Жаратылыстану факультеті Биология кафедрасы “Бекітілді”
жүктеу/скачать 1.2 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Адам және жануарлар физиологиясынан
| Қазақстан Республикасы Білім ғылым министрлігі
“Сырдария” университеті Жаратылыстану факультетіБиология кафедрасы “Бекітілді”Факукультет оқу-әдістемелік кенесі, № 1 хаттама 1.09.06 ________________________
Адам және жануарлар физиологиясынанлекция мәтініМамандықтар: Биология 14,24,34,44, 050113; 14(тп) 050607 ХБ - 13,23 030340 Құрастырғандар: Шотаева.М.Кукиев.С. Жетісай 2006 ж. № 1 Лекция Лекцияның тақырыбы: Физиология негіздері Лекцияның жоспары: 1.Физиология ғылымының дамуы. 2.Физиологияның қазіргі жағдайы жөніндегі жалпы түсінік. 3.Физиология процестерінің өзіндік сапасы. Лекцияның мақсаты: Студенттерді адам және жануарлар физиолгиясының зерттеу әдістері және жұмыстарымен, бөлімдері және тарихымен таныстыру. Лекцияның мазмұны: Физиология пәні және оны сипаттайтын түсініктер. Физиология дегеніміз герекше физик табиғат демек логос ғылым организмге және оны құрастыратын жүйелер органдар ұлпаларда өтетін функциялар және процестер туралы және адам мен жануарлардың қоршаған ортаның байланысын қамтамасыз ететін механизмен оларды реттеу туралы ғылым. Функция-бұл жүйенің немесе органның іс-әрекеті ал процес бұл белгілі бір нәтижеге жету үшін бағытталатын әрекетті. Сонымен қатар даму барысында рет-ретімен ауысып жатқан құбылыстар немесе жағдайлар. Жүйе-физиологияда бұл жалпы бір функциясын байланысты ұлпалар немесе органдар. Биологиялық жүйенің-сенімділігі-бұл жасушаның ұлпалардың органдарын организмдер жүйесін ерекше функция орындау қасиеті белгілі уақыт ішінде өз сипатын сақтайтын жүйенің сенімділігін негізгі сипаты оның тоқтаусыз жұмыс істеуі. Организм өзінің сенімділігін әр-түрлі тәсілдермен жоғарлатады.
Қауып-бұл тірі жүйенің оптикалды аталатын функцияның шегі, ол әртүрлі түсіндіріледі. 1-ден- Орта шама жағдайдың құбылыстың орта шамасын сипаттайды. 2-ден-Орта фатистикалық шама. 3-ден-Жалпы көпшілік қабылдаған ереже. Физиологиялық қалып-бұл өмір сүрудің биологиялық оптиома қауыпты организм бұл оптималды фунуциясы оптималды функциялануы бұл сол жүйенің белгілі іс-әрекет орындауында барлық процестерін белсенді келісілген нақты мүмкіншілік жағдайы. Механизм бұл процесті немесе функциясының басқару тәсілі. Физиологияда қарастырылатын басқару механизмі.
Физиология адам және жануарлардың функциясын зерттейтін бір тұтас ғылым болғанымен жеке бір бір-бірімен айырмашылығы бар бірақ өзара тығыз байланыста, бөлімдерге бөлінеді. Негізінен келесі бөлімдерге ажыратады, жалпы жеке революциялық қолданбалы адам және салыстырмалы физиология. Жалпы физиология әртүрлі организмдердің процестерінің табиғатын сонымен қатар организмге сыртқы ортаның әсерін және реакциясының заңдылықтарын зерттейді. Жеке физиология-жеке ұлпаның органның немес жүйенің функцияларын зерттейді. Революциялық физиология-онтогенез және филогенезде адам мен жануарлардың физиологиялық функцияның заңдылықтарын және механизмдердің пайда болуын дамуын дене қалыптасуын зерттейді. Қолданбалы физиология-адамның іс-әрекетіне байланысты практикалық есебі және нақты өмір сүру ортасын өзгеру заңдылықтарын функцияларын зерттейді. Салыстырмалы физиология-жануарлар әлемінің әртүрлі өкілдерінің функцияларының ұқсастықтарымен айырмашылықтарын зерттейді. Сонымен қатар функцияның жалпы заңдылықтарының өзгеруі немесе жаңалырының пайда болуын қарастырады. Адам және жануарлар физиологиясы органдардың және жеке органдарының ұлпалардың тіршілік әрекетін және физиологиялық қызметтерінің ұқсастықтарымен айырмашылықтарын зерттейді. Адам және жануарлар физиологиясы тірі организм тірі ортасымен қарым-қатынасты заңдылықтарын бұлардың әртүрлі жағдайдағы мінез-құлқын зерттейді. Сонымен қатар анадағы күрделі биохимиялық биофизикалық құбылыстарды зерттейді. Ағзадағы жүйке жүйесінің қызметін яғни нерофизиолгия зерттейді. Ол әртүрлі омыртқасыз және омыртқалы жануарлардың филогенетикалық дамуы физиолгиялық процесті салыстырмалы физиология зерттейді. Физиология морфологиялық ғылымдармен тығыз байланысты. Анатомия, гистология, цитология гигиена ғылымдары мен тығыз байланысты. Физиология әдістерін кең қолданылады, кейбір жылдық материалдарда гиперметика жетістіктері қолданылады. Ағзадағы химияның физиологиялық процесті зерттеу эволюциялық заңын зерттеу адамның физиологиясы болып табылады. Адам және жануарлар физиологиясын негізін салушылар Павлов, Сечинов, Смохин, Веденский, Ухтонский. Бақылау сұрақтары:
Лекцияның тақырыбына сәйкес СӨЖ тапсырмалары: Физиологияның қазіргі жағдайы жөніндегі жалпы түсінік Қолданылатын әдебиеттер тізімі. Негізгі әдебиеттер:
Қосымша әдебиеттер:
№ 2 Лекция Лекцияның тақырыбы: Қозғыш құрылымдар физиологиясы. Лекцияның жоспары: а)Клетка мембранасы және оның қызметтері. ә)Трансмембраналық тасымал. б)Клетка қозғышының реттелуі. Лекцияның мақсаты: Студенттерге қозғыш құрылымдар физиологиясы мен таныстыру. Лекцияның мазмұны: Барлық жануарлар клеткаларының сыртқы қабығы,сондай-ақ олардың ішіндегі толып жатқан органеллалардың қабықтары биологиялық мембраналардан (жарғақшадан) құралады.Осы жарғақша деңгейінде іске асатын көптеген физикалық,физика-химиялық,биохимиялық,электрлік т.б.өзгерістер жиынтығы бүкіл организм атқаратын іс-әрекеттер сипаты мен ерекшеліктерін анықтауда шешуші рөлге ие.Демек,адам мен жануарлардың жалпы физиологиясы туралы әңгіме клетка туралы,оның басты құрылымдарында жүретін процестер туралы баяндаудан бастап алғаны жөн. Клетка (жасуша)мембранасы қалыңдығы 4-5 нм-дей липидті қосқабаттан тұрады.Онда гликолипидтер,холестерол және фосфолипидтер боладыли. Гликолипидтердің гидрофильді (сулы ортаға бағытталған)бөлімі олто сахоридтерден түзілген. .Гликолипидтер әр уақытта плазмалық мембрананың сыртқы беткейінде орналасады:Холестерол молекулалары сан жағынан фосфолипидтерге тең келеді және соңғылардыңарасында жатады,мембрана тұрақтылығын қамтамасыз етеді.Мембрананың ішкі және сырт қы қабаттарында липидтер біркелкі орналаспаған.Тіпті бір қабаттыңөзінде липидтердің бір түрі ғана шоғырланған учаскелер болады.Мембраналарды жалпы алғанда инертті деп саналатын липидті матриксінің ең басты функционалдық элементтері-белоктар.Әр түрлі мембранадағы олардың үлесі 25-75% арасында.Кейбір белоктар мембраналарының сыртқы және ішкі қабаттарын тұтастай бойлап орналасса,басқалары тек бір қабатта ғана жатады.Белоктың молекулаларының гидрофойты топтары әдетте липидті мембранаға батырылған түрінде,ал оның полярлы гидрофильді топтары мембрана беткейінде сулы фазаға батырылған күйде болады.Клетка көлемінің шамамен алғанда жаршысын органеллалар алып жатады.Олар цитозольден (цитоплазмадан)мембраналар арқылы бөлінген. Клетка ішіндегі органеллалар мембраналардың аумағы плазмалық мембраналардан ең кемі 10 есе артық:Бұл мембраналар жүйесін құрайтындар: эндоплазмалық ретикулум,рибосомалар, Гольджи апараты лизосомалар, терокси сомалар, ядро және митохондриялар Клеткалық мембраналар атқаратын қызметтерді былайша топтауға болады.
Мембраналардың электірлік сипаттамаларының ішінен оның сиымдылығы (см) мен өткізгіштігін ерекше атау керек. Сыйымдылық (см) қасиеттерді негізінен фосфолипидті қосқабат анықтайды.Ол гидратталған иондарды өткізбейді, бірақ сөйте тұра өте жұқа (5нм шамасында) болғандықтан,зарядтардың бөлініп орналасуы мен қорлануына және катиондар мен аниондардың электростатикалық өзара әрекеттесуіне жағдай жасайды.Мұнымен қатар, клетка мембранасының сымдылық қасиеттері оның өзінде жүретін электірлік процестердің уақыттық сипаттамаларын айқындаушы себептердің бірі деп есептеледі. Өткізгіштік (д- проводимость)-электірлік кедергіге кері шама және ол белгілі бір ион үшін жалпы трансмембраналық ток шамасының оның трансмембраналық патенциал айырымын қамтамассыз ететін шамасына қатынасына тең болады. Фосфолипидті қосқабат (бислой) арқылы әртүрлі заттар диффуздана алады,әрі сүзіп өткізушілік (Р- проницаемость) яғни клетка мембранасының бұл заттарды өткізіп жіберуі қабілеті диффузданатын заттың екі жағындағы концентрацияларының (мөлшерлерінің) айырымына,оның липидтерде ерігіштігіне және клетка мембранасының қасиеттеріне байланысты. Клетка мембранасы клетка ішіндегі сұйықтықты оның сыртындағыдан (интерстициалдық сұйықтықтан)бөліп тұратындығы белгілі.Ал қан плазмасын бадан капиллярлар қабырғасы бөліп тұрады.Интерстициалдық (клеткааралық) сұйықтық клетка сыртындағы сұйықтықтың бір бөлігі (қалғаны тамырларда болады).Клетка сыртындағы сұйықтықта денедегі барлық судың үштен бірі болады,ал қалған үштен екісі клетка ішіндегі сұйықтықта.Аталған сұйықтықтардағы электролиттердің және коллоидты заттардың концентрациаларында айтарлықтай айырмашылықтар бар.Мәселен,интерстициалдық сұйықтықта клетка ішіндегімен және плазмамен салыстырғанда белоктар,аниондар аз болады да,натрий және хлор иондары артық болады;калий керісінше,клетка ішінде көп.Бұл тайырмашылықтарсол сұйық орталарды бір-бірінен бөліп тұрғантосқауылдар-клетка мембраналарының қасиеттеріне байланысты.Осыған орай түрлі заттардың бір ортадан екінші ортаға өтуі(тасмалы)түсіндіріледі. Тосқауылдың заттарды өткізуі пассивті және белсенді механизмдерге негізделген.Пассивті механизмге диффузия,сүзілу (фильтрация) және осмос жатады.Бұлар орындалу үшін әдетте энергия шығындалмайды (жұмсалмайды).Белсенді тасымал жүру үшін арнайы энергия көздері қызмет етюді,яғни энергия жұмсалады. Сұйықтықтағы иондар мен малекулалардың бір ортадан екінші ортаға диффузия арқылы өтуі олаодың сол орталардағы концентрація айырмашылықтарына (градиентеріне) байланысты болады.Мембрана арқылы бұлар концентрациясы көп жақтан олардың концентрациясы аз жағына қарай өтеді.Клетка мембранасы арқылы суда жақсыеритіндер (гидрофильділер)де және онда еруі қиын немесе ерімейтіндер (гидрофобтылар) заттар да өте алады.Гидрофобты,бірақ майда еритін заттар мембрана липидтерінде ері ген күйде диффузданады.Су және онда жақсы еритін заттар мембрананың көмірсутекті облысындағы кинкалар деп аталатын уақытша “жыртықтар” арқылы және гидрофильді учаскілерде тұрақты болатын саңылаулар арқылы өтеді. Иондар диффузиясы мембранадағы иондық канал- дар деп аталатын маманданған белокты құрылымдар арқылы іске асады.Натрий,калий,калций,хлор,натрий-калций каналдары болады.Жоғарыда сөз еткен жай (қарапайым) диффузияға қарағанда иондардың каналдар арқылы тасымалдануының өз ерекшеліктері бар.Каналдарда арнайы”қақпалар”болатындықтан,олар ашық, жабық және инактивтелген күйлерде бола алады.Каналдардың бір күйден екінші күйге ауысуы мембранағы электрлік потенциалдар айырымының өзгерістерімен немесе физиологиялық белсенді заттардың рецепторлармен өзара әрекеттесуі арқылы басқарылады.Осыған орай иондық каналдарды потенціал-тәелділер және рецептор басқаратындар деп бөледі.Каналдың ион өткізетін селективтік(іріктеуші) сүзгісінің диаметрі тиісті ион үлкендігіне сай келеді. Біраз заттар (моносахаридтер,амин қышқылдарды) клеткалардың биологиялық мембраналары арқылы жай диффузия көмегімен өте алмайды.Олардың тасылуы жеңілденген диффузия арқылы іске асады.Жеңілденген болатын себебі,ондай заттардың концентрациялық градіент бойынша диффуздануы ерекше белокты молекулалар –тасымалдаушылар қатысуында орындалады. Na+, K+, CI-, Li+, Ca2+,және Н+ иондарының тасылуын специфкалық тасымалдаушылар атқара алады.Мембраналық тасымалдаудың бұл түріне тән болатын ерекшеліктер : жай диффузияға қарағанда заттар тасылуының тез жүретіндігі,белокты молекуланың құрылысына байланыстылығы,молекулалар санының аз көптігі (қанығу деңгейі),конкуренція (бәсеке),спецификалық ингибиторларға (жеңілденген диффузияны басып әлсірететін қосылыстарға)сезгіштігі.Бұлардың бәрі белоктар –тасымалдаушылар ерекшеліктеріне және олардың мембранадағы санының шектелуі екеніне байланысты.Тасымалданатын заттардың мөлшері белгілі бір шамаға жеткенде мембранадабос тасмалдаушы болмай қалады, яғни олардың бәріне тасмалданатын ион немесе молекула жайғасады да, сод себептен заттар мөлшерінің бадан әрі көбеюі олардың өтетін санының көбеюін тудырмайды.Мұны қанығу құбылысы деп атайды. Кейбір молекулалық құбылыстары ұқсас заттар тасылуы үшін тасмалдаушылардың бір Турін пайдаланады. Мұндайда ол заттар тасмалдаушы үшін “күреседі”.мұны бәсеке (конкуренция) құбылысы дейді. Жеңілденген диффузияның бірнеше түрі бар.Мембрана арқылы иондардың немесе молекулалардың (мыс глюкоза, амин қышқылдарының немесе молекулалардың эпителиоциттердің базальдық мембранасы арқылы өтуі) тасмалы ол жерде басқа құбылыстардың бар-жоқтығына немесе тасылып –тасылмайтынына қарамай орындала алады.Мұны уницорт деп атайды. Сим порт кезінде бірнеше қосылыс бір мезгілде, бір бағытта тасылады (қант пен амин қышқылдарының Na+ тәуелді тасылу). Анти порт- бір заттың бір бағытта өтуімен бір мезгілде келесі заттың кері бағытта тасмалдануы. Мысалы, бұл алмасуды былай жұптауға болады; Na+-Ca2+,Na+-H-, Cl-HCO- т. Сим порт пен антипорт- котранспорттың түрлері.Бұларда тасмал жылдамдығы оған қатысатын барлық элементтер бақылауында болады. Осмос- мембрана арқылы еріткіштің (судың) концентрациясы төмен ерітіндіден концентрациясы жоғары ерітіндіге қарай өтуі. Кілетканың көлемі көнесе оның ішіндегі судың шамасына байланысты болады.Кілечка еш уақытта өзін қоршаған ортамен толық теңдік күйде болмайды. Плазмалық мембрана арқылы үздіксіз қозғалыста болатын молекулалармен бондар кілечка ішіндегі заттар концентрациясын өзгертеді, ендеше ондағы осмос қысымы да өзгереді.Осыған орай кілеткадағы судың түсі немесе одан шығуы іске асып отырады. Сондықтан да ол өзінің тиісті көлемін түрақты ұстай алады. Әрине бұл үшін белгілі дәрежеде энергия жұмсалады.Сол себептен де кілечка ішінде оның сыртқы ортасымен салыстырғанда диффузияланбайтын заттар (белоктар, нуклеїн қышқылдар т.б) концентрациясы артық болады. Жалпы алғанда, қабырғасы қасаң емес клетакалардың көлемін үш фактор анықтайды ;а) олардың ішіндегі мембрана арқылы өте алмайтын заттар мөлшері ә) интерстицидегі мембрана арқылы өте алатын заттар концентрациясы б) кілеткаға енетін (түсетін) және одан шығатын (шығарылатын ) заттар ағыны жылдамдықтардың арақатынасы. Клетка мембранасының серпінділік қасиеті судың клеткаға түсуіне кедергі келтіретін гидроситатикалық қысымды тудырады. Екі ореада гидроситатикалық қысым айырымы болған жағдайда су оларды бөліп тұрған тосқауылды саңылаулары арқылы сүзіледі.Сүзілу (фильтрация) көптеген физиологиялық просестер барысында байқалады .Мәселен, бүйректегі не фронда алғашқы несеп васалу қанның сұйық бөлімінің сүзілуінен басталады , капиллярларда қан мен ұлпа сұйықтығы арасындағы су алмасу сүзілуге негізделген т.б . Белсенді тасымал. Бұл арқылы заттар концентрациялық және электрохимиялық градиентке кері бағытта өтеді,яғни диффузиядағы да көп жақтан аз жаққа емес,аз жақтан көп жаққа тасымалданады.Бұл үшін жұмсалатын энергия АҮФ-тің гидролизінен босайды немесе басқа бір иондар концентрацияларының градиентінен (көбінесе натрийдің)пайда болады.Заттардың белсенді тасымалы үшін керек энергия көзі АҮФ гидролизі болған жағдайда тасымалды алғашқы белсенді деп атайды.Бір заттың мембрана арқылы концентрациялық градиентке кері өтуі басқа бір заттың белсенді тасылу процесінен ткған концентрациялық градиентэнергиясының есебінен жүрсе,мұны соңғы белсенді тасымал деп атайды Бақылау сұрақтары: 1.Диффузия деген не. 2.Сүзілу (фильтрация) деген не. 3. Осмос деген не.
Қосымша әдебиеттер:
№ 3 Лекция Лекцияның тақырыбы: Биоэлектрлік құбылыстар Лекцияның жоспары: 1.Тірі жүйедегі потенциалдар. 2.Мембронаналық потенциалдар, оны зерттеу.
Лекцияның мақсаты; Биоэлектрлік потенциалдар түрлері мен таныстыру. Лекцияның мазмұны: Көптеген тіршілік потенциалдарды атап айтқанда ; Тітіркендіргіш,клетка ініндегі процестердің реттелуі ,нерв жүйесінің жұмысы, бұлшық еттің жиырылуының реттелуі сияқты процестердің негізі биологиялық мембрана биопотенциалдардың түзілуі және тасымалдануы. Биопотенциалдары заңдар үлкен практиканың мәні бар. Медицинада мүшелер мен ұлпаларға биопотенциалдар туғызған электр өрістерін зерттеугу негізделген диагноздың әдістері бар.Мысалы: электрокордиография, электроэнцмфолография,электромиография.Сонымен бірге ұлпалар мен мүшелерге сыртқы электр мен электростимуляция жасап емдеу әдісі де практикада кеңінен қалыптасады.Тіршілік әрекеті барысында клеткалар мен ұлпаларда электр потенциалдардың мынадай түрі туындауы мүмкін:
Потенциалдардың бұл түрі 1 молекулалардың 2- молекулаға электрон тасымалдану нәтижесінде туындайды. 2.Мембраналық потенциалдар: мембрана арқылы иондардың консентрациясын градиенті және мембрана арқылы иондар тасымалдайды нәтижесінде туындайтын потенциалдар организмде тіркеуге болатын потенциалдар негізінде мембраналық потенциалдар.
Um = Uішкі - U сыртқы Биопотенциалдар қазіргі жетістіктер мынадай алғы шаралар нәтижесінде мүмкін болады. 1.Клетка ішілік потенциалдар өлшемінің микроэлектрдің техникалық әдісі жетілдіруіне болады. 2.Биопотенциалдар күшейуінің жасушаларында болады. Микропипетканың ігінде күміс мен қапталған күміс сым араласқан. Осындай жіңішке электрод клеткалардың ішіне енгізілген. 2-ші элемент клеткаларын салыстыру электроды клеткалардың сыртында орналасқан.Электроды тұрақты токты күшейтіп күші бар құралған Р жалғайды, сөйтіп мембрананың потенциалдар өлшейді. Микроэлементтің әдіспен тек алып аксонындағы ғана емес, сонымен бірге барлық жүйке талшықтарын, бұлшық ет клеткаларындағы биопотенциалдарды өлшеуге болады. Мембрананың потенциал 2-ге бөлінеді.
Um = Uішкі - U сыртқы Және осы иондардың ары қарай мембрана арқылы жылжуына кедергі келтіреді,ионның концентанциясының тепе- теңдігі арнағанда электрохимиялық катиондар да теңеседі.Мембрананың тыныштық потенциалдары есептеуде Нерист теңдеуі,Гольдман теңдеуі,Гомас теңдеуі қолданады.
Электр нерв импульстарға әрекет арқылы тірі организмде рецепторлардан мидың нейрондарына және мидың нейрондарынан бұлшықеттерге ақпараттар тасымалданып тұрады.Тірі организмнің толық электрленген жүйе болып тпбылады. Электрсіз өмір жоқ .Әрекет потенциалдары тарихи тұрғыдан тыныштық потенциалынан орта ашылған.Электрлі нерв импульстерін Волоня қаласының анатомия профессоры Я.Гальвани ашты.Ол 1791 ж. Бұлшық ет қозғаласы кезіндегі электрлік күштер туралы деген еңбегінде бақа препаратының бұлшық етінің жиырылуы және импулстер әсерінен болатын. Бақылау сұрақтары: 1.Тыныштық потенциал деген не. 2.Әрекет потенциалдары қалай түсінесіз. 3. Тотығу тотықсыздану потенциалдары. 4.Биоэлектрлік потенциалдар түрлері.
Биоэлектрлік потенциалдар түрлері. Қолданылатын әдебиеттер тізімі. Негізгі әдебиеттер:
Қосымша әдебиеттер:
№ 4 Лекция Лекцияның тақырыбы: Нерв жүйесінің жалпы физиологиясы Лекцияның жоспары: жүктеу/скачать 1.2 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|