Физиологические функции. Принципы регуляции

Регуляция – управление функциями клеток, тканей, органов, систем. Направлена на точное выполнение программ организма: гомеостаз, продолжение рода (продолжение и развитие), двигательная программа.

Разделяют две группы: саморегуляция и гетерорегуляция.

Саморегуляция: регулирующие устройство- объект регуляции - регул-ие устройство. Осуществляется по механизму обратной положительной и отрицательной связи.

Гетерорегуляция: нервная и гуморальная – регуляторные пептиды (гормоны), в нервной системе-нейромедиаторы. В нервной системе выделяют центральную и периферическую регуляцию (соматическая и вегетативная)

Физиологические функции – это функции обеспечивающие поддержание жизнедеятельности организма, его рост и развитие.

Саморегуляция это основной механизм поддержания жизнедеятельности на нужном уровне. В процессе эволюции были выработаны общие механизмы, но тем не менее саморегуляция стоит на первом месте. Особое значение имеет постоянство внутренней среды, здесь всегда идет борьба за точность констант (рН крови 7,36). Говорят о динамичности постоянства. Имеются жесткие и гибкие механизмы., которые обеспечивают сиюминутное решение задач (# вдох – выдох жесткая константа, длительность вдоха и выдоха гибкая константа). Выделяют 3 вида регуляторных влияний: пусковое (запускает или останавливает действие); адаптационное (выражается в реакциях определяющих привыкание организма к окружающей среде); готовности (формирует состояние готовности регулируемых систем).

Принципы саморегуляции. Саморегуляция может быть по 3м состояниям: по рассогласованию (изменяются константы гомеостаза), по возмущению (на сам фактор), и по прогнозированию (система включается до начала возбуждающего действия).

Условия саморегуляции.

1) достигаемый эффект генетически должен быть детерминирован

2) саморегуляция – фазовый процесс, идущий в тех структурах, которые включены в функциональные системы

3) информация о конечном приспособление должна поступать в ЦНС

4) зависимость результата от широты охвата органов и систем

5) в случае экстремальных воздействий саморегулируемая система формирует защитно-приспособительные акции, которые направлены на сохранение гомеостаза.

Механизм компенсации создает определенную надежность он включает резервы своих защитных сил. Надежность организма формируется в процессе онтогенеза, характеризует его выживаемость.

Правило фона: от величины исходного состояния зависит величина ответа.

Правило избыточности: число элементов в органах всегда больше чем нужно. Резерв используется для компенсаторных реакций.

Правило дублирования: в организме имеются парные органы.

Правило резервированных функций: если функция нарушается ее могут взять другие отделы.

Правило периодического функционирования: в системе поочередно работают разные ее элементы.

Мейоз

Мейоз открыл в 1884г. Ван-Бенеден. Мейоз – специфический тип деления, в результате которого формируются половые клетки и споры. Мейоз обеспечивает редукцию числа хромосом, необходимую для осуществления полового процесса, и перерекомбинацию хромосом, полученных от разных родителей. 3 типа мейоза: 1. зиготный; 2. гаметный; 3. промежуточный. Зиготный – мейоз наступает сразу после оплодотворения в зиготе (водоросли, грибы). Гаметный – встречается у многоклеточных животных, некоторых высших растений и простейших. В жизненном цикле организмов с таким типом мейоза преобладает диплоидная фаза, гаплоидная редуцирована.Промежуточный – встречается у высших растений. Отличается от предыдущего типа тем, что в результате завершения мейоза у растений формируются гаплоидные мужские микроспоры и женские мегаспоры. Стадии мейоза Начинается в S-фазе. В результате мейотические хромосомы приобретают иной тип морфологии по сравнению с митозом. Уменьшается число точек инициации репликации, увеличивается длина репликонов, происходит гетерохроматизация большей части хроматина (прелептотенная конденсация). Этот хроматин становится позднереплицирующимся. Наблюдается очень сильное укорочение хромосом. Временно блокируется репликация небольшой фракции zДНК. Эти события детерминируют наступление мейоза. Клетки, входящие в мейоз, имеют 2n, 4c. Пролептотена – стартовая точка мейоза и характеризуется весьма специфической формой укладки хромосом. Расположение хромосом повторяет телофазную поляризацию ядра.При переходе к лептотене (стадия тонких нитей) происходит развертывание хромосом, почти полная их деконденсация, на фоне которой видны мелкие хромомеры. Хромосомы приобретают определенную полярную ориентацию. Они соединены в единый клубок, в котором в световой микроскоп невозможно различить индивидуальные хромосомы. С помощью электронного микроскопа установлено, что теломерные участки гомологичных хромосом локализованы рядом на определенных участках внутренней оболочке ядра, с помощью прикрепительного диска. Здесь происходит подготовка конъюгации хромосом. В этот период обнаруживается формирование в каждом из гомологов характерных осевых структур. Они необходимы для построения в зиготе синаптонемального комплекса (СК). Хромосомы уже удвоены, но сестринские хроматиды различить не удается. Зиготена (стадия сливающихся нитей) характеризуется появлением точек конъюгации гомологов. В результате конъюгации образуются пары хромосом или биваленты. В биваленте каждая хромосома состоит из 2-х хроматид. В течении зиготены конъюгация завершается по всей их длине. В ходе лептотены начала зиготены у животных часто наблюдается образование характерной картины «букета» хромосом. Она возникает в тот момент, когда часть хромосом завершила конъюгацию. У растений такой картины нет – у них на этой стадии формируется синезис (хромосомы в клубке). Конъюгации гомологичных хромосом предшествует репликация zДНК(0,3% от всей длины ДНК в клетки). Если с помощью ингибиторов подавить этот небольшой дополнительный синтез ДНК, то конъюгация хромосом прекращается. На основании этого сделали предположении, что специфические по своему строению участки zДНК на гомологичных хромосомах «узнают» друг друга и на некоторое время образуют стабильные связи, необходимые для закрепления хромосом одна вдоль другой. Формируется синаптонемальный комплекс. Объединение гомологов чаще всего начинается в теломерах в связи с ядерной оболочкой и центромерах. В этих местах, а позднее и в других по длине соединяющихся хромосом белковые тяжи сближаются на расстояние около 100 нм. Между ними образуются связки и формируется полная структура СК. СК имеет вид трехслойной ленты, состоящей из боковых белковых компонентов (толщиной 30-60 нм), центрального элемента (толщиной 10-40 нм). Боковые элементы отстоят дуг от друга на 60-120 нм. Пахитена (стадия толстых нитей) – отмечается сильное укорочение бивалентов, в результате усиления конденсации. В пахитене четко выражена хромомерная стуктура хромосом. В пахитене происходит кроссинговер. Генетическим следствием кроссинговера является рекомбинация сцепленных генов. В пахитене также синтезируется небольшое количество ДНК, эта ДНК очень консервативна и состоит из мнгжества семейств 1000-кратных повторов по 1-2 тыс.н.п. В результате этого синтеза не образуется дополнительной или недостоющие фрагменты ДНК, а восполняются утраченные. Для пахитены характерно значительное увеличение в размерах ядра и ядрышка. Для этой стадии характерно образование хромосом типа «ламповых щеток». Диплотена (стадия двойных нитей) – биваленты выявляются очень четко. Начинается отталкивание гомологов, в местах где произошел кроссинговер образуются хиазмы. На этой стадии хромосомы конденсируются в еще большей степени, чем в пахитене. Диакинез – происходит уменьшение числа хиазм. Биваленты располагаются на периферии ядра, еще более укороченные, чем в диплотене. Происходит потеря ядрышек.В метафазеI - биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости веретена.В анафазеI - расхождение хромосом. Расходятся не сестринские хроматиды, а гомологичные хромосомы, состоящие из 2-х сестринских хроматид.Вслед за телофазой I следует короткая интерфаза, в которой ДНК не синтезируется.Клетки приступают к следующиму делению, которое по морфологии и последовательности не отличается митотического деления: парные сестринские хроматиды, связанные в центромерных участках, проходят профазу и метофазу; в анафазе они разъединяются и расходятся в дочерние клетки.

Дата добавления: 2015-07-19