- •Виды синапсов.
- •Цнс . Спинной мозг (см)
- •Головной мозг (гм)
- •Ретикулярная формация (рф) ствола гм
- •Перефирическая нс
- •Отделы внс
- •Микроструктура нейрона
- •20.03 Третья лекция
- •10 Апреля
- •7 Лекция
- •14 Апреля
- •8 Встреча
- •17 Апреля Эндокринная система
- •9 Лекция
- •21 Апреля
- •Общий адаптационный синдром (оас)
- •Онтогенез человека
Функциональная анатомия нервной системы
Биологическая система - открытая система
-
она способна существовать лишь в процессе постоянного обмена веществами и энергией (Е) с окружающей средой
-
Внутри организма происходит обмен веществ и Е (метаболизм) - совокупность биохимических превращений вещества, лежащих в основе жизнедеятельности организма и обуславливающие его взаимосвязь с окружающей средой
-
Человек и другие животные с высокоорганизованной нервной системой обмениваются с внешней средой еще информацией
Анаболизм = пластический обмен = ассимиляция (процессы биосинтеза органических вечещств, необходимых клеткам)
Катаболизм = энергитический обмен = диссимиляция (расщепление 90 процентов выходит с теплом)
Функции (цели) организма
-
Сохранение стабильности собственной структуры и функционирования ( поддержание гомеостаз и целостности) Гомеостаз - относительное динамическое постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренной среды организмы (межклеточное пространство заполнено жидкостью, лимфа, кровь)
-
Адаптация к постоянно изменяющимся условиям окружающей среду . Адаптация - это системная реакция организма - способность изменять свое состояние (структурное и функциональная активность) в соответствии с воздействиями (тербованиями) окружающей среды
-
Молекулярный уровень - вещества клетки разлделяются на органические (углеводы, белки, диры) и неорганические (вода, соли и пр)
Значение воды в биологии
Универсальный растроворитель мелких молекул (большие и не имеющие полярностей растворить не может) , тк гидрофильные и гиброфобные.
- участвует в большинстве химпроцессов (гидролиз)
-
участвует в транспорте веществ
-
Определяет объем и упругость клетки - таким образом (т.о.) поддерживает форму и размеры
-
Структурно-строительная функция
-
Участвует в процессах метаболизма
-
Участвует в терморегуляции (у воды высокая темплоемкость и теплопроводность)
ОСМОС - признак живой клетки - направленная диффузия растворителя или вещества через полупроницаемую мембрану клетки, разделяющую два раствора с разной концентрацией вещества (диффузия идет в направления выравнивания концентрации).
Минеральные соли - в организме возможны два состояния соли
А) твердые - соли кальция, магния, фосфаты - входят в состав опорных тканей (наружные и внутренние скелеты)
Б) в растворенном состоянии -
Металлы отдают
Органические вещества
Биополимеры сложно растворяются в воде
- основа строения их строения - атома углерода (С) , способные вступать друг с другом в ковалентный связи, образую каркасы разнообразной формы
Биологические углеводы : роль и функции (10%)
-
основной источник Е - глюкоза - основной источник энергии клеток
-
Запасающая - глюкоза запасаются как источник Е (моносахариды - глюкоза, фруктоза, дезоксирибоза, молочная кислота)
-
Структурно-строительная )клетчатка, хитин, хрящ, связки)
-
Защитная (панцири, клеточные стенки, человеческие слизистые вещества)
-
Сигнальная (или рецепторная) - полисахарид входят в состав рецепторов клеточных мембран, чтобы организовать ответ клетки
Липиды = соединения эфиров и жирных кислот (Со= О = Н) (10-15%) Липиды гидрофобны.
НО - растворимы в неполных расстворителях - бензол, эфир, хлороформ
Нейтральные жиры (триглицериды)
Фосфолипиды, Воски Стероиды
Биологические функции липидов
1) дополнительный источник энергии
2) эндогенный (внутренний) источник воды
3) запасающая функция
4) защитная (аромафоз) защита от механических повреждений; теплоизоляция; структурно-строительные. Фосфолипиды - снова всех клеточных мембран
5) Регуляторе - гормоны + жирорастворимый витамины
Белки
Составляют 50-80% от сухого вещества клетки
Самый многочисленный класс
Высокомолекулярные биоплимеры (их манометры - 22 аминокислоты)
Аминокислоты соединяются в полимерную цепь пептидной связью
Конформации белка - самопроизвольно формирующиеся определенные пространственные конфигурации полипептидный цепи
1) У каждого белка есть своя первичная структура, закодированная в своем гене
2) Она определяет все свойства: физ, хим, биологические
Вторичная структура - сворачивание пептидной цепочки в спираль
Глобула - третичная структура (глобулярная), как комок. Форма глобулы опредеелна первычной структурой кислоты.
Четвертичная структура - система глобул или спиралий = субъединицы. Гемоглобин - 4 глобулы белка (2+2). Антитела.
Пластичность белка
Свойство белковой молекулы - ее способность обратимо изменять свою конформацию, в зависимости от факторов
Денатурация - изменение нормального состояния из-за повышения температуры
Ренатурация - восстановление
Ферменты (энзимы)
Биологические катализаторы , ускоряющие биохимические реакции в клетках в тысячи раз
СУБСТРАТ - вещество, которое подвергается действию фермента
Комплементарность - способность двух молекул пространственно дополнить друг друга
СВойства ферментов
- Все ферменты имеют катализатору специфичность ТОЛЬКО комплеминтарных ферменты
- Специфичность действия: синтез, расщепление и пр
- Особые условия работы: давление, ионные напряжения, температура - состояние гомеостаз
-
Есть ко-ферменты : многие ферменты активны только в присутствии коферментов (низкомолекулярных веществ - витаминов)
-
Биологически активное вещество - значит в малых количествах вызывает мощный эффект (1 молекула фермента синтезирует тысячи молекул субстрата в минуту)
Рецепторы
Рецептор - гликопротеид (комплекс белка и полисахарида), встроенный в клеточную мембрану.
-
воспринимает раздражитель из внеклеточной среды (гормоны и медиаторы и др) - обеспечивая клеточный ответ
-
Клеточный ответ = изменения состояния клетки (мембранного потенциала, метаболических процессов, активности генов). Легат (кто опознает воздействие)
Ионотропный и Метаботропный (?)
Биологическая роль белка
1 - структурные (элементы всех клеток и тканей)
2 - каталитическая - ферменты
3 - транспортная - гемоглобин
4 - двигательная - сократительные белки (их нити скользят и изменяют форму)
5 - сигнальная (рецепторная)
6 - защитная - антитела , факторы свертывания крови
7 - регулярная (гуморальная) - гормоны-белки (инсулин, гормоны роста и пр)
8 - дополнительный источник Е (после запасов углеводов и жиров) = самопереваривание
9 - запасающая (для детей у женщин)
Нуклеиновые кислоты (НК)
Сложные высокомолекулярные линейные биополимер, обладающие огромной молекулярной массой . Фридрих Рише открыл во второй половине 19 века. Уотсон и Крик - сказали, что это две цепочки закрученные вокруг друг друга.
Мономер НК - нуклеотид
Есть два типа НК - ДНК (носитель наследственной информации) и РНК (помощники)
Функции молекул ДНК
-
хранение наследственной информации
-
Реализация через процесс синтеза белка (РНК занимается этим)
-
Воспроизводиться и передавать инфо дочерним клеткам (репликация ДНК)
АТФ (аденозинтрифосфат) - универсальный аккумулятор энергии
Макроэргическая - много энергии около 40 кДж
Что делает?
Аккумуляция Е - химическая Е - в макроэргических связях между остатками фосфорной кислоты
Транспортер Е (гидрофильная и подвижная)
Универсальный источник Е (только в этой форме Е может использоваться на процессы жизнедеятельности)
КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ организации биологической системы
Входит - плазматическая мембрана (плазмалемма), ядро (с ядерной оболочкой), цитоплазма и ее органоиды. Клетка себе все сама синтезирует. БЖУ. Эндоплазматическая сеть - в ее мембраны встроены ферменты, а каналы разносят все.
Комплекс Гольджи - собирает сложные комплексы мембраны и отправляет куда надо
Все продукты жизнедеятельности расщепляется лизосомой на мономеры, потом транспортируется на дальнейшее употребление. Гной - продукты лизосомой, которые они не смогли переварить (фагоциты).
Митохондрия - двойная мембрана - силовая станция - занимаются переработкой кислорода и превращая его в энергию.
Ткани
-
эпителиальные
-
Соединительные
-
Мышечные
-
Нервная
Физиологические системы органы
-
опорно-двигательная
-
Кровеносная
-
Иммунная
-
Лимфатическая
-
Дыхательная
-
Пищеварительная
-
Выделительная
-
Покровная
-
Половая
Регуляторные
-
нервная
-
Эндокринная
Регулярные системы организма
Нервная регуляция осуществляется через НС - путем непосредственной иннервации органов. особенности нервной регуляции:
а) реализуется быстро , что обеспечивает высокой скоростью распространения нервных импульсов по нервным волокнам
б)кратковременным действием
Гуморальная (гумор - жидкий) регуляция осуществляется через жидкие среды организма (кровЬ, лимфа, тканевая жидкость) с помощью биологических активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами (гормоны и др)
Особенности гуморальной регулции :
а) осуществляется относительно медленно
б) дейтсвует длительно и продолжается до распада
Обе системы связаны.
-
деятельность нервной системы находится под влиянием переносимых кровью веществ
-
- а синтез и секреция вещества в кровь - под контролем НС
Значит у нас нейрогуморальная НС
Нервная ткань
Имеются нейроны и нейроглия (обеспечивают нормальные условия для работы нейронов)
Функции Нервной ткани:
-
рецептурная (принятие и переработка)
-
Проводящая (распространенеи сигнала действия)
а) анализ и синтез сигналов из внешной среды
б) объединение и координация функций всех систем
в) взаимосвязь организации с внешней среды
г) у человека - все формы псих деятельности
Нейроглия Макроглии
Астроцит
Эпиндема помогает двигаться ликвору( церебральноспинальная жидкость)
Олигодендроциты
Микроглии - иммунные клетки мозга (фагоцитируют)
13.04 Нейрон
Составляют около 10% всех клеток нервной ткани ( основная структурно-функциональная единица )
Функции
-
основная - получение и переработка, проведение и передача информации, закодированной в чиже электрических химических сгналом
-
Вторая - синтез химических сигналов
Строение и функции нейрона
Тело (сома) + отростки (дендриты ( признак - сигнал поступает к клетке)/аксоны - отросток который передает информацию от сомы к клетке-мишени). Как правило аксон длиннее, чем дендрит, ветвится в бок и называется коллатераль и терминал (разветление аксона на конце , образуя контакты на клетку-мишень). Аксоны покрыты миелиновая оболочка.
Аксон обеспечивает: защиту, изоляцию, питание, восстановление, ускорение проведение сигнала. Аксонный холмик - конусовидное сужение сомы перед аксоном - место, где нейрон кодирует информацию. Перехват Ранвье (узловой перехват) - находится между двумя миелиновыми оболочками.
Свойства нервной ткани 1) возбудимость - способность воспринимать раздражения и отвечать на них специфическими изменениями своего функционирования
- нейронов - изменение мембранного потенциала
-
железистых клеток - изменяя процесс секреции
-
Функциональная активность клетки возрастает или снижается
-
Мышцы - сокращение или расслабление
2)проводимость - способность обеспечить распространение сигнала по мембране клетки и передачу его клетке-мишени
-
на мембране нейронов и мышечных клеток сигнал - электрический
-
Это изменение мембранного потенциала
-
Которое возникает в результате изменения ионных токов, через мембрану
-
стабильность мембранного потенциала невозбужденнного нейрона - потенциал покоя (ПП)
-
Возбуждение или торможение нейрона - изменение его потенциала
-
Если он возбужден - сигнал распространяется по аксону в виде электрической волны = нервный импульс = потенциал действия (ПД)
Ионные каналы клеточной мембраны
-
это специализированные интегральные белки, которые пронизывают мембрану
-
Каждый ионный канал имеет определённую конфигурации (конформацию) - пропускает только определенный вид ионов
-
В мемране они натриевые, каловые и др
-
Ионы диффундируются
Строение синапса : синапс состоит из трех частей
-
пресинаптическая
-
Синоптическая щель
-
Постсинаптичпская мембрана
МОгут быть - аксо-дендритные, аксо-соматический, аско-аскональный и прочие в зависимости от того, куда крепится. Могут быть и дендро-дендрическтй, сома-соматический (у примитивных организмов). Таким образом, любые части нейрона могут передавать сигнал.
Электрический синапс (передача ионами)
Ионы двигаются только через ионные каналы. Белки-коннексоны связывают две мембраны образуют ионные каналы. По большей части встречаются у беспозвоночных животных.
Химический синапс ( био передача сигнала)
Главный - медиатор = биологически активное вещество, обеспечивающее передачу сигнала. Медиаторы хранятся в везикулах. Экзоцитос - выброс медиатора в щель и ищут рецепторы к этому медиатору. Рецептор, после конформации, вырабатывает ответ.
Работа химического синапса
Виды синапсов.
В зависимости от клетки-мишени
-
нервно-мышечный (концевая пластинка, синапс соматической НС)
-
Синапсы ЦНС
-
Синапсы вегетативной НС - клетка-мишень гладкомышечной, миокард, железистая
Движение - взаимодействие со средой. всегда.
Виды могут разделяться в зависимости от количества контактирующих структур
1) Розетка - когда аксон идет к разным клеткам-мишеням, но к ним идет одно вещество 2) дендритный шипик - расширяется площадь контакта - теперь можно несколько синоптический частей
3) Гломерула - несоклько отростков, которые делают несколько контактов (дендро-дендриты)
Дивергенция - расхождение сигнала от одного нейрона к другому
Конвергенция - схождение сигнала от нескольких нейронов к одному
Дивергенция:
-
параллельная обработка = ускорение переработки
-
Сложные многокомпонентные переработки информации
-
Многокомпонентность ответа
-
Повышается надёжность передачи сигнала
-
Формирование новых функциональных связей
-
Формирование новых сложный и более совершенных связей
Конвергенция :
-
сжатие и уменьшение
-
Суммация - усиление сигнала
-
Интеграция разнообразной информации на одном элементе
-
Объединение структур для сообщения целостности ответной реакции = реакция единства
Виды синапсов возбуждающие (в ответ на сигнал активность клетки-мишени возрастает)
Тормозные (в ответ на сигнал активность клетки снижается или прекращается)
Нервные процессы
Возбуждение: сопровождается генерацией ПД и возрастанием частоты ПД ; и обеспечивает распространение сигнала, переработку информации, ответные реакции
ТОрможение: сопровождается снижением или прекращением ПД; ограничивает распространение в сетях; обеспечивает контроль и адекватность ответа
Функции нервной ткани
Рецептора и проводящая оеспечивают:
-
анализ и исинтез поступающих сигналов из всех сред
-
Объединение и координация функций всех систем органов
-
Взаимосвязь организма с внешней средой
-
У человека - все формы психической деятельности
Белое вещество - отростки нейронов , большинство которых в миелиновой оболочке Образуют проводящие пути НС - обеспечивают проведение и передачу сигналов
Нервы - пучки нервны волокон, выходящие за пределы ЦНС и прокрытые оболочкой, внутри есть кровеносный сосуд
ПРинципы классификации НС
Топографический (анатомический) ЦНС - головной и спинной
Перефирийный - нервы, нервные ганглии (утолщение со скоплением тел нейронов за пределами ЦНС) (вегетативные и сенсорные ганглии), нервные сплетения
Функциональный принцип
Соматический НС - отдел НС иннервирует скелетные мышцы (мото-нейроны из ЦНС (где тела) двигают аксонами мышцы). Осознанный контроль движения, запуск реакций = взаимодействия со средой.
Вегетативная (автономная) НС - интернирует гладкие мышцы, внутренние органы, миокард, железы . Обеспечивает адаптивные перестройки организма под внешнюю среду или поведение.
Цнс . Спинной мозг (см)
-
разделе на 31 сегмент (5 отделов) шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый
-
В центре узкий канал, заполненный ликвором