нервная клетка. Контрольные вопросы Нейрон структурнофункциональная единица нервной системы
 Скачать 39.28 Kb.
|
|
Контрольные вопросы 1.Нейрон – структурно-функциональная единица нервной системы. Нейрон является основной структурно-функциональной единицей нервной ткани. Основные функции нейрона – получение, обработка, передача и хранение информации. Основные физиологические свойства, на которых специализируется нервная клетка – возбудимость и проводимость, т.е. способность генерировать потенциал действия и проводить возбуждение по своей мембране. Для передачи информации к другой клетке нейрон синтезирует и выбрасывает в окружающую среду особые биологически активные вещества – нейромедиаторы. Нейрон имеет уникальную структуру. Нейрон отличается от остальных клеток наличием полярных отростков. В нервной клетке выделяют следующие отделы: тело, или сому, включающее ядро и окружающую его цитоплазму , и два типа отростков - дендриты и аксон. Тела нейронов обычно крупные. Диаметр может быть до 135 мкм. Однако бывают и мелкие – 4 мкм в диаметре. Тела нейронов различных типов могут иметь круглую, овальную, зерновидную или пирамидальную форму. Отростки отличаются по внешнему виду и функциям. Дендритов в клетке может быть много. Это основной вход для сигналов от других нейронов. Сигнал в дендритах идёт к телу нейрона (афферентно). Аксон в нервной клетке один. Сигнал по аксону распространяется от тела нейрона (эфферентно). Он начинается аксонным холмиком, где мембрана наиболее возбудима, и именно в этом месте происходит генерация потенциала действия. Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, ускоряющей проведение нервного импульса. Миелиновая оболочка прерывается через определенные промежутки. Участки, где она отсутствует, называются перехватамиРанвье. 2.Общий план строения клетки. Клетки разделяют на прокариотические и эукариотические. У прокариотов нет ядра, генетический материал располагается в цитоплазме. К этой группе относятся бактерии и сине-зеленые водоросли. У эукариотов есть ядро, где и содержится генетический материал. Большинство клеток эукариотические. Несмотря на огромное разнообразие видов клеток, все они построены по единому плану. В любой эукариотической клетке можно выделить ядро, цитоплазму и плазмолемму (клеточную оболочку, отделяющую одну клетку от другой) 3.Основные клеточные органеллы и их функции. В цитоплазме выделяют гиалоплазму, органеллы (или органоиды) и включения. Гиалоплазма – основное полужидкое вещество цитоплазмы, объединяющее все клеточные структуры и обеспечивающее взаимодействие между ними. Другие названия гиалоплазмы – матрикс, цитозоль. Органеллы – постоянно присутствующие структуры, выполняющие определенные функции. Они подразделяются на две группы: мембранные) и немембранныеВключения – компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клетки Плазмолемма – один из видов цитоплазматических мембран. Цитоплазматическая (плазматическая) мембрана –отделяет клетку от клетки, ядро и другие органеллы также ограничены мембраной.. Двумембранные органеллы ЯДРО –. Оно осуществляет хранение, реализацию и передачу наследственной информации. Носителем этой информации является ДНК Для синтеза белка, который происходит в цитоплазме на рибосомах, необходимы молекулы РНК (рибонуклеиноваякислота). РНК образуется в ядре в ходе транскрипции (копирования) участков ДНК. Место сборки рибосом– ядрышко. Оно находится в ядре. В одной клетке могут функционировать несколько ядрышек. Передача генетической информации происходит во время деления клетки. Перед этим ДНК удваивается, и в каждую дочернюю клетку переходит одинаковое количество ДНК. Ядро отделено от цитоплазмы оболочкой, состоящей из двух мембран. МИТОХОНДРИИ – органеллы клетки, участвующие в процессе клеточного дыхания и запасающие для клетки энергию. большом количестве в нервных клетках, мышечных, клетках печени В митохондриях имеются собственные ДНК и РНК и особые рибосомы. Одномембранные органеллы ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ СЕТЬ (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР) - представляет собой систему канальцев, полостей, пронизывающих цитоплазму клетки. Существует гладкая (агранулярная) и шероховатая (гранулярная) ЭПС. На шероховатой ЭПС синтезируется большинство белков. На поверхности гладкой ЭПС идет синтез углеводов и липидов. Внутри её полостей идёт накопление ионов кальция. Вещества, синтезируемые на мембранах ЭПС, переносятся внутрь канальцев ретикулума и транспортируются к местам хранения или использования в биохимических реакциях. АППАРАТ (КОМПЛЕКС) ГОЛЬДЖИ представляет собой систему цистерн, в которых накапливаются вещества, синтезированные клеткой. Здесь они претерпевают дальнейшие биохимические превращения, дозревают и упаковываются в мембранные пузырьки и переносятся в те места цитоплазмы, где они необходимы, или транспортируются к клеточной мембране и посредством экзоцитоза выводятся из клетки. В аппарате Гольджи образуются и пустые мембранные пузырьки, которые транспортируются в область синаптической передачи, где заполняются нейромедиаторами. ЛИЗОСОМЫ – это маленькие мембранные пузырьки ферменты, способны расщеплять белки, липиды, нуклеиновые кислоты. Образуются лизосомы в аппарате Гольджи,. Лизосомы способны переваривать дефектные органеллы. Немембранные органеллы РИБОСОМЫ – мелкие органеллы, необходимые для синтеза белкаРибосомы состоят из белка и р-РНК, образуются в ядре в области ядрышка и через ядерные поры выходят в цитоплазму. МИКРОФИЛАМЕНТЫ и МИКРОТРУБОЧКИ формируют цитоскелет клетки. Микротрубочки пронизывают всю цитоплазму,состоят из белка тубулина. Микротрубочки прочны и образуют опорную основы цитоскелета. Они также выполняют транспортную функцию, участвуя в переносе по цитоплазме различных веществ. Микрофиламенты – белковые нити . Их основу составляет белок актин. способны менять её форму, что очень важно для процесса эндоцитоза КЛЕТОЧНЫЙ ЦЕНТР (центросома) играет важную роль в делении клетки. 4.Клеточная теория Шванна основные положения клеточной теории: - клеткаявляетсяструктурнойединицейживыхорганизмов (внеклеткинетжизни) - клеткиживотныхирастенийсходныпосвоемустроению - процессобразованияклетокобуславливаетростиразвитиетканейиорганизмов 5.Применение клеточной теории для нервной ткани (ретикулярная теория и нейронная доктрина). Для нервной ткани очень долго основной считалась т.н. «ретикулярная теория», которая рассматривала её не как совокупность отдельных клеток, а как синцитий (т.е. считалось, что границ между клетками нет,)по данной теории нервные клетки не имеют индивидуальности Для нервной ткани обычные способы фиксации не подходят, так как кроме ядер ничего видно не будет В 1873 году К.Гольджи предложил новый способ фиксации и окрашивания нервной ткани (т.н. способимпрегнациисеребром) С.Рамон-и-Кахал доказал, что каждая нервная клетка – целостная единица, отделенная от других, сигналы идут как по дендритам, так и по аксонам, а передача этих сигналов осуществляется в местах контактов между отростками. В 1891 г. В.Вальдейер предложил называть нервную клетку «НЕЙРОН» и обосновал приложимость клеточной теории для нервной ткани. Именно с его работ эта теория стала известна как «нейронная доктрина». 6.Строение клеточной мембраны (жидкостно-мозаичная модель Николсона и Сингера). В настоящее время принята жидкостно-мозаичная модель строения биологической мембраны, предложенная Г.Николсоном и С.Сингером в 1972 г. Согласно этой модели мембрана представляет собой белково-липидный комплекс. Она состоит из двойного слоя липидов, в который погружены многочисленные молекулы белков. Белки могут пронизывать мембрану насквозь (интегральные) или располагаться только на внешней или внутренней стороне (полуинтегральные) Количество белков и липидов в мембране зависит от вида клеток. Например, в мембранах эритроцитов преобладают белки, а в мембранах нервных клеток много липидов. 7.Белки, липиды и углеводы биологической мембраны. Липиды – жироподобные вещества, основным свойством которых является гидрофобность (неспособность реагировать с водой). Однако те липиды, которые входят в состав биологической мембраны, обладают амфифильными свойствами, т.е. одна часть молекулы может реагировать с водой, а другая нет. Для них характерно наличие длинного гидрофобного «хвоста» и гидрофильной полярной «головки». Специфическая способность этих соединений вступать как в гидрофильные, так и гидрофобные взаимодействия делает их идеальным компонентом для биологических мембран. Гидрофильная «головка» формируется на основе многоатомного спирта – глицерина, но в мембранах нервных клеток большой процент гидрофильных «головок» образуется на основе другого многоатомного спирта – сфингозина. Кроме белков и липидов в состав мембран входят углеводы, но они не являются самостоятельными компонентами. Углеводы всегда соединяются либо с белками (гликопротеиды), либо с липидами (гликолипиды). Важным компонентом мембраны является холестерин. Он располагается между гидрофобными «хвостами» и обеспечивает жесткость мембраны. Углеводы клеточной мембраны: глюкоза, галактоза, глюкозамин, галактозамин, сиаловаякислота, нейраминоваякислота, фукозаиманноза. Липиды в двойном слое также располагаются по-разному 8.Физиологические свойства клеток Возбудимостьипроводимость – это физиологическое свойство клеток проявляется в виде волны возбуждения, зарождающегося в месте приложения раздражителя и распределяющегося по поверхности клетки с тем, чтобы дойти до других её частей. Это сопровождается изменением электрического потенциала. Сократимость – реакция на раздражение проявляется в укорочении клетки в каком-либо направлении. Поглощениеиусвоение – способность поглощать питательные вещества со своей поверхности и усваивать их. Секреция – синтез новых веществ, многие соединения выделяются из клетки (секретируются) и используются в других частях организма. Экскреция – выделение конечных продуктов метаболизма. Дыхание. Ростиразмножение. 9.Классификация нейронов. Нейроны очень разнообразны по форме, величине, количеству отростков, способности синтезировать те или иные нейромедиаторы. Диаметр тела крупных нейронов может достигать 100-200 мкм (гигантские пирамидные клетки Беца в коре больших полушарий), а мелких – 4-5 мкм (зернистые клетки коры мозжечка) Функционально нейроны подразделяются на чувствительные (сенсорные), двигательные (моторные) и вставочные (переключательные, интернейроны). У человека до 95% нейронов вставочные. Вставочные нейроны обеспечивают связь между чувствительными и двигательными нейронами в рефлекторных дугах. По количеству отростков нейроны делятся на униполярные, псевдоуниполярные, биполярные и мультиполярные. Большинство нейронов – это мультиполярные нейроны. Униполярных нейронов, имеющих только один отросток, у человека практически нет. Дендрит псевдоуниполярной клетки называется «дендрон». Он длиннее аксона и покрыт миелиновой оболочкой. По данным электрофизиологии, нейроны делятся на возбуждающие и тормозные, а по направлению проведения сигнала - на афферентные и эфферентные. По форме тела и характеру ветвления отростков выделяют звездчатые, пирамидные, корзинчатые, зерновидные и др. нейроны. По длине аксона нейроны делятся на клетки Гольджи I и II типов. Клетки Гольджи I типа имеют длинный аксон, выходящий за пределы области, где находится тело нейрона (например, пирамидные клетки больших полушарий). Клетки Гольджи II типа имеют короткий, очень разветвлённый аксон, не выходящий за пределы области, где находится тело нейрона (корзинчатые клетки мозжечка) Нейроны классифицируются по типу синтезируемого нейромедиатора. 10.Особенности органелл нервных клеток Ядро в большинстве нейронов расположено в центре тела клетки, но в нейронах вегетативной нервной системы занимает несколько эксцентрическое положение Эндоплазматический ретикулум в нервных клетках сильно развит. При световой микроскопии в цитоплазме нейрона были обнаружены специфические образования «веществоНиссля», по сути, - это шероховатый (гранулярный) эндоплазматический ретикулум, только в нервной клетке(располагается в теле нейрона и крупных дендритах. В аксоне оно отсутствует. Комплекс Гольджи в нервных клетках хорошо развит. Именно в телах нейронов он был впервые выявлен. здесь образуются везикулы (мембранные пузырьки), которые могут быть заполнены различными веществами, в частности, нейромедиаторами. Везикулы изолируют молекулы этих веществ от цитоплазмы, благодаря чему медиаторы и другие соединения транспортируются в различные участки нейрона, не вступая в реакцию с окружающей их цитоплазмой. располагается в теле нервной клетки и основаниях крупных дендритов, В аксоне его нет Для нервной ткани характерна высокая интенсивность обменных процессов. В связи с этим количество митохондрий в нервных клетках очень велико. Они располагаются в любой части нейрона и очень быстро обновляются Лизосомы формируются в комплексе Гольджи и содержат пищеварительные ферменты, расщепляющие вредные для клетки органические соединения. Нервные клетки очень чувствительны к токсическим веществам. Увеличение количества лизосом часто служит индикатором патологического процесса. 11.Отростки нервной клетки: дендриты и аксоны. Строение, функции и отличия. два типа отростков - дендриты и аксон Тела нейронов различных типов могут иметь круглую, овальную, зерновидную или пирамидальную форму Дендриты- основной вход для сигналов от других нейронов. Сигнал в дендритах идёт к телу нейрона (афферентно). Аксон в нервной клетке один. Сигнал по аксону распространяется от тела нейрона (эфферентно).. Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой, ускоряющей проведение нервного импульса. Миелиновая оболочка прерывается через определенные промежутки. Участки, где она отсутствует, называются перехватамиРанвье 12.Нейроглия: макроглия и микроглия Кроме нейронов в состав нервной ткани входят клетки нейроглии (нейроглиоциты). Нейроглия впервые была описана Р.Вирховым в 1846 г., который определил их как клетки, соединяющие нейроны ( и заполняющие пространство между ними. нейроглия является не только трофической или опорной тканью, но принимает активное участие в когнитивных нервных процессах (научение , память). Мембраны глиальных клеток, как и мембраны нейронов, содержат ионные каналы, ионные насосы.. Клетки нейроглии способны к размножению. Увеличение массы мозга после рождения идёт, в первую очередь, за счёт деления и развития клеток нейроглии. Выделяют несколько типов глиальных клеток: Астроциты, Олигодендроциты, Эпендимоциты, Микроглия 13.Макроглия. Особенности структуры и функций разных видов макроглии (астроциты, олигодендроциты, эпендима). Астроциты, олигодендроциты и эпендима представляют макроглию. ЭПЕНДИМНАЯ ГЛИЯ. Эпендима образует выстилку всех полостей нервной системы: желудочков мозга, спинномозгового канала. Она состоит из одного слоя клеток. На ранних стадиях развития в них есть реснички, которые способствуют продвижению ликвора. Позже реснички исчезают, сохраняясь лишь в некоторых участках В онтогенезе эпендима появляется самой первой из всех клеток нервной ткани. Клетки эпендимы регулируют обмен веществами между мозгом и кровью с одной стороны и ликвором и кровью с другой. АСТРОЦИТАРНАЯ ГЛИЯ. Астроциты расположены во всех отделах нервной системы. Это самые крупные и многочисленные клетки нейроглии. Различают два вида астроцитов: волокнистые (фиброзные, фибриллярные) и протоплазматические. Они выполняют опорную и изолирующую функции, участвуют в метаболизме нервной системы, регулируют водно-солевой обмен, могут регулировать концентрацию ионов в межклеточной среде. Участвуют астроциты в метаболизме нейромедиаторов, которые они могут захватывать из синаптической щели. Астроглия поддерживает постоянство межклеточной среды. Астроциты (протоплазматические) принимают участие в работе гематоэнцефалическогобарьера (ГЭБ) – барьера между кровью и мозгом. астроциты могут задерживать часть вредных веществ, которые могут проникнуть из крови в головной мозг. ОЛИГОДЕНДРОГЛИЯ. Олигодендроциты гораздо мельче, чем астроциты. Их отростки немногочисленны. Эти клетки находятся и в сером, и в белом веществе. выполняют трофическую функцию, ряд питательных веществ поступает к нейронам через них. Однако у олигодендроцитов есть и специфическая функция: они образуют оболочки вокруг нервных волокон. 14.Строение, функции и происхождение микроглии Микроглиоциты – самые мелкие из глиальных клеток. Клетки макроглии (астроциты, олигодендроциты, эпендима) имеют одну клетку-предшественника с нейронами, а клетки микроглии являются потомками стволовой кроветворной клетки. Таким образом, макроглия имеет эктодермальное происхождения, а микроглия мезодермальное. Основная функция микроглии – защитная, они являются фагоцитами нервной системы. Их называют мозговыми макрофагами, или клетками-мусорщиками. Количество этих клеток зависит от функционального состояния. При различных поражениях они резко увеличиваются в размерах, начинают делиться и устремляются в очаг поражения. Здесь клетки микроглии устраняют чужеродные клетки и различные тканевые остатки путём фагоцитоза. 15.Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ): строение и функции. Гематоэнцефалическийбарьер (ГЭБ) – барьер между кровью и мозгом. ГЭБ – сложная анатомическая, физиологическая и биохимическая система, от которой зависит, какие вещества и с какой скоростью будут из крови поступать в центральную нервную систему. В клетках нервной ткани не могут синтезироваться пиримидины. Они обязательно должны поступать из крови. ГЭБ для них проницаем. ГЭБ проницаем и для пуриновых нуклеотидов, но, в отличие от пиримидиновых, они могут синтезироваться в нервной ткани. Нейроны очень чувствительны к воздействию повреждающих химических и токсических факторов, и если они погибают, то новые клетки их уже заменить не могут. |