Фітогормонам, як і гормонам тварин, властива дистанційність дії. Це означає, що вони утворюються клітинами певних типів і транспортуються до тих частин рослини, на які вони впливають, по провідних тканинах з течією соків або безпосередньо від однієї клітини до іншої. Рослини здатні сприймати зміни в довкіллі і реагувати на них певними рухами, а саме - за допомогою тропізмів, настій тощо.

Мал. 44.1. Реакції рослин на подразнення: тропізми (А, Б), настії (В-Е). А. Пагону притаманний негативний геотропізм (реакція на силу тяжіння землі), тому його ріст спрямований догори. Б. Кореню притаманний позитивний геотропізм: його ріст спрямований в глиб ґрунту. В, Г - сейсмонастії (реакції на струси) мімози соромливої. Листочки складного листка у стані спокою розправлені (В), якщо ж рослина відчуває струс, листочки складного листка складаються (Г). Д, Е - фотонастії у маранти триколірної: удень листки маранти розправлені (Д), уночі тиск в їхніх клітинах падає і листки згортаються (Е). Є. Колові рухи; коли рослина торкається будь-якої опори, вона під час росту накручується навколо неї

Тропізми - переміщення органів під час росту у відповідь на подразник, що має певну спрямованість (мал. 44.1, А, Б). Так, ростові реакції на напрямок падіння променів світла дістали назву фототропізми, на силу тяжіння землі - геотропізми, на хімічні сполуки - хемотропізми тощо. Якщо рухи спрямовані в бік подразника, то тропізми називають позитивними, якщо у протилежний - негативними.

Настії - рухи органів у відповідь на дію подразників, що не мають певного спрямування (зміна освітленості, температури тощо) (мал. 44.1, В-Е). Прикладом настій можуть слугувати відкривання та закривання віночка квітки у відповідь на зміну освітленості (фотонастії), згортання листків при змінах температури (термонастії), закриття листків комахоїдних рослин як реакція на рухи комахи (сейсмонастії) тощо. Настії можуть бути пов’язані з розтягуванням органів внаслідок нерівномірного росту або зміною внутрішньоклітинного тиску внаслідок коливань концентрації клітинного соку. Таким чином, рухи рослин, на відміну від тварин, не пов’язані з переміщенням усього організму, а лише окремих його частин - кореня, стебла, листків, квіток тощо.

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

Особливості нервової регуляції. Нервова система регулює життєві функції за допомогою імпульсів. Нервові імпульси мають електричну природу, проте в місцях контакту двох сусідніх нейронів, нейронів і м’язових чи інших клітин імпульс передається хімічним шляхом за участі особливих речовин - медіаторів (ацетилхоліну, норадреналіну тощо). Особливі структури, що забезпечують контакти між двома нейронами, називають синапсами. У синапсі закінчення відростків нейронів розділено щілиною(мал. 44.2). Коли нервове збудження підходить до закінчення одного нейрона, то вивільняється медіатор, який хімічно змінюється та переносить інформацію до рецепторів іншого нейрона.

Мал. 44.2. Будова та функціонування синапсу: І. Під впливом нервового імпульсу міхурці з медіатором підходять до мембрани нервового закінчення. II. Міхурці з медіатором виділяються в синаптичну щілину. III. Медіатор взаємодіє з рецептором у складі мембрани іншого нейрона і проникає всередину нього. Це викликає потенціал дії і подальше переміщення імпульсу

Після проведення нервового збудження медіатор за участі ферментів руйнується. Синапс передає сигнал тільки в одному напрямку. Різні медіатори можуть прискорювати або гальмувати передачу нервового імпульсу.

Рефлекси. Нервові імпульси передаються від рецепторів до центральної частини нервової системи. Там здійснюються аналіз і синтез отриманої інформації, після чого нові імпульси надходять до робочих органів, змінюючи їхню діяльність. Завдяки нервовій системі тварини здатні своєчасно сприймати подразники довкілля, а також зміни у власному внутрішньому середовищі та швидко на них реагувати. Таким чином, рефлекс — це реакція організму на подразники зовнішнього і внутрішнього середовища, яка здійснюється за участі нервової системи (мал. 44.3). Основу рефлекторної діяльності складають явища виникнення та гальмування нервового збудження.

Усі різновиди рефлексів І. П. Павлов відніс до безумовних (природжені) та умовних (набуті). Сукупність безумовних і умовних рефлексів забезпечує пристосування до непостійних умов довкілля.

Мал. 44.3. Колінний рефлекс у людини: І. Центр колінного рефлексу розташований у сірій речовині (1) спинного мозку; II. При легкому ударі по колінному суглобу збуджуються рецептори, від яких нервовий імпульс прямує до відповідного центру у спинному мозку; III. Центр надсилає новий імпульс, який прямує до м’язів, які скорочуються і забезпечують відповідні рухи ноги

Безумовні рефлекси спадкові та не змінюються протягом життя. Вони відіграють провідну роль у забезпеченні певних реакцій, зокрема одразу після народження, та становлять основу для утворення умовних рефлексів. Деякі безумовні рефлекси (колінний тощо) використовують для встановлення стану нервової системи. Безумовні рефлекси бувають харчові, статеві, орієнтовні, захисні (чхання, кашель, моргання тощо).

Сукупність послідовних безумовних рефлексів, які визначають забезпечення певної життєвої функції, називають інстинктом.

Умовні рефлекси виникають і згасають протягом життя на основі безумовних під впливом певних чинників зовнішнього середовища. З віком кількість умовних рефлексів зростає в міру накопичення життєвого досвіду. Разом з тим умовні рефлекси, які тривалий час не відтворюються, можуть втрачатись (згасати).

Вищою нервовою діяльністю називають функціонування певних відділів центральної нервової системи, яка забезпечує відповідні умовнорефлекторні реакції організму на раптові зміни умов довкілля. Так, у людини та хребетних тварин вища нервова діяльність забезпечується корою головного мозку та підкірковими нервовими центрами; у членистоногих - грибоподібними тілами переднього мозку тощо.

Гуморальна регуляція життєвих функцій здійснюється завдяки різноманітним біологічно активним сполукам: гормонам, нейрогормонам, вітамінам тощо. Важлива роль при цьому належить системі залоз внутрішньої секреції, або ендокринній системі (мал. 44.4).

Залози внутрішньої секреції не мають вивідних проток, їхні клітини виділяють гормони безпосередньо в кров або іншу рідину внутрішнього середовища організму.

Мал. 44.4. Ендокринна система людини: А - розташування ендокринних залоз; Б - зріз через головний мозок; В - задня поверхня щитоподібної залози

Деякі нервові клітини (нейросекреторні клітини) виділяють у кров біологічно активні речовини, які дістали назву нейрогормони. Принцип їхньої дії такий самий, як і в гормонів.

Оскільки окремі залози внутрішньої секреції не пов’язані між собою просторово, їхня узгоджена робота здійснюється або завдяки нервовій регуляції, або ж під впливом певних гормонів, що виробляються одними залозами, а впливають на роботу інших. Гормони та нейрогормони впливають на діяльність нервової системи. Як ви пригадуєте, гіпофіз - залоза внутрішньої секреції, що виробляє гормони, здатні впливати на діяльність інших ендокринних залоз.

Порівняно з роботою нервової системи, дія гормонів і нейрогормонів вирізняється меншою швидкістю, але справляє триваліший ефект. Під гормональним контролем перебувають усі етапи індивідуального розвитку та процеси життєдіяльності. Зокрема гормони забезпечують підтримання гомеостазу та регуляцію активності ферментів.

Гуморальна регуляція життєвих функцій також може здійснюватися за допомогою інших біологічно активних речовин. Наприклад, концентрація вуглекислого газу в крові регулює функцію дихального центру головного мозку хребетних тварин, а зміни концентрації йонів Кальцію і Калію - діяльність серця тощо. Вітаміни беруть участь в обміні речовин і перетворенні енергії здебільшого як компоненти складних ферментів.

У хребетних тварин існує тісний зв’язок між гіпоталамусом (структура проміжного мозку) і гіпофізом (провідна залоза внутрішньої секреції, пов’язана з проміжним мозком). Ця система має назву гіпоталамо-гіпофізарної. Її функції полягають у тому, що синтезовані клітинами гіпоталамуса нейрогормони по кровоносних судинах надходять у передню частку гіпофіза. Там вони стимулюють або гальмують вироблення гормонів, які впливають на діяльність інших залоз внутрішньої секреції. Основне біологічне значення гіпоталамо-гіпофізарної системи полягає в здійсненні досконалої регуляції вегетативних функцій та розмноження як реакції на вплив зовнішніх та внутрішніх подразників.

Мал. 44.5. Органи імунної системи: І - червоний кістковий мозок, де утворюються лімфоцити; II - тимус, де дозрівають Т-лімфоцити; III - лімфатичні вузли, де знешкоджуються мікроорганізми; IV - селезінка, де дозрівають лейкоцити

Імунна система (мал. 44.5) відіграє важливу роль у забезпеченні нормальної діяльності організмів багатоклітинних тварин і людини. До складу імунної системи хребетних тварин і людини входять вилочкова залоза (тимус), червоний кістковий мозок, селезінка, лімфатичні вузли, скупчення лімфоїдної тканини навколо різних частин травної та дихальної систем, а також більшість різновидів лейкоцитів.

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

Гуморальний імунітет. Захист організму від паразитів та чужорідних речовин забезпечують особливі білкові сполуки - антитіла (або імуноглобуліни). Вони присутні в плазмі крові, лімфі, материнському молоці, слині та утворюються в особливих клітинах крові (лімфоцитах) у відповідь на присутність чужорідних хімічних сполук - антигенів. Джерелом антигенів слугують віруси, бактерії, мікроскопічні гриби, одноклітинні тварини та біологічно активні речовини, які потрапили всередину організму ззовні. Вчені відкрили сотні тисяч різних антигенів.

Кожний вид антитіла вступає у хімічний зв’язок лише з відповідним йому антигеном, нейтралізуючи шкідливі властивості останнього. Це один з механізмів гуморального імунітету (мал. 44.6, А).

До гуморального імунітету належить і система комплементу. Вона складається з різних білків у складі плазми крові. При специфічній реакції антиген-антитіло вони можуть бути активовані в певній послідовності. Наприклад, ці білки можуть зв’язуватися з рецепторними молекулами у складі оболонки бактеріальної клітини (мал. 44.6, А). Це забезпечує виникнення отворів в оболонці бактеріальної клітини, через яку надходять розчини солей. Тиск всередині бактеріальної клітини зростає, що спричиняє її руйнування.