Marcin Błaszczyk Biologia I genetyka

1.5. Narządy, układy 
Wyższe organizmy wielokomórkowe tworzyły coraz bardziej 
skomplikowane mechanizmy zaspokajania wzrastającego zapotrzebowania 
wyspecjalizowanych układów tkanek na substraty metabolizmu 
i usuwania jego zbędnych produktów. Stopniowo różnicowały się narządy 
realizujące określone zadania w obrębie poszczególnych układów, 
odpowiadających za poszczególne funkcje. Na przykład uzasadnione było 
wyspecjalizowanie grup komórek do syntezy wyłącznie jednego, 
konkretnego enzymu hydrolitycznego lub hormonu; komórki te 
różnicowały się w jednym obszarze i wraz z tkankami wspomagającymi – 
stanowiącymi zrąb, rusztowanie – tworzyły jeden z gruczołów lub 
narządów wydzielniczych w obrębie układu pokarmowego czy 
hormonalnego. Inne grupy komórek i tkanek – specjalizowały się w celu 
umożliwienia organizmowi ruchu, itd. 
U kręgowców ogólnie można wyróżnić układy: nerwowy, ruchu 
(mięśniowy wraz ze szkieletowym), krwionośny i limfatyczny, 
oddechowy, pokarmowy, wydalniczy, rozrodczy, wewnątrzwydzielniczy, 
powłokę wspólną. 
Układ nerwowy umożliwia kontrolę wszystkich funkcji organizmu, 
w zależności od informacji dochodzących z zewnątrz poprzez ekstero-
receptory i telereceptory, oraz informacji o stanie organizmu, pocho-
dzących z interoreceptorów i proprioreceptorów. Układ nerwowy 
funkcjonuje na wielu poziomach, od najprostszych łuków odruchowych 
automatycznie kontrolujących najbardziej podstawowe funkcje organizmu 
(np. utrzymanie napięcia mięśni, regulacja wydzielania, proste reakcje 
obronne), przez bardziej złożone odruchy (żucie pokarmu, przełykanie, 
kopulacja), do procesów związanych z np. projektowania aktów 
ruchowych, uczeniem się, odczuwaniem emocji, aż do poziomu 
kojarzenia, myślenia abstrakcyjnego, mowy.
Określenie „układ ruchu” odnosi się do układu mięśniowego razem ze 
szkieletowym. Obydwa te układy mogą spełniać swoje funkcje wyłącznie 
wspólnie. Ruchy ciała są realizowane przez przemieszczanie elementów

---

31 
szkieletu względem siebie, a siła przykładana do poszczególnych kości 
jest generowana w mięśniach szkieletowych. Ruchy ciała są dowolne, 
tj. podlegają woli, a więc są projektowane w korze kresomózgowia.
Układ krwionośny, zbudowany z serca oraz naczyń żylnych, 
tętniczych i włosowatych, zorganizowany jest w obieg mały i duży, 
osobno można wyróżnić krążenie wrotne wątroby, jako etap obiegu 
dużego. Krążenie krwi umożliwia transport substratów i produktów 
przemiany materii pomiędzy tkankami i narządami budującymi organizm. 
Ruch krwi w naczyniach jest wymuszony przez skurcze serca, pomocniczą 
funkcję spełniają skurcze mięśniówki tętnic, ruchy oddechowe, skurcze 
mięśni kończyn, zastawki żylne. Serce charakteryzuje się dużą 
autonomią, mając własny układ rozrusznikowy, co uniezależnia je od 
pobudzania przez układ nerwowy, mimo to praca serca, przepływ krwi 
i jej ciśnienie podlegają regulacjom nerwowym i hormonalnym.
Układ oddechowy, podobnie jak krwionośny, powstał jako 
konsekwencja powiększania się objętości organizmów. Prosta dyfuzja 
zapewnia zaopatrzenie w tlen tylko na odległości rzędu 0,4 mm. Jeśli 
więc ciało zwierzęcia osiąga grubość rzędu 1 mm, konieczne są układy 
wspomagające transport tlenu (oddechowy i/lub krwionośny). Różne 
modele budowy układów oddechowych mają podobny cel: zwiększenie 
powierzchni wymiany gazowej pomiędzy płynami ciała (krwią) 
a otoczeniem. Na układ oddechowy człowieka składają się drogi 
oddechowe (górne – jama nosowa i gardło, dolne – krtań, tchawica, 
oskrzela) oraz płuca. Wentylację płuc umożliwiają mięśnie oddechowe 
(wdech realizuje głównie przepona, pomocniczo – mięśnie międzyżebrowe 
zewnętrzne, wydech jest generalnie bierny, m.in. dzięki tłoczni brzusznej 
i sprężystemu odkształceniu klatki piersiowej w czasie wdechu, ale 
wspomagają go m.in. mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne.)
Układ pokarmowy można traktować, jako część zewnętrznej 
powierzchni organizmu, przystosowaną do wchłaniania substancji 
z zewnątrz (wbrew pozorom, wnętrze przewodu pokarmowego leży poza 
organizmem). Każdy organizm ma określone zapotrzebowanie na 
aminokwasy, węglowodany, lipidy, sole mineralne, witaminy. Są one 
wykorzystywane jako materiał energetyczny, oraz budulcowy – substraty 
do syntezy własnych, ulegających ciągłemu zużyciu struktur komór-
kowych, hormonów, enzymów itd. Budowa układu pokarmowego jest 
uzależniona od rodzaju przyjmowanego pokarmu. Człowiek jest 
organizmem wszystkożernym, więc zarówno jego zęby, długość poszcze-
gólnych odcinków przewodu pokarmowego i charakter enzymów 
trawiennych są przystosowane do przyswajania mieszanych pokarmów, 
pochodzenia zwierzęcego i roślinnego. W skład układu pokarmowego 

---

32 
człowieka
wchodzą: jama ustna, gardło, przełyk, żołądek, jelito cienkie 
i grube. Ściśle powiązane z funkcjonowaniem układu pokarmowego są: 
trzustka i wątroba. Regulacje funkcji przewodu pokarmowego – motoryki, 
wydzielania soków trawiennych, wchłaniania – są dokonywane całkowicie 
automatycznie, poprzez układ autonomiczny, regulacje hormonalne 
i własną automatykę mięśni gładkich przewodu pokarmowego. 
Podstawowym elementem układu wydalniczego kręgowców jest nerka. 
Doprowadzana do niej jest krew, która w kłębuszku nerkowym przepływa 
przez sieć dziwną (zespolenie tętniczo-tętnicze) otoczoną tzw. torebką 
Bowmana. Z naczynia krwionośnego do kanalika nerkowego, pod 
wpływem różnicy ciśnień, trafia przesącz pierwotny o składzie podobnym 
do osocza, pozbawiony jednak wysokocząsteczkowych związków, 
głównie białek. Filtrat ten przepływa przez kanalik kręty bliższy (kanalik 
kręty I rzędu), gdzie do krwi wracają m.in. woda, aminokwasy, glukoza, 
kationy sodowe (tzw. resorpcja obligatoryjna, czyli obowiązkowa), przez 
pętlę Henlego (następuje tu dalsza resorpcja Na
+
), potem przez kanalik 
kręty II rzędu (kanalik kręty dalszy) i kanalik zbiorczy, w których 
następuje resorpcja zależna od potrzeb organizmu (fakultatywna, wody 
i części jonów: Na
+
, Cl
-
), a także wydzielanie (sekrecja) do kanalika 
niektórych substancji (kationów wodorowych, moczanów, kationów 
potasowych). W ten sposób organizm traci stosunkowo niewiele wody, 
a pozbywa się substancji toksycznych, produktów przemiany materii. 
Chodzi tu szczególnie o związki zawierające azot (mocznik, kwas 
moczowy, amoniak). Poziom resorpcji wody i jonów jest regulowany m.in. 
w zależności od poziomu hormonów, np. wazopresyny, parathormonu.
Układ rozrodczy (część układu moczowo-płciowego) zapewnia 
reprodukcję – rozmnażanie. Gatunki muszą ulegać stopniowym zmianom 
ewolucyjnym, żeby przetrwać w zmieniającym się środowisku oraz 
wygrywać konkurencję z innymi gatunkami. Dlatego organizmy nie są 
nieśmiertelne, lecz giną po wydaniu na świat potomstwa o nieco 
zmodyfikowanym genotypie. Takie rozwiązanie umożliwia coraz lepszą, 
z pokolenia na pokolenie, optymalizację budowy i funkcji, zapobiega 
stagnacji. W zależności od poziomu komplikacji, układ rozrodczy 
produkuje wyspecjalizowane do przenoszenia informacji genetycznej 
komórki, umożliwia zlewanie się takich komórek pochodzących z dwóch 
organizmów w celu wymieszania materiału genetycznego (co zwiększa 
jego różnorodność), a nawet zapewnia właściwe warunki dla rozwoju 
organizmu potomnego (u ssaków). 
Wybrane aspekty budowy i funkcjonowania tych układów będą 
omawiane jako przykłady mechanizmów kontrolujących funkcjonowanie 
organizmu. 

---

33