§ 1. Організм людини як біологічна система. Хімічний склад організму людини

Організм людини — відкрита біологічна система. Навіть прості спостереження за власним організмом можуть бути джерелом важливих біологічних знань. Простежте за змінами вашого організму від народження дотепер. Ви дізнаєтеся, що ваш зріст збільшився в 3-3,5 разу, а вага — приблизно в 15 разів. Змінюються й пропорції вашого тіла. Воно стає дедалі вправнішим і сильнішим, оскільки його м'язи розвиваються. Зазнав змін і ваш мозок, нових якостей набули зір, слух, здатність мислити. Мине час, із підлітків ви перетворитеся на молодих людей, у вас з'являться власні діти. Отже, вашому організму, як і організму будь-якої людини, притаманні основні біологічні ознаки живого — ріст, розвиток, розмноження.

За рахунок яких процесів організм людини росте, розвивається, розмножується? З навколишнього середовища під час газообміну до нього надходить кисень, разом з їжею — поживні речовини, а також вода. Назовні організм видаляє вуглекислий газ, неперетравлені рештки їжі, сечу, піт, секрет сальних залоз. Іззовні організм отримує також і енергію. Теплову енергію й хімічну — ту, що акумульована в молекулах поживних речовин. Вона вивільнюється під час реакцій їх розщеплення в організмі. Частина енергії витрачається на процес його життєдіяльності, а надлишок у вигляді тепла повертається назовні.

Учені характеризують організм людини як відкриту біологічну систему. Чому? По-перше, він має всі властивості живого, тобто є біологічним об’єктом. По-друге, згадаймо, що системою називають сукупність взаємозв’язаних елементів, які утворюють певну цілісність. Організм як біологічний об’єкт є саме такою сукупністю, а отже, системою, причому багаторівневою. Він складається із систем органів, кожна система органів — з органів, кожен орган — з тканин, тканини — з клітин. Кожна клітина є системою органел. По-третє, суттєвою ознакою організму є постійний обмін із середовищем речовинами та енергією. Системи, що мають таку властивість, називають відкритими. Отже, наведена характеристика організму людини є правильною.

Кожному з рівнів організму як багаторівневої системи відповідає певне завдання.

Клітини є структурно-функціональними одиницями організму — у них здійснюються всі перетворення речовин і енергії. Органи та їхні системи виконують інші завдання, наприклад надходження речовин до внутрішнього середовища організму (травна й дихальна система) або видалення шкідливих для організму речовин (видільна система). «Будівельним матеріалом» для органів є різноманітні тканини, які складаються з клітин різних видів і міжклітинної речовини.

Організм людини здатний до саморегуляції й адаптації до змін у навколишньому середовищі. Приклади таких пристосувальних реакцій ви знайдете, спостерігаючи за собою. Це, наприклад, спрага, яку ви відчуваєте, вживши солоне, і втамовуєте, п’ючи воду. Так ваш організм регулює концентрацію солі у внутрішньому середовищі. Це й повертання голови в бік гучного звуку — відповідь на зміни ззовні.

Ріст, розвиток і розмноження, обмін речовинами й енергією із середовищем, багаторівневість будови, адаптація і саморегуляція — загальні ознаки організму людини як відкритої біологічної системи. Конкретний зміст цих процесів ви осягатимете, вивчаючи біологію людини.

Хімічний склад організму людини. Організм людини є відкритою системою, і це визначає його склад. У ньому присутні ті самі хімічні елементи, що є в навколишньому середовищі. Вони надходять до організму в складі молекул речовин, які споживає людина. З атомів цих самих хімічних елементів утворюються власні речовини організму під час хімічних реакцій у клітинах.

Неорганічні речовини. Найбільшим серед цих речовин в організмі людини є вміст води. Він сягає до 90 % маси ембріона і до 70 % маси організму літньої людини. Вода є розчинником, який забезпечує транспорт речовин в організмі. Розчинені у воді речовини набувають здатності до взаємодії. Вода бере участь і в процесах теплообміну між організмом та навколишнім середовищем.

Мал. 1.1. Схема будови молекули: а — білків, б — вуглеводів

Деякі неорганічні речовини в організмі наявні у вигляді молекул, як, наприклад, сполуки Кальцію в кістках. Інші речовини — у вигляді йонів. Так, йони Феруму беруть участь у транспорті Оксигену в крові, йони Кальцію необхідні для скорочення м’язів, а йони Калію й Натрію — для утворення й передачі нервових імпульсів.

Органічні речовини. Молекули багатьох з них складаються з блоків — найпростіших органічних молекул. Таку будову мають усі білки (мал. 1.1 а), утворені з низки молекул амінокислот. їхній ланцюжок зазвичай згортається у волокнисті або клубочкоподібні структури. Довга білкова молекула стає компактнішою й займає менше місця в клітині.

У хімічних перетвореннях у клітинах беруть участь десятки, а то й сотні різних білків. їхня частка становить понад 50 % сухої маси клітин. Одні білки є будівельним матеріалом клітин, другі працюють під час скорочення м’язів, треті захищають організм від інфекцій. За допомогою ферментів — білків-каталізаторів — відбуваються майже всі хімічні реакції в організмі.

З молекул-блоків утворюються і складні вуглеводи (мал. 1.1 б). Так, блоками глікогену є молекули простого вуглеводу — глюкози. Глюкоза в організмі відіграє роль джерела енергії, а у вигляді глікогену створюються запаси глюкози. У сполуках з білками й іншими органічними речовинами вуглеводи виконують структурну функцію.

Жири (мал. 1.2) — нерозчинні у воді сполуки. У складі молекули жиру зазвичай є залишки молекул гліцерину й жирних кислот. Жири утворюють плазматичні мембрани клітин, вони накопичуються в клітинах жирової тканини, яка виконує захисні функції. Як і глюкоза, жири є джерелом енергії. Молекула жиру запасає більше енергії, ніж молекула глюкози. Проте із жирів клітина добуває енергію значно довше, ніж із вуглеводів.

Мал. 1.2. Молекула жиру: 1 — молекула гліцерину; 2 — молекули жирних кислот

Носієм хімічної енергії, яка вивільнюється під час реакцій розщеплення глюкози й жирів, є речовина аденозинтрифосфатна кислота (АТФ). Молекули АТФ використовуються клітинами в усіх реакціях, що потребують витрат енергії. Без участі АТФ не працюватиме жодна клітина організму.

У молекулах дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) зберігається спадкова інформація — програма життя організму людини. Ці молекули мають значно складнішу будову, ніж білки. Молекули ДНК є основною складовою хромосом.

1. Розгляньте пункти плану частини параграфа «Організм людини — відкрита біологічна система». Визначте, чи відповідає цей план тексту, і внесіть необхідні, на ваш погляд, зміни.

• а) Взаємодія організму людини й навколишнього середовища.
• б) Основні біологічні ознаки живого й організм людини.
• в) Пристосованість організму людини до змін навколишнього середовища.
• г) Організм людини — багаторівнева відкрита система.

2. Знайдіть у тексті твердження, які доводять, що організм людини є відкритою біологічною системою. З'ясуйте, хто з вас знайшов більше доказів.

3. Розгляньте мал. 1.1 і 1.2, прочитайте опис будови молекул білків, жирів і вуглеводів. Запишіть, які функції характерні для неорганічних і органічних речовин. Неорганічні речовини: вода — ...; йони Феруму — ...; ... Органічні речовини: білки — ...; ... .

1. Наведіть приклади, які доводять, що вашому організму притаманні основні ознаки живого. 2. Назвіть процеси, завдяки яким у вашому організмі відбувається обмін речовинами між ним і навколишнім середовищем. 3. З яких елементів складається система «організм людини»? 4. Яку функцію виконують клітини в системі «організм людини»? 5. Перелічіть основні класи речовин в організмі людини. Наведіть приклади їхніх функцій. 6*. Чому до складу речовин організму, що утворюються в його клітинах, входять ті самі хімічні елементи, що є в навколишньому середовищі? Наведіть власний приклад. 7*. Поясніть, під час яких процесів організм людини отримує енергію ззовні. Придумайте експеримент, який доводить, що організм віддає енергію в зовнішнє середовище.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Біологія 8 клас Базанова, Павіченко, Кузнецова", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)