Физиология


Категория на документа: Биология




1.Физиология на клетката. Транспорт през цитоплазмената мембрана. Междуклетъчна сигнализация.
Клетката е основна структурна и функционална единица на живия организъм. Съставена е от пет основни вещества: вода, белтъци, въглехидрати, липиди и йони. Всяка клетка има клетъчна мембрана, цитоплазма, в която се намират т.нар. органели и ядро. Клетъчната мембрана има важните функции: ограничава вътреклетъчното съдържимо от заобикалящата го течност; бариера за различни в-ва - избирателна пропускливост; регулира вътреклетъчните процеси; транспортира - в-ва м/у клетката и външната среда. Веществата преминават през мембраната чрез пасивен и активен транспорт.

Пасивният транспорт се извършва без разход на енергия - дифузия, осмоза и филтрация. Дифузия - Извършва се по посока на концентрационния градиент - от мястото с по-висока концентрация на в-вото, към мястото с по-ниска концентрация. Различават се три вида дифузия: обикновена, дифузия през йоннни канали и улеснена дифузия. Осмоза - процес на преминаване на вода през полупропусклива мембрана от разтвор с ниска осмотична концентрация към разтвор с висока осмотична концентрация. Осмоларитета се изразява с броя молекули или йони, разтворени в 1 л вода. Норм осмоларитет на плазмата е 290 mOsm/1. Филтрация - процесът на преминаване на молекули на разтворителя и молекули на разтвореното в-во през порите на пропусклива мембрана, от място с по-високо хидростатично налягане, към място с по-ниско хидростатично налягане (хидростатичен градиент).

Активният транспорт се извършва срещу концентрационен градиент, за което е необходима енергия. Енергията се получава от разграждането на АТФ-ните с-ния. Според начина на използване на енергията, активният транспорт се разделя на първично активен и вторично активен.Първично активният транспорт се извършва чрез преносители, които използват директно енергията, освободена от разграждането на АТФ.Преносителите не само свързват химически и транспортират катионите, но действат и като ензими, които разграждат АТФ и поради това са наречени аденозинтрифосфатази или още йонни помпи. Най-важният активен транспортен механизъм за всички клетки е натриево-калиевата помпа, която транспортира натрий от интрацелуларната течност (с ниска концентрация) към екстрацелуларната. И обратно транспортира калий. Така тази помпа поддържа ниска натриева концентрация и висока калиева концентрация в клетката. Вторично активен транспорт - енергията от този вид транспорт се получава от дифузията на Na+ по посока на електрохимичния му градиент.Ако транспортираните в-ва се движат в една посока с Na+ през мембраната, транспортът се нар. симпорт. Ако в-вата се движат в обратна посока на посоката на дифузия на Na+, се нар. антипорт. Транспорт на големи молекули. Eндоцидоза -навлизането на големи молекули в клетката; излизането йм на вън - екзоцитоза. Ендоцитозата е процес, при който големите молекули влизат в клетката, без да преминават през клетъчната мембрана. На мястото на контакт на молекулата с мембраната последната се огъва и се образува мехурче (везикул), което се огъва и попада с част от мембраната във вътрешността на клетката. Поглъщането на твърди и големи частици, се нар.фагоцитоза, а поглъщането на разтворени частици - пиноцитоза.

Комуникацията м/у отделните клетки посредством сигнални молекули се означава с термина междуклетъчна сигнализация. При повечето клетки, комуникацията се осъществява посредством химически в-ва като хормони, медиатори, метаболитни продукти. Тези в-ва както и техните молекули са нар.сигнални, защото са носители на информация от една клетка към друга.

3.Физиология на възбудимите тъкани. Възбудимост. Възбуждане.

Мембранен потенциал на покой. Видове отговори на възбудимите мембрани. Акционен потенциал Нервната и мускулна тъкан притежава свойството възбудимост и се нар.възбудими тъкани. Възбудимост наричаме способността на нервните и мускулни клетки да отговарят на различни въздействие от външната или вътрешната среда на организма с процес на възбуждане. Възбуждането представлява процес, който се развива в отговор на дразненето на клетката, като се характеризира с различни промени в клетъчната структура и функции, най-съществена от които е пропускливостта на клетъчната мембрана за различни йони. Мембраните на възбудимите клети се нар.възбудими мембрани. Те притежават избирателно пропускливи йонни канали, през които могат да преминат само определен вид йони (Na канали, Ca канали). Йонните канали са интегрални белтъци, които прорязват цялата дебелина на мембраната и представляват път с висока избирателност- да съответства на размера на определен йон. Йонните канали могат да бъдат в отворено или затворено състояние и това определя тяхната пропускливост. Когато каналът за определен йон е отворен, пропускливостта на мембраната се увеличава и той може да преминава пасивно чрез дифузия по електрохимичен градиент. Когато каналът е затворен, пропускливостта на мембраната намалява и дифузията за този йон спира. Отваряна (активиране) и затваряне (инактивиране) става с врати, контролирани от електрични и химични сигнали. Мембраната на аксоните и на напречно-набраздените мускулни клетки, се нар. електровъзбудими мембрани, защото вратите се отварят при промяна на мембранния потенциал (електрични сигнали). Електроневъзбудими са лиганд-зависимите (от химични сигнали -лиганди).

Мембраните на всички клетки имат потенциална разлика (електрично поле) от двете им страни - мембранен потенциал МП. Наличието на МП се дължи на разликите в концентрацията на йоните (йонна асиметрия). Разликата в концентрацията на Nа+ и К+ се създава и поддържа от натриево-калиевите помпи, които изнасят Nа+ навън от клетките и внасят К+ навътре. МП на нервната и мускулна клетка може да се променя в отговор на действието на дразнителите за разлика от МП на останалите, който е постоянен.
Мембранният потенциал на покой Ео е резултат от високата пропускливост на мембраната за К+, когато няма дразнене. При състояние на покой вътрешната страна на мембраната е отрицателно заредена, което е резултат от дифузията на К+ отвътре навън по концентрационен градиент. МП се измерва в mV (миливолта).За мускулните клетки Ео е -85 mV, за нервните клетки - 70 mV. ("-"e вида на заряда). Пропускливостта на Nа+ при покой е ниска, защото броят на отворените натриеви канали е малък.

Възбудимостта (В) на нервните и мускулните клетки не е постоянна величина. Тя се измерва със силата на дразненето (П) и зависи обратнопропорционално от него В=1/П. Прагов интензитет е минималната сила на дразненето, която предизвиква възбуждане (акционен потенциал).

4.Физиология на синапсът.
Синапсът е специализирана структура, чрез която се осъществява контакт между два неврона, мужду нервна и мускулна клетка, между нервна и жлезиста клетка. Понятието синапс е въведено от Шерингтон.

Видове: химични - предаването се осъществява от химично активни вещества наречени медиатори или невротрансмитери. Елеткрични - предаването е чрез йонни токове, протичащи между две клетки.

Според промените в мембранният потенциал на постсинаптичния участък на приемащата информацията клетка синапсите са: възбудни -под действието на медиатора се развива деполяризация (възбуждане), задръжни - медиаторът предизвиква хиперполяризация, която задържа възбуждането на приемащата клетка

Според вида на медиатора: холинергични - медиатор ацетилхолин, адренергични - медиатор на норадреналин, серотонинергични - медиатор серотонин, глицеринергични - медиатор глицин, допаминергични - медиаторът е допамин.

Според мястото на терминалния бутон: аксо-дендритни - аксонът на един неврон се свързва с дендрита на друг неврон, аксо-соматични -връзката е между аксона на един неврон и сомата (тялото) на друг неврон; аксо-аксонални - връзката е между аксоните на два неврона; дендро-дендритни; сомато-дендритни

Механизъм на провеждане в химичните синапси -Всеки химичен синапс се състои от пресинаптична мембрана, синаптична цепнатина и постсинаптична мембрана. Пресинаптична мембрана (електровъзбудима) е мембраната на крайното окончание на аксона на предаващата информация клетка. Един акционен потенциал достигнал до терминалния бутон, деполяризира мембраната му. Деполяризяцията отваря потенциал-зависими калциеви каналчета и пропускливостта за калциевите йони се повишава. Калциевите йони влизат в пресинаптичното разширение и предизвикват придвиждане на синаптичните везикули с медиатора към пресинаптичната мембрана, където чрез екзоцитоза медиаторът се освобождава в синаптичната цепнатина. Медиаторът чрез дифузия достига до постсинаптичната мембрана на прицелната клетка и се свързва със специфични рецептори върху нея.

Взаимодействието на медиатора с мемранните рецептори предизвиква промяна в проницаемостта на лиганд-зависими йонни каналчета, което води до разместване на йони от двете страни на мемраната и мембранният потенциал се променя.

Постсинаптични потенциали (ПСП) - промените в потенциала на постсинаптичната мембрана, които са резултат от действието на медиатора.

Механизмът на провеждане на възбуждането в синапса става с включването на специфично химично в-во - медиатор. 1. Провеждането е винаги еднопосочно; 2. Скоростта на провеждане на възбуждането е по-малка в сравнение с нервните влакна (аксони); 3.При продължително възбуждане на даден синапс настъпва явления на умора, която се характеризира с влошаване на провеждането през синапса, поради намаляване на количеството на отделен медиатор.

Броят на веществата, изпълняващи функцията на медиатори (предават информация от една нервна клетка към друга прицелна клетка - нервна, мускулна или секреторна) нараства непрекъснато. Медиаторите се свързват избирателно със специфични мембранни рецептори, които са интегрални белтъци на мембраната на постсинаптичната клетка (прицелна). Това свързване предизвиква постсинаптичен отговор, който може да бъде възбуден (деполяризация) или задръжен (хиперполяризация)

5.Физиология на мускулите
Мускулите са уникални машини, които превръщат химичната енергия складирана в аденозинтрифосфатните съединения АТФ в топлина (по-голямата част) и в механична енергия. Има три вида мускули, които се различават по структура и функции: скелетни, гладки и сърдечен мускул.

Функциите на скелетните мускули са двигателна и терморегулаторна (съкращаващите се мускули са източник на топлина). Мускулите притежават физиологичните свойства: възбудимост, проводимост, съкратимост.

В тялото има повече от 660 скелетни мускули, които съдържат около 75 % вода, 20 % белтък и 5% мин.соли, липиди, въглехидрати и др. тези мускули са изградени от удължени мускулни клетки - мускулни влакна. Те съдържат множество периферно разположени ядра, имат видима напречна набразденост и съкращенията им се контролират видимо.

Мускулната клетка е съставена от по-малки функционални единици - миофибрили - микровлакна и са заобиколени от надлъжни каналчета (саркоплазмен ретикулум). Всяка миофибрила се състои от последователно наредени саркомери, в които има редуване на тъмни и светли зони, така изглеждат напречно набраздени.

Саркомерът е основната функционална (съкратителна) единица на мускулната клетка и представлява участък от миофибрилата, разположен между две Z мембрани.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Физиология 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.