Уважаемый студент! 

Вы нашли в данном разделе то, что искали? Нижеприведенные задания еще не завершены, но мы готовы помочь с выполнением любого из них в кратчайшие сроки. Узнать стоимость услуги просто, оформив бесплатную заявку, или связаться с нами любым удобным для Вас способом. Мы ответим Вам в самое ближайшее время. 

Кроме того, в случае необходимости мы всегда готовы научить Вас решать задачи самостоятельно, подготавливать дипломы, курсовые, рефераты и прочее.


 

Модуль №1. Общая физиология клетки

Занятие №1. Основные положения клеточной теории. Морфофункциональная характеристика клеток.  Значение клеточной мембраны.

 Вопросы для самоконтроля

  1. Морфофункциональная характеристика клеток эукариотов. Значение различных видов органелл для осуществления функции.
  2. Основные положения клеточной теории.
  3. Физиологические свойства клеток, понятие о раздражимости и раздражении.
  4. Строение, свойства и функции биологических мембран.
  5. Транспорт веществ через клеточную мембрану. Механизмы транспорта веществ, понятие симпорта и антипорта.

 

Домашнее задание:

  1. Перечислить основные положения клеточной теории.
  1. Схематично изобразить клетку и указать ее основные элементы.

 

  1. Дать классификацию органелл и указать функциональное значение каждой органеллы.

 

  1. Схематично изобразить клеточную мембрану, указать ее основные элементы.

 

  1. Перечислите свойства и функции клеточной мембраны.
  1. Перечислить механизмы транспорта веществ через клеточную мембрану. Дать определение активного и пассивного механизма транспорта веществ.

Механизмы транспорта веществ через мембрану:

Активный механизм транспорта – это

К активным механизмам относятся –

  1. Дать определение диффузии, написать уравнение Фика.

Диффузия – это

 

  1. Дать определение понятий симпорта и антипорта.

Симпорт –

Антипорт –

 

  1. Перечислить физиологические свойства клеток.
  1. Дать определение понятий раздражимость и раздражение.

Раздражимость –

Раздражение –

 

 

Занятие №2: Понятие о физиологической функции клетки. Метаболизм как основа функции. Биоэнергетика клетки.

 

 Вопросы для самоконтроля

  1. Понятие о физиологической функции, ее параметры. Морфологические и физиологические основы физиологической функции клетки.
  2. Системный принцип организации физиологических функций клеток. Уровни систем в организме (субклеточный, клеточный, тканевой, органный, системный, организменный).
  3. Понятие о внутриклеточном метаболизме, его основные стороны. Значение внутриклеточного метаболизма для осуществления физиологической функции. Пластическое и энергетическое обеспечение функции.
  4. Значение анаболизма и катаболизма для жизнедеятельности клетки.
  5. Физиологические свойства клеток, понятие о раздражимости и раздражении.
  6. Понятие о гомеостазе, его основные параметры. Значение постоянства параметров гомеостаза для жизнедеятельности и физиологической функции клетки.
  7. Физиологическая реакция – понятие, основные параметры, значение.

 

Домашнее задание:

  1. Дать определение системы, перечислить уровни систем в организме.

Система –

 

  1. Уровни систем в организме:

 

  1. Дать определение внутриклеточного метаболизма, указать его основные стороны.
  1. Дать определение анаболизма и указать его физиологическое значение для клетки.

 

  1. Этапы синтеза белка, понятие транскрипции и трансляции.

 

  1. Дать определение катаболизма и указать его физиологическое значение для клетки.

 

  1. Дать определение понятия регенерации, указать ее виды.
  1. Дать определение секреции. Виды секреции.
  1. Дать определение физиологической функции.
  1. Дать определение физиологической реакции.

 

Модуль №2 Физиология возбудимых клеток

Занятие №3. Общая физиология возбудимых клеток. Морфофункциональная характеристика нервных клеток.

 

 Вопросы для самоконтроля:

  1. Понятие о мембранном потенциале покоя. Механизм формирования МП (мембранного потенциала), величина.
  2. Раздражимость как фундаментальное свойство живых систем. Раздражители - понятие, виды, характеристика.
  3. Понятие о возбудимости, возбудимость как частный случай раздражимости. Меры возбудимости, электрофизиологические критерии возбудимости. Значение возбудимости.
  4. Возбуждение, определение понятия, условия возникновения. ПД (потенциал действия) – определение, свойства и значение, фазы, движение ионов в каждую из фаз.
  5. Особенности биоэлектрического ответа в зависимости от силы действующего раздражителя (локальный ответ, ПД). Сравнительная характеристика свойств ПД и локального ответа, явление суммации.
  6. Ритмическое возбуждение. Лабильность, определение понятия. Мера лабильности. Взаимосвязь между динамикой фаз ПД и лабильностью.
  7. Оптимум и пессимум частоты раздражителя.
  8. Морфофункциональная характеристика нервной клетки. Классификация нейронов.
  9. Классификация нервных проводников. Физиологические свойства нерва.
  10. Законы проведения возбуждения по нервным волокнам.
  11. Механизм проведения возбуждения по миелинизированным и безмиелиновым волокнам. Понятие о токах действия.

 

Домашнее задание:

  1. Изобразить структуру биологической мембраны. Перечислить свойства мембран возбудимых тканей.

 

  1. Указать концентрационные градиенты основных ионов (К+,Na+,Cl-) по отношению к мембране возбудимых тканей. Написать уравнение Нернста.
  1. Дать определение понятиям «возбудимость» и «возбуждение».
  1. Перечислить возбудимые ткани.

К возбудимым тканям относятся

  1. Перечислить меры возбудимости и дать определение каждой меры.

Меры возбудимости:

  1. Изобразить график потенциала действия (ПД). Указать фазы ПД и изменение ионной проницаемости для Na+, K+, Cl- в каждую фазу.
  1. Дать определение понятия лабильность и указать единицу измерения.
  1. Схематически изобразить нейрон, указать его основные структурные элементы, перечислить физиологические свойства нейрона.

 

  1. Дайте классификацию нейронов в зависимости от строения (количества отростков) и функции.

 


Практические работы

Работа №1 Мембранный потенциал покоя Виртуальный практикум «LupraFisim»

Потенциал мышечной клетки, которая в последнее время не подвергалась стимуляции, называется мембранным потенциалом покоя. Он представляет такое состояние, при котором положительные заряды преимущественно распределены на наружной поверхности мембраны, а отрицательные заряды – на ее внутренней поверхности.

Цель: продемонстрировать и измерить потенциал покоя на уровне мышечного волокна.

Принцип действия: электроды вольтметра подключают к внутренней среде мышечного волокна и к его поверхности.

Ход работы.

  1. Щелкните кнопку «ВВЕСТИ ЭЛЕКТРОДЫ».
  2. Наблюдайте за экраном вольтметром и обратите внимания на изменения мембранного потенциала.
  3. Определите величину разности потенциала на экране вольтметра.
  4. Для того, чтобы еще раз провести этот эксперимент, щелкните клавишу «ИЗВЛЕЧЬ ЭЛЕКТРОДЫ»

РЕЗУЛЬТАТЫ: До введения электродов внутрь мышечного волокна вольтметр отображает значение потенциала 0 мВ. При введении электродов

Значение изменяется до 75 мВ.

ВЫВОД: В состоянии покоя на мембране возбудимой клетки присутствует разность потенциала. Она связана с различным содержанием ионов во внешней и внутренней среде клетки, точнее с утечкой положительных ионов изнутри клетки во внешнее пространство. В данном случает разность потенциалов составляет 75 мВ.

 

Работа №2 Потенциал действия. Виртуальный практикум «LupraFisim»

Когда импульс попадает в мышечное волокно, мембранный потенциал покоя сменяется мембранным потенциалом действия, при этом мембрана мышечного волокна становится гиперпроницаемой для ионов натрия. Ионы натрия в большом количестве поступают в мышечное волокно, при этом распространение электрических зарядов, характерное для потенциала покоя, нарушается (внутри мышечного волокна теперь можно обнаружить больше положительных зарядов).

 Цель: продемонстрировать и измерить мембранный потенциал действия на уровне мышечного волокна.

Принцип действия: два электрода подсоединяют к поверхности мышцы и посылают электрический стимул.

Ход работы.

  1. Нажмите кнопку «СТИМУЛ».
  2. Обратите внимание на то, как формируется деполяризованная волна, и как она движется.
  3. Понаблюдайте за экраном вольтметра и обратите внимание на изменения потенциала мембраны.
  4. Определите величину потенциала действия.
  5. Для повторения эксперимента нажмите кнопку «ПЕРЕЗАПУСК ЭКСПЕРИМЕНТА».

РЕЗУЛЬТАТЫ: В результате стимулирования мышечного волокна значения вольтметра изменяются скачкообразно от 0 до + 30, а затем – 30, и снова до 0 мВ.

ВЫВОД: Ответьте на вопросы: 1. Перечислите фазы ПД, опишите движение ионов в каждую из фаз

2.Опишите изменение заряда на мембране в процессе генерацииПД.

3.Объясните взаимосвязь изменения заряда мембраны и возбудимости.

Стадия покоя. Эта стадия представлена мембранным потенциалом покоя, который предшествует потенциалу действия.

Фаза деполяризации. В это время мембрана внезапно становится высокопроницаемой для ионов натрия, позволяя огромному числу положительно заряженных ионов натрия диффундировать внутрь клетки. Нормальное поляризованное состояние немедленно нейтрализуется поступающими внутрь положительно заряженными ионами натрия, в результате потенциал стремительно нарастает в положительном направлении (до + 30 мВ). Этот процесс называют деполяризацией,

Фаза реполяризации. В течение нескольких долей миллисекунды после резкого повышения проницаемости мембраны для ионов натрия, натриевые каналы начинают закрываться, а калиевые – открываться. В результате быстрая диффузия ионов калия наружу восстанавливает нормальный мембранный потенциал покоя. Этот процесс называют реполяризацией мембраны.

Изменение возбудимости клетки в большой степени обусловлена концентрацией ионов кальция. При повышении концентрации кальция значение порогового потенциала увеличивается, при понижении – уменьшается и приближается к потенциалу покоя. При этом в первом случае возбудимость уменьшается, во втором –увеличивается.

 

Работа №3 Демонстрация воздействия анестезирующих средств и низкой температуры на генерацию и проведение ПД Виртуальный практикум «LupraFisim»

Цель: Оценить влияние некоторых анестетиков и воздействие низкой температуры на возбудимость и скорость проводимости нерва.

Описание эксперимента: седалищный нерв лягушки  некой точке подвергается воздействию стимулирующего импульса при следующих условиях:

- после того, как нерв был смочен лидокаином (блокирующим каналы натрия);

- после того, как нерв был смочен эфиром;

- после того, как на нерв было помещено несколько льдинок.

Ход работы.

  1. Включите стимулятор, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».
  2. Включите усилитель, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».
  3. Воздействуйте на седалищный нерв лягушки электрическим стимулом, измерьте время, потребовавшееся для того, чтобы импульс достиг места назначения, и определите скорость проводимости;
  4. Смочите седалищный нерв лягушки лидокаином и воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените эффект, который лидокаин оказывает на возбудимость нерва;
  5. Смочите седалищный нерв лягушки эфиром и воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените эффект этого анестезирующего средства на возбудимость нерва;
  6. Поместите несколько льдинок на седалищный нерв, затем воздействуйте на него электрическим стимулом; оцените возбудимость нерва и определите скорость проводимости в этих условиях.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Скорость проводимости седалищного нерва лягушки в норме:

Значение интенсивности стимула – 3 мВ;

Время – 6,33 мс

Скорость – 6,31 м/с.

Скорость проводимости седалищного нерва лягушки смоченного лидокаином:

Нерв невозбудим даже при интенсивности 25 мВ.

Скорость проводимости седалищного нерва лягушки смоченного эфиром:

Нерв невозбудим даже при интенсивности 25 мВ.

Скорость проводимости охлажденного седалищного нерва лягушки:

Значение интенсивности стимула – 3 мВ;

Время – 8,33 мс

Скорость – 4,8 м/с.

ВЫВОД: Лидокаин и эфир обратимо блокируют возбудимость нервной ткани.

Охлаждение нерва лишь увеличивает время прохождения импульса, и, соответственно, замедляет ответную реакцию.

 

Работа №4 Определение порога силы и демонстрация явления суммации Виртуальный практикум «LupraFisim»

Порог силы – это минимальная интенсивность единичного стимула, при которой возникает и распространяется потенциал действия.

Применение нескольких подпороговых стимулов с высокой частотой приводит к появлению потенциала действия в результате суммации.

Принцип действия:

Нерв подвергается воздействию электрических раздражителей все большей силы, пока не возникнет потенциал действия.

Затем нерв подвергается воздействию нескольких подпорговых раздражителей с высокой частотой.

Ход работы:

  1. Включите стимулятор, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».
  2. Включите усилитель, щелкнув мышью по кнопке «Сеть».
  3. Щелкните мышью по кнопке-стрелке прибора, регулирующего интенсивность электрического стимула, установите интенсивность стимула в 0,1 мВ.
  4. Щелкните мышью кнопку «СТИМУЛ» для того, чтобы подвергнуть нерв воздействию электрического раздражителю
  5. Выполните операции, описанные в пунктах 3 и 4 еще несколько раз, постепенно увеличивая силу стимулирующего импульса на 0,1 мВ каждый раз, пока осциллограмма не покажет появления потенциала действия.
  6. Уменьшите интенсивность стимула на 0,2 мВ, и воздействуйте на нерв стимулом.
  7. Увеличьте количество стимулов до 2, и воздействуйте на нерв стимулом.
  8. Выполняйте операцию, описанную в пункте 7 снова и снова, постепенно увеличивая число стимулов, пока не сможете наблюдать возникновение потенциала действия.
  9. Выполните действия, описанные в пунктах 6,7 и 8, снова, постепенно уменьшая силу стимулирующего импульса на 0,5 мВ за раз (сравните с порогом возбудимости).
  10. Отключите стимулятор и усилитель от сети, щелкнув мышью по кнопкам «Сеть».

РЕЗУЛЬТАТЫ: Возникновение потенциала действия происходит при интенсивности стимула 3 мВ и числе стимулов равном 1.

Аналогично при интенсивности стимула 2,8 мВ и числе стимулов – 4.

При снижении порога возбудимости до 2,3 мВ и увеличении числа стимулов до 600 ПД не был получен.

ВЫВОД: 1)укажите зависимость уровня возбудимости от величины порога силы;

2) перечислите временные пороги возбудимости;

3) поровый потенциал, как электрофизиологический критерий  (порог) возбудимости

Чем ниже порог силы тем выше возбудимость ткани.

Раздражители, сила которых ниже порога возбуждения, рассматриваются как подпороговые.

Если сила раздражения превосходит порог возбуждения, величина ответной реакции ткани (возбуждения) возрастает вплоть до известного, определенного для каждого живого образования предела. Дальнейшее увеличение силы раздражителя уже не ведет к росту ответной реакции.

Минимальная сила раздражи­теля, вызывающая наибольший (максимальный) ответ ткани, называется максимальной силой раздражения.

Раздражители, сила которых меньше или больше максимальной, называются, соответственно, субмаксимальными и супермаксимальными.

Пороговый потенциал – это минимальная величина, на которую надо уменьшить потенциал покоя, чтобы вызвать возбуждение (потенциа действия).

В данном случае пороговым является потенциал равный 3,0 мВ. Для того чтобы вызвать ответную реакцию меньшим (подпороговым) потенциалом, необходимо увеличить частоту импульсов.

 

Работа №5 Определение скорости проводимостиВиртуальный практикум «LupraFisim»

Цель: измерить скорость проводимости нерва,  с использованием следующих типов нервов:

- тонкий миелинизированный нерв лягушки;

- немиелинизированный нерв крысы;

- толстый миелинизированный нерв крысы.

Принцип действия: воздействию электрического раздражителя подвергаются нервы разного типа, и определяется скорость их проводимости: с помощью двух электродов, размещенных на известном расстоянии от электрода-раздражителя, замеряется потенциал действия. Так как расстояние известно, то, засекая время, можно вычислить скорость проводимости.

Ход работы.

  1. Воздействуйте электрическим стимулом на седалищный нерв лягушки, и узнайте время, понадобившееся для того, чтобы ПД распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;
  2. Воздействуйте электрическим стимулом на не имеющий на миелиновой оболочки нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, чтобы ПД распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;
  3. Воздействию электрическим стимулом на покрытый миелиновой оболочкой нерв крысы, узнайте время, понадобившееся для того, что ПД распространился на заранее определенное расстояние; определите скорость проводимости для этого типа нерва;
  4. Сделайте вывод: как наличие или отсутствие миелинового слоя влияет на скорость проводимости нерва?

РЕЗУЛЬТАТЫ: Скорость проводимости седалищного нерва лягушки:

Значение интенсивности стимула – 3 мВ;

Время – 6,133 мс

Скорость – 6,52 м/с.

Скорость проводимости безмиелинового нерва крысы:

Значение интенсивности стимула – 2,5 мВ;

Время – 6,36 мс

Скорость – 6,28 м/с.

Скорость проводимости миелинового нерва крысы:

Значение интенсивности стимула – 3,0 мВ;

Время – 5, 6 мс

Скорость – 7,14 м/с.

ВЫВОД: Наличие миелиновой оболочки сокращает время прохождения нервного импульса – скорость прохождения при этом увеличивается.

 

Занятие №4. Морфо-функциональная характеристика мышечных клеток. Классификация мышечных клеток, роль в организме. Механизм мышечного сокращения.

 

 Вопросы для самоконтроля:

  1. Виды мышц в организме, Физиологические свойства мышечной ткани.
  2. Морфо-функциональная характеристика скелетных мышц.
  3. Механизм мышечного сокращения. Роль кальция в мышечном сокращении.
  4. Виды и режимы мышечных сокращений.
  5. Одиночное мышечное сокращение скелетной мышцы, условия получения, фазы. Временные соотношения возбуждения и сокращения в мышцах разных видов.
  6. Тетаническое сокращение. Условия получения различных видов тетануса.
  7. Особенности строения и физиологических свойств гладкой мышцы. Автоматия, определение понятия, значение.

 

Домашнее задание:

  1. Дать классификацию мышц. Укажите локализацию этих мышц. Значение различных видов мышц в организме.

 

  1. Нарисовать саркомер, указать его основные элементы. Перечислите этапы мышечного сокращения. Укажите роль кальция в мышечном сокращении.

 

  1. Изобразите синхронные графики потенциала действия, динамики возбудимости и одиночного мышечного сокращения.

 

  1. Указать виды мышечного сокращения.
  1. Перечислить режимы сокращения скелетных мышц.

 

  1. Изотонический режим сокращения – это сокращение, при котором лина мышцы уменьшается, а тонус не изменяется. В двигательных функциях организма не участвуют.
  1. Укажите условия получения зубчатого тетануса.

 

  1. Укажите условия получения гладкого пессимального тетануса.

 


Практические работы:

Работа №1 Одиночное сокращение скелетных мышцВиртуальный практикум «LupraFisim»

Одиночное сокращение скелетных мышц представляет собой ответную реакцию в виде сокращения на одиночный стимул.

Цели: 1. Визуализировать и измерить фазы простого сокращения, продемонстрировать связи между силой стимула и силой мышечного сокращения (количеством мышечных волокон, задействованных в ответной реакции).

  1. Продемонстрировать влияние низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.

Принцип действия: скелетная мышца подвергается воздействию единичного электрического стимула, при этом получается графическое изображение мышечного сокращения (миограмма) в нормальных условиях искусственного охлаждения мышцы.

Ход работы. Практическая работа состоит из двух экспериментальных составляющих:

  1. Визуализация фаз простого сокращения, их измерение и демонстрация связи между силой стимула и силой мышечного сокращения.
  2. Демонстрация влияния низкой температуры на мышечную возбудимость и сократимость.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Увеличение силы импульса ведет к постепенному возрастаю амплитуды сокращений мышечного волокна. При достижении силы импульса 8,1 мВ амплитуда мышечного сокращения перестает расти.

Длительность латентного периода – 1 мс.

Фаза укорочения – 4,9 мс.

Фаза расслабления – 15,9 мс.

В норме амплитуда мышечного сокращения равна 2,7.

При охлаждении параметры меняются следующим образом.

Силы импульса 8,1 мВ.

Длительность латентного периода – 4,8 мс.

Фаза укорочения – 5,2 мс.

Фаза расслабления – 13,0 мс.

Амплитуда мышечного сокращения равна 1,4.

ВЫВОД: Чем сильнее электрический импульс, тем больше амплитуда мышечного сокращения. Причем она возрастает до определенного момента.

Охлаждение мышцы значительно снижает амплитуду ее сокращения при тех же значениях импульса, а также увеличивает его длительность.


Работа №2 Виды тетанического сокращения.Виртуальный практикум «LupraFisim»

Совокупность сокращений представляет собой ответную реакцию в виде сокращения скелетных мышц, которая наступает после применения как минимум двух стимулов до того, как закончится период сокращения, вызванный первым стимулом (15-20 миллисекунд).

Цель: изучить виды тетанического сокращения поперечно-полосатых мышц и проанализировать получающиеся миограммы.

Принцип действия: примените несколько стимулов разной частоты к скелетным мышцам, регистрируя сокращения на миограммах.

Ход работы. Практическая работа состоит из двух частей:

  1. Получение графического изображения сложного сокращения типа «Гладкий тетанус». Установите частоту стимулов на 20 стимулов/сек с помощью соответствующих кнопок, затем примените стимуляцию в течение 5-6 секунд. Проанализируйте полученную миограмму.
  2. Получение графического изображения сложного сокращения типа «Зубчатый тетанус». Установите частоту стимуляции 10, потом 6,5 и наконец, 5 стимулов /сек, применяя каждый раз стимуляцию в течение 5-6 секунд.
  3. Проанализируйте полученную миограмму.

РЕЗУЛЬТАТЫ: Миограмма 1.

Стимуляция мышцы с частотой 20 стимулов в секунду приводит к возникновению полного тетануса. Верхняя часть миограммы имеет вид гладкого плоскогорья.

Миограмма 2.

Миограмма 3.

Миограмма 3.

В случае частот 5, 6,5 и 10 стимулов в секунду получается зубчатый тетанус.

ВЫВОД:1Перечислите условия получения зубчатого и гладкого тетануса.

  1. Назовите условия получения оптимального и пессимального тетануса.

В случае воздействия каскада стимулов небольшой частоты (5-10 в с.) получается что каждый второй стимул приходится на фазу расслабления мышечного волокна. График имеет вид зубчатого плоскогорья.

При повышении частоты стимуляции каждый второй стимул приходится на фазу сокращения мышечного волокна. График имеет вид гладкого плоскогорья.

Амплитуда гладкого тетануса колеблется в широких пределах в зависимости от частоты стимуляции нерва. При некоторой оптимальной (достаточно высокой) частоте стимуляции амплитуда гладкого тетануса становится наибольшей. Такой гладкий тетанус получил название оптимума. При дальнейшем повышении частоты стимуляции нерва развивается блок проведения возбуждения в нервно-мышечных синапсах, приводящий к расслаблению мышцы в ходе стимуляции нерва — пессимум.Частота стимуляции нерва, при которой наблюдается пессимум, получила название пессимальной.

 

Модуль №3 Молекулярные основы межклеточного взаимодействия

Занятие №5. Понятие о клетке-мишени и сигнальной молекуле. Способы передачи сигнальных молекул.

 

 Вопросы для самоконтроля:

  1. Понятие о регуляции функции, ее значение для адаптации.
  2. Понятие о сигнальной молекуле, ее значение для деятельности многоклеточных организмов. Понятие о первичном посреднике.
  3. Понятие о клетке-мишени, способы (механизмы) воздействия сигнальных молекул на клетки-мишени.
  4. Понятие о клеточном рецепторе, его свойства, морфо-функциональная характеристика, основные классификации. Понятие о down-regulation и up-regulation.
  5. Понятие о цитозольном и мембранно-внутриклеточном механизме воздействия сигнальных молекул на клетку-мишень. Характеристики каждого механизма.
  6. Понятие о вторичных посредниках, основные системы вторичных посредников. Понятие о каскадном механизме усиления сигнала.
  7. Способы доставки сигнальных молекул к клетке-мишени при гуморальном механизме регуляции.

 

Домашнее задание:

  1. Дать определение понятия клетки-мишени.
  2. Дать определение понятия клеточный рецептор.
  3. Классификации клеточных рецепторов по локализации и эффектам.
  4. Дать определение понятия сигнальной молекулы, ее значение для деятельности многоклеточных организмов.
  1. Перечислите механизмы воздействия сигнальных молекул на клетки-мишени.
  1. Представить в виде схемы цитозольный механизм регуляции.

 

  1. Дать определение понятия вторичного посредника
  1. Перечислите основные системы вторичных посредников

 

  1. Перечислите способы доставки сигнальных молекул к клетке-мишени при гуморальном механизме регуляции.
  1. Понятие об аутокринном способе передачи сигнальных молекул.

 

  1. Понятие о телекринном способе передачи сигнальных молекул.

 

Занятие №6. Морфофункциональная характеристика синаптического взаимодействия. Этапы синаптической передачи.

 

 Вопросы для самоконтроля:

  1. Синапс - понятие, морфофункциональная характеристика. Классификация.
  2. Основные свойства синапсов. Сравнительная характеристика химических и электрических синапсов.
  3. Морфофункциональная организация химического синапса. Структура пре- и постсинаптической мембран. Понятие о медиаторах, синаптическихрецепторах. Классификация медиаторов.
  4. Основные этапы и особенности передачи возбуждения в химическом синапсе. Понятие о возбуждающем и тормозном постсинаптическом потенциале (ВПСП и ТПСП). Свойства ВПСП и ТПСП.
  5. Особенности передачи информации в химическом синапсе.
  6. Понятие о модуляции синаптической передачи. Современные представление о механизмах модуляции синаптической передачи.
  7. Вещества модуляторы синаптической передачи. Понятие об агонистах и антагонистах.

 

Домашнее задание:

  1. Дать определение понятия синапс.
  1. Классификация синапсов по локализации, механизму передачи информации, эффекту, эргичности.

 

  1. Перечислите особенности передачи информации в химическом синапсе.

Для химического синапса характерны:

 

  1. Укажите основные элементы химического синапса. Перечислите этапы синаптической передачи в химическом синапсе.
  1. Роль ферментативных систем, разрушающих медиатор связанный с рецепторами постсинаптической мембраны
  1. Графически изобразить ТПСП и ВПСП, указать их основные свойства.

Свойства ТПСП и ВПСП:

 

  1. Понятие о медиаторе, классификация медиаторов.

 

Практические работы:

Работа № Роль нейромышечного синапса в возникновении утомленияВиртуальный практикум «LupraFisim»

В возникновении сокращения скелетных мышц задействованы три структуры:

1 двигательный нейрон;

2 нейромышечный синапс;

3 волокно скелетной мышцы.

Из этих трех структур только моторный нейрон не подвержен явлению утомления, его практически не возможно утомить. В двух других структурах возможно возникновение утомления.

Цель: продемонстрировать, что нейромышечный синапс утомляется быстрее, чем мышечное волокно.

Принцип действия: на двигательный нейрон поперечно-полосатой мышцы воздействуют залпом электрических стимулов, одновременно получая миограмму, до тех пор, пока мышца не перестанет сокращаться (проявляется утомление). Затем раздражитель перемещают на саму мышцу и подвергают воздействию стимулов уже непосредственно ее.

Ход работы.

- с помощью соответствующих кнопок выберите вариант «НЕПРЯМОЙ СТИМУЛ» (воздействию стимула подвергается двигательный нерв, а непосредственно мышца);

- щелкнув по кнопке «ВОЗДЕЙСТВОВАТЬ ПАЧКОЙ СТИМУЛОВ», начните воздействовать на мышцу группой стимулов;

- внимательно наблюдайте за изменениями, которые претерпевает миограмма; заметьте, что с течением времени амплитуда сокращений постепенно уменьшается;

- после того, как можно констатировать, что мышца более не сокращается (проявляется утомление) при продолжающемся воздействии на нее залпов стимулов, измените способ воздействия, для чего, щелкнув по соответствующей кнопке, выберите вариант «ПРЯМОЙ СТИМУЛ» (то есть стимул, воздействующий непосредственно на мышцу);

- анализируя полученную миограмму, следует констатировать, что, с началом воздействия раздражителем непосредственно на мышцу, она начинает сокращаться снова (призрак того, что утомления в самой мышце еще не возникло, а утомление, проявившееся прежде, возникло из-за утомления нейромышечного синапса), впрочем, с амплитудой несколько меньшей, которая постепенно уменьшается и уменьшается и далее, пока мышца не перестанет сокращаться (возникает собственное мышечное утомление).

РЕЗУЛЬТАТЫ: При непрямом воздействии на мышечное волокно происходят сокращения мышцы, причем с течением времени их амплитуда уменьшается вплоть до полного прекращения. При переключении на прямое стимулирование мышца вновь начинает сокращаться примерно так же, как и в первом случае.

ВЫВОД: Раньше всего утомление наступает в зоне передачи сигнала от нерва к мышце – синаптической бляшке. Далее при переключении на непосредственное стимулирование мышцы происходит и ее утомление. Нервная ткань более склонна к утомлению.

 

Занятие №7

 

Домашнее задание:

  1. Дать определение понятия регуляции функции.

Регуляция – это процесс нормализации, упорядочивания каких-либо функций организма

  1. Перечислите основные механизмы регуляции функции.
  2. нервная
  3. гуморальная
  4. ________________________
  5. Дать определение гуморального механизма регуляции.

Гуморальный механизм регуляции – это один из эволюционно ранних механизмов регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость, слюну) с помощью гормонов.

  1. Дать сравнительную характеристику нервного и гуморального механизмов регуляции

характеристика

гуморальный механизм регуляции

нервный механизм регуляции

по скорости

Медленная, 0,5 м/с, по пути частично разрушаются

Большая скорость от 0,5 до 120 м/с

по длительности

Значительная (минуты, часы)

Не значительная

по локальности

органы и их системы

определенные группы клеток

  1. Перечислите основные группы факторов гуморальной регуляции

Факторы гуморальной регуляции (группы веществ, участвующие в гуморальной регуляции)

  1. гормоны

2.тканевые гормоны (вещества, сходные с гормонами, но не выделяющиеся в кровь)

  1. нейропептиды и нейрогормоны
  2. нейротрансмиттеры и нейромодуляторы
  3. электролиты (растворимые соли) и метаболиты
  4. Перечислите способы доставки сигнальных молекул к клетке-мишени при гуморальном механизме регуляции.
  5. аденилатциклазная
  6. фосфоинозитидный
  7. _____________________

7.Понятие об аутокринном способе передачи сигнальных молекул.

аутокринный способ – это способ, при помощи которого

сигнальные молекулы действуют на клетку, их образовавшую.

 8.Понятие о паракринном способе передачи сигнальных молекул.

паракринный способ - это способ, при котором сигнальные молекулы вырабатывают в пределах одного органа или участка ткани. Таким образом действуют большинство факторов роста.

9.Понятие о телекринном способе передачи сигнальных молекул.

телекринный способ - это когда гормоны действуют на клетки-мишени на больщом расстоянии от места синтеза.

  1. Перечислите принципы регуляции функции.
  2. нервная
  3. рефлекторная
  4. гуморальная
  1. Дайте определение обратной связи.

Обратная связь  - это передача информации  к управляющей системе о состоянии объекта управления и о результате управляющего воздействия.

  1. Виды обратной связи:
  2. отрицательная
  3. положительная
  4. Дать определение понятия положительной обратной связи.

Положительная обратная связь – это связь, при которой происходит  рассогласование в системе. Под рассогласованием понимается отклонение параметра управления от первоначально заданного значения. То есть положительная обратная связь уводит систему все дальше от исходного состояния. Рассогласование возникает, когда необходимо создать новый режим функционирования, например, в процессах роста, развития, стрессорной реакции и т.д.

  1. Дать определение понятия отрицательной обратной связи.

Отрицательная обратная связь –  большинство контролирующих систем организма действует, используя принцип отрицательной обратной связи. Другими словами, результат действия отрицательно влияет на причину и способы, его вызвавшие. В этом случае один объект усиливает действие второго, а второй ослабляет деятельность первого и наоборот. В живых системах это имеет место при регуляции внутренней среды организма и таких жизненно важных параметров, как температура тела, артериальное давление и т.д. Например, под влиянием глюкагона (гормона поджелудочной железы) в крови возрастает содержание сахара (глюкозы). Повышенный уровень сахара усиливает выброс инсулина (гормона поджелудочной железы), под влиянием которого уровень глюкозы снижается.

 

 Вопросы для самоконтроля:

  1. Понятие о регуляции функции, ее значение для адаптации.
  2. Понятие о механизме регуляции функции. Основные механизмы регуляции с краткой сравнительной характеристикой.
  3. Понятие о гуморальном механизме регуляции, основные факторы гуморальной регуляции.
  4. Понятие о гормональной регуляции. Понятие гормона, их биологическое значение.
  5. Классификация и основные свойства гормонов.
  6. Секреция, транспорт, инактивация гормонов.
  7. Основные принципы регуляции функции.
  8. Понятие обратной связи. Положительная и отрицательная обратная связь.

 

Практические работы:

Работа №1. Воздействие медикаментов и медиаторов на деятельность сердца.Виртуальный практикум «LupraFisim»

Цель работы:

Пронаблюдать возможность влияния гуморальных факторов на изолированное сердце лягушки.

Оборудование: Р-рыKCl, CaCl2, адреналина.

Объект исследования: Лягушка.

Ход работы: Подсчитать частоту сокращений изолированного сердца лягушки до и после добавления растворов электролитов и адреналина.

Результаты занести в таблицу:

ЧСС

До воздействий

После добавления раствора

CaCl2

1,1 сокращений в секунду

1,1 сокращений в секунду

KCl

1,1 сокращений в секунду

1,1 сокращений в секунду

адреналин

1,1 сокращений в секунду

1,1 сокращений в секунду

ВЫВОД: Действие химических медиаторов на изолированное сердце несущественно влияет на изменение частоты ЧСС.