ответы к экзамену по гистологии. Ответы к экзамену по цитологии и гистологии История создания и современное состояние клеточной теории
 Скачать 9.54 Mb.
|
|
Функции микротрубочек: Микротрубочки в клетке используются в качестве "рельсов" для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжелых (массой около 300 кДа) и нескольких легких цепей. В тяжелых цепях выделяют головной и хвостовой домены. Два головных домена связываются с микротрубочками и являются собственно двигателями, а хвостовые - связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащими транспортировке. Выделяют два вида моторных белков: 1) цитоплазматические динеины - перемещают груз только от плюс-конца к минус-концу микротрубочки, то есть из периферийных областей клетки к центросоме; 2) кинезины - перемещаются к плюс-концу, то есть к клеточной периферии. Перемещение осуществляется за счет энергии АТФ. Головные домены моторных белков для этого содержат АТФ-связывающие участки. Помимо транспортной функции, микротрубочки формируют центральную структуру ресничек и жгутиков - аксонему. Типичная аксонема содержит 9 пар объединенных микротрубочек и две полных микротрубочки. Из микротрубочек состоят также центриоли и и веретено деления, обеспесчивающее расхождение хромосом к полюсам клетки при митозе и мейозе. Микротрубочки участвуют в поддержании формы клетки и расположения органоидов (в частности, аппарата Гольджи) в цитоплазме клеток. 22. Строение нервов Нерв - покрытая оболочкой структура, состоящая из пучка нервных волокон (главным образом, представленных аксонами нейронов) и поддерживающей их нейроглии. Периферический нерв состоит из нескольких пучков аксонов, покрытых оболочками из Шванновских клеток, а также несколькими соединительно-тканными оболочками: эндоневрий покрывает каждый миелинизированный аксон, несколько таких аксонов объединяются в пучки, покрытые периневрием. Несколько пучков, вместе с кровеносными сосудами и жировыми включениями, покрыты общей оболочкой, эпиневрием, и составляют нерв. Нервы подразделяются на: 1) чувствительные (аферентные) - состоят из дендритов чувствительных нейронов, проводят импульс из рецепторов в ЦНС. 2) смешанные - состоят из дендритов и аксонов, проводят импульс в двух направлениях (из рецептора в ЦНС и наоборот) 3) движения (эферентные) - состоят из аксонов нейронов движения, проводят импульс из ЦНС в исполнительные органы (мускулы и железы) Нервы образованы многочисленными пучками мякотных и безмякотных нервных волокон, которые объединяются в нервные стволы и изолируются соединительной тканью. Мякотные (миелиновые) волокна имеют оболочку из жироподобного вещества - миелина. Эту оболочку образуют шванновские глиальные клетки, закручивающиеся вокруг аксона. Между Шванновскими клетками - свободные участки аксона. Их называют перехватами Ранвье. Безмякотные (миелиновые) волокна не имеют мякотной оболочки, но все равно защищены шванновскими клетками. В цитоплазму этих клеток как бы вставлено несколько волокон. 23. Строение и роль в клетке фибриллярных структур Фибриллы - нитевидные структуры в клетках и тканях животных и растительных организмов. Состоят из протофибрилл, белка актина. В мышечных клетках содержат также миозин. К фибриллам относят: различные по происхождению и функциям, значению образования, видимые в световом микроскопе коллагеновые и эластичные волокна, миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы и обнаруживаемые электронномикроскопически протофибриллы мышц, цитоплазматические микрофибриллы. Фибриллы выполняют в клетке двигательную или скелетную функцию. 24. Строение серого и белого вещества спинного мозга На поперечном разрезе в спинном мозге выделяют внутреннее серое вещество (тела нервных клеток и их отростки), окружающее спинномозговой канал, и внешнее белое вещество (миелинизированные нервные волокна). На протяжении спинного мозга меняется отношение серого и белого вещества. Серое вещество представлено наименьшим количеством клеток в грудном отделе. Наибольшим - в поясничном. Серое вещество: На срезе спинного мозга большинства позвоночных серое вещество напоминает по форме бабочку (в зарубежной литературе обычно такое сравнение не употребляется). В нем выделяют передние и задние рога, в грудных отделах (у человека от 8 шейного до 2 поясничного) выражены боковые рога. В объеме серое вещество образует так называемые столбы. Серое вещество спинного мозга содержит различные нервные элементы, эти элементы могут располагаться диффузно, а могут быть собранными в виде ядер. Обычно выделяют такие ядра, как: 1) желатинозная субстанция, или вещество Роланда - находится в заднем роге, образовано мелкими нейронами, отвечает за проведение болевой и температурной информации; 2) собственное ядро заднего рога, или промежуточное ядро Кахаля - находится ниже желатинозной субстанции, состоит из вставочных нейронов, участвует в рефлексах спинного мозга, также отвечает за межсегментарные связи, не имеет трактов, выходящих за пределы спинного мозга; 3) ядро Кларка - расположено рядом с центральным каналом в основании заднего рога, сомы нейронов крупные, округлые, отправляет информацию от рецепторов мышц и сухожилий в мозжечок по двум спиномозжечковым трактам (Флешига и Говерса); 4) боковое ядро - расположено в боковых рогах сегментов с c 8 (восьмой шейный) до l 2 (3) (второй или третий поясничный), несет GVE-компонент (иннервирует вегетативные ганглии). Аналогичное образование есть в s2-s4 сегментах (со второго по четвертый крестцовые), но не в боковых рогах за их отсутствием; 5) моторные ядра - расположены в переднем роге, среди крупных альфа-мотонейронов лежат мелкие гамма-мотонейроны. В 1952 году шведский анатом Брор Рексед предложил разделять серое вещество на десять пластин (слоев), различающихся по структуре и функциональной значимости составляющих их элементов. Эта классификация получила широкое признание и распространение в научном мире. Пластины принято обозначать римскими цифрами. Пластины с I по IV образуют головку дорсального рога, которая является первичной сенсорной областью. I пластина образована многими мелкими нейронами и крупными веретеновидными клетками, лежащими параллельно самой пластине. В нее входят афференты от болевых рецепторов, а также аксоны нейронов II пластины. Выходящие отростки контрлатерально (то есть, перекрестно - отростки правого заднего рога по левым канатикам и наоборот) несут информацию о болевой и температурной чувствительности в головной мозг по передним и боковым канатикам (спиноталамический тракт). II и III пластины образованы клетками, перпендикулярными к краям пластин. Соответствуют желатинозной субстанции. Обе афферируются отростками спиноталамического тракта и передают информацию ниже. Участвуют в контроле проведения боли. II пластина также отдает отростки к I пластине. IV пластина соответствует собственному ядру. Получает информацию от II и III пластин, аксоны замыкают рефлекторные дуги спинного мозга на мотонейронах и участвуют в спиноталамическом тракте. V и VI пластины образуют шейку заднего рога. Получают афференты от мышц. VI пластина соответствует ядру Кларка. Получает афференты от мышц, сухожилий и связок, нисходящие тракты от головного мозга. Из пластины выходят два спиномозжечковых тракта: 1) тракт Флешига (вариант: Флексига) - выходит ипсилатерально (то есть в канатик своей стороны) в боковой канатик; 2) тракт Говерса - выходит контрлатерально в боковой канатик. VII занимает значительную часть переднего рога. Почти все нейроны этой пластины вставочные (за исключением эфферентных нейронов бокового ядра). Получает афферентацию от мышц и сухожилий, а также множество нисходящих трактов. Аксоны идут в IX пластину. VIII пластина расположена в вентро-медиальной части переднего рога, вокруг одной из частей IX пластины. Нейроны ее участвуют в проприоспинальных связях, то есть связывают между собой разные сегменты спинного мозга. Пластина IX не едина в пространстве, ее части лежат внутри VII и VIII пластин. Она соответствует моторным ядрам, то есть является первичной моторной областью, и содержит мотонейроны, расположенные соматотопически (то есть представляет собой «карту» тела), например, мотонейроны мышц-сгибателей залегают обычно выше мотонейронов мышц-разгибателей, нейроны, иннервирующие кисть - латеральнее, чем иннервирующие предплечье, и т. д. X пластина расположена вокруг спинального канала, и отвичает за комиссуральные (между левой и правой частями спинного мозга) и другие проприоспинальные связи. Белое вещество: Белое вещество окружает серое. Борозды спинного мозга разделяют его на канатики: передние, боковые и задние. Канатики представляют собой нервные тракты, связывающие спинной мозг с головным. Самой широкой и глубокой бороздой является передняя срединная щель, разделяющая белое вещество между передними рогами серого вещества. Напротив неё - задняя срединная борозда. По паре латеральных борозд идут соотвественно к задним и передним рогам серого вещества. Задний канатик разделяют пара промежуточных борозд, образуя два восходящих тракта: ближний к задней срединной борозде нежный, или тонкий пучок, и более латеральный клиновидный пучок. Внутренний пучок, тонкий, поднимается с самых нижних отделов спинного мозга, клиновидный же образуется только на уровне грудного отдела. 25. Центриоли, реснички и жгутики. Их строение и роль в клетке: Центриоли - постоянные структуры всех животных и некоторых растительных клеток, основная часть клеточного центра. Центриоли (обычно их две) лежат вблизи ядра. Каждая центриоль построена из цилиндрических элементов (микротрубочек), образованных в результате полимеризации белка тубулина. Девять триплетов микротрубочек расположены по окружности. Функции центриолей: Центриоли принимают участие в формировании цитоплазматических микротрубочек во время деления клетки и в регуляции образования митотического веретена. В клетках растений центриолей нет, и митотическое веретено образуется там иным способом. Кроме того, ученые полагают, что ферменты клеточного центра принимают участие в процессе перемещения дочерних хромосом к разным полюсам в анафазе митоза. Реснички - органеллы, представляющие собой тонкие (диаметром 0,1 - 0,6 мкм), короткие (5 - 15 мкм) структуры на поверхности эукариотических клеток. Могут быть как подвижны, так и нет: в этом случае играют роль рецепторов. Характерны для инфузорий, у некоторых многоклеточных беспозвоночных (ресничные черви, личинки кишечнополостных и губок) ими покрыта вся поверхность тела, у позвоночных и человека клетки с ресничками расположенны лишь в некоторых местах: на эпителии дыхательных путей, евстахиевых трубах, семявыносящих канальцах, яйцеводов, матки. Ультраструктура ресничек и жгутиков идентична. Снаружи они покрыты трёхслойной мембраной, переходящей в поверхностную мембрану клетки. В центре помещаются тянущиеся вдоль всей реснички 2 центральные трубчатые фибриллы и 9 периферических, каждая из которых двойная. В поверхностных слоях цитоплазмы клетки каждая ресничка берёт начало от кинетосомы (базального тельца), имеющей сходную с ресничкой структуру, но лишённую центральных фибрилл. Периферические фибриллы обусловливают движение реснички, тогда как центральные играют, по-видимому, опорную, а возможно, и проводящую возбуждение роль. Жгутик - поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. Жгутики прокариот и эукариот резко различаются: бактериальный жгутик имеет толщину 10 - 20 нм и длину 3 - 15 мкм, он пассивно вращается расположенным в мембране мотором; жгутики же эукариот толщиной до 200 нм и длиной до 200 мкм, они могут самостоятельно изгибаться по всей длине. У эукариот часто также присутствуют реснички, идентичные по своему строению жгутику, но более короткие (до 10 мкм). Жгутики прокариот: Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур: 1) Филамент (фибрилла, пропеллер) - полая белковая нить толщиной 10 - 20 нм и длиной 3 - 15 мкм, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали. Полость внутри используется при синтезе жгутика - он происходит в направлении от ЦПМ. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина. 2) Крюк - более толстое чем филамент (20-45 нм) белковое (не флагеллиновое) образование. 3) Базальное тело (трансмембранный мотор). Жгутикование бактерий:  Описание рисунка: A - монотрихиальное, B - лофотрихиальное, C - амфитрихиальное, D – перитрихиальное. Базальное тело и механизм его работы: Базальное тело представляет собой систему колец, находящихся в ЦПМ и клеточной стенке бактерий. Два внутренних кольца - M и S-кольца (сейчас чаще рассматриваются как единое MS-кольцо) - являются обязательными элементами, причём M-кольцо находится в ЦПМ, а S - в периплазме грамотрицательных и пептидогликановом слое грамположительных бактерий. Ещё два кольца - P и L - есть только у грамотрицательных бактерий, они расположены в пептидогликановом слое и наружной мембране соответственно, неподвижны и лишь направляют стержень ротора мотора. Вокруг MS-кольца расположены статоры - белковые комплексы MotA4/MotB4 представляющие собой протонный канал (их может быть от 8 до 16). Точный механизм работы базального тела не известен. Большинство исследователей полагает что поступление протона из периплазмы или внешней среды в MotA4/MotB4 комплекс вызывает конформационные изменения белков, благодаря электростатическому взаимодействию или прямому контакту это изменение приводит к повороту MS-кольца, а его дальнейшее движение возвращает исходную конформацию комплексу и выталкивает протон в цитозоль. У Escherichia coli для одного оборота жгутика требуется перемещение около 1000 протонов. Показано, что жгутик может работать даже у пустых клеточных оболочек при условии что внешний pH ниже внутреннего. Таким образом, базальное тело преобразует химическую энергию в работу, вращаясь за счёт градиента концентрации протонов или, в редких случаях, ионов натрия (некоторые морские бактерии рода Vibrio, алкалофильные Bacillus, Acetobacterium woodii), это вращение осуществляется со скоростью до 100 об/сек, причём его направление может изменяться менее чем за 0,1 сек. Механизм движения клетки: Вращение мотора вызывает пассивное вращение филамента. Более массивная клетка начинает вращаться примерно со скоростью 1/3 от скорости жгутика и в обратном направлении, а также приобретает поступательное движение. Подавляющее большинство наделённых жгутиком бактерий имеют палочковидную форму. Из гидродинамических расчётов следует, что для наиболее эффективного движения отношение длины клетки к ширине должно составлять 3,7. Движение кокков крайне неэффективно, поэтому они чаще всего неподвижны. У ряда бактерий мотор и жгутик могут вращаться только в одном направлении, переориентация происходит при остановке за счёт броуновского движения. Бактерии-перитрихи собирают при движении все свои жгутики (каждый из которых вращается против часовой стрелки) в один пучок. Для совершения кувырка они либо меняют направление вращения, либо изменяют его скорость, из-за чего пучок распадается. При полярном расположении жгутиков один из них может служить и толкающим, и тянущим приспособлением в зависимости от направления вращения. Скорости движения бактерий варьируют от 20 мкм/с у некоторых Bacillus до 200 мкм/с у Vibrio. Особенности жгутиков архей: В результате секвенирования геномов архей не удалось выявить какой-либо гомологии генов, ответственных за биогенез жгутиков архей и бактерий. Вместо флагеллина, неустойчивого в среде с повышенной кислотностью, в жгутиках архебактерий этот белок заменён гликопротеинами. Архебактериальный жгутик тоньше и не имеет центрального полого канала, поэтому, по всей видимости, его синтез происходит по принципиально иному механизму у поверхности клетки. Иначе происходит и вращение мотора жгутика - известно что оно осуществляется. Cинтез жгутика Процесс синтеза жгутика эубактерий (Caulobacter sp.) запускается экспрессией гена сtrA. Продуктом этого гена является белок CtrA. Синтез Ctr A происходит сразу после перехода клетки из G0-фазы в S-фазу. Обычно участок ДНК, содержащий ген сtrA, метилирован. Синтезу белка CtrA предшествует деметилирование ДНК, которая затем реплицируется. После этого происходит синтез CtrA и его фосфорилирование киназами. Ген сtrA имеет два промотора: Р1 и Р2. С первого промотора осуществляется ингибирование синтеза CtrA. Со второго промотора осуществляется стимулирование синтеза CtrA. Следует отметить, что белок CtrA найден не у всех эубактерий, и механизм синтеза жгутика не универсален. Жгутики эукариот: Жгутики эукариот имеют толщину до 200 нм и длину до 200 мкм. Они окружены выступами цитоплазматической мембраны и содержат 9 пар микротрубочек, выстроенных вокруг двух не объединённых в пару микротрубочек (структура 9+2). Эти микротрубочки скользят друг относительно друга с использованием энергии АТФ, поэтому изгиб эукариотического жгутика может осуществляться в любой его части. 26. Строение, структурная и функциональная классификация синапсов: Синапс - 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. Термин был введён в 1897 г. английским физиологом Чарльзом Шеррингтоном. Структура синапса Типичный синапс - аксо-дендритический химический. Такой синапс состоит из двух частей: пресинаптической, образованной булавовидным расширением окончанием аксона передающей клетки и постсинаптической, представленной контактирующим участком цитолеммы воспринимающей клетки (в данном случае - участком дендрита). Между обеими частями имеется синаптическая щель, края которой укреплены межклеточными контактами. Часть аксолеммы булавовидного расширения, прилежащая к синаптической щели называется пресинаптической мембраной. Участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель с противоположной стороны, называется постсинаптической мембраной. В синаптическом расширении имеются мелкие везикулы, так называемые синаптические пузырьки, содержащие либо медиатор (вещество-посредник в передаче возбуждения), либо фермент, разрушающий этот медиатор. На постсинаптической и пресинаптической мембранах присутствуют рецепторы к тому или иному медиатору. Классификации синапсов: I. В зависимости от локализации постсинаптической мембраны различают следующие синапсы: 1) аксо-дендритические - с дендритами; 1а) аксо-шипиковые - с дендритными шипиками, выростами на дендритах; 2) аксо-соматические - с телами нейронов; 3) аксо-аксональные - между аксонами; 4) аксо-вазальные - с кровеносной системой (из терминали аксона кроме медиаторов выделяются различные другие секреты, обычно - нейрогормоны); 5) дендро-дендритические - между дендритами; 6) нервно-мышечное окончание - с мышечными волокнами. II. В зависимости от механизма передачи нервного импульса различают: 1) химические; 2) электрические - клетки соединяются плотным контактом с помощью особых коннексонов (каждый из шести белковых субъединиц). Расстояние между мембранами клетки в плотном контакте - 3,5 нм (обычное межклеточное - 20 нм); 3) смешанные синапсы. Наиболее распространён первый тип. III. В зависимости от медиатора синапсы разделяются на: 1) аминергические, содержащие серотонин, дофамин; 1а)адренергические, содержащие адреналин или норадреналин; 2) холинергические, содержащие ацетилхолин; 3) пуринергические, содержащие пурины; 4) пептидергические, содержащие пептиды. При этом в синапсе не всегда вырабатывается только один медиатор. Обычно основной медиатор выбрасывается вместе с другим, играющим роль модулятора. Функционально синапсы можно разделить на: 1) возбудительные - способствуют возникновению возбуждения в постсинаптической клетке (глицинергические (медиатор - глицин) и ГАМК-ергические синапсы (медиатор - гамма-аминомасляная кислота); 2) тормозные - прекращают или предотвращают появление возбуждения в постсинаптической клетке. В некоторых синапсах присутствует постсинаптическое уплотнение - электронно-плотная зона, состоящая из белков. По её наличию или отсутствию выделяют синапсы асимметричные и симметричные. Известно, что все глутаматергические синапсы асимметричны, а ГАМКергические - симметричны. В случаях, когда с постсинаптической мембраной контактирует несколько синаптических расширений, образуются множественные синапсы. К специальным формам синапсов относятся шипиковые аппараты, в которых с синаптическим расширением контактируют короткие одиночные или множественные выпячивания постсинаптической мембраны дендрита. Шипиковые аппараты значительно увеличивают количество синаптических контактов на нейроне и, следовательно, количество перерабатываемой информации. «Не-шипиковые» синапсы называются «сидячими». Например, сидячими являются все ГАМК-ергические синапсы. Особой формой синапсов являются электротонические, или электрические, в которых благодаря плотному прилеганию синаптической и постсинаптической мембран друг к другу создаются условия для безмедиаторного перехода нервного импульса с цитолеммы одной нервной клетки на другую. Механизм функционирования синапса. При прохождении импульса по синаптической мембране повышается её проницаемость, а из синаптических пузырьков освобождается медиатор, который выходит в синаптическую щель и соединяется с молекулярными рецепторами постсинаптической мембраны, индуцируя на ней возникновение нервного импульса. Медиатор действует в течение очень короткого времени, после чего из синаптических пузырьков освобождается фермент, разрушающий медиатор в синаптической щели. Одновременно часть медиатора перемещается через постсинаптическую мембрану (прямой захват) и в обратном направлении через синаптическую мембрану (обратный захват). Открыты два механизма высвобождения: с полным слиянием везикулы с плазмалеммой и так называемый "поцеловал и убежал", когда везикула соединяется с мембраной, и из неё в синаптическую щель выходят небольшие молекулы, а крупные остаются в везикуле. Второй механизм, предположительно, быстрее первого, по нему происходит синаптическая передача при высоком содержании ионов кальция в синаптической бляшке. Следствием такой структуры синапса является односторонее проведение нервного импульса. Существует так называемая синаптическая задержка - время, нужное для передачи нервного импульса. Её длительность - 0,5 мс. Так называемый «принцип Дейла» (один нейрон - один медиатор) признан ошибочным. Или, как иногда считают, он уточнён: из одного окончания клетки может выделяться не один, а несколько медиаторов, причём этот комплекс постоянен для клетки. История открытия В 1897 году Шеррингтон сформулировал представление о синапсах. За исследования нервной системы, в том числе синаптической передачи, в 1906 году Нобелевскую премию получили Гольджи и Рамон-и-Кахаль. В 1921 австрийский учёный О. Лёви установил химическую природу передачи возбуждения через синапсы и роль в ней ацетилхолина. Получил Нобелевскую премию в 1936 г. совместно с Г. Дейлом. В 1933 советский учёный А. В. Кибяков установил роль адреналина в синаптической передаче. 1970 - Б. Кац (Великобритания), У. фон Эйлер (Швеция) и Дж. Аксельрод (США) получили Нобелевскую премию за открытие роли норадреналина в синаптической передаче. 27. Непостоянные включения в клетке: Включения клетки - все структуры цитоплазмы клетки. Обычно кключения клетки подразделяют на 3 группы: 1) постоянные, или органоиды, осуществляющие общие функции клетки (митохондрии, Гольджи комплекс, хлоропласты); 2) временные, или параплазматические, образования, появляющиеся и исчезающие в процессе обмена веществ (секреторные гранулы, питательные вещества, жир, крахмал); 3) специальные, или метаплазматические, образования, имеющиеся в некоторых специализированных клетках, где они выполняют частные функции, например сокращения (миофибриллы мышечных клеток), опоры (тонофибриллы в клетках эпидермиса). Гранулы секреторные - округлые гранулы, появляющиеся и исчезающие в цитоплазме в процессе нормального обмена веществ. Ультраструктура функциональных клеток передней доли гипофиза крысы (в норме):  Описание рисунка: Соматотрофы (1) с выраженной эндоплазматической сетью и секреторными гранулами (2); лактотроф (3) с крупными секреторными гранулами (2); кортикотрофы (4) с мелкими секреторными гранулами. Гранулы тучных клеток цитоплазматические. В цитоплазматических гранулах тучных клеток находятся медиаторы и модуляторы воспаления, пролиферации и миграции клеток (гистамин, нейтральные протеазы - химаза и триптаза, кислые гидролазы, катепсин G, карбоксипептидаза, гепарин-сульфат, хондроитин-сульфат, протеогликаны), а также медиаторы воспаления, которые синтезируются при активации клетки (простагландин D2, лейкотриен C4, цитокины, воспалительный белок макрофагов). Хромафинные гранулы. В мозговом слое надпочечников содержатся хромафинные гранулы - органеллы, способные к биосинтезу, поглощению, запасанию и секреции катехоламинов. Свое название они получили потому, что окрашиваются под действием бихромата калия в красно-коричневый цвет. Помимо катехоламинов в состав этих гранул входит ряд других веществ, в том числе и белок хромогранин А. Гранулы плотные тромбоцитов. В плотных гранулах накапливаются и хранятся неметаболический пул, серотонин и ионы кальция. В альфа-гранулах содержатся фактор 4 тромбоцитов, бета-тромбоглобулин, тромбоспондин, фибронектин, тромбоцитный фибриноген, тромбоцитный фактор Виллебранда, факторы роста и другие белки. Гранулы-альфа тромбоцитов. В альфа-гранулах содержатся фактор 4 тромбоцитов, бета-тромбоглобулин, тромбоспондин, фибронектин, тромбоцитный фибриноген, тромбоцитный фактор Виллебранда, факторы роста и другие белки. Гранулы ацидофильные эозинофилов. Эозинофилы содержат крупные овальные ацидофильные гранулы, состоящие из аминокислот, белков и липидов. Главный основный белок локализован в ядре гранул, в то время как катионный белок эозинофилов и пероксидаза находятся в матриксе гранул. Арилсульфатаза B, фосфолипаза D и гистаминаза также включены в гранулы. Реакция дегрануляции - это один из механизмов использования эозинофилами токсичного содержимого своих гранул. Питательные вещества: 1) Белки – основной строительный материал мышечной и костной ткани. Белки входят в состав большинства ферментов (пепсин, трипсин, амилаза) и гормонов. Транспортная функция белков обеспечивает перенос с кровью различных веществ к тканям (кислорода, жиров). Защитная функция белков особого типа (иммуноглобулинов) обеспечивает иммунитет, способ защиты внутреннего постоянства организма от живых тел и веществ, несущих в себе признаки генетически чужеродной информации. 2) Жиры. К жирам (липидам) относят большую группу содержащихся в живых клетках органических веществ с различным химическим строением и некоторыми общими физико-химическими свойствами. Такими общими свойствами липидов являются их нерастворимость в воде (гидрофобность) и растворимость в неполярных растворителях: ацетоне, спиртах, бензоле. С точки зрения состава, под жирами подразумевают строго определенные соединения сложных эфиров высших жирных кислот и спиртов. Жиры входят в состав тканей; в больших количествах они содержатся в головном и спинном мозге, печени, сердце, а их концентрация в нервной ткани достигает 25%. 3) Углеводы – основной источник энергии для всего организма в целом. Углеводы выполняют в организме и ряд специализированных функций, связанных со специфичностью группы крови и ее сворачиваемостью в сосудах. Углеводы подразделяют на три основных класса: - моносахариды (глюкоза и фруктоза); - дисахариды (сахароза); - полисахариды (крахмал и гликоген). 4) Пищевые волокна – волокна активно влияющие на обмен веществ и необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. Пищевые волокна обладают следующими свойствами: - связывают воду, что приводит к их набуханию; - абсорбируют (поглощают) токсичные вещества и выводят их из организма; - снижают уровень холестерина; - усиливают раздражающее действие пищи, что приводит к стимулированию перистальтики кишечника и более быстрому транзиту пищи; - нормализуют полезную микрофлору кишечника. Если пищевые волокна в избытке, то они связывают и удаляют из организма не только шлаки, но и часть полезных компонентов пищи. 5) Витамины – это группа низкомолекулярных незаменимых факторов, которые обладают выраженной биологической активностью. Витамины способны улучшать внутреннюю среду, повышать устойчивость организма к неблагоприятным факторам, повышать работоспособность, замедлять процессы старения и являться надежным средством общей профилактики болезней. Все они имеют большое значение в регуляции обмена веществ и физиологических функций. -Витамин А (ретинол) необходим для здоровой кожи, волос, зубов и ногтей, процесса роста, обеспечения нормального зрения, а также для усвоения белка организмом. Повышает сопротивляемость респираторным инфекциям. - Витамин D поддерживают нормальное состояние костных тканей в организме. Необходим для крепких костей и зубов. - Витамин Е обладает ярко выраженным антиоксидантным действием. Уменьшает воздействие свободных радикалов, разрушающе действующих на клетки. Улучшает снабжение организма кислородом. - Витамин B1 имеет важное значение в углеводном, белковом и жировом обмене. Жизненно необходим для здоровой нервной системы. - Витамин В2 входит в состав ферментов, участвующих в процессе переработки белков, жиров и углеводов. Помогает клеткам выводить продукты распада. - Витамин B3 участвует в расщеплении углеводов. Необходим для синтеза натуральных половых гормонов и инсулина. Важен для циркуляции, переноса и поглощения кислорода клетками. - Витамин В6 играет важную роль в белковом и жировом обмене, а также в регуляции кислотности и желудочной секреции. Необходим для нормального функционирования и роста красных кровяных телец и антител. - Витамин РР (никотиновая кислота, витамин В5) участвует в функционировании большого количества ферментов. Необходим для синтеза натуральных половых гормонов. Важен для циркуляции и переноса кислорода клетками. - Витамин В12 участвует в синтезе аминокислот. Способствует переработке жировых отложений в энергию. - Фолиевая кислота участвует в метаболизме белков и углеводов, способствует выделению желудком соляной кислоты для эффективного переваривания белка. Необходима для формирования и воспроизводства клеток. - Витамин С (аскорбиновая кислота) усиливает действие всех вышеперечисленных витаминов. Необходим для нормального белкового обмена, для образования соединительной ткани, в том числе в стенках кровеносных сосудов, для синтеза стероидных гормонов, играющих важную роль в адаптации организма при стрессовых ситуациях и регулирующих иммунитет. 6) Минеральные вещества выполняют в нашем организме многообразные функции. Наряду с белками, жирами, углеводами, пищевыми волокнами и витаминами, они являются жизненно важными компонентами пищи человека, необходимыми для построения химических структур живых тканей и осуществления биохимических и физиологических процессов, лежащих в основе жизнедеятельности организма. - Натрий Na. Соединения натрия играют важную роль в поддержании постоянного объема жидкости в организме. Натрий также принимает непосредственное участие в транспортировке аминокислот, сахаров и калия в клетки. Однако избыточное потребление натрия приводит к задержке жидкости в организме и затрудняет работу сердца и почек. - Калий K оказывают диуретическое воздействие и, тем самым, выводят соли натрия из организма. Калий также необходим для сократительной функций скелетных мышц. Кроме того, калий положительным образом влияет на работу сердца. -Кальций Ca – один из основных элементов нашего организма. Кальций играет важную роль в регуляции возбудимости нервной системы, в механизме мышечного сокращения, свертываемости крови, является главным минеральным компонентом костной ткани. - Фосфора P. Как и кальций, фосфор входит в состав костной ткани. Фосфор включен во все энергетические соединения организма. Он входит также в состав многих других веществ: белков-катализаторов, нуклеиновых кислот и др. - Магний Mg входит в число важнейших составляющих ферментов энергетического обмена. Магний также способствует эффективному функционированию нервной системы и мышц, помогает преодолевать стресс и депрессии, необходим для метаболизма кальция, калия, натрия и витамина С. -Железо Fe является незаменимой составной частью гемоглобина, участвует в насыщении мышечной ткани кислородом и играет важную роль в кроветворении. - Медь Cu активно участвует в синтезе гемоглобина. Медь необходима для превращения поступающего с пищей железа в органически связанную форму, кроме того, она способствует переносу железа в костный мозг. Велика роль меди и в обеспечении физиологических и биохимических процессов при физических нагрузках. - Цинк Zn определяется его необходимостью для нормального роста, развития и полового созревания, оддержания репродуктивной функции, для кроветворения, вкусовосприятия и обоняния, нормального течения процессов заживления ран и др. Цинк необходим для нормальной функции гипофиза, поджелудочной железы, семенных и предстательных желез. Цинк обладает липотропными свойствами, нормализуя жировой обмен, повышая интенсивность распада жиров в организме и предотвращая ожирение печени. Наибольшая потребность в цинке появляется в период интенсивного роста и полового созревания, а также при физических нагрузках. - Марганец Mn необходим для нормального роста, поддержания репродуктивной функции, процессов остеогенеза, нормального метаболизма соединительной ткани. Он участвует также в регуляции углеводного и жирового обмена, активно стимулирует биосинтез холестерина. Важной стороной биологического действия марганца являются его липотропные свойства. Он предупреждает ожирение печени и способствует общей утилизации жира в организме. - Хром Cr участвует в регуляции углеводного и жирового обмена, в поддержании нормальной толерантности к глюкозе. Заметна его роль в регуляции метаболизма холестерина. -Йод I – единственный из известных в настоящее время микроэлементов, играющих активную роль в биосинтезе гормонов. Он участвует в образовании гормона щитовидной железы – тироксина. До 90% циркулирующего в крови органического йода приходится на долю тироксина. Этот гормон контролирует состояние энергетического обмена, интенсивность основного обмена и уровень теплопродукции. Он активно воздействует на физическое и психическое развитие, созревание тканей, участвует в регуляции функционального состояния центральной нервной системы и эмоционального тонуса человека, влияет на деятельность сердечно-сосудистой системы и печени. Тироксин также взаимодействует с половыми железами, оказывает выраженное влияние на водно-солевой обмен, обмен белков, жиров и углеводов, усиливая метаболические процессы в организме. - Фтор F значителен в костеобразовании и процессах формирования дентина и зубной эмали. Достаточное потребление человеком фтора необходимо для предотвращения кариеса зубов и остеопороза. - Кобальт Co – один из важнейших микроэлементов, участвующих в кроветворении. Он задействован в процессах образования эритроцитов и гемоглобина и таким образом стимулирует кроветворение. - Вода играет ключевую роль в функционировании человеческого организма. 28. Нервные клетки. Морфологическая и функциональная классификации Основным структурным элементом нервной системы является нервная клетка или нейрон. Специфическая форма деятельности нейронов состоит в восприятии раздражений, генерации нервных импульсов и проведении их к другим клеткам. Структура и размеры нейронов сильно варьируют. Так, диаметр некоторых из них всего 4 - 6 мк, диаметр же других (гигантских пирамидных клеток в коре больших полушарий головного мозга) достигает 130 мк. Форма нейронов весьма многообразна. Наиболее сложное строение имеют нейроны коры больших полушарий и мозжечка, что, очевидно, связано со сложностью выполняемых этими отделами мозга функций. В каждом нейроне различают сому, или тело, и отростки. Последние разделяют на аксоны и дендриты. Аксон – длинный отросток, функцией которого является проведение возбуждения по направлению от тела клетки к другим клеткам или периферическим органам. Особенностью аксона является то, что от тела клетки отходит всего один такой отросток. Место отхождения аксона от тела нервной клетки называют аксонным холмиком. На протяжении первых 50 - 100 мк аксон не имеет миелиновой оболочки. Этот безмякотный участок аксона вместе с аксонным холмиком, от которого он берет свое начало, называют начальным сегментом. Его особенностью является высокая возбудимость: порог его раздражения примерно в 3 раза ниже, чем других участков нейрона. Дендриты - это многочисленные ветвящиеся отростки, функция которых состоит в восприятии импульсов, приходящих от других нейронов, и проведении возбуждения к телу нервной клетки. В центральной нервной системе тела нейронов сосредоточены в сером веществе больших полушарий головного мозга, подкорковых образований, мозжечка, мозгового ствола и спинного мозга. Покрытые миелином отростки нейронов образуют белое вещество отделов головного и спинного мозга. Тело нервной клетки и ее отростков покрыто мембраной, избирательно проницаемой в состоянии покоя для ионов калия, а при возбуждении - для ионов натрия. Мембранный потенциал покоя составляет примерно 70 мв, а потенциал действия - около 110 мв. Длительность последнего у теплокровных животных равна 1 - 3 мсек. Потенциал действия нейронов возникает при деполяризации их мембраны до некоторого критического уровня. Для возникновения потенциала действия в наиболее возбудимом участке нейрона - начальном его сегменте - достаточно деполяризовать мембрану в среднем на 10 мв; для возникновения же этого потенциала в теле нервной клетки необходима деполяризация мембраны на 20 - 35 мв. Тела нервных клеток выполняют трофическую функцию по отношению к их отросткам, то есть регулируют их обмен веществ и питание ("трофику"). Вследствие этого отделение аксона от тела нервной клетки (в результате перерезки периферического нерва) или же гибель нервной клетки приводит к дегенерации ее отростков. Самая грубая их классификация предусматривает разделение их на три основные группы: 1. воспринимающие, или рецепторные 2. исполнительные, или эффекторные 3. контактные. Воспринимающие нейроны осуществляют функцию восприятия и передачи в центральную нервную систему информации о внешнем мире или внутреннем состоянии организма Они расположены вне центральной нервной системы в нервных ганглиях или узлах. Отростки воспринимающих нейронов проводят возбуждение от воспринимающих раздражение нервных окончаний или клеток к центральной нервной системе. Эти отростки нервных клеток, несущие с периферии возбуждение в центральную нервную систему, называют афферентными, или центростремительными волокнами. В рецепторах в ответ на раздражение возникают ритмические залпы нервных импульсов. Информация, которая передается от рецепторов, закодирована в частоте и в ритме импульсов. Различные рецепторы отличаются по своей структуре и функциям. Часть из них расположена в органах, специально приспособленных к восприятию определенного вида раздражителей, например в глазу, оптическая система которого фокусирует световые лучи на сетчатке, где находятся зрительные рецепторы; в ухе, проводящем звуковые колебания к слуховым рецепторам. Различные рецепторы приспособлены к восприятию разных раздражителей, которые для них являются адекватными. Существуют: 1. механорецепторы, воспринимающие: а) прикосновение - тактильные рецепторы, б) растяжение и давление - пресса- и барорецепторы, в) звуковые колебания - фонорецепторы, г) ускорение - акцеллерорецепторы, или вестибулорецепторы; 2. хеморецепторы, воспринимающие раздражение, производимое определенными химическими соединениями; 3. терморецепторы, раздражаемые изменениями температуры; 4. фоторецепторы, воспринимающие световые раздражения; 5. осморецепторы, воспринимающие изменения осмотического давления. |