опубликована наиболее известная книга Дарвина
«Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение избранных
пород в борьбе за жизнь». Основные положения этой книги таковы.
Единицей эволюции является отдельная особь. Особи одного вида отличаются
друг от друга множеством признаков. Организмы размножаю тся в геометриче­
ской прогрессии, и любой из видов может быстро превысить свою предельную
возможную численность.
Ограниченность ресурсов порождает борьбу за существование — вы ж ивание
одних особей и гибель других. Дарвин выделял межвидовую и внут ривидовую
борьбу, а такж е борьбу с факторами неживой природы. Эволюция происходит
на основе наследственной изменчивости. Изменчивость, которая служ ит осно­
вой для эволюции, не направлена в сторону большей приспособленности и идёт
по всем направлениям. М еханизм, обеспечивающий приспособление организмов
к условиям окружаю щ ей среды, — естественный отбор, который заклю чается
в преимущественном выж ивании и размнож ении особей, более соответствую­
щих среде. Этот термин Дарвин ввёл как аналог искусственного отбора, ис­
пользуемый в селекции. Одной из форм естественного отбора является половой
отбор (соперничество и преимущество одних особей перед другими в спаривании
с особями другого пола).
Естественный отбор изолированных видов ведёт к дивергенции (расхожде­
нию) их признаков и, в конце концов, приводит к видообразованию. Внешне
противоположным процессом является конвергенция — уподобление друг другу
неродственных форм в результате их приспособления к сходным условиям.
В 1871 г. Дарвин публикует вторую по важности из числа своих произведе­
ний книгу «Происхождение человека и половой отбор». В ней, кроме детального
обсуждения доказательств происхождения человека от общих предков с совре­
менными человекообразными обезьянами, выдвинута концепция полового от­
бора. Согласно этой концепции, если какие-то признаки самцов способствуют
их привлекательности для самок, степень выраженности этих признаков в ряду

поколений уси ли вается, даж е если они сниж аю т ш ансы к аж д о й отдельной осо­
би на вы ж и ван и е. Т ак, хвост самцов павлинов, хоть и делает их менее з а щ и ­
щ ённы м и от х и щ н и ко в, долж ен эволю ционировать благодаря тому, что сам ки
охотнее спариваю тся с длиннохвосты м и партнёрам и.
Развитие и кризис первого эволюционного синтеза. Подготовка второго синтеза

Д арвини зм встретил сопротивление не только сторонников буквальной т р а к ­
товки свящ ен н ы х кни г христи анства, но и ряда серьёзны х сп еци алистов, ко то ­
ры е были сторонникам и креац ион изм а — представлений о неизм енности видов
и создании их Богом. Д арвини зм у было слож но объяснить м ехан изм ы наследо­
ван и я благоп ри ятн ы х отклонен ий, возникновение при нц ипи альн о новых п р и ­
знаков и эволю цию в определённом направлен ии. Эти и другие трудности п р и ­
вели к кри зи су эволю ционной биологии.
Период кри зи са I синтеза при ш ёлся на конец X IX в. — начало X X в. В это
врем я происходит переоткры тие м енделевских законов наследственности.
A . Вейсман (1 8 3 4 — 1914) д о казал , что полученны е в течение ж и зн и особей
изм ен ени я тела не наследую тся, и назвал свою концепцию неодарвинизм ом .
B. Л. И огансен (1 8 5 7 — 1927) по казал , что без генетической изм енчивости есте­
ственны й отбор неэф ф ективен. П оявились разнообразны е альтерн ати вы к л асси ­
ческом у дарвинизм у: сальтаци онизм (теория о скачкообразном х ар актер е эво­
лю ции) Г. де Ф ри за (18 4 8 — 1935), номогенез (теория о законом ерном х арактере
эволю ции) Л . С. Б ерга (1 8 7 6 — 1950) и др.
В то ж е врем я дарвинизм получил серьёзны е подтверж дения. Р азви ти е п а ­
леонтологии доказало сущ ествование ныне вы м ерш их организм ов, сочетаю щ их
п р и зн аки ны не ж и ву щ и х групп. Э волю ционная идея позволила пересмотреть
и дополнить полож ен ия биологии индивидуального р азви ти я, си стем ати ки ,
сравнительной анатом ии. Н априм ер, Э. Геккелем и Ф. М ю ллером независим о
друг от друга был откры т биогенетический зак о н , суть которого закл ю чается
в том, что онтогенез определённого организм а повторяет основные этапы ф и л о ­
генеза (эволю ционной истории) данного вида (рис. 3.51). Этот закон наблю дает­
ся в сходстве строения эмбрионов позвоночны х ж ивотн ы х.
а — рыба;
б — птица;
в — млекопитающее;
г — человек

а
б
е
г
Рис. 3.50. Сравнение стадий эмбрионального развития представителей
разных классов позвоночных

Благодаря работам Т. Гекели, А. О. Ковалевского, К. Гегенбауэра и др. бы­
ли введены следующие понятия, описывающие разницу и сходство в строении
и ф ункциях органов разных систематических категорий.
А налогичные органы — органы, имеющие различное строение и происхожде­
ние, но выполняющие одинаковые функции (крыло птицы и бабочки) (рис. 3.52).

Рис. 3.51. Аналогичные органы
Гомологичные органы — органы, имеющие общее происхождение, но разные
функции (рука человека, кры ло летучей мыш и, плавник кита) (рис. 3.53).

Рис. 3.52. Гомологичные органы
Рудименты — органы с упрощённым строением по сравнению с формой пред­
ков вследствие потери в филогенезе своих функций (тазовый пояс китообраз­
ных, околоцветник злаков и т. п.).
А тавизмы — проявления у отдельных особей признаков, присущ их их пред­
кам (хвост у человека, недоразвитые конечности у веретеницы).
Биология накопила множество данных о приспособлениях организмов. Н а­
пример, животные с защитной окраской и формой тела могут эффективно м а­
скироваться под предметы окружаю щ ей среды (палочники). Я ркая предупре­
дительная окраска служит для информирования потенциальных хищ ников
о наличии защ итны х механизмов (яд у божьей коровки, ж алящ и е структуры
у ос). Демонстрационная окраска и поведение служ ат для отпугивания хищ ни­
ков или конкурентов, а привлекательная окраска — для привлечения опы лите­
лей или особей противоположного пола.
Особой категорией подобных приспособлений является м им икрия — способ­
ность плохо защищённого организма к подражанию окраске и форме хорошо за­
щ ищ ённых организмов. Вид, которому подражают, называется моделью, а тот,
который подражает, — имитатором.

Второй эволюционный синтез — синтетическая теория эволюции

Н ачало II синтеза в эволю ционной биологии, который получил название синте­
тической теории эволюции (СТЭ), было положено работой «О некоторы х моментах
эволю ционного процесса с точки зрения генетики» (1926 г.) российского учёного
С. С. Ч етверикова (1880— 1959), который показал, что учения о естественном от­
боре и генетике не противоречат друг другу. В работе утверж далось, что внеш не
нормальны е особи из природны х местообитаний являю тся носителям и значи тель­
ного генетического разнообразия. Это разнообразие может проявляться в резуль­
тате скрещ и вани я особей и служ и ть материалом для естественного отбора.
В дальней ш ем в серии работ ряда других авторов была вы делена конц епц ия
эволю ции к а к следствия отбора генов. В аж н ейш ий вклад в эту концепцию внёс
Д. Х аксли (1 8 8 7 — 1975), опубликовавш ий в 1942 г. монограф ию «Эволюция.
Н овый синтез».
Согласно СТЭ, эволю ция — следствие комплексного процесса, реком бинации
генов и отбора носителей определённы х генотипов. Единицей эволю ции является
популяция . Элементарное эволюционное событие с этой точки зрения — изм ене­
ние аллельны х частот в популяции. Именно это переводит популяцию в новое, по
сравнению с её историей, состояние. Создатели СТЭ предполагали, что мутации
и реком бинации носят произвольны й характер, и только отбор придаёт эволю ­
ции определённое направление. И зм енять соотнош ение аллелей в п оп уляц иях (по
СТЭ) могут и случайны е события, во-первых, дрейф генов (случайны е события)
и популяционны е волны, во-вторых, эффект основателя (сокращ ение генетиче­
ского разнообразия в п оп уляц и ях, основанных небольш им количеством особей).
В аж ны м условием для того, чтобы эволю ция привела к при нц ипи альн о но­
вому событию — возникновению нового вида, явл яется и зо л я ц и я м еж ду попу­
ляциям и.

Формы изоляции:
Географическая — нали чи е м еж ду п о п у л яц и ям и одного вида географ иче­
ски х преград (река, иной тип биогеоценоза и т. п.).
2. Экологическая — ф орм ирование совокупностей особей с разли ч н ы м и требо­
ван и ям и к условиям окруж аю щ ей среды (предпочтение определённого типа п и ­
щ и, уровня влаж ности и т. п.), которы е о казы ваю тся разделены друг с другом.
3. Сезонная ( временная) — наблю дается при разм нож ени и особей одного вида
в разное врем я.
4 . Этологическая ( поведенческая ) — зависит от особенностей поведения осо­
бей (к прим еру, р азл и ч н ая песня самцов птиц).
5. Генетическая — несовместимость гам ет и, следовательно, невозм ож ность
оплодотворения или образования плодовитого потомства.
Факторами эволюции, согласно СТЭ, являются мутации, рекомбинации, отбор, дрейф
генов и эффект основателя, поток генов, изоляция и естественный отбор.

С точки зр ен и я СТЭ, единственны м источником наследственной и зм ен чи во­
сти я в л яется мут агенез . М ут а ц и и — изм ен ени я генотипа, которы е вы зы ваю т
ф орм ирование фенов — элем ен тарны х наследственны х изм енений ф енотипов
к а к приспособлений к условиям окруж аю щ ей среды, н ап р авл яем ы х естествен­
ным отбором. В этом закл ю чается творческая роль естественного отбора.

В зависимости от направления адаптивных изменений выделяют отбор с т а ­
билизирующий (направлен на поддержание постоянства определённого феноти­
па и проявляется в относительно постоянных условиях среды), движущий, или
направленный (способствует изменению в определённом направлении), и разры­
вающий, или дизруптивный (направляет изменчивость в двух или более направ­
лениях, подавляя проявление средних состояний признаков) (рис. 3.54).

▲

А
ч
/
1 \
1
\

-----------►/
/

Частота

Д авлен и е/
отбора > 4
-------- 1

1

]
]

10
\

\

^-------------Д авлен и е
отбора

0

ш

N.

Ж

Фенотипический признак

Фенотипический признак

1

1

Поколения

Рис. 3.53. Формы естественного отбора

Микроэволюция — эволюционные процессы, протекающие в популяциях
определённого вида. Пластичность видов заключается в существовании подви­
дов, особи которых отличаются от других подобных совокупностей приспособле­
ниями к конкретным условиям среды.
Видообразование — эволюционный процесс образования новых видов. Имеет
необратимый характер. Выделяют географическое и экологическое видообразова­
ние. Видообразование является результатом соответствующей формы изоляции.
Макроэволюция включает эволюционные процессы, приводящие к возникно­
вению надвидовых групп (родов, семейств и т. д.).
Считается, что виды одного рода, роды одного семейства и т. д. имеют единого
общего предка (принцип монофилии). Разнообразие же видов, которое возникает
при приспособлении к условиям среды, называется адаптивной радиацией.
Дальнейшее развитие теории эволюции

Кризис II синтеза, связанный с накоплением противоречащих ему фактов, на­
чался ещё в эпоху формирования СТЭ. Например, ещё в 1930-е гг. Дж. Б. С. Хол­
дейн (1892—1964), один из создателей СТЭ, показал, что естественный отбор по
многим парам аллелей одновременно оказывается неэффективным.
Критика СТЭ достигла значительной остроты в конце XX в. Развитие био­
логии привело к существенному пересмотру практически всех положений этой

теории. В противовес СТЭ развивается целый ряд альтернативных теорий эво­
люции. В числе важнейш их следует назвать неосальтационизм Р. Гольдшмидта
(1878—1958), экосистемную теорию эволюции В. А. Красилова, теорию ней­
тральной эволюции М. Кимуры (1924—1994), теорию прерывистого равновесия
С. Гулда (1941—2002) и других американских палеонтологов, эпигенетическую
теорию эволюции (ЭТЭ) М. А. Ш иш кина и др.
Совершенствование теории эволюции далеко не закончено. За последние два
десятилетия значительно возросло количество отечественных и зарубежных
публикаций, в которых отмечается, что синтетическая теория не до конца адек­
ватна современным знаниям о ходе эволюционного процесса.
Наряду с закономерностями, описываемыми СТЭ, сохраняю тся проблемы,
требующие объяснения. К ним относится, например, проблема ускорения вы ра­
ботки морфологических приспособлений с ходом эволюции. В их числе быстрые
эволюционные изменения, вызванные гибридизацией и «горизонтальным» пе­
реносом генетической информации (т. е. передачей информации между нерод­
ственными группами организмов), ролью симбиоза и эндосимбиоза в эволюции.
Другой пример связан с концепцией «прерывистого равновесия». Она осно­
вана на простом палеонтологическом наблюдении: продолжительность периодов
видовой неизменности на несколько порядков превышает длительность пере­
ходов из одного состояния в другое. Судя по имеющимся данным, это правило
в общем справедливо для всей ископаемой истории многоклеточных животных
и имеет достаточное количество подтверждений.
Вероятно, интеграция новых данных в новой теории — дело ближайшего бу­
дущего. Возможно, конец XX — начало XXI в. впоследствии назовут периодом,
когда формировался III синтез в эволюционной биологии.
Усложнение растений и животных в процессе эволюции.
Биологическое разнообразие как основа устойчивости биосферы
и результата эволюции

На протяжении истории Земли и земной биосферы происходило постепенное,
но ускоряющееся развитие и усложнение земной жизни.
Земля и Солнечная система возникли около 4,6 млрд лет назад. Земля образо­
валась из фрагментов космического «мусора», возникшего при уплотнении кос­
мической туманности. Компоненты, вошедшие в состав Земли, собрала вместе
сила тяготения. Под действием притяж ения произошло перераспределение масс
молодой Земли: металлические компоненты собрались в ядро планеты, а более
лёгкие соли были вытеснены на поверхность и образовали мантию. Самые лёг­
кие горные породы образовали кору на поверхности планеты.
Вследствие такого перераспределения масс Земля сильно разогрелась. Из гор­
ных пород в атмосферу поступило значительное количество водного пара. После
того как Земля остыла ниже определённого уровня, этот пар выпал на поверх­
ность планеты с дождями и образовал океаны.
С появлением на планете океанов в них начали образовываться осадочные
породы. И в самых первых осадочных породах, известных науке, были найдены
следы ж изни. Их возраст составляет около 3,7 млрд лет.
Подавляющую часть истории Земли ж изнь на ней была представлена прока­
риотами и эволюционировала достаточно медленно. Около 2,5 млрд лет назад

произош ёл серьёзны й перелом в истории Зем ли . До него атм осф ера Зем ли носи­
ла восстановительны й х ар ак тер . Кислород, которы й вы деляли ф отосинтезирую ­
щ ие прокариоты (ци анобактери и) в ходе ф отосинтеза, окисли л все восстановите­
ли на поверхности планеты и, в конце концов, н ако п и л ся в свободном состоянии
в атмосфере. Это событие н азы вается кислородной револю цией. К онечно, оно
произош ло не одномоментно: в течение длительного врем ени на планете сущ е­
ствовали у ч астк и , носивш ие восстановительны й и оки сли тел ьн ы й характер.
И стория Зем л и началась с архейской эры (4 — 2,5 м лрд лет). К ислородная
револю ция п рои зош ла прим ерно на границе архей ской и прот ерозойской (2 ,5 —
0,57 млрд лет) эр. На п р о тяж ен и и протерозойской эры Зем лю населяли всё
более слож ны е бактериальн ы е экосистем ы . В конце протерозойской эры п о я в и ­
лись первые кр у п н ы е гетеротроф ны е орган изм ы , напом ин авш ие ж и во тн ы х . И х
появление, вероятно, было связан о с тем, что кислородны е услови я расп ростра­
нились до дна водоёмов.
П а лео зо й ска я эра н ачалась 570 млн лет назад и зако н чи лась 245 млн лет н а ­
зад. С н ачала эры в океане н аходят представителей м ногих соврем енны х типов
ж ивотн ы х. В середине палеозоя суш у осваиваю т сосудистые растен и я, многие
типы беспозвоночны х и, н аконец , позвоночны е (четвероногие). В конце п алео­
зоя Зем ля была покры та м ощ ны м и лесам и с разнообразной ф ауной, сам ы м и
крупны м и ж и во тн ы м и в которой бы ли ам ф ибии и реп ти лии.
М езозойская эра (2 4 5 —66 м лн лет назад) бы ла временем господства р еп ти ­
лий . В начале мезозоя возни каю т м лекопи таю щ и е и д ин озавры , несколько
позж е — пти цы . Д инозавры стали преобладаю щ ей группой реп ти ли й на суш е,
другие их группы заселили море и даж е освоили полёт. О днако разнообразие
м лекопи таю щ и х и птиц постепенно увели чи валось. К конц у м езозоя на суш е
ш ироко распространились покры тосем енны е растен ия. К онец эры ознам еновал­
ся острым биосф ерным кризи сом (наруш ением устойчивого м ехан и зм а ф у н к ц и ­
онирования биосферы).
К айн озойская эра началась 66 млн лет назад и стала врем енем расцвета м л е­
копи таю щ и х и пти ц. На п р о тяж ен и и её больш ей части на планете преоблада­
ли леса. Ж и зн ь в кроне деревьев сф орм ировала особенности отряда П рим аты .
П озж е зн ач и тел ьн ая часть суш и оказал ась зан ята откры ты м и экосистем ам и,
где преобладали травы . В А ф ри ке, при освоении п ри м атам и ж и зн и в саванне,
возникли представители сем ейства Лю ди.
На «последнем» в геологическом врем ени этапе происходят чередования по­
холоданий (ледни ковы х периодов) и потеплений (м еж лед ни ковы й). И зм енен ия
кл и м ата п ри вели к относительно быстрому перем ещ ению зон, зан яты х р а зн ы ­
ми типам и экосистем , а т а к ж е к разры вам ареалом когда-то едины х видов, что
в результате способствовало видообразованию . Сейчас на планете обитает боль­
ш ее количество видов, чем когда бы то ни было.
В А ф рике 200 ты сяч лет назад возник наш вид, Ч еловек разум ны й. О коло
70 ты сяч лет назад он начал осваивать другие конти нен ты и с тех пор рассел и л ­
ся п ракти ческ и по всему зем ном у ш ару.
Р ассм атр и вая историю ж и зн и на Зем ле к а к единое целое, мы м ож ем убе­
диться, что на всём её п р о тяж ен и и , несм отря на кр и зи сы , разнообразие ж и зн и
росло, а назем ны е экосистем ы усл о ж н ял и сь.

Тренировочные тестовые задания к разделу 3
Часть 1

При выполнении заданий с выбором ответа обведите круж ком номер
правильного ответа.
1.

К акая из приведённых болезней относится к бактериальным?
1) корь
2) ветрянка
3) туберкулёз
4) ВИЧ

2.

Лож ная ткань грибов называется
1) плектенхима
2) паренхима
3) меристема
4) колленхима

3.

К царству Эубактерии НЕ относятся
1) бактерии
2) цианобактерии
3) архебактерии
4) микоплазмы

4.

Первый антибиотик пенициллин был выделен
1) Г. Менделем
2) С. Н аваш иным
3) А. Флемингом
4) Р. Вирховым

5.

П алочка Борде-Ж ангу вызывает
1) крапивницу
2) корь
3) краснуху
4) коклюш

6.

При наличии отдельно существующих полового и бесполого поколений высшие
растения делят на две группы
1) Голосеменные и Цветковые
2) Споровые и Семенные
3) Хвощевидные и Папоротникообразные
4) Мохообразные и Плауновидные

7.

К постоянным тканям растений НЕ относятся
1) покровные
2) проводящие
3) механические
4) образовательные

8.

Листья папоротника называются
1) сложные листья
2) вайи
3) прилистники
4) хвоя

9.

Отметьте голосеменное растение, хвоя которого опадает ежегодно.
1) лиственница
2) пихта
3) ель
4) саговник

10.

Лишайники образованы
1) животным и бактериальным компонентами
2) бактериальным и водорослевым компонентами
3) грибным и водорослевым компонентами
4) грибным и животным компонентами

11.

Какой тип размножения дрожжевых грибов показан на рисунке?

1) бинарное деление
2) почкование
3) мейоз
4) фрагментация

12. Какой тип плода показан на рисунке?

1) ягода
2) костянка
3) яблоко
4) померанец
13.

Укажите, какие жизненные формы характерны для простейших.
1) одноклеточные
2) многоклеточные
3) колониальные
4) одноклеточные и колониальные

14.

К пресноводным губкам относится
1 ) гидра
2) бодяга
3) лошадиная актиния
4) португальский кораблик

15.

К отделу Зелёные водоросли относится
1) порфира
2) улотрикс
3) ламинария
4) пинулярия

16.

lit

Для какого растения характерно такое видоизменение побега?

1) томат
2) соя
3) картофель
4) батат
17. Какой буквой на рисунке обозначен спорофит?

9

—

А

Б

Г

1)
2)
3)
4)
18.

19.

20.

А
Б
В
Г

Какое из приведённых растений имеет весенние и летние побеги?
1) плаун булавовидный
2) сальвиния
3) хвощ полевой
4) сосна
Чем представлен мужской гаметофит у семенных растений?
1) тычинкой
2) пыльником
3) пыльцевым зерном
4) пылинкой
Какая особенность подорожника сближает его с однодольными растениями?
1) мочковатая корневая система
2) дуговое жилкование
3) соцветие початок
4) трёхчленный цветок

21. Какой цифрой на рисунке обозначены семядоли одно- и двудольных?

1) 1 и 5
2) 2 и 6
3) 4 и 7
4) 3 и 6
22. К какому классу членистоногих относится приведённое животное?

1) ракообразные
2) паукообразные
3) насекомые
4) многоножки
23. Для какого животного характерен сложный жизненный цикл?
1) белка
2) бычий цепень
3) речной рак
4) ланцетник
24.

Между видами насекомых и типом размножения, указанными в столбцах при
ведённой ниже таблицы, имеется определённая связь.

Тип развития

Вид

прямое

...

непрямое

колорадский ж ук

Какой вид следует вписать на место пропуска в этой таблице?
1) махаон
25.

2) божья коровка

3) саранча

4) блоха

Верны ли следующие суждения?
А. Бесполое размножение путём почкования характерно только для одноклеточ­
ных ж ивотны х.
Б. Половое размножение характерно только для ж ивотны х.
1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

При выполнении заданий с кратким ответом запиш ите ответ так, как
указано в тексте задания.
26.

Выберите три верных утверждения относительно анатомии и физиологии позво­
ночных ж ивотны х и запиш ите цифры, под которыми они указаны .
1) у акул зубы могут сменяться в течение всей ж изни
2) у амфибий сердце четырёхкамерное
3) болотная черепаха зимует под водой, а газообмен происходит через слизистую
рта и клоаки (лёгкие не работают)
4) у всех костных рыб скелет полностью построен из костной ткани
5) продуктом выделения у птиц является мочевина
6) ж вачные млекопитающ ие имеют слож ный ж елудок, состоящий из несколь­
ких отделов
Ответ:

27.

Установите соответствие между видами покрытосеменных и семействами, к ко­
торым они относятся. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите
позицию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
Вид

Семейство

A) помидор
Б) яблоня
B) шиповник
Г) картофель
Д) паслён чёрный
Е) миндаль

1) Паслёновые
2) Розоцветные

Б

А

28.

В

Г

Д

Установите соответствие между видами животных и их признаками, к которым
они относятся. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите пози­
цию из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
Признак

Вид

A) внешний скелет
Б) внутренний скелет
B) в коже много желёз
Г) имеют два типа усов
Д) питается отмершей органикой
Е) выделительная система представлена
почками

Ответ:

29.

Е

Б

А

В

1) речной рак
2) зелёная лягуш ка

д

Г

Е

Установите соответствие между видами животных и таксонами, к которым они
относятся. Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию
из второго столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
Вид
A) болотная черепаха
Б) водяной уж
B) зелёная лягуш ка
Г) чесночница
Д) огненная саламандра
Е) прыткая ящерица

Семейство
1) Амфибии
2) Рептилии

Ответ:

Б

А

В

Г

Е

д

Часть 2
Для ответов на задания используйте отдельный лист. Запишите сначала
номер задания, а затем ответ к нему.
30.

Существует ли забота о потомстве у костных рыб?

31.

Заполните в таблице «Сравнительная характеристика однодольных и двудоль­
ных» графы, обозначенные цифрами 1, 2, 3.
При выполнении задания перерисовывать таблицу не обязательно. Достаточно
записать номер графы и содержание пропущенного элемента.
Сравнительная характеристика однодольных и двудольных
Однодольные

Вопросы для сравнения
Корневая система

мочковатая

1

Тип жилкования

2

Сетчатая

Жизненные формы

3

Все

1

2

Поясните суть стабилизирующего отбора.

СО

Ответ:

32.

Двудольные

Раздел 4. Человек и его здоровье
Знать:

•

•
Уметь:

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

•

•

•

обмен веществ и превращение энергии, питание, дыхание, выделение, транспорт ве­
ществ, рост, развитие, размножение, наследственность и изменчивость, регуляция жиз­
недеятельности организма, раздражимость;
особенности организма человека, его строения, жизнедеятельности, высшей нервной
деятельности и поведения.
объяснять роль различных организмов в жизни человека и собственной деятельности;
объяснять взаимосвязи организмов и окружающей среды;
объяснять родство человека с млекопитающими животными, место и роль человека
в природе;
объяснять взаимосвязи человека и окружающей среды;
объяснять зависимость собственного здоровья от состояния окружающей среды;
объяснять причины наследственности и изменчивости, проявления наследственных за­
болеваний, иммунитета у человека;
объяснять роль гормонов и витаминов в организме;
распознавать и описывать на рисунках (фотографиях) органы и системы органов человека;
анализировать и оценивать воздействие факторов окружающей среды, факторов риска
на здоровье, последствий деятельности человека в экосистемах;
проводить самостоятельный поиск биологической информации: находить в научно-по­
пулярном тексте необходимую биологическую информацию о живых организмах, про­
цессах и явлениях; работать с терминами и понятиями;
использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повсе­
дневной жизни для соблюдения мер профилактики: заболеваний, вызываемых растения­
ми, животными, бактериями, грибами и вирусами; травматизма; стрессов; ВИЧ-инфекции;
вредных привычек (курение, алкоголизм, наркомания); нарушения осанки, зрения, слуха;
инфекционных и простудных заболеваний;
использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повсе­
дневной жизни для оказания первой помощи при отравлениях ядовитыми грибами, рас­
тениями, укусах животных; при простудных заболеваниях, ожогах, обморожениях, трав­
мах, спасении утопающего;
использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повсе­
дневной жизни для рациональной организации труда и отдыха, соблюдения правил по­
ведения в окружающей среде.

4.1. Сходство человека с животными и отличие от них. Общий
план строения и процессы жизнедеятельности человека

4.1.1. Сходство человека с животными и отличие отних
Человек (Homo sapiens Linneus, 1758) является животным, т. е. принадлежит
к земным многоклеточным эукариотическим организмам, которые питаются

ш

другими организмами или их частями, поедая их в виде отдельных частиц.
С биологической точки зрения корректно говорить и писать не «человек и ж и ­
вотные», а «человек и другие ж ивотные». Современные методы реконструкции
эволюции позволили описать основные этапы эволюции нашего вида. Нам свой­
ственны все характерны е особенности типа Хордовые, надкласса Четвероногие,
класса М лекопитающие, отряда Приматы. Ещё недавно человека и, к примеру,
ш импанзе было принято относить к разным зоологическим семействам: челове­
ка — к семейству H om inidae (Люди), а человекообразных обезьян — к семей­
ству Pongidae. По недавнему решению ведущих приматологов (специалистов по
изучению отряда P rim ates), ш импанзе, горилл и орангутанов следует относить
к семейству H om inidae. Генетические и палеонтологические данные подтверж­
дают, что эволюционные ветви человека и ш импанзе разош лись 6— 7 млн лет
назад. Мы являем ся более близкими родственниками ш импанзе, чем гориллы.
Последний общий предок ш импанзе и человека ж и л позже, чем последний пре­
док гориллы и ш импанзе (вместе с человеком) и гориллы.
Генетически, физиологически и биохимически человек и его ближ айш ие род­
ственники чрезвычайно сходны. Однако, как любой вид, наш вид имеет ряд
биологических особенностей.
Особенности строения человека:
1. Чрезвычайно высокий (по сравнению с другими видами) размер головного
мозга, обеспечивающего сложное поведение.
2. Прямохождение и связанные с ним изменения (расширенный тазовый по­
яс, имеющий чашеобразную форму; колоннообразный позвоночник с ф ункцио­
нальными изгибами, формирующимися по мере освоения способности к под­
держанию вертикального полож ения тела; крупны е ягодицы, способствующие
поддержанию вертикального полож ения тела).
3. Продолжительный период детства, обеспечивающий постепенное развитие
крупного мозга и способствующий обучению.
4. Перестройка ф ункционирования цикла ж енской половой системы: переход
от астрального ц икла (когда момент овуляции и способности к оплодотворению
хорошо заметен) к менструальному (со скрытой овуляцией).
5. Уменьшение волосяного покрова на большей части тела, способствующее
его эффективному охлаждению при длительных нагрузках с помощью потовых
желёз; ф ункция сохранения тепла передаётся подкожному жировому слою, н а­
ходящ емуся глубже потовых ж елёз.
6. Строение гортани, обеспечивающее ш ирокие возможности для издавания
звуков.
В целом этот комплекс особенностей способствовал тесному взаимодействию
в семьях человека, сложные связи между членами человеческих групп и ис­
ключительно высокие способности к обучению (культурному наследованию; см.
«Биологическая природа и социальная сущность человека»).
4.1.2. Науки, изучающие человека
С середины XX в. развивается комплекс дисциплин, объединённых под на­
званием «Биология человека». В западной литературе все науки о человеке
объединяют в антропологию — единую универсальную науку, изучающую все

стороны человеческого бытия (особенности физической организации человека,
его материальной и духовной культуры, психологию, язык и т. д.). Зачастую
термин «биология человека» употребляется в качестве синонима понятия «ан­
тропология», однако правильнее считать биологию человека разделом антропо­
логии, изучающим влияние физиологических, биохимических и генетических
факторов на вариации строения и развития человеческого организма.
Биохимия человека
Наука о химическом составе че­
ловеческого организма, о хими­
ческих процессах, происходящих
в нём и обеспечивающих его жиз­
недеятельность

Физиология человека
Наука, изучающая функ­
ции (процессы жизнедея­
тельности) человеческого
организма, его органов,
физиологических систем

Генетика человека
Наука о наследственности и из­
менчивости человека и методах
управления ими

Биология развития человека
Изучает закономерности инди­
видуального развития (онтогене­
за) человека, начиная с зиготы
(продукта слияния двух половых
клеток) и заканчивая смертью

Анатомия человека
Изучает внешнее и вну­
треннее строение чело­
веческого организма, со­
ставляющих его органов
и систем

Экология человека
Наука, изучающая закономерно­
сти взаимодействия человеческого
общества и окружающей среды

4.2. Нейро-гуморальная регуляция процессов
жизнедеятельности организма. Нервная система. Рефлекс.
Рефлекторная дуга. Железы внутренней секреции.
Гормоны
4.2.1. Системы регуляции
Функционирование организма как единого целого обеспечивается системами
регуляции, которые обеспечивают взаимодействие отдельных частей организма
и его реакцию на внешние воздействия.
Центральными системами регуляции в организме человека являются нерв­
ная , гуморальная (эндокринная ) и иммунная . Все системы регуляции в орга­
низме тесно связаны между собой и влияют друг на друга, их взаимодействие
обеспечивает слаженную работу организма.

4.2.2. Нервная регуляция
Основные принципы устройства нервной системы
Нервная система — совокупность различных структур нервной ткани, которые регу­
лируют деятельность всех органов и систем организма, осуществляют связь органов
между собой и организма в целом с внешней средой.
Нервная система осуществляет нервную регуляцию функций организма, участвуя
в поддержании гомеостаза; обеспечивает психические процессы (обучение, речь, па­
мять, мышление и др.), позволяющие не только познавать, но и менять внешнюю среду.

Основной структурный и функциональны й элемент нервной системы — ней­
рон (нервная клетка). Состоит из тела и отходящ их от него отростков: дендритов и аксона, которые образуют нервные волокна (см. «Ткани животных»).
Дендриты (короткие древовидно ветвящ иеся отростки) обеспечивают восприятие
раздраж ения и передачу возбуждения к телу нейрона. Аксон — самый мощный
и длинный (до 1 м) неветвящ ийся отросток, проводящий нервное возбуждение
от тела нейрона к другим нервным клеткам или различным органам.
Нейроны делятся на:
• чувст вит ельны е {рецепторные, афферентные), которые передают возбужде­
ние от рецепторов в центральной нервной системе (ЦНС);
• вставочные (промежуточные), которые передают возбуждения в пределах ЦНС,
соединяют нервные клетки между собой, составляют основную массу ЦНС;
• двигат ельные (эффекторные, эфферентные), которые передают импульсы на
рабочие органы.
Скопления тел нейронов за пределами ЦНС называются нервны ми у зл а м и .
Нервы — это выходящие за пределы ЦНС и дающие многочисленные ответ­
вления ко всем органам пучки нервных волокон, заклю чённые в общую соеди­
нительнотканную оболочку. Их делят на чувст ви­
т ельные, двигательные и смеш анные.
Нервные окончания — это терминальные (кон­
цевые) части нервных волокон. Чувствительные
нервные волокна заканчиваю тся в органах ре­
цепторами, воспринимающими раздраж ения из
внешней или внутренней среды организма, преоб­
разующими их в нервное возбуждение, а затем пе­
редающими его в ЦНС. Двигательные нервные во­
локна заканчиваю тся эффекторами, передающими
возбуждение на рабочий орган (мышцу, железу).
Синапсы — специализированные контакты между возбудимыми клеткам и,
служащ ие для передачи и преобразования нервного импульса (рис. 4.1). В си­
напсе различаю т пресинапт ическую часть (окончание аксона), синапт ическую
щель и пост синапт ическую часть (участок нейрона, мышечной или секретор­
ной клетки). Передача сигнала осуществляется электрическим {элект рические
синапсы ), гуморальным {химические синапсы , более распространённые) м еха­
низмом или их сочетанием. В химических синапсах пресинаптическая часть
содержит синаптические пузы рьки с медиаторами (норадреналин, ацетилхолин,
серотонин, гамма-аминомасляная кислота и др.). П риходящ ий нервный импульс

вызывает возбуждение пресинаптической мембраны и вызывает высвобождение
медиатора. Попавш ий в синаптическую щель медиатор достигает постсинапти­
ческой мембраны, вызывает в ней образование импульса. Через синапсы нерв­
ные импульсы передаются только в одном направлении.
Регуляторная деятельность нервной системы основывается на рефлексах.
Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая и контроли­
руемая нервной системой.

Рефлексы важ ны для поддержания функцио­
нальной целостности организма и постоянства его
внутренней среды (гомеостаз), они такж е обеспе­
чивают эффективное взаимодействие организма
с внешней средой. Рефлексы делятся на безуслов­
ные (врождённые, генетически закреплённые) и ус­
ловные (индивидуально приобретённые).
Осуществление рефлекса связано с рефлектор­
ной дугой — путём, по которому проходит воз­
буждение при рефлексе (рис. 4.2). Рефлекторная
дуга состоит из рецептора (нервного окончания,
воспринимающего раздражение); чувст вит ельного
нервного волокна: (передаёт импульс от рецепторов
в ЦНС); расположенного в ЦНС нервного центра (совокупность вставочных ней­
ронов, обеспечивающих переключение возбуждения с чувствительных нейронов
на двигательные); двигательного нервного волокна двигательных нейронов (пе­
редают импульс от ЦНС к рабочим органам); рабочего органа (мыш цы, ж елезы
и др.) Обязательным условием осуществления рефлекса является целостность
всех отделов рефлекторной дуги.
Анатомически нервная система подразделяется на цент ральную (ЦНС) и не
риферическую. Ц ентральная нервная система состоит из головного и спинного
мозга; периферическая образована нервами и нервными узлами.
Ф ункционально нервная система делится на сомат ическую , иннервирующую
поперечнополосатые мышцы и органы чувств, и вегет ат ивную (автономную),
иннервирующую внутренние органы.
Центральная нервная система

Спинной мозг — часть ЦНС, представляет собой расположенную в позвоноч­
ном канале белую трубку диаметром около 1 см; имеет центральный канал, за­
полненный спинномозговой жидкостью. Спинной мозг окружён прочными обо­
лочками (твёрдой, паутинной и мягкой). Имеющая форму бабочки внутренняя
часть спинного мозга образована серым, веществом, состоящим из тел вставоч­
ных и двигательных нейронов. Наружный слой — белое вещество — состоит из
миелиновых нервных волокон. Они образуют проводящие пут и — пучки нерв­
ных волокон, связывающ ие и обеспечивающие функционирование всех отделов
ЦНС (рис. 4.3). От спинного мозга отходит 31 пара смешанных спинномозговых
нервов. В местах выхода нервов, иннервирующих конечности, имеются шейное
и позвоночное утолщения спинного мозга.

Спинной мозг вы полняет реф лекторную и провод­
никовую ф у н к ц и и . Он осущ ествляет реф лексы ,
связан ны е с сокращ ением ск ел етн ы х м ы ш ц и регу­
л яц и ей ф у н к ц и й внутренних органов. Головной
мозг м ож ет регулировать многие спинном озговы е
реф лексы . По проводящ им п утям возбуж дение от
рецепторов передаётся в головной м озг, а идущ ие
1 — серое вещество;
от головного м озга им пульсы поступаю т к д в и га­
2 — белое вещество;
тельны м нейронам спинного м озга и далее к рабо­
3 — задний корешок;
чим органам .
4 — передний корешок;
5 — спинномозговой нерв;
Головной м озг располож ен в черепной коробке.
6 — спинномозговой канал
С наруж и он п окры т м озговы ми оболочкам и (рис.
4.4). Масса головного мозга у взрослы х составляет
Рис. 4.3. Поперечный срез
спинного мозга
1400— 1600 г. О т делы головного м о зга : продолгова­
ты й мозг, зад ни й мозг (варолиев мост и м озж ечок),
средний м озг, пром еж уточны й мозг и конечны й
мозг (больш ие полуш ария). Все отделы головно­
го мозга (за исклю чением м о зж еч к а и больш их
полуш арий) составляю т ст во л м о зга , я в л я ю щ и й ­
ся продолж ением спинного. П олости (ж елудочки)
разли ч н ы х отделов заполнены мозговой ж и д к о ­
стью и сообщ аю тся между собой. Серое вещ ество
образует кору больш их полуш арий и м о зж еч ка; от­
дельны е его ско п лен и я (ядра) - - центры р азли ч н ы х
реф лекторны х актов, располож ены в белом вещ е­
1 — передний мозг;
стве. Н аход ящ и еся в белом вещ естве ствола голов­
2 — гипоталамус;
ного мозга и больш их полуш арий проводящ ие пути
3 — гипофиз;
4 — таламус;
связы ваю т все части головного мозга друг с другом
5
— мозжечок;
и со спинны м мозгом, что обеспечивает ф у н к ц и о ­
6 — мост;
нирование ЦНС к а к единого целого.
7 — продолговатый мозг
Д алее более подробно рассм отрим строение отде­
Рис. 4.4. Строение головного
лов головного мозга и их ф у н к ц и и .
мозга
П родолговаты й мозг — ж и зн ен н о важ н ы й от­
дел ЦНС, продолж ение спинного м озга. В ядрах
продолговатого мозга располож ены центры д ы х ан и я и сердечной деятельн ости,
сосудодвигательны й центр, центры пи щ евари тельн ы х (слю ноотделения, отде­
л ен и я ж елудочного и подж елудочного соков, гл о тан и я и д р.) и защ и тн ы х (к а ­
ш ель, рвота и др.) реф лексов. Вместе со средним мозгом обеспечивает реф лексы
позы и вы п рям и тельн ы е реф лексы .
Зад н и й м озг вклю чает в себя варолиев м ост и мозж ечек. В аролиев мост —
утолщ ение вы ш е продолговатого м озга. Состоит из м нож ества волокон, образу­
ю щ их проводящ ие пути, и л еж ащ и х среди ни х ядер V—V III пар черепно-м оз­
говы х нервов. М озж ечок расп олож ен в заты лочн ой части головного мозга; его
поверхность по кр ы та м ногочисленны м и бороздам и. Состоит из двух п о л у ш а­
рий и соединяю щ его их ч ер вя. Н ар у ж н ы й слой м о зж еч к а образован корой (се­
ры м вещ еством ), иод ней расп олагается белое вещ ество с яд р ам и . М озж ечок
регулирует и координирует сокращ ен ие м ы ш ц тела; при н ар у ш ен и и его рабо­
ты пон иж ается тонус м ы ш ц, исчезаю т точность и направлён ность д ви ж ен и й .

Деятельность мозжечка связана с безусловными рефлексами и контролируется
корой больших полушарий.
Средний мозг расположен между варолиевым мостом и промежуточным
мозгом и обеспечивает их функциональную связь. Состоит из четверохолмия
и ножек мозга. Через него осуществляется связь отделов мозга. Н аходящ иеся
в среднем мозге ядра (подкорковые центры зрения, слуха, мышечного тонуса)
обеспечивают быструю ориентировку при внезапных световых и звуковых раз­
драж ениях, а такж е участвуют в регуляции тонуса мышц (действуя на продол­
говатый мозг).
Промежуточный мозг — конечный отдел ствола мозга. Состоит из зрит ель­
ны х холмов (т алам уса), гипот аламуса и шишковидного т ела {эпифиза). В та­
ламусе концентрируются все чувствительные пути, проводящие импульсы от
рецепторов тела к коре больших полушарий; он участвует в возникновении ощ у­
щений температуры, боли, прикосновения и др. Гипоталамус — высший центр
регуляции вегетативных функций: обмена веществ, температуры тела, кровя­
ного давления и ды хания, гомеостаза. Он морфологически связан с гипофизом
(важнейш ей железой внутренней секреции) и регулирует его деятельность.
Конечный мозг (большие полуш ария) составляет 80 % массы головного мозга
и прикры вает собой все отделы головного мозга (кроме части продолговатого
мозга и мозжечка). Он состоит из двух симметричных половинок, соединённых
мозолист ым телом из белого вещества. Н аруж ный слой серого вещества обра­
зует кору больших полушарий (содержит около 14 млрд нейронов); центральная
часть состоит из белого вещества. Поверхность коры складчатая: многочислен­
ные глубокие борозды делят её на сложную систему извилин — тем самым зна­
чительно увеличивается площадь коры (2 000—2 500 см2). Каждое полушарие
разделено глубокими бороздами на четыре крупные доли: лобную , т ем енную ,
височную и зат ы лочную . В белом веществе расположены подкорковые ядра,
обеспечивающие передачу возбуждений в кору и из неё.
Ф ункционально в коре различают чувст вит ельны е (сенсорные), двигат ель­
ные и ассоциативные зоны (объединяющие деятельность сенсорных и двига­
тельных зон, с ними связаны память, речь, мышление). Зона кожной и сустав­
но-мышечной чувствительности расположена позади центральной борозды; зона
зрительных восприятий — в затылочной доле; слуховая зона — в коре височной
доли. Спереди от центральной борозды располагается двигательная зона, регу­
лирую щ ая деятельность мыш ц. Речь и мышление осуществляются при участии
всей коры.
Деятельность каждого органа находится под контролем коры больших полу­
шарий. Через неё проходят все дуги условных рефлексов, посредством которых
организм приспосабливается к постоянно меняющимся условиям внешней среды.
Периферическая нервная система

Периферическая нервная система состоит из 12 пар черепно-мозговых не­
рвов (отходят от головного мозга) и 31 пары спинномозговых нервов (отходят от
спинного мозга), а такж е нервных узлов.
К аж ды й спинномозговой нерв отходит от спинного мозга двумя кореш ка­
ми: задним {чувст вит ельным) и передним {двигательным). На задних кореш ­
ках расположены нервные узлы. Затем оба кореш ка соединяются в один ствол,

выходящий из позвоночного канала через межпозвоночное отверстие. Благо­
даря этому спинномозговые нервы являются смешанными (чувствительными
и двигательными). Они иннервируют кожу, внутренние органы и скелетную му­
скулатуру.
Вегетативная нервная система

Автономная (вегетативная) нервная система регулирует деятельность вну­
тренних органов, желёз, кровеносных сосудов, гладких мышц и процессы обме­
на веществ. Её деятельность не подчинена воле человека.
Анатомически в неё входят элементы как центральной, так и перифериче­
ской нервных систем. Центры вегетативной нервной системы находятся в сером
веществе среднего, продолговатого и спинного мозга. Передающееся в рабочий
орган возбуждение проходит по двум нейронам: тела первых нейронов лежат
в ЦНС, а тела вторых — в лежащих за её пределами нервных узлах. По вегета­
тивным нервам возбуждение проводится намного медленнее. Вегетативная нерв­
ная система состоит из двух отделов — симпатического и парасимпатического.
Симпатический отдел начинается в центральных отделах спинного мозга,
в которых расположены тела первых нейронов. Их отростки заканчиваются
в симпатических нервных узлах, лежащих по бокам позвоночника и образую­
щих цепочки. Внутри узлов расположены тела вторых нейронов, отростки кото­
рых идут к рабочим органам.
Парасимпатический отдел начинается в продолговатом мозге и крестцовом
отделе спинного мозга (в них находятся тела первых нейронов). Отростки ней­
ронов направляются в парасимпатические узлы (сосредоточение тел вторых ней­
ронов), расположенные около органов или непосредственно в тканях иннерви­
руемого органа.
Практически все внутренние органы имеют двойную иннервацию — симпа­
тическую и парасимпатическую, которые оказывают противоположное влияние
на физиологические функции. Согласованная деятельность обоих отделов веге­
тативной нервной системы обеспечивает тонкую регуляцию работы внутренних
органов и её приспособление к потребностям организма в меняющихся условиях
среды.

4 .2 3 . Эндокринная регуляция
Железы и их секреты
Железы — специальные органы человека, вырабатывающие и выделяющие специфи­
ческие вещества (секреты) и участвующие в различных физиологических функциях.

Железы внешней секреции (слюнные, потовые, печень, молочные и др.) снаб­
жены выводными протоками, через которые выделяют секреты в полость тела,
различных органов или во внешнюю среду.
Железы внутренней секреции (гипофиз, эпифиз, паращитовидные, щитовид­
ная, надпочечники) лишены протоков и выделяют свои секреты (гормоны) непо­
средственно в омывающую их кровь, которая разносит их по всему организму.

Гормоны — биологически активны е вещества, вырабатываемые ж елезами
внутренней секреции и оказывающ ие целенаправлённое влияние на другие ор­
ганы. Они участвуют в регуляции всех жизненно важ ны х процессов — роста,
развития, размнож ения и обмена веществ.
По химической природе выделяют белковые гормоны (инсулин, пролактин),
производные аминокислот (адреналин, тироксин) и стероидные гормоны (поло­
вые гормоны, кортикостероиды). Гормоны обладают специфичностью действия:
каж ды й гормон влияет на определённый тип обменных процессов, на деятель­
ность определённых органов или тканей.
Ж елезы внутренней секреции находятся в тесной функциональной взаимо­
зависимости, составляя целостную эндокринную сист ем у, осуществляющую
гормональную регуляцию всех основных процессов жизнедеятельности. Эндо­
кринная система функционирует под контролем нервной системы, связующим
звеном между ними служит гипоталамус.
Ж елезы смешанной секреции (поджелудочная, половые) одновременно вы ­
полняют функции внешней и внутренней секреции.
Н аруш ения работы эндокринных желёз проявляю тся или в повышении
секреции (гиперф ункция), или в понижении (гипоф ункция), или в отсутствии
секреции (дисф ункция). Это может привести к разнообразным специфическим
эндокринным заболеваниям. П ричинами наруш ения работы желёз являю тся их
заболевания или нарушение регуляции со стороны нервной системы, особенно
гипоталамуса.
Железы внутренней секреции
Эндокринная система — гуморальная система регуляции функций организма посред­
ством гормонов (рис. 4.5).

1
2
3
4
5
6
7
8

— эпифиз;
— гипофиз;
— щитовидная железа;
— тимус;
— надпочечники;
— поджелудочная железа;
— яичник;
— семенник

Рис. 4.5. Эндокринная система человека
Гипофиз — центральная железа внутренней секреции. Его удаление приво­
дит к смерти. Передняя доля гипофиза (аденогипофиз) связана с гипоталамусом
и вырабатывает тройные гормоны, стимулирующие деятельность других желёз

внутренней секреции: щитовидной — тиреотропный, половых — гонадотроп­
ны й, надпочечников
адренокорт икот ропный. Гормон роста оказывает воз­
действие на рост молодого организма: при избыточной продукции этого гормона
человек растёт слишком быстро и может достичь роста 2 м и более (гигант изм );
его недостаточное количество вызывает задержку роста (карликовост ь). Его и з­
быток у взрослого человека приводит к разрастанию плоских костей лицевой
части черепа, рук и ног {акромегалия). В задней доле гипофиза {нейрогипофиз)
образуются два гормона: антидиуретический (или вазопрессин), регулирующий
водно-солевой обмен (усиливает реабсорбцию воды в канальцах нефрона, умень­
шает выделение воды с мочой), и оксит оцин, вызывающ ий сокращение беремен­
ной матки при родах и стимулирующий секрецию молока в период лактации.
Эпифиз (ш иш ковидная ж елеза) — небольшая ж елеза, являю щ аяся частью
промежуточного мозга. В темноте вырабатывает гормон м ела т о ни н, влияю щ ий
на функцию половых желёз и половое созревание.
Щ итовидная железа — крупная ж елеза, расположенная спереди гортани.
Ж елеза способна извлекать из омывающей её крови йод, входящий в состав её
гормонов - - т ироксина, трийодтиронина и др. Гормоны щитовидной ж елезы
влияют на обмен веществ, процессы роста и дифференцировки тканей, функцио­
нирование нервной системы, регенерацию. Недостаточность тироксина вызывает
тяжёлое заболевание — микседему, для которой характерны отёки, выпадение
волос, вялость. При недостаточности гормона в детском возрасте развивается кре­
т инизм (задержка физического, умственного и полового развития). При избытке
гормонов щитовидной железы развивается базедова болезнь (резко возрастает
возбудимость нервной системы, усиливаются процессы обмена веществ, несмо­
тря на большое количество потребляемой пищ и, человек худеет). При отсутствии
в воде и пище йода развивается эндемический зоб — гипертрофия (разрастание)
щитовидной железы. Для предотвращения этого йодируют кухонную соль.
П аращ итовидны е ж елезы — четыре небольшие ж елезы , расположенные на
щитовидной железе или погружённые в неё. Вырабатываемый ими паратиреоидный гормон регулирует обмен кальци я в организме и поддерживает его уро­
вень в плазме крови (повышает его всасывание в почках и киш ечнике, вы с­
вобождает его из костей). Одновременно он воздействует и на обмен фосфора
в организме (усиливает его выведение с мочой). Недостаточность этого гормона
приводит к усилению нервно-мышечной возбудимости, появлению судорог. Его
избыток приводит к разрушению костной ткани, усиливается такж е склонность
к камнеобразованию в почках, наруш ается электрическая активность сердца,
возникают язвы в желудочно-кишечном тракте.
Н адпочечники — парные ж елезы , расположенные на верхуш ке каж дой поч­
ки. Состоят из двух слоёв — наружного {коркового) и внут реннего (мозгового),
представляющ их собой самостоятельные (отличающиеся по происхождению,
строению и функциям) эндокринные ж елезы . В корковом слое образуются гор­
моны, участвующие в регуляции водно-солевого, углеводного и белкового обмена
(кортикостероиды). В мозговом слое — адреналин и норадреналин, обеспечи­
вающие мобилизацию организма в стрессовых ситуациях. Адреналин повыш ает
систолическое давление, ускоряет частоту сердечных сокращ ений, увеличивает
кровоток в сердце, печени, скелетных мы ш цах и мозге, способствует превращ е­
нию гликогена печени в глюкозу и увеличивает уровень сахара в крови.
К ж елезам внутренней секреции относится и тимус, в котором синтезируются
гормоны т имозин и т имопоэт ин.

Железы смешанной секреции

Поджелудочная железа секретирует содержащий ферменты поджелудочный
сок, участвующий в пищеварении, и два гормона, регулирующие углеводный
и жировой обмен, — инсулин и глюкагон . Инсулин снижает содержание глюко­
зы в крови, задерживая распад гликогена в печени и увеличивая использование
его мышечными и другими клетками. Глюкагон вызывает распад гликогена
в тканях. Недостаточность секреции инсулина приводит к повышению уровня
глюкозы в крови, нарушению липидного и белкового обмена, развитию сахар­
ного диабета. Для лечения диабета используют инсулин, получаемый из подже­
лудочных желёз скота.
Половые железы (яички и яичники) образуют половые клетки и половые
гормоны (женские — эстрогены и мужские — андрогены). Оба типа гормонов
имеются в крови любого человека, поэтому половые признаки определяются их
количественным соотношением. У зародышей половые гормоны контролируют
развитие половых органов, а во время полового созревания обеспечивают раз­
витие вторичных половых признаков: низкий голос, прочный скелет, развитая
мускулатура тела, рост волос на лице — у мужчин; отложение жира в опреде­
лённых частях тела, развитие молочных желёз, высокий голос — у женщин.
Половые гормоны делают возможным оплодотворение, развитие зародыша, нор­
мальное протекание беременности и родов. Женские половые гормоны поддер­
живают менструальный цикл.
Регуляция деятельности эндокринной системы

Особое место в эндокринной системе занимает гипоталамо-гипофизарная
система — нейроэндокринный комплекс, регулирующий гомеостаз организ­
ма. Гипоталамус воздействует на гипофиз при помощи нейросекретов, которые
высвобождаются из отростков нейронов гипоталамуса и по кровеносным сосудам
поступают в переднюю долю гипофиза. Эти гормоны стимулируют или тормозят
выработку тропных гормонов гипофиза, которые, в свою очередь, регулируют
функцию периферических желёз внутренней секреции (щитовидной железы,
надпочечников и половых желёз).

4.3. Питание. Система пищеварения.
Роль ферментов в пищеварении

4.3.1. Питание человека и необходимые вещества
Человек употребляет в пищу продукты как растительного, так и животно­
го происхождения. Здоровье человека, его трудоспособность и качество жизни
в значительной мере зависят от рационального питания. Рациональное пита­
ние — это питание, достаточное в количественном отношении и полноценное
в качественном. Основа рационального питания — сбалансированность, т. е.
оптимальное соотношение компонентов пищи (незаменимых и заменимых

аминокислот, различны х групп липидов, углеводов, витаминов, минеральных
веществ и т. д.). В среднем соотношение углеводов, белков и липидов должно
соответственно составлять 4:1:1. Суточная потребность человека в разны х солях
невелика и полностью обеспечивается за счёт разнообразной пищи. В пищ у сле­
дует добавлять лиш ь поваренную соль.
В пищевой рацион человека обязательно должны входить витамины в доста­
точном количестве. Больш инство из них не синтезируется в организме человека
(малая их часть синтезируется микрофлорой толстого киш ечника) и поэтому
поставляется в организм с пищей. Суточная потребность в витаминах состав­
ляет несколько миллиграммов. Нарушение поступления в организм витаминов
может проявляться в трёх формах:
• авит ам иноз — полное отсутствие поступления в организм какого-либо вита­
мина, основная причина — наруш ение его всасывания в киш ечнике;
• гиповит аминоз — недостаточное поступление какого-либо витамина с пищей;
• гипервит аминоз — избыток витамина.
В табл. 4.1 приведены источники и функции основных витаминов, необходи­
мых человеку.
Т аблица 4.1
Н азвание
и обозначение
витамина

Основные источники

Функции

Признаки
недостаточности

Ж ирорастворимые витамины

А
(ретинол)

Рыбий ж ир, сли­
вочное и топлёное
масло, ж елток яиц,
молоко, печень, поч­
ки, икра рыб; в рас­
тениях (морковь,
ш пинат, абрикосы,
красный перец,
крапива, люцерна)
имеется провит а­
м ин А — каротин,
превращ аю щ ийся
в организме челове­
ка в витамин А

Составная часть
зрительны х пиг­
ментов; играет
важную роль
в поддержании
нормального
состояния кож и
и слизистых обо­
лочек

Сухость и поврежде­
ния кож и, развиваются
сухость роговицы и де­
генерация слизистых
оболочек. Н аруш ается
сумеречное зрение {ку­
р иная слепота) — не­
способность видеть при
ослабленном освеще­
нии)

D
(кальциф е­
рол)

Печень рыб и мор­
ских млекопита­
ющих, сливочное
масло, икра, яичны й
ж елток и др.; обра­
зуется при облуче­
нии кож и солнцем

Способствует
удержанию солей
кальци я и фос­
фора в организме
и отложению их
в костной ткани

У детей при недостатке
витамина D в пище или
в случае длительного
отсутствия солнечно­
го света развивается
р а хи т — размягчение
и искривление костей
в результате сниж ения
содержания минераль­
ных веществ

Продолжение табл. 4.1.
Название
и обозначение
витамина

Основные источники

Функции

Признаки
недостаточности

Е
(токоферол)

Растительные масла
(подсолнечное, куку­
рузное и др.)> пе­
чень, зелёные овощи

Участвует
в функциональ­
ной активности
мыш ц и половой
системы, препят­
ствует гемолизу
эритроцитов

Его отсутствие вы зы ва­
ет перерождение мы ­
шечной ткани, беспло­
дие, анемию

К
(филлохинон)

Ш пинат, белокочан­
ная капуста, брюс­
сельская капуста;
синтезируется такж е
микрофлорой тол­
стого киш ечника

Я вляется незаме­
нимым фактором
свёртываемости
крови

Нарушение свёртывае­
мости крови, обильные
кровотечения

Водорастворимые витамины
Вх
(тиамин)

Цельное зерно зла­
ков, печень, почки,
экстракт дрожжей

Участвует в реак­
циях тканевого
ды хания

Заболевание бери-бери
(симптомы — похуда­
ние, нарушение движ е­
ний, паралич конечно­
стей, атрофия мышц);
сердечная недостаточ­
ность, отёки, замедле­
ние роста у детей

в2

Молоко, дрож ж и,
яичны й белок,
овощи

Играет важную
роль в некото­
рых ферментных
системах, обес­
печивающих
использование
клетками пита­
тельных веществ

Задерж ка роста моло­
дого организма, пора­
жение глаз, слизистой
оболочки рта

Цельное зерно,
печень, дрож ж и;
синтезируется такж е
микрофлорой к и ­
ш ечника

Кофермент в об­
мене аминокис­
лот и ж ирны х
кислот

Дерматиты на кож е
лица, потеря аппетита,
сонливость или повы­
ш енная раздраж итель­
ность, анемия, диарея

Ш ироко распростра­
нён во всех пищ е­
вых продуктах

Входит в состав
кофермента А,
активизирующего
карбоновые кис­
лоты в клеточном
метаболизме

Нарушение нервно-мы­
шечной координации,
утомляемость, мы ш еч­
ные судороги

(рибофла­
вин)

в6
(пиридоксин)

В5
(пантотеновая кислота)

О кончание т абл. 4.1
Название
и обозначение
витамина

Основные источники

Признаки
недостаточности

Функции

В5(РР)
(никотино­
вая кислота)

Печень, дрож ж и,
зародыши пшеницы,
хлеб грубого помола,
мясо

Входит в состав
кофермента А,
НАД и НАДФ

П еллагра (поражение
кож и), наруш ения пи­
щ еварения, ослабление
пам яти, апатия

В(:
(фолиевая
кислота)

Печень, белая ры ­
ба, зелёные овощи;
синтезируется такж е
микрофлорой к и ­
ш ечника

Участвует в син­
тезе нуклеопротеинов и эритро­
цитов

Нарушение кроветворе­
ния, желудочно-киш еч­
ные расстройства

в 12

Мясо, молоко, яйца,
рыба, сыр

Участвует в син­
тезе РН К

Злокачественная ане­
мия

Н
(биотин)

Д рож ж и, печень,
почки; синтезирует­
ся такж е микрофло­
рой киш ечника

Участвует в син­
тезе белка

Дерматиты, мышечные
боли

с

Сырые овощи, пло­
ды и ягоды; им
богаты ш иповник,
чёрная смородина,
помидоры, лук,
капуста, лимоны,
апельсины

Участвует в ме­
таболизме соеди­
нительной ткани
и в образовании
здоровой кож и,
необходим для
синтеза коллаге­
новых волокон

Ц инга (дёсны стано­
вятся слабыми и кро­
воточат, не заж иваю т
раны); не образуются
волокна соединитель­
ной ткани

(цианкобаламин)

(аскорбино­
вая кислота)

4.3.2. Пищеварительные органы
Пищеварительная система — это физиологическая система, обеспечивающая поступ­
ление питательных веществ из окружающей среды в кровь.

Основные функции пищ еварительной системы:
1. Секреторная — образование и отделение (секреция) соков пищ еваритель­
ными железами.
2. Д вигат ельная — захватывание пищ и, её механическое измельчение и ув­
лаж нение в ротовой полости, продвижение вдоль пищ еварительного канала бла­
годаря волнообразным (перистальтическим) движ ениям его стенок и удаление
неиспользованных остатков.
3. Всасы ват ельная — обеспечивает переход продуктов расщ епления пита­
тельных веществ пищ и через стенку киш ечника в кровь и лимфу.
Система органов пищеварения состоит из пищеварительного канала (трубки
длиной 8—10 м) и пищ еварит ельны х желёз (печень, поджелудочная железа и др.).

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—

ротовое отверстие;
я зы к ;
слю нны е ж елезы ;
глотка;
пищ евод;
ж елудок;
печень;
подж елудочн ая ж елеза;
ж ёлч н ы й пузы рь;
тон ки й ки ш еч н и к;
толсты й ки ш ечн и к;
п р ям ая к и ш к а ;
анальное отверстие

Рис. 4.6. Пищеварительная система человека
Пищеварительный канал человека делится на следую щ ие о т д елы : ротовая
полость, гл о тка, пищ евод, ж ел у д о к, тонкий и толсты й к и ш еч н и к , зак ан ч и ваю ­
щ и й ся прям ой к и ш к о й с ан альн ы м отверстием (рис. 4.6).
С тенки пищ еварительного к ан ал а состоят из трёх основных слоёв: вн у т р е н ­
него — слизистой оболочки с подслизистой основой, среднего — м ыш ечного
и внеш него — соединительнотканного. С лизистая оболочка содерж ит ж елезы ,
вы деляю щ ие ф ерм енты и слизь; подслизистая основа образует ск л ад к и , у вели чи ­
ваю щ ие поверхность пищ еварительного кан ал а. М ы ш ечны й слой больш инства
отделов пищ еварительного к ан ал а образован гл ад ки м и м ы ш цам и , расп олож ен­
ны м и в два слоя: в наруж ном — продольно, а во внутреннем — кольцеобраз­
но (поперечно). Этот слой осущ ествляет перистальтические д ви ж ен и я. М елкие
п и щ еварительны е ж елезы н ах о дятся в слизистой оболочке стенки п и щ евари ­
тельного к ан ал а, а крупн ы е обособлены и соединяю тся с ним протокам и , в них
образую тся п и щ еварительны е соки, содерж ащ ие ф ерм енты .
Органы ротовой полости

Ротовая полость — начальн ы й отдел пищ еварительного тр ак та. Спереди она
ограничена губами и щ екам и , а сзади сообщ ается с полостью глотки через зев.
В ротовой полости определяется вкус и тем пература пищ и, происходит её пер­
вон ачальн ая обработка. С тенки ротовой полости покры ты слизистой оболочкой,
снабж ённой больш им количеством рецепторов и м ел к и х слю нны х ж ел ёз. Три
пары кру п н ы х слю нны х ж ел ёз располож ены за пределам и ротовой полости
и соединены с ней протокам и.
Зубы — костны е органы , располож енны е в ротовой полости в я ч ей к ах (альвео­
лах) верхней и ни ж н ей челю стей; они служ ат для и зм ельчени я пищ и и участву­
ют в членораздельной речи. М олочные зубы (их 20) закл ад ы ваю тся в период
внутриутробного р азви ти я и прорезаю тся в период с 6 м есяцев до 2 — 3 лет. П о­
стоянны е зубы (их 32) закл ад ы ваю тся в первые м есяцы после р о ж д ен и я, а н а­
чинаю т прорезы ваться в 6 — 7 лет, полностью см ен яя м олочны е к 10— 12 годам.
П оследним и прорезы ваю тся зубы м удрости — к 25 годам.
В каж дом зубе различаю т вы ступаю щ ую над десной к о р о н к у, погруж ённую
в ткани десны ш ейку и корень (иногда два или три), располагаю щ ийся в альвеоле
челюстной кости (рис. 4.7). В нутренняя полость зуба заполнена зубной м якотью —

соединительнотканной п у л ь п о й , содерж ащ ей кровеносны е сосуды и нервы , к о ­
торы е проникаю т в полость зуба через отверстие на верхуш ке к о р н я. О сновная
масса зуба состоит из д ен т и н а — костеподобной тк ан и . В области коронки ден­
тин сн аруж и покры т твёрдой и прочной эм а лью , вы п олн яю щ ей защ итную ф у н к ­
цию; в области корня и ш ейки — цем ен т о м , с помощ ью которого зуб кр еп и тся
к челю стной кости.
Р азличаю т следую щ ие типы зубов: р е зц ы , к л ы ­
ки , коренны е. П лоские резц ы , располож енны е
в средней части верхней и н и ж н ей челю стей, сл у ­
ж ат д л я зах ваты в ан и я и о тку сы ван и я пи щ и . Н а ­
ходящ и еся сбоку от резцов заострённы е к л ы к и
сл уж ат для дробления и р азр ы ван и я пищ и. За
к л ы к ам и располож ены коренны е зубы (по два м а­
лы х и по три больш их) с бугристы м и ж ев а те л ь н ы ­
ми поверхностям и; они сл у ж ат д л я перетиран ия
1 — коронка;
и перем алы ван и я пи щ и .
2 — шейка;
Я зы к — м ы ш ечны й орган, располож енны й в н и ж ­
3 — корни
ней части ротовой полости (рис. 4.8). У частвует
Рис. 4.7. Строение зуба
в перем еш ивании пищ и со слю ной и ф орм ировании
пищ евого ком ка, п ро тал к и ван и и его при глотании.
Я зы к вы п олн яет важ н ы е ф у н кц и и . П реж де всего он
явл яется органом вкуса: в его слизистой оболочке
содерж атся вкусовы е рецепторы . Я зы к — один из
органов, обеспечиваю щ их членораздельную речь.
Слюна и слюнные железы

С лю на — продукт секреции слю нны х ж ел ёз,
сл у ж ащ и й для у вл аж н ен и я сухой п и щ и и н а ч ал ь ­
ны х этапов перевари вани я пи щ и . Она пр едставл я­
ет собой прозрачную ж и д ко сть со слабощ елочной
р еакц и ей , состоящ ую из воды (9 8 ,5 — 9 9 % ), орга­
Рис. 4.8. Я зы к
н и ческих и неоргани ческих вещ еств (1 — 1 ,5 % ).
В ходящ ий в состав слю ны белок м у ц и н (тягучее
слизистое вещ ество) обволакивает пи щ у, п ревращ ая её в пищ евой ком ок, кото­
рый легко проглаты вается. С одерж ащ иеся в слю не ф ерм енты расщ еп ляю т к р а х ­
мал до глю козы . Слю на содерж ит т а к ж е бактериц идное вещ ество — л и з о ц и м ,
способствую щее заж и вл ен и ю повреж дений слизистой оболочки рта.
Слюна вы деляется трем я парам и к р у п н ы х слю нны х ж ел ёз (о ко ло уш н о й , под­
челю ст ной и подъязы чной) и м ел ки м и ж ел езк ам и , расп олож енн ы м и в сл и зи ­
стой оболочке ротовой полости. За сутки у человека образуется 0 ,5 — 2 л слю ны .
Слюна вы деляется реф лекторно.
Глотание и продвижение пищевого комка

О бразовавш ийся в ротовой полости пищ евой ком ок (переж ёванная и смочен­
ная слюной пищ а) с помощ ью я зы к а и щ ёк проталкивается к глотке. Глотание
происходит реф лекторно: раздраж ение нервны х рецепторов м ягкого нёба вы зы ­
вает сокращ ение м ы ш ц рта, глотки и н ачала пищ евода, продвигаю щ их пищ евой

комок в глотку, и далее в пищевод. При этом надгортанник опускается, закры вая
вход в гортань, а мягкое нёбо поднимается, преграждая путь в носоглотку. Глота­
ние — безусловный рефлекс; центр глотания расположен в продолговатом мозге.
Глотка имеет вид воронкообразной трубки длиной 11—12 см; в ней перекре­
щиваются пищ еварительный и дыхательный пути. Полость глотки делится на
три части: носоглот ку, рот оглот ку и гортанную часть гло т к и . Мышечный
слой стенки глотки состоит из поперечнополосатой мускулатуры. На уровне 7-го
шейного позвонка глотка переходит в пищевод.
Пищевод — цилиндрическая трубка длиной 22—30 см, которая проходит
через диафрагму и в брюшной полости переходит в желудок. М ышечный слой
стенки пищевода в верхней части образован поперечнополосатыми мыш цами,
а в нижней — гладкими. Мышцы обеспечивают постоянный тонус пищевода
и перемещение пищевого комка в желудок.
Желудок

Ж елудок — мешкообразно расш иренная часть пищеварительного канала. Он
расположен в брюшной полости под диафрагмой. Его ёмкость меняется в зави­
симости от наполнения пищей (1 ,5 —4 л) (рис. 4.9).
Слизистая оболочка желудка образует складки;
в ней расположены многочисленные мелкие желе­
зы, выделяющие слизь и желудочный сок. Ж елу­
док служит резервуаром для проглоченной пищи,
перемещает пищу и перемешивает её с желудочным
соком, осуществляет химическую обработку пищи,
всасывание некоторых веществ (сахара, соли, воды);
производит некоторые биологически активные веще­
ства. Выход из желудка снабжён кольцевой мышцей
(сфинктером), позволяющей его перекрывать. Пища
в желудке переваривается 4—8 ч (в зависрхмостиот
Рис. 4.9. Строение желудка
человека
состава). Из желудка пища в виде каш ицы поступа­
ет отдельными порциями в передний отдел тонкого
кишечника — двенадцатиперстную к и ш к у.
Ж елудочный сок - прозрачная ж идкость, выде­
ляем ая железами слизистой оболочки ж елудка и содержащ ая ферменты и соля­
ную кислоту. За сутки у взрослого человека образуется 1,5—2 л желудочного со­
ка. Пищ еварительные ферменты — пепсин и гаст рипсин — расщ епляют белки,
желудочная липаза расщ епляет эмульгированные ж иры на ж ирны е кислоты
и глицерин. Соляная кислота активирует пепсин, способствует перевариванию
белков (вызывает их денатурацию и набухание), стимулирует двигательную а к ­
тивность ж елудка pi обладает антибактериальным действием. Толстый слой сли­
зи (муцина), вырабатываемой особыми железами с л и з р ш т о й оболочки, защ ищ а­
ет желудок от действия соляной кислоты и пищ еварительных ферментов.
Тонкий кишечник

Тонкий кишечник — отдел пищеварр 1тельного канала длиной 5—б м, в ко­
тором заверш ается процесс переваривания пищи и происходит всасывание про­
дуктов расщ епления, а такж е осуществляется эндокринная ф ункция.

В слизистой оболочке тонкого киш ечника находится множество трубчатых
ж елёз, производящ их киш ечны й сок (включает более 20 ферментов). Д ля увели­
чения поверхности всасывания слизистая оболочка образует складки и имеет
многочисленные ворсинки (рис. 4.10). Стенки ворсинок образованы однослой­
ным эпителием. Внутри каждой ворсинки имеются лимфатический сосуд и м а­
ленькая артерия, распадаю щ аяся на капилляры .
Тонкий киш ечник делится на три отдела: две­
надцатиперстную, тощую и подвздошную киш ки.
Д венадцат иперст ная киш ка — начальный отдел
тонкого киш ечника длиной 25 см; в него откры ­
ваются протоки печени и поджелудочной ж елезы .
В этом отделе на пищ у воздействует м аксим аль­
ное количество ферментов поджелудочной ж елезы
и киш ечный сок. В тощей и подвздошной киш ке Рис. 4.10, Строение стенки
под влиянием кишечного сока заканчивается протонкого кишечника
цесс расщ епления всех питательных веществ пи­
щи и происходит всасывание — переход продуктов
расщ епления питательных веществ из пищ еварительного канала в кровь или
лимфу.
Всасывание — сложный физиологический процесс, осуществляемый за счёт
активного транспорта веществ через мембрану, диффузии, ф ильтрации и осмоса.
Через стенки ворсинок в кровь попадают растворимые продукты расщ епления
питательных веществ — аминокислоты, образующиеся в результате расщ еп­
ления белков пищ и, глюкоза (продукт расщ епления углеводов), и глицерин
(продукт расщ епления жиров). Нерастворимые в воде ж ирны е кислоты, взаи­
модействуя с щелочами, проникают в эпителий ворсинок. Там, взаимодействуя
с глицерином, они образуют специфичный для человека ж ир, который в виде
мельчайш их капелек поступает в лимфу.
Печень и поджелудочная железа

Печень — самая крупная ж елеза человеческого тела. Она расположена
в брюшной полости непосредственно под диафрагмой и участвует в различны х
процессах обмена веществ (рис. 4.11).
Вырабатываемая клеткам и печени ж ёлчь н акап ­
ливается в жёлчном пузы ре, по мере необходимо­
сти она поступает по жёлчному протоку в двенад­
цатиперстную ки ш ку. Ж елчь эмульгирует (дробит)
ж иры на мельчайш ие капли и повыш ает раство­
римость ж ирны х кислот, облегчая переваривание
и всасывание жиров пищ и. Кроме того, печень вы ­
полняет барьерную функцию в организме, обезвре­
ж и вая ядовитые вещества, образующиеся в процес­
Рис. 4.11. Печень
се обмена веществ (так, аммиак, образовавшийся
и поджелудочная железа
при расщ еплении аминокислот, превращ ается здесь
в мочевину) или поступившие извне. В клетках пе­
чени синтезируется и запасается гликоген (ж ивот­
ный крахмал).

Поджелудочная ж елеза — ж ел еза смеш анной секреции, располож енная под
ж елудком м еж ду двенадцатиперстной к и ш ко й и селезёнкой (рис. 4.11). Ж е л е зи ­
стые к л етк и подж елудочной ж елезы вы рабаты ваю т подж елудочны й сок (5 0 0 —
700 мл в сутки), которы й по протоку попадает в двенадцатиперстную к и ш к у . П од­
ж елудочны й сок содерж ит ф ерм енты , расщ епляю щ ие все питательны е вещ ества:
т рипсин закан чи вает начавш и йся ещё в ж елудке распад белков до ам инокислот,
л и п а за обеспечивает расщ епление ж иров на глицерин и ж и рн ы е кислоты , а м и ­
л а за расщ епляет слож ны е углеводы до дисахаридов. Ф ерм енты подж елудочной
ж елезы сохраняю т активность в щ елочной среде при тем пературе тела человека.

более разви ты й м ы ш ечны й слой, она ф орм ирует
ск л ад к и полулунной формы, но, в отличие от тон­
кого к и ш еч н и к а, ворсинки здесь отсутствую т. Д ля
ф ункц ион ирован ия толстого к и ш еч н и к а (и о рга­
ни зм а в целом) очень важ на н аселяю щ ая его нор­
м ал ьн ая м икроф лора (полезны е бактерии). К и ш еч ­
н и к новорождённого не содерж ит бактерий , они
появляю тся в течение первых дней ж и зн и .
Отделы толстого киш ечника: слепая к и ш ка
с червеобразным отростком (аппендиксом) (рис. 4.12),
ободочная, сигм овидная и п р ям ая к и ш к и . В тол ­
Рис.4.12. Участок толстого
сты й к и ш еч н и к поступаю т непереваренны е о стат­
кишечника с червеобразным
ки пи щ и , которы е под воздействием населяю щ их
отростком
толсты й к и ш еч н и к бактерий , а т а к ж е в результате всасы ван ия воды и м ин еральны х вещ еств превращ аю тся в каловы е массы.
Слизь, сод ерж ащ ая небольш ое количество ферментов и вы рабаты ваем ая ж е л е за ­
ми слизистой оболочки, способствует их прохож дению по толстому ки ш еч н и ку.
С ф ормированны е в толстом ки ш еч н и к е каловы е массы поступаю т в прямую
кишку. В районе анального отверстия располож ены внутренний (непроизволь­
ны й) и н ар у ж н ы й (произвольны й) сф и нктеры , которы е зам ы каю т анальное от­
верстие и откры ваю тся при акте деф екации .
Д еф екац и я — реф лекторны й процесс, проходящ ий при участии диаф рагм ы
и м ы ш ц ж ивота; центр располож ен в спинном мозге. Он регули руется отделам и
головного м озга, поэтому возм ож на п рои звольн ая зад ер ж к а ак та д еф екации .

4.4. Дыхание. Система дыхания

fHSIlll

4.4.1. Воздухоносные пути
Система органов дыхания (газообмена) состоит из воздухоносных (дыхательных) пу­
тей и парных лёгких, в которых собственно и происходит газообмен (насыщение кро­
ви кислородом и выведение углекислого газа).

В зависимости от местоположения дыхательные пути делятся на верхние (но­
совая полость, носоглотка, ротоглотка) и ниж ние (гортань, трахея, бронхи). Их
основная ф ункция — проведение воздуха в лёгкие и выведение его обратно. Они
имеют вид трубок, просвет которых сохраняется благодаря наличию хрящ ево­
го или костного скелета. Внутренняя поверхность ды хательны х путей покрыта
слизистой оболочкой с мерцательным эпителием и содержит многочисленные
ж елезы . Проходя через них, воздух согревается, очищ ается от различны х ч а­
стиц и увлаж няется.
1
2
3
4
5
6
7
8

— носовая полость;
— ротовая полость;
— носоглотка;
— гортань;
— трахея;
— бронхи;
— лёгкие;
— диафрагма

Рис. 4.13. Дыхательная система человека
Н осовая полость разделена костно-хрящевой перегородкой на две полови­
ны, открывается наружу ноздрями. Тонкие спиралеобразные выросты (носовые
раковины ) делят носовую полость на три извилистых носовых хода (верхний,
средний и ниж ний). В ниж ний носовой ход открывается носослёзный к а н а л ,
в верхнем расположены рецепторы органа обоняния. Стенки носовой полости
покрыты слизистой оболочкой с мерцательным эпителием и ж елезами, вы деля­
ющими слизь. К слизи прилипаю т пы линки и микроорганизмы, которые затем
направлёнными движ ениями ресничек перемещаются к выходу из носовой по­
лости. В слизистой оболочке много кровеносных сосудов, за счёт которых вды­
хаемый воздух нагревается или охлаж дается.
Носовая полость соединяется с носоглоткой при помощи хоан (внутренних
ноздрей). На боковых стенках носоглотки расположены от верст ия слуховы х
(евст ахиевы х) труб. В глотке расположены м индалины — скопления лимфоид­
ной ткани, служ ащ ие защ итным барьером дыхательных путей.
Гортань — полый орган, расположенный на передней части шеи. Служит для
ды хания и голосообразования. Основу гортани составляют несколько хрящ ей,
подвижно соединённых между собою связкам и и суставами. Самый крупный из
хрящ ей гортани — щит овидный — особенно заметен у муж чин и называется
кадыком (адамовым яблоком); спереди него расположена щ ит овидная железа.
При глотании вход в гортань закры вается хрящ евы м надгорт анником.
Поперёк гортани натянуты две эластичные складки слизистой оболочки —
голосовые связки, между которыми находится голосовая щ ель. К ним прикреп­
лены мыш цы, сокращ ение и расслабление которых меняет степень натяж ения
голосовых связок (голосовая щ ель суж ается или расш иряется).
Гортань переходит в трахею (дыхательное горло), имеющую вид трубки длиной
10—12 см. Трахея образована 16—20 хрящ евыми полукольцами, соединёнными

с помощью связок, благодаря этому просвет трахеи всегда открыт. Задн яя стен­
ка трахеи состоит из соединительной ткани и гладкой мускулатуры, поэтому
пищевой комок может легко передвигаться по пищеводу.
В грудной полости трахея делится на два бронха, которые входят в левое
и правое лёгкое. Строение крупных бронхов сходно со строением трахеи. В лёг­
ких бронхи ветвятся, их диаметр постепенно уменьш ается, из стенок мелких
бронхов (диаметром 1 мм) исчезают хрящ и. В результате образуются тончайшие
трубочки — бронхиолы (диаметром 0,5 мм).
4.4.2. Лёгкие
Лёгкие — парные органы губчатого строения, расположенные в грудной полости, их
объём зависит от наполнения воздухом.

Правое лёгкое больше и состоит из трёх частей,
левое — из двух. Снаружи лёгкие покрыты тон­
кой оболочкой — легочной плеврой, срастающейся
с тканью лёгких. По бокам она переходит в при­
стеночную плевру, срастающуюся с внутренней
поверхностью грудной полости. В образующей­
ся между ними плевральной полости находится
жидкость, уменьшающая трение лёгких о стенки
грудной полости при ды хании. К лёгким подходят
Рис. 4.14. Альвеолярное
бронхи, лёгочные артерии, лёгочные вены, нервы,
строение лёгких
лимфатические сосуды. Основу лёгочной ткани
составляют заполненные воздухом мельчайш ие
лёгочные пузырьки (альвеолы ), расположенные гроздью на конце бронхиолы
(конечный отдел воздухоносных путей). Диаметр альвеол — 0 ,2 —0,3 мм, коли­
чество в обоих лёгких — 600—700 млн, суммарная поверхность — около 100 м2.
Стенки альвеол состоят из однослойного плоского эпителия и эластичных во­
локон, обеспечивающих их растяжимость. Внутренняя поверхность альвеолы
покрыта веществом, не позволяющим альвеоле слипаться и обладающим бакте­
рицидным действием. Лёгочные пузырьки оплетены густой сетью капилляров;
через стенки альвеол и капилляров осуществляется газообмен (венозная кровь
превращ ается в артериальную) (рис. 4,14).
М еханизм вдоха-выдоха. В ентиляция лёгких обеспечивается ритмично сме­
няемыми вдохами и выдохами, происходящ ими в результате изменения объёма
грудной полости. При вдохе объём грудной полости увеличивается благодаря со­
кращ ению наружных межрёберных мыш ц (приподнимают рёбра) и диафрагмы
(становится плоской). В результате этого в плевральной полости возникает отри­
цательное давление и лёгкие «присасываются» к стенке грудной полости. Ткань
лёгких растягивается, и воздух засасывается через воздухоносные пути в альвео­
лы. При выдохе объём грудной полости уменьш ается в результате расслабления
наруж ны х межрёберных мышц (рёбра опускаются) и диафрагмы (поднимается
её купол); лёгкие сжимаю тся, возросшее давление в них вы талкивает воздух
наружу. Частота дыхательных движ ений у взрослого здорового человека в спо­
койном состоянии составляет 16 раз в минуту, во время сна — 12 раз.

Газообмен в лёгких происходит вследствие диффузии газов через тонкие стен­
ки альвеол и лёгочных капилляров. Н аправление и скорость диффузии опреде­
ляю тся парциальным давлением 0 2 и С 02 (парциальное давление — это та часть
давления, которую составляет данный газ из общей смеси газов).
В спокойном состоянии человек вдыхает и выдыхает около 0,5 л воздуха —
это ды хат ельны й объём. После спокойного вдоха при максимальном усилии
можно вдохнуть ещё 1,5 л воздуха — дополнит ельны й объём, а после спокойно­
го выдоха — выдохнуть ещё 1,5 л воздуха (резервный объём). Даже после макси­
мального выдоха в лёгких остаётся воздух (остаточный объём). Дыхательный,
дополнительный и резервный объёмы воздуха в сумме составляют ж изненную
ёмкость лё гк и х (Ж ЁЛ) — наибольшее количество воздуха, которое человек мо­
жет выдохнуть после самого глубокого вдоха. У взрослого здорового человека
она составляет примерно 3,5 -4 л и зависит от возраста, пола (у мужчин не­
сколько выше, чем у женщ ин), натренированности дыхательной мускулатуры.
Это один из основных показателей физического развития человека. Ж ЁЛ опре­
деляется с помощью специального прибора — спирометра.

4.4.3. Регуляция дыхания
Регуляция ды хания осуществляется ЦНС. Сокращ ения дыхательной му
скулатуры обеспечивают двигательные нервы, ядра которых расположены
в спинном мозге. Ритмичную смену вдоха и выдоха, координацию деятельно­
сти спинномозговых нервов обеспечивает ды хат ельны й центр, расположенный
в продолговатом мозге. В нём различаю т две части: центр вдоха и центр выдоха.
Каждые 4 с в центре вдоха возникают возбуждения, проводящиеся к ды хатель­
ной мускулатуре и вызывающ ие её сокращ ение (вдох). Нервные импульсы от
лёгочных рецепторов возбуждают центр выдоха и одновременно тормозят центр
вдоха, приводя к расслаблению дыхательной мускулатуры (выдох). Концентра­
ция С 02 в крови — главный фактор регуляции ды хания (в сонных артериях есть
рецепторы, чувствительные к изменениям газового состава крови); повышение
его содержания ведёт к усиленным сокращ ениям дыхательной мускулатуры для
удаления избыточного С 02 из организма.

4.4.4. Защитные дыхательные рефлексы
Защ итны е дыхательртые рефлексы возникают при попадании в дыхательные
пути инородных тел; при их осуществлении дыхательные движ ения видоизме­
няются.
Чихание — сильный и очень быстрый выдох через ноздри, связанный с по­
паданием на слизистую оболочку носовой полости ныли или частиц с резким
запахом (подобную реакцию вызывает накопивш аяся во время насморка слизь).
Кашель возникает при раздраж ении рецепторов глотки, гортани, трахеи
и бронхов; при этом после вдоха сильно сокращ аю тся брюшные мыш цы, повы­
ш ается внутригрудное и внутрилёгочное давление, открывается голосовая щель,
и воздух из дыхательны х путей иод большим напором высвобождается наружу
и удаляет раздраж аю щ ий агент.

4.5. Внутренняя среда организма: кровь, лимфа, тканевая
жидкость. Группы крови. Иммунитет
4.5.1. Составляющие внутренней среды
Внутренняя среда организма — совокупность жидкостей (крови, лимфы, тканевой
жидкости), связанных между собой и принимающих непосредственное участие в про­
цессах обмена веществ.
В нутрен няя среда организм а осущ ествляет связь м еж ду всеми органам и
и к л етк ам и тела. Д л я внутренней среды характерн о относительное постоянство
хим ического состава и ф и зи ко-хи м и ч ески х свойств, которое поддерж ивается не­
преры вной работой м ногих органов.
Кровь — яр к о -к р асн ая ж и д кость, ц и р к у л и р у ю щ ая в зам кнутой системе кр о ­
веносны х сосудов и обеспечиваю щ ая ж изн едеятельн ость всех ткан ей и органов.
В организм е ч еловека содерж ится около 5 л крови.
Б есцветная прозрачн ая тканевая жидкость зап олн яет п р ом еж утки меж ду
к л етк ам и . Она образуется из плазм ы крови, проникаю щ ей через стенки кр о ­
веносны х сосудов в м еж клеточны е пространства, и из продуктов клеточного
обмена вещ еств. Её объём составляет 15—20 л. Ч ерез тканевую ж и д кость осу­
щ ествляется связь м еж ду к ап и л л яр ам и и к л етк ам и : путём диф ф узии и осмоса
через неё передаю тся питательны е вещ ества и 0 2 из крови в к л етк и , а С(%, вода
и другие продукты ж изн едеятельн ости — в кровь.
В м еж к л ет н и к ах начинаю тся л им ф ати ческие к ап и л л я р ы , которы е собираю т
тканевую ж и дкость. В лим ф ати ческих сосудах она превращ ается в лимфу —
ж елтоватую прозрачную ж идкость. По хим ическом у составу она бли зка к п л аз­
ме крови , но содерж ит в 3 —4 раза м еньш е белков, поэтому обладает небольш ой
вязкостью . В лим ф е содерж ится фибриноген , и благодаря этому она способна
свёрты ваться, хотя и гораздо медленнее, чем кровь. Среди ф орм енны х элем ен­
тов преобладаю т лим ф оциты и очень мало эритроцитов. Объём лим ф ы в орга­
низм е человека составляет 1—2 л.
Основные функции лимфы:
1. Трофическая — в неё всасы вается зн ач и тельн ая часть ж иров из ки ш еч н и ка
(при этом она приобретает беловаты й цвет за счёт эм ульгирован ны х ж иров).
2 .З а щ и т н а я — в лим ф у легко проникаю т яды и б актери альн ы е токсины ,
нейтрализую щ иеся затем в ли м ф ати чески х узлах.

4.5.2. Состав и функции крови
Кровь состоит из плазмы (5 5 % объёма крови) — ж идкого м еж клеточного
вещ ества и взвеш енны х в ней форменных элемент ов (45 % объёма крови) —
эрит роцит ов , лейкоцит ов и кровяны х пласт инок ( тромбоцитов ).
Плазма — в я зк а я белковая ж и д кость ж ёлтого цвета, состоящ ая из воды (9 0 —
9 2 % ) и растворённы х в ней о рган ически х и неоргани ческих вещ еств. Органиче­
ские вещества пла зм ы : белки (7 —8 % ), глю коза (0,1 % ), ж и р ы и ж ироподобны е

вещества (0,8%), аминокислоты, мочевина, мочевая и молочная кислоты, фер­
менты, гормоны и др. Белки альбумины и глобулины участвуют в создании
осмотического давления крови, транспортируют различные нерастворимые
в плазме вещества, выполняют защитную функцию; фибриноген участвует
в свёртывании крови. Кровяная сыворотка — это плазма крови, не содержащая
фибриногена. Неорганические вещества плазмы (0,9%) представлены солями
натрия, калия, кальция, магния и др. Концентрация различных солей в плазме
крови относительно постоянна. Водный раствор солей, который по концентра­
ции соответствует содержанию солей в плазме крови, называется физиологиче­
ским раствором. Он используется в медицине для восполнения недостающей
в организме жидкости.
Эритроциты (красные кровяные клетки) — безъядерные клетки двояковогну­
той формы (диаметр — 7,5 мкм). В 1 мм * крови содержится примерно 5 млн эри­
троцитов. Основная функция — перенос 0 2 от лёгких к тканям и С02 от тканей
к органам дыхания. Окраска эритроцитов определяется гемоглобином, состоя­
щим из белковой части — глобина и железосодержащего гема. Кровь, эритро­
циты которой содержат много кислорода, ярко-алая (артериальная), а кровь,
отдавшая значительную его часть, — тёмно-красная (венозная). Эритроциты об­
разуются в красном костном мозге. Срок их жизни — 100—120 дней, после чего
они разрушаются в селезёнке.
Лейкоциты (белые кровяные клетки) — бесцветные клетки, имеющие ядро;
их основная функция — защитная. В норме 1 мм3 крови человека содержит
6—8 тыс. лейкоцитов. Некоторые лейкоциты способны к фагоцитозу — ак­
тивному захватыванию и перевариванию различных микроорганизмов или от­
мерших клеток самого организма. Лейкоциты образуются в красном костном
мозге, лимфатических узлах, селезёнке и тимусе. Продолжительность их жиз­
ни — от нескольких дней до нескольких десятков лет. Лейкоциты делятся на
две группы: гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), содержащие
зернистость в цитоплазме, и агранулоциты (моноциты, лимфоциты).
Тромбоциты (кровяные пластинки) — мелкие (2—5 мкм в диаметре), бесцвет­
ные, безъядерные тельца округлой или овальной формы. В 1 мм3 крови насчи­
тывается 250 400 тыс. тромбоцитов. Основная их функция — участие в про­
цессах свёртывания крови. Тромбоциты образуются в красном костном мозге,
разрушаются в селезёнке. Продолжительность их жизни — 8 дней.
Функции крови:
1. П итательная — доставляет тканям и органам человека питательные ве­
щества.
2. Выделительная — удаляет через органы выделения продукты распада.
3. Дыхательная — обеспечивает газообмен в лёгких и тканях.
А. Регуляторная — осуществляет гуморальную регуляцию деятельности раз­
личных органов, разнося по организму гормоны и другие вещества, усиливаю­
щие или тормозящие работу органов.
5.Защ итная (иммунная) — содержит способные к фагоцитозу клетки и ан­
титела (специальные белки), препятствующие размножению микроорганизмов
или нейтрализующие их ядовитые выделения.
6.Гомеостатическая — принимает участие в поддержании постоянной тем­
пературы тела, pH среды, концентрации ряда ионов, осмотического давления,

онкотического давления (часть осмотического давления, определяемого белками
плазмы крови).
Свёртывание крови
Свёртывание крови — важное защитное приспособление организма, предохраняю­
щее его от потери крови при повреждении сосудов.

Свёртывание крови — сложный процесс, состоящий из трёх этапов. На пер­
вом этапе вследствие повреждения стенки сосуда происходит разрушение тром­
боцитов и высвобождение фермента тромбопластина. На втором этапе тромбопластин катализирует превращение неактивного белка плазмы протромбина
в активный фермент тромбин. Это превращение осуществляется в присутствии
ионов Ca2f. На третьем этапе тромбин превращает растворимый белок плазмы
фибриноген в волокнистый белок фибрин. Нити фибрина переплетаются, обра­
зуя густую сеть в месте повреждения кровеносного сосуда. В ней задерживают­
ся клетки крови и формируется тромб (сгусток). В норме кровь свёртывается
в течение 5—10 минут. У людей, страдающих гемофилией, кровь не способна
свёртываться.
Группы крови и переливание крови

Деление крови человека на четыре группы (по системе АВО) основано на со­
держании в крови особых белков: агглютиногенов (антигенов) А и В — в эри­
троцитах и агглютининов (ан ти тел ) а и р — в плазме. При взаимодействии
одноимённых антигенов и антител (А + а и В + Р) происходит агглютинация
(склеивание) эритроцитов.
Группы крови характеризуются следующим содержанием агглютиногенов
и агглютининов:
Группа крови

Агглютиногены
(антигены)

Агглютинины
(антитела)

1 (0 )

отсутствуют

аи ^

и (А)

А

р

III (В)

в

IV (АВ)

А и В

а
отсутствуют

Группу крови определяют по реакции агглютинации, используя для этого
стандартные сыворотки. Группы крови передаются по наследству и не изменя­
ются в течение жизни.
В эритроцитах человека содержится белковый антиген резус-фактор (Rh-фактор) (название объясняется тем, что вначале он был обнаружен у макаки-ре­
зуса). По его наличию или отсутствию кровь делят на резус-положителъную
(Rh+) (встречается у 85% людей) и резус-отрицателъную (Rh ) (встречается
у 15% людей). При переливании Rh -людям Rh4-крови происходит образование
иммунных антител к резус-фактору. Повторное введение Rhf-крови вызывает
разрушение эритроцитов (гемотрансфузионный шок). При резус-конфликтной
беременности (мать — Rh , плод — Rh1) возможно разрушение эритроцитов
плода (гемолитическая болезнь новорождённых). Резус-фактор наследственно
обусловлен и не меняется в течение жизни.

Значительные потери крови опасны для ж изни, так к ак вызывают наруш ение
постоянства внутренней среды организма, падение давления и уменьшение ко­
личества гемоглобина. При больших кровопотерях (для восстановления объёма
плазмы крови), а такж е при некоторых заболеваниях необходимо переливание
крови. Д ля этого используется кровь взрослых здоровых людей — доноров. П е­
ред переливанием крови определяют группу крови и резус-фактор реципиент а
(человека, которому будет переливаться кровь). Идеально совместимой является
кровь той же группы. В случае необходимости возможно переливание и другой
группы крови, но при этом учитывается, что одноимённые агглютиногены и аг­
глютинины вызывают агглютинацию эритроцитов. Кровь I группы (эритромасса)
универсальна, её можно переливать реципиентам всех групп. Людям с кровью
IV группы возможно переливание крови любой группы. При переливании крови
следует такж е учитывать и резус-фактор. Так, людям с резус-отрицательным
фактором нельзя переливать R h' -кровь, а наоборот - можно.
_
Группа крови донора
Группа
крови реципиента

I (0)

и (А)

III (В)

I (0 )

4-

—

—

—

11 (А)

~h

+

—

—

III (В)

н-

IV (АВ)

-f

—

4

IV (АВ)

4-

—

+

+

4.5.3. Иммунитет
Иммунитет — совокупность факторов и механизмов, обеспечивающих сохранение
внутренней среды организма от болезнетворных микроорганизмов и других чуже­
родных для организма агентов, независимо от их происхождения (экзогенного или
эндогенного); способность организма защищать собственную целостность и биологи­
ческую индивидуальность.

Общие закономерности и механизмы иммунитета изучает наука иммунология.
В поддержании иммунитета принимают участие неспецифические и специ­
фические защ итные механизмы. Неспецифические защ итные механизмы леж ат
в основе врождённого видового иммунитета и естественной индивидуальной не­
специфической устойчивости. К ним относится барьерная ф ункция эпителия ко­
ж и и слизистых оболочек, бактерицидное действие выделений потовых и саль­
ных ж елёз, бактерицидные свойства желудочного и кишечного содержимого,
лизоцим и др. П роникш ие во внутреннюю среду микроорганизмы устраняю тся
воспалительной реакцией.
Естественный и искусственный иммунитет

Различаю т два вида иммунитета — естественный и искусственный.
Естественный иммунитет подразделяется на:
• врождённый — наследуется организмом от родителей и обусловлен переда­
чей антител через плаценту, грудное молоко. Обычно он обеспечивает лиш ь

кратковременную защиту (например, иммунитет новорождённых действует
в первые месяцы жизни до тех пор, пока не сформируется полностью его соб­
ственная иммунная система);
• приобретённый — вырабатывается у человека в результате перенесения ин­
фекционного заболевания (выработка организмом собственных антител). Бла­
годаря клеткам иммунологической памяти может сохраняться в течение дли­
тельного времени. Это наиболее эффективный механизм иммунитета.
Искусственный иммунитет подразделяется на:
• активный — возникает в результате вакцинации — введения в организм
небольшого количества антигена в виде вакцины, содержащей ослабленных
или убитых микроорганизмов. В ответ на это вырабатываются специфические
антитела. Вакцинация детей против кори, коклюша, дифтерии, полиомие­
лита, столбняка, оспы, туберкулёза обеспечивает значительное сокращение
числа заболеваний;
• пассивный — связан с введением сывороток, содержащих «готовые» антите­
ла против какого-либо заболевания. Сыворотки получают из крови человека
или животных (обычно лошадей). Эта форма иммунитета весьма недолговеч­
на (обычно около одного месяца), но действует очень быстро, обеспечивая
успешную борьбу с тяжёлыми инфекционными заболеваниями (например,
с дифтерией).
Иммунная система

Иммунная система организма защищает организм от генетически чужерод­
ного (как внешнего, так и изменённого собственного) агента. Она служит для
сохранения биологической индивидуальности организма. Иммунная система со­
стоит из специализированных клеток и органов, в которых эти клетки созревают
и встречаются с чужеродными агентами. Органы иммунной системы состоят из
лимфоидной ткани, поэтому зачастую их рассматривают в составе лимфатиче­
ской системы. Кроме того, иммунная система тесно связана с кровеносной, т. к.
большинство её клеток образуется в кроветворных тканях и некоторое время
находится в кровотоке, а Т-лимфоциты (о них будет сказано далее) постоянно
циркулируют то в крови, то в лимфе.
Центральную роль в иммунной системе играют лимфоциты , которые благо­
даря рецепторам способны реагировать с антигенами. Именно они с помощью
других клеток иммунной системы обеспечивают различные формы иммунного
ответа. Образовавшись в красном костном мозге, незрелые лимфоциты попада­
ют в первичные (центральные) лимфоидные органы (тимус (вилочковая железа)
и костный мозг). В них лимфоциты подвергаются определённому отбору, и со­
зревают только те из них, которые реагируют на чужеродные вещества (анти­
гены), а не на нормальные ткани организма. Часть лимфоцитов завершает своё
развитие в тимусе — это Т-лимфоциты (тимус-зависимые), а часть — в костном
мозге (В-лимфоциты). Тимус, кроме того, координирует работу всей иммунной
системы. Он состоит из двух долей и расположен за грудиной. Развитие тиму­
са происходит до полового созревания, после чего начинается его постепенная
атрофия.
Созревшие лимфоциты мигрируют во вторичные (периферичные) лимфоидные
органы. К этим органам относятся лимфатические узлы, селезёнка, миндалины,

лимфоидные ткани киш ечника и бронхов, а такж е скопления лимфоцитов, раз­
бросанные во многих органах и тканях. Здесь происходит встреча лимфоцитов
с антигеном и развивается иммунный ответ.
Бобовидные лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических со­
судов (у человека их свыше 400, особенно многочисленны они в шейной, под­
мышечной и паховой областях). Лимфатические узлы фильтруют протекающую
лимфу и осуществляют иммунологический контроль за её составом (любые ча­
стицы, попавшие в лимфу, задерживаю тся в узлах и сталкиваю тся с лимфоци­
тами).
Селезёнка — большой непарный орган красного цвета, расположенный
в брюшной полости около ж елудка. Она делится на красную пульпу и белую
п у ль п у . Красная пульпа представляет собой лакуны , заполненные кровью. Она
является «депо» крови: в покое в ней находится около 16 % крови организма,
которая может быть быстро выброшена в общее кровяное русло. Б елая пульпа —
это скопление лимфоцитов в ретикулярной ткани, она реагирует на чужеродные
вещества, циркулирую щ ие в крови. Кроме того, в эмбриональный период в се­
лезёнке образуются эритроциты, в дальнейшем она является местом их распада.
Иммунный ответ

Антиген — вещество, воспринимающееся организмом как чужеродное и вы ­
зывающее иммунный ответ. Обычно антиген — это белок или полисахарид, рас­
положенный на поверхности микроорганизма или в свободном виде.
Антитела — особые белки (иммуноглобулины), синтезируемые в ответ на
внедрение антигенов и способные специфически связываться с ними. Антиген
и антитело комплементарны (соответствуют друг другу как «ключ» и «замок»).
В результате взаимодействия «антиген—антитело» образуется иммунный ком ­
плекс, который служит для связы вания и обезвреживания антигена. А нтитела
обладают строгой специфичностью: они действуют только на тот тип антигена,
который послужил причиной их образования.
И ммунологическая пам ять — способность иммунной системы организма пос­
ле первого взаимодействия с антигеном специфически отвечать на его повтор­
ное введение. При позитивной иммунологической памяти на повторное введение
антигена наблюдается ускоренный и усиленный ответ. Она леж ит в основе ал ­
лергии и гемолитической болезни новорождённых. При негативной иммуноло­
гической памяти иммунный ответ ослаблен или полностью отсутствует; при её
нарушении могут развиваться некоторые аутоиммунные заболевания.
А ллергия (гиперчувствительность) — состояние повышенной чувствительно­
сти организма в ответ на действие определённых факторов (аллергенов); особый
тип иммунологического ответа. А ллергенам и (веществами, вызывающ ими ал ­
лергическую реакцию) могут быть различны е продукты питания, лекарствен­
ные препараты, пыль, шерсть ж ивотны х, пы льца растений и др., а такж е изме­
нённые в результате патологических процессов собственные ткани организма.
После первичного попадания аллергена в организме накапливаю тся специфиче­
ские антитела — происходит сенсибилизация. При последующем контакте этот
антиген распознается и атакуется уже имеющ имися специфическими антите­
лами с выделением активны х веществ (медиаторов), вызываю щ их различные
аллергические реакции (высыпания на кож е, отёк ды хательны х путей и др.)*

4.6. Транспорт веществ. Кровеносная и лимфатическая
системы
4.6.1. Сердечно-сосудистая система
Сердечно-сосудистая система образована системой кровообращения (кровеносной)
и лимфатической системой.

Кровеносная система — физиологическая система, состоящая из сердца
и кровеносных сосудов, обеспечивающая замкнутый круговорот крови.
Лимфатическая система состоит из сети капилляров, узлов и протоков, впа­
дающих в венозную систему.
Основные функции сердечно-сосудистой системы:
1. Транспортировка питательных веществ, газов, гормонов и продуктов мета­
болизма к клеткам и из клеток.
2. Защита от вторгающихся микроорганизмов и чужеродных клеток.
3. Регуляция температуры тела.
Эти функции непосредственно выполняются жидкостями, циркулирующими
в системе, — кровью и лимфой.
Строение сердца

Сердце — центральный орган кровеносной системы, его ритмические сокра­
щения обеспечивают циркуляцию крови в организме (рис. 4 .15). Это полый
мышечный орган, расположенный преимущественно в левой половине грудной
полости. Масса сердца взрослого человека — 2 5 0 —350 г. Стенка сердца образо­
вана тремя оболочками: соединительнотканной (эпикард), мышечной (миокард)
и эндотелиальной (эндокард). Сердце расположено в соединительнотканной око­
лосердечной сумке (перикард), стенки которой выделяют жидкость, увлажняю­
щую сердце и уменьшающую его трение при сокращениях.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

правое предсердие;
- трёхстворчатый клапан;
— правый желудочек;
— левое предсердие;
— двухстворчатый клапан;
— левый желудочек;
— аорта;
— лёгочная артерия;
— верхняя полая вена;
— нижняя полая вена;
— перегородка

Рис. 4.15. Строение сердца

Сердце человека — четырёхкамерное: сплошная вертикальная перегородка
делит его на левую и правую половины, каждая из которых при помощи попе­
речной перегородки со створчатым клапаном разделена на предсердие и желудо-

чек. П ри сокращ ен и и предсердий створки кл ап ан о в провисаю т внутрь ж ел у д о ч ­
ков, обеспечивая переход крови из предсердий в ж ел у д о ч к и . П ри сокращ ен ии
ж елудочков кровь давит на створки кл ап ан о в, в результате они подним аю тся
и захлоп ы ваю тся. Н атяж е н и е су х о ж и льн ы х нитей, п р и к р еп л ён н ы х к вн утрен­
ней стенке ж ел у д о ч к а, предотвращ ает вы ворачивание створок в полость предсер­
дий. Кровь в ы тал к и в ается из ж елудочков в сосуды — аорту и лёгочный ст во л .
В местах вы хода этих сосудов из ж елудочков н аходятся полулунны е к л а п а ­
ны , им ею щ ие вид к ар м аш к о в. П р и ж и м аясь к стен кам сосудов, они пропускаю т
в них кровь. П ри расслаблении ж елудочков к ар м аш к и к л ап ан о в зап олн яю тся
кровью и закр ы ваю т просвет сосудов для предотвращ ен ия обратного тока крови.
В итоге обеспечивается односторонний ток крови: из предсердий в ж елудочки
и из ж елудочков в артери и.
Д л я работы сердца необходимо значительное количество пи тательн ы х вещ еств
и кислорода. К ровоснабж ение сердца н ачи нается двум я коронарными ( венечны ­
м и) арт ериями , которы е отходят от начальной расш иренной части аорты (луко ­
вицы аорты). Они снабж аю т кровью стенки сердца. В сердечной м ы ш це кровь
собирается в сердечны е вены. Они сливаю тся в венечный синус , впадаю щ ий
в правое предсердие. Р яд вен откры вается непосредственно в полость предсердия.
Работа сердца

Сердечная м ы ш ц а обладает способностью ритм ично сок р ащ аться, отвечая на
возни каю щ ие в сам ом сердце им пульсы независим о от внеш них р азд р аж ен и й , —
автоматизм сердца. С окращ ен ия сердечной м ы ш цы вы зы ваю тся э л ек тр и ч еск и ­
ми им пульсам и возбуж дений, возни каю щ им и в к л ет к ах проводящ ей системы
сердца. Р итм сердечны м со кр ащ ен и ям задаёт синусно-предсердны й узел (однако
другие элем енты проводящ ей систем ы т а к ж е способны генерировать и м п у ль­
сы), далее возбуж дение расп ространяется в предсердия (и расп олож енн ы е в них
элем енты проводящ ей систем ы ), затем переходит на ж ел у д о ч ки . П роводящ ая
система обеспечивает сердечны й ц и к л .
Сердечный цикл — согласованное сокращ ен ие (систола) и расслабление (диа­
стола) отделов сердца. Он состоит из трёх ф аз: сист ола предсердий (п род олж и ­
тельность — 0,1 с) — кровь поступает из предсердий в ж ел у д о ч ки ; сист ола же­
лудочков (0,3 с) — выброс крови под больш им давлением из ж елудочков в аорту
и лёгочны й ствол; диаст ола желудочков (0,4 с) — расслаблены одновременно
и предсердия, и ж ел у д о ч к и . В это врем я кровь свободно протекает из верхней
и н и ж н ей полы х вен в правое предсердие, а из лёгочны х вен — в левое предсер­
дие. И з предсердий кровь, благодаря о ткр ы ты м створчаты м к л ап ан ам , свободно
перетекает в ж ел у д о ч ки (70% общего объёма).
В спокойном состоянии сердце ч еловека сокращ ается 6 0 —80 раз в м инуту,
при ф и зи чески х н агр у зк ах — 150—200 раз в м инуту.
Ч астота и сила сердечны х сокращ ен ий зави сят от нервной и гум оральной ре­
гу л я ц и и . Сердце ин нервируется автономной (вегетативной) нервной системой:
регулирую щ ие его деятельность центры н аходятся в продолговатом и спинном
мозге. П ар аси м п ати ч еск ая и н н ер вац и я осущ ествляется блуж дающим нервом ,
вы зы ваю щ и м уреж ен и е ритм а и ум еньш ение силы сердечны х сокращ ен ий (при
достаточно сильном р азд р аж ен и и блуж даю щ его нерва происходит остановка
сердца). В озбуж дение си м п ати ч ески х нервов вы зы вает учащ ение и усиление
сердечны х со кр ащ ен и й . В гипоталам усе и коре больш их п олуш арий н аходятся

центры регуляции сердечной деятельности, обеспечивающие изменение частоты
сердечных сокращений при эмоциональных реакциях. Гуморальная регуляция
связана с действием некоторых веществ, содержащ ихся в крови. Так, гормоны
надпочечников (адреналин и норадреналин) и ионы кальция учащ ают и усили­
вают работу сердца, а ацетилхолин (медиатор) и ионы калия обладают противо­
положным эффектом.
Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды делят на арт ерии, капилляры и вены .
А ртерии — сосуды, по которым кровь под давлением двигается от сердца.
Они имеют плотные эластичные стенки, состоящие из трёх оболочек: соедини­
тельнотканной (наружной), гладкомышечной (средней) и эндотелиальной (вну­
тренней). По мере удаления от сердца артерии сильно ветвятся на более мелкие
сосуды — артериолы, которые распадаются на тончайшие сосуды — капилляры .
Стенки капилляров очень тонкие, они образованы лиш ь слоем эндотелиаль­
ных клеток. Через стенки капилляров происходит газообмен между кровью
и тканям и: кровь отдаёт тканям большую часть растворённого в ней 0 2 и на­
сыщ ается С 02 (превращается из артериальной в венозную); из крови в ткани
переходят такж е питательные вещества, а обратно — продукты обмена веществ.
Из капилляров кровь собирается в вены — сосуды, по которым кровь под не­
большим давлением переносится в сердце. Стенки вен снабжены клапанами в виде
карманов, препятствующими обратному движению крови. Стенки вен состоят из
тех же трёх оболочек, что и артерии, однако мышечная оболочка развита слабее.
Кровообращение

Кровеносная система человека — зам кнутая (кровь движ ется только по сосу­
дам) и включает два круга кровообращения (рис. 4.16).

1

1 — большой круг;
2 — малый круг
Рис. 4.16. Круги
кровообращения

Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке, из которого
артериальная кровь выбрасывается в самую крупную артерию — аорт у. Аорта
описывает дугу и затем тянется вдоль позвоночника, разветвляясь на артерии,
несущие кровь к верхним и нижним конечностям, голове, туловищу и внутрен­
ним органам. В органах расположены сети капилляров, пронизывающие ткани
и доставляющие кислород и питательные вещества. В капиллярах кровь превра­
щается в венозную. Венозная кровь по венам собирается в два крупных сосуда —
верхнюю полую вену (кровь от головы, шеи, верхних конечностей) и нижнюю по­
лую вену (остальные части тела). Полые вены открываются в правое предсердие.
М алый круг кровообращ ения начинается в правом желудочке, из которого
венозная кровь по лёгочному стволу, распадающемуся на две лёгочные артерии,
переносится к лёгким . В лёгких они распадаются на капилляры , оплетающие
лёгочные пузырьки (альвеолы). Здесь происходит газообмен, и венозная кровь
превращается в артериальную. Обогащённая кислородом кровь по лёгочным ве­
нам возвращ ается в левое предсердие. Таким образом, по артериям малого круга
кровообращения течёт венозная кровь, а по венам — артериальная.
4.6.2. Лимфатическая система
Лимфатическая система — совокупность сосудов, собирающих лимфу из тканей и ор­
ганов и отводящих её в венозную систему.

Из межклеточных пространств лимфа концентрируется в замкнуты х оконча­
ниях лим ф ат ических ка п и лляр о в. Из сетей лимфатических капилляров берут
начало более крупные лимф ат ические сосуды, пронизывающие все ткани и ор­
ганы. Их ход совпадает с ходом вен; подобно венам они снабжены клапанами,
предотвращающими обратный ток лимфы . Лимфатические сосуды, сливаясь
друг с другом, в конце концов, образуют два больших лим ф ат ических прот ока,
которые впадают в крупные вены шеи. Смешиваясь с венозной кровью, лимфа
попадает в правое предсердие (так в вены возвращ ается ж идкость, профильтро­
вавш аяся через стенки кровеносных капилляров в окруж аю щ ие их ткани). По
ходу лимфатических сосудов располагаются бобовидные лимф ат ические у з л ы .
Ф ункции лимфатической системы:
1. Защ итная (в лимфатических сосудах происходит размножение лимфоцитов
и фагоцитирование болезнетворных организмов, а такж е вырабатываются анти­
тела).
2. Дополнительная система оттока жидкости от органов.
3. Участвует в обмене веществ (всасывание продуктов расщ епления ж ира).

4.7. Обмен веществ и превращение энергии в организме
человека. Витамины
4.7.1. Обмен веществ в организме
Обмен веществ в организме включает сложную цепь превращений веществ, начиная с мо­
мента их поступления из внешней среды и заканчивая удалением продуктов распада.

Обмен веществ состоит из двух противонаправлённых процессов: диссим иля­
ции (расщепление органики с выделением энергии) и ассим иляции (синтез орга­
ники с поглощением энергии). Примерами первого процесса в организме чело­
века являю тся гликолиз и клеточное дыхание, а второго — биосинтез основных
классов органических молекул (см. такж е «Метаболизм клетки»).
Обмен органических веществ

Обмен белков. Белки пищ и под действием пищ еварительных ферментов рас­
щ епляю тся до аминокислот, которые в тонком киш ечнике всасываются в кровь
и доставляю тся ко всем клеткам тела. В клетках из аминокислот синтезируются
специфические для человека белки. Одновременно с этим часть клеточных бел­
ков и аминокислоты, не использованные для синтеза белков, подвергаются рас­
паду с освобождением 17,6 кД ж энергии на 1 г вещества. Конечные продукты
распада белков — вода, С 02, аммиак, мочевая кислота — удаляю тся из орга­
низма через почки, лёгкие и кожу. Ядовитое вещество аммиак предварительно
обезвреживается в печени (превращается в мочевину). Белки в организме не
откладываю тся в запас, их синтезируется ровно столько, сколько подвергается
распаду. При недостатке белков в пище развивается белковое голодание, а при
избытке они превращаются в ж иры и гликоген. Большое количество белков со­
держ ится в продуктах животного происхождения и бобовых. Ж ивотные белки
содержат незаменимые аминокислоты, не синтезируемые в организме человека.
Биосинтез белков происходит во всех клетках, обеспечивая их ж изнедеятель­
ность и выполнение основных функций.
Обмен углеводов. Углеводы — основной источник энергии для ж изнедеятель­
ности организма. В пищеварительном тракте углеводы нищи расщ епляются до
глю козы , которая всасывается в тонком киш ечнике в кровь и затем доставляет­
ся во все органы. В печени избыток глюкозы откладывается в виде гликогена —
запасного материала, который при необходимости снова превращается в глюко­
зу. При расщ еплении 1 г углеводов освобождается 17,6 кД ж энергии. Конечные
продукты распада — вода и С 02. Углеводы содержатся преимущественно в рас­
тительных продуктах, богатых крахмалом и сахарами. При избыточном посту­
плении углеводов в организм они превращаются в ж иры , откладываемые в за­
пас, при недостатке в пище — могут образовываться из белков и жиров.
Обмен жиров. Ж иры — важ ны й источник энергии для организма. В пищ ева­
рительном канале ж иры пищ и расщ епляются на глицерин и жирные кислот ы .
В эпителиальны х клетках ворсинок тонкого киш ечника из них синтезируется
ж ир, свойственный организму человека. Образовавшиеся капельки ж ира по­
ступают в лимфу, вместе с которой попадают в кровь. Избыточное количество
жиров откладывается под кож ей в жировой клетчатке и между внутренними
органами в качестве резервного энергетического материала. При недостаточном
питании ж иры могут переходить в кровь и доставляться в ткани, где они служат
источником энергии для клеток организма и резервом органических веществ.
При расщ еплении 1 г ж ира выделяется 38,9 кД ж энергии. Конечные продукты
распада жиров — вода и С 02.
Обмен воды и минеральных солей

Вода и минеральные соли обеспечивают протекание важ нейш их ф изико-хи­
мических процессов. Вода составляет 2 /3 массы тела человека, является рас-

творителем неорганических и органических соединений (все изменения веществ
в клетках происходят только в водных растворах). Ежесуточно организм чело­
века теряет большое количество воды с мочой, потом и выдыхаемым воздухом
(в виде пара). Восполняя эти потери, человек пьет воду или получает её с пи­
щей; некоторое количество воды образуется при расщеплении веществ пищи
в органах пищеварения.
Минеральные вещества поступают в организм с пищей, откладываются в ви­
де солей и входят в состав сложных органических соединений, имеющих важ­
ное функциональное значение. Основные минеральные элементы организма
человека: кальций и фосфор (входят в состав костной ткани), железо (участие
в окислительных процессах и транспорте кислорода кровью), йод (требуется для
синтеза гормона щитовидной железы), цинк (участие в синтезе гормона подже­
лудочной железы) и др. Минеральные соли выводятся из организма с мочой,
калом и потом.

4.7.2. Регуляция обмена веществ
Непосредственно на обмен веществ влияют различные гормоны, выделяемые
железами внутренней секреции. Например, гормоны щитовидной железы регу­
лируют окислительные процессы, влияя на рост и развитие организма. Гормоны
надпочечников контролируют углеводный, жировой и белковый обмен, способ­
ствуют превращению белков в углеводы, регулируют обмен солей и воды.
На железы внутренней секреции влияет гипофиз, вырабатывающий тройные
гормоны, а на него в свою очередь воздействует гипоталамус. На обмен веществ
воздействуют все регуляторные системы человеческого организма.
Регуляция основного обмена зависит и от условнорефлекторных факторов.
Например, у спортсменов основной обмен оказывается несколько повышенным
в дни тренировок и особенно во время соревнований. В целом же спортивная
тренировка ведёт к снижению основного обмена.

4.8. Выделение продуктов жизнедеятельности.
Система выделения
4.8.1. Органы выделения
В ходе обмена веществ в клетках накапливаются конечные продукты ме­
таболизма. Кровеносная система забирает их из клеток и переносит к специ­
фическим органам выделения. Наиболее важными органами являются почки,
которые регулируют содержание воды и солей в крови, а также обезвреживают
и выводят из организма различные вещества (мочевину, некоторые гормоны
и лекарства и др.). Вместе с мочевыводящими путями (предназначенными для
выведения и временного накопления мочи) они образуют мочевыделителъную
систему.

Строение и функции почек

1 — корковое вещество;
2 — мозговое вещество;
3 — почечная лоханка;
4 — мочеточник
Рис. 4.17. Строение почки

1

Почки — парные органы бобовидной формы (мас­
са — около 150 г), расположенные в брюшной по­
лости по обеим сторонам позвоночника (рис. 4.17).
Снаружи почка покрыта плотной оболочкой; вну­
три различимо корковое и мозговое вещество. Моз­
говое вещество образует пирамиды, обращённые
верхушками к центру почки, над ними и между
ними расположены слои коркового вещества — по­
чечные сто л б ы . В центре почки находится почеч­
ная лохан ка, переходящая в мочеточник.
Основной структурной и функциональной еди­
ницей почки, осуществляющей образование мочи,
является нефрон (в состав каждой почки входит
около 1 млн нефронов) (рис. 4.18). Начальный от­
дел нефрона — почечное тельце (корковый слой) —
состоит из сосудистого клубочка и окружающей
его двустенной капсулы Ш умлянского—Боумена.
Между стенками капсулы находится узкая щеле­
видная полость, переходящая в полость извитого
мочевого канальца I порядка. Выпрямляясь, к а­
налец спускается в пирамиду мозгового слоя, где
образует петлю Генлеу и возвращается в корковый
слой, переходя в извитый каналец II порядка. В по­
следующем каналец вновь выпрямляется и впадает
в собирательную трубочку. В мозговом слое почки
трубочки группируются и открываются протоками
на почечных сосочках, образованных слившимися
между собой верхушками пирамид.

Функции почек:
1 — капсула Шумлянского—
1. М очеобразовательная — поддержание по­
Боумена;
стоянства концентрации осмотически активных
2 — канальцы;
3 — петля Генле;
веществ в жидкостях внутренней среды {осморе­
4 — капилляры
гуляция) , постоянства объёма этих жидкостей, их
Рис. 4.18. Строение нефрона ионного состава и кислотно-щелочного равновесия
(это обеспечивается удалением избытка воды, элек­
тролитов или ионов водорода).
2. Вы делительная — удаление из организма конечных продуктов азотистого
обмена, чужеродных и токсических соединений, избытка органических веществ
(углеводов, аминокислот, витаминов и др.).
3 . Регуляторная — синтез биологически активных веществ, влияющих на
уровень артериального давления, образование эритроцитов; неактивная форма
витамина D превращается в активную, секретируются простагландины, калликреин.
4. М етаболическая — превращение некоторых углеводов и белков, а такж е
синтез некоторых биологически активных веществ.

Образование мочи

П роцесс м очеобразования происходит в неф ронах в две стадии . Вследствие
повы ш енного д авл ен и я в к а п и л л я р а х сосудистого клубочка происходит вы ­
давливани е в полость к ап сулы п л азм ы крови с растворённы м и в ней вещ ествам и
(не могут пройти л и ш ь кр у п н ы е м олекулы белков). Т ак образуется первичная
мочау сод ер ж ащ ая, помимо ко н ечн ы х продуктов м етаболизм а, ам ин окислоты ,
глю козу и другие необходимые д л я организм а вещ ества. За су тк и образуется
около 150— 170 л первичной мочи. И з кап сул п ерви ч н ая моча поступает в и з ­
виты е к ан ал ьц ы неф рона, во врем я п р о д ви ж ен и я по которы м происходит об­
ратное всасы вание в кровь воды и н у ж н ы х д л я орган изм а вещ еств. П олученная
в результате вт оричная моча (конц ентрированн ы й раствор м и н ер ал ьн ы х солей
и мочевины; объём — 1 — 1,5 л в сутки) из нефронов по собирательны м трубоч­
кам стекает в почечны е л о х ан к и .
Вся кровь ч еловека (5 л) за сутки ф ильтруется через почки более чем 300 раз.
Это обеспечивает очистку крови от непреры вно поступаю щ их в неё из кл ето к
продуктов д и сси м и л яц и и .
Работа почек регули руется вегетативной нервной системой: си м п атически м и
волокнам и (суж аю т кровеносны е сосуды) от солнечного сп летен и я и парасим ­
пати ческим и (расш иряю т кровеносны е сосуды) от блуж даю щ его нерва. Ц ентры
вегетативной нервной систем ы получаю т си гн алы от пром еж уточного мозга.
А нтидиурети ческий гормон ги поф иза, вы д еляем ы й в ответ на повы ш ение к о н ­
центрации солей в крови, у м еньш ает просвет кровеносны х сосудов почек —
в результате образуется более к о н ц ен тр и р о ван н ая вторичная м оча. Подобным
образом действует и адрен алин.
Выведение мочи из организма

От почечны х л о х ан о к отходят м очеточни ки — тонкие трубки диам етром
4 — 7 мм и длиной около 30 см; по ним постоянно образую щ аяся моча стекает
в мочевой пузы рь.
М очевой пузырь — резервуар д л я временного н ако п л ен и я м очи, его вм ести­
мость составляет 5 0 0 — 700 мл. Он располож ен внизу ж ивота за лобковы м и к о ­
стям и . В н утрен н яя его поверхность покры та слизистой оболочкой. С тенка моче­
вого пузы ря образована трем я слоям и гл ад к и х м ы ш ц, при сокращ ен и и которы х
его полость ум еньш ается и м оча переходит в мочеиспускат ельны й к а н а л . В м е­
сте перехода мочевого п у зы р я в м очеисп ускательны й к ан ал расп олож ены вн у­
тренний (непроизвольны й) сф и нктер мочевого п узы ря и н ар у ж н ы й (произволь­
ный) сф инктер м очеиспускательного к ан ал а.
М очеиспускание у человека происходит реф лекторно: при наполнен ии м оче­
вого пузы ря и р астяж ен и и его стенок происходит р азд р аж ен и е нервны х о к о н ч а­
ний. Д уга реф лекса проходит через крестц овы й отдел спинного м озга.

4.9. Покровы тела и их функции
Кожа — внешний покров тела, отграничивающий его от внешней среды.

К ож а ч еловека состоит из трёх слоёв: эпидермиса , собственно кожи {дермы)
и подкожной клет чат ки (рис. 4.19).

Эпидермис образован многослойны м ороговеваю щ им эпителием : н ар у ж н ы й
слой состоит из постепенно слущ иваю щ ихся ороговевш их м ёртвы х к л ето к , поч­
ти непроницаем ы х для м икроорганизм ов, ж идкостей и газов. О днако кож а про­
п ускает часть ультраф иолета д л я синтеза ви там и н а D. Восполнение отм ерш их
кл еток происходит за счёт постоянного делени я к л ето к внутреннего (ростково­
го) слоя. Располож енны й в к л ет к ах эпидерм иса пигм ент м е л а н и н определяет
цвет к о ж и человека.
Волосы и ногт и — роговые производные эп и ­
дермиса. Волосами покры та практи чески вся кож а
человека, особенно многочисленны они на голове.
В волосе различаю т ствол (образованный мёртвыми
клеткам и) и корень, сидящ ий в волосяной сумке.
Рост волоса обусловлен разм нож ением ж ивы х клеток
волосяной луковицы (ниж ней расш иренной части
корня). О краска волос зависит от пигментов. Ногти
(роговые пластинки) покры ваю т часть концевы х ф а­
ланг пальцев и л еж ат на соединительнотканном ног­
тевом лож е и окруж ены кож ной складкой — ногте­
1 — эпидермис;
2 — дерма;
вым валиком . Состоят из корня, тела и свободного
3 — подкожная жировая
к р ая. Скорость роста ногтей — 0 ,1 —0,2 мм в сутки.
клетчатка; 4 — волос;
Дерма состоит из волокнистой соединительной
5 — сальная железа;
тк ан и , м еж клеточное вещ ество которой образовано
6 — потовая железа;
эластичны м и волокнам и. В ней располож ены ре­
7 — нервные окончания
цепторы , сальны е и потовые ж ел езы , кровеносны е
Рис. 4.19. Строение кожи
и ли м ф ати чески е сосуды, волосяны е сум ки.
Подкожная клетчатка, образованная ж ировой соединительной тканью , вы ­
полн яет терм оизоляционную ф ункцию (предохраняет от переохлаж дени я)
и см ягчает уш ибы .
С альны е ж елезы имею т гроздьевидное строение; их протоки о ткры ваю тся
в волосяны е сум ки. Ж ировой секрет сальны х ж елёз см азы вает волосы и п оверх­
ность к о ж и , см ягч ая их и п репятствуя проникновению воды и вредны х вещ еств
в организм .
П от овы е ж елезы — тонкие трубочки, свёрнуты е на конце в клубочек; вы ­
водной проток о ткры вается отверстием на поверхности к о ж и или в волосяную
сум ку. Пот состоит из воды и растворённы х в ней м очевины и солей. П отовые
ж ел езы сл у ж ат д л я о х л аж д ен и я тела, вы полняю т вы делительную ф ункцию .
В идоизм енённы м и потовыми ж ел езам и я вл яю тся м олочны е ж елезы , в которы х
образуется молоко в период л ак тац и и .
Функции кожи:
1. З а щ и т н а я — предохраняет внутренние органы от м ехан и ч ески х повреж де­
ни й, зад ерж и вает испарение воды из орган изм а, препятствует проникновению
в организм бактерий , вирусов, вредны х вещ еств.
2. Ч увст ви т ель н а я — располож ены р азли ч н ы е рецепторы , восприним аю щ ие
разд р аж ен и я внеш ней среды (при косновения, боль, тепло и холод), это п о зво л я­
ет организм у лучш е приспосабливаться к среде.
3. Т ер м о р егуляц и о нна я — р егу л я ц и я теплового обмена с окруж аю щ ей средой.

4. В ы д ели т ель н а я — осущ ествляет вы деление воды и ко н ечн ы х продуктов
м етаболизм а.
5. С и нт ези р ую щ а я — синтез биологически ак ти в н ы х вещ еств (витам и на D).
6. Зап а са ю щ а я — в подкож ной к л етч атк е зап асается много ж иров — ценного
источни ка энергии.
7. С екрет орная — сальны е ж ел езы к о ж и вы деляю т ж и р д л я см азы ван и я к о ­
ж и и волос, м олочны е — м олоко д л я в ы к ар м л и в ан и я детей.

4.10. Размножение и развитие организма человека.
Наследование признаков у человека.
Наследственные болезни, их причины и предупреждение
4.10.1. Женская половая система
Ж ен ск ая половая система состоит из в н у т р е н ­
н и х (я и ч н и к и , м аточны е трубы , м атк а, влагали щ е)
и наруж ны х (ж ен ск ая половая область и клитор)
половы х органов (рис. 4.20).
Я и ч н и к и — парны е орган ы , л еж ащ и е в брю ш ­
ной полости. Они представляю т собой ж ел езы см е­
т а н н о й секреции : образую т я й ц е к л е тк и (ж ен ски е
половые к л етк и ) и половы е гормоны .
М аточны е (ф ал л о п и евы ) трубы — парны е ц и ­
лин дри ческие органы длиной 8 — 18 см, р асш и р ен ­
ный конец (воронка) которы х о ткры вается в полость
3 — матка;
тела вблизи яи ч н и к а , а другой конец — в полость
4 — влагалище;
м атки. Б лагодаря перистальтическим сокращ ен и ям
5 — половые губы
м ы ш ц и движ ению ресничек м ерцательного эп ите­ Рис. 4.20. Строение женской
л и я я й ц ек л етк а перем ещ ается в м атку. В м аточны х
половой системы
трубах обычно происходит оплодотворение.
М атка - полы й толстостенны й орган груш евидной ф орм ы ; имеет ш ирокое
вы пуклое т е ло , в которое о ткры ваю тся м аточны е трубы , и узкую ц и л и н д р и ­
ческую ш е й к у , соединяю щ ую ся с вл агал и щ ем . В м атке во врем я беременности
разви вается зароды ш и плод, с ней связан м енструальн ы й ц и к л .
В л агал и щ е (уп л о щ ён н ая трубка длиной 7—9 см) соединяет полость м атк и
с н аруж н ы м и половы м и орган ам и. Э пителиальны е к л ет к и вл агал и щ а богаты
гликогеном , которы й под действием бактери й превращ ается в молочную к и с л о ­
ту, обладаю щ ую бактери ц и д н ы м и свойствам и.
Ж е н с к а я п о л о в а я область вклю чает: лобковое во звы ш ен и е, больш ие половы е
губы (парны е толсты е ск л ад к и к о ж и , состоящ ие преим ущ ественно из ж ировой
к л етч атк и ), м а лы е половы е губы (более тонки е ск л ад к и к о ж и ), преддверие в л а ­
га ли щ а (щ ель м еж д у м алы м и половы м и губам и, в него о ткр ы вается т а к ж е м о­
ч еи сп ускател ьн ы й к ан ал и протоки н екоторы х ж елёз; преддверие отделяется от
в л агал и щ а девственной плевой — п лён кой, р азр у ш аю щ ей ся после первы х поло­
вы х кон тактов), кли т о р — небольш ой орган, способный к эрек ц и и . К ж ен ск и м
половы м орган ам т ак ж е относят м олочны е ж елезы.

Яйцеклетка (женская половая клетка) человека — неподвижная округлая
(ОД мм в диаметре) клетка. В цитоплазме яйцеклетки равномерно распределены
желточные включения (запас питательных веществ), снаружи она окружена
яйцевыми оболочками: желточной, прозрачной и наружной (состоящей из фолли­
кулярных клеток, выполняющих функцию питания и защиты). Образование яй ­
цеклеток происходит в результате оогенеза. Размножение первичных половых
клеток происходит только в эмбриональном периоде. Новорождённая девочка име­
ет определённое число будущих яйцеклеток, их число постоянно уменьшается
и к периоду полового созревания составляет около 400 - 500. Окончательное созре­
вание яйцеклетки происходит после овуляции (выхода яйцеклетки из яичника).
Размножение связано с цикличе­
скими процессами в органах женской
половой системы: в яичниках (овари­
альны й ц и к л ) и матке (менст руальны й
цикл) (рис. 4.21). Длительность овари­
ально-менструального цикла — 21—32
(обычно 28) дней, он сопровождается
кровотечениями (менструациями), про­
исходящими вследствие отторжения
внутренней слизистой оболочки матки.
Продолжительность менструации —
3—6 дней. В первую (фолликулярную)
фазу цикла (1 — 13-й день) в яичниках
под влиянием фолликулостимулирую ­
щего гормона гипофиза растут фолли­
кулы. Они выделяют гормон эстроген,
вызывающ ий разрастание и утолщение
стенок матки. На 14-й день фолликул
Рис. 4.21. Менструальный цикл
разрывается и яйцеклетка выходит из
яичника в полость тела — наступает овуляция. Во время второй фазы ц и к ­
ла (жёлтого тела) в пустом фолликуле формируется жёлтое тело, выделяющее
в кровь гормон прогестерон. Под его действием тормозится развитие остальных
фолликулов, стенки матки подготавливаются к имплантации зародыш а. В слу­
чае оплодотворения яйцеклетки жёлтое тело продолжает функционировать в те­
чение всей беременности и периода лактации. Если же оплодотворение не насту­
пает, жёлтое тело деградирует и наступает следующая менструация.
■ ■ В

4.10.2. Мужская половая система

М ужская половая система состоит из вн ут ренних (яички с оболочками и при­
датками, половые каналы , придаточные половые ж елезы , мочеиспускательный
канал) и наруж ных (мошонка и половой член) половых органов (рис. 4.22).
Яички — парные органы, располагающиеся в мошонке (кожном мешке). Они
являются железами смешанной секреции: продуцируют сперматозоиды и половой
гормон — тестостерон. Яички покрыты плотной оболочкой и состоят из извитых
семенных канальцев, в которых образуются сперматозоиды. Сперматозоиды далее
переходят в придаток яичка — систему канальцев, заполненных зрелыми сперма­
тозоидами. От придатка отходит семявыносящий проток, который, соединяясь

с протоком семенного пузырька, образует семявыбрасывающий проток, открыва­
ющийся в мочеиспускательный канал. Сперматозоиды, смешиваясь с секретами
придаточных половых желёз, образуют сперму. Семенные пузырьки — парные
железы, густой желтоватый секрет которых разжижает сперму, питает и активи­
рует сперматозоиды. П редстательная железа (простата) расположена под моче­
вым пузырём и охватывает верхнюю часть мочеиспускательного канала, её белова­
тый жидкий секрет обеспечивает продвижение сперматозоидов по семявыносящим
протокам. Вязкий секрет железы луковицы простаты предохраняет слизистую
оболочку мочеиспускательного канала от раздражающего действия мочи.
Половой член (пенис) — орган, служ ащ ий для
выведения мочи и совокупления (введения спер­
матозоидов во влагалищ е); состоит из корня, тела
и головки. Тело пениса состоит из двух пещ ери­
стых и губчатого тел, пещеристые тела имеют боль­
шое количество сосудистых полостей, заполняемых
при эрекции кровью. На вершине головки находит­
ся отверстие мочеиспускательного канала; головка
прикрыта кожной складкой — крайней плотью.
Сперматозоиды (мужские половые клетки) —
мелкие подвижные клетки, состоящие из головки,
2 — придаток яичка;
ш ейки и хвост а. В головке находится ядро с гапло­
3 — семявыносящие пути;
идным набором хромосом и акросома (часть комп­
4 — простата;
5 — половой член;
лекса Гольджи, содержащ ая ферменты для про­
6 — мошонка
никновения через оболочки яйцеклетки). В шейке
расположен клеточный центр и множество мито- Рис. 4.22. Строение мужской
хондрий, обеспечивающих движ ения хвоста. Хвост
половой системы
состоит из микротрубочек. Образование спермато­
зоидов происходит в результате спермат огенеза. Первичные половые клетки
закладываю тся в ранний период эмбрионального развития, в период полового
созревания они размножаю тся и созревают, превращ аясь в зрелые сперматозои­
ды. За сутки образуется несколько миллионов сперматозоидов.
4.103. Оплодотворение и внутриутробное развитие
Слияние сперматозоида и яйцеклетки (оплодотворение) происходит обычно
в маточной трубе. Сперматозоиды попадают во влагалищ е во время полового
акта, они самостоятельно продвигаются по женской половой системе и через
1,5—2 ч попадают в маточные трубы. При встрече с яйцеклеткой сперматозоид
прикрепляется к ней, акросомальные ферменты растворяют её оболочки, и га­
плоидное ядро сливается с ядром яйцеклетки.
После проникновения сперматозоида образуется оболочка, препятствующая
проникновению в яйцеклетку других сперматозоидов. Образовавшаяся диплоид­
ная зигота продвигается по направлению к матке и делится, в результате чего
возникает комочек из мелких, внешне недифференцированных клеток. Зародыш
в течение 4 —5 дней спускается по маточной трубе в матку, несколько дней оста­
ётся в ней и на 7-й день внедряется в её богатую кровеносными сосудами слизи­
стую оболочку. В этот период продолжается деление клеток зародыш а, вокруг
него образуются зародышевые оболочки и происходит дифференцирование кле-

ток в первичные ткани. Н аруж ная зародышевая оболочка (хорион) несёт вор­
синки, с помощью которых зародыш внедряется в слизистую оболочку стенки
матки. На 9-й неделе внутриутробного развития образуется плацент а (детское
место) — дисковидный орган, осуществляющий связь между организмом матери
и зародышем в период беременности. С этого момента развивающийся организм
называется плодом. Через плаценту устанавливается тесный контакт между кро­
веносными системами плода и матери: через тонкие стенки капилляров пита­
тельные вещества и кислород поступают из крови матери в кровь зародыш а,
одновременно в кровь матери переходят продукты жизнедеятельности плода.
В плаценте вырабатываются некоторые гормоны, влияющие на организм матери.
Продолжительность внутриутробного развития (беременности) у человека состав­
ляет девять месяцев (270—280 дней). Во время беременности под действием про­
гестерона происходит подготовка молочных желёз к выкармливанию ребёнка.
По истечении срока внутриутробного развития плод изгоняется из матки
в процессе родов. В подготовке и осуществлении родов участвуют централь­
ная и периферическая нервные системы, гормоны и другие биологически а к ­
тивные вещества, нервно-мышечный аппарат самой матки. Роды начинаются
схватками, в результате которых расш иряется ш ейка матки, чтобы обеспечить
прохождение через неё плода. При сокращ ении мышечных стенок матки плод
продвигается по родовым путям и вы талкивается наружу. С первым криком но­
ворождённый ребёнок начинает дыш ать атмосферным воздухом. После прекра­
щ ения пульсации сосудов пуповину, соединяющую ребёнка с плацентой, пере­
вязываю т и перерезают. Через 10—15 мин после рождения ребёнка в результате
сокращ ений матки рождается послед — плацента с плодными оболочками.
Молоко у матери появляется приблизительно на 3-й день после родов, до
этого молочные железы вырабатывают молозиво
желтоватую густую ж и д ­
кость, содержащую питательные вещества и формирующую пассивный иммуни­
тет новорождённых. Материнское молоко содержит все необходимые для ж изни
и развития ребёнка вещества. По мере роста ребёнка молочное питание зам еня­
ется разнообразной пищей.
4.10.4. Этапы постэмбрионального онтогенеза
Физиологи условно делят человеческую ж изнь на большие возрастные перио­
ды: дет ский — от рождения до начала периода полового созревания (примерно
до 13 лет); подростковый — от начала полового созревания до 16 лет у девочек
и до 18 лет у мальчиков; юношеский — до 25—26 лет; взрослый — до 40 лет
у женщ ин и до 45 лег у мужчин; зрелый — до 55 лет у ж енщ ин и до 60 лет
у мужчин; пожилой — до 75 лет у женщ ин и мужчин; ст арческий — свыше
75 лет. Такая периодизация основана частично на биологических и частично
на социальных признаках. Большое влияние оказывают условия ж изни и ин­
дивидуальные особенности человека. Поэтому «паспортный» возраст часто не
соответствует биологическому.
Детский период подразделяется на период новорождённое т и , который про­
должается от рождения до 4-х недель ж изни; грудной (м ладенческий) период (до
1 года) — период максимально быстрого роста и развития. В ясельны й период
{раннего детства) (от 1 года до 3-х лет) и дош кольный период (от 3 до 7 лет)

продолжаются процессы роста и формирования организма, движ ения ребёнка
становятся более согласованными, быстро развиваются речь и мышление. В м лад­
ший ш кольный период (от 7 до 12 лет) формируются мелкие мы ш цы кисти руки.
Дети обучаются грамоте, чтению, у них развивается логическое мышление.
В подростковый период происходит ускоренный рост тела в длину и глубо­
кая перестройка организма — половое созревание. Во время полового созрева­
ния проявляю тся вторичные половые признаки (у девочек — расш ирение таза,
округление фигуры, оформление грудных ж елёз и др., у мальчиков — оволосе­
ние на лице, выраженный кады к, низкий голос и др.). У девочек начинаются
менструации, у мальчиков — поллюции (непроизвольное выделение спермы).
Заканчивается период полового созревания с прекращением роста тела и завер­
шением репродуктивного развития.
В юношеский период в основном заканчиваю тся процессы роста и формиро­
вания организма, он достигает предельной величины.
В период зрелости строение и функции человеческого организма относитель­
но постоянны. В дальнейшем в органах и системах начинается закономерный
процесс возрастных изменений (старение), которые с течением времени стано­
вятся всё более вы раженны ми.
Старение — это универсальный и закономерный биологический процесс, ве­
дущий к снижению адаптационных возможностей и жизнеспособности индиви­
да и определяющий продолжительность его ж изни. П роявления старения мно­
гообразны и затрагивают все уровни организации — от молекулярного до систем
саморегуляции организма.
Продолжительность ж изни — длительность существования индивида. На
продолжительность жизни влияют к ак биологические особенности (видовая про­
должительность ж изни, наследственные особенности и др.), так и социальные
условия ж изни человека (быт, труд, отдых, питание). Существенно сокращ ают
продолжительность ж изни различны е болезни.
Онтогенез человека заканчивается смертью.
Смерть — необратимое прекращ ение ж изнедеятельности организма и вслед­
ствие этого гибель индивидуума как обособленной живой системы. В физиоло­
гическом понимании смерть — ступенчатый процесс: переход от ж изни к смер­
ти представляете я последовательным закономерным нарушением функций
и систем организма, заканчиваю щ ихся их выключением. Последовательность
и постепенность вы клю чения функций даёт время и возможность для вмеш а­
тельства с целью восстановления ж изни.

4.10.5. Наследственные заболевания
Нормальное развитие может наруш аться вследствие различны х факторов. С од­
ной стороны таковыми являю тся факторы среды (инфекционные заболевания,
повреждающие химические или физические агенты), другими — повреждение
генетического материала. Второе приводит к развитию наследственных заболе­
ваний.
П ричиной наследст венны х заболеваний являю тся мутации. В случае генных
мутаций наруш аю тся отдельные гены, но ряд наследственных заболеваний воз­
никает из-за повреждения хромосом или генотипа в целом.

Генные мутации, как правило, приводят к нарушению синтеза определённого
белка, вследствие чего возникают наруш ения локального или общесистемного
характера. У человека их разделяют по характеру метаболических расстройств:
• наруш ения обмена аминокислот (фенилпировиноградная олигофрения, тирозиноз, алкаптонурия);
• наруш ения обмена липидов (болезнь Н имана-П ика, болезнь Гоше);
• наруш ения обмена углеводов (галактоземия, фруктозурия);
• наруш ения минерального обмена (гепатоцеребральная дистрофия) и т.д.
Иной классификацией является деление по локализации проявления: заболе­
вания крови (гемоглобинопатии), эндокринной системы (сахарный диабет), по­
чек (фосфат-диабет), соединительной ткани (мукополисахаридозы); нервно-мы­
шечной системы (прогрессирующие мышечные дистрофии) и др.
В зависимости от того, где локализован мутантный ген (в аутосомах или по­
ловых хромосомах, каковы его взаимоотношения с нормальными аллелями),
различаю т следующие основные типы наследования: аутосомно-доминантный (арахнодактилия, брахидактилия, гипербилирубинемия, нейрофиброматоз
и др.), аутосомно-рецессивный (агаммаглобулинемия, альбинизм, муковисцидоз, серповидноклеточная анемия и др.) и сцепленны й с полом (гемофилия,
периодический паралич, цветовая слепота и др.). Тип наследования устанавли­
вается путём анализа родословной.
К хромосомным болезням относятся синдромы Дауна (трисомия по 21-й хро­
мосоме), Крайнфельтера (различные полисомии по половым хромосомам), Шерешевского—Тернера (моносомия по Х-хромосоме), «кошачьего крика» (отсут­
ствие части 5-й хромосомы) и др.
П роф илакт ика наследст венны х заболевании осуществляется медико-ге­
нетическими консультациями и заклю чается в пренатальном (до рождения)
определении вероятностей наследственных заболеваний путём проведения био­
химических, ультразвуковых и иных исследований плода и матери, анализе
родословных родителей на предмет различны х нарушений.
Основные принципы лечения заклю чаются в исключении или ограничении
продуктов, превращения которых в организме в отсутствии необходимых белков
приводят к патологическому состоянию; заместительной терапии недостающи­
ми веществами. Большое значение придаётся фактору своевременности тера­
пии, которую следует начинать до развития у больных вы раж енны х наруш ений.

ВНВ

4.11. Опора и движение. Опорно-двигательный аппарат

S i l l

4.11.1. Общая характеристика опорно-двигательной системы
Опорно-двигательная система обеспечивает поддержание формы тела и позы (опре­
делённого положения тела), перемещение организма в пространстве и перемещение
отдельных его частей относительно друг друга, а также защиту внутренних органов.

■

Опорно-двигательная система состоит из скелет а и скелет ной м ускула т ур ы ,
функционирующ их как единое целое.
Скелет — пассивная часть опорно-двигательной системы, состоящая из кос­
тей (более 200), а такж е связанных с ними хрящ ей и связок. Скелет выполняет

опорную функцию и служит защитой для многих внутренних органов. Ч ереп­
ная коробка защ ищ ает головной мозг, позвонки — спинной мозг, грудная к л ет­
ка — сердце и лёгкие, таз — мочевой пузырь, прямую ки ш ку и ряд других
органов. В костях находится красный костный мозг, участвующ ий в кроветво­
рении. Кроме того, кости
источник минеральных веществ (в первую очередь
кальция и фосфора).
Скелетная мускулатура — активная часть опорно-двигательной системы, обес­
печиваю щая всё многообразие движ ений, совершаемых человеком. В организме
человека около 600 скелетных мышц.
4 .1 1 .2 . Строение скелета
Х имический состав кости. Ж ивы е кости человека содержат 22% воды,
5% белка, 21,8% неорганических веществ и 15,7% ж ира. Органические ве­
щества, входящ ие в состав костей (главным образом, оссеин и оссеомукоид),
обеспечивают кости гибкость и упругость, а минеральные вещества (преиму­
щественно карбонат и фосфат кальция) — твёрдость и прочность. С возрастом
соотношение органических и минеральных веществ в кости меняется. Так, у де­
тей в кости больше органических веществ, поэтому их скелет эластичен; кости
пожилых людей, содержащие больше минеральных веществ, более твёрдые, но
хрупкие, что повышает вероятность переломов в этом возрасте.
Строение кости. К аж дая кость в организме человека — отдельный орган.
Снаружи кость сращена с надкост ницей (обеспечивает рост кости в толщину),
состоящей из плотной соединительной ткани и пронизанной большим количе­
ством кровеносных, лимфатических сосудов и нервов. Она обеспечивает пита­
ние кости, а такж е рост кости в толщину. Кость содержит два вида костного
вещества: снаружи
плотное компактное, а внутри — губчатое. Структурной
единицей компактной костной ткани является остеон. К аж ды й остеон состо­
ит из 5—20 цилиндрических костных пластинок, вставлённых одна в другую.
В центре остеона проходит цент ральны й (Гаверсов) к а н а л , содержащий крове­
носные, лимфатические сосуды и нервы. Губчатое вещество кости состоит из
сети тонких взаимно перекрещ иваю щ ихся костных перекладин, между которы ­
ми находятся мелкие полости, заполненные красным костным мозгом. Распо­
ложение перекладин отражает направление наибольшего растяж ения и сж ати я
кости. Распределение компактного и губчатого веществ в разны х костях зависит
от ф ункции, которую эти кости выполняют в организме.
Строение хрящ ей. Основу хрящ а составляет хрящ евая ткань. Снаружи
хрящ покрыт надхрящ ницей — плотной оболочкой, состоящей из клеток и во­
локон; в ней формируются новые хондробласты. Различаю т три типа хрящ а:
гиалиновы й, волокнист ы й и эласт ический. Гиалиновый (стекловидный) хрящ
характеризуется большим количеством основного вещества, из него состоит
скелет зародыш а; хрящ расположен такж е на суставных поверхностях костей,
в рёбрах, по ходу воздухоносных путей. В волокнистом (соединительнотканном)
хрящ е коллагеновые волокна собраны в пучки и расположены упорядоченно;
из этого хрящ а состоят межпозвонковые и суставные диски и мениски. Эласти­
ческий (сетчатый) хрящ содержит эластичные волокна, из него состоит х р ящ е­
вая часть ушной раковины, надгортанник, участки стенки наружного слухового
прохода, некоторые хрящ и гортани.

С вязки — плотные соединительнотканные тяж и или пластины с преоблада­
нием эластичны х или коллагеновых волокон, соединяющие элементы скелета
или отдельные органы. Связки располагаются преимущественно в области су­
ставов; они повышают прочность скрепления частей скелета, определяют на­
правление движения и ограничивают его амплитуду.
Виды костей. Кости скелета делятся на трубчатые (длинные и короткие),
корот кие (губчатые), плоские и смешанные.
Трубчатые кости состоят из тела кости (диафиза) и утолщённых концов {эпифизов). Стенка
трубчатой кости состоит из компактного костного
вещества: в диафизе под ним расположена полость,
заполненная ж ёлтым костным мозгом (богатой ж и ­
ром соединительной тканью), в эпифизах — губ­
чатое вещество с красным костным мозгом. На
эпифизах расположены суставные поверхности для
соединения с соседними костями (рис. 4.23).
П лоские кости (лопатки, рёбра, кости черепа,
тазовые кости и др.) по строению сходны с корот­
кими. Они формируют защ итные стенки полостей
для внутренних органов, пояса конечностей, имеют
большие поверхности для прикрепления мыш ц.
Смешанные кости имеют сложную форму и со­
стоят из частей, имеющих различное строение. Это,
например, позвонки, кости основания черепа.
3 — тело;
Типы соединения костей. Для образования еди­
4 — компактное вещество;
ной опорной структуры кости скелета соединяются
5 — губчатое вещество;
между собой. Соединения костей делятся на:
6 — костномозговая полость
• неподвижные — это соединения при помощи
Рис. 4,23. Строение
различных видов соединительной ткани (волокни­
трубчатой кости
стая соединительная, хрящ евая и костная). Это,
например, сочленение костей черепа при помощи
швов, срастание костей таза в единую кость;
• полуподвиж ные — образованы хрящ евы ми прослойками, в толще хрящ а име­
ется небольшая полость, не вы стланная синовиальной мембраной. Так соеди­
няю тся позвонки в позвоночнике;
• подвижные {суставы) — обеспечивают большую подвижность, позволяют
совершать движения в разных направлениях. Элементы сустава: покрытые
суставными хрящ ами концы сочленяющ ихся костей и окруж аю щ ая их су­
ставная сумка с суставной (синовиальной) жидкостью. Эта ж идкость вы деля­
ется клетками внутреннего слоя суставной сумки (синовиальной мембраной),
уменьшает трение суставных поверхностей и служ ит питательной средой для
суставного хрящ а. Н аруж ны й слой суставной сумки образован плотной со­
единительной тканью , которая прикрепляется к костям вблизи краёв сустав­
ных поверхностей и переходит в надкостницу. Суставная сумка часто снабже­
на связками, которые удерживают кости в соприкосновении и ограничивают
объём движений между ними.
Отделы скелета. В скелете человека различаю т следующие отделы: осевой
скелет и скелет конечностей (верхних и ниж них). Осевой скелет, в свою оче-

редь, подразделяется на скелет головы (череп) и скелет т уловищ а (позвоноч­
ник и грудная клетка) (рис. 4.24).
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

— череп;
— шейный отдел;
— плечевой пояс;
— грудной отдел позвоночника;
— грудная клетка;
— плечевая кость;
— локтевая кость;
— лучевая кость;
— поясничный отдел позвоночника;
— тазовый пояс;
— бедренная кость;
— большая берцовая кость;
— малая берцовая кость;
— кости стопы;
— копчик;
— кости кисти

Рис. 4.24. Скелет человека
Череп состоит из мозгового и лицевого отделов.
Кости черепа (за исключением ниж ней челюсти)
неподвижно сочленены между собой. У новорож­
дённых детей пространство между костями запол­
нено соединительной тканью (роднички), благодаря
чему череп очень эластичен. Формирование швов
между костями заверш ается к 3—5 годам.
П озвоночник (позвоночный столб) — опора ту­
ловищ а, он состоит из 33—34 позвонков: 7 ш ейных,
12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых (сраста­
ющ ихся в единый крестец) и 4 —5 копчиковы х.
Позвонок состоит из тела, дуги, замы каю щ ей поз­
воночное отверстие, и семи отростков: остистого,
двух поперечных, двух верхних суставных и двух
ниж них суставных. Первый шейный позвонок (ат ­
л а н т ) не имеет тела и состоит из двух дуг, вто­
рой ш ейный позвонок (эпистрофей) сочленяется
с атлантом с помощью зубовидного отростка. Позво­
ночные отверстия расположенных друг над другом
позвонков составляют позвоночный к а н а л , внутри
которого расположен спинной мозг. Тела позвонков
соединены между собой хрящ евы ми меж позвонко­
выми дисками.
Скелет грудной клет ки образован грудиной,
12 парами рёбер и грудными позвонкам и. Рёбра —

1 — лобовая кость;
2 — теменная кость;
3 — височная кость;
4 — затылочная кость;
5 — носовая кость;
6 — верхнечелюстная кость;
7 — нижнечелюстная кость
Рис. 4.25. Череп

а — вид сверху;
б — вид сбоку
Рис. 4.26. Поясничный
позвонок

плоские, дугообразно изогнутые кости, спереди переходящие в хрящ . Сзади они
сочленены с грудными позвонками. Спереди 7 пар верхних рёбер (ист инны е
рёбра) непосредственно соединены грудиной — плоской костью, леж ащ ей по
средней линии груди. Три следующие пары (ложные рёбра) своими хрящ ами
присоединяются к хрящ ам вышерасположенных рёбер. Две последние пары (ко­
леблю щ иеся рёбра) не имеют хрящ ей и свободно располагаются в мышечной
стенке туловища. П риподнимаясь и опускаясь, рёбра обеспечивают изменения
объёма грудной клетки при дыхании.
Скелет верхних конечностей состоит из плечевого пояса и скелет а свобод­
ны х верхних конечностей (рук). В состав плечевого пояса входят две парные
кости — лопат ка и клю чица. Лопатка — плоская кость треугольной формы,
прилегаю щ ая к задней поверхности грудной клетки и сочленяю щ аяся с пле­
чевой костью и клю чицей. Ключица (тонкая изогнутая кость) одним концом
соединена с грудиной, другим — с лопаткой. Скелет свободной верхней конеч­
ности состоит из плеча, предплечья и кисти. П лечевая кость, образующая пле­
чо, соединена с лопаткой (плечевой сустав) и костями предплечья (локт евой
суст ав). Предплечье состоит из двух костей —локтевой и лучевой. В состав
кисти входят 8 коротких костей запястья, 5 длинных костей пясти и фаланги
пальцев (большой палец имеет две ф аланги, все остальные — по три). Н иж ний
конец лучевой кости с тремя верхними костями запястья образуют лучеза п яст ­
ный суст ав.
С келет ниж них конечностей состоит из тазового пояса и скелет а свободных
ниж них конечностей (ног). Тазовый пояс образован парой массивных тазовых
костей, которые сзади неподвижно сочленены с крестцом, а спереди соединены
между собой с помощью полусустава (лобковый симфиз). К аж дая тазовая кость
образована тремя сросш имися костями (подвздошной, седалищной и лобко­
вой). По бокам тазовых костей расположены круглые впадины для сочленения
с головками бедренных костей. Скелет свободной ниж ней конечности состоит
из бедра, голени и стопы. Бедро образует крупная массивная бедренная кость,
головка которой с тазовой костью образует тазобедренный сустав. В состав
голени входят большеберцовая и малоберцовая кости. Больш еберцовая кость
сочленяется с бедренной, образуя коленны й суст ав. Спереди от коленного су­
става, в толще сухож илий, расположен небольшой треугольный надколенник
(коленная чашечка). Кости голени образуют с таранной костью предплюсны го­
леност опны й суст ав. Стопа состоит из 7 коротких костей предплюсны, 5 длин­
ных костей плюсны и фаланг пяти пальцев (первый палец имеет две фаланги,
остальные — по три). Стопа имеет вид свода.

4 .1 1 .3 . Строение мышц
М ышцы обеспечивают все движ ения, совершаемые в организме человека.
Благодаря мыш цам тело сохраняет равновесие и перемещается в пространстве,
осуществляются дыхательные движ ения грудной клетки и диафрагмы, глота­
ние, голосообразование, движ ения глаз, работа внутренних органов (в том числе
сердца) (рис. 4.27).
Строение. Основу скелетных мы ш ц составляет поперечнополосатая мыш еч­
ная ткань. Скелетная мыш ца состоит из пучков мыш ечных волокон, а такж е

прослоек соединительной ткани, окруж аю щ их и связываю щ их между собой от­
дельные волокна и их группы. Снаружи мыш ца покрыта плотной соединитель­
нотканной оболочкой {фасцией). Соединительная ткань, окруж аю щ ая мыш цу
снаружи и расположенная внутри, переходит в сухож илие — плотный волокни­
стый тя ж , обеспечивающий прикрепление мышцы к кости. Некоторые мыш цы
своей сухожильной частью вплетаются в кож у.
К аждая мышца снабжается кровеносными сосуда­
ми и нервами (двигательными и чувствительными).
Различные мышцы отличаются по форме, направле­
нию мышечных пучков, расположению. Типичная
форма мыш ц конечностей — веретенообразная; сред­
няя расширенная часть (брюшко) содержит мышеч­
ные волокна, два конца {головка и хвост) состоят
из сухожилий. Головка (начало мышцы) прикрепляп А ОГ7 ^
J
Рис. 4.27. Строение мышцы
ется к кости, расположенной ближе к центру тела,
а хвост — к другой кости (рис. 4.28).
1
2
3
4
5
6
7
8

— большая грудная мышца;
— дельтовидная мышца;
— двуглавая мышца плеча;
— брюшные мышцы;
— портняжная мышца;
— трапециевидная мышца;
— широчайшая мышца спины;
— трёхглавая мышца плеча

Рис. 4.28. Основные мышцы человека
Работа мышц. Сокращение мышц связано с нервными импульсами, посту­
пающими по двигательным нервам. Нервные окончания достигают отдельных
мыш ечных волокон. При поступлении сигнала по соматической части перифе­
рической нервной системы мыш ца рефлекторно сокращ ается. Различны е движ е­
ния, двигательные акты (бег, ходьба и др.) координируются высшими центрами,
расположенными в двигательной зоне коры больших полуш арий. Длительное
напряж ение мыш ц {тонус) не зависит от сознания человека и связано с авто­
номной нервной системой. Кроме нервной регуляции, сокращ ение мыш ц регу­
лируется гормонами (адреналином и др.), накоплением определённых веществ.
Сила мы ш цы — максимальное напряж ение, которое мы ш ца может развить
во время возбуждения. Она зависит от числа мыш ечных волокон, составляю­
щих данную мыш цу, и от их толщины.

Утомление мышц — временное снижение работоспособности, вызванное
предшествующей деятельностью; проявляется в уменьшении мышечной силы
и выносливости. При напряжённой физической работе утомление мышц связано
с недостаточностью энергетических запасов, недостатком кислорода и появле­
нием в мышцах продуктов распада (молочной кислоты и др.). При работе малой
и средней мощности утомление развивается в нервных центрах спинного мозга,
а также в клетках двигательной коры.
Для снятия утомления и восстановления работоспособности мышц необходим
отдых. При отсутствии необходимого отдыха может развиваться хроническое
или патологическое утомление. Оно проявляется в снижении производительно­
сти труда, росте заболеваемости, снижении творческой активности и умствен­
ной работоспособности, изменении продукции биологически активных веществ.

4.12. Органы чувств, их роль в жизни человека
! ! Ш Ш 4.12.1. Общая характеристика сенсорных систем
Жизнь человека неразрывно связана с внешней средой, и поэтому организм
должен реагировать на её постоянные изменения. Кроме изменений во внешней
среде, необходимо также фиксировать изменения внутри организма и запускать
процессы, поддерживающие гомеостаз. Для восприятия поступающей информа­
ции и служат сенсорные системы.
Сенсорная система — система нервных образований, обеспечивающая восприятие,
передачу и переработку информации (синонимом является термин «анализатор», вве­
дённый в 1909 г. И. П. Павловым).

Каждая сенсорная система состоит из трёх отделов: периферического отдела,
проводящего пути и коркового конца сенсорной системы .
Периферический отдел (рецепторы) может представлять собой свободные
окончания нервных волокон, окончания, расположенные в глубине тканей, или
входить в состав органов чувств.
Органы чувств — высокоспециализированные органы, воспринимающие опре­
делённый раздражитель. У человека различают шесть органов чувств: орган
зрения , слуха , обоняния , вкуса , кожно-мышечного чувства и равновесия . Дей­
ствуя одновременно, они обеспечивают человека разнообразной информацией
об окружающем объективном мире, которая отражается в его сознании в виде
субъективных образов — ощущений, восприятий и представлений памяти.
Проводящий путь сенсорной системы представлен чувствительными нерва­
ми, передающими нервный импульс в ЦНС. Частично информация начинает об­
рабатываться уже на уровне рецепторов, однако главную роль играет обработка
в ЦНС.
Корковый отдел сенсорной системы — определённая зона коры больших
полушарий головного мозга, где нервный импульс воспринимается и анализи-

руется. На этом уровне возможно взаимодействие между различными сенсорны­
ми системами. В результате согласованной работы сенсорных систем в больших
полушариях формируется программа поведения, оценка действий и др.

4 .1 2 .2 . Зрительная сенсорная система
Зрительная сенсорная система состоит из глаз, зрительного нерва и зритель­
ных центров в височной области коры больших полушарий (коркового центра).
Глаз состоит из глазного яблока (шаровидное тело, расположенное в глазнице
черепа) и вспомогательного аппарата (брови, веки с ресницами, слёзный аппа­
рат и глазодвигательные мышцы).
Брови — волосы, предохраняющие глаза от попадания пота со лба.
Веки — кожные складки с растущими по свободному краю ресницами , ко­
торые защищают глазное яблоко от ветра, пыли, ярких солнечных лучей. Вну­
тренняя поверхность век и передний отдел глазного яблока покрыты соедини­
тельнотканной конъюнктивой .
Слёзный аппарат включает слёзную железу , расположенную в верхнем на­
ружном углу орбиты, и систему слёзных путей (слёзный каналец, слёзный ме­
шок, носослёзный канал). Слёзная жидкость, выделяемая слёзной железой, об­
легчает движения век, смачивает поверхность глазного яблока и смывает с неё
частицы пыли, содержит бактерицидное вещество — лизоцим . Стекая по перед­
ней поверхности глаза, она собирается в его внутреннем углу, откуда по слёзно­
му каналу попадает в носовую полость.
Глазодвигательные мышцы соединяют глазное яблоко со стенками глазницы
и обеспечивают его движения.
Глазное яблоко состоит из ядра , покрытого тремя оболочками: фиброзной,
сосудистой и сетчатой (сетчаткой ). Фиброзная оболочка в заднем отделе об­
разует склеру , придающую глазному яблоку определённую форму, а в переднем
отделе — прозрачную роговицу, которая пропускает и преломляет свет. Тонкая
и нежная сосудистая оболочка с густой сетью тончайших сосудов и капилля­
ров обеспечивает снабжение глаза кровью. В передней части глаза она образует
радужную оболочку , в её центре имеется небольшое отверстие — зрачок , он
способен рефлекторно расширяться или сужаться в зависимости от интенсивно­
сти света. Позади зрачка находится прозрачный и эластичный хрусталик , кри­
визна которого регулируется ресничной мышцей. Стекловидное тело заполняет
почти всю внутреннюю полость глазного яблока. Сетчатка состоит из рецепто­
ров — палочек и колбочек . Участок сетчатки, из которого выходит зрительный
нерв, — слепое пятно . Почти рядом с ним находится жёлтое пятно 9 образован­
ное скоплением рецепторов, — место наилучшего видения.
На сетчатке образуется уменьшенное перевёрнутое изображение видимых
глазом предметов. Действительное изображение формируется в зрительной коре
после поступления возбуждения от фоторецепторов. Для чёткого восприятия
близких и далёких предметов хрусталик меняет свою кривизну, фокусируя лу­
чи на сетчатке. Эта способность называется аккомодацией. Стереоскопичность
(объёмность) зрения достигается сочетанием зрительных осей обоих глаз так,
чтобы изображение падало на идентичные участки сетчатки.

4.12.3. Слуховая сенсорная система
С помощью слуха человек воспринимает и анализирует огромное многообра­
зие звуков окружающего мира и овладевает способностью говорить.
Слуховая сенсорная система состоит из рецепторов, расположенных в улит­
ке внутреннего уха, слуховых нервов, проводящих импульс в головной мозг,
и слуховых центров в височной доле коры головного мозга, где окончательно
различается характер звука, его высота и тембр.
Орган слуха человека состоит из трёх отделов: наружного, среднего и вну­
треннего уха.
Наружное ухо служит для улавливания и проведения звуковых колебаний.
Барабанная перепонка отделяет наружное ухо от среднего.
Среднее ухо расположено внутри височной кости, отграничено барабанной
перепонкой и овальным окном внутреннего уха. Оно состоит из заполненной
воздухом барабанной полости (соединена с носоглоткой слуховой (евстахиевой)
трубой, через которую уравновешивается давление воздуха в полости среднего
уха с атмосферным давлением) и тремя слуховыми косточками — молоточком,
наковальней и стремечком, соединёнными между собой суставами. Вибрация
барабанной перепонки передаётся сращённому с ней молоточку, а затем — на­
ковальне и стремечку, передающему её на овальное окно.
Внутреннее ухо представляет собой сложную систему полостей и каналов, за­
полненных жидкостью. Основные части: улитка (содержащая слуховые рецеп­
торы) и три полукружных канала (орган равновесия). Улитка — тонкостенный
спиральный канал, заполненный жидкостью. В её полости расположен кортиев
орган, содержащий волосковые клетки, преобразующие колебания жидкости
улитки, вызванные звуковыми колебаниями, в нервные импульсы.
4.12.4. Вестибулярная сенсорная система
Вестибулярная сенсорная система (анализатор равновесия и положения тела
в пространстве) играет важную роль в управлении движениями. Она включа­
ет рецепторные клетки органа равновесия, нервы, проводящие возбуждение
в продолговатый мозг и мост, корковые центры в теменной и височной долях
больших полушарий (при сознательном определении тела в пространстве) или
мозжечок и спинной мозг (при рефлекторных реакциях).
Орган равновесия (вестибулярный аппарат) — часть внутреннего уха, состоя­
щая из трёх полукружных каналов и двух мешочков преддверия (сферического
и эллиптического). В стенках мешочков группами расположены волосковые
клетки. Волоски этих клеток погружены в студнеобразное вещество, в котором
разбросаны мелкие известковые кристаллы — отолиты. При любом положении
тела отолиты деформируют волоски определённой группы волосковых клеток.
Эта деформация вызывает возбуждение в оплетающих эти клетки нервных во­
локнах. Возбуждение поступает в нервный центр (в продолговатом мозге) и при
необычном положении тела вызывает ряд двигательных рефлекторных реакций,
приводящих тело в нормальное положение. Полукружные каналы расположены
во взаимно перпендикулярных плоскостях, поэтому их рецепторы раздражают­
ся при изменении положения или движения тела в любом направлении.

З Д Ш 1 4.12.5. Органы химического чувства
Хеморецепторные сенсорные системы — обонятельная и вкусовая, их пе­
риферический отдел состоит из специфических хеморецепторов (обонятельных
и вкусовых).
Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке носа. Попадая
вместе с воздухом в нос, молекулы пахучих веществ растворяются в слизи, за­
тем путём химического взаимодействия возбуждают обонятельные клетки. Это
возбуждение по волокнам обонятельного нерва поступает в центр обоняния (обо­
нятельные зоны промежуточного мозга и коры больших полушарий), где проис­
ходит различение запахов.
Скопления вкусовых рецепторов (вкусовые луковицы), размещённые во вку­
совых сосочках (выростах слизистой оболочки), расположены на языке и стен­
ках ротовой полости. На вкусовые рецепторы химически воздействуют рас­
творённые в воде вещества. Возникающее возбуждение по волокнам вкусового
нерва поступает в мост и продолговатый мозг, а оттуда — в центр вкуса, рас­
положенный на внутренней поверхности коры между полушариями головного
мозга. Там возникают четыре вкусовых ощущения: солёного, горького, кислого
и сладкого. Вкус пищи — комбинация этих ощущений в разном соотношении,
к которой добавляется также ощущение запаха пищи.

1881111 4.12.6. Осязательная сенсорная система
Кожные рецепторы разбросаны в толще кожи по всей поверхности тела.
В большинстве случаев они представляют собой многоклеточные тельца разной
формы, внутрь которых заходит и разветвляется чувствительное нервное волок­
но. Кожные рецепторы расположены неравномерно. Наибольшая их концентра­
ция отмечена на кончиках пальцев рук, губах и наружных половых органах.
Поэтому эти участки тела наиболее чувствительны к механическим и темпера­
турным раздражителям.
В коже и слизистых оболочках расположены механорецепторы , реагирую­
щие на различные механические раздражения — давление, прикосновение, виб­
рацию; особенно многочисленны они на языке, ладонях и кончиках пальцев.
Возбуждение от рецепторов по центростремительным нервам через спинной мозг
поступает в зону кожной чувствительности коры больших полушарий. С помо­
щью осязания человек способен различать форму, размеры, характер поверхно­
сти предмета.
Температурная чувствительность связана с холодовыми и тепловыми рецеп­
торами, расположенными в коже, а также во многих внутренних органах. Им­
пульсы от них посылаются в ЦНС, где информация анализируется, и запуска­
ется реакция терморегуляции.
Боль — психофизиологическая реакция на повреждающий раздражитель,
вызывающий в организме органические или физиологические нарушения, она
является врождённой сигнальной реакцией. Боль вызывает оборонительную
реакцию, направлённую на сохранение целостности организма. Специальных
болевых рецепторов нет, поэтому боль воспринимают свободные нервные окон­
чания, расположенные по всему организму.

Ш Ш Ш 4.12.7. Проприорецепторы
В опорно-двигательном аппарате есть особые механорецепторы — тгроприорецепторы, посылающие в головной мозг информацию о состоянии мышц (их
сокращении или растяжении). Благодаря проприорецепторам человек всег­
да знает, в каком положении пребывают разные части его тела. Строение их
различно — от простых нервных окончаний до сложноустроенных мышечных
веретён (покрытые соединительнотканной капсулой скопления из нескольких
видоизменённых мышечных волокон, оплетённых одним или несколькими чув­
ствительными нервными волокнами). Растяжение или сокращение мышечных
волокон вызывает в нервном волокне возбуждение, которое направляется в зону
мышечной чувствительности коры больших полушарий и к мозжечку.

4.13. Психология и поведение человека.
Высшая нервная деятельность.

Я Я Н В 4.13.1. Психика и поведение человека
Психика — свойство головного мозга человека (и других животных), обеспечивающее
способность отражать воздействия предметов и явлений реального мира.
Психология — наука о закономерностях развития и функционирования психики как
особой формы жизнедеятельности.

К психике относятся чувства, мысли, переживания, намерения человека, со­
ставляющие его субъективный внутренний мир. Этот внутренний мир, в свою
очередь, внешне проявляется в действиях и поступках, составляющих поведе­
ние человека. В поведении проявляются личность человека, особенности его
характера, темперамента, потребности, вкусы, обнаруживается его отношение
к предметам и явлениям окружающей действительности. Поведение способству­
ет лучшему приспособлению к окружающей среде.
Инстинктивное (врождённое) поведение — совокупность сформировавшихся
в ходе филогенеза, наследственно закреплённых, врождённых, общих для всех
представителей вида (видоспецифических) компонентов поведения, составляю­
щих основу жизнедеятельности организма. Оно не является полностью детерми­
нированным и в ходе онтогенеза формируется в тесной связи с процессами обу­
чения, однако является очень устойчивым и малоизменчивым. Инстинктивное
поведение обеспечивает максимальную приспособленность в обычной среде и при
обычных обстоятельствах, но при их изменениях оно неэффективно, и лучшее
приспособление в таких случаях обеспечивают приобретённые формы поведения.
Инстинкты — сложные формы поведения, состоящие из комплексов чётко
скоординированных движений и поз, звуковых и других сигналов, секреторных
процессов, явлений терморегуляции, изменения окраски и др., совершающихся

в определённой последовательности. В поведении человека немало инстинктив­
ных действий, особенно много их у детей (сосание молока, хватательный реф­
лекс и др.).

4.13.2. Высшая нервная деятельность
Психические процессы человека связаны с деятельностью высших отделов
ЦНС: коры больших полушарий, подкорковых ядер переднего мозга и некото­
рых образований промежуточного мозга. Первым предположения о связи созна­
ния и мышления человека с рефлекторной деятельностью его головного мозга
высказал русский физиолог И. М. Сеченов. Другой известный русский физиолог
И. П. Павлов развил эти представления и обобщил их в виде учения о высшей
нервной деятельности (заменив термин «психическая деятельность»), основан­
ной на безусловных и условных рефлексах.
Высшая нервная деятельность (ВНД) — совокупность взаимосвязанных нервных про­
цессов, происходящих в головном мозге и обеспечивающих поведенческие реакции
животных и человека.

Физиология высшей нервной деятельности изучает процессы, происходящие
в головном мозге во время восприятия, переработки и воспроизведения инфор­
мации, обучения, эмоциональных и различных поведенческих реакций.
Восприятие внешней информации начинается с воздействия определённого
стимула на рецепторы сенсорной системы. Рецептор преобразует энергию сти­
мула в нервный импульс и передаёт её по чувствительным нервам в нервный
центр.
В соответствующих зонах коры завершается начавшееся в рецепторах раз­
личение стимула и возникают зрительные, звуковые и другие ощущения. Вни­
мание коры мозга к данному стимулу вызывает серию движений глаз, головы
и туловища для более детального и глубокого ознакомления с информацией от
сенсорного органа, а также подключения других сенсорных органов. В резуль­
тате происходит восприятие — формирование субъективного образа целостного
предмета (тогда как ощущения отражают лишь его отдельные свойства).
По мере поступления сведений информация будет связываться со следами
сходных событий, сохранившихся в памяти. Если сигнал похож на что-то из­
вестное, восприятие приводит к узнаванию, в противном же случае происходит
осознание нового аспекта реальности и фиксация его в памяти.

4.13.3. Условные и безусловные рефлексы, их биологическое значение
Безусловные рефлексы — врождённые, относительно постоянные реакции организма
на действие внешней и внутренней среды, осуществляющиеся при помощи нервной
системы; нервные центры безусловных рефлексов лежат в разных отделах спинного
и головного мозга.

На основе безусловных рефлексов осуществляются регуляция и согласование
деятельности разных органов и их систем и поддерживается само существова­
ние организма. У человека существует небольшое число подобных рефлексов,
необходимых в основном для выживания. Многие из них осуществляются ещё
до того, как произойдёт осознание (одёргивание руки или ноги при воздействии,
причиняющем боль, чихание и др.). На основе безусловных рефлексов форми­
руются условные.
Условные рефлексы возникают в результате формирования связи между специфиче­
ским стимулом, вызывающим определённый безусловный рефлекс, и каким-либо ус­
ловным (индифферентным) стимулом.

■

При выработке рефлекса условный раздражитель должен предшествовать
безусловному; после формирования условный рефлекс запускается при появ­
лении только одного условного раздражителя. Условные рефлексы образуются
в процессе жизнедеятельности организма, они индивидуальны и непостоянны,
легко развиваются или исчезают при изменении условий среды. В основе их
образования лежит установление связи (посредством вставочных нейронов) меж­
ду нервными центрами анализаторов безусловного и условного раздражителей.
Рефлекторная дуга условного рефлекса включает рецепторы, воспринимающие
условное раздражение, чувствительный нерв, передающий возбуждение в голов­
ной мозг, участок коры, который воспринимает раздражение, второй участок
коры, связанный с центром безусловного рефлекса, двигательный нерв и рабо­
чий орган. Образование условных рефлексов позволяет вырабатывать целесооб­
разные реакции организма на внешние раздражители, что важно для приспособ­
ления к постоянно меняющимся условиям окружающей среды. На выработке
условных рефлексов основана дрессировка животных.
При изменении условий существования в организме образуются новые услов­
ные рефлексы, а выработанные ранее затухают или исчезают благодаря процессу
торможения. Существуют два вида торможения условных рефлексов — внешнее
(безусловное) и внутреннее (условное). Внешнее торможение происходит в слу­
чае действия постороннего раздражителя, не связанного с данным условным
рефлексом. Его значение заключается в обеспечении реакции на наиболее важ­
ный в данной ситуации стимул. Внутреннее торможение рефлекса развивается
постепенно в случае многократного неподкрепления условного раздражителя
безусловным. Благодаря внутреннему торможению в ЦНС обеспечивается уга­
сание биологически нецелесообразных реакций. Образование новых условных
рефлексов и исчезновение старых позволяют организму менять своё поведение,
приспосабливая его к изменившимся условиям окружающей среды.

4.13.4. Познавательная деятельность мозга

I

Обучение — это появление адаптивных изменений индивидуального поведения в ре­
зультате приобретения опыта; приобретённое поведение, характерной чертой которо­
го является способность меняться в зависимости от условий (в отличие от врождённо­
го поведения).

Обучение может происходить на разных уровнях: одни виды научения осу­
ществляются на уровне рецепторов или спинного мозга, для других необходимо
участие огромного количества нейронов головного мозга.
При повторении определённой последовательности действий на протяжении
длительного времени возникает единая система последовательных условных
рефлексов — динамический стереотип (например, разнообразные двигательные
навыки: ходьба, бег, умение писать, пользование ложкой и др.). Динамические
стереотипы облегчают выполнение многократно повторяющихся действий и тем
самым освобождают отделы мозга для творческой работы.
Навыки — выработанные в процессе обучения и тренировки последователь­
ности действий, оптимальные для данной деятельности. Они выполняются ав­
томатически (подсознательно). В их основе лежит формирование динамического
стереотипа. Сформированные навыки очень тяжело поддаются изменению. На­
выки облегчают работу мозга, повышают его работоспособность; кроме того, они
могут переноситься на другой (подобный прежнему) вид деятельности.
Привычки — типичные действия или черты поведения человека, ставшие его
потребностью. Вместе с навыками они составляют основу поведения. Привыч­
ки также базируются на динамическом стереотипе. Различают положительные
и отрицательные (вредные) привычки.
Многие формы социальной активности формируются путём обучения, связан­
ного с мышлением (см. «Мышление и речь»).
ЯМ Ш

4.13.5. Сон и его нарушения

Человек может находиться в двух тесно связанных друг с другом функцио­
нальных состояниях: бодрствования и сна.
Бодрствование — состояние, насыщенное активной деятельностью, взаимо­
действием организма с внешней средой, целенаправлённым поведением. Важ­
нейшие признаки бодрствования — сознание и мышление.
Сон — состояние, характеризующееся отсутствием целенаправлённой дея­
тельности и отключённостью от сенсорных воздействий внешнего мира. Наи­
более важный признак сна — понижение активности нервной системы (прежде
всего коры головного мозга).
Сон — важное защитное приспособление организма от переутомления нерв­
ной системы и истощения нервных клеток. Продолжительность сна взрослого
человека — 7—8 ч в сутки (у новорождённых — 20 ч в сутки).
Фазы сна. Во время сна мозг проходит пять различных стадий активности,
повторяющихся с определённой цикличностью (за ночь проходит 4—5 таких
циклов). В течение первых четырёх фаз (медленный сон) понижается электриче­
ская активность коры, расслабляются скелетные мышцы, отсутствуют движения
глаз, снижается обмен веществ и активность различных физиологических си­
стем. Медленный сон длится 1—1,5 ч. Пятая фаза сна (быстрый сон) напоминает
состояние бодрствования: повышена электрическая активность коры, происхо­
дят быстрые движения глаз, наблюдается напряжение мимических и некоторых
скелетных мышц, активизируется деятельность внутренних органов. Быстрый
сон длится 10—25 мин. Именно в этот период человек видит сновидения, его

нервная система может решать творческие задачи, требующие применения не­
стандартных алгоритмов обработки информации. Затем весь цикл повторяется.
Н аруш ения сна. Снохождение (лу н а т и зм ) и ночные ст рахи возникают в ф а­
зы медленного сна и обычно продолжаются несколько минут. При снохождении
человек часто блуждает вокруг одного места, его действия некоординированны.
Ночные страхи сопровождаются пронзительным криком, возбуждением вну­
тренних органов (возрастает частота сердечных сокращ ений) и двигательным
возбуждением. Эти расстройства чащ е всего наблюдаются у детей. Ночные кош ­
мары — состояния интенсивной тревоги и страха, связанны е с эмоционально
насыщенными сновидениями.
У детей кош мары отражают временные трудности в различении реальности
и фантазии, у взрослых они связаны с психологическими факторами. Во время
сна может быть недержание мочи — ночной энурез. Встречается он в основном
у детей. При некоторых наруш ениях сна наблюдается пат ологическая сонли­
вость (нарколепсия и гиперсомния). Иногда во время сна может происходить
остановка ды хания (апноэ), характеризую щ аяся полным прекращением газооб­
мена иногда более чем на 1 мин. Наиболее распространённым нарушением сна
является бессонница (инсомния), при которой может наруш аться засыпание,
поддержание сна или наблюдается раннее пробуждение. Причинами бессонни­
цы являю тся эмоциональные конфликты , стрессы, некоторые заболевания, н а­
рушение реж им а дня, кофеин и др. Нередко бессонница возникает в процессе
старения человека.

4.13.6. Биологическая природа и социальная сущность человека
Человек является биосоциальным существом, поэтому на его поведение о ка­
зывают влияние врождённые и культурные признаки. Врождённые признаки
обусловлены генет ическим наследованием; их эволюция протекает у человека
так же, к ак у других ж ивотны х. Однако роль этих признаков в управлении по­
ведением у человека снижена, так как особое значение получило приобретение
новых признаков благодаря культурному наследованию.
Культурное наследование — приобретение новых признаков благодаря обуче­
нию. Культурное наследование не является исключительной особенностью, при­
сущей только человеку. Так, например, передаются песня у певчих воробьиных,
приёмы охоты у многих представителей отряда Хищные, умения использовать
несложные орудия труда у ш импанзе. Однако только у человека главные свой­
ства, обеспечивающие приспособление к среде, стали передаваться культурно.
Культурное наследование имеет ряд важ ны х особенностей по сравнению с ге­
нетическим. В частности, новые культурные признаки могут передаваться не
только из поколения в поколение, но и между неродственными особями. Приоб­
ретённые на протяжении ж изни особи признаки не наследуются генетически, но
могут наследоваться культурно. Однако для того, чтобы обеспечить культурное
наследование, нервная система долж на быть способной обеспечивать научение
и гибкое (зависимое от условий) поведение. Это требует её высокого развития.
Таким образом, в связи с важностью культурного наследования для человека
можно сказать, что он обладает двумя природами: биологической (основанной на

генетическом наследовании) и социальной (поддерживаемой культурным насле­
дованием). Социальная природа развивается только на соответствующей биоло­
гической основе и влияет на её дальнейшую эволюцию.
4.13.7. Память

Память — способность живых систем к получению и использованию опыта.
Всё, с чем сталкивается человек в течение своей жизни, оставляет в коре боль­
ших полушарий следы, которые и лежат в основе памяти. Память неразрывно
связана с обучением, обеспечивающим постоянное пополнение и изменение зна­
ний, приобретение новых навыков.
Типы памяти в зависимости от времени хранения информации:
1. Сенсорная — непосредственный след возбуждения в сенсорной системе от
внешнего воздействия, служащий для первичного анализа и дальнейшей обра­
ботки сенсорных событий. Часть информации затем поступает в более длитель­
ную память, а остальная затирается вновь поступившими сигналами. Длитель­
ность сенсорной памяти — доли секунды.
2. Кратковременная — запоминание и сохранение информации на короткий
срок (несколько секунд либо минут) после однократного и непродолжительного
восприятия. Используется для решения мгновенных задач.
3. Промежуточная — обладает большим объёмом, чем кратковременная,
и сохраняет информацию в течение нескольких часов. В ней фиксируются про­
странственно-временные отношения элементов необходимой для запоминания
информации.
А. Долговременная — обеспечивает наиболее длительное сохранение информа­
ции. В ней фиксируются знания и образы, способности к чтению и письму, про­
фессиональные навыки. Этот тип памяти наиболее устойчив к повреждениям
мозга.

4.13.8. Познание человеком окружающего мира

Познание окружающего мира связано с восприятием его объектов и явлений.
Восприятие — определяемый внешними причинами процесс познания, при
котором явления окружающего мира отражаются в виде ощущений (отдель­
ных свойств предмета, воспринимаемых сенсорными системами), образов или
словесных символов. Выделяют восприятие пространства, связанное с формой
предметов и их взаиморасположением; восприятие движения — изменение во
времени положения объекта или самого наблюдателя; восприятие времени —
отражение скорости и последовательности явлений.
Выбором информации для восприятия управляет внимание — избирательная
направлённость познавательной деятельности на определённый объект, значи­
мый в данный момент. Непроизвольное внимание не зависит от воли и сознания
человека; в его основе лежит ориентировочный рефлекс. Произвольное внима­
ние возникает в результате иоставлённой цели и требует волевых усилий.

Вниманием же зачастую управляет мотивация — эмоционально окрашенное
состояние, возникающее на основе определённой потребности и формирующее
поведение, направлённое на удовлетворение этой потребности.
В зависимости от вида потребности мотивации делятся на биологические и со­
циальные. Различные потребности нередко сосуществуют одновременно, побу­
ждая индивида к различным, иногда взаимоисключающим стилям поведения.
Поэтому происходит своеобразная «борьба» мотиваций и выстраивание их ие­
рархии.
Мотивации тесно связаны с эмоциями. Эмоции — субъективные реакции
на воздействие внутренних и внешних раздражителей, проявляющиеся в виде
удовольствия или неудовольствия, радости, страха и т. д. Эмоции влияют на
процессы восприятия, памяти, мышления, сознания, обучения и определяют
поведение человека. Характер эмоции определяется актуальной потребностью
и прогнозированием возможности её удовлетворения. Так, низкая вероятность
удовлетворения потребности делает эмоцию отрицательной (страх, ярость),
а возрастание вероятности по сравнению с ранее имевшимся прогнозом — по­
ложительной (удовольствие, радость). Эмоциональное состояние человека и его
физическое здоровье тесно взаимосвязаны. При частом испытывании отрица­
тельных эмоций, равно как и при сдерживании любых эмоций, происходят пси­
хические и физиологические расстройства. Поэтому для снятия эмоционального
напряжения необходима смена окружения и вида деятельности, умеренная фи­
зическая активность и т. д.
Воля — это сознательное управление эмоциями и поступками, активизация
деятельности для осуществления задуманного.

4.13.9. Мышление и речь

I

Мышление — вид умственной деятельности, заключающийся в познании сущности ве­
щей и явлений, закономерных связей и отношений между ними. Благодаря мышлению
человек может не только приспосабливаться к условиям среды, но и предвидеть их
изменения и учитывать это в своём поведении.

Мышление является высшей ступенью познания действительности и форми­
руется на основе ощущений и восприятий. В ходе мышления происходит пере­
ход от конкретного к общему, формируются понятия — символические обоб­
щённые представления предметов, людей или событий, имеющих хотя бы одну
общую черту. Усвоенные понятия хранятся в долговременной памяти.
Мышление проявляется, главным образом, при решении проблем, выдви­
гаемых жизнью. Решение любой проблемы включает четыре этапа: изучение
условий задачи; создание общего плана предполагаемых действий; разработка
тактики решения задачи; сопоставление найденного решения с исходными дан­
ными. Решение проблем (и соответственно мышление) всегда даёт человеку но­
вые знания.
Мышление человека непосредственно связано с речью, для развития которой
было необходимо появление специального речевого аппарата.

Речь — уникальное свойство человека, первоначально возникшее для коммуникации
между людьми в ходе их совместной деятельности.

Таким образом, первоначальная функция речи — вовлечение человека в со­
циальную среду. Однако впоследствии речь стала использоваться в качестве
знаково-символического представления о предметах и явлениях окружающего
мира и отражения собственных чувств. Эта функция чрезвычайно важна для
мышления и памяти.
В зависимости от соотношения в мышлении слова, образа и действия выде­
ляют мышление:
• наглядно-действенное — опирается на непосредственное восприятие пред­
метов, реальное преобразование ситуации в процессе действий с предметами
и направлено на решение конкретных задач в практической деятельности
человека;
• наглядно-образное — опирается на представления и образы. Функции нагляд­
но-образного мышления связаны с представлением ситуаций и изменений в них;
• словесно-логическое (абстрактное) — осуществляется при помощи логиче­
ских операций с понятиями и направлено на нахождение общих закономер­
ностей в природе и человеческом обществе.
Все названные виды мышления тесно связаны друг с другом. У человека они мо­
гут быть развиты в разной степени. У ребёнка первым развивается наглядно-дей­
ственное, затем наглядно-образное и, наконец, словесно-логическое мышление.
В процессах мышления принимают участие различные зоны коры головного
мозга и низшие нервные центры. Планирование действий (одна из функций
мышления) происходит в передних участках лобных долей, в результате объ­
единения и переработки информации, получаемой и расшифровываемой в дру­
гих зонах.

1И Я Й 1 4.13.10. Личность

Каждый человек, подобно многим живым существам, является индивидом —
целостным неделимым субъектом, обладающим свойственными ему особенно­
стями. Многие особенности индивида — морфологические (рост, телосложение
и др.) и некоторые психические (тип нервной системы и т. д.) — заложены ге­
нетически, однако они могут изменяться под воздействием окружающей среды.
Индивидом человек является с момента рождения.
Личность — прижизненно формирующаяся и индивидуально своеобразная
совокупность черт, определяющих образ (стиль) мышления данного человека,
его чувства и поведение. Личность состоит из связанных и взаимодействующих
между собой относительно устойчивых компонентов: темперамента, характера,
способностей, мотиваций, интересов и склонностей и др. Ведущим компонентом
личности является направленность — система устойчивых мотивов (домини­
рующих потребностей, интересов, склонностей, убеждений, идеалов, мировоз­
зрения и т. д.), определяющая поведение личности в изменяющихся внешних
условиях. Она оказывает влияние на другие компоненты личности, психиче­
ские состояния, познавательные, эмоциональные психические процессы (напри-

мер, высокая мотивация для развития процессов мышления играет не меньшую
роль, чем способности).
Личность не является врождённой, она формируется в процессе культурного
и социального развития. Важную роль в этом формировании играет и среда, в ко­
торой растёт человек, причём её воздействие бывает как целенаправленным (напри­
мер, обучение и воспитание), так и непреднамеренным. В результате такого воз­
действия усваиваются ценности и нормы поведения, принятые в данной культуре.

S B S ilil 4.13.11. Типы высшей нервной деятельности и темперамент

Тип высшей нервной деятельности (ВНД) — совокупность свойств нервных процессов,
обусловлённых наследственными особенностями данного организма и приобретён­
ных в процессе индивидуальной жизни.

По И. П. Павлову, в основе деления нервной системы на типы лежат сила,
уравновешенность и подвижность процессов возбуждения и торможения.
Различные комбинации этих свойств позволили выделить четыре типа ВНД,
соответствующих четырём темпераментам.
Темперамент — характеристика индивида со стороны динамических особенностей его
психической деятельности.

Основные компоненты темперамента: общая активность индивида, его по­
движность и эмоциональность.
Типы темперамента:

1. Холерический — сильный, неуравновешенный тип. Процесс возбуждения
преобладает над торможением. Холерики энергичные, смелые в своих сужде­
ниях и склонны к решительным действиям, но иногда опрометчивы.
2. Меланхолический — слабый, тормозной тип. Процесс торможения преоб­
ладает над возбуждением. Меланхолики плохо приспосабливаются к условиям
окружающей среды, склонны к невротическим расстройствам, пассивные, уяз­
вимые, подивлённые.
3. Сангвинический — сильный, уравновешенный, подвижный тип. Возбуж­
дение легко сменяется торможением и наоборот. Сангвиники характеризуются
высокими адаптивными возможностями и устойчивостью в условиях тяжёлых
жизненных ситуаций. Они эмоционально уравновешенны, энергичны, любозна­
тельны, с большим самообладанием и сдержанностью в характере.
4. Флегматичный — сильный, уравновешенный, инертный тип. Процессы
возбуждения и особенно торможения сменяются медленно. Флегматики име­
ют трудности при переключении с одного вида деятельности на другой. Они
эмоционально сдержанные, спокойные, настойчивые, постоянные в привычках
и наклонностях.
Эти типы редко встречаются в чистом виде, большинство людей имеет черты
всех типов с преобладанием одного из них. На формирование типа ВНД большое
влияние оказывает социальная среда.

4.13.12. Некоторые компоненты личности
Характер — целостный и устойчивый индивидуальный склад психической
жизни личности, возникающий в результате взаимодействия наследственных
задатков с окружающей средой и проявляющийся в деятельности, общении
и типичных способах поведения. Это одна из самых важных характеристик ин­
дивидуальности .
Знание характера индивида позволяет прогнозировать его поведение и кор­
ректировать ожидаемые действия и поступки. Некоторые черты характера: ис­
кренность, доброжелательность, чуткость (взаимоотношения между людьми);
скромность, чувство собственного достоинства, эгоизм (отношение к самому се­
бе);аккуратность, трудолюбие, инициативность (отношение к труду). Несмотря
на относительную устойчивость, характер может меняться под влиянием соци­
ального воспитания и окружающей среды.
Интерес — это тенденция личности, заключающаяся в направленности или
сосредоточенности её помыслов на определённом предмете. Высокий уровень
развития интереса возможен лишь в результате неоднократного повторения
определённой деятельности или ситуации, но это повторение должно сопровож­
даться эмоциональным подкреплением. На основе развития стойких интересов
формируются склонности.
Склонности — избирательная направлённость личности на определённую
деятельность, побуждающая ею заниматься. Основа склонностей — глубокая
устойчивая потребность индивида в той или иной деятельности, стремление со­
вершенствовать умения и навыки, связанные с данной деятельностью.
Способности
совокупность психофизиологических свойств, необходимых для
успешного выполнения одного или нескольких видов деятельности. Способности
имеют наследственно закреплённые предпосылки для их развития в виде задатков;

различия в задатках связаны с анатомо-физиологическими и функциональными
особенностями нервной системы. Способности необходимо выявлять и развивать.
Одарённость — проявление естественных возможностей организма человека,
значительно превышающих средний уровень. Она проявляется в разных видах
деятельности и в различные периоды развития человека. Различают одарён­
ность общую (способность быстро достигать успеха во многих видах труда и ис­
кусства, т. е. способность к обучению) и специальную (высокий уровень специ­
альных способностей). Высокие степени специальной одарённости — талант
(способность к достижениям высшего порядка) и гениальность (способность соз­
давать что-то принципиально новое). Несмотря на то, что основой способностей
и одарённости являются особенности нервной системы, очень важную роль в их
развитии играют условия среды, воспитание и обучение.

4.13.13. Сознание
Поведение человека регулируется взаимодействием сознания, подсознания
и неосознанного.
Сознание — специфическая человеческая форма отражения действительно­
сти в виде знаний, которые с помощью второй сигнальной системы могут быть
сообщены и переданы другим людям (в том числе и другим поколениям).
Подсознание — явления психики, в данный момент находящиеся вне созна­
ния, но органически с ним связанные; при изменении условий они легко пере­
ходят в сферу сознания.
Неосознанное — психические явления, не осознаваемые человеком (ин­
стинкт, интуиция, автоматизм и др.).

4.13.14. Умственный труд
Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и передачей ин­
формации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти.
Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной ак­
тивности, что приводит к сердечно-сосудистой патологии; длительная умствен­
ная нагрузка угнетает психику, ухудшает функции внимания, памяти. Основ­
ным показателем умственного труда является напряжённость, отражающая
нагрузку на центральную нервную систему. Для поддержания высокого уровня
работоспособности при умственном труде необходимо соблюдать определённый
ритм работы (способствует выработке навыков и замедляет развитие утомле­
ния), привычную последовательность и систематичность в работе (обеспечивает
более длительное сохранение рабочего динамического стереотипа). Необходимо
чередовать умственный труд с физическим (это предупреждает развитие утом­
ления, повышает работоспособность). Также полезны систематические упраж­
нения, например закрытие глаз на несколько минут, глубокое ритмичное ды­
хание, умеренная мышечная нагрузка в паузах. Очень важен для умственной
деятельности длительный спокойный сон.

ШШ 4.14.

Соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил
здорового образа жизни

9 Ш Ш Ш 4.14.1. Здоровье человека
Для полноценной жизни человека огромное значение имеет здоровье.
Согласно Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ): «Здоровье — это
не просто отсутствие болезней, а состояние физического, психического и соци­
ального благополучия».
Признаками здоровья являются:
• отсутствие болезней;
• нормальная работа организма;
• психическое, физическое и социальное благополучие;
• способность полноценно работать;
• стремление к творчеству;
• способность приспосабливаться к изменениям окружающей среды.
Болезнью называют снижающие приспособительные возможности расстрой­
ства жизнедеятельности организма, возникающие под воздействием чрезвычай­
но неблагоприятных факторов внешней среды. Насчитывают большое число
болезней, затрагивающих различные органы человека (изменение физиологиче­
ских функций, появление структурных изменений). Болезни — причина преж­
девременной смерти большинства людей.
Традиционно здоровьем человека занимаются такие медицинские науки, как
гигиена и санитария. Гигиена изучает влияние на организм физических, кли­
матических, биологических и социально-экономических факторов окружающей
среды. Разработка и внедрение нормативов и правил, использование научных
положений гигиены — задача санитарии. В последнее время получила развитие
валеология — комплексная наука о формировании здоровья индивида в кон­
кретных условиях окружающей среды. В основе валеологии лежит стремление
обеспечить оптимальное развитие человека, его работоспособность, здоровье, ак­
тивное долголетие, возможность продления рода в конкретных условиях при­
родной и социально-экономической среды.

4.14.2. Соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил здорового образа
жизни
Образ жизни связан практически со всеми видами жизнедеятельности чело­
века и напрямую обуславливает состояние его здоровья.
Здоровый образ жизни — это способ жизнедеятельности, направлённый на сохране­

I

ние и улучшение здоровья людей. Здоровый образ жизни подразумевает под собой
изменение отношения индивидуума и общества в целом к состоянию здоровья.

Здоровый образ ж изни — это не только медико-биологическая деятельность,
но и разумное удовлетворение ф изических и духовных потребностей, формиро­
вание личной культуры и образованности человека.
Ф ормирование здорового образа ж изни должно приводить к улучшению ус­
ловий жизнедеятельности человека (рациональная организация труда и отдыха,
чистый воздух), обучению гигиеническим навы кам, знанию основных факторов,
ухудш аю щ их его здоровье, способам профилактики заболеваний (закаливание,
двигательная активность, сбалансированное питание, аутотренинг).
К ухудшению здоровья могут приводить несбалансированное питание, гипо­
динамия, вредные привы чки (курение, употребление алкоголя и наркотиков),
стресс, вредные условия ж изни и др.
Сохранение здоровья — это обязанность каждого человека. Ведь нередко бы­
вает так, что человек неправильны м образом ж изни, вредными привы чками,
гиподинамией, перееданием уже к 20—30 годам доводит себя до катастрофиче­
ского состояния и лиш ь тогда вспоминает о медицине.
Отказ от вредных привычек — это важ ный шаг на пути к здоровью. Одним
из важ нейш их факторов здорового образа ж изни является оптимальная ф изи­
ческая активность — систематические физические упраж нения или занятия не­
профессиональным спортом, даю щ им нагрузку на все группы мыш ц (например,
плавание, бег и др.). Рациональное питание способно предотвратить или замед­
лить развитие многих заболеваний, причём не только желудочно-кишечного
тракта (см. «Питание человека и необходимые вещества»).

Ш Ш Ш 4.14.3. Переливание крови
При переливании крови может переливаться цельная кровь или её отдельные
компоненты (плазма, форменные элементы и т. п.). При этом необходимо учи­
тывать группы крови и резус-фактор (см. «Группы крови и переливание крови»)
донора (от кого переливают) и реципиента (кому переливают).
Переливание осуществляют через вены (в острых случаях — через артерии).
П оказаниями к переливанию являю тся большие потери крови, нарушение рабо­
ты органов кроветворения, ожоги, инфекции, отравления и др.

Я Н Н 1 4.14.4. Инфекционные заболевания: грипп, гепатит, ВИЧ-инфекция
и другие инфекционные заболевания (кишечные, мочеполовые,
органов дыхания). Предупреждение инфекционных заболеваний.
Профилактические прививки
И нфекционные агенты могут существенно ухудш ать качество ж изни челове­
ка. Возбудители, способы лечения и проф илактики (в том числе и вакцинация)
различны х болезней приведены в разделах «Вирусы — неклеточные формы
ж изни», «Бактериальны е инф екции», «Естественный и искусственный имму­
нитет».

228

4.14.5. Профилактика: отравлений, вызываемых ядовитыми растениями
и грибами; заболеваний, вызываемых паразитическими животными
и животными — переносчиками возбудителей болезней, травматизма,
ожогов, обморожений, нарушения зрения, слуха

П рофилактика пищ евых отравлений, вызываемых растениями и грибами,
состоит в потреблении только хорошо знакомы х представителей флоры и ми­
кобиоты. Чтобы предупредить зараж ение паразитическими животными, нужно
соблюдать правила личной гигиены и приготовления пищ и.
Предупреждение травматизма (получение травм, термических повреждений)
состоит в соблюдении ш кольникам и правил безопасности. Ш кольники должны
обучаться основам поведения в различны х ж изненны х ситуациях, закаливаться
и заниматься спортом для укрепления костно-мышечной системы и выработки
координации движений.

4.15. Приёмы оказания первой доврачебной помощи при:
отравлении некачественными продуктами,
ядовитыми грибами и растениями, угарным газом;
спасении утопающего; кровотечениях; травмах
опорно-двигательного аппарата; ожогах; обморожениях;
повреждении зрения
4.15.1. Приёмы оказания первой доврачебной помощи при отравлении
некачественными продуктами, ядовитыми грибами и растениями

Отравления могут вы зываться различны ми веществами: некачественными
продуктами питания, ядовитыми грибами или растениями, лекарственными
препаратами и т. д.
П ризнаки от равления: боль в животе, тошнота, рвота, понос, сонливость
(при отравлениях лекарствами могут быть специфические признаки).
При оказании первой помощи следует определить характер отравления. Ч е­
ловека следует уложить и повернуть набок, чтобы он не вдохнул рвотные массы.
Основная мера помощи при любых отравлениях — предотвращение всасывания
токсического вещества. Д ля освобождения ж елудка вызывают рвоту (дают вы ­
пить воды или 1—2% -ны й раствор питьевой соды), повторяют 3 —4 раза. Такж е
применяют активированный уголь (в виде каш ицы с водой). После этого следует
много пить. В случае отравления грибами, лекарствами или если симптомы от­
равления не преходят, следует немедленно обратиться к врачу, так к ак в таких
случаях часто требуется срочная госпитализация.

4.15.2. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при отравлении угарным газом
Отравление угарным газом (СО) является одним из наиболее опасных для
жизни состояний. Этот газ совершенно не имеет запаха, поэтому отравление им
может произойти незаметно.
Механизм воздействия угарного газа на человека состоит в том, что он, попа­
дая в кровь, связывает молекулы гемоглобина и они не могут выполнять свою
функцию. Чем выше концентрация этого газа в воздухе, тем быстрее создаётся
опасная для жизни концентрация карбоксигемоглобина в крови. Человек начи­
нает задыхаться, появляется головная боль, путается сознание. И если вовремя
не выйти на свежий воздух (или не вынести на свежий воздух уже потерявшего
сознание человека), то не исключена смерть. В случае отравления угарным га­
зом требуется достаточно долгое время, чтобы клетки гемоглобина сумели пол­
ностью очиститься от угарного газа.
Симптомы отравления угарным газом: мышечная слабость, головокружение,
шум в ушах, тошнота, рвота, сонливость (иногда, наоборот, кратковременная
повышенная подвижность, затем расстройство координации движений), бред,
галлюцинации, потеря сознания, судороги. При тяжёлых случаях человек впа­
дает в кому и затем наступает смерть от паралича дыхательного центра. Сердце,
однако, может сокращаться ещё некоторое время после остановки дыхания.
При оказании первой помощи следует устранить поступление угарного газа
и вынести пострадавшего на свежий воздух. Если пострадавший в сознании, его
необходимо уложить, обеспечить покой и непрерывный доступ свежего воздуха;
если пострадавший без сознания, необходимо немедленно начать закрытый мас­
саж сердца и искусственное дыхание до приезда скорой помощи или до прихода
пострадавшего в сознание.
Во время выноса пострадавшего из места, в котором находится опасная концен­
трация угарного газа, в первую очередь нужно обезопасить себя от отравления.
Для этого нужно действовать быстро и дышать через носовой платок или марлю.

4.15.3. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при спасении утопающего
В первую очередь пострадавшего нужно срочно извлечь из воды. Если тону­
щий находится на поверхности воды, то желательно успокоить его ещё издали,
а если это не удаётся, то лучше постараться подплыть к нему сзади, чтобы избе­
жать захватов, от которых порой бывает трудно освободиться.
Если пострадавший находится в сознании, у него удовлетворительный пульс
и сохранено дыхание, то достаточно уложить его на сухую жёсткую поверхность
таким образом, чтобы голова была низко опущена, затем раздеть и растереть
руками или сухим полотенцем. Желательно дать горячее питьё, укутать тёплым
одеялом и дать отдохнуть.
У пострадавшего без сознания и самостоятельного дыхания, но с сохранени­
ем сердечной деятельности следует удалить воду из дыхательных путей. С этой
целью оказывающий помощь кладёт пострадавшего животом на бедро согнутой

в коленном суставе ноги, надавливает рукою на спину пострадавшего между
лопаток, поддерживая при этом другой рукой его лоб и приподнимая голову.
Затем необходимо начать производить искусственное дыхание. Оно бывает
двух типов: «рот в рот» и «рот в нос». Оказывающий помощь делает глубокий
вдох и затем с силой выдыхает воздух в рот (или нос) пострадавшего. При этом
он должен зажать соответственно нос (или рот). Выдох пострадавшего происхо­
дит пассивно. Маленьким детям вдувание воздуха можно производить одновре­
менно в рот и нос, при этом оказывающий помощь должен охватить своим ртом
рот и нос пострадавшего ребёнка.
При искусственном дыхании взрослому человеку вдувание надо делать резко,
10—12 раз в минуту (т. е. через 5—б секунд), а ребёнку — 15—18 раз (т. е. че­
рез 3—4 секунды). Поскольку у ребёнка вместимость лёгких меньше, вдувание
должно быть неполным и менее резким.
Если отсутствует пульс на сонных артериях и не выслушивается сердцебие­
ние, показан непрямой массаж сердца. Для выполнения массажа необходимо
уложить пострадавшего на спину на жёсткую поверхность (скамью, пол или
в крайнем случае подложить под спину доску). Необходимо также обнажить его
грудь, расстегнуть стесняющие дыхание предметы одежды.
Место надавливания находится примерно на два пальца выше мягкого конца
грудины. Надавливать следует быстрым толчком, так чтобы сместить нижнюю
часть грудины вниз на 3—4 см, а у полных людей — на 5—6 см. Усилие при на­
давливании следует концентрировать на нижней части грудины, которая более
подвижна. Следует избегать надавливания на верхнюю часть грудины, а также
на окончания нижних рёбер, так как это может привести к их перелому.
Надавливание (толчок) на грудину следует повторять примерно один раз в се­
кунду или несколько чаще, чтобы создать достаточный кровоток. После быстро­
го толчка положение рук не должно меняться в течение примерно 0,5 с. После
этого следует слегка выпрямиться и расслабить руки, не отнимая их от грудины.
У детей массаж производят только одной рукой, надавливая два раза в секунду.
Транспортировка пострадавшего в стационар целесообразна после восста­
новления сердечной деятельности. При этом пострадавший должен находиться
в положении на боку на носилках с опущенным подголовником.
l l l i l f l 4 .15 .4 . Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при кровотечениях

Кровотечения возникают в результате повреждения сосудов при травмах, раз­
рушении стенок сосудов при различных заболеваниях (язвах, опухолях и др.).
Значительные потери крови очень опасны для организма вследствие нарушений
кровоснабжения жизненно важных органов (мозга, сердца).
При артериальном кровотечении кровь имеет ярко-красный цвет, вытекает
из раны в виде пульсирующего фонтана. Это наиболее опасное кровотечение,
требующее немедленного оказания первой помощи. Необходимо прижать паль­
цем артерию к кости выше места её повреждения, затем наложить стерильную
повязку и жгут. Под жгут подкладывают записку с указанием даты и времени
(часа и минут) его наложения. Жгут следует держать не более 1,5—2 ч во из­
бежание омертвения конечности ниже места наложения жгута. Если прошло

2 ч, нужно прижать артерию пальцем, медленно ослабить жгут на 5—10 мин
и затем снова наложить его чуть выше предыдущего места. При отсутствии жгу­
та можно использовать закрутку (верёвку, скрученный платок, полоску ткани)
или зафиксировать максимально согнутую конечность (например, при помощи
брючного ремня).
Венозные кровотечения возникают при повреждении поверхностных вен;
кровь вытекает равномерно и имеет тёмно-красный цвет. Для остановки крово­
течения накладывают давящую стерильную повязку: рану закрывают стериль­
ными салфетками или бинтом в 3—4 слоя, сверху кладут гигроскопическую
вату и туго закрепляют бинтом. Промокшую повязку подбинтовывают.
При капиллярном кровотечении повреждаются капилляры. Капиллярные
кровотечения не ведут к серьёзным потерям крови и достаточно быстро останав­
ливаются благодаря образованию тромба. Первая помощь заключается в обра­
ботке раны перекисью водорода или йодом и наложении повязки.
Очень опасны внутренние кровотечения — кровотечения внутренних органов.
Признаками этого кровотечения являются побледнение покровов, холодный
пот, учащение и ослабление силы пульса. Необходимо обеспечить пострадав­
шему покой, на возможное место кровотечения прикладывается холод. В этом
случае требуется срочная госпитализация.
Ш И Ш ? 4.15.5. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при травмах опорно-двигательного аппарата

Резкие движения со значительной амплитудой могут приводить к растяжению
мышц и связок (могут разрываться отдельные волокна мышцы или сухожилия).
Оно сопровождается сильной болью и опуханием сустава. При растяжении необ­
ходимо приложить к повреждённому месту холод (мешочек со льдом, смоченную
холодной водой ткань), туго забинтовать сустав и доставить пострадавшего в трав­
матологический пункт. Растяжения связок требуют продолжительного лечения.
При ушибах повреждаются поверхностно расположенные мягкие ткани (сим­
птомы — боль, припухлость, кровоподтёк). В таких случаях необходимо на­
ложить давящую повязку, на место ушиба приложить холод и создать постра­
давшему покой. Если же произошёл ушиб груди или живота, то необходимо
приложить к месту ушиба холод и немедленно доставить пострадавшего в ме­
дицинское учреждение, поскольку такие ушибы приводят к повреждениям вну­
тренних органов и нередко сопровождаются внутренними кровотечениями.
При ударах по голове возможны ушиб или сотрясение головного мозга. При
ушибах головного мозга появляются головные боли, тошнота, а иногда и рвота,
сознание сохранено. При сотрясении головного мозга отмечаются потеря сознания,
тошнота и рвота, сильные головные боли, головокружение. Первая помощь при
таких травмах: создать полный покой пострадавшему, приложить холод на голову.
При воздействии ударной волны большой силы на весь организм человека
может наступить общая контузия, которая характеризуется потерей сознания,
головокружением, нарушением речи, слуха и зрения, ослаблением или потерей
памяти. В этом случае потерпевший нуждается в срочной (но бережной!) госпи­
тализации в медицинское учреждение.

Вывих — смещение суставных поверхностей костей, зачастую сопровождаю­
щееся нарушением целостности суставной сумки, иногда разрывом суставных
связок. Признаки вывиха: боль в суставе, нарушение движений (движения в су­
ставе возможны, но весьма ограниченны и болезненны), изменение формы суста­
ва, укорочение конечности, вынужденное положение конечности. При оказании
первой помощи следует приложить холод, затем обездвижить конечность; при
вывихах в крупных суставах (тазобедренном, коленном) следует ввести обезбо­
ливающее средство (например, новокаин).
Переломы — нарушения целостности кости. Возникают при резких движени­
ях, ударах, падении с высоты, при автомобильных и других авариях, землетрясе­
ниях и т. д. При закрытых переломах целостность кожных покровов не наруше­
на, при открытых (наиболее опасных) в месте перелома имеется рана. Основные
признаки переломов: боль, припухлость, кровоподтёк, ненормальная подвиж­
ность в месте перелома; переломы костей конечностей сопровождаются их укоро­
чением и искривлением в месте перелома. При оказании первой медицинской по­
мощи нельзя допускать движений в месте перелома, так как смещение костных
отломков может сделать закрытый перелом открытым. При сопровождающихся
кровотечением открытых переломах сначала останавливают кровотечение, рану
закрывают стерильной повязкой, вводят обезболивающее средство и только после
этого проводят обездвиживание (иммобилизацию). Неподвижность в месте пере­
лома обеспечивают наложением специальных шин или подручными средствами
с захватом двух близлежащих суставов (выше и ниже места перелома).
4.15.6. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при ожогах, обморожениях

Ожоги кожи — повреждения, возникающие под действием солнечного света,
огня, химических веществ, электричества. Различают четыре степени ожогов
в зависимости от того, какие слои кожи — наружные или самые глубокие — бы­
ли поражены. Ожоги — ворота для проникновения инфекционных агентов. По­
этому при ожогах 1-й и 2-й степени место ожога необходимо обработать спиртом
или марганцовкой, на ожоги 3-й и 4-й степени накладывают стерильную повязку.
При поражениях электрическим током и молнией возникают электротрав­
мы, опасные для жизни (приблизительно в четверти случаев они заканчиваются
смертью). Электрический ток воздействует на нервную систему, вызывает су­
дорожный спазм мышц, а также спазм диафрагмы и сердца, который приво­
дит к остановке дыхания и сердцебиения. Зачастую человек теряет сознание.
В местах контакта электрический ток вызывает тяжёлые ожоги. При пораже­
нии молнией на теле возникает древовидный рисунок синего цвета, вызван­
ный параличом подкожных сосудов. При оказании первой помощи в первую
очередь необходимо вытянуть из розетки вилку, выкрутить предохранительные
пробки, выключить рубильник или просто оттянуть провод, по которому идёт
ток, от тела пострадавшего при помощи сухой палки (при этом нужно стоять
на сухой деревянной доске или на толстой резине). При остановке дыхания
и сердца необходимо сделать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца
(см. с. 232). Когда пострадавший придёт в сознание, необходимо напоить его
большим количеством жидкости, а на ожоги наложить стерильную повязку.

Затем пострадавшего следует прикрыть одеялом и как можно скорее доставить
в лечебное учреждение.
Обморожения — повреждения, вызванные действием низких температур.
В месте обморожения кожа бледнеет, теряет чувствительность, в тяжёлых слу­
чаях наступает омертвение различных тканей. При общем замерзании потер­
певшего начинает морозить, потом появляются апатия, сонливость, ослабляется
работа сердца. При незначительных обморожениях для восстановления крово­
обращения поражённый участок смазывают спиртом или вазелином и осторож­
но растирают. При общем замерзании пострадавшего переносят в тёплое место,
растирают конечности, укрывают тёплым одеялом, дают тёплый чай.
4.15.7. Приёмы оказания первой доврачебной помощи
при повреждении зрения
При травме глаза оказание первой помощи поможет сохранить зрение и избе­
жать таких негативных последствий, как внутриглазные излияния, выпадение
глазного яблока, гнойные инфекции, которые могут привести не только к ухуд­
шению или потере зрения, но и к потере самого органа.
Травмы глаза подразделяются на ушиб, попадание инородного тела, ожог горя­
чей водой, молоком, паром, кислотами или щелочами. В зависимости от получен­
ной травмы оказание первой доврачебной помощи осуществляется по-разному.
Ушиб глаза, или контузия, — это серьёзная травма, при которой у пострадав­
шего возникает резкая боль, появляется слёзотечение, может резко снизиться
зрение. Независимо от того, каким предметом был нанесён удар в глаз, первая
помощь должна быть оказана немедленно. Необходимо:
• обеспечить полный покой травмированному глазу;
• полностью исключить движения глазного яблока, повороты головы, любые
движения туловища: ходьбу, наклоны, приседания;
• не поднимать тяжести;
• наложить стерильную повязку на повреждённый глаз;
• немедленно обратиться в отделение травматологии.
При попадании инородных предметов (мошек, соринок и т. п.) следует:
• исключить любое трение глаза;
• извлечь инородное тело с помощью кончика стерильной салфетки;
• промыть глаз большим количеством чистой проточной воды;
• закапать противовоспалительные глазные капли;
• при первой же возможности обратиться в травматологический пункт.
Если же травма глаза была вызвана попаданием осколков стекла, мелких
частиц металла, самостоятельно извлекать их противопоказано!
Ожог глаза является одной из самых опасных травм, так как при попадании
на роговицу глаза агрессивных кислот зрение теряется безвозвратно. Пострадав­
ший испытывает сильную боль, которая может вызвать шок. При ожоге глаза
необходимо промыть глаза большим количеством проточной воды и немедленно
обратиться в травматологический пункт. Запрещается:
• прикладывать к глазам лёд;
• использовать любые капли, мази;
• тереть глаза руками.
Любые повреждения глаз требуют обращения к врачу!

Тренировочные тестовые задания к разделу 4
Часть 1

При выполнении заданий с выбором ответа обведите кружком номер
правильного ответа.
1.

Какие признаки человека не связаны с прямохождением?
1) противопоставленный палец на верхней конечности
2) удлинённые нижние конечности
3) чашеобразный пояс нижних конечностей
4) формирование свода стопы

2.

Наука, изучающая внешнее и внутреннее строение человеческого организма,
составляющих его органов и систем, —
1) биохимия человека

3.

4.

5.

2) физиология человека
3) анатомия человека
4) биология развития
Снижающие приспособительные возможности расстройства жизнедеятельности
организма, возникающие под воздействием чрезвычайно неблагоприятных фак­
торов внешней среды, называются
1) благополучие
2) здоровье
3) стресс
4) болезнь
К системам регуляции НЕ относится
1) эндокринная система
2) нервная система
3) иммунная система
4) транспортная система
Какой буквой на рисунке обозначен крестец?
А

6.

Укажите, какой цифрой обозначена зона языка,
воспринимающая сладкий вкус.
1) А
2) Б
3) В
4) Г

7.

Укажите месторасположение центра слуха
в коре больших полушарий.
1) лобовая часть
2) теменная часть
3) височная часть
4) затылочная часть

8.

Укажите, к каким рефлексам принадлежит чихание.
1) защитные
2) ориентировочные
3) пищеварительные
4) половые

9.

Какой из отделов головного мозга является высшим центром обработки инфор
мации от вестибулярного аппарата?
1) большие полушария переднего мозга
2) четверохолмие среднего мозга
3) мозжечок
4) мозолистое тело

10.

Центральной железой эндокринной системы является
1) эпифиз
2) гипофиз
3) гипоталамус
4) тимус

11.

Гормон глюкагон синтезируется
1) печенью
2) надпочечниками

3) щитовидной железой
4) поджелудочной железой
12.

Основной источник витамина В 12 в организме человека
1) синтезируется в коже
2) синтезируется микрофлорой толстого кишечника
3) поступает с мясной пищей
4) поступает с растительной пищей

13.

Какая структура обозначена на рисунке?

1) надпочечник
2) почечная оболочка
3) мочеточник
4) кровеносные сосуды
14.

Количество молочных зубов у человека составляет
1 )4
2 ) 12

3 ) 20
4) 32
15.

Обонятельные рецепторы располагаются
1) в верхнем носовом ходе
2) в среднем носовом ходе
3) в нижнем носовом ходе
4) во всех трёх носовых ходах

16.

Резервный объём лёгких — это
1) воздух, который можно выдохнуть после спокойного выдоха
2) воздух, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха
3) наибольшее количество воздуха, которое человек может выдохнуть после са­
мого глубокого вдоха
4) объём воздуха, который человек вдыхает и выдыхает в спокойном состоянии

17.

Какие группы крови можно переливать реципиенту с III группой крови?
1)1
2) II и IV
3) I и III
4) IV

18.

Вакцинация — это пример выработки
1) пассивного иммунитета
2) врождённого иммунитета
3) приобретённого иммунитета
4) активного иммунитета

19.

Автоматизм работы сердца возможен благодаря
1) водителю ритма
2) коронарным артериям
3) миокарду
4) перикарду

20.

Структурной единицей почки является
1) нейрон
2) нефрон
3) почечная лоханка
4) капсула Боумена

21.

Какой буквой на рисунке обозначены слюнные железы?

1) А
2) Б
3) В
4) Г

22.

К акая из обозначенных на рисунке структур отвечает за аккомодацию?

23.

Х ватательные движения новорождённого при раздраж ении кож и на ладонях
является примером
1) врождённого поведения
2) безусловного рефлекса
3) условного рефлекса

24

.

4) обучения
Какой тип темперамента обозначен на рисунке цифрой 2:

1) сангвинический
2) холерический
3) флегматичный
4) меланхолический
25.

Верны ли следующие суждения?
А.

И нстинкты — простые формы поведения, возникающие к ак ответ на внеш ­
ние раздраж ения.

Б.

Высш ая нервная деятельность — совокупность взаимосвязанных нервных
процессов, происходящ их в головном мозге и обеспечивающих поведенче­
ские реакции животных и человека.

1) верно только А
2) верно только Б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

111

При выполнении заданий с кратким ответом запишите ответ так, как
указано в тексте задания.
26. Установите соответствие между структурами сердца и их характеристиками.
Для этого к каждому элементу первого столбца подберите позицию из второго
столбца. Впишите в таблицу цифры выбранных ответов.
Характеристика

Структура

A) имеет более мощный мышечный
слой
Б) содержит венозную кровь
B) создаёт более высокое давление
Г) отделён от предсердия
трёхстворчатым клапаном
Д) выбрасывает кровь в аорту
Е) выбрасывает кровь в лёгочную
артерию

А

Б

1) левый желудочек
2) правый желудочек

В

Г

Д

Е

27. Укажите последовательность процессов при реакции организма человека на по­
нижение температуры. Ответ запишите цифрами без пробелов.
1) повышение уровня энергетического обмена
2) выделение гормона гипофиза
3) выделение нейрогормона гипоталамуса
4) выделение гормона тироксина
5) активация холодовых рецепторов
Ответ:
28. Укажите верную последовательность прохождения сигнала по рефлекторной
дуге. Ответ запишите цифрами без пробелов.
1) двигательное нервное волокно
2) чувствительное нервное волокно
3) рецептор
4) совокупность вставочных нейронов в ЦНС

5) рабочий орган
Ответ:

Ч асть 2
Для ответов на задания используйте отдельный лист. Запиш ите сначала
номер задания, а затем ответ к нему.
29.

Поясните, что является основой обучения.

30.

Возможно ли избавиться от вредных привычек?

Раздел 5. Взаимосвязи организмов
и окружающей среды
Знать:
Уметь:

•
•
•
•
•
•
•

признаки биологических объектов: популяций, экосистем, агроэкосистем, биосферы;
круговорот веществ и превращение энергии в экосистемах.
объяснять взаимосвязи организмов и окружающей среды;
объяснять роль биологического разнообразия в сохранении биосферы;
объяснять необходимость защиты окружающей среды;
объяснять взаимосвязи человека и окружающей среды;
выявлять изменчивость организмов, приспособления организмов к среде обитания, ти­
пы взаимодействия разных видов в экосистеме;
• проводить самостоятельный поиск биологической информации: находить в научно-по­
пулярном тексте необходимую биологическую информацию о живых организмах, про­
цессах и явлениях; работать с терминами и понятиями.

■В 5.1. Влияние экологических факторов на организмы.
Приспособления организмов к различным
экологическим факторам. Популяция.
Взаимодействия разных видов
(конкуренция, хищничество, симбиоз, паразитизм).
Сезонные изменения в живой природе
Я Н Н ! 5.1.1. Предмет и структура экологии

Экология — биологическая наука, изучающая отношения организмов и надорганизменных биологических систем между собой и с окружающей средой.

Как следует из определения, объекты изучения экологии — организмы (изу­
чаются аутэкологией , или физиологической экологией), а также надорганизменные системы: популяции (изучаются популяционной экологией ), сообщества
(изучает экология сообществ, или биоценология ), экосистемы или биогеоценозы
(изучает биогеоценология) и биосфера в целом (изучает биосферология).
Понятие «экология» часто используется для обозначения науки о свойствах
окружающей среды и контроле за её качествами. Это не совсем корректно, по­
скольку указанная наука называется средоведением, или энвайронментологией.
Наконец, важно отличать экологию (как науку о взаимодействиях) от практики
охраны природы.

ш

5.1.2. Экологическая среда и экологические факторы

Экологическая среда — совокупность всех явлений и процессов, влияющих на рассма­
триваемую систему.

Следовательно, основное свойство окружающей (экологической) среды —
влияние на организм.
Для изучения среду делят на экологические факторы — отдельные харак­
теристики среды, важные для изучаемого организма. В зависимости от целей
исследования используют различные классификации экологических факторов.
Так, при описании какого-либо местоообитания можно воспользоваться класси­
фикацией, приведенной в табл. 5.1.
Таблица 5.1.
Экологические факторы
0)
Я
Й
о

Я
Я
о
Q)
Я

антропогенные

связаны с прямым влиянием человека как
живого существа

техногенные

вызваны деятельностью человека по измене­
нию абиотической среды, порождаемые функ­
ционированием техники

агрогенные

вызваны влиянием сельскохозяйственной дея­
тельности человека

Я