5.2 Sljedeća jedinica Razmnožavanje, razvoj i građa biljnoga organizma
5.1

Razmnožavanje, razvoj i građa životinjskoga organizma

Moći ću:
  • povezati građu životinjskih tkiva s njihovom ulogom
  • razlikovati unutrašnju i vanjsku oplodnju
  • opisati razvoj višestaničnoga organizma iz zigote.

Uvod

Neki organizmi razmnožavaju se nespolno, a drugi se razmnožavaju spolno.
Raspravite koja je prednost pojedinoga načina razmnožavanja.

Životinjska tkiva

Tkivo je nakupina stanica istoga tipa građe koje zajedno obavljaju neku tjelesnu ulogu.
Tkiva različitih stanica se zatim udružuju u organe koji izgrađuju organske sustave poput dišnog, krvožilnog ili sustava za izlučivanje.
Tkiva životinjskih organizama možemo podijeliti u četiri glavne skupine:

  • vezivno tkivo,
  • mišićno tkivo,
  • pokrovno tkivo i
  • živčano tkivo.

Životinjska tkiva

Tkivo je nakupina stanica istoga tipa građe koje zajedno obavljaju neku tjelesnu ulogu.
Tkiva različitih stanica zatim se udružuju u organe koji izgrađuju organske sustave poput dišnoga, krvožilnog ili sustava za izlučivanje.

Tkiva životinjskih organizama možemo podijeliti na četiri glavne skupine:

  • vezivno tkivo
  • mišićno tkivo
  • pokrovno tkivo
  • živčano tkivo.

Vezivno tkivo

Vezivno tkivo nalazimo između ostaloga tkiva svugdje u organizmu.
Zadaća vezivnoga tkiva jest:

  • štiti tijelo
  • daje mu oblik
  • povezuje sve organe u jednu cjelinu
  • čini izvanstanična vlakna kojima ih povezuje.

Proizvodi proteinska vlakna kolagena i elastina koja tijelu daje čvrstoću i elastičnost organizmu.

Vezivno tkivo

Vezivno tkivo nalazimo između ostaloga tkiva svugdje u organizmu. Njegova je zadaća da štiti tijelo i da mu daje oblik, ono povezuje sve organe u jednu cjelinu i čini izvanstanična vlakna kojima ih povezuje.
Ono u velikoj mjeri proizvodi proteinska vlakna kolagena i elastina koja tijelu daje čvrstoću i elastičnost organizmu, ali i mnoge druge tjelesne strukture poput ligamenata, tetiva, kostura, hrskavice, masnoga tkiva i svih krvnih stanica.

Ligamenti su, primjerice, čvrsta proteinska vlakna koja povezuju kosti u zglobovima, a tetive su vlakna koja povezuju mišiće za kost. Koštano tkivo kostura svojim brojnim vezivnim vlaknima povezuje i veliku količinu anorganske tvari koja kosturu daje čvrstoću.

Prisjetite se koja je anorganska tvar najčešća u kostima čovjeka.

Vezivno tkivo prožeto vlaknima kolagena snimano elektronskim mikroksopom (x1840).
Vezivno tkivo prožeto vlaknima kolagena snimano elektronskim mikroksopom (x1840).

Mišićno tkivo

Mišićno tkivo omogućava kretanje organizama.
Izgrađeno je od proteinskih vlakana koja imaju sposobnost stezanja i opuštanja.
U životinjskim organizmima najčešće možemo naći tri vrste mišićnoga tkiva:

  • glatko mišićno tkivo
  • poprečno-prugasto mišićno tkivo
  • srčano mišićno tkivo.

Mišićno tkivo

Mišićno tkivo omogućava kretanje organizama, a izgrađeno je od proteinskih vlakana koja imaju sposobnost stezanja i opuštanja.

U životinjskim organizmima najčešće možemo naći tri vrste mišićnoga tkiva:

  • glatko mišićno tkivo
  • poprečno-prugasto mišićno tkivo
  • srčano mišićno tkivo.

Glatko mišićno tkivo građeno je od stanica koje su prožete mišićnim vlaknima aktina i miozina. Na aktivnost glatkih mišića ne možemo utjecati svojom voljom, a oni izgrađuju organe našega probavnog sustava i stijenke krvnih žila.

Poprečno-prugasto mišićno tkivo izgrađuje skeletne mišiće koji pomiču naš skelet i njih kontroliramo svojom voljom. Ono je izgrađeno od dugačkih mišićnih vlakana ispunjenih proteinima aktinom i miozinom. Ta su vlakna pravilo raspoređena te promatrana pod mikroskopom izgledaju kao poprečne pruge svjetlije i tamnije nijanse.

Srčano mišićno tkivo izgrađuje srce i njegov rad ne možemo kontrolirati. Po svojoj je građi srčano tkivo slično poprečno-prugastom, ali su njegova mišićna vlakna razgranana.

Vrste mišića
Vrste mišića

Pokrovno tkivo

Pokrovno ili epitelno tkivo prekriva vanjsku površinu tijela organizama poput kože.

Pokrovno tkivo prekriva površinu unutarnjih organa poput unutrašnjosti probavila i dišnih putova.
Pokrovna tkiva većinom služe za zaštitu organizma od vanjskih uvjeta.
Neke stanice pokrovnoga sustava preobrazile su se u žljezdane stanice.
Nazivamo ih žlijezde s unutarnjim izlučivanjem ili endokrine žlijezde.
Neke žlijezde svoje proizvode izlučuju na površinu kože poput znojnica i lojnica ili luče probavne enzime u probavilo.
Nazivamo ih žlijezdama s vanjskim izlučivanjem ili egzokrine žlijezde.

  • Koja je razlika u ulogama žlijezda lojnica i znojnica?

Pokrovno tkivo prekriva i površinu unutarnjih organa poput unutrašnjosti probavila i dišnih putova.
Uloge su pokrovnoga tkiva raznolike i većinom služe za zaštitu organizma od vanjskih uvjeta. To može biti mehanička zaštita od ozljeda, zaštita od štetnoga Sunčeva zračenja pigmentima ili zaštita od prodiranja mikroskopskih uzročnika bolesti poput virusa ili bakterija.

Neke stanice pokrovnoga sustava preobrazile su se u žljezdane stanice koje svoje proizvode poput hormona luče u krvotok pa ih nazivamo žlijezde s unutarnjim izlučivanjem ili endokrine žlijezde.

Neke žlijezde svoje proizvode izlučuju na površinu kože poput znojnica i lojnica ili luče probavne enzime u probavilo. Njih nazivamo žlijezdama s vanjskim izlučivanjem ili egzokrine žlijezde.

Koja je razlika u ulogama žlijezda lojnica i znojnica?

Živčano tkivo

Živčano tkivo sastavljeno je od živčanih stanica ili neurona.
Njihova je uloga primanje i provedba živčanoga impulsa i pohranjivanje informacija.

Neuron se sastoji od:

  • tijela stanice
  • dugih živčanih nastavaka
  • kratkih živčanih nastavaka.

Kratki živčani nastavci ili dendriti brojni su i razgranani.
Njima neuron prima podražaj od drugih živčanih stanica ili osjetila.
Dugi živčani nastavak jest samo jedan i naziva se akson.
On provodi živčani impuls prema drugim živčanim stanicama ili mišićima.
Osim neurona u živčano tkivo ubrajamo i glija-stanice.
Zadaća glija-stanice jest održavati neurone, štititi ih i opskrbiti kisikom i hranjivim tvarima.

Živčano tkivo

Živčano tkivo sastavljeno je od živčanih stanica ili neurona. Njihova je uloga primanje i provedba živčanoga impulsa i pohranjivanje informacija.
Neuron se sastoji od tijela stanice, u kojemu se nalazi jezgra i drugi stanični dijelovi, i od dugih i kratkih živčanih nastavaka.

Kratki živčani nastavci ili dendriti brojni su i razgranani, a njima neuron prima podražaj od drugih živčanih stanica ili osjetila.

Dugi živčani nastavak jest samo jedan i naziva se akson. On provodi živčani impuls prema drugim živčanim stanicama ili mišićima.

Milijuni neurona isprepleteni su u živčanim sustavima različitih životinja i broj njihovih međusobnih veza proporcionalan je inteligenciji jedinke.

Osim neurona u živčano tkivo ubrajamo i glija-stanice čija je zadaća održavati neurone, štititi ih i opskrbiti kisikom i hranjivim tvarima.

Nespolno i spolno razmnožavanje

Životinje se mogu razmnožavati spolno i nespolno.
Za nespolno je razmnožavanje potreban samo jedan roditelj, a potomci nastali na taj način njegovi su klonovi – imaju isti genski zapis u svojim stanicama.
Nastanak klonova na tijelu odrasle jedinke zovemo pupanje.

Nespolno i spolno razmnožavanje

Životinje se mogu razmnožavati spolno i nespolno.
Za nespolno je razmnožavanje potreban samo jedan roditelj, a potomci nastali na taj način njegovi su klonovi – imaju isti genski zapis u svojim stanicama. Nespolno je razmnožavanje rijetko u carstvu životinja i provode ga samo životinje jednostavnije građe poput spužava i žarnjaka. Nastanak klonova na tijelu odrasle jedinke zovemo pupanje.

Zelena hidra je žarnjak koji se može razmnožavati pupanjem.
Zelena hidra je žarnjak koji se može razmnožavati pupanjem.

Spolno je razmnožavanje mnogo češće kod životinja.
Omogućava veću raznolikost potomaka rekombinacijom kromosoma spolnih stanica ili gameta nastalih mejozom.
Neki unutarnji paraziti poput trakavica dvospolci su, imaju spolne organe muškoga i ženskoga spola.

  • Razmislite i raspravite koje su najveće mane samooplodnje.

Oplodnja je spajanje muške i ženske spolne stanice koje su haploidne.
Tim procesom nastaje diploidna zigota iz koje će mitozama izrasti novi organizam različit od oba roditelja.
Oplodnja može biti:

  • vanjska
  • unutarnja.

Vanjska oplodnja događa se izvan organizma ženke, a obavljaju je većinom životinje koje obitavaju u vodenim staništima.
Životinje prilagođene životu na kopnu koriste se unutarnjom oplodnjom.
Mužjaci unose muške spolne stanice u tijelo ženke.
Razvitak životinjskoga embrija iz zigote počinje brazdanjem.
Ona se mitozom podijeli na dvije stanice.
Zatim se svaka mitozom ponovno podijeli te nastaju četiri stanice.
Stanice se tako uzastopno dijele više puta do stadija koji zovemo morula.
To je nakupina stanica koje se s vremenom razmjeste u vanjski sloj kugle, stoga je nazivamo blastulom.

Spolno je razmnožavanje mnogo češće kod životinja. Ono omogućava veću raznolikost potomaka rekombinacijom kromosoma tijekom nastanka spolnih stanica ili gameta u mejozi.

Mnogim je životinjama velik izazov pronaći spolnoga partnera. Neki unutarnji paraziti poput trakavica dvospolci su, imaju spolne organe muškoga i ženskoga spola. Velika je rijetkost da naiđu na druge jedinke u probavilu domaćina i one su uvjetima u kojima žive prilagođene samooplodnjom.

Mnogi su drugi organizmi dvospolci poput gujavice ili kopnenih puževa, no one ne čine samooplodnju. Razmislite i raspravite koje su najveće mane samooplodnje.

Oplodnja je spajanje muške i ženske spolne stanice koje su haploidne, a tim procesom nastaje diploidna zigota iz koje će mitozama izrasti novi organizam različit od oba roditelja.

Oplodnja može biti vanjska ili unutarnja. Vanjska oplodnja događa se izvan organizma ženke, a obavljaju je većinom životinje koje obitavaju u vodenim staništima. One ispuštaju svoje spolne stanice u okolnu vodu u kojoj je omogućeno kretanje muških gameta. Životinje prilagođene životu na kopnu ne mogu se oslanjati na vanjsku oplodnju, zato mužjaci najčešće unose muške spolne stanice u tijelo ženke u kojoj se događa unutarnja oplodnja.

Razvitak životinjskoga embrija iz zigote počinje brazdanjem. Zigota se mitozom podijeli na dvije stanice, no one ostaju vezane. Zatim se svaka mitozom ponovno podijeli te nastaju četiri stanice. Stanice se tako uzastopno dijele više puta do stadija koji zovemo morula. To je nakupina stanica koje se s vremenom razmjeste u vanjski sloj kugle koja je ispunjena tekućinom. Takva se šuplja i kuglasta nakupina stanica naziva blastulom.

Brazdanje
Brazdanje

Pogledajte animaciju blastule čovjeka koja se kod njega zove blastocista.
U čovjekovu tijelu tekućina koja ispunjava blastulu postat će plodna voda unutar koje se tijekom trudnoće razvija fetus.

Dio stanica blastule počet će se razvijati u gastrulu ili embrij.
Te su stanice totipotentne, što znači da se mogu razviti u bilo koju stanicu tijela.
Takve stanice još nazivamo i matične stanice.
Stanice koštane srži mogu se diferencirati u bilo koju vrstu krvnih stanica.

  • Proučite građu gastrule na slici i kako se specijaliziraju pojedine stanice u pojedine organe.

Dio stanica blastule počet će se razvijati u gastrulu ili embrij.

Te su stanice totipotentne, što znači da se mogu razviti u bilo koju stanicu tijela, primjerice, živčanu stanicu, stanicu jetre ili eritrocit.

Takve stanice još nazivamo i matične stanice. Jednom kad se specijaliziraju i pretvore u stanicu pojedinoga tkiva, one gube sposobnost totipotentnosti.

Mnoge stanice odraslih organizama imaju ograničenu mogućnost diobe i specijaliziranja, primjerice, stanice koštane srži mogu se diferencirati u bilo koju vrstu krvnih stanica.

Stanice gastrule postupno će se diferencirati u tri stanična sloja ili zametna listića: vanjski stanični sloj ili ektoderm, unutarnji sloj ili endoderm i središnji sloj ili mezoderm. Iz svakoga će se sloja daljnjom diferencijacijom razviti sva tkiva i organi odrasloga organizma. Proučite građu gastrule na slici i kako se specijaliziraju pojedine stanice u pojedine organe.

Embrij se dalje može razvijati u tijelu ženke ili izvan njega.
Ženke mnogih životinja liježu jaja u kojima je embrij zaštićen i unutar kojega ima hranjive tvari nužne za razvitak.
U većine sisavaca i nekih morskih pasa mlado se razvija u tijelu ženke od kojega direktno dobivaju sve tvari potrebne za život i razvitak.

Embrij se dalje može razvijati u tijelu ženke ili izvan njega. Ženke mnogih životinja liježu jaja u kojima je embrij zaštićen i unutar kojega ima hranjive tvari nužne za razvitak. Kopnene životinje poput ptica i gmazova razvijaju se unutar jaja s čvrstom ljuskom koja mlado štiti od gubitka vode.
U većine sisavaca i nekih morskih pasa mlado se razvija u tijelu ženke od kojega direktno dobivaju sve tvari potrebne za život i razvitak.

Za kraj…

U novije doba istraživanje matičnih stanica postiglo je veliko zanimanje znanstvenika i javnosti. Mogućnosti su uzgoja matičnih stanica velike, ali vode se i brojne rasprave o opravdanosti takva uzgoja.
Promotrite sliku i raspravite koje su prednosti, a koje mane uzgoja matičnih stanica.

Matične stanice
Matične stanice