Учебник по Биологии. 8 класс. Соболь - Новая программа

Кровь, следует знать, это особый сок...

И. В. Гете. Фауст

§ 19. КРОВЕТВОРЕНИЕ. ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ

Основные понятия и ключевые термины: КРОВЕТВОРЕНИЕ. ЭРИТРОЦИТЫ. ТРОМБОЦИТЫ. ЛЕЙКОЦИТЫ. Гемоглобин.

Вспомните! Что такое кровь?

Вступительное упражнение

Аналогия - это сходство по определённым признакам отличных в целом явлений, предметов. Прочитайте приведённый текст и попробуйте провести аналогию между пчелиной маткой и стволовыми клетками, обеспечивающими кроветворение. «Стволовые клетки напоминают матку в пчелином улье: она никогда не вылетает из улья, не собирает нектар и не перерабатывает его на мёд, она не имеет приспособлений для выделения воска, строительства сотов и выполнения любых других работ, она никогда не жалит человека, даже когда он причиняет ей боль, но пчелиная семья без неё существовать не может».

СОДЕРЖАНИЕ

Как и где происходит процесс кроветворения в организме человека?

КРОВЕТВОРЕНИЕ (гемопоэз) - процесс образования, развития и созревания клеток крови. У человека этот процесс происходит в кроветворных органах. Это красный костный мозг, селезёнка, лимфатические узлы и вилочковая железа (тимус). Начинается кроветворение ещё в конце 2-й недели развития зародыша. На 5-й неделе развития центром кроветворения становится печень, а на 12-й - костный мозг.

Ил. 41. Схема кроветворения

Большинство клеток крови не способны к размножению и живёт недолго, поэтому кроветворение в организме происходит в течение всей жизни. Сегодня в науке общепризнанной является теория кроветворения, согласно которой все клетки крови развиваются из стволовых клеток крови. После разделения стволовой клетки одна из образовавшихся предыдущих клеток делится и даёт начало эритроцитам, лейкоцитам и тромбоцитам. Эритроциты образуются в сосудах красного костного мозга, который у взрослых людей есть в плоских и губчатых костях и головках трубчатых костей. Лейкоциты образуются вне сосудов красного костного мозга, в тимусе, лимфоузлах, миндалинах, селезёнке. Тромбоциты образуются в красном костном мозгу. Так же, как и лейкоциты, тромбоциты развиваются вне сосудов. Жёлтый костный мозг в норме не выполняет кроветворной функции, но при больших кровопотерях в нём появляются очаги кроветворения.

Ил. 42. Красный костный мозг

На процесс кроветворения влияют гормоны, среди которых выделяют гемопоэтины, образующиеся в почках и печени. Действие этих гормонов усиливается другими гормонами (например, половыми или гормоном роста). К факторам кроветворения относятся витамины (например, В12, С), микроэлементы (например, железо, кобальт, медь). Процесс кроветворения может изменяться вследствие неполноценного питания, под действием ионизирующей радиации (вызывает лучевую болезнь) и др.

Итак, кроветворение - сложный процесс, в котором участвуют стволовые клетки крови; на процесс кроветворения влияют внешние и внутренние факторы.

Каковы особенности форменных элементов крови?

ЭРИТРОЦИТЫ - это красные кровяные тельца, которые осуществляют перенос кислорода и углекислого газа. Это безъядерные двояковогнутые мелкие клетки. Такие особенности увеличивают площадь поверхности эритроцитов, способствует более быстрому перемещению в клетки дыхательных газов, которые они транспортируют. Общая площадь всех эритроцитов составляет 3 000 м2, что в 1 500 раз превышает площадь поверхности тела человека. В цитоплазме эритроцитов содержится гемоглобин, способный присоединять О2 и СО2. Из-за отсутствия ядра эритроциты живут всего 3-4 месяца. Ежедневно в печени и селезёнке разрушается около 200 млрд этих клеток. А образуются они из стволовых клеток в красном костном мозгу. Количество красных кровяных телец зависит от пола, возраста, состояния здоровья человека, высоты его пребывания над уровнем моря и др. Состояние, при котором количество эритроцитов и гемоглобина в единице объёма является уменьшенным, называется анемией, или малокровием.

ЛЕЙКОЦИТЫ - белые кровяные тельца, приспособленные для осуществления защитной функции. Это клетки с непостоянной формой, имеют ложноножки и ядро. Все лейкоциты способны к фагоцитозу, открытому и описанному выдающимся украинским учёным И. И. Мечниковым (1845-1916). На этой особенности и основывается способность лейкоцитов поглощать и уничтожать чужеродные клетки и вещества. Отдельные группы мелких лейкоцитов благодаря переменной форме клеток могут проникать сквозь стенки кровеносных сосудов и осуществлять свои функции в тканевой жидкости. Кроме подвижных мелких клеток-микрофагов в лимфоузлах, селезёнке, печени есть большие неподвижные клетки-макрофаги. Их впервые описал украинский учёный В. К. Высокович (1854-1912). Количество лейкоцитов колеблется в значительных пределах и зависит от времени суток, состояния организма, эмоций, инфекционных заболеваний и т. п.

ТРОМБОЦИТЫ - кровяные пластинки, выполняющие важную роль в свёртывании крови. Это бесцветные безъядерные мелкие клетки. Внутри тромбоцитов содержится особый фермент (тромбопластин), который после поступления в плазму «запускает» процесс свёртывания крови. Тромбоциты образуются в красном костном мозге путём отщепления от крупных кроветворных клеток. Из каждой такой клетки может образоваться до 1 000 тромбоцитов. Живут кровяные пластинки от 5 до 12 дней, а затем разрушаются в селезёнке, печени, лёгких.

Итак, особенности строения, формы и химического состава форменных элементов крови связаны с их функциями.

Каковы формы гемоглобина?

Гемоглобин - красный дыхательный пигмент эритроцитов, состоящий из белковой группы (гема) и белковой части (глобина). Основное свойство этого соединения - способность образовывать неустойчивые соединения с кислородом и углекислым газом, а его основная функция - транспорт дыхательных газов. Молекулы гема содержат атом железа, который способен присоединять или отдавать кислород без изменения валентности. В 1 л крови человека содержится 140-160 г гемоглобина, а его общее количество в организме - 750-800 г. Синтезируется гемоглобин в клетках костного мозга. Для синтеза этого пигмента используется железо отработанного гемоглобина и лишь небольшая его часть поступает с пищей.

Ил. 43. Модель молекулы гемоглобина

Существуют такие формы гемоглобина:

- оксигемоглобин - соединение гемоглобина с кислородом (НbО2), имеет ярко-красный цвет, неустойчиво. 1 г гемоглобина может присоединить 1,34 мл кислорода;

- карбгемоглобин - соединение гемоглобина с углекислым газом (СО2), имеет тёмно-красный цвет, неустойчиво;

- карбоксигемоглобин - соединение гемоглобина с угарным газом (НbСО), устойчиво, теряет способность переносить кислород, поэтому даже незначительное количество СО в воздухе очень опасно для человека.

Итак, гемоглобин является дыхательным железосодержащим пигментом, содержится в эритроцитах и принимает непосредственное участие в транспорте кислорода и углекислого газа.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Решение задач

Задача 1. В 100 г крови содержится в среднем 16,7 г гемоглобина. Определите его количество в вашей крови, если известно, что она составляет 7,7 % от общей массы тела человека.

Задача 2. Вычислите, какое максимальное количество кислорода может содержаться в крови, если общее количество гемоглобина в крови человека составляет примерно 650 г, а 1 г гемоглобина может связать 1,34 мл кислорода.

Задача 3. Постройте график зависимости количества эритроцитов в крови от высоты над уровнем моря, если количество эритроцитов в 1 мл крови человека составляет: на уровне моря - 5 млн, 700 м над уровнем моря - 6 млн, 1 800 м - 7 млн, 4 400 м - 8 млн. Объясните эту зависимость.

Биология + Химия

Основными причинами малокровия (анемии) могут быть: а) потеря крови; б) заболевания костного мозга, селезёнки, печени; в) действие химических веществ (этиловый спирт, токсины, соли тяжёлых металлов, соединения бензена); г) радиационное загрязнение; д) авитаминозы; е) дефицит железа и др. Одной из наиболее распространённых форм малокровия является железодефицитная анемия, от неё на земном шаре страдает более 700 млн человек, среди которых преимущественно женщины и дети. Что такое железо как химический элемент? Какую физиологическую роль выполняет железо в организме человека и как этот элемент попадает в органы?

Биология + Медицина

В левом подреберье располагается небольшой непарный орган - селезёнка. Её масса достигает 160 г у женщин и 200 г у мужчин. Стоит отметить, что селезёнка не относится к жизненно важным органам, в случае необходимости она может быть удалена, а у некоторых людей её нет от рождения. Но не следует недооценивать её значение, поскольку в организме человека всё уравновешено и ничего лишнего нет. Какую роль выполняет селезёнка в организме человека?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1-6

1. Что такое кроветворение? 2. Назовите органы кроветворения человека. 3. Что такое эритроциты? 4. Что такое лейкоциты? 5. Что такое тромбоциты? 6. Назовите основное свойство гемоглобина.

7-9

7. Как и где происходит процесс кроветворения человека? 8. Назовите особенности форменных элементов крови. 9. Каковы формы гемоглобина?

10-12

10. Докажите значение знаний о крови и кроветворении для сохранения здоровья.