Строение плазматической мембраны, роль ионных каналов, молекул переносчиков, насосов, рецепторов. Виды транспорта веществ

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ

по дисциплине «Физиология с основами анатомии»

для студентов 1 курса фармацевтического факультета (очная форма обучения)

1. Строение плазматической мембраны, роль ионных каналов, молекул-переносчиков, насосов, рецепторов. Виды транспорта веществ через мембрану клетки.

2. Основные морфологические понятия: клетка, ткань, орган, система. Топография важнейших органов.

3. Ткани человека. Особенности строения и функций различных тканей.

4. Свойства живых и возбудимых систем: раздражимость, возбудимость, проводимость, лабильность, их количественные показатели. Сравнительная оценка возбудимости тканей.

5. Потенциал покоя и потенциал действия: их происхождение, фазы потенциала действия.

6. Нейрон как структурно-функциональная единица нервной ткани. Строение. Виды связей между нейронами.

7. Классификация нервных волокон, особенности проведения возбуждения по миелиновым и безмиелиновым волокнам. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.

8. Строение спинного мозга и периферической нервной системы человека (чувствительные и двигательные нервные волокна, ганглии).

9. Нервно-мышечный синапс. Формирование потенциала концевой пластинки (ПКП). Отличия потенциала концевой пластинки от потенциала действия.

10. Виды мышечной ткани в организме человека. Физиологические особенности гладких мышц.

11. Строение скелетной мышцы. Механизм сокращения скелетных мышц. Теория скольжения: роль ионов кальция, регуляторных и сократительных белков в мышечном сокращении и расслаблении.

12. Головной мозг, строение и принципы функционирования.

13. Механизм передачи возбуждения в центральных синапсах, возбуждающие медиаторы, формирование возбуждающего постсинаптического потенциала (ВПСП). Значение хеморегулируемых и потенциалзависимых ионных каналов.

14. Виды торможения в центральной нервной системе. Тормозные медиаторы. Механизмы пре- и постсинаптического торможения.

15. Нервно-рефлекторная регуляция физиологических функций. Определение понятия рефлекса, классификация рефлексов. Схема рефлекторной дуги.

16. Понятие о сенсорных системах: структура и роль. Классификация рецепторов. Рецепторный и генераторный потенциалы. Кодирование сенсорной информации на уровне рецепторов.

17. Зрительный анализатор. Светопреломляющие среды глаза. Рефракция, ее аномалии и коррекция. Понятие об остроте зрения. Механизмы аккомодации глаза.

18. Строение сетчатки глаза. Фоторецепторы, фотохимические процессы при действии света. Трехкомпонентная теория цветного зрения.

19. Строение и функции слухового анализатора: звукоулавливающий, звукопроводящий и рецепторный отделы. Анализ высоты и силы звука.

20. Роль различных структур центральной нервной системы в организации двигательных функций организма. Рефлексы регуляции длины и напряжения мышц.

21. Вегетативная нервная система: строение, влияние на функции внутренних органов. Строение вегетативной рефлекторной дуги, топография нервных центров и ганглиев симпатического и парасимпатического отделов.

22. Влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы на функции внутренних органов. Медиаторы. Рецепторы.

23. Влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы на функции внутренних органов. Медиаторы. Рецепторы.

24. Память, определение, виды памяти. Структуры мозга, ответственные за сохранение памяти. Механизмы кратковременной и долговременной памяти.

25. Гормоны: определение, классификация по химической природе. Рецепция гормонов клетками, механизмы действия стероидных и нестероидных гормонов. Роль вторичных мессенджеров в передаче сигнала.

26. Гипоталамо-аденогипофизарная система. Нейрогормоны гипоталамуса. Гормоны аденогипофиза, их роль в регуляции функций организма.

27. Гипоталамо-нейрогипофизарная система. Гормоны задней доли гипофиза. Механизм действия вазопрессина на клетки эпителия почечных канальцев.

28. Строение надпочечников. Гормоны коры и мозгового слоя надпочечников: влияние на обмен веществ и физиологические функции организма.

29. Строение щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы: влияние на обмен веществ и функции организма. Симптомы гипер- и гипофункции щитовидной железы.

30. Эндокринная функция поджелудочной железы. Значение гормонов поджелудочной железы в регуляции обмена веществ. Симптомы недостаточности эндокринной функции поджелудочной железы.

31. Гормональная регуляция обмена кальция в организме.

32. Кислотно-щелочное равновесие, его физиологические показатели. Механизмы компенсации нарушений кислотно-щелочного равновесия буферными системами крови.

33. Состав крови. Эритроциты, их структура, физиологическое значение, старение и разрушение. Физиологические эритроцитозы.

34. Гемоглобин, его структура и свойства. Виды гемоглобина. Роль гемоглобина в транспорте газов крови.

35. Лейкоциты крови человека: виды, количество, функции. Перераспределительные и истинные лейкоцитозы.

36. Строение и функции тромбоцитов. Этапы сосудисто-тромбоцитарного гемостаза.

37. Коагуляционный гемостаз, его фазы. Противосвертывающая и фибринолитическая системы, их роль в поддержании жидкого состояния крови.

38. Строение сердца. Функциональные системы сердца. Цикл сердечной деятельности. Основные показатели работы сердца: систолический и минутный объем кровотока (СОК и МОК).

39. Структура и функции проводящей системы сердца. Автоматия сердца, градиент автоматии.

40. Регуляция работы сердца: миогенная гетеро- и гомеометрическая регуляция, рефлекторная регуляция.

41. Большой и малый круги кровообращения. Строение и функциональная классификация сосудов.

42. Кровяное давление, факторы его определяющие. Изменение кровяного давления по ходу сосудистого русла.

43. Неpвная регуляция сосудистого тонуса. Сосудодвигательный центр. Вазоконстрикторные и вазодилататорные эфферентные нервы и их медиаторы.

44. Морфофункциональные особенности системы дыхания. Аэрогематический барьер. Этапы дыхания.

45. Внешнее дыхание. Биомеханика вдоха и выдоха. Факторы, обуславливающие эластическую тягу легких. Роль сурфактанта в вентиляции легких.

46. Сущность процессов газообмена. Механизм обмена газами между альвеолярным воздухом, кровью, межклеточной и внутриклеточной жидкостями. Парциальное давление и напряжение газов в различных средах.

47. Механизм транспорта кислорода кровью. Кислородная емкость крови. Транспорт углекислоты кровью.

48. Дыхательный центр и его отделы (дорсальная и вентральная группы респираторных нейронов, пневмотаксический центр). Регуляция дыхания при изменении газового состава крови (с хеморецепторов рефлексогенных зон).

49. Система пищеварения. Топография органов желудочно-кишечного тракта. Функции разных отделов желудочно-кишечного тракта.

50. Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Механизмы регуляции секреции желудочного сока. Фазы секреции.

51. Экзокринная функция поджелудочной железы. Панкреатический сок, его состав и pоль в пищеварении. Регуляция панкреатической секреции.

52. Строение и функции печени. Состав желчи. Роль желчи в пищеварении. Регуляция желчеобpазования и желчевыделения.

53. Состав и свойства кишечного сока, его роль в пищеварении. Регуляция секреции. Пристеночное и полостное пищеварение.

54. Виды моторной деятельности различных отделов желудочно-кишечного тракта. Регуляция моторики.

55. Взаимосвязь обмена веществ и энергии в организме. Первичное и вторичное тепло. Основной и общий обмен.

56. Физиологическая сущность механизмов теплопродукции (сократительный и несократительный термогенез). Механизмы теплоотдачи.

57. Строение системы мочевыделения. Нефрон – структурно-функциональная единица почки.

58. Выделительная функция почек. Механизм клубочковой фильтрации. Механизмы реабсорбции и секреции различных веществ в канальцах нефрона.

Методы исследования физиологических функций

59. Метод определения гематокрита. Границы нормальных колебаний гематокрита у человека.

60. Метод подсчета эритроцитов в камере Горяева. Нормальные показатели количества эритроцитов в крови человека.

61. Определение количества гемоглобина в крови. Нормальные показатели количества гемоглобина в крови человека. Расчет цветового показателя.

62. Метод подсчета лейкоцитов в камере Горяева. Нормальные показатели количества лейкоцитов в крови человека.

63. Лейкоцитарная формула крови человека, метод определения и показатели нормы.

64. Методы оценки влияния вегетативной нервной системы на работу сердца (орто- и клиностатическая проба Шеллонга, глазо-сердечный рефлекс Данини-Ашнера, вегетативный индекс Кердо).

65. Принцип исследования остроты зрения у человека. Исследование цветовосприятия.

66. Методы изучения слухового анализатора: пробы Ринне, Вебера.

67. Электрокардиография. Анализ электрокардиограммы. Значение электрокардиографии для оценки деятельности сердца.

68. Измерение артериального давления по методу Короткова. Нормальные показатели систолического, диастолического, пульсового артериального давления у взрослого человека.

69. Спирография. Статические объемы и емкости легких, их нормальные показатели у взрослого человека.

70. Расчет должного основного обмена у человека (по таблицам Гарриса-Бенедикта, по номограмме Дюбуа).

71. Определение расхода энергии у человека. Методы прямой и косвенной калориметрии.

72. Принципы измерения величины фильтрации, реабсорбции, секреции и плазмотока в почках. Коэффициент очищения.

Строение плазматической мембраны, роль ионных каналов, молекул переносчиков, насосов, рецепторов. Виды транспорта веществ.

Связь с внешней средой в клетке выполняет поверхностный комплекс. Он включает в себя гликокаликс, плазматическую мембрану (плазмолемму) и кортикальный слой цитаплазмы. Основной поверхностью комплекса является плазматическая мембрана, которая окружает цитоплазму, определяя границы клетки, толщина 10нм.Био мембраны разделяют клетку на отдельные области, а так же ограничивают ее от окружающей среды. Функции плазм мемб: барьерная, транспортная,рецепторная, генерация ПД (возбуждение).

Мембрана имеет жидкостно-мозаичную структуру. Мембрана состоит только из белков и липидов, а углеводы присутствуют лишь в качестве сложных белков (гликопротеины) и липидов (гликолипиды).Вода составляет 20% мембранного материала.

Липиды:фосфолипиды, сфинголипиды, гликолипиды, стероиды.Они легко смешиваются друг с другом и образуют протяжные бислойные структуры. Молекулы липидов образующ бислой своими гидрофильными головками обращены в сторону водных фаз (межклеточная жидкость, цитоплазма), формируя внутреннюю и внешнюю поверхность мембран. Гидрофобные цепочки молекул прогружены внутрь липидного слояи взаимодействуют друг с другом внутри него.

Белки. Функциональное различие мембраны одной клетки от мембраны другой определяется наличием в ней специфических мембранных белков. Распределены белки неравномерно: на внутренней поверхности мембраны их больше. Наружные белки сложные гликопротеины. Боковые углеводные цепи гликопротеинов и гликолипидов участвуют в формировании межклеточных контактов (разделение всех клеток на свой-чужой). Трансмембранные белки пронизывают мембрану насквозь. Полуинтегральные белки погружены в липидный слой наполовину и имеют форму альфа- спирали. Белки разделяют на 5 классов:

1) Белки-насосы расходуют метаболическую Е АТФ для перемещения ионов и молекул против концентрационных и электрохимических градиентов, поддерживаю необходимые концентрации в клетке и межклеточной среде.

2) Белки-рецепторы представлены лигандами, которые узнают то или иное активное вещество, контактируют с ним, кодируют и передают информацию о характере взаимодействий в клетку.

3) Белки-каналы представляют собой пути избирательного переноса ионов и заряженных молекул. Многие из них сопряжены с белками-рецепторами в активных центрах связывания. Взаимодействие рецептора с соответствующим ему лигандом инициирует закрытие или открытие связанного с рецептором канала. Каналы могут быть химически зависимым (раздражитель – медиатор, гормон, метаболит, лек средство); электрозависимым (раздражитель – ПД). Быстрые (натриевые в скелетных волокнах) и медленные (кальцевые в сердечных сократительных миоцитах).

4) Белки-ферменты обладают высокой каталитической активностью, облегчают протекание химических реакций как внутри самой мембраны, так и у ее поверхности.

5) Структкрные белки обеспечивают соединение клеток в ткани и органы.

Виды транспорта веществ. Проницаемость ПМ – важнейшее свойство, обеспечивающее клетку двусторонний обмен информацией.

1) Пассивный транспорт – перенос вещества через клеточную мембрану по его электрохимическому градиенту, без затрат свободной Е. Виды:

I. Фильтрация – осуществляется через мембранные поры, размеры которых соответствуют размерам молекул переносимых веществ и ионов (мочевина, а/к, глюкоза).

II. Диффузия – переход ионов и молекул по градиенту концентрации, до тех пор пока концентрации вещ-ва по обе стороны мембраны не выровняются. Простая диффузия через липидный бислой- перенос вещества сохрняется так долго, как долго сохраняется разность концентраций (О₂, N₂, этанол, эфир, CO₂, гормоны половых желез и коркового вещ-ва надпочечников, щитовидной железы). Облегченная диффузия - скорость диффузии одного вещ-ва резко увеличивается за счет связывания с другим вещ-вом – переносчиком (сахара, а/к, лек средства, Na⁺, K⁺, Cl^-).

III. Осмос - частный случай диффузии растворителя (вода), через полупроницаемую мембрану, не пропускающую растворенные вещ-ва. Вода поступает в клеткусогласно осмотическому градиенту в область с большей концентрацией вещ-ва (из гипотоничного в гипертоничный р-р). Транспортными путями служат водные каналы – аквапорины, и временные поры.

2) Активные транспорт – перенос вещ-ва осуществляется против градиента концентрации, для акт транс необходима Е АТФ или другие источники хим Е, системы активного транспорта специфичны, мембранные насосы могут обменивать одну разновидность молекул с одной стороны мембраны на другую с противоположной стороны, акт транспорт может избиртельно подавляться, например лек средствами. Существуют 2 типа:

I. Первичные активный т использует свободную Е, освобождаемую при гидролизе АТФ. Актр транспорт работает за счет наличия в мембране белков-насосов, соединяющих св-ва транспортных систем и фермента АТФаза. Na⁺/ K⁺- АТФазный насос переносит 3 иона Na из клетки в обмен на 2 иона К в клетку. Этот насос создает и поддерживает концентрационный градиент Na и К, который обеспечивает форм положительного заряда на поверхности клетки и отриц – цитоплазмы. Са²⁺- АТФазный насос играет важную роль в жизнедеятельности разных видов клеток. Н⁺ - протонный насос работает, используя Е протондвижущей силы.

II. Вторичный активный транспорт – перенос одного вещ-ва против градиента конц за счет энергии, высвобождаемой при переносе другого вещ-ва по градиенту с участием транспортных белков. Унипорт – транспорт одного вещ-ва в независимости от наличия или отсутствия другого вещ-ва. Симпорт- транспортпротив градиента, сопряженный с однонаправленным пассивным потоком Nа по градиенту с участием белка – переносчика(глюкоза, а\к). Антипорт – транспорт одного вещ-ва, связанный с одновременным но противоположно наприавленным транспортом другого вещ-ва. (Na-Ca, Na-H, Cl-HCO³ обменники).

3) Экзоцитоз – выведение крупномолекулярных соединений, которые сначала образуются в комплексе Гольджи в виде транс-мембранных пузырьков, они с участием микротрубочек направляются к клеточной поверхности. Мембрана пузырька встраивается в плазмолемму и содержимое пузырька оказывается за пределами клетки.

4) Эндоцитоз. Пиноцитоз – захват клеткой жидких коллоидных частиц. Фагоцитоз – захват более круных и плотных частиц вплоть до других клеток.