Βιολογία Παραδόσεις του...

ΒιολογίαΒ΄ λυκείου

ΑΡΓΥΡΗΣ ΓΙΑΝΝΗΣ

Βιολόγος

3ο λύκ. ηλιούπολης

Θετικής κατεύθυνσης

1. Εισαγωγή

3ο λύκ. ηλιούπολης Επιμέλεια: Γιάννης Αργύρης 3

1.1 Το κύτταρο.Το κύτταρο αποτελεί τηβασική δομική καιλειτουργική μονάδα τωνοργανισμών.


Χαρακτηριστικά των κυττάρων

Κυτταρική αναπαραγωγή, (κυτταρική διαίρεση).

Μεταβολισμός.

Πρόσληψη ερεθισμάτων από το περιβάλλον και

ικανότητα αντίδρασης σ’ αυτά.

Διαφοροποίηση.

Σχηματίζουν ιστούς


1.2 Επιθηλιακός ΙστόςΚύτταρα μικρού μεγέθους κυβοειδούς, ή

κυλινδρικής μορφής πολύ στενά

συνδεδεμένα μεταξύ τους.

Σχηματίζονται στοιβάδες που καλύπτουν

μεγάλες επιφάνειες του σώματος όπως: το

δέρμα, οι βλεννογόνοι,…

Από τα επιθηλιακά κύτταρα αποτελούνται

οι αδένες.

Διαιρούνται πολύ συχνά (κάθε 3‐5 ημέρες).


Κυριότερες λειτουργίες του επιθηλίου

Μεταφορά ουσιών

Κάλυψη επιφανειών του σώματος

Έκκριση ουσιών όπως οι ορμόνες, βλέννα, (π.χ. από

το πάγκρεας, τους σιελογόνους αδένες,…)


1.3 Συνδετικός Ιστός

Είναι ο ιστός με την μεγαλύτερη

ποικιλία κυτταρικών μορφών.

Ανάμεσά στα κύτταρά του

παρεμβάλλεται άφθονη

μεσοκυττάρια ουσία.

Σχηματίζονται ίνες (ινοβλάστες, π.χ.

κολλαγόνου), καθώς και

λιποκύτταρα.


Από συνδετικό ιστό είναικατασκευασμένα:

Τένοντες.

Χόνδροι

Οστά.

Σύνδεσμοι.


Κυριότερες λειτουργίες του συνδετικού ιστού

Στήριξη (οστά, χόνδροι)

Πλήρωση των ενδιάμεσων κενών

Αποθήκευση λιπαρών οξέων στα λιποκύτταρα, καθώς

και to 99% του Ca2+ του σώματος.

Άμυνα του οργανισμού.

Επιδιόρθωση των βλαβών, (π.χ. επούλωση πληγών)


1.4 Μυϊκός Ιστός

Ιστός από κύτταρα που

έχουν την ικανότητα

της συστολής.

Υπάρχουν τρία είδη

μυϊκών ινών, οι

γραμμωτές, οι λείες και

οι ίνες του μυοκαρδίου.


Από μυϊκό ιστό είναι

κατασκευασμένα:

Οι σκελετικοί (γραμμωτοί)

μύες.

Οι λείοι μύες.

Η καρδιά.


Οι ιστοί του σώματος διαπλέκονται κατάλληλα μεταξύ

τους και σχηματίζουν όργανα, που επιτελούν

συγκεκριμένες λειτουργίες.

1.6. Τα όργανα.


1.7 ΣυστήματαΠολλά όργανα μαζί που συνεργάζονται και εξυπηρετούν μια

λειτουργία, αποτελούν ένα σύστημα του οργανισμού.

1. Πεπτικό σύστημα

2. Ερειστικό σύστημα.

3. Μυϊκό σύστημα

4. Νευρικό και αισθητηρίων οργάνων

5. Αναπνευστικό

6. Κυκλοφορικό

7. Λεμφικό

8. Ουροποιητικό

9. Γεννητικό

10. Ενδοκρινών αδένων


1.8. Οργανισμός

Κύτταρα και εξωκυττάριο υγρό

Ομοιόσταση.

2. Συστήματα συντονισμού


2.1. Ο ρόλος του Νευρικού Συστήματος

Συντονίζει τη λειτουργία όλων των υπολοίπων

συστημάτων του οργανισμού.


2.1.1. Το νευρικό κύτταρο (ή νευρώνας) και η δομή του.

Αποτελείται από τέσσερις περιοχές:

1. Το κυτταρικό σώμα.

2.Οι δενδρίτες.

3.Ο νευράξονας.

4.Οι συνάψεις.


Οι νευρώνες ανάλογα με την

λειτουργία τους διακρίνονται

σε αισθητικούς σε

ενδιάμεσους και σε

κινητικούς.


2.1.2. Η λειτουργία των νευρικών κυττάρων.

Το σημαντικότερο χαρακτηριστικό των νευρικών

κυττάρων είναι η ικανότητά τους να

διεγείρονται στιγμιαία και να μεταδίδουν τη

διέγερση αυτή σε άλλα κύτταρα.


Το δυναμικό ηρεμίας των νευρώνων

Σε συνθήκες ηρεμίας

παρατηρούνται τα

ακόλουθα μέσα και έξω

από την μεμβράνη των

νευρικών κυττάρων:

Δημιουργείται περίσσευμα

αρνητικών φορτίων στο

εσωτερικό των κυττάρων.

Στις μεμβράνες όλων των κυττάρων υπάρχουν πρωτεϊνικοί

πόροι μέσα από τους οποίους μπορούν να διέρχονται μικρά

ιόντα. Σε συνθήκες ηρεμίας οι πόροι αυτοί είναι κλειστοί.

Διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

τους πόρους Na+ και,

τους πόρους Κ+

Αποτέλεσμα αυτού είναι να συσσωρεύονται ιόντα Κ+ στο

εσωτερικό της μεμβράνης του κυττάρου ενώ αντίθετα ιόντα

Να+ στο εξωτερικό της.


Στην μεμβράνη όλων των

κυττάρων υπάρχει μια

πρωτεΐνη που ονομάζεται

αντλία ιόντων Κ+ ‐ Να+. Η

αντλία αυτή διατηρεί

διαφορετική συγκέντρωση των

Κ+ και Να+ στο εσωτερικό και

το εξωτερικό της μεμβράνης

αντίστοιχα, με κατανάλωση

ενέργειας.



Η λειτουργία της αντλίας έχει ως αποτέλεσμα τη

διατήρηση χαμηλής της συγκέντρωσης Να+ στο

εσωτερικό της μεμβράνης και αυξημένη του Κ+ στο

εξωτερικό.

Αποτέλεσμα των ανωτέρω είναι η δημιουργία

διαφοράς δυναμικού (ΔV) του εσωτερικού με το

εξωτερικό περιβάλλον, που ονομάζεται δυναμικό

ηρεμίας.

Με την αντλία ιόντων Κ+‐Να+, που

υπάρχει σε όλα τα κύτταρα,

μεταφέρεται Να+ προς τα έξω και Κ+

προς το εσωτερικό του κυττάρου.

Η μεταφορά των Κ+ και Να+ γίνεται

από ένα πρωτεϊνικό φορέα και με

κατανάλωση ενέργειας (ενεργητική

μεταφορά).

Μία ιδιομορφία της αντλίας ιόντων,

είναι ότι για κάθε δύο ιόντα Καλίου

που εισέρχονται με τον φορέα,

εξέρχονται τρία ιόντα Νατρίου.

Η λειτουργία της αντλίας ιόντων Κ+‐Να+

3ο λύκ. ηλιούπολης 24Επιμέλεια: Γιάννης Αργύρης


Δυναμικό ηρεμίαςH διαφορά δυναμικού που

εμφανίζεται μεταξύ της εσωτερικής

και της εξωτερικής επιφάνειας της

μεμβράνης ονομάζεται δυναμικό

ηρεμίας.

Είναι της τάξης μερικών δεκάδων

μιλιβόλτ (mV), ανάλογα με το είδος

του κυττάρου.

Το δυναμικό ηρεμίας της μεμβράνης

πολλών νευρικών και μυϊκών ινών

(γραμμωτών) βρίσκεται συνήθως

ανάμεσα σε ‐70mV και ‐100mV με

πιθανότερο μέσο όρο μετρήσεων τα ‐

90mV.


Δυναμικό ενέργειας ή νευρική ώση.

Δυναμικό ενέργειας εκλύεται σε μία νευρική ίνα από

οποιοδήποτε παράγοντα (π.χ ηλεκτρική διέγερση,

μηχανική συμπίεση, χημική ουσία κ.λ.π), ο οποίος

προκαλεί απότομη αύξηση της διαπερατότητας της

μεμβράνης για τα Να+, συγκεκριμένα η [Να+] στο

εσωτερικό αυξάνει περίπου 5000 φορές, για να ελαττωθεί

αμέσως, επανερχόμενη στα φυσιολογικά επίπεδα.


Αποτέλεσμα των αλλαγών αυτών είναι η απότομη

μεταβολή του δυναμικού της μεμβράνης από την

κανονική αρνητική τιμή του, σε μία στιγμιαία θετική

και μετά, γρήγορα πάλι στην αρνητική. Αυτό το θετικό

δυναμικό που αναπτύσσεται στιγμιαία στο

εσωτερικό της μεμβράνης λέγεται δυναμικό

ενέργειας.


Η απότομη απώλεια του φυσιολογικού αρνητικού δυναμικού του

εσωτερικού της μεμβράνης και κατ' επέκταση της νευρικής ίνας,

ονομάζεται εκπόλωση.

Αμέσως μετά την εκπόλωση, οι πόροι της μεμβράνης γίνονται πάλι σχεδόν

αδιαπέραστοι για τα Να+ και ταυτόχρονα πολύ περισσότερο διαπερατοί,

από το φυσιολογικό, για τα Κ+.

Συνέπεια του ανωτέρω είναι να σταματήσει η μετακίνηση Να+ προς το

εσωτερικό της ίνας και να αρχίσει η μετακίνηση προς τα έξω Κ+ λόγω της

μεγάλης συγκέντρωσής τους στο εσωτερικό.

Κατ’ αυτό τον τρόπο αποκαθίσταται και πάλι το φυσιολογικό δυναμικό

ηρεμίας. Αυτό το γεγονός ονομάζεται επαναπόλωση

Η νευρική ώση

Η μεταβίβαση της διαδικασίας της εκπόλωσης (δηλαδή του δυναμικού

ενέργειας) κατά μήκος μίας νευρικής, ονομάζεται νευρική ώση.

Η αρχή του "όλου ή ουδενός".

Όταν σε κάποιο σημείο της μεμβράνης μίας φυσιολογικής ίνας εκλυθεί ένα

δυναμικό ενέργειας, η εκπόλωση θα κινηθεί σε όλη την έκταση της ίνας.

H ανερέθιστη περίοδος.

Για το χρονικό διάστημα κατά το οποίο μία ίνα είναι εκπολωμένη από ένα

δυναμικό ενέργειας, δεν μπορεί να εκλυθεί και δεύτερο δυναμικό ενέργειας

όσο ισχυρό και να είναι το ηλεκτρικό ερέθισμα που τυχόν θα ασκηθεί πάνω

της πριν την εξαφάνιση του προηγούμενου. Έτσι δε θα προκληθεί νέο

δυναμικό. Αυτό το χρονικό διάστημα ονομάζεται ανερέθιστη περίοδος και

διαρκεί περίπου έως 2,5 msec. Δηλαδή μία τέτοια ίνα μπορεί να μεταφέρει το

μέγιστο 2.500 ώσεις ανά sec.


2.1.3. Η αγωγή της νευρικής ώσηςΗ δημιουργία του δυναμικού ενέργειας

(ΔΕ) παρατηρείται μόνο σε ένα σημείο

του σώματος του νευρικού κυττάρου, το

αξονικό λοφίδιο στην αρχή του

νευράξονα. Έτσι το ΔΕ προχωρά κατά

μήκος του νευράξονα πάντοτε με

κατεύθυνση από το σώμα προς τις

συνάψεις.+ + ‐ ‐ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + ‐ ‐ + + ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Νa+

K+αξονικό λοφίδιο


2.1.4. Σύναψη και μεταβίβαση της νευρικής ώσης

Η σύνδεση ενός νευρικού κυττάρου με

ένα άλλο λέγεται σύναψη. Κάθε

νευρικό κύτταρο μπορεί να δέχεται

συνάψεις από χιλιάδες άλλα νευρικά

κύτταρα και να συνάπτεται επίσης με

χιλιάδες άλλα.

Στο σημείο που δύο κύτταρα

συνάπτονται μεταξύ τους, οι

μεμβράνες τους έρχονται πολύ κοντά η

μία στην άλλη αφήνοντας μεταξύ τους

μία λεπτή σχισμή (συναπτική σχισμή).

Στο σημείο της σύναψης η μεμβράνη του κυττάρου

που βρίσκεται σε διέγερση λέγεται προσυναπτική

ενώ αυτού που θα διεγερθεί, μετασυναπτική.

Η μετάδοση της διέγερσης γίνεται με τη βοήθεια

χημικών ουσιών των νευροδιαβιβαστικών ουσιών

όπως, η ακετυλοχολίνη, και η επινεφρίνη.



Λειτουργία των συνάψεων.

Κάθε νευρική ίνα παράγει και εκκρίνει μία μόνο νευροδιαβιβαστικήουσία.

Η νευρική ώση φθάνει στην περιοχές της σύναψης.Μετά την εκπόλωση τηςμεμβράνης ανοίγουν ειδικοί πόροι Ca2+ και τα Ca2+ εισέρχονται στοεσωτερικό της προσυναπτικής μεμβράνης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα νααπελευθερωθεί η νευροδιαβιαστική ουσία στη συναπτική σχισμή.

Η νευροδιαβιβαστική ουσία συνδέεται με ειδικούς υποδοχείς (π.χ. τηςακετυλοχολίνης) της μετασυναπτικής μεμβράνης, μεταβάλλοντας έτσι τηδιαπερατότητά της για τα Να+.

Αυτή η διαδικασία οδηγεί στη μεταβίβαση των νευρικών ώσεων προς ταεκτελεστικά όργανα, ή προς τα διάφορα κέντρα επεξεργασίαςπληροφοριών του εγκεφάλου.

Η μεταβίβαση αυτή της νευρικής ώσης γίνεται μόνο προς μία κατεύθυνσηκαι όχι και αντίστροφα.


ΑντανακλαστικάΧαρακτηρίζονται οι ιδιότητες των διεγέρσιμων

κυττάρων (μυϊκών, νευρικών), να αντιδρούν ταχύτατα

και στερεότυπα σε κάποια ερεθίσματα.

Τα αντανακλαστικά εκτός της διεγερσιμότητας των

κυττάρων οφείλονται και σταθερή διάταξη των

νευρώνων μεταξύ τους, επιτρέποντάς τους την

σταθερή κατεύθυνση της νευρικής ώσης.


Η διάρκεια ενός μυοτακτικού αντανακλαστικού (από την στιγμή της διάτασης τουμυ μέχρι την συστολή του είναι περίπου 40msec), χρόνος μικρότερος από το«άνοιξε‐κλείσε» των βλεφάρων μας.


2.2. Δομή του Νευρικού Συστήματος

Τα κύτταρα του νευρικού συστήματος (Ν.Σ.) μετά τη γέννηση σταματούν

να διαιρούνται και ο αριθμός τους μειώνεται προοδευτικά μέχρι και

την γεροντική ηλικία.

Το Ν.Σ. οργανώνεται σε:

Σωματικό Ν.Σ. που αποτελείται από το Κεντρικό Ν.Σ. και τα

Περιφερικά νεύρα.

Το Αυτόνομο Ν. Σ. που φροντίζει την ομοιόσταση του οργανισμού.

Διακρίνεται σε δύο ανταγωνιστικά σκέλη, το συμπαθητικό και το

παρασυμπαθητικό σύστημα.


2.2.2. Τα περιφερικά νεύρα.

Μεταφέρονται οι εντολές του Κ.Ν.Σ. στην

περιφέρεια υπό μορφή νευρικών ώσεων.

Το Κ.Ν.Σ. περιλαμβάνει:

Τον εγκέφαλο

Το νωτιαίο μυελό.


2.2.3. Ο νωτιαίος μυελός

Εξελικτικά είναι το αρχαιότερο τμήμα του

Κ.Ν.Σ. των σπονδυλωτών.

Περικλείεται από την σπονδυλική στήλη.

Εκτείνεται από την βάση του εγκεφάλου μέχρι

τον 2ο οσφυϊκό σπόνδυλο.


Εξωτερικά διακρίνεται η λευκή ουσία, ενώ

εσωτερικά της βρίσκεται η φαιά ουσία.

Στη φαιά ουσία υπάρχουν πολλά σώματα

νευρικών κυττάρων, ενώ στη λευκή σχεδόν

αποκλειστικά εμμύελες νευρικές ίνες.

Ο νωτιαίος μυελός(συνέχεια)


Ο νωτιαίος μυελός(συνέχεια)


2.2.4 Ο εγκέφαλος

Αποτελεί συνέχεια του νωτιαίου μυελού.

Διακρίνονται τρεις περιοχές (όπως εξελίχθηκαν):

1. το στέλεχος,

2. ο διεγκέφαλος (διάμεσος εγκέφαλος),

3. τα ημισφαίρια.


2.2.4 Ο εγκέφαλος (συνέχεια)

1. Το στέλεχος

Αποτελείται από:

i. Τον προμήκη μυελό

ii. Την γέφυρα

iii. Τον μεσεγκέφαλο

Στο στέλεχος χιάζονται οι νευρικές ίνες

(αισθητήριοι άξονες) που φέρουν τις

πληροφορίες προς τις ανώτερες

περιοχές του εγκεφάλου.



Στο στέλεχος χιάζονται επίσης οι νευρικές ίνες

(κινητικοί άξονες) που φέρουν τις εντολές

των κινητικών κέντρων προς τις μυϊκές ίνες.



2. Η παρεγκεφαλίδα συνδέεται με:

Τη γέφυρα

Τον προμήκη

Τον νωτιαίο μυελό

Τα κινητικά κέντρα των ημισφαιρίων του

εγκεφάλου



Η παρεγκεφαλίδα παίζει σημαντικό ρόλο στον

συντονισμό των κινήσεων του σώματός

μας (π.χ. βλάβη μπορεί να προκαλέσει

παρεγκεφαλιδική αταξία).



3. Ο διεγκέφαλος περιβάλλεται από τα ημισφαίρια και

αποτελείται από:

Τον θάλαμο (κέντρο διέλευσης όλων των νευρικών ώσεων

από και προς την περιφέρεια)

Τον υποθάλαμο (περιέχει κέντρα ρύθμισης και ελέγχου

σημαντικών για την ομοιόσταση λειτουργιών)

Την υπόφυση (ενδοκρινής αδένας που ελέγχει και συντονίζει

την λειτουργία των άλλων αδένων).



4. Τα ημισφαίρια του εγκεφάλου που θεωρείται η πιο πρόσφατη

εξελικτικά περιοχή του Κ.Ν.Σ. Στην επιφάνειά τους εμφανίζονται

πτυχές και αύλακες αυξάνοντας έτσι πολύ την επιφάνειά τους.

Διακρίνεται σε λοβούς, όπως:

Ο μετωπιαίος (περιέχει το κινητικό κέντρο)

Ο βρεγματικός (εντοπίζονται οι σωματοαισθητικοί χάρτες)

Ο ινιακός (περιέχει το κέντρο της όρασης)

Ο κροταφικός (περιέχει το κέντρο της ακοής)


2.2. 5. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό

Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ) παράγεται από κύτταρα των τοιχωμάτων των

κοιλιών του εγκεφάλου και φιλτράρεται προς το πλάσμα του αίματος.

Κυκλοφορεί στον υπαραχνοειδή χώρο που σχηματίζεται μεταξύ δύο μηνίγγων

(χοριοειδή, αραχνοειδή) από τις τρεις (σκληρή, αραχνοειδής, χοριοειδής) που

περιβάλλουν τον εγκέφαλο εσωτερικά των οστών του κρανίου.

Προστατεύει τον εγκέφαλο από μηχανικές και άλλες καταπονήσεις ενώ

τροφοδοτεί τα κύτταρα του με τα απαραίτητα στοιχεία.

Βιολογία Παραδόσεις του...

Documents