Niveluri de integrare a viului

Un organism poate fi privit de aproape sau de la distanță. La microscop vezi celule, unități vii mici. Într-un animal ori într-o plantă alcătuită din multe celule, celulele asemănătoare pot forma țesuturi. Mai multe țesuturi alcătuiesc un organ. Organele care colaborează alcătuiesc un sistem de organe, iar sistemele contribuie la funcționarea organismului întreg.

Inima cuprinde țesut muscular și alte țesuturi, astfel încât reprezintă un organ, nu un singur țesut. Împreună cu vasele de sânge, face parte din sistemul circulator. Totuși, inima nu poate fi înțeleasă complet fără sânge, plămâni și restul corpului. Fiecare nivel este alcătuit din părți ale nivelului anterior, iar părțile lucrează împreună.

Nu toate organismele au țesuturi și organe. O bacterie este unicelulară: o singură celulă îndeplinește funcțiile necesare vieții. Omul este pluricelular și are celule specializate. Aceasta este o comparație importantă: nu poți căuta „sistemul digestiv” al unei bacterii. Dacă desenezi o scară a nivelurilor, începe cu celula și urcă până la organism. Întreabă la fiecare treaptă ce se asociază și ce funcție nouă poate fi îndeplinită prin colaborare.

Nivelurile, de la simplu la complex. Celula este unitatea structurală și funcțională a viului; toate ființele vii sunt alcătuite din celule, iar celulele provin din celule preexistente. Celulele asemănătoare ca origine, structură și funcție alcătuiesc un țesut: la animale există patru tipuri (epitelial, conjunctiv, muscular, nervos), iar la plante țesuturi embrionare și definitive. Un organ reunește mai multe țesuturi și îndeplinește o funcție. Organele cu structură și funcție înrudite alcătuiesc un sistem (osos, muscular, nervos), iar organele diferite ca structură, dar cooperante, un aparat (digestiv, respirator, excretor). Organismul este întregul viu, capabil să trăiască independent.

Organul ca ansamblu de țesuturi. Stomacul are mucoasă cu epiteliu prismatic simplu, țesut conjunctiv, straturi de mușchi neted și rețele de neuroni; niciun țesut singur nu poate realiza digestia gastrică. La plante, țesuturile alcătuiesc organe precum rădăcina, tulpina și frunza. Termenul „sistem” nu înseamnă că părțile sunt izolate: reglarea nervoasă și cea hormonală conectează funcțiile întregului organism.

Unicelular și pluricelular. O bacterie, o drojdie sau o amibă sunt organisme unicelulare: o singură celulă hrănește, elimină, se reproduce și se mișcă. Parameciul îndeplinește aceste funcții prin organite: vacuole digestive, vacuola contractilă care elimină apa în exces și cilii pentru deplasare. La omul pluricelular funcțiile sunt împărțite între celule specializate, iar organizarea în țesuturi, organe și sisteme crește eficiența. Nivelurile de mai sus privesc interiorul organismului; populația și ecosistemul sunt niveluri ecologice.

Exemplu rezolvat 1. Așază în ordine crescătoare a complexității: ficat, hepatocit, aparat digestiv, țesut epitelial glandular, om.

1. Cea mai mică unitate vie din listă este hepatocitul, deci este celulă.
2. Hepatocitele asemănătoare formează un țesut epitelial glandular.
3. Ficatul combină acest țesut cu țesut conjunctiv, vase și nervi, deci este organ.
4. Ficatul face parte din aparatul digestiv, care reunește mai multe organe.
5. Aparatul digestiv funcționează în organismul uman. Ordinea: hepatocit, țesut epitelial glandular, ficat, aparat digestiv, om.

Exemplu rezolvat 2. În anemia falciformă, în lanțul β al hemoglobinei, acidul glutamic din poziția 6 este înlocuit cu valină. Cum se manifestă schimbarea la fiecare nivel?

1. Nivel molecular: hemoglobina S formează fibre la oxigenare scăzută.
2. Nivel celular: eritrocitul își pierde forma de disc biconcav și devine în seceră, mai rigid.
3. Nivel tisular: sângele conține eritrocite fragile, distruse mai repede, ceea ce produce anemie.
4. Nivel de organ: eritrocitele rigide pot bloca vasele mici din splină sau din oase și produc dureri.
5. Nivel de organism: scade capacitatea de transport a oxigenului și toleranța la efort.

Un organit și un organ sunt noțiuni diferite: organitul este structură din interiorul celulei (mitocondria, ribozomul), organul este alcătuit din țesuturi (inima). Sângele este un țesut conjunctiv, iar eritrocitul este o celulă. Pancreasul este un organ cu țesut exocrin și țesut endocrin, nu un țesut. Ovulul și spermatozoidul sunt celule, nu organisme. Virusurile nu sunt celule și nu se încadrează în nivelurile de organizare celulară.

Celula este cel mai mic nivel viu: nucleul, mitocondriile și ribozomii sunt structuri subcelulare care nu pot trăi independent.

Un organism unicelular reunește nivelul celular cu cel de organism; el nu are țesuturi, organe sau sisteme. Țesutul nervos nu este același lucru cu sistemul nervos: primul este un nivel de țesut, al doilea reunește organe (encefal, măduvă, nervi). Populația, biocenoza și ecosistemul sunt niveluri ecologice, nu niveluri ale organizării corpului.

Exemplu de item (complement simplu). Care dintre următoarele șiruri redă corect ordinea crescătoare a nivelurilor de organizare?

• a) neuron – encefal – țesut nervos – sistem nervos – organism
• b) neuron – țesut nervos – encefal – sistem nervos – organism
• c) țesut nervos – neuron – encefal – organism – sistem nervos
• d) neuron – țesut nervos – sistem nervos – encefal – organism
• e) encefal – neuron – țesut nervos – sistem nervos – organism

Răspuns: b. Neuronul este celulă, țesutul nervos reunește neuroni și glie, encefalul este organ, sistemul nervos reunește organe, iar organismul le cuprinde pe toate. În celelalte variante encefalul, țesutul nervos sau sistemul nervos apar în poziții greșite.

Greșeli frecvente

• Greșit: Toate organismele au țesuturi și organe.
  Corect: Organismele unicelulare nu au aceste niveluri.
• Greșit: Țesutul și organul sunt același lucru.
  Corect: Un organ cuprinde mai multe țesuturi organizate.
• Greșit: Organitul și organul sunt același lucru.
  Corect: Organitul este o structură din interiorul celulei, iar organul este alcătuit din mai multe țesuturi.
• Greșit: Un organism unicelular este mai simplu, deci nu îndeplinește toate funcțiile vieții.
  Corect: O singură celulă realizează nutriția, excreția, reproducerea și mișcarea, prin organite.

Înainte și după