Подразливість у тварин

Тема 6. АДАПТАЦІЇПодразливість у тварин11 клас

Згадайте: Нервова система. Збудження. Нейрон. Нервовий імпульс. Рефлекс

Запам’ятай!Подразливість -це здатність змінювати свою активність під дією подразника. Подразнення- дія подразника. Збудження– це активний фізіологічний процес, який виникає в тканинах під дією подразників, перехід із стану фізіологічного спокою в активний стан. Виявляється збудження виникненням потенціалу дії. Збудливість – здатність клітин до збудження. Провідність -здатність проводити хвилі збудження . Рефрактерність – це тимчасове зниження збудливості тканини, яке виникає в результаті збудження. Лабільність –здатність тканин збуджуватися визначену кількість разів за одиницю часу  

Подразливість — здатність організму реагувати на дію подразника (стимулу). Подразниками для тварин можуть бути світло, механічні впливи, температура, сольовий склад води, їжа, вологість, звуки, хімічні речовини та ін.

Збудливі тканини. Усі клітини й тканини мають подразливість – властивість реагувати зміною функцій і структури на зовнішні впливи. Збудливі тканини: нервова, м'язова, залозиста. Збудження – діяльний стан живої структури (клітини, тканини, органа, системи, організму) у відповідь на подразнення. Прояви збудження: специфічні характерні для конкретної тканини (для м'яза – скорочення, нервової тканини – біоструми), неспецифічні характерні для всіх збудливих тканин (зміни концентрації іонів, зміни обміну речовин та енергії, зростання температури тощо).

Збудливістьздатність до генерації імпульсу (ПД)Провідністьздатність проводити ПД -збудження. Скоротливістьздатність розвивати силу чи напругу при збудженніЛабільність або функціональна рухливістьздатність до ритмічної активностіСекреторна активністьздатність виділяти секрет, медіатор. Властивості збудливих тканин:

Потенціал спокою (МПС) – це різниця потенціалів між зовнішньою та внутрішньою поверхнями мембрани збудливої клітини, що знаходиться в стані спокою. Зовнішня поверхня має «+» заряд, а внутрішня «-». Усі живі клітини в стані спокою мають поляризовану клітину. Схема активного транспорту іонів транспортними АТФазами (А) і етапи такого транспорту для Na+, K+-АТФази (Б): Е - фермент АТФаза на внутрішній (Е1) і зовнішній (Е2) поверхнях ПМ;Р - неорганічний фосфат у реакції АТФ → АДФ+Р; * - активний комплекс. В - схема локалізації Na+, K+-АТФази в мембрані у вигляді тетрамера: а- і β- субодиниці ферменту

1). Нерівномірний розподіл іонів зовні та всереднині клітини.2). Вибіркова проникність мембрани в стані спокою. 3). Наявність у мембрані клітин спеціальних інтегральних білків переносників, які здійснюють активний транспорт іонів і виконують рольіонних насосів (наприклад, натрій-калієвий насос). Вони і створюють концентраційні градієнти. Причини формування МПС:

Механізм формування МПС пов'язаний з: Наявністю в мембрані клітини механізмів активного транспорту речовин «натрій-калієвого» насосу. Він створює градієнт концентрації усередині та поза клітиною. Особливостями проникності мембрани клітини в стані спокою - вона більш проникна для іонів К+ та непроникна для іонів Na+. Фізіологічна роль МПС полягає в тому, що МПС є базою, на якій розвивається потенціал дії, тобто ПС забезпечує біологічну властивість - збудливість, тобто готовність до відповіді на подразнення.

Потенціал дії (ПД) – це швидке коливання мембранного потенціалу при збудженні клітин подразником порогової сили. Незначний процес переміщення іонів через канали мембрани в місці допорогового подразнення, що призводить до зміни МПС (деполяризації), називається локальною відповіддю. Її особливості:• залежить від сили подразника;• зникає після дії подразника;• здатна до сумації;• не здатна до розповсюдження.

Потенціал дії При дії подразника на мембрану виникає деполяризація мембрани тільки в місці подразнення (локальна місцева відповідь). При подальшому посиленні подразнення місцевий потенціал досягає критичного рівня і починається деполяризація всієї мембрани (як вибух) - це процес збудження. Фази ПД Деполяризація (зменшення різниці заряду)Реверсполяризація(перезарядка) Реполяризація(відновлення заряду до МПС)

Механізм розвитку потенціалу діїІонний механізм Основна роль належить іонам Na +, При дії подразника на збудливу клітину :змінюється проникність мембрани для іонів натрію(відкриваються натрієві канали), іони натрію починають за градієнтом концентрації входити всередину клітини,змінюючи знак заряду мембрани на протилежний – всередині клітини стає плюс, назовні – мінус2. Роль Na - К+ насоса ПД порушує іонні градієнти, властиві для спокійної клітини, тому для відновлення іонних градієнтів у фазі реполяризації активується Na - К+ насос, який відновлює іонний склад клітини до вихідного рівня.

Вплив подразника викликає зміни в стані клітинної мембрани, внаслідокчого в ній відкриваються іонні канали, через які в клітину можуть проникатипозитивно заряджені іони, яких є надлишок в оточуючому середовищі. Впершу чергу (в нервових клітинах, скелетних м’язах) відбувається відкриття”швидких” натрієвих каналів (мал. 5). Спочатку іонному потоку в клітинусприяє трансмембранна різниця потенціалів. Такий процес називаєтьсядеполяризацією, оскільки він веде до зниження цієї різниці потенціалів.

Стан мембрани нервового волокна в стані спокою(А) і збудження(В)

Нервові волокна -це відростки нейронів,покриті оболонками. За будовою всі нервові волокна поділяються на: Безмієлінові, вони не мають мієлінової оболонки, тому збудження виникає в любому місці волокна. Мієлінові , вкриті мієліновою оболонкою, яка є електричним ізолятором,мієлінова оболонка переривається перехватами Ранв'є . Перехвати Ранв'є пронизані багаточисельними каналами, не мають мієлінової оболонки, тому в цих оголених від мієліну місцях виникає ПД. Будова безмієлінового нервового волокна (за В. Г. Єлісєєвим). І – поздовжній розріз; II – поперечний розріз. 1 – осьові циліндри; 2 – ядро лемоцита (пунктиром показана площина поперечного розрізу)Будова мієлінового нервового волокна і перетяжки Ранв'є

Си́напс (від грец. synapsis — з'єднання) — це спеціальне з’єднання між двома нейронами або між нейроном і клітиною (наприклад, м’язовою клітиною або клітиною залози), де інформація передається від однієї клітини до іншої. Синапси є фундаментальними одиницями зв’язку в нервовій системі, що дозволяє нейронам спілкуватися один з одним, а також передавати й інтегрувати сигнали по всьому організму.

Типи синапсів. Електричні синапси представляють собою злиття, або зближення, ділянок мембрани. Електричним синапсам притаманне однобічне проведення збудження. Функція електричних синапсів полягає насамперед в забезпеченні термінових реакцій тварин. Електричні синапси порівняно повільно втомлюються, є стійкими до змін зовнішнього та внутрішнього середовища, і відрізняються високою надійністю.

Типи синапсів. Хімічний синапс. В пресинаптичній частині знаходяться гранулярні та агранулярні пухирці, які містять специфічну хімічну речовину ‑ медіатор. В пресинаптичному розширенні також знаходяться мітохондрії, які забезпечують синтез медіатора, гранули глікогену. Збудження аксону приводить до вивільнення медіатора в синаптичну щілину шляхом екзоцитозу. Медіатор взаємодіє з рецепторами на постсинаптичній мембрані і призводить до відкриття іонних каналів на ній, що викликає генерацію потенціалу дії на постсинаптичній мембрані, і подальшу його передачу по клітині.

Поясни малюнок!

Підпиши малюнки

Чому секреторні тканини тварин відносять до збудливих тканин?

Домашнє завдання: вивчити параграф 4, дати відповіді на запитання після параграфа