- •1. Общий план строения клетки. Функции клетки и ее отдельных элементов (мембаны, органелл, ядра). Ионные каналы, их строение, свойства и роль.
- •2. Современные представления о строении и функциях мембран. Активный и пассивный транспорт. Осмос. Диффузия. Фильтрация.
- •4. Мембранный потенциал, его происхождение. Мембранно-ионная теория (Ходжкин, Хаксли, Катц). Роль ионов калия, натрия, хлора, кальция в происхождении мембранного потенциала.
- •5. Современные представления о процессе возбуждения. Потенциал действия и его фазы. Соотношение фаз возбудимости с фазами потенциала действия
- •6. Законы раздражения возбудимых тканей. Зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражения. Закон силы. Закон «все или ничего». Явление аккомодации.
- •7.Действие постоянного тока на живые ткани. Электротон. Катэлнктротон. Анэлектротон. Законы Пфлюгера. Анодный блок и катодическая депрессия
- •8.Лабильность. Фазы парабиоза. Общебиологическое значение учения о парабиозе.
- •9. Нейрон как структурно-функциональная еденица цнс. Физиологические свойства нейрона. Мякотные и безмякотные нервные волокна, их функциональное значение.
- •10.Распространение возбуждения по безмиелиновым и миелиновых нервных волокнам. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам. Классификациянервных волокон по скорости возбуждения.
- •11. Синапс. Классификация и функциональные свойства синапсов. Особенности передачи возбуждения в синапсах
- •12. Физиологические свойства скелетных мышц. Функциональная характеристика гладких мышц. Виды и режимы сокращения скелетных мышц. Одиночное сокращение, его фазы. Моторная единица
- •13. Суммация мышечных сокращений. Тетанус, его виды. Оптимум и пессимум раздражения. Сила и работа мышц. Динамическая, статическая, преодолевающая и уступающая работа
- •14.Современная теория мышечного сокращения и расслабления. Роль сократительных белков и кальция в развитии мышечного сокращения. Электрохимическое сопряжение
14.Современная теория мышечного сокращения и расслабления. Роль сократительных белков и кальция в развитии мышечного сокращения. Электрохимическое сопряжение
Мышца состоит из мышечных волокон. Мышечное волокно имеет до 1000 миофибрилл. Каждая миофибрилла состоит из множества параллельно лежащих тонких и толстых нитей.
Механизм мышечного сокращения
Толстые нити – это белок миозин, тонкие нити – это белок актин и расположенные на нем вспомогательные белки тропонин и тропомиозин.
К Z-мембране прикреплены нити актина. Между двумя нитями актина лежит одна толстая нить миозина (между двумя Z-мембранами) и она взаимодействует с двумя нитями актина. На нитях миозина есть выросты (ножки), на концах выростов имеются головки миозина (150 молекул миозина).
Тропомиозин, когда мышца расслаблена, пространственно препятствует взаимодействию головок миозина с активными центрами актина. Рядом с тропомиозином располагается молекула тропонина.
Сокращение мышц возникает тогда, когда в районе нитей актина и миозина создается избыток ионов кальция. Возникает тропонин-кальциевый комплекс, и молекула тропонина меняет свою конфигурацию таким образом, что выталкивает тропомиозин. Это и смещает нити актина и миозина относительно друг друга на одно гребковое движение.
Головки миозина расщепляют АТФ и за счет высвобождающейся энергии меняют конформацию, скользя по актиновым филаментам. Цикл можно разделить на 4 стадии:
- Свободная головка миозина связывается с АТФ и гидролизует его до АДФ и фосфата и остаётся связанной с ними. (Обратимый процесс — энергия, выделившаяся в результате гидролиза, запасается в изменённой конформации миозина).
- Головки слабо связываются со следующей субъединицей актина, фосфат отделяется, и это приводит к прочному связыванию головки миозина с актиновым филаментом. Эта реакция уже необратима.
- Головка претерпевает конформационное изменение, производящее подтягивание толстого филамента к Z-диску (или, что эквивалентно, свободных концов тонких филаментов друг к другу).
- Отделяется АДФ, за счёт этого головка отделяется от актинового филамента. Присоединяется новая молекула АТФ.
Все это – теория скольжения. То есть, при сокращении мышечного волокна не происходит укорочения нитей актина и нитей миозина, а происходит их скольжение относительно друг друга. Это энергоемкий процесс.
Электромеханичекое сопряжение
Мембрана мышечного волокна имеет вертикальные углубления (Т-системы), которые располагаются в районе нахождения саркоплазматического ретикулума.
Возбуждение, которое возникает в мышце, осуществляется за счет входящего натриевого тока. Натрий (Na+), вошедший в клетку в области Т-систем, быстро оказывается в саркоплазматическом ретикулуме. Избыток натрия (Na+) начинает вытеснять кальций (Ca++) из саркоплазматического ретикулума в район сократительных белков (актина и миозина) и концентрация
кальция (Ca++) возрастает в 100 раз. Это и запускает процесс сокращения.
Это и есть процессы, обеспечивающие электромеханическое сопряжение (т.е. взаимосвязь между возбуждением и сокращением).
Энергия АТФ расходуется в ходе мышечного сокращения:
- на работу Са++ -насоса (локализован в мембране СПР закачивает ион против градиента концентрации из саркоплазмы);
- на работу К+/Na+ - насоса;
- на разрыв связей ножек миозина и активных центров актина
