4.Механізми регуляцій фізіологічних функцій

Організм людини працює як єдине ціле завдяки механізмам регуляції фізіологічних функцій: гуморальному, нервовому.

Гуморальний механізм регуляції (від лат.humor - волога) здійснюється з допомогою хімічних речовин, що утворюються в процесі обміну речовин у клітинах, розносяться кров’ю по всьому організму і впливають на діяльність клітин, тканин і органів. Деякі з них володіють високою біологічною активністю - гормони. У дуже малих концентраціях вони здатні викликати значні зміни функцій окремих органів і організму в цілому.

Гуморальна регуляція характеризується тим, що не має певного “ адресата” (хімічна речовина діє на всі клітини, але чутливими до неї ті, в яких є відповідний рецептор), повільно діє, тривалий час впливає на організм.

Нервова регуляція - більш досконала, забезпечується діяльністю нервової системи, яка об’єднує і зв’язує всі клітини і органи в єдине ціле, змінює і регулює їхню діяльність, здійснює зв’язок організму з навколишнім середовищем. ЦНС досить тонко і точно сприймаючи зміни навколишнього і внутрішнього стану організму, своєю діяльністю забезпечує розвиток і пристосування організму до мінливих умов існування.

Нервова і гуморальна регуляція тісно взаємозв’язані. Гормони впливають на стан нервової системи. Утворення і виділення гормонів контролює нервова система. Нервові структури надзвичайно швидко сприймають найдрібніші зміни фізико-хімічних параметрів зовнішнього і внутрішнього середовища і відповідно реагують на них за допомогою хімічних факторів регуляції. Нервова і гуморальні механізми регуляції діють взаємоузгоджено і утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію, яка створює умови для взаємодії всіх систем організму, зв’язує їх в єдине ціле і забезпечує взаємодію організму із середовищем.

Лекція 2 Тема: клітина, спадковий апарат клітини, статеві клітини, тканини.

1. Клітина, як структурна і функціональна одиниця людського організму.

2. Тканини.

3. Статеві клітини людини.

1. Клітина, як структурна і функціональна одиниця людського організму.

Організм людини є цілісною, складною, динамічною системою, що виконує різноманітні функції. Він включає в себе ієрархічно організовані підсистеми і системи, які об’єднані спільністю будови і виконуваною функцією: клітини, тканини, органи, системи органів.

Клітина - структурна і функціональна одиниця людського організму.

Вивчення будови, функцій клітин, їх взаємодій між собою - основа до розуміння такого складного організму, як людина. Клітини активно реагують на подразнення, виконують функції росту і розмноження, здатні до самовідтворення, регенерації і пристосування до навколишнього середовища. У клітинах відбувається обмін речовин і енергією.

В організмі дорослої людини нараховується близько 200 видів клітин, які відрізняються за розмірами, формою, особливостями організації, функціями.

За формою клітини розрізняють: циліндричні і кубічні (в епітеліальних тканинах); дископодібні (еритроцити), кулясті (яйцеклітини), видовжені і веретеноподібні (м’язові), зірчасті (нервові), амебоїдні (лейкоцити - не мають постійної форми).

Розміри і маса клітин різноманітні. Розміри клітин організму людини коливаються від 3-4 мкм (деякі форми лейкоцитів) до 150 см (нервова клітина разом з відростком). Маса клітин коливається від 10^-7 до 10^-5 г.

Із 118 відомих хімічних елементів понад 80 найдено в організмі людини.

Усі хімічні елементи, що містяться в клітині, входять до складу органічних і неорганічних сполук.

Серед неорганічних речовин до складу клітин входить вода і мінеральні солі. Органічні речовини становлять 20 - 30% маси кожної клітини. 50 - 80% всіх органічних речовин клітини становлять білки - біополімери, мономерами яких є амінокислоти; 1% маси клітини (у печінці до 5%) займаютьвуглеводи - органічні сполуки із загальною формулою С_п(Н₂О)_m; 5-15% маси клітини становлятьліпіди - низькомолекулярні органічні речовини, не розчинні у воді; 1-2% складають у клітинінуклеїнові кислоти -біополімери, мономерами яких є нуклеотиди.

Кожна клітина оточена плазмолемою, яка складається з клітинної мембрани, надмембранного комплексу, субмембранної опорно-скоротливої системи. Вона утворює вирости, вгини, мікроворсинки, які набагато збільшують зовнішню та внутрішню поверхню клітини. Плазмолема визначає розміри клітини, вона міцна, еластична, напівпроникна ,товщиною 9-10 нм

Основні функції плазмолеми:

1. Бар’єрна - обмежує цитоплазму і захищає її від впливів навколишнього середовища.

2. Транспортна - забезпечує поступання в клітину поживних речовин, виведення із клітини продуктів обміну і біологічно активних секретів.

3.Рецепторна - здійснюється завдяки великій кількості чутливих утворень - рецепторів, які розташовані на поверхні мембрани. Рецептори здатні сприймати впливи різних хімічних і фізичних подразників. Рецепторами є спеціальні рецепторні білки. Рецептори розташовуються по всій поверхні мембрани рівномірно або можуть бути сконцентровані в якійсь одній частині клітинної мембрани.

4.Забезпечує контакти між клітинами.

Цитоплазма - внутрішнє середовище клітини. Складається з гіалоплазми, органел і включень. Гіалоплазма ( від грец. hyalinos - прозорий)- складна колоїдна система, яка заповнює простір між клітинними органелами. В гіалоплазмі синтезуються білки, здійснюються важливі життєві процеси, в ній знаходиться енергетичний запас клітини. Вона об’єднує різні структури клітини і забезпечує їх хімічну взаємодію. В гіалоплазмі знаходяться органели і включення.

Органели - це постійно присутні структури клітини, які мають характерну будову, властиву лише відповідній органелі та виконують життєво важливі функції. Розрізняють органели:

- загальні - є у всіх клітинах, хоч би в певні періоди їх життєдіяльності. Це рибосоми, ендоплазматична сітка, мітохондрії, комплекс Гольджі, центросома, лізосоми, пероксисоми;

- спеціальні - є лише в окремих високоспеціалізованих клітинах: міофібрили - в м’язових, нейрофібрили - в нервових, тонофібрили - в епітелії шкіри, війки - в епітелії повітроносних шляхів, джгутики - в сперматозоїдах;

- мембранні - це замкнуті поодинокі або зв’язані один з одним ділянки цитоплазми, відділені від гіалоплазми мембранами. До мембранних органел належать ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, мітохондрії, лізосоми, пероксисоми;

- немембранні - рибосоми і центросома.

Клітинне ядро є обов’язковим компонентом клітини. Розрізняють інтерфазні ядра - звичайні ядра функціональних клітин, що не діляться, і ядра клітин під час мітозу.

В інтерфазній клітині (у періоді між двома поділами) ядро складається з:

- каріолеми (ядерної оболонки) - відділяє вміст ядра від цитоплазми клітини і регулює транспорт речовин між ядром і цитоплазмою;

- каріоплазми (ядерного соку) - внутрішній вміст ядра, в який занурені ядерця, хромосоми і різноманітні гранули.

- ядерець - це щільні структури, які складаються з рибонуклеопротеїдних фібрил(комплексів РНК з білками), внутрішньоядерцевого хроматину та гранул. Ядерце не має оболонки. Функції - синтез РНК, утворення або складання субодиниць рибосом (утворення рибосом). У клітині за звичай буває 1-2, рідше більше ядерець;

- хромосом - ядерні органели, в яких розміщені гени. В інтерфазному ядрі хромосоми частково деконденсовані і тому їх сумарно називають хроматином. Хромосоми стають помітні у світловий мікроскоп у вигляді щільних структур лише під час поділу. Хромосоми складаються з молекул ДНК і білків, на які приходиться 60-70% від сухої маси хромосом. До складу хромосом входять РНК і ферменти.

За масою розрізняють два типи хромосом:

- s-хромосоми, побудовані з однієї хроматиди;

- d-хромосоми, що мають у своєму складі дві повздовжні частини -хроматиди. Обидві хроматиди сполучаються у зоні первинної перетяжки, яка поділяє хромосому на ділянки -плечі. У ділянці первинної перетяжки розміщена центромера, до якої приєднуються нитки веретена поділу. Деякі хромосоми мають ще й вторинні перетяжки (зони ядерцевого організатора), де знаходяться гени, що відповідають за утворення ядерець. Їх у людини 5 пар.

Після поділу клітини в дочірніх клітинах є s -хромосоми, а в інтерфазі відбувається подвоєння ДНК і хромосоми набувають подвійної маси, перетворюються в d -хромосоми.

У людини довжина хромосом в середньому 4-6мкм. У соматичних клітинах є по дві копії кожної хромосоми. Їх називають гомологічними хромосомами. Вони подібні за розмірами, формою, будовою, несуть одні і ті ж гени, які розташовані однаково. Кожна клітина має певний набір хромосом - каріотип. Особливості каріотипу особин того чи іншого виду залежить від кількості, розмірів та форми хромосом. Нормальний каріотип людини включає 22 пари соматичних хромосом (аутосом) і одну пару статевих хромосом (ХХ або ХУ). Соматичні клітини людини (диплоїдні) мають подвійне число хромосом -46. Статеві клітини містять гаплоїдний (одинарний) набір - 23 хромосоми.

Таким чином, хромосоми несуть генетичну інформацію про синтез білка, виконують головну роль у визначенні специфічності білка.

Функції ядра:

- зберігає спадкову інформацію і передає її дочірнім клітинам під час поділу;

- в ядрах за участю ядерець формуються рибосоми;

- завдяки реалізації спадкової інформації, закодованої у вигляді послідовності нуклеотидів молекули ДНК, ядро регулює біохімічні, фізіологічні та морфологічні процеси в клітині.