§ 01. Науки о человеке
1. Какие науки изучают строение и функции человеческого организма?

Строение организма человека с учетом половых, возрастных и индивидуальных особенностей изучает наука анатомия, а функции и процессы, протекающие в организме, механизмы их регуляции — наука физиология.

2. Какие еще науки, изучающие человека, вам известны?

Известно, что болезнь легче предупредить, чем лечить. Поэтому большую роль в сохранении здоровья человека играют достижения науки гигиены. Она изучает влияние санитарного состояния внешней среды, условий жизни и труда на здоровье человека. Гигиена разрабатывает меры профилактики заболеваний, рекомендации по обеспечению оптимальных условий жизнедеятельности человека, сохранения его здоровья и продления жизни.
Психическое здоровье человека — важнейшая составляющая общего здоровья человека. Психика человека является функцией коры головного мозга. Она определяет поведение человека как биологического и социального существа. Изучением закономерностей и механизмов психических процессов, индивидуально-личностных свойств человека занимается наука психология.

3. Назовите анатомические и физиологические методы исследования.

К анатомическим методам исследования тела человека относятся аутопсия (вскрытие трупов), рентгеноскопия, ультразвуковые исследования органов и тканей. Использование этих методов позволяет не только детально изучить строение органов, но и обнаружить малейшие отклонения в их состоянии.
Функции и показатели деятельности отдельных клеток, тканей, органов и систем органов изучаются с применением специально сконструированных приборов. G их помощью определяется артериальное давление, кислотно-щелочное равновесие, биохимический состав жидких сред. Эти сложнейшие приборы позволяют измерить и зарегистрировать электрическую активность мозга, сердца и других органов.

4. Каковы задачи лечебной и профилактической медицины?

Лечебная медицина разрабатывает методы диагностики заболеваний и их лечения. Профилактическая медицина, включающая гигиену и валеологию (науку о здоровом образе жизни), ставит своими задачами разработку методов профилактики заболеваний.

§ 02. Систематическое положение человека в царстве животных
1. Что такое рудимент? Приведите примеры.

Рудимент — это орган, который функционировал у наших предков. Он закладывается в ходе эмбрионального развития, но в дальнейшем перестает развиваться и остается у взрослого человека в недоразвитом состоянии. Примерами рудиментов у человека являются копчиковые позвонки (остатки скелета хвоста), наличие мышц, двигающих ушную раковину, третье веко, отросток слепой кишки — аппендикс. Наличие рудиментов у человека свидетельствует о его родстве с приматами.

2. Чем рудименты отличаются от атавизмов?

Атавизмы — это признаки, которые были у далеких предков человека из животного мира. Примерами атавизмов у человека являются наличие волосяного покрова на всем теле, хвоста, дополнительных пар млечных желез. В отличие от рудиментов атавизмы возникают вследствие нарушения эмбрионального развития. Встречаются они крайне редко.

3. Назовите признаки сходства с приматами и признаки, выделяющие человека из этого отряда.

Общими признаками приматов и человека являются противопоставление большого пальца руки остальным, общие группы крови, развитие ногтей, наличие развитых ключиц, сходная мимическая мускулатура. Близки также структура ДНК и белков. Имеются общие болезни.
Человека от приматов отличают, в первую очередь, большее развитие головного мозга, преобладание мозгового отдела черепа над лицевым, подковообразная с выступающим подбородком нижняя челюсть, что связано с развитием речевой функции и мускулатуры языка. Переход к прямохождению сформировал 4 изгиба в позвоночнике и свод в стопе, благодаря чему тело человека сохраняет равновесие и пружинит при ходьбе, беге. Нижние конечности у человека длиннее верхних, они утратили хватательную функцию.

4. Почему процесс превращения обезьяны в человека в настоящее время прекратился?

В настоящее время для этого нет необходимых условий.

§ 03. Клетка, её строение и функции
1. Почему клетку считают элементарной структурной единицей живого?

Все организмы, как одноклеточные, так и многоклеточные, состоят из клеток. В каждой клетке имеется набор органоидов, которые позволяют поддерживать ее существование, она обладает способностью к делению и передаче наследственной информации дочерним клеткам. Если разрушается клетка, то ее внутреннее содержимое погибает и жизнь клетки прекращается. Поэтому она является минимальной структурной единицей живого.

2. Каково строение животной клетки?

Животная клетка покрыта плазматической мембраной, под которой находится цитоплазма, содержащая органоиды, и ядро. В отличие от клеток организмов других царств (растений, грибов, бактерий), животная клетка не имеет клеточной стенки. Цитоплазма представляет собой полужидкое вещество — гиалоплазму, в которую погружены органоиды, выполняющие разные жизненно важные функции. Органоидами . животной клетки являются митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, клеточный центр. Эти органоиды имеются у любой животной клетки, поэтому их называют органоидами общего назначения. У некоторых высоко специализированных клеток имеются органоиды специального назначения: жгутики, реснички.
Обязательной частью любой животной клетки является ядро. Оно контролирует все функции клетки, включая размножение (деление).

3. Что такое «избирательная проницаемость» мембраны?

Плазматическая мембрана клетки обладает способностью осуществлять через нее транспорт молекул и ионов с различной скоростью: чем больший размер молекул, тем меньшая скорость прохождения их через мембрану. Благодаря свойству избирательной проницаемости мембраны химический состав клетки отличается от такового внеклеточной среды и концентрации неорганических и органических веществ поддерживаются постоянными.

4. Может ли клетка существовать без митохондрий, лизосом и других органоидов?

Каждый органоид клетки выполняет только ему свойственную жизненно важную функцию. Так, в митохондриях («силовых станциях» клетки) происходит синтез аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) — универсального хранителя и переносчика энергии, необходимого для осуществления практически всех процессов жизнедеятельности клетки. Лизосомы — мембранные пузырьки, заполненные разнообразными ферментами, способными расщепить все сложные органические вещества — как поступившие в клетку чужеродные вещества, так и собственные, ненужные, отработанные структуры клетки. Лизосомы могут также при необходимости полностью переварить клетку. Таким образом, на примере анализа функций рассмотренных двух органоидов клетки вы убедились в жизненной необходимости каждого из них и невозможности замены их друг другом.

5. Какие основные функции клеток вы знаете?

Каждой клетке свойствен обмен веществ, т. е. расщепление поступивших в клетку сложных органических веществ до простых, а также синтез из более простых соединений сложных органических веществ, свойственных данному виду клеток. Осуществление обмена веществ — основа жизни клетки. Все клетки также характеризуются раздражимостью — способностью реагировать на действие определенных раздражителей: света, температуры, механических и химических воздействий. Большинство видов клеток обладают способностью к делению, благодаря которому осуществляется рост тканей и восстановление числа клеток (регенерация). Некоторым клеткам свойственна возбудимость, выражающаяся в специфической ответной реакции на действие раздражителя. Например, воздействие нервного импульса на мышечную клетку приводит к ее сокращению, на железистую — к выделению свойственного ей секрета (слюны, желудочного или кишечного сока, желчи). Два вида клеток — нервные и клетки мышечной ткани сердца — обладают свойством проводимости возбуждения в виде биоэлектрического импульса.

6. Как можно объяснить положение: «Клетка — открытая система»?

Всем клеткам организма человека необходим кислород, органические и минеральные вещества, вода, тепло, которые они получают из внешней среды или от других клеток. Кроме того, в результате жизни самих клеток в них образуются ненужные, нередко вредные продукты жизнедеятельности, которые нужно выводить наружу. Поэтому клетка должна обмениваться веществами с другими клетками организ-ма и внешней средой, т. е. она должна быть открытой системой.

7. Чем характеризуется возбудимость?

Возбудимость — свойство некоторых видов клеток отвечать на действие раздражителя изменением электрического заряда плазматической мембраны и ее ионной проницаемости. Это вызывает ответную реакцию возбудимой клетки в виде сокращения (мышечные клетки), выделения секрета (слюны, желудочного, кишечного сока, желчи) или образования нервного импульса (нервные клетки).

8. Какие структурные элементы ядра являются носителями наследственных признаков?

Носителями наследственных признаков и свойств человека являются расположенные в ядре 23 пары хромосом. В состав хромосом входит дезоксирибо-нуклеиновая кислота (ДНК). В ней закодирована наследственная информация о строении и свойствах человеческого организма. Каждый признак закодирован на определенном участке молекулы ДНК, называемом геном. Каждый ген несет информацию о структуре одного белка, отвечающего за формирование признака.

9. Какие способы деления клеток вам известны?

Все новые клетки образуются путем деления уже существующих. Известны три способа деления клеток: митоз (непрямое деление), амитоз (прямое деление) и мейоз.
Митоз — основной способ деления клеток тела, при котором из одной клетки образуется две дочерние с тем же количеством хромосом, что и у материнской. Деление клетки митозом сопровождается прохождением четырех стадий (фаз). Период жизни клетки между двумя последовательными делениями, называется интерфазой.
При прямом делении клетки (амитозе) образуется перетяжка, которая делит на две части ядро, а затем и саму клетку.
Мейоз — особый способ деления, в результате которого образуются дочерние клетки с половинным набором хромосом (23 хромосомы у человека). Таким способом образуются только половые клетки (сперматозоиды, яйцеклетки).

10. Некоторые клетки (эритроциты, тромбоциты) утратили ядро. Какая их функция при этом стала невыполнимой?

Невыполнимой стала функция деления и передачи наследственной информации.

11. Назовите клетки организма, которые образуются в результате мейоза, и объясните биологическое значение этого способа деления.

В результате мейоза образуются половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки) с половинным набором хромосом, у человека равным 23. Биологическое значение мейоза заключается в том, что при слиянии женской и мужской половых клеток (оплодотворении) диплоидный (двойной) набор хромосом у оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) восстанавливается и становится равным 46. Последующее деление зиготы происходит путем митоза, поэтому каждая клетка тела человека сохраняет диплоидный набор хромосом. Если бы при образовании половых клеток не происходило уменьшения числа хромосом вдвое, то при каждом последующем оплодотворении число хромосом возрастало бы вдвое.

§ 04. Ткани, органы, системы и аппараты органов. Организм
1. Справедливо ли утверждение: «Ткань — это совокупность похожих клеток»?

Ткань — это совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточного вещества. Следовательно, определение ткани, данное в утверждении, далеко не полное.

2,3. Приведите примеры известных вам тканей человеческого организма. Каковы их основные функции? Почему к тканям внутренней среды относятся сильно различающиеся между собой ткани? Что их объединяет?

Выделяют четыре типа тканей: нервную, эпителиальную, мышечную и ткани внутренней среды.

Нервная ткань состоит из нервных клеток — нейронов и находящихся между ними клеток глии (вспомогательных клеток, выполняющих питательную, опорную и защитную функции). Клетки нервной ткани обладают свойством возбудимости и проводимости. Нервная ткань образует нервные узлы, нервы, головной и спинной мозг. Функции нервной ткани: рецеп-торная и проводниковая (восприятие, переработка, хранение и передача информации, поступившей как из окружающей среды, так и изнутри организма).
Эпителиальная ткань — вид покровной ткани, образующей внешние покровы организма, железы, а также выстилающей стенки полых органов тела. Ее функции: защита нижележащих структур, секреторная.
Мышечная ткань составляет основную массу мышц человека и выполняет двигательную функцию. Клетки мышечной ткани обладают свойствами возбудимости, сократимости, а ткань сердечной мышцы — и проводимости возбуждения.
Ткани внутренней среды (соединительные) — это опорные ткани организма, связывающие между собой остальные ткани и органы и образующие его внутренний скелет. Особенностью ткани внутренней среды является то, что клетки в ней располагаются рыхло и между ними хорошо развито межклеточное вещество, которое имеет свои особенности строения у каждого вида этой ткани. Оно может включать белковые волокна (коллагеновые, эластиновые), позволяющие ткани растягиваться, либо быть пропитано солями кальция и фосфора, что придает ткани твердость, оно может быть и в жидком состоянии. Видами соединительной ткани являются кость, хрящ, связки, сухожилия, подкожная жировая клетчатка, кровь, лимфа. Функции тканей внутренней среды: опорная, защитная, питательная, кроветворная, восстановительная.

4. В чем отличие мышечных клеток от мышечных волокон?

В цитоплазме мышечных клеток всех видов содержатся сократимые мышечные волокна, образованные нитевидными белками актином и миозином. Благодаря скольжению их относительно друг друга мышечная клетка способна изменять свою длину.

5. Что такое орган?

Орган — анатомически обособленная часть организма, имеющая определенное строение, расположение в теле, выполняющая определенные функции. Примерами органов являются: сердце, почка, глаз, язык и др. В образовании органов участвуют разные ткани, но одна из тканей является ведущей (основной).

6. Какая ткань является основной в печени?

Основной тканью в печени является эпителиальная железистая.

7. Могут ли органы выполнять функции вне организма?

Каждый орган выполняет свойственную ему функцию в организме и входит в состав определенной системы органов. Он является частью организма, зависящей от других органов. Поэтому вне организма он не может выполнять свои функции.