Structura și funcțiile organismelor — plante și animale

Țesuturile vegetale se împart în embrionare și definitive. Meristemele (țesuturile embrionare) au celule mici care se divid continuu: meristemele apicale alungesc rădăcina și tulpina, iar cambiul îngroașă organele. Țesuturile definitive cuprind: epiderma (apărare, cu stomate pentru schimbul de gaze), parenchimurile (asimilator — fotosinteză; de depozitare), țesuturile conducătoare (lemnos și liberian), țesuturile mecanice și cele secretoare.

Țesuturile animale sunt de patru tipuri. Epiteliile pot fi de acoperire (epiderma), glandulare (glande exocrine și endocrine) și senzoriale. Țesutul conjunctiv — moale (adipos, fibros), semidur (cartilaginos), dur (osos) și sângele — leagă, susține și hrănește. Țesutul muscular este striat scheletic (contracții voluntare), neted (organe interne, contracții involuntare) și miocard (inima). Țesutul nervos este alcătuit din neuroni, specializați în generarea și conducerea impulsurilor nervoase.

Nutriția autotrofă se realizează prin fotosinteză: în cloroplaste, cu energia luminii absorbite de clorofilă, planta sintetizează glucoză din dioxid de carbon și apă, eliberând oxigen. Intensitatea fotosintezei depinde de lumină, temperatură, concentrația de CO₂ și apă. Absorbția apei și a sărurilor minerale se face prin perii absorbanți ai rădăcinii.

Nutriția heterotrofă apare la fungi și animale. Ciupercile saprofite se hrănesc cu materie organică moartă, iar cele parazite — pe seama organismelor vii. La animale, digestia poate fi intracelulară (la organisme simple) sau extracelulară, în tub digestiv, unde enzimele descompun substanțele complexe: amilazele — glucidele, proteazele — proteinele, lipazele — lipidele.

La mamifere, tubul digestiv este diferențiat în raport cu dieta: erbivorele rumegătoare au stomac cu patru compartimente și intestin foarte lung; carnivorele au dentiție cu canini puternici și intestin scurt; omnivorele au caractere intermediare.

Respirația celulară eliberează energia din substanțele organice. Respirația aerobă, cea mai răspândită, folosește oxigen și descompune complet glucoza în dioxid de carbon și apă, cu randament energetic mare; sediul ei este mitocondria. Respirația anaerobă (fermentația) are loc fără oxigen și eliberează puțină energie: fermentația alcoolică a drojdiilor este folosită la pâine și vin, iar fermentația lactică — la iaurt și murături; în mușchii obosiți se acumulează acid lactic.

La plante, schimbul de gaze se face prin stomate și lenticele. La animale, structurile respiratorii s-au diversificat: respirația cutanee (râmă), traheală (insecte), branhială (pești, raci) și pulmonară (vertebrate terestre). Plămânii păsărilor, completați de saci aerieni, asigură un flux de aer foarte eficient, iar plămânii mamiferelor au suprafață mare de schimb datorită alveolelor.

La plante, seva brută urcă prin vasele lemnoase datorită presiunii radiculare, forței de sucțiune generate de transpirație și capilarității. Seva elaborată coboară din frunze prin vasele liberiene spre toate organele.

La animale, mediul intern (sângele, limfa și lichidul interstițial) transportă substanțele. Sistemele circulatorii pot fi deschise (la insecte hemolimfa scaldă direct organele) sau închise (sângele circulă numai prin vase — la râme și vertebrate).

La vertebrate, evoluția inimii merge de la două camere (pești — circulație simplă), la trei camere (amfibieni, reptile — circulație dublă incompletă, cu amestec parțial de sânge) și la patru camere (păsări, mamifere — circulație dublă completă, care separă total sângele oxigenat de cel neoxigenat și susține homeotermia).

Plantele elimină apa prin transpirație — proces reglat de deschiderea și închiderea stomatelor — și, sub formă de picături, prin gutație, atunci când atmosfera este saturată în vapori. Transpirația creează forța de sucțiune care trage seva brută în sus.

La animale, organele excretoare s-au diversificat: protonefridiile la viermii lați, nefridiile la râmă, tuburile lui Malpighi la insecte și rinichii la vertebrate. Produșii de excreție diferă după mediul de viață: amoniac (foarte toxic, eliminat ușor în apă — pești), uree (mamifere, amfibieni) și acid uric (păsări, reptile — economisește apa).

Excreția participă la homeostazie: menținerea constantă a compoziției mediului intern, a cantității de apă și de săruri din organism.

Plantele răspund la stimuli prin tropisme (mișcări orientate de creștere: fototropism, geotropism) și nastii (mișcări neorientate: închiderea florilor seara, plierea frunzelor de mimoză la atingere). La animale, sensibilitatea este asigurată de organe de simț și de sistemul nervos, care a evoluat de la rețele difuze (hidră), la ganglioni (viermi, insecte) și la sistem nervos centralizat, cu encefal dezvoltat (vertebrate).

Reproducerea asexuată produce urmași identici genetic: prin diviziune (bacterii, protiste), înmugurire (hidră, drojdii) sau vegetativ la plante (stoloni, bulbi, tuberculi, butași). Reproducerea sexuată, prin gameți și fecundație, generează variabilitate.

La angiosperme, floarea este organul reproducerii: după polenizare are loc dubla fecundație, din care rezultă embrionul și țesutul nutritiv al seminței; ovarul se transformă în fruct. La animale, fecundația poate fi externă (pești, amfibieni — în apă) sau internă (reptile, păsări, mamifere); dezvoltarea embrionului poate avea loc în ou sau în uter, iar mamiferele placentare își hrănesc embrionul prin placentă.