Расположение жизненно важных нервных центров в головном мозге
Отдел головного мозга | Нервные центры |
Продолговатый мозг | Центры, регулирующие ритм сердца, кровяное давление, частоту и глубину дыхания, центры безусловных пищевых рефлексов: сосания, глотания, слюноотделения; центры защитных рефлексов: чихания, рвоты, кашля, мигания, слезоотделения. |
Варолиев мост | Центры, регулирующие работу слюнных и слезных желез, жевательных и мимических мышц, вкусовой чувствительности. |
Мозжечок | Осуществляет поддержание равновесия или определенной позы, координацию быстрых и точных движений. |
Средний мозг | Центры ориентировочных рефлексов зрения (расширение и сужение зрачка, зажмуривание и движение глаза), слуха, центры поддержания тонуса скелетных мышц, центры бессознательных стереотипных движений. |
Промежуточный мозг | Таламус (зрительный бугор) — центр всех видов чувствительности (за исключением обонятельных вкусовых и слуховых); центры, регулирующие и координирующие внешние проявления эмоций, центры, поддерживающие состояние внимания, центры боли и удовольствия. Гипоталамус (подбугорье). 1. Главный координирующий и регулирующий центр вегетативной нервной системы — здесь находятся высшие центры, участвующие в регуляции сердечного ритма, кровяного давления, дыхания и перистальтики. 2. Включает в себя зрительный перекрест, передающий нервный импульс зрительного анализатора из левого глаза в правое полушарие переднего мозга, а из правого глаза — в левое полушарие. 3. Центры голода, жажды и сна; центры поведенческих реакций, связанных с агрессивностью и размножением. 4. Вырабатывает нейрогормоны — вазопрессин и окситоцин. 5. Контролирует работу гипофиза |
Передний мозг (кора больших полушарий) | 1. Кора больших полушарий: - чувствительные зоны (зрительная, слуховая, кожно-мышечная, центры обоняния и вкуса) - двигательные зоны -В них возникают двигательные импульсы, идущие затем по нисходящим путям к скелетным мышцам. - ассоциативные зоны связывают различные области коры, интегрируют все импульсы, поступающие в мозг. Деятельность этих зон связана со сложными формами поведения и высшей нервной деятельностью (условные и безусловные рефлексы, вторая сигнальная система) и лежит в основе высших психических функций и высших эмоций. 2. Подкорковые ядра (базальные ядра, базальные ганглии) - регулируют инстинктивное поведение и двигательную активность (вместе с промежуточным и средним мозгом) |
Нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты – ДНК , РНК – состоят из нуклеотидов (мономеры). Каждый нуклеотид состоит из остатка фосфорной кислоты
( фосфатная группа), углевода (пятиуглеродный сахар пентоза) и азотистого основания (А – аденин, Т - тимин, У – урацил, Г – гуанин,
Ц – цитозин).
Тип нуклеиновой кислоты | Кол-во цепей в молекуле | Мономеры (нукле отиды) | Способ ность к само- удвоению | Где в клетке синтезируется | Где в клетке находится | функции |
ДНК – дезокси- рибонуклеиновая кислота | А Т Г Ц | да | В ядре клетки, в митохондриях, в пластидах | В ядре клетки (большинство) в митохондриях (не много) в пластидах (не много) | Хранение генетической информации | |
РНК - рибонуклеиновая кислота | (2 цепи могут иметь некоторые вирусы – редко) | А У Г Ц | нет | Различно в зависимости от типа РНК | ||
Типы РНК | ||||||
Рибосомная РНК, р-РНК | А У Г Ц | нет | В ядрышке ( в ядре клетки) | В рибосомах (около 85 % от всех РНК клетки) | Входит в состав рибосом и участвует в формировании активного центра рибосомы, где осуществляется процесс биосинтеза белка. | |
Транспортная РНК, т-РНК | 1 , упакована в виде «листочка клевера» | А У Г Ц | нет | На ДНК (в ядре клетки), самые маленькие по размеру | В цитоплазме (около 10 % от всех РНК клетки) | Способна присоединять 1 определённый тип аминокислоты (а/к) и доставлять его к месту синтеза белка в рибосоме. В цитоплазме клетки находится 20 разновидностей т-РНК (по количеству типов а/к) |
Информационная РНК (матричная), и-РНК | А У Г Ц | нет | На определённом участке одной из цепей ДНК, который содержит информацию о первичной структуре одного белка – ген. Процесс образования и-РНК называется транскрипция. | Цитоплазма (около 5 % от всех РНК клетки), в рибосомах в момент синтеза белка (процесс называется трансляция), митохондриях и пластидах клетки. | Передача информации о структуре белка из ядра ( от ДНК) к рибосомам |
Фотосинтез – процесс образования органических соединений из углекислого газа и воды с использованием лучистой энергии Солнца.
Необходимые условия:
- энергия солнечного излучения
- вода и углекислый газ
- специализированные органоиды ( должны содержать пигменты, способные поглощать свет – хлорофилл, например) – пластиды растений.
Особенности строения хлоропласта – двойная мембрана: наружная – гладкая, внутренняя образует особые плоские выросты - тилакоиды, которые располагаются группами, которые называются гранами. В мембраны тилакоидов встроены молекулы пигментов (хлорофилл) и белков, участвующих в процессе фотосинтеза.
Внутренняя полость хлоропласта – строма.
Этапы фотосинтеза.
Этапы синтеза | Место осуществления | Участники процесса | Функции (что происходит) | Результат этапа (что получается) |
Световая фаза – осуществляется только при участии света | ||||
Начало | Хлоропласт, мембрана тилакоида | Хлорофилл, молекулы переносчики электронов (акцепторы) | Молекула хлорофилла поглощает квант световой энергии (солнечной), энергия передаётся электрону, он приходит в возбуждённое состояние и переходит на более высокий энергетический уровень. Молекула хлорофилла делается не стабильной, теряет электроны (проникают за пределы мембраны тилакоида и формируют отрицательный электрический заряд) | Хлорофилл теряет электрон, формируется отрицательный электрический заряд на внешней стороне мембраны тилакоида |
Фотолиз | тилакоиды | Н2О, молекулы переносчики | Н2О Н+ + ОН- (под действием солнечного света) ОН- - теряет электроны , превращается в ОН и используется при образовании новых молекул воды, электроны идут на восстановление молекул хлорофилла, кислород выделяется в атмосферу (как побочный продукт синтеза) 4ОН 2 Н2О + О2 Протоны Н+ остаются внутри тилакоида, накапливаются и формируют положительный электрический заряд | Хлорофилл восстанавливается, образуется кислород, формируется положительный электрический заряд на внутренней стороне мембраны тилакоида. |
Окончание фазы | тилакоиды | Возникает разница электрических потенциалов + -. Под действием этой разницы начинает работать фермент АТФ – синтетаза, который пропускает Н+ в строму хлоропласта, протоны водорода Н+ соединяются с электронами, которые формировали отрицательный электрический заряд. 4Н+ + 4е- 4Н Н - будет использован в темновой фазе Во время прохода Н+ через фермент создаётся высокий уровень энергии, которая используется для синтеза молекул АТФ. | Протоны водорода Н+ восстанавливаются до Н, объединяясь с молекулой- переносчиком НАДФ, образуют комплекс НАДФ · Н2 (используется в темновой фазе). Синтезируются АТФ (накапливаются для синтеза глюкозы в темновую стадию) | |
Темновая фаза – осуществляется независимо от света | ||||
Цикл Кельвина | Строма хлоропласта | СО2, , АТФ НАДФ · Н2 | Углекислый газ (из атмосферы) вступает в реакцию с комплексом НАДФ · Н2 (несколько последовательных реакций) , используется энергия АТФ (из световой фазы), происходит образование молекул глюкозы. 6СО2+ 12 НАДФ · Н2 С6 Н12 О6 + 6Н2О (побочный продукт) | Образуются глюкоза и вода |
Суммарное уравнение - 6СО2, + 6Н2О + энергия солнечного света С6 Н12 О6 + 6О2 |
Синтез белка.
Белок – полимер, мономерами которого являются аминокислоты (а/к), в клетке присутствует 20 разновидностей а/к.
Необходимые условия для синтеза белка:
– генетический код (1 а/к соответствует 1 триплет (кодон) в ДНК или и-РНК).
- присутствие рибосом в цитоплазме клетки
- наличие свободных а/к в цитоплазме клетки (из процессов пищеварения и распада белков)
- наличие т-РНК для доставки а/к к месту синтеза белка
- наличие матрицы для синтеза (и-РНК, содержащая информацию о первичной структуре белка, которая переписана с ДНК)
- ферменты (всегда есть в клетке)
Этапы синтеза | Место осуществления | Участники процесса | Функции (что происходит) | Результат этапа (что получается) |
Транскрипция | Ядро клетки | ДНК, ферменты, свободные нуклеотиды | Участок двуцепочечной ДНК раскручивается (временно разрываются связи между цепями), на участке одной из цепей ДНК (ген – содержащий информацию о первичной структуре 1 белка) идёт синтез (построение) и-РНК по принципу комплементарности. Все реакции идут при участии ферментов. | и- РНК |
Перенос и-РНК из ядра в цитоплазму | Ядро клетки - цитоплазма | и-РНК и специальные ядерные белки | Перенос и-РНК через мембрану ядра | и-РНК попадает в цитоплазму клетки |
Трансляция | цитоплазма | и-РНК , рибосомы, т-РНК, свободные а/к, специальные ферменты | и-РНК находит свободную рибосому и взаимодействует с ней (проникает в активный центр). Одновременно в рибосоме находятся 2 ,стоящих рядом ,триплета (кодона) | Начинается процесс синтеза |
Рибосома анализирует кодоны и-РНК и сопоставляет их с антикодонами т-РНК (по принципу комплементарности), которые приносят к месту синтеза а/к из цитоплазмы. | Начало формирования первичной структуры белка | |||
Рибосома двигается по и-РНК («шаг» рибосомы равен 1 кодону - в активном центре рибосомы постоянно находятся 2 кодона – один анализируется (подбирается т-РНК с подходящей а/к), второй (его проанализировали раньше!) – участвует в синтезе белка (а/к связывается с предыдущей а/к). Освободившиеся от а/к т-РНК идут за новыми а/к (то го же типа) | Увеличение белковой цепочки в размерах (увеличивается количество а/к с каждым «шагом» рибосомы по и- РНК) | |||
Процесс повторяется многократно | Формируется белок | |||
Конец синтеза | цитоплазма | и-РНК , рибосомы | Рибосома, дойдя до последнего кодона и-РНК ( так называемый стоп-кодон), заканчивает синтез. Отделяется от и-РНК. С этого момента рибосома способна синтезировать новый белок. | Необходимый клетке белок. |
ПРИМЕЧАНИЕ: На одной и-РНК одновременно могут работать несколько рибосом. Такой комплекс (временный) называется полисомой.Все рибосомы одной полисомы синтезируют один и тот же белок. Рибосома способна синтезировать любой белок, его вид зависит от и-РНК.
Транскрипция– перенос информации о первичной структуре 1 белка с ДНК на и - РНК.
Трансляция – перевод последовательности нуклеотидов молекулы и – РНК в последовательность аминокислот молекулы белка.
После окончания работы полисомы ставшая ненужной и-РНК разбирается на отдельные нуклеотиды, которые клетка использует для синтеза новых РНК.