器官

生物学

qì guān

器官是由两种或两种以上组织共同构成、执行特定功能的身体结构,例如心脏、肺或叶片。

Definition

器官是由不同组织协同构成、共同完成一项主要功能的身体部分;你的心脏、肺、胃和大脑都是器官。它是由至少两种组织类型构成、组织在一起以执行特定功能的结构,动物的器官包括心脏、肺、肾脏、肝脏、皮肤和大脑,而植物的器官则是根、茎、叶和花。器官在器官系统中协同工作,皮肤作为人体最大的器官,既能保护身体,又有助于调节体温。从解剖学角度看,器官是一个具有明确功能作用的独立结构,多种组织按特定的构造方式整合在一起,由血管和神经供应,通常还被结缔组织包膜所包裹。功能来自于结构安排:肾脏中的肾单位之所以能进行过滤和重吸收,是因为上皮小管被毛细血管所包裹;肺泡之所以能进行气体交换,是因为薄薄的上皮紧贴着密集的毛细血管网。器官的发生受到保守的信号通路的指挥,而器官功能衰竭则通过支持治疗、器官移植,或者越来越多地借助工程化组织来处理。

Example

心脏由负责挤压收缩的肌肉组织、负责设定节律的神经组织,以及负责把整个器官维系在一起的结缔组织构成,它的任务是泵送血液。胃含有分泌胃酸和酶的上皮组织、搅拌食物的平滑肌、起支撑作用的结缔组织,以及控制分泌的神经组织,一个成年人的胃在饭后能容纳约$1$到$1.5\ \text{L}$的内容物。人的每个肾脏约含有$100$万个肾单位,两个肾脏合起来每天大约能过滤$180\ \text{L}$血浆,并把其中约$99$百分比重新送回血液;肝脏已知具有约$500$种功能,即使被切除多达三分之二,也能重新长回原来的大小。

Key Insight

植物也有器官:叶片是制造食物的器官,根是吸收水分的器官,花则是负责繁殖的器官。同样的组织类型会出现在许多不同的器官中,真正让一个器官与众不同的,是这些组织的排列方式,因此心脏中的肌肉负责泵血,胃中的肌肉负责搅拌食物,而眼睛中的肌肉负责调节焦距。器官之所以高效,是因为它们把某项功能集中在一处,但这也造成了单点故障的风险:即使身体其他器官都很健康,一条冠状动脉的堵塞也足以使心脏停止跳动。