rozdělení tělních tekutin

25.2.2009

1

FYZIOLOGIE BUŇKY

Buňka

(buňky tkáně orgány organismus)

- funkce a struktura jsou vzájemně propojené vlastnosti

- v průběhu evoluce – specializace buněk - odlišná funkce podle

množství organel, charakterem cytoplasmy a

vlastnostmi membrány

Příklad:

Tuková buňka – v cytoplazmě tuková kapénka, jádro, membrána-

neměnné napětí

Nervová buňka – mitochondrie, granulární endoplazmatické

retikulum, ribozómy, jádro, membrána - změny membránového

potenciálu

Životní cyklus buňky:

a) Zárodečné, kmenové buňky- opakování cyklů

b) Specializované buňky – 1.cyklus do fáze diferenciace

Buňka

- základní stavební a funkční jednotka těla

- je nejmenší jednotkou živého organismu schopnou nezávislé

existence (metabolismus, pohyb, růst, rozmnožování,

dědičnost = schopnost buněčného dělení)

- fyziologie orgánů a systémů je založena na komplexní funkci

buněk, ze kterých je složena

- komplexní funkce je dána strukturou na subcelulární úrovni

Základem kmenová buňka – schopnost reprodukce, diferenciace

Životní cyklus buňky - cyklický charakter

Schopnost obnovy – epidermis 2 týdny x sliznice GIT 2 – 3 dny

X

Specializované buňky (neurony, svalové buňky)

Zánik: nekróza (patologický proces)

apoptózaTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako

se souhlasem autora jako

dodoplplňňkovýkový stu

dijnstu

dijníí materimateriáá

l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů

VysokVysokéé šškoly ch

emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou

Jeho použžititíík jin

ým

k jiným úúčč

elelůům a dal

m a dalšíší šíšířřeneníí

bez souhlasu autora je zak

bez souhlasu autora je zakáázzáánono

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

2

Buněčný cyklus: regulace cykliny

Mitóza – zdvojení chromozómů (0,5 – 2 h) X meióza- půlení

chromozomů

Interfáze (6 – 36 hod)

G1 fáze: růst, difer.

S fáze: dvoj.chrom.

G2 fáze: příprava

mitózy

Apoptóza – programovaná buněčná smrt:

1. Eliminace přebytečných buněk v embryonálním vývoji

2. Přizpůsobení tkáně při zátěži

3. Odstranění škodlivých buněk (nádorové bb.)

Signální kaskáda regulována – pozitivně i negativně

= aktivace Ca 2+-Mg 2+endonukleázy – rozpad DNA – fragmentace

(kondenzace chromatinu, segmentace jádra), svinutí plazmatické

membrány do vakovitých výběžků, konstrikce jejich báze a

vytvoření apoptotických tělísek - organely v nich jsou intaktní a

schopné funkce - fagocytovány makrofágy

Nekróza - patologický proces vyvolaný :

toxickým, tepelným či mechanickým zevním vlivem, který

vyvolává rozvrat iontové intracelulární homeostázy

Nedostatek ATP

Zvýšení i.c. koncentrace Ca2+ aktivace Ca2+-dependentní

fosfolipázy

dilatace ER, alterace mitochondrií, zduření buňky,

ruptura plazmatické membrány a lýza buňky

Stavba buňky – tři typické části:

1. Plazmatická membrána – selektivně permeabilní,

odpovědná za tvar, odděluje vnitřní struktury od vnějšího

prostředí, kontakt – komunikace

2. Cytoplazma a organely – tekuté prostředí buňky mezi jádrem

a plazmatickou membránou

organely – specifická funkce

3. Jádro – obsahuje genetickou

informaci řídící činnost buňky

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

3

Plazmatická membrána Uspořádání periferních a integrálních proteinů

Polární část – hydrofilní část –

vystavena vodnímu prostředí

Nepolární – hydrofobní část

Vysoký obsah cholesterolu –

vysoká rigidita membrány

Model struktury: „tekutá mozaika“

- stavba membrány není rigidní, jednotlivé složky stále mění

postavení

Glykoproteiny a glykolipidy

Cukerná složka – negativní náboj

Jádro: uchovává a předává genetickou

informaci (DNA) nutnou k sy

proteinů

Replikace DNA

Syntéza m-, t- a i-RNA

Řízení diferenciace, maturace a funkce

buňky

Komunikace jádra s prostředím:Jaderná membrána – komplex vnitřního a vnějšího listu vytvářející perinukleární prostor Vnější list napojen na granulární ER a spolu s vnitřním listem tvoří póry (50 –70 nm) - otevírání x zavíráníProstup látek: a) póry – selektivní pro proteiny a RNA, závislý na ATP –transportér? +difúze

b) přes membránu

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

4

Chromatin – ve světelném mikroskopu jako nepravidelné

nahromadění bazofilního materiálu během interfáze

- komplex DNA – protein

- mitóza – uspořádání do chromozómů

- řídí metabolismus a diferenciaci buňky a replikací svého

materiálu se připravují na další mitózu

Jadérko (nucleolus)

- neohraničená membránou kulatá organela, viditelná během interfáze

- buď v karyoplazmě nebo nasedá na vnitřní jadernou membránu

- velké množství RNA a proteinů

Granulární ER

Komunikace s jádrem

Ribosomy - syntéza proteinů

Tvorba glykoproteinů

Agranulární ER

Žádné ribozomy, sy lipidů (fosfolipidů a

cholesterolu), enzymy pro glykogenolýzu

Detoxikační význam, zásoba kalcia

Endoplazmatické retikulum

Golgiho aparát

Koncentruje a definitivně upravuje vytvořené proteiny před jejich sekrecí z buňky

- transportní a sekreční vesikuly

Sy polysacharidů a dokončení sy glykoproteinůProdukce ATP, místo utilizace kyslíku a produkce oxidu uhličitého

Enzymy Krebsova cyklu a oxidativní fosforylace

DNA – od matky – sy ribosomální a transferové RNA

Mitochondrie

Cytoskelet

Transport informací buňkou

Změna tvaru buňky

Systém mikrofilament, mikrotubulů, intermediárních filament a mikrotrabekul

Komponenty cytoskeletu

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

5

Mimobuněčná hmota (extracelulární matrix)Struktura - organizovaná síť makromolekul vznikajících přímo na místě:

1. Proteoglykany

2. Vláknité proteiny: a) strukturní: kolagen, elastin

b) adhezivní: fibronektin, laminin

3. Voda

Vznik: činností fibroblastů (chondroblastů, osteoblastů)

Funkce:

Vodní fáze polysacharidového gelu - difúze živin, metabolitů mezi krví a buňkami

Kolagen - zpevnění, elastin - pružnost, fibronektin - podporuje propojení fibroblastů

v matrix, laminin - připojení buněk k epitelu

Nejvíce: chrupavka, kost, kůže, nejméně: CNS

Homeostáza

= stálost vnitřního prostředí (+ mechanismy zajišťující homeostázu)

- funkční dynamická rovnováha

Podmínkou: a) přísun živin, O2 a regulačních signálů (hormony)

b) odsun katabolitů a CO2

c) normální funkce regulačních orgánů (plíce, ledviny..)

STÁLOST pH, IONTOVÉHO SLOŽENÍ, OSMOLALITY,

KONCENTRACE VÝZNAMNÝCH LÁTEK (O2, ŽIVIN,

KATABOLITŮ, REGULAČNÍCH LÁTEK)

novorozenec:

CTV – 77% ECT - 50%

ICT - 27%

Poměr ECT k příjmu a výdeji vody

ECT

1400 ml

Příjem

700 ml

Výdej

700 ml

ECT

14 000 mlPříjem

2 500 mlVýdej

2 500 ml

50 %

14 %

dospělý

kojenec

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

6

Vliv změny osmotického prostředí na buňku

Celulární transportní mechanismy

1) Paracelulární transport

- gap junction, tigh junction

2) Transcelulární transport

- transmembránový mechanismus

Prostá difúze

- volný prostup lipidovou membránou

- látky rozpustné v lipidech, malé neutrální molekuly (O2, CO2, voda)

- zrychluje se při zvýšené teplotě

Prostup iontovými kanály (proteinové kanály)

- malé molekuly, ionty, voda – akvaporiny

Sekundární aktivní transport (spřažený transport)

- sám o sobě pasivní, spřažen s jiným systémem, který spotřebovává

jinou energii

- symport ( Glu/Na+ (Na+-K+ ATPáza) X antiport

Primární aktivní transport

- Na+-K+ pumpa, proti elektrochemickému gradientu, přísun energie

Endocytóza a exocytóza (prostřednictvím váčků do buňky a z buňky)

Na+-K+ pumpaTentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

7

Iontové kanály

- ionty procházejí otevřeným kanálem:

a) po směru koncentračního gradientu

b) po směru elektrického gradientu

= proteinové kanály- proteiny mají tendenci měnit svou konformaci

- podle toho, která energie je nutná k tomu, aby bílkovina změnila

svou konformaci, dělí se iontové kanály na:

1. stále otevřené

2. řízené napětím

3. řízené chemicky

4. řízené mechanicky

1. Iontové kanály stále otevřené

- konformace nestabilní, neustále mění tvar

- po koncentračním gradientu: ionty (Na+, K+), aminokyseliny

2. Iontové kanály řízené napětím (napěťově řízené)

- spouštěcím mechanismem je změna propustnosti membrány

pro ionty v důsledku změny konformace molekuly proteinu

- Na+ kanál – 3 stavový (klidový aktivovaný inaktivovaný)

- K+ kanál – 2 stavový kanál (klidový aktivovaný)

- Ca2+ kanál (3 typy: L, N, T)

3. Iontové kanály řízené chemicky

- změna propustnosti iontového kanálu řízeného chemicky je

vyvolána vzájemnou reakcí mezi receptorem a iontovým kanálem

a) receptor je bezprostřední součástí kanálu

b) aktivace receptoru vyvolává prostřednictvím G proteinu vmezeřené

reakce, které vedou k fosforylaci kanálu

c) aktivace receptoru vyvolává prostřednictvím G proteinu vmezeřené

reakce, které změní buněčnou koncentraci látkových faktorů, ale

nevedou k fosforylaci kanálu

d) aktivace receptoru prostřednictvím G proteinu přímo přenesena na

iontová kanál

ad a) postsynaptické receptory: nikotinové receptory pro acetylcholin

na nervové buňce a nervosvalové ploténce, NMDA a AMPA

receptory pro glutamát (Na+, K+, Ca2+ kanály) excitace

receptory pro GABAA a glycin (Cl- kanál) inhibice

ad b) G proteiny = GTP vázající regulační proteiny, které

zprostředkují přenos z celé řady receptorů na efektorové

molekuly; jsou složené z alfa, beta a gama podjednotek

1. G protein – aktivace adenylátcyklázy tvorba cAMP

aktivace proteinkinázyA fosforylace kanálu

2. G protein – aktivace fosfolipázy C tvorba diacylglycerolu

aktivace proteinkinázy C fosforylace kanálu

4. Iontové kanály řízené mechanicky (kanály citlivé na „napnutí“

cytoskeletu)

- natažení buněčné membrány přímo mechanicky otevírá iontový

kanál (Na+, K+ kanály)

- (ohnutí stereocilií receptorových buněk vestibulárního aparátu –

otevření K+ kanálů)

Buněčná komunikace

Komunikace mezi buňkami je základem pro řízení a koordinaci činnosti

buněk, tkání a orgánů těla a pro udržení homeostázy

1. Přímé spojení mezi buňkami –

a) gap junction – skulinové spojení specializovanými proteinovými

kanály složenými ze dvou konexonů (každý konexon – tvoří 6

konexinů – 6 molekul proteinů)

- pohyb iontů – předávání elektrických signálů mezi buňkami

(buňky srdeční svaloviny, hladké svaloviny, nervové buňky, epitel)

- pohyb malých molekul

b) tight junctions - pravé těsné spojení, splynutí zevních listů membrán

a+b = zonula occludens

c) zonula adherens – zpevňující kontakt- denzní mat.-volnější přiblížení

obou membrán, vnitřní memb. - symetricky uložená filamenta

d) macula adherens (desmosom) – denzní materiál mezi membránami

- symetricky rozděluje štěrbinu, vnitř. membr.- symetrická filamenta

Gap junction

Gap junction

Buněčná komunikace

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




25.2.2009

8

2. Prostřednictvím lokálních chemických působků – hlavní

forma u primitivních organismů - nezávislá na oběhovém systému

- parakrinní (pankreas)

R

Intersticiální tekutina

- autokrinní (ovarium)

R

3. Komunikace umožňující rychlé spojení mezi jednotlivými

částmi těla a v rámci jednotlivých oddílů těla – nervový syst.

- rychlost – v ms

- prostřednictvím nervových vláken

- formou akčních potenciálů

- specializovaným kontaktem – synapse

- přenos informace na synapsi – specializované působky –

neurotransmitery, modulátory

- receptory

R

Cílová buňka

Synapse

4. Prostřednictvím chemických působků – hormonů - uvolněných

na určitý podnět - endokrinní systém

- odpověď na hormon – pomalejší (s až hod.)

- často dlouhotrvající

- je zprostředkovaná oběhovým systémem

- receptory

- odpověď velmi lokalizovaná (ADH) nebo ovlivňující všechny

buňky (T3-4)

- zásadní pro řízení růstu, metabolismu, reprodukci

e

R

Endokrinní systém

Oběhový systém

Cílová buňka

Endokrinní buňka

–

Speciální chemické látky – neprodukované klasickými endokrinními

buňkami

- tkáňové růstové faktory:

buněčné dělení

diferenciace

- mechanismus působení:

auto-, para- i endokrinní

(nervový, epidermální, destičkový,

insulinu podobný růstový faktor)

- uplatnění:

vývoj mnohobuněčných organismů

regenerace poškozených tkání

5. Vzájemná komunikace mezi nervovým a endokrinním

systémem

- nervový systém řídí tvorbu hormonů (hypotalamus - hypofýza)

- hormony tvoří specializované nervové bb. – neuroendokrinní bb.

(ADH + oxytocin – krevní oběh – cílová tkáň)

TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




TentoTento dokument

dokument slou

sloužžíí se so

uhlasem autora jako



dijnstu


l l

ke studiu obor

ke studiu oborůů


emicko

koly chemick

o--technologic

technologickkéé

v Praze.

v Praze.

Jeho pou


ým

k jiným úúčč

elelůům a dal




rozdělení tělních tekutin

Documents