Fenomenul iritabilității este bine exprimat în celulele plantei. Cel mai adesea în plante există manifestări de iritabilitate sub formă de reacții motorii lente. Astfel de mișcări lente, îndreptate spre iritant sau din ea, se numesc tropisme. Plantele sunt fototropisme foarte răspândite - mișcările care apar ca răspuns la acțiunea luminii. Plantele se întind spre lumină, se îndoiesc spre ea, iar în inima acestei reacții este proprietatea iritabilității celulelor lor.
Uneori celulele de plante reacționează rapid la acțiunea stimulilor. Un exemplu este o reacție rapidă într-o plantă cunoscută sub numele de "mimoza timidă". Cu orice atingere a mimozelor, atunci când sunt plasate în întuneric sau în condiții de temperatură ridicată, frunzele lor sunt pliate și, de fapt, se usucă. Imediat ce acțiunea stimulului încetează, frunzele mimoză își asumă poziția anterioară. În centrul acestei reacții rapide de mimă este proprietatea iritabilității celulelor sale. Un alt exemplu de reacție rapidă a plantelor la acțiunea stimulului. În mlaștini, și uneori de-a lungul malurilor râurilor, crește o floare de soare - o plantă care se hrănește cu insecte. Rosyanka - o planta mica cu o rozeta de frunze târâtoare, ca o spatulă. Suprafața fiecărei frunze este acoperită cu părul sensibil de culoare roșie. Vârful fiecărui păr este îngroșat și acoperit cu picături de strălucire, cum ar fi roua și lipicios, cum ar fi lipici, suc. Dacă o insectă, cum ar fi un țânțar sau un gândac mic, se află pe o astfel de foaie, sucul lipicios de fire de păr îngreunează imediat mișcarea și insectele sunt prinse. Parul de frunze, care este atins de insecte, se îndoaie repede peste prada capturată și se umple din abundență cu suc. Sucul secretat de celulele secretoare ale frunzei conține enzime, sub acțiunea căreia proteinele sunt crăpate. Insectele sunt digerate și după câteva ore sunt absorbite. După aceea, firele de frunze se ridică, iar frunza este din nou pregătită pentru "vânătoare".
În comparație cu animalele multicelulare, reacțiile organismelor și plantelor unicelulare care apar ca răspuns la acțiunea stimulului sunt relativ simple: celulele interacționează direct cu mediul extern. În cazul animalelor multicelulare complexe și la oameni, sistemul nervos în procesul de evoluție a devenit principalul mediator între organism și mediu. Omul și animalele primesc informații despre schimbările din mediul extern și intern prin intermediul receptorilor - celule speciale care sunt foarte sensibile la efectele diferitelor stimuli.
La om, există 5 tipuri de receptori externi care vă sunt cunoscuți din cursul fiziologiei (amintiți-vă și denumiți-i). Există multe celule interne ale receptorilor. De exemplu, celulele receptorilor dureroase sunt împrăștiate în organism, în pereții vaselor mari de sânge există celule sensibile care reacționează la modificările concentrației de CO2 din sânge.
Iritabilitatea este unul dintre principalele semne ale vieții. În timp ce corpul este în viață, este supărat. Odată cu încetarea vieții, iritabilitatea dispare. Importanța extraordinară a iritabilității celulelor și organismelor constă în faptul că permite tuturor ființelor vii să fie în permanentă comunicare cu lumea înconjurătoare, permițându-le să se adapteze la aceasta. Iritabilitatea celulelor este asociată în primul rând cu acele schimbări mari care apar în proteinele care alcătuiesc membranele citoplasmei și nucleul fiecărei celule. Prin acțiunea stimulilor, așa cum a devenit cunoscut acum, apar modificări în structura moleculelor de proteine. Capacitatea de a schimba structura ca raspuns la stimuli - este, aparent, primar al proprietăților elementare ale proteinelor care au apărut în cursul evoluției organismelor.
Mișcarea. În strânsă legătură cu iritabilitatea este capacitatea celulelor și organismelor de a face mișcări. Baza mișcării este contractilitatea citoplasmei celulelor. Contractilitatea este una dintre principalele proprietăți ale citoplasmei celulelor vii.
De regulă, plantele cresc în mod imobiliar într-un singur loc, iar excepția este doar unele alge unicelulare (de exemplu, diatome), capabile de mișcare independentă. Am văzut deja că acțiunea stimulilor externi, cum ar fi lumina, corespunde mișcărilor frunzelor și lăstarilor. În plus, în plante, mișcările se manifestă în creștere.
În celulele tuturor plantelor, citoplasma se mișcă mereu. Aceste mișcări se numesc curenți citoplasmatici. Ele pot fi văzute cu microscop în alge, în celulele frunzelor din Tradescantia și în alte celule ale plantelor. Curenții citoplasmați sunt, de asemenea, găsiți în celulele animale și sunt ușor de observat, de exemplu, în protozoare, cum ar fi infuzoria.
Capacitatea de a se deplasa în mediul extern este tipică pentru multe specii de bacterii, protozoare, pentru marea majoritate a animalelor multicelulare. În organismele capabile de mișcare în mediul extern, există 4 tipuri de mișcări celulare: amoeboid, ciliar, flagelar și muscular.
3. Unele concepte generale ale geneticii
Natura genei și genotipului. După ce a familiarizat cu legile de bază ale geneticii, putem trage acum câteva concluzii și să aprofundeze înțelegerea noastră a naturii genei și genotipul organismelor. Baza ereditară (genotipul) organismului este un sistem complex compus din elemente relativ independente - gene. Realitatea genei este dovedită de două grupuri principale de fapte: 1) combinarea relativ independentă în timpul clivajului, 2) capacitatea de a schimba - de a muta. Printre proprietățile principale ale genei se numără abilitatea de a dubla, care apare atunci când se divide celula (dublarea cromozomilor). Genele posedă o stabilitate considerabilă, care determină constanța relativă a speciilor. Există o interacțiune strânsă între genuri între gene, ca urmare a faptului că genotipul ca întreg nu poate fi privit ca o simplă sumă mecanică de gene, ci este un sistem complex, dezvoltat în timpul evoluției organismelor.
Baza materială a genelor și a genotipului este cromozomul, care include ADN și proteine. Baza biochimică (moleculară) a proprietăților de mai sus a genei este capacitatea ADN-ului de a se autoduplica (reducerea). Baza acțiunii genei în procesul de dezvoltare a corpului constă în capacitatea sa prin ARN de a determina sinteza proteinelor. Moleculele ADN-ului au fost înregistrate informații care determină compoziția moleculelor de proteine. Este deosebit de remarcabil faptul că acest mecanism este comun în toate etapele evoluției lumii organice - de la viruși și bacterii până la mamifere și plante cu flori. Acest lucru servește ca un indiciu că rolul biologic al acizilor nucleici a fost determinat în stadiile foarte timpurii ale evoluției vieții, probabil chiar în momentul trecerii de la neînsuflețire la viață.
În ciuda marelui succes în dezvoltarea geneticii, mai ales în ultimii zece ani, multe alte probleme nu sunt rezolvate de știință. Deci, nu este încă clar modul în care genele acționează în procesul de dezvoltare a corpului. Faptul este că în fiecare celulă există un set diploid de cromozomi și, prin urmare, întregul set de gene ale acestei specii. Între timp, este evident că numai câteva gene funcționează în diferite celule și țesuturi, și anume cele care determină proprietățile unei celule, țesuturi, organe date. Care este mecanismul care asigură activitatea unor anumite gene? Această problemă se dezvoltă intens în știință. Există deja unele date care indică faptul că în reglementarea acțiunii genelor, rolul de lider aparține proteinelor care alcătuiesc cromozomii împreună cu ADN-ul.