Tkanki to złożone zespoły komórek i ich wytworów (między innymi substancji międzykomórkowej) o podobnym pochodzeniu, budowie i przemianie materii. Tkanki są przystosowane do wykonywania określonej funkcji na rzecz całego organizmu. Tkanki występują u zwierząt tkankowych (tkanki zwierzęce) oraz u roślin wyższych (tkanki roślinne). Są one elementami składowymi narządów i ich układów.
Tkanka nabłonkowa odpowiedzialna jest za oddzielanie organizmu od środowiska. Jest to cienka warstwa komórek umożliwiająca prowadzenie wymiany gazowej i odbieranie bodźców ze środowiska. Dodatkowo tkanka nabłonkowa wyścieła narządy jamy ciała. U zwierząt lądowych tkanka nabłonkowa spełnia jeszcze dodatkową funkcję - jest dodatkową ochroną przed nadmierną utratą wody z organizmu. Komórki nabłonkowe cechują się zwartym układem utrzymywanym dzięki tzw. błonie podstawowej, a także różnego rodzaju połączeniom międzykomórkowym, takim jak desmosomy. Od zewnątrz z desmosomami połączony jest białkowy cytoszkielet. Pomiędzy komórkami występują niezwykle małe i cieniutkie połączenia komunikacyjne, umożliwiające przechodzenie pomiędzy sąsiadującymi komórkami drobnych cząsteczek, takich jak jony. Połączenia te są zbyt małe aby możliwe było przenikanie za ich pomocą cząsteczek białkowych. Nabłonki mają zdolności regeneracyjne, ponieważ mają zachowane zdolności do podziałów. Komórki nabłonkowe mogą tworzyć nabłonek jednowarstwowy albo wielowarstwowy. Jednowarstwowe nabłonki występują u bezkręgowców. Z kolei u kręgowców spotyka się zarówno nabłonki jednowarstwowe, jak i wielowarstwowe. Komórki nabłonkowe mogą przyjmować różne kształty - płaskie, sześcienne czy walcowate.
Nabłonek jednowarstwowy płaski charakteryzuje się spłaszczonymi, wielobocznymi komórkami z centralnie umieszczonymi jądrami. W organizmie człowieka spotyka się nabłonek jednowarstwowy płaski wszędzie, gdzie warstwa nabłonka nie może ograniczać przenikania substancji, a więc na przykład w pęcherzykach płucnych, naczyniach krwionośnych czy w torebkach ciałek nerkowych.
Nabłonek jednowarstwowy sześcienny posiada równe, sześcienne komórki z centralnie umieszczonymi jądrami. W organizmie człowieka spotyka się go w kanalikach nerkowych czy końcowych odcinkach gruczołów. Nabłonek jednowarstwowy sześcienny także umożliwia swobodne zachodzenie procesów wchłaniania czy wydzielania.
Nabłonek jednowarstwowy walcowaty tworzony jest przez wysokie komórki o kształcie nieregularnych graniastosłupów. Jądra zlokalizowane są prze podstawie komórki, od strony błony podstawowej. W organizmie człowieka spotyka się ten typ nabłonka w jelicie cienkim oraz jajowodach. Jest to spowodowane funkcją, jaką pełni w tych elementach, a mianowicie umożliwia transport i wchłanianie. Jest to spowodowane specyficzną budową tych komórek, które są zakończone dużą liczbą paluszkowatych wypustek cytoplazmatycznych (mikrokosmki).
Nabłonek jednowarstwowy wielorzędowy tworzony jest przez wysokie komórki mające kształt powyginanych graniastosłupów, pomiędzy którymi znajdują się niższe komórki o klinowym kształcie. Jądra nie są równomiernie rozmieszczone, więc można je znaleźć na różnych wysokościach komórek. W organizmie człowieka ten rodzaj nabłonka spotykany jest w układzie oddechowym, a konkretnie w jamie nosowej, krtani, tchawicy i oskrzelach.
Nabłonek wielowarstwowy płaski tworzony jest z kilku warstw komórek zewnętrznie spłaszczonych. Zewnętrzne warstwy ulegają zrogowaceniu i złuszczeni i są zastępowane przez nowe komórki z dolnych warstw nabłonka. Następuje więc stała regeneracja tego nabłonka. W organizmie człowieka zlokalizowany jest on między innymi w jamie ustnej, pochwie i przedniej powierzchni rogówki oka. Specjalną odmianą nabłonka wielowarstwowego płaskiego jest naskórek pokrywający skórę od zewnątrz.
Tkanki łączne spełniają w organizmie wiele funkcji - są elementem wypełniającym, odpowiedzialnym za transport, odżywianie, mechaniczną odporność i wiele, wiele innych funkcji.
W tkance łącznej spotyka się trzy rodzaje włókien białkowych - włókna kolagenowe, sprężyste i retikulinowe. Włókna kolagenowe zbudowane są z nierozpuszczalnego w wodzie białka - kolagenu. Zapewniają one odporność na zrywanie i zlokalizowane są w ścięgnach.
Włókna sprężyste są cieńsze w porównaniu do włókien kolagenowych. Zbudowane są z elastyny, innego białka. Tworzą one nieregularną sieć, jednak w niewielkim stopniu odporną na zrywanie.
Włókna retikulinowe są pojedynczymi, niezwykle delikatnymi włókienkami budującymi rusztowanie w niektórych narządach, między innymi w zrębie węzłów chłonnych.
Tkanki łączne właściwe charakteryzują się brakiem twardych substancji w przestrzeniach międzykomórkowych i dużymi właściwościami regeneracyjnymi. Mają one znaczący udział w metabolizmie całego ustroju. Jako przykład tkanki łącznej właściwej można podać na przykład tkankę łączną wiotką, która zawiera dużo włókien retikulinowych. Występuje ona obok naczyń krwionośnych, nerwów i mięśni z tkanką tłuszczową. Współtworzy także warstwę podskórną, odpowiedzialną za przytwierdzenie skóry do muskulatury.
Tkanka łączna zbita zawiera wiele włókien kolagenowych. Mogą one być ułożone w sposób regularny i wówczas budują ścięgna i torebki stawowe. Jeśli włókna występują w tkance w sposób nieregularny, umożliwiają wówczas duże odkształcenia.
Tkanka łączna tłuszczowa jest rezerwą metaboliczną ustroju. W przypadku nadwyżki substancji odżywczych następuje synteza tłuszczy i ich odkładanie w cytoplazmie. Dodatkową rolą tkanki tłuszczowej, poza magazynowaniem tłuszczy, jest rola termoizolacyjna.
Tkanka łączna siateczkowata jest tkanką bogato unaczynioną, o bardzo delikatnej budowie. Tkanka ta tworzy przestrzenną sieć wypełnioną za pomocą gąbczastej substancji podstawowej, zawierającej włókna retikulinowe. Także tkanka łączna siateczkowata tworzy zrąb węzłów chłonnych, grasicy czy szpiku kostnego.
Tkanka łączna zarodkowa spotykana jest jedynie w okresie zarodkowym. Komórki tej tkanki są totipotencjalne, to znaczy, że mogą przekształcać się w każdy inny rodzaj komórek. Galaretowata substancja podstawowa tej tkanki nie posiada włókienek retikulinowych.
Inną grupą tkanek łącznych są tkanki łączne oporowe. Ich główną rolą jest zapewnienie podpory dla całego organizmu i jego mechaniczna ochrona. Tkanki te w większych ilościach występują u kręgowców, ponieważ mają one twardy wewnętrzny szkielet osiowy. Co się tyczy niższych grup zwierząt, to tkanki łączne oporowe spotykane są u głowonogów, które mają puszkę mózgową zbudowaną z tkanki o chrzęstnym charakterze. Do tkanki łącznej oporowej zalicza się tkankę chrzęstną i tkankę kostną.
Tkanka chrzęstna pozbawiona jest unaczynienie i unerwienia. Złożona jest ona z istoty międzykomórkowej, w której znajdują się elementy komórkowe razem z włóknami białkowymi. Komórki to w przeważającej większości chondrocyty, czyli komórki chrzęstne. Jeśli nastąpi uraz, to chondrocyty ulegają przekształceniu w komórki chrząstkogubne. Są one odpowiedzialne za rozpuszczenie chrząstki. Jednocześnie część komórek ulega przekształceniu w komórki chrząstkotwórcze, dzięki czemu możliwe jest uzupełnienie wszelkich ubytków w tkance chrzęstnej.
Tkanka chrzęstna szklista jest elementem budulcowym szkieletu kręgowców w ich okresie zarodkowym. U ryb chrzęstnoszkieletowych oraz dwudysznych ten rodzaj tkanki pozostaje podstawowym składnikiem szkieletu. W organizmie człowieka tkanka chrzęstna szklista buduje powierzchnie stawowe oraz przymostkowe fragmenty żeber. Spotykana jest także w części chrzęstnej nosa, nagłości i oskrzelach.
Tkanka chrzęstna sprężysta zlokalizowana jest w małżowinie usznej ssaków. Jest także jednym z elementów budulcowych krtani i nagłości. Dzięki delikatnej siateczce włókien elastycznych tkanka chrzęstna sprężysta zapewnia odpowiednie właściwości sprężyste, co jest konieczne w rezonansowych układach akustycznych.
Tkanka chrzęstna włóknista zawiera w swojej substancji podstawowej grube pęki włókien kolagenowych, dzięki czemu ten typ tkanki posiada dużą odporność na zrywanie. Tkanka ta zlokalizowana jest w miejscach przyczepu ścięgien do kości, jest także jednym z elementów budulcowych krążków międzykręgowych kręgosłupa.
Tkanka kostna u większości kręgowców stanowi szkielet ostateczny. Możliwe są dwie drogi jej powstawania. Najczęściej powstaje na drodze kostnienie tkanki chrzęstnej, znacznie rzadziej na drodze kostnienia tkanki łącznej właściwej. Kości są licznie unaczynione i unerwione. Są one także aktywne metabolicznie i podlegają nieustannym procesom przebudowy. Kości są jednocześnie czynnym zbiornikiem jonów, w szczególności wapniowych. Dzięki dużej zawartości związków mineralnych tkanka ta jest twarda i wytrzymuje duże obciążenia mechaniczne. Tkankę kostną dzieli się na zbitą i gąbczastą.
Tkanka kostna zbita zawiera pojedynczą blaszkę kostną, która jest łukowato zagięta wzdłuż długiej osi. Liczne blaszki tworzące zwarty układ otaczają kanał Haversa. Taki element organizacyjny nosi nazwę osteonu. Pomiędzy poszczególnymi osteonami zlokalizowana jest istota międzykomórkowa , a kanał Haversa jest miejscem przebiegu naczyń krwionośnych, naczyń limfatycznych oraz nerwów. Tkanka kostna zbita występuje w ramionach kości długich, a także w kościach osłaniających mózgowie.
Tkanka kostna gąbczasta złożona jest z ciasno owiniętych blaszek nazywanych beleczkami kostnymi. Tworzą one przestrzenną strukturę przypominającą gąbkę do kąpieli. W oczkach struktury beleczkowej zlokalizowany jest szpik kostny. W organizmie człowieka tkankę kostną gąbczastą spotyka się w końcowych częściach kości długich.
Kości ulegają regeneracji w przypadku uszkodzeń. Powstają w miejscu uszkodzenia komórki kościogubne rozpuszczające kość w danym miejscu, aby umożliwić działanie komórkom kościotwórczym, których zadaniem jest wypełnienie ubytków lub połączenie fragmentów kości.
Kręgowce posiadają dwa rodzaje tkanki łącznej płynnej. Jest to krew i limfa. U owadów hemolimfa pozbawiona jest barwników oddechowych, przez co niemożliwy jest transport gazów. Z kolei u bezkręgowców, takich jak pierścienice krew jest już przenośnikiem tlenu i dwutlenku węgla. Dzieje się to za pomocą specjalnych białkowych barwników oddechowych. Może to być czerwona hemoglobina, zielona chlorokruoryna czy niebieska hemocyjanina.
Krew złożona jest, podobnie jak inne typy tkanki łącznej, z substancji międzykomórkowej. W tym przypadku jest to osocze. Krew zawiera także elementy morfotyczne takie, jak czerwone krwinki, krwinki białe czy płytki krwi. Elementy morfotyczne produkowane są głównie w czerwonym szpiku kostnym znajdującym się w jamach szpikowych kości długich i kości płaskich, a także w przestrzeniach pomiędzy beleczkami kostnymi w częściach nasadowych kości.
Krew pełni funkcję transportową w stosunku do tlenu i dwutlenku węgla, a więc jest to funkcja oddechowa. Dodatkowo krew zaopatruje wszystkie komórki organizmu w niezbędne substancje odżywcze, składniki budulcowe i składniki energetyczne. Pełni więc funkcję odżywczą. Krew uczestniczy także w wydalaniu niepotrzebnych i szkodliwych substancji z organizmu. Krew spełnia także rolę obronną, ponieważ jest nośnikiem elementów układu immunologicznego (białe krwinki). Krew współdziała także w utrzymaniu stałej temperatury organizmu - jest to rola termoregulacyjna.
Krwinki białe (leukocyty) są niezwykle ważnym składnikiem krwi, ponieważ są elementami układu immunologicznego. Ich prawidłowe funkcjonowanie zapewnia więc odporność organizmu na choroby i zakażania oraz zapewnia szybkie zwalczanie wszelkich infekcji i zakażeń.
Osocze to substancja międzykomórkowa krwi. Składa się ona z około 90% wody oraz około 10% substancji organicznych, a także nieorganicznych. Wśród tych substancji można wymienić białka, tłuszcze, hormony, witaminy, enzymy czy sole mineralne. Jeśli osocze pozbawimy włóknika (powstającego z fibrynogenu w czasie krzepnięcia krwi), to otrzymamy surowicę krwi. Osocze uczestniczy w procesach odpornościowych organizmu, w szczególności poprzez rolę globulin. Zawarty w osoczu fibrynogen odpowiedzialny jest za krzepnięcie krwi. Osocze pełni także rolę w utrzymywaniu równowagi pH i stałej temperatury organizmu. Albuminy są jednym z elementów odpowiedzialnych za utrzymanie stałego ciśnienia osmotycznego. Dodatkowo osocze pełni funkcje transportowe - odpowiedzialne jest za rozprowadzanie w organizmie witamin, hormonów, enzymów i substancji odżywczych. Krew i osocze pełnią także rolę odtruwacza, ponieważ odprowadzają szkodliwe produkty przemiany materii, takie jak mocznik, amoniak czy kwas moczowy. Krew bierze także udział w usuwaniu z organizmu dwutlenku węgla.
Erytrocyty to inaczej krwinki czerwone. Są to u ssaków komórki pozbawione jądra. U innych kręgowców, np. płazów czy ptaków posiadają one jądro. Produkowane są w szpiku kostnym i zawierają hemoglobinę - czerwony barwnik umożliwiające wiązanie się do erytrocytu tlenu i częściowo także dwutlenku węgla. Hemoglobina w obecności tlenu ulega utlenowaniu. Nie jest to trwały związek, ponieważ nie zachodzi zmiana wartościowości żelaza zawartego w hemoglobinie. Erytrocyty zasadniczo odpowiadają za transport tlenu do komórek i dwutlenku węgla od komórek. Współuczestniczą także w utrzymywaniu stałego pH krwi, a także odpowiedzialne są za grupę krwi w układzie ABO.
Leukocyty, czyli krwinki białe, są dużymi, jądrzastymi komórkami, czasami mającymi zdolność samodzielnego ruchu. Są to komórki często fagocytujące obce organizmy, takie jak bakterie wnikające do organizmu. Leukocyty dzieli się na dwie grupy - granulocyty i agranulocyty. Granulocyty mogą być obojętnochłonne, kwasochłonne albo zasadochłonne, a do agranulocytów należą monocyty i limfocyty. Odpowiadają one za odporność organizmu i odpowiedź na infekcję. Leukocyty odpowiadają także za alergie i wytwarzanie przeciwciał w surowicy krwi.
Innymi składnikami morfotycznymi krwi są trombocyty. Są to najmniejsze elementy krwi, nieposiadające jąder komórkowych. Odpowiedzialne są one za prawidłowe przebiegi procesów krzepnięcia krwi. Produkowane są one w szpiku kostnym.
Limfa jest kolejną płynną tkanką łączną organizmu. Inaczej nazywa się ją chłonką. Odpowiedzialna jest ona za pośrednictwo w wymianie substancji pomiędzy krwią a innymi tkankami. Złożona jest ona z bezpostaciowego osocza i elementów morfotycznych, głownie limfocytów. Z tego powodu jedną z podstawowych ról limfu jest uczestniczenie w procesach odpornościowych organizmu.
Tkanka mięśniowa:
Podstawową cechą charakteryzującą tkankę mięśniową jest możliwość aktywnego kurczenia się. Tkanka mięśniowa dzieli się na mięśnie poprzecznie prążkowane serca, mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe oraz mięśnie gładkie. Podstawą jednostką budulcową jest włókno mięśniowe. Ścisłe ułożenie włókien (bez istoty międzykomórkowej) zapewnia wysoką efektywność ruchu. Naprzemiennie ułożone włókna aktyny i miozyny zazębiając się względem siebie umożliwiają skurcz mięśnia. Tworzą one miofibryle, czyli włókienka kurczliwe.
Mięśnie poprzecznie prążkowane szkieletowe są podstawowym elementem budulcowym układu ruchu kręgowców. Dzięki równoległemu ułożeniu włókien możliwe jest osiągnięcie dużej siły skurczu. Ze względu na duży wysiłek energetyczny, komórki mięśni poprzecznie prążkowanych szkieletowych mają duże zapotrzebowanie na tlen. Aby było możliwe jego zapewnienie, mięśnie szkieletowe są dobrze ukrwione i unerwione. Ich działanie (skurcze i rozkurcze) są uzależnione od woli człowieka.
Mięśnie poprzecznie prążkowane serca mają widlaste rozgałęzienia. Skurcze mięśni sercowych umożliwiają wypchnięcie krwi z komór do tętnic. Skurcze serca są właściwie niezależne od woli człowieka. Możemy jednak pośrednio, za pomocą innych czynników, wpływać na tempo akcji serca.
Tkanka mięśniowa gładka - są jednym z elementów tworzących wór powłokowo - mięśniowy u takich organizmów, jak płazińce, nicienie czy pierścienice. Mięśnie gładkie odpowiadają u tych organizmów za lokomocję. W wyższych organizmów już tak nie jest. Skurcze tych mięśni nie zależą od woli człowieka.
Komórka nerwowa i glejowa tworzą podstawowe jednostki autonomiczne tkanki nerwowej. Neurony odpowiedzialne są za szybkie przekazywanie informacji pod postacią impulsów nerwowych.
Komórki gleja nie przewodzą impulsów, ale pełnią rolę odżywczą i ochroną w stosunku do komórek nerwowych. Mają one zróżnicowaną wielkość i kształt. Zawsze jednak zawierają trzy zasadnicze elementy - ciało komórki i dwa typy wypustek cytoplazmatycznych (dendryty i neuryty - akson). W celu ochrony niektóre neuryty mają dwie osłonki - rdzenną i komórkowo Schwanna. W miejscach styku osłonek występują przerwy - przewężenie Ranviera.
Niestety możliwości regeneracyjne tkanki nerwowej są niewielkie , co w przypadku uszkodzenia powoduje właściwie nieodwracalne straty. Z komórki do komórki impulsy są przekazywane za pośrednictwem miejsca styku - synapsy.
