Биохимическая классификация

По биохимической классификации мембранные белки делятся на интегральные и периферические.

• Интегральные мембранные белки прочно встроены в мембрану и могут быть извлечены из липидного окружения только с помощью детергентов или неполярных растворителей. По отношению к липидному бислою интегральные белки могут быть трансмембранными политопическими или интегральными монотопическими.

• Периферические мембранные белки являются монотопическими белками. Они либо связаны слабыми связями с липидной мембраной, либо ассоциируют с интегральными белками за счёт гидрофобных, электростатических или других нековалентных сил. Таким образом, в отличие от интегральных белков они диссоциируют от мембраны при обработке соответствующим водным раствором (например, с низким или высоким pH, с высокой концентрацией соли или под действием хаотропного агента). Эта диссоциация не требует разрушения мембраны.

Мембранные белки могут быть встроены в мембрану за счёт жирнокислотных или пренильных остатков либогликозилфосфатидилинозитола, присоединённых к белку в процессе их посттрансляционной модификации

29. Нервная система – это система, которая регулирует деятельность всех органов и систем человека. Данная система обуславливает:

1) функциональное единство всех органов и систем человека;

2) связь всего организма с окружающей средой.

Нервная система имеет и свою структурную единицу, которая именуется нейроном. Нейроны – это клетки, которые имеют специальные отростки. Именно нейроны строят нейронные цепи.

Вся нервная система делится на:

1) центральную нервную систему;

2) периферическую нервную систему.

К центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг, а к периферической нервной системе – отходящие от головного и спинного мозга черепно-мозговые и спинномозговые нервы и нервные узлы.

Также условно нервную систему можно подразделить на два больших раздела:

1) соматическая нервная система;

2) вегетативная нервная система.

Соматическая нервная система связана с человеческим телом. Эта система отвечает за то, что человек может самостоятельно передвигаться, она же обуславливает связь тела с окружающей средой, а также чувствительность.

Нервные клетки можно разделить на две большие группы:

1) афферентные (или рецепторные) клетки;

2) эфферентные (или двигательные) клетки.

Рецепторные нервные клетки воспринимают свет (с помощью зрительных рецепторов), звук (с помощью звуковых рецепторов), запахи (с помощью обонятельных и вкусовых рецепторов).

Двигательные нервные клетки генерируют и передают импульсы к конкретным органам-исполнителям. Двигательная нервная клетка имеет тело с ядром, многочисленные отростки, которые называются дендритами.

Вегетативная нервная система – это одна из частей нашей нервной системы. Вегетативная нервная система отвечает за: деятельность внутренних органов, деятельность желез внутренней и внешней секреции, деятельность кровеносных и лимфатических сосудов, а также в некоторой части за мускулатуру.

Вегетативная нервная система делится на два раздела:

1) симпатический раздел;

2) парасимпатический раздел.

Симпатическая нервная система расширяет зрачок, она же вызывает учащение пульса, повышение кровяного давления, расширяет мелкие бронхи и т. д. Данная нервная система осуществляется симпатическими спинномозговыми центрами. Именно от этих центров начинаются периферические симпатические волокна, которые расположены в боковых рогах спинного мозга.

Парасимпатическая нервная система отвечает за деятельность мочевого пузыря, половых органов, прямой кишки, а также она «раздражает» ряд других нервов (например, языкоглоточный, глазодвигательный нерв). 

Центральная нервная система человека состоит из головного и спинного мозга.

30. Появление многоклеточных организмов явилось первичным стимулом для дифференциации систем связи, которые обеспечивают целостность реакций организма, взаимодействие между его тканями и органами. Это взаимодействие может осуществляться гуморальным путем посредством поступления гормонов и продуктов метаболизма в кровь, лимфу и тканевую жидкость и за счет функции нервной системы, которая обеспечивает быструю передачу возбуждения, адресованного к вполне определенным мишеням.

31. Спинно́й мозг (лат. Medulla spinalis) — орган ЦНС позвоночных, расположенный в позвоночном канале.Состоит из 5 отделов:шейный,грудной,поясничный,крестцовый и копчиковый.Длина 45 см у мужчин и 41-42 у женщин.Масса 30 грамм.Диаметр 1 см.Окружен 3 оболочками:мягкая,паутинная,твердая.Имеет 2 утолщения:шейное и поясничное. Как и головной мозг. Спинной так же состоит из серого и белого вещества. однако, в отличие от головного мозга, в спинном мозге серое вещество находится внутри белого.

Спиной мозг состоит из:8 шейных (С1-С8);

12 грудных (Th1-Th12);5 поясничных (L1-L5);5 кресцовых(S1-S5);1-3 копчиковых.

Выдиляют 3 пары рогов:Передние,Латеральные и Задние.

В передних находятся двигательные ядра;в задних скопление чувствительных ядер и в латеральных рогах находится центр ВНС.

32. На поперечном срезе спинного мозга выделяют серое вещество которое лежит внутрь от белого вещества и напоминает очертания буквы Н или бабочку с расправленными крыльями. Серое вещество проходит по всей длине спинного мозга вокруг центрального канала. Серое вещество в каждой половине спинного мозга образует два выступа – вентральный (передний) и дорсальный (задний), называемые серыми столбами, или рогами. Передний рог более массивный, задний – более тонкий. Правая и левая половины серого вещества спинного мозга соединяются между собой серой спайкой. В центре серой спайки залегает центральный канала. На некоторых сегментах спинного мозга, а именно шейного и грудного отделов, серое вещество образует, кроме переднего и заднего серых столбов, боковой столб, или рог располагающийся на уровне серой спайки. Между рогами располагается центральная часть серого вещества – промежуточная зона. В промежуточной зоне, у основания заднего рога с медиальной стороны, в пределах от VII шейного до III поясничного сегментов, находится группа нервных клеток, образующая дорсальное ядро, или столб Кларка . Серое вещество вместе с передними и задними корешками составляют сегментарный аппарат спинного мозга, основной функцией которого является осуществление рефлекторных реакций. 33. Белое вещество спинного мозга представлено отростками нервных клеток, которые составляет тракты, или проводящие пути спинного мозга:1) короткие пучки ассоциативных волокон , связывающие сегменты спинного мозга, расположенные на различных уровнях; 2) восходящие (афферентные, чувствительные) пучки, направляющиеся к центрам большого мозга и мозжечка ; 3) нисходящие (эфферентные, двигательные) пучки, идущие от головного мозга к клеткам передних рогов спинного мозга .

Белое вещество спинного мозга располагается по периферии серого вещества спинного мозга и представляет собой совокупность миелинизированных и отчасти маломиелинизированных нервных волокон , собранных в пучки. В белом веществе спинного мозга расположены нисходящие волокна(идущие из головного мозга) и восходящие волокна , которые начинаются от нейронов спинного мозга и проходят в головной мозг . Белое вещество обеих половин спинного мозга связано двумя комиссурами (спайками): дорсальной, лежащей под восходящими путями, и вентральной, находящейся рядом с моторными столбами серого вещества .Белое вещество состоит из канатиков:Передние,Латеральные и Задние.Белое вещество представлено проводящими пулями и выполняет продниковую функцию.

34.Спиномозговой нерв.Образование спиномозгового нерва:передние и задние корешки выходят из передних и задних рогов спинного мозга,образуют нерв при выходе из спинномозгового канала.Из спинного мозга выходят 31 пара СМН,эти нервы являются смешаными,образованы чувствителльными и двигательными волокнами. Каждый спинномозговой нерв отходит от спинного мозга двумя корешками: задним (чувствительным) и передним (двигательным); оба корешка соединяются в один ствол. У человека имеется 31 пара спинномозговых нервов, а именно: 8 пар шейных, 12 пар грудных, 5 пар поясничных, 5 пар крестцовых и 1 пара копчиковых. Благодаря соединению обоих корешков спинномозговые нервы являются смешанными нервами: они содержат чувствительные (афферентные) волокна от клеток спинномозговых узлов, двигательные (эфферентные) волокна от клеток переднего рога, а также вегетативные волокна от клеток боковых рогов, выходящие из спинного мозга в составе переднего корешка. Вегетативные волокна имеются и в заднем корешке.

Каждый спинномозговой нерв при выходе из межпозвоночного отверстия делится соответственно двум частям миотома (дорсальной и вентральной) на две ветви:

• заднюю, ramus dorsalis, для развивающейся из дорсальной части миотома аутохтонной мускулатуры спины и покрывающей ее кожи;

• переднюю, ramus ventralis, для вентральной стенки туловища и конечностей, развивающихся из вентральных частей миотомов.

Кроме того, от спинномозгового нерва отходят еще два рода ветвей:

• для иннервации внутренностей и сосудов - соединительные ветви к симпатическому стволу, rr. communicantes;

• для иннервации оболочек спинного мозга - r. meningeus, идущая обратно через межпозвоночное отверстие.

Передние ветви спинномозговых нервов сохраняют первоначальное мета-мерное строение только в грудном отделе (nn. intercostales). В остальных отделах, связанных с конечностями, при развитии которых сегментарность теряется, волокна, отходящие от передних спинномозговых ветвей, переплетаются. 

35.Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые.Процессы метаболизма в безмиелиновых волокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. Декрементное поведение возбуждения характерно для низкоорганизованной нервной системы. Возбуждение распространяется за счет малых круговых токов, которые возникают внутрь волокна или в окружающую его жидкость. Между возбужденными и невозбужденными участками возникает разность потенциалов, которая способствует возникновению круговых токов. Ток будет распространяться от «+» заряда к «—». В месте выхода кругового тока повышается проницаемость плазматической мембраны для ионов Na, в результате чего происходит деполяризация мембраны. Между вновь возбужденным участком и соседним невозбужденным вновь возникает разность потенциалов, что приводит к возникновению круговых токов. Возбуждение постепенно охватывает соседние участки осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона.В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента. За счет большого радиуса нервного волокна, обусловленного миелиновой оболочкой, электрический ток может входить и выходить из волокна только в области перехвата. При нанесения раздражения возникает деполяризация в области перехвата А, соседний перехват В в это время поляризован. Между перехватами возникает разность потенциалов, и появляются круговые токи. За счет круговых токов возбуждаются другие перехваты, при этом возбуждение распространяется сальтаторно, скачкообразно от одного перехвата к другому. Сальтаторный способ распространения возбуждения экономичен, и скорость распространения возбуждения гораздо выше (70—120 м/с), чем по безмиелиновым нервным волокнам (0,5–2 м/с).

36. К восходящим путям бокового столба относятся следующие:

• спиноталамический, или tractus spino-thalamicus — волокна вторых нейронов болевого и температурного, отчасти тактильного чувства, перешедшие в противоположный боковой столб после перекреста в передней серой спайке. Проводник прилегает снутри к говерсову пучку; 

• пучки Флексига и Говерса, или tractus spino-cerebellaris dorsalis et ventralis — волокна вторых нейронов проприоцепторов мозжечка, расположенных в основании заднего рога. Названные проводники располагаются на периферии бокового столба: пучок Флексига в дорсальном, пучок Говерса в вентральном его отделе;

37. Нисходящими являются:

• основной боковой пирамидный пучок — tractus cortico-spinalis lateralis, расположенный в заднем отделе бокового столба. Волокна его заканчиваются у клеток передних рогов, преимущественно своей стороны (отчасти и противоположной), передавая импульсы «произвольного» движения, а также тормозящие (субординирующие) влияния из высших отделов центральной нервной системы, в частности из коры головного мозга, клеткам периферических двигательных нейронов; 

• Монаковский, или руброспинальный, пучок — tractus rubro-spinalis, проходящий рядом с пирамидным путем, кпереди от него. Начинаясь из красных ядер мозгового ствола, он заканчивается у тех же двигательных клеток передних рогов.

38. Нервно-мышечный синапс (также нейромышечный, либо мионевральный синапс) — эффекторное нервное окончание на скелетном мышечном волокне. Входит в состав нервно-мышечного веретена. Нейромедиатором в этом синапсе является ацетилхолин.

В этом синапсе нервный импульс превращается в механическое движение мышечной ткани.

Особенности этого синапса, называемого также двигательной концевой пластинкой, следующие.

1.Он образован окончанием аксона двигательного нейрона на скелетной мышце.

2. Пресинаптическое окончание нейрона ветвится, образуя синапс очень больших размеров (рис. 2.3). Поверхность постсинаптической мембраны дополнительно увеличена за счет многочисленныхскладок. 3. Медиатором в нервно-мышечном синапсе служитацетилхолин. 4. Рецепторы ацетилхолина в нервно-мышечном синапсе относятся в типу N-холинорецепторов(чувствительных к никотину; гл. 6). Это ионотропные рецепторы; с ними связаны ионные каналы, пропускающие катионы. 5. При активации N-холинорецепторов каналы открываются, в мышечную клетку входит Na+ (каналы пропускают все катионы, но из всех катионов наибольшим электрохимическим градиентом обладает Na+, и этот градиент направлен внутрь клетки; см. выше, разд. «Потенциал покоя»), и возникает ВПСП, называемый в данном синапсе потенциалом концевой пластинки. 6. Особенность потенциала концевой пластинки заключается в том, что он всегда сверхпороговый (то есть вызывает сверхпороговую деполяризацию в области ближайшей к синапсу возбудимой мембраны); это обусловлено большими размерами синапса и, следовательно, одновременным выбросом большого количества медиатора. Таким образом, один ПД в нервном окончании всегда вызывает один ПД в скелетной мышце. 7. Инактивация ацетилхолина происходит в синаптической щели с помощью фермента ацетилхолинэстеразы. Эта инактивация осуществляется чрезвычайно быстро, поэтому нервно-мышечный синапс способен проводить импульсы высокой частоты.

39. Си́напс^[1] (греч. σύναψις, от συνάπτειν — соединение, связь) — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками, причём в ходе синаптической передачи амплитуда и частота сигнала могут регулироваться. Передача импульсов осуществляется химическим путём с помощью медиаторов или электрическим путём посредством прохождения ионов из одной клетки в другую. Химический синапс — особый тип межклеточного контакта между нейроном и клеткой-мишенью. У данного типа синапса роль посредника (медиатора) передачи выполняет химическое вещество.

Состоит из трёх основных частей: нервного окончания с пресинаптической мембраной, постсинаптической мембраны клетки-мишени и синаптической щели между ними. Химический синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участкомплазматической мембраны воспринимающей клетки. Между обеими частями имеется синаптическая щель — промежуток шириной 10—50 нм между постсинаптической и пресинаптической мембранами, края которой укреплены межклеточными контактами.

Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели, называетсяпресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называется постсинаптической мембраной, в химических синапсах она рельефна и содержит многочисленные рецепторы.

40. Электрический синапс, или эфапс — электрический щелевой контакт между двумя примыкающими нейронами или иными возбудимыми клетками, которая образуется в виде узкой щели, содержащей характерные только для этого типа контактов элементы (т. н. щелевой контакт или нексус). В отличие от химического синапса, являющегося строго односторонним химическим контактом и традиционно называемого собственно синапсом, эфапс является принципиально иным образованием, способным, как правило, передавать сигнал в обоих направлениях (хотя существуют и выпрямляющие электрические синапсы). В электрическом контакте клетки соединяются с помощью особых белковых каналов — коннексонов (каждый коннексон состоит из шести белковых субъединиц — коннексинов)

Различают пре- и постсинаптическую часть. В эфапсе I типа они разделены щелью в 2 нм (обычное межклеточное расстояние — 20 нм), во II типе щель отсутствует^[1].

В эфапсе I типа при деполяризации ток пропускается в одном направлении, при гиперполяризации — в обратном.В эфапсе II типа потенциал действия следует в обоих направлениях. СТруктура электричсеких синапсов изучена с помощью электронной микроскопии и других методов.

В отличие от химического синапса, синаптическая щель в электрическом синапсе чрезвычайно узка (около 3,5 нанометров^[2]). Через синаптическую щель данного типа синапсов проходят пространственно упорядоченные белковые каналы с гидрофильной порой, каждый примерно 5 нанометров в диаметре, которые перфорируют пре- и постсинаптическую мембрану и называются коннексонами. У первичноротых организмов (нематоды, моллюски, членистоногие) коннексоны сформированы белками паннексинами (англ.) или иннексинами (англ.); у вторичноротых (асцидии, позвоночные) коннексоны построены из белков другого типа — коннексинов, которые кодируются другой группой генов. У иглокожих пока не обнаружены ни паннексины, ни коннексины; возможно, у них имеется еще одно семейство белков, формирующих щелевые контакты и электрические синапсы.

Более общая функция электрических синапсов, основанная на проведении ими сигнала в обоих направлениях, заключается в синхронизации активности нейронных популяций. Например, нейроны ствола головного мозга, генерирующие ритмические электрические импульсы, которые обеспечивают дыхание, очевидно могут синхронизировать эту активность.