Отже, на сьогоднішній лекції ми розглянемо такі питання:

1) клітина як одиниця фізіологічних процесів.

2) Подразливість і збудливість.

3)Клітинні мембрани та їх функції.

4)Транспорт йонів через мембрани.

5) Мембранні потенціали спокою та збудження.

6) Рефрактерність.

7)Закон Пфлюгера.

8)Проходження імпульсу по нервовим волокнам

1) Клітина як одиниця фізіологічних процесів.

(Клітина як одиниця фізіологічних процесів. Сучасне уявлення про будову й функції клітинних мембран, їхні види. Рецептори мембран, функції).

Основною структурною і функціональною одиницею живих організмів є клітина (рис. 1). Це упорядкована сис­тема різних структур, якій притаманні основні влас­тивості живого організму:

• здатність розмножуватися,

• видозмінюватися у процесі розвитку,

• накопичувати і використовувати енергію,

• реагувати на подразнення,

• відновлювати свою цілісність,

• адаптуватися до змін зовнішнього середовища.

Клітина – це обмежена активною мембраною структурно впорядкована система біополімерів, які утворюють ядро і цитоплазму, беруть участь у єдиній сукупності процесів метаболізму і забезпечують підтримання і відтворення системи в цілому.

Клітини складаються з трьох основних частин :

- клітинної оболонки ( плазмолеми),

- цитоплазми,

- ядра.

Детально вивчати будову клітини ви будете на предметі « Анатомія людини». На фізіології ми ознайомимся з основними моментами будови і детально зупинимся на функціях складових клітини.

Клітинні мембрани

Мембрани клітин - це еластичні утво­ри товщиною 7-10 нм, що складаються переважно з ліпідів та білків.

Мембрани оточують клітину, відокремлюючи її вміст від навколишньо­го середовища (зовнішня мембрана), і розділяють клітину на окремі структури - органоїди (ендомембрани мітохондрій, ядра, лізосом тощо).

Мембрани в клітинах виконують такі функції:

1. Забезпечують відповідну структуру самої клітини та її органоїдів.

2. Створюють перешкоду на шляху речовин, які прагнуть надійти до або вийти з відповідної структури.

3. Регулюють активність процесів, що перебігають у кожному струк­турному утворі, передаючи зовнішні сигнали.

4. Підтримують градієнти концентрації багатьох сполук між внутрішнім вмістом структури і навколишнім середовищем.

5. Визначають імунну специфічність клітини.

Крім того:

а) Регулюють вибіркове проникнення у клітину речо­вин, необхідних для її функціонування;

б) Регулюють виведення із клітин продуктів ме­таболізму та синтезу (у спеціалізмованих клітинах);

в) відповідають за розвиток і підтримання трансмембранної різниці електричного потенціалу;

г) здійснення міжклітин­них контактів;

д) надходження до клітини біологічно активних сполук для регуляції її

функцій.

Тобто, клітинна оболонка забезпечує виконання наступних функцій: розмежу­вальну, бар'єрну, захисну, транспортну, рецепторну.

Рис. 2. Мозаїчна модель клітинної мембрани

Будова клітинних мембран.

Мембранна має складну будову і складається з жирів і білків. Причому ліпіди розташовані в 2 шари всередині, а білкі з внутрішнього і зовнішнього боків.

Рис. 2.1. Будова клітинної мембрани:

А - білково-ліпідні компоненти мембрани: 1 - ліпідний бішар, 2 - інтегральний білок (що утворює іонний канал), 3 - пери­феричний білок, 4 - глікопротеїди з полісахаридами (глікокалікс), 5 - напівінтегральний білок;

Б - специфічні мембранні білки

Ліпідні компоненти мембран. Основою усіх клітинних мембран є ліпіди, вони становлять близько 45% від маси мембран..

40-90 % усіх ліпідів складають фосфоліпіди і незначну частину - гліколіпіди.

Гідро­фобні частини (або гідрофобні хвости) молекул обернені одна до одної і представлені жирними кислотами або холестерином.

Гідрофільні частини ( гідрофільні головки) дивляться назовні і всередину клітини і представлені гліцерином, залишком фосфорної кислоти, аміноспирту та жирними кислотами.

Тому через мембрани можуть проникати жиророзчинні речовини, а водорозчинні речовини і гідрофільні іони не в змозі перебороти гідрофобну область; вони попадають усередину клітини по спеціальних каналах проникності білкової природи.

Ліпіди невипадково стали основою усіх клітинних мембран. У водно­му середовищі вони здатні до самоорганізації: кожна молекула, зв'язую­чись з іншими, утворює тонку плівку, а під час струшування - суспензію "візикул".

Ліпідні шари мембрани зумовлюють її властивості: рухомість і цілісність (міцність). Подвійний шар фосфоліпідів є рідкою структурою, у якій молеку­ли, що його утворюють, здатні здійснювати три види рухів:

а) сегментар­ну рухомість ("фліп-флоп"), у результаті якої головки молекули з'явля­ються на місці хвостів, і навпаки,

б) обертальні рухи і

в) латеральну ди­фузію (переміщення молекул уздовж мембрани).