Fyziologie člověka zimní semestr FSS 2015 Vyučující: Mgr.Jana Javora Garant: MUDr.Dagmar Brančíková E mail: jajavora@seznam.cz Termíny kurzů: • každý lichý čtvrtek 15:15--18:30 hod. •24.9., 8.10., 22.10., 5.11., 19.11., 3.12.,17.12. •Ukončení : zkouška – písemný test (40 otázek, multiple chioce) •Termín bude na posledním semináři upřesněn – 1.řádný, 2 opravné > Studijní materiály Skripta: •Rokyta,R. a kolektiv.: Struktura a funkce lidského těla . TIGIS spol.s.r.o., Praha 2002. •- celkem asi 150 stran •Mourek, J. a kolektiv: Fyziologie učebnice pro studenty zdravotnických oborů. Praha, Grada 2005. •- celkem asi 180 stran • > Učebnice: •Šmarda, Jan a kolektiv: Biologie pro psychology a pedagogy. Portál 2004 •- podrobnější učebnice vytvořena právě pro studenty psychologie •- cca 400 stran • > •Anatomie a fyziologie člověka pro humanitní obory Alena Merkunová - Miroslav Orel. Vyd. 1. Praha: Grada, 2008. 302 s. ISBN 978-80-247-1521-6. •DYLEVSKÝ, Ivan. Základy anatomie a fyziologie člověka. Olomouc: Epava, 1995. 429 s. ISBN 80-901667-0-9. • > Biologické vědy morfologické Jak to vypadá? Co tam patří? Kde to najdu ? •týkají se •tvar, vývoj a stavba živých • organismů • •Anatomie • tvar velikost a uložení orgánů, pitva •Histologie a cytologie – • mikroskopická stavba tkání •Embryologie • vývoj vajíčka a zárodku • • • Obrázek: svaly přehled 2 th?id=I > Biologické vědy funkční Jak to funguje ? K čemu to je ? Co se stane, když se to porouchá ? • •Fyziologie - funkce a řízení orgánů •Biofyzika - fyzik. změny buněk a tkání, vliv záření •Biochemie - • chem.procesy v živých organ. •Genetika - dědičnost • th?id=I th?id=I > Buňka (cellula) •Nejmenší a nejjednodušší jednotka živého organismu schopná samostatné existence • J.E.Purkyně 1837 •Lidské tělo obsahuje 75x1018 •Nejvíce červených krvinek 2,5x10 13 • > Uspořádání lidského organismu •Buňka – nejmenší a nejjednodušší jednotka organismu schopná samostatné existence •Tkáň – skupiny buněk vznikající za stejného zárodečného základu a zajišťují určitou funkci(epitel, pojiv.tkáň-vazivo, chrupavka, kost, svalová tkáň, nervová tkáň ) •Orgán – seskupení různých typů tkání (mozek, žláza, plíce, srdce) •Orgánová soustava – kožní, kosterní, svalová, oběhová,mízní, imunitní,dýchací, trávicí,vylučovací,reprodukční, ... • > Buňka funkce •Základní f. slouží k její životnosti a obnově •příjem živin z tkáňového moku •uvolňování energie •schopnost růstu •uchovat DNA •reprodukovat se > Buňka •Je schopna •Samostatnému příjmu,zpracování a vyloučení živin •reprodukce •diferenciace specializace •stárnutí •smrti • > Buňka - složení • •Na povrchu buňky je plazmatická membrána, uvnitř je řídká cytoplazma s vysokým obsahem bílkovin. V cytoplazmě leží buněčné organely, jsou propojeny cytoskeletem. • •Obal - signály, ochrana, plastická, aktivní , > Obal - membrána •ohraničuje buňky a organely •udržuje koncentrační a elektrochemické gradienty •zajišťuje transport živin •nositel antigenů •umožňuje vedení vzruchu •izoluje agresivní a biologicky aktivní látky • • Sc2-3_00180 HER2 HER3 The 4 receptors of the HER family are structurally similar, but have distinct characteristics that dictate their signaling specificity. HER receptors share a structural configuration comprised of an extracellular domain, a single hydrophobic transmembrane domain and a highly-conserved tyrosine kinase domain. The extracellular region contains four subdomains. Structural analysis suggests that domains I and III are similar, with repeating sequences of hydrophobic residues folded into a beta-helix. Cysteine-rich domains II and IV are also structurally similar, with a number of disulfide bonded moieties. The helical folds in domains I and II are largely responsible for ligand binding; domain II has a beta hairpin protusion that represents the dimerization loop exposed for interreceptor interactions in the ligand-bound state, and is held within a hydrophobic pocket of domain IV in the unbound state. In the ligand-bound state, domains I and III are closely apposed.^2,5 Jádro (karyon, nucleus) •základní genetický materiál DNA je v jádru uložen v podobě komplexu s pomocnými bíkovinami - histony v tzv. chromatinu. •v době buněčného dělení se chromatin organizuje do vyšších stupňů integrace a vytváří chromozómy, (párové, spojené, sesterské) •existují mnohojaderné buňky, např. osteoklasty, které odbourávají kostní hmotu, nádorově změněné buňky i bezjaderné např.erytrocyty • > Anatomie buněčného jádra plná genetická informace buňky kuchařka,knihovna • •Jaderná membrána :obal jádra zevní a vnitřní ,na ní ribozomy , umožňuje transport genetické informace •Jaderný chromatin :komplex DNA+protein, uspořádaný chromatin jsou Chromozomy- v průběhu dělení ,23 párů, 1 pár pohlavní XX nebo XY, DNA •Jadérko- část chromatinu, která právě systetizuje ribozomální RNA – ribozomy (opouštějí jádro,navazují se na jiné organely) Organely : Mitochondrie •elektrárna buňky , jejich funkcí je buněčné dýchání - mají tedy aerobní metabolismus, jehož pomocí vzniká energie v podobě ATP (adenosintrifosfát), kterou buňka následně může využívat ke svým životním pochodům • •obsahují svou vlastní mitochondriální DNA • > Organely: •Lysozomy- hydrolýza poškozených složek buňky +fagocytosa ,autolýza celé buňky •Endoplazmatické retikulum- tvorba proteinů,fosfolipidů, cholesterolu + transport (informace) •Ribozomy malé zrnkovité útvary skládající se z proteinů a rRNA. Translace •Golgiho aparát složenou z plochých cisteren a různých váčků. dokončuje modifikace produktů syntetizovaných buňkou (přicházejících např. z endoplazmatického retikula), které se potom pomocí transportních váčků dostávají na místo určení (často jde o produkty určené na export z buňky. > Mitochondrie – semiautonomní •DNA matky • • •Poškození DNA –stárnutí a smrt •(Parkinozon, Alzheimer) • •Multiorgánové selhání při infekci • • • mitochondrie > Vnitřní regulace buněčných funkcí •Regulace přepisu z DNA do RNA- transkripce-přepis •Regulace přepisu RNA do proteinů – translace –překlad •Modifikace aktivity proteinů již vzniklých –přidej/uber/uprav •Regulace rozkladu proteinů • -vydrž/zmiz > Mezibuněčné informace •Receptory- specifická místa na membráně •Transmitery- informační molekuly se specifickou vazbou ( proteiny nejčastěji) 1. synaptické přenašeče (glutamat , acetylcholin) 2. parakrinní molekuly –na sousední tkáně 3. autokrinní molekuly – na vlastní buňku 4. endokrinní na celé systémy • > Protinádorové vakcíny pluripotentní buňka medium > Buňka •Je schopna •Samostatnému příjmu,zpracování a vyloučení živin •reprodukce •diferenciace specializace • stárnutí •smrti • > Reprodukce – a proliferace •Mnohobuněčné organismy jsou členy •vysoce organizované komunity , •jejich proliferace musí být regulována tak, aby se jednotlivé buňky dělily jen v případě , když je další buňka zapotřebí (náhrada nebo růst) • > Mitóza •1) Profáze Rozpuštění jaderné membrány a jadérek, vznikají 2 centrioly -> vzniká dělící vřeténko (mikrofilamenta, mikrotubuly), z chromatinu a jadérek vznikají pentlicovité chromosomy. (Touto dobou je již dávno po S fázi a veškerý genetický materiál je tudíž znásobený. Chromosomy jsou zdvojené, jsou ale stále spojeny v centroméře, než budou v anafázi roztrženy). •2) Metafáze Chromosomy se seřazují do rovníkové (ekvatoriální) roviny. Dělící vřeténko se navazuje na centromery chromosomů. Chromosomy zůstávají spojeny jen v centromerách. •3) Anafáze Roztržení chromosomů v centromerách zkracováním mikrotubulů dělícího vřeténka. Chromosomy putují k pólům buňky. •4) Telofáze Zánik dělícího vřeténka, despiralizace chromozómů, vzniká jaderná membrána a jadérka, počátek cytokineze. • > Meióza •redukční dělení dává za vznik haploidních buněk (pohlavní buňky). Jejím cílem je tedy zajistit, aby buňka získala pouze polovinu genetického materiálu. Má 2 fáze, a to 1. a 2. meiotické dělení. •1. Meiotické dělení Chromosomy nejsou roztrhávány, k pólům buňky putují celé sady. Na každém pólu tak zůstane vlastně 2krát jedna polovina gen. kódu. •2. Meiotické dělení Navazuje na první meiotické dělení. Mezi nimi již NEDOCHÁZÍ k další replikaci DNA. Probíhá téměř stejně jako normální mitóza. Výsledkem jsou tedy 4 dceřinné buňky, každá s jednou polovinou genetické výbavy. •pohlavní buňka se špatnou chromosomální výbavou dává za vznik zygotě, ze které vzniká celý plod, jehož každá buňka ponese příslušnou chromosomální aberaci > > Specializace – diferenciace typy buněk podle funkce Co se po nich bude požadovat? •Multipotentní kmenová buňka –změní se v cokoli •Pluripotentní kmenová buňka –změní se v jakoukoli z okolí – jaterní, skeletární, krevní •Diferencovaná buňka –může se rozdělit a vytvořit stejnou jako je sama •Specializovaná - terminálně diferencovaná již se nemůže dělit ( červená krvinka, nervová buňka) • • • • > Pluripotentní autologní transplantace cell > Stárnutí a smrt buňky •Živočišné buňky mají vnitřně limitovaný počet buněčných dělení, kterými mohou projít –telomery •Pro své přežití i proliferaci potřebují živočišné buňky signály od jiných buněk, jinak nastupuje „sebevražedný program „ • zvaný apoptoza . •Nekrozou umírají buňky vlivem zevního poranění th?id=I > Život buňky th?id=I th?id=I > Tkáň - soubor stejnotvarých buněk s jednou hlavní funkcí • •Epitel - kryje volný povrch těla a vystýlá jeho dutiny •Pojivo : vazivo, chrupavka, kost-regenerace,jizva •Sval : hladká a příčně pruhovaná •Nerv •Tekutiny : lymfa,krev,moč,slzy,sliny • > Tkáně jsou výsledkem specializace buněk • •Orgán je soubor tkání. •Stavební hierarchie organismu: • •buňka >> tkáň >> orgán >> orgánový systém >> organismus . • > Human%20Tissues Regenerace •obnova tkání je závislá především na výživě (cévním zásobení) tkání a geneticky podmíněné schopnosti tkáňových buněk dělit se. •Bezcévné tkáně (chrupavky, šlachy) se hojí pomalu. •Kosterní a srdeční sval se hojí vazivovou jizvou. •Nervová tkáň centrálního nervového systému nemá regenerační schopnost. • > Regenerace •Ad integrum = zcela •Plnohodnotná •Fetální a embryonální •Dospělost: 1. jaterní tkáň 2. kostní dřeň 3. epitely (střevní sliznice) 4. transplantace •Jizva = reparace •Neplnohodnotná •Jen dospělost •Granulace • •Bez náhrady •Mozek, nervová tkáň > Diskuze •Které tkáně obsahují vysoký podíl apoptotických buněk? • •Jaké typy dělení je typické pro spermie? • •Je podmínkou existence buněk obsah DNA? • • • • >