Раздражимость организмов
Раздражимость может проявляться на всех уровнях развития жизни. У растений раздражителями могут быть температура, свет, влажность, сила тяжести, химический состав окружающей среды. Растение, реагируя на внешние или внутренние раздражители, может развиваться или погибнуть. Людям и животным свойственны многообразные реакции на разные раздражители.
Раздражительность чаще всего проявляется в агрессии и гневе. Раздражительность характерна для подростков с их сменой настроения. У маленьких детей раздражительность выражается в беспокойстве, плаксивости, в малейшем неприятии дискомфорта. Раздражительность появляется у женщин в период наступления беременности, в связи с резкими физиологическими изменениями.
Раздражимость и чувствительность
Чувствительность — отражение организмом воздействий, которые могут быть необходимы или опасны. В зависимости от места раздражения, различают поверхностную и глубокую чувствительность.
Поверхностная чувствительность: болевая, температурная (холодная, горячая), тактильная (осязание), волосковая, чувство влаги и т.д. Глубокая чувствительность: мышечно-суставная, вибрационная, чувство веса, чувство давления.
Раздражимость и возбудимость
Возбудимость это способность организма отвечать реакцией возбуждения на раздражение. Но не каждое раздражение способно вызвать возбуждение. Если раздражение наступает медленно и постепенно, то возбуждение может и не наступить, при быстром же раздражении возбуждение возникает.
При патологии тканей возбудимость может изменяться от резкого повышения, до полного угасания. Сексуальная возбудимость — реакция организма на воздействие окружающей среды, связана с выраженной сексуальной потенцией.
Не надо превращать раздражимость в постоянное состояние вашего организма. Будьте здоровы!
Раздражимость — это способность организма или отдельных тканей реагировать на окружающую среду. Это также способность мышцы сокращаться в ответ на растяжение. Возбудимостью называют позволяющее ей реагировать на раздражение или стимуляцию, например, способность нервных или мышечных клеток реагировать на электрический стимул.
Виды раздражителей
Различают внешние и внутренние способы вмешательства. К внешним относятся:
- Физические (механические, тепловые, лучевые и звуковые). Примерами могут быть звук, свет, электричество.
- Химические (кислоты, щелочи, яды, лекарства).
- Биологические (бактерии, вирусы и тому подобное). Раздражителем может также считаться пища и особь противоположного пола.
- Социальные (для людей это могут быть обычные слова).
Что касается внутренних, то здесь идет речь о веществах, которые производятся самим организмом. Это могут быть гормоны и другие биологически активные составляющие. По силе воздействия выделяют три группы: подпороговые — те, которые могут и не вызывать ответа, пороговые — вмешательства умеренной интенсивности — и сверхпороговые, вызывающие наиболее сильную реакцию.
Проявления у животных
Реагирование активной деятельностью в ответ на влияние окружающей среды — вот что такое раздражимость у животных. Внешними факторами для представителей фауны являются свет, температура, звуки, природные сезоны. В качестве примера можно рассмотреть ночные трели соловья, кукареканье петуха на рассвете, стремление ежа свернуться в клубок при приближении потенциальной опасности, сократительные действия гусеницы при прикосновении к ее тельцу, продвижение хищника в сторону запаха добычи.
Свет, механическое воздействие, запах в данных случаях – это раздражающие факторы для живого существа, а действия животных, птиц, насекомых – ответная биологическая реакция.
Для животных характерно проявление встречных реакций на возбуждающие факторы в виде следующих движений:
- таксисов;
- рефлексов.
Первые генетически обоснованы, они проявляются на уровне инстинкта. Таксисы способствуют ориентированию животных в пространстве относительно неблагоприятных или положительных для себя раздражителей и дифференцируются на следующие группы:
- фототаксис (активность под влиянием света);
- хемотаксис (вызван химическими изменениями);
- термотаксис (под влиянием температурных изменений);
- геотаксис (в зависимости от направления земного притяжения);
- реотаксис (под влиянием течения жидкости);
- анемотаксис (вызван изменением воздушного потока);
- гидротаксис (связан с переменой влажности окружающего пространства).
На разных этапах развития они имеют свою степень сложности.
Рефлексы – двигательная реакция с обязательным участием нервной системы. Основа такого действия – раздражение органа чувств и отражение его в мозге, за которым затем следует то или иное поведение организма. Рефлексы дифференцируются на:
- безусловные, врожденные (строительство нор и берлог, чихание, кашель, воспроизводство потомства);
- условные, приобретенные (усиленное слюноотделение при запахе еды, требование домашним питомцем пищи в определенное время).
Первые имеют генетическую основу, передаются животными из поколения в поколение. Условные приобретаются в процессе жизни, тесно связаны с практическим опытом и для каждого организма являются индивидуальными.
Нервная система
Головной и спинной мозг — главные части центральной нервной системы
Многоклеточным животным и человеку свойственны более точные, быстрые и разнообразные реакции в ответ на раздражение. В процессе эволюции у них развилась нервная система, состоящая из специализированных клеток (нейронов) и нервных тканей, ответственных за восприятие внешних и внутренних раздражителей, анализ и хранение полученной информации, регулирование деятельности организма. Нервная система позвоночных состоит из центральной нервной системы, включающей головной и спинной мозг, а также периферической нервной системы — нервных узлов и нервов.
Центром управления жизнедеятельности является головной мозг, сюда поступает информация от органов чувств и спинного мозга. Периферическая нервная система состоит из соматической и вегетативной систем. Соматическая нервная система управляет работой мышц, ее деятельность у млекопитающих контролируется корой головного мозга. Вегетативная нервная система отвечает за работу внутренних органов, многие ее функции головному мозгу неподвластны.
Нервные клетки (нейроны) имеют множество отростков для связи и передачи импульсов
Развитие нервной системы сопровождается развитием органов чувств, специализированных на восприятии определенных раздражителей: органов зрения, слуха, обоняния, осязания и т. д. Они воспринимают раздражения особыми рецепторами — чувствительными окончаниями нервных волокон или специальными клетками. Рецепторы передают информацию в центральную нервную систему. Например, зрительные раздражители воспринимаются сетчаткой глаза, нервные волокна передают импульс в головной мозг, а оттуда — к органу тела, меняющему свою деятельность в результате рефлекса.
Иван Петрович Павлов (1849—1936) — великий русский физиолог, создатель учения об условных рефлексах. Рефлексы — это реакции организма на раздражение рецепторов. Различают условные и безусловные рефлексы. Безусловные рефлексы (пищевой, половой, ориентировочный и т. д.) свойственны животным и человеку от рождения. Условные рефлексы более многочисленные и сложные, они приобретаются организмом индивидуально в процессе жизни, главную роль при их формировании играет головной мозг.
Поделиться ссылкой
Важнейшее биологическое свойство
Раздражимость — это в биологии свойство тканей, которые могут воспринимать внутреннее или внешнее вмешательство и отвечать на него путем перехода в возбужденное состояние. Такие ткани называются возбудимыми и имеют определенное количество характерных качеств. К ним относят следующие:
1. Раздражимость. Это когда клетки, ткани и органы способны на ответную реакцию при вмешательстве определенных раздражителей — как внешних, так и внутренних.
2. Возбудимость. Это такое качество животной или растительной клеток, при котором становится возможной смена состояния покоя на состояние физиологической активности организма.
3. Проводимость. Это способность к распространению возбудительных реакций. Она зависит от строения ткани и ее функциональных особенностей.
4. Память отвечает за фиксирование происходящих перемен на уровне молекул с занесением изменений в Это качество дает возможность предвидеть поведение организма в ответ на повторные вмешательства.
Биологические датчики
Посредничество в запуске процесса раздражимости живого организма выполняют рецепторы. Определенные органы биосистемы или ее клетки воспринимают различные факторы окружающей среды и преобразуют поступившую информацию в сигналы или нервные импульсы, которые затем передаются последовательно остальным клеткам или всему организму.
Рецепторы выполняют функцию биологических датчиков, так как трансформируют энергию удара, защемления, изменения температурного режима, света, давления в приемлемую для передачи форму. Они подразделяются на два вида:
- мономодальные, которые реагируют только на какой-нибудь один тип раздражителя);
- полимодальные (воспринимают несколько видов возбудителей).
Рецепторы имеют мембранную структуру, поэтому реакция клетки тесно связана с ее текущим химическим состоянием, возможностью преобразовывать различные виды энергии.
Понятие о раздражимости и возбудимости
Организм животных обладает выраженной способностью адаптироваться к постоянно меняющимся условиям внешней среды. В основе приспособительных реакций организма лежит универсальное свойство клеток — раздражимость. Это способность клеток или тканей отвечать на действие раздражающих факторов неспецифической биологической реакцией (изменением обмена веществ, изменением температуры и т.д.).
Раздражитель — любое изменение внешней или внутренней среды организма, воспринимаемое клетками и вызывающее ответную реакцию.
Раздражимостью обладают все ткани животных и растительных организмов. В процессе эволюции происходила постепенная дифференциация тканей. При этом раздражимость некоторых из них трансформировалась в новое свойство — возбудимость. Этим термином обозначают способность ткани отвечать на раздражение специфической реакцией (для мышцы — сокращением, для нервной ткани — возникновением и проведением нервного импульса).
Возбуждение — специализированная ответная реакция живого объекта на действие раздражителя, проявляющаяся в определенных изменениях его обменных, тепловых, электрических, морфологических и функциональных параметров. Возбудимостью обладают нервная, мышечная и железистая ткани. Их объединяют понятием «возбудимые ткани». Для них специализированными ответными реакциями будет соответственно генерация и проведение возбуждения, сокращение, секреция. Возбудимость различных тканей неодинакова. Мерой возбудимости является порог раздражения — минимальная сила раздражителя, которая способна вызвать возбуждение. Менее сильные раздражители называются подпороговыми, а более сильные — сверхпороговыми. Раздражителем клеток и тканей может быть любое изменение внешней или внутренней среды организма, если оно обладает достаточной силой, быстро возникает и действует в течение определенного времени.
ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ
Онтогенез
— это индивидуальное развитие организма, начиная от одной клетки (зиготы, образующейся при слиянии яйцеклетки и сперматозоида) до взрослого многоклеточного существа со множеством специализированных тканей и органов. Необходимость объединения этих подуровней в один онтогенетический уровень вызвана двумя причинами. Во-первых, зигота — по сути обычная клетка — уже представляет организм, хотя и на одноклеточной стадии развития. Во-вторых, в природе существуют не только многоклеточные, но и одноклеточные организмы как животного, так и растительного свойства — амеба, инфузория, эвглена, хлорелла и др. Бактерии — особо мелкие и безъядерные (прокариотные) клетки — тоже самостоятельные организмы, хотя живут обычно колониями. Так что понятия «клетка» и «организм» в определенных случаях совпадают.
Из сказанного следует очень важный вывод: клетка является наименьшей, то есть элементарной живой системой
, так как ей присущи все свойства живого организма, свойства жизни как явления
. Клетка, как и многоклеточный организм способна питаться, поглощать энергию, синтезировать вещества, двигаться, реагировать на раздражители, размножаться, приспосабливаться и д.т
. Этому способствует достаточно высокая степень структурной дискретности — внутреннее расчленение клетки на органоиды, изолированные отсеки — особенно выраженная у высших, эукариотных клеток (рис. 3).
Рис. 3
. Схема организации про- и эукариотной клеток.
Существует нерешенная проблема клеточного уровня (подуровня), связанная с наличием в природе двух типов клеточной организации — прокариот и эукариот. Прокариоты (доядерные)
— это мелкие (около 1 мкм) клетки, не имеющие ядра и других органоидов, типичных для эукариот. Наследственное вещество — ДНК — лежит свободно в цитоплазме, а прочие функциональные блоки тоже представлены небольшими макромолекулярными комплексами без оболочек. К прокариотам относятся все бактерии и так называемые сине-зеленые водоросли.Эукариоты
(с настоящим ядром)
— крупные (10-50 и более мкм) клетки, в которых ДНК в форме хромосом заключена в ядре и большинство рабочих структур, ферментов организовано в изолированных органоидах. Изолирующую роль для ядра и органоидов выполняют такие же липидно-белковые мембраны, как и мембрана клеточной поверхности. Эукариотную организацию имеют одноклеточные простейшие (амеба, инфузория и другие) и клетки многоклеточных организмов: грибов, растений, животных, включая человека. Суть проблемы не в размерных и даже не в структурных различиях двух типов клеток, а в том, что некоторые органоиды эукариотных клеток, такие как митохондрии и хлоропласты, похожи на прокариот — бактерий и сине-зеленых водорослей. Они имеют собственную ДНК, аппарат синтеза белка (рибосомы), систему энергообеспечения и, таким образом, мало зависят от других структур клетки, в частности от ядерной ДНК. На этом основании разработана симбиотическая гипотеза
о происхождении эукариотной клетки на основе симбиоза (взаимовыгодного объединения) некогда самостоятельных прокариотных клеток. В таком случае про- и эукариотные клетки не только по уровню сложности, но и по происхождению должны представлять разные — низший и высший — подуровни клеточного уровня организации. Этот пример показывает, что приведенная и общепринятая система уровней организации жизни не отражает всей сложности отношений между уровнями и подуровнями. Да и число подуровней можно увеличить, поскольку иерархическая сложность систем на самом деле значительно богаче.
Ткани и органы
представляют основные промежуточные подуровни между клеткой и организмом
. Естественно, что эти подуровни можно выделить только у многоклеточных животных, растений, грибов.
Например, у человека различают эпителиальную (покровную) ткань, мышечную, нервную и соединительную (рыхлую, плотную, хрящевую, костную, кровь и лимфу). Ткани состоят из клеток и межклеточного связующего вещества. Органы состоят из разных тканей. Так, сердце кроме основной мышечной ткани включает рыхлую соединительную, кровь, нервные элементы и эпителиальные оболочки. Головной мозг наряду с нервными клетками содержит питающие их кровеносные сосуды, желудочки, выстланные специальным эпителием. Многие органы объединены в системы органов (пищеварительную, кровеносную и др.).
Наконец, многоклеточный организм
, как и отдельная клетка, представляет законченный и устойчивый уровень биологической организации
. Организм, или особь, способен к самостоятельному существованию, размножению и развитию
.
Понятие раздражимости
Окружающая среда влияет на организмы. На протяжении всей истории развития органического мира формировалась система ответных реакций организма на изменения условий среды.
Как известно, система реакций организма на изменения внешней или внутренней среды с участием центральной нервной системы называется рефлексом.
Но рефлексы оформились значительно позже. Как же организмы реагировали на среду до этого? Какие механизмы существовали?
В современной биологии существует такое понятие, как раздражимость.
Определение 1
Раздражимость – это общебиологическая способность живых организмов отвечать на воздействие факторов внешней среды.
Это качество присуще всем живым структурам – от клетки, до биогеоценоза. Оно является одним из главных признаков жизни. Клетки реагируют на изменение концентрации ионов и соединений, организмы – на любой вид воздействия (механическое, химическое, электрическое, радиоактивное и пр.). Последние исследования доказывают, что организмы способны реагировать даже на человеческие эмоции.
Раздражимость лежит в основе регуляции функций организмов и поддержании гомеостаза (природного равновесия).
Важным структурным элементом в системе раздражимости являются рецепторы.
Определение 2
Рецепторы – это специализированные органы или клетки, способные воспринимать влияние факторов окружающей среды и, превращая их в специальные сигналы, передавать другим клеткам или целому организму.
Вешнее раздражимость может проявляться в форме различных движений организма (сжатие, изменение формы, цвета, объема). Эти двигательные реакции могут производиться как организмом в целом, так и отдельными его частями.
Раздражимость
Раздражимость — важное свойство живых организмов, их способность воспринимать воздействия внешней среды и реагировать на них. Так как условия в окружающей среде постоянно меняются, любой живой организм реагирует на эти изменения
Если бы организмы не обладали этим свойством, то они не могли бы выживать в изменившихся условиях среды обитания.
Растение при недостатке света не остаётся пассивным: у него удлиняются стебли, благодаря чему улучшается освещение листьев. Корни при нехватке минеральных веществ растут вширь и вглубь.
По-разному реагируют па смену дня и почи животные (рис. 90). Одни животные ведут дневной образ жизни: многие бабочки, пчёлы, ящерицы, суслики, прудовые лягушки. Опи активно отыскивают пищу, поглощают её, скрываются в случае опасности в различных укрытиях. Другие животные ведут ночной образ жизни. В темноте они малозаметны для врагов, им легче обеспечить себя пищей. К ночным животным относятся речные раки, дождевые черви, жабы, ежи, мыши, волки, совы. Речной рак на поиски пищи выходит ночью, по запаху отыскивает падаль, находящуюся па берегу, и выползает к ней или ловит мелких животных.
Организмы реагируют на сезонные изменения в окружающей среде. Ещё до наступления зимних холодов у растений созревают плоды и семена, опадают листья, замедляется обмен веществ, прекращается видимый рост, снижается интенсивность дыхания. Ветвям и толстым древесным стволам не страшны морозы. В них, в отличие от листьев, имеется пробковая ткань. Она состоит из мёртвых клеток, стенки которых пропитаны особым веществом, непроницаемым для жидкостей и газов. Благодаря этому пробка предохраняет дерево от потери воды и засыхания.
Животные, как и растения, с конца лета или с начала осени готовятся к зиме: откочёвывают в места, богатые пищей, совершают перелёты, усиленно питаются и накапливают жир, запасают корма. С наступлением зимы мпогие животные становятся малоподвижными и впадают в оцепенение, спячку, зимний сон. Как же они узнают о предстоящем изменении времени года? Известно, что многие живые организмы очень точно определяют время.
Новые понятия
Раздражимость. Фотопериодизм
Ответьте на вопросы
1. Как реагируют растения и животные на смену дня и ночи, времён года? 2. Что такое фотопериодизм и какова его роль в жизнедеятельности растений и животных?
ПОДУМАЙТЕ!
Почему важнейшим фактором сезонных изменений в живой природе является длина светового дня?
Раздражимость и саморегуляция
Живые организмы обладают свойством в определенных пределах изменять свое состояние в зависимости от условий как внешней, так и внутренней среды. В процессе эволюции у видов выработались различные способы регистрации параметров среды (среди прочего посредством органов чувств) и ответной реакции на разные раздражители.
Раздражимость живых организмов избирательна, то есть они реагируют только на то, что важно для сохранения их жизни. Раздражимость лежит в основе саморегуляции организма, которая, в свою очередь, имеет приспособительное значение
Так при повышении температуры тела у млекопитающих расширяются кровеносные сосуды, отдавая в окружающую среду тепло в большем количестве. В результате температура животного нормализуется
Раздражимость лежит в основе саморегуляции организма, которая, в свою очередь, имеет приспособительное значение. Так при повышении температуры тела у млекопитающих расширяются кровеносные сосуды, отдавая в окружающую среду тепло в большем количестве. В результате температура животного нормализуется.
У высших животных многие реакции на внешние раздражители зависят от достаточно сложного поведения.
«Признаки живых организмов»
Биологические системы отличаются от тел неживой природы совокупностью признаков и свойств, среди которых основными являются:
- клеточное строение;
- особенности химического состава;
- обмен веществ и превращения энергии;
- гомеостаз;
- раздражимость;
- движение;
- рост и развитие;
- воспроизведение;
- эволюция.
Все живые системы, в том числе клетки и организмы, являются открытыми. К открытым системам относят системы, между которыми и окружающей средой происходит обмен веществ и энергии, например, растения в процессе фотосинтеза улавливают солнечный свет и поглощают воду и углекислый газ, выделяя кислород. Благодаря обмену веществ и энергии обеспечивается взаимосвязь организма с окружающей средой и поддерживается гомеостаз.
По способу питания все организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы способны самостоятельно синтезировать органические вещества из неорганических, а гетеротрофы используют исключительно готовые органические вещества.
Признаки организмов | Характеристика |
Определённый состав и упорядоченность | Все биосистемы характеризуются высокой упорядоченностью, которая может поддерживаться только благодаря протекающим в них процессам. Упорядоченность клетки проявляется в том, что для неё характерен определённый набор клеточных компонентов, а упорядоченность организма характеризуется определённым набором функционально связанных органов и тканей |
Иерархичность организации | Жизнь проявляет себя одновременно на многих уровнях организации, каждый из которых имеет свои свойства и особенности |
Обмен веществ | Это совокупность происходящих в организмах химических реакций, перемещений веществ, обеспечивающих постоянство состава и строения всех частей организма. На организменном уровне он проявляется в виде трёх процессов: питания, газообмена и выделения |
Поток энергии | Непосредственно связан с обменом веществ. Организм, как и иные биосистемы, является открытой системой и зависит от притока энергии извне |
Способность к воспроизводству | Обеспечивается размножением. При этом преемственность поколений обеспечивается наследственностью, а возникновение новых свойств и признаков — изменчивостью |
Способность к развитию | На организменном уровне реализуется в виде онтогенеза — индивидуального развития организма. Он характеризуется ростом (увеличением размеров) и развитием (например, могут развиваться системы органов, которые необходимы с переходом в новую среду обитания, — лёгкие; органы размножения и др.) |
Приспособленность | Развивается в результате долгосрочных и краткосрочных процессов. Её результатом является огромное разнообразие и целесообразность строения живых организмов. Долгосрочные приспособления осуществляются благодаря эволюции, краткосрочные — благодаря раздражимости (способности реагировать на внешние или внутренние воздействия) |
Саморегуляция | Направлена на постоянство внешнего строения и внутреннего состояния (гомеостаза). На организменном уровне существует также три системы регуляции: гуморальная, нервная и иммунная |
Динамичность | Характерным проявлением является способность организмов к изменению положения тела и подвижности. Она может 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, неповторимы и отличаются от аналогичных систем. Например, имеющие идентичную наследственную информацию организмы (однояйцовые близнецы, клоны и т. д.) имеют неповторимую индивидуальность, зависящую от воздействия на них среды и саморегуляции в ходе развития |
Это конспект по теме «Признаки живых организмов». Выберите дальнейшие действия:
- Перейти к следующему конспекту: Наследственность и изменчивость
- Вернуться к списку конспектов по Биологии.
- Проверить знания по Биологии.