Понятие о раздражимости и основные формы ее проявления
Что такое раздражимость и как она связана с понятием жизни?
Раздражимость — это совокупность биологической способности клеток и организма проявлять реакции на факторы, поступающие из внешней среды.
Раздражимость входит в список наиболее важных признаков жизни. Главный элемент, на котором держится процесс раздражимости — рецепторы.
Рецепторы — клетки, органы или органоиды, способствующие восприятию факторов внешней среды.
Функция рецепторов заключается в том, чтобы полученную информацию превратить в сигналы, и передать их к другим клеткам или целому организму. В рецепторных клетках сложная система мембран: их реакция обусловлена химическим состоянием и способностью к трансформации одного вида энергии в другой.
Внешний признак раздражимости — подвижность или сократимость. Это значит, способность отдельных структур к сжиманию и изменению формы и объема.
Что такое раздражимость в биологии и как она проявляется?
Раздражимость в биологии и формы ее проявления
Основные формы проявления раздражимости растений и организмов — различные типы двигательных реакций: они осуществляются непосредственно организмом или отдельными его частями. Движение позволяет организму или конкретному органу менять положение своего тела и отдельных частей тела. Это важно в случаях, когда нужно исключить воздействие неблагоприятных факторов или повысить эффективность использования благоприятных условий.
К двигательным реакция живых организмов относят:
Таксисы
Таксис — это движение организма, которое связано с пространственным перемещением организма относительно раздражителя.
В зависимости от ответа организма, таксисы бывают положительными и отрицательными.
Положительные таксисы — те, что движутся по направлению к действующему фактору.
Отрицательные таксисы обозначают движение в противоположном направлении.
По виду раздражителя таксисы имеют следующую классификацию:
- фототаксис. Представляет собой реакцию на свет;
- хемотаксис. Это реакция на химические соединения;
- термотаксис. Соответствующая реакция на температуру.
В случае положительного фототаксиса одноклеточные жгутиковые водоросли движутся в направлении оптимального освещения. Такой же фототаксис ориентирует хлоропласты в клетках мезофилла листка.
Благодаря хемотаксису, бактериальные клетки скапливаются возле отмерших клеток инфузории; лейкоциты движутся к бактерии и др.
В основе механизмов таксисов — изменение свойств нативных макромолекул белка в результате воздействия различных факторов: температуры, кислотности, электрического заряда и др.
Важное условие раздрожимости — обратимость частичных изменений макромолекулы, а также восстановление ее первичного состояния.
Как изменяется положение органов в растительном организме:
- в результате неравномерного роста отдельных частей органа;
- в результате временных изменений проницаемости цитоплазмы клеток.
Оба варианта движения в растениях называются вариационными. Это значит, что через некоторое время они снова способны к воспроизведению.
Тропизмы
Тропизм — двигательная реакция органов или частей тела растений на одностороннее влияние факторов извне: света, химических веществ, воды, силы притяжения, механических травм и др.
По виду раздражителя, тропизмы классифицируются следующим образом:
- геотропизм. Возникает как реакция на силу земного притяжения;
- магнитотропизм. Является видом реакции на магнитное поле;
- фототропизм. Представляет собой реакцию на одностороннее световое воздействие;
- хемотропизм. Реагирование на химические вещества;
- термотропизм. Как следует из названия, это реакция на различные температуры;
- гидротропизм. Это реакция на воду;
- травмотропизм. Реагирование на воздействия механического характера.
Остановимся подробнее на геотропизме, так как он бывает 3 типов:
- Положительный. Рост органа растения происходит вертикально вниз.
- Отрицательный. Орган растет вертикально вверх.
- Поперечный. Его еще называют диагеотропизмом. В этом случае положение органа — горизонтальное.
Настии
Настии являются ответными реакциями органов или частей растений на раздражители без конкретного направления: такие раздражители действуют сразу со всех сторон — равномерно и диффузно.
Настии классифицируются на основе направления изгиба и характера фактора, который воздействует.
Классификация выглядит следующим образом:
- эпинастии. Направление изгиба органа — вниз;
- гипонастии. Направление изгиба органа — вверх;
- никтинастии. Двигательная реакция, вызываемая темнотой;
- фотонастии. Заключается в раскрытии лепестков, когда на них воздействует освещение;
- термонастии. Заключается в раскрытии лепестков, когда на них воздействует температура;
- сейсмонастии. Движение органов, вызываемое механическими раздражителями.
Нутации
Нутация — способность растений совершать круговые или маятниковые движения под воздействием периодически повторяющихся изменений величин тургорного давления и интенсивности роста противоположных сторон конкретного органа.
Вьющиеся растения имеют верхушку, которая в процессе роста совершает равномерные нутационные движения. Их усики создают крепкую и эластичную подвеску растения путем закручивания и прикрепления к опоре.
Источник
Раздражимость живых организмов
Каждое живое существо обменивается с окружающим миром не только веществами и энергией, но и информацией, и, конечно, обмен информацией происходит между клетками и органами внутри организма.
Раздражимость — это свойство живых организмов воспринимать различные воздействия (раздражители) и реагировать на них соответствующими изменениями на уровне клетки, ткани или всего организма. Раздражимость позволяет приспосабливаться к изменяющимся условиям жизни.
Реакции растений
В каком бы положении ни находилось семя в почве, корешок его проростка устремляется вниз, а стебелек вверх. Так проявляется геотропизм — реакция на земное притяжение, у корня она положительная, а у стебля — отрицательная. Когда стебелек оказывается над поверхностью почвы, он растет в сторону наибольшей интенсивности освещения, демонстрируя реакцию фототропизма.
Фототропизм выражается и в том, что листья растений разворачиваются перпендикулярно солнечным лучам и образуют листовую мозаику, чтобы избежать затенения друг другом. Фототропизм и геотропизм являются следствием миграции в тканях растений гормона роста — ауксина, который накапливается накапливается в затененных частях стебля, вызывая растяжение клеток, и стебель изгибается в нужную сторону.
Помимо основных реакций, для подсолнечника характерен гелиотропизм — поворот соцветия вслед за перемещением солнца
Многим растениям свойственен также фотопериодизм (реакция на продолжительность светового дня), благодаря которой они зацветают в определенный месяц лета. Раскрытие и закрытие цветков, поникание листьев во время жары — все эти реакции растения обеспечиваются изменением упругости (тургора) клеток за счет заполнения их вакуолей влагой. Например, в основании листочков мимозы стыдливой есть утолщения, при прикосновении к которым из их клеток происходит отток воды, и листочки тут же поникают.
Нервная система
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.
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.
Источник