فصل 2 دستگاه عصبی
1- مغز: شامل مخ، و مخچه و ساقه ی مغز است.
نکات مخ
1-بزرگترین بخش مغز و توانایی یادگیری، حافظه، ادراک و عملکرد هوشمندانه را دارد.
2- قشر مخ (کرتکس) لایه ای است با برآمدگی ها و شیار های بسیار که همانند سایر چین خوردگی های بدن(در دستگاه گوارش) به منظور افزایش سطح صورت گرفته و این چین خوردگی در انسان بیشترین مقدار خود را داراست و در وال ها و سایر پریمات ها هم وجود دارد.
3- قشر مخ خاکستری رنگ بوده و محل تجمع جسم سلولی نورون ها است.
4- قشر مخ پردازش اطلاعات حسی مانند درد و ...را انجام میدهد .
5- بخش مرکزی مخ سفید رنگ و محل عبور راههای عصبی است.
6- جسم پینه ای به دسته ای از تار های عصبی گفته می شوند که دو نیمکره مغز از این طریق به هم مرتبط می شوند.
7 - نیمکره ی چپ مخ اطلاعات حسی را از سمت راست بدن و نیمکره ی سمت راست مخ اطلاعات حسی را از سمت چپ بدن دریافت میکنند و این در حالی است که هر کدام از نیمکره ها کار مخصوص به خود را نیز انجام می دهند.
نکات مخچه:
1- مخچه در پشت ساقه ی مغز قرار دارد .
2- جسم کرمینه دو نیم کره ی مخچه را به هم متصل می کند .
3- مخچه مرکز یادگیری و هماهنگی حرکات لازم برای تنظیم حالت بدن و تعادل است که اطلاعات خود را از ماهیچه ها، مفصل ها، پوست و چشم ها و گوش ها در یافت میکند.
4- علائم آسیب به مخچه: فرد هنگام راه رفتن تلو تلو می خورد و اعمال خود را به طور غیر ماهرانه انجام می هد و نمی تواند یک خط مستقیم رسم کند ...
نکات ساقه مغز:
1- قسمت پایینی مغز ساقه ی مغز نام دارد.
2- ساقه ی مغز شامل: مغز میانی و پل و بصل النخاع است.
نکات تالاموس:
1- مرکز تقویت و انتقال پیام های عصبی است. این اطلاعات پس از گرد هم آمدن در این مرکز تقویت می شوند و به بخش های مربوطه در قشر مخ فرستاده می شوند.
2- در پردازش اطلاعات حسی نقش مهمی دارد .
نکات هیپوتالاموس:
1- در زیر تالاموس قرار دارد
2- همراه بصل النخاع بسیاری از اعمال حیاتی مربوط به فعالیت های بدن مانند تنفس و ضربان قلب را تنظیم می کند.
3- در واقع خود هیپوتالاموس مرکز احساس گرسنگی و تشنگی و تنظیم دمای بدن است و نیز بسیاری از اعمال غده های ترشح کننده ی هورمون ها را تنظیم می کند.
نکات دستگاه لیمبیک:
1- شبکه ی گسترده ای از نورون هاست که تالاموس و هیپوتالاموس را به قسمت هایی از قشر مخ متصل می کند .
2- نقش مهمی در حافظه، یادگیری و احساسات مختلف، مانند رضایت ، عصبانیت و لذت، بر عهده دارد.
چند نکته راجع به نخاع:
1- رابط بین دستگاه عصبی محیطی و مرکزی است و آنها را به هم متصل می کند.
2- مرکز برخی انعکاس های بدن است(انعکاس پاسخی ناگهان و غیر ارادی ماهیچه ای در برابر محرک هاست).
3- نخاع31 جفت عصب دارد که هر عصب نخاعی شامل یک ریشه پشتی(نورون های حسی) و ریشه شکمی (نورون های حرکتی)است.
4- در برش عرضی نخاع همانند مغز دو بخش دیده می شود:
الف – بخش خارجی سفید رنگ که شامل بخش های میلین دار است.
ب- بخش مرکزی خاکستری رنگ که شامل جسم سلولی نورون هاست .
5- در بخش خاکستری نخاع نورون های رابط حضور دارند.
روشهای محافظت از دستگاه مرکزی عبارتند :
1- استخوان های جمجمه و ستون مهره ها
2- پرده های سه لایه ای مننژ که از خارج به سمت درون مغز عبارتند از:
سخت شامه، عنکبوتیه و نرم شامه(دارای مویرگ های خونی است و نقش تغذیه ای برای بافت عصبی دارد.
نکته: بین لایه های عنکبوتیه و نرم شامه مایع مغزی-نخاعی وجود دارد که نقش ضربه گیری را داراست.
3 - سد خونی – مغزی : مویرگ های مغزی نسبت به سایر قسمت های بدن متفاوت هستند و فاقد منافذی هستند که در سایر بافت ها وجود دارند بنابراین بسیاری از مواد که در متابولیسم سلول های مغزی نقشی ندارند و همچنین میکروب ها نمی توانند وارد مغز شوند که این عوامل حفاظت کننده سد خونی – مغزی گفته می شود اما موادی مانند گلوکز و اکسیژن می توانند عبور کنند.
چند نکته راجع به دستگاه عصبی محیطی:
1- شامل 31 جفت عصب نخاعی(هر عصب هم یک ریشه شکمی و یک ریشه پشتی دارد) و 12 جفت عصب مغزی است.
2- دستگاه عصبی محیطی شامل دو قسمت است: الف- حسی و ب- حرکتی
3- بخش حسی که اطلاعات اندام های حس را به دستگاه عصبی مرکزی هدایت می کند.
4- بخش حرکتی هم خود دو بخش دارد که عبارتند از: دستگاه عصبی پیکری و خود مختار.
5 - دستگاه عصبی پیکری: ماهیچه های اسکلتی که تحت کنترل آگاهانه ما قرار دارند و همچنین انعکاس های نخاعی که غیر ارادی هستند جز این دستگاه عصبی هستند.
نکته: انعکاس ها که برای حفظ حیات ضروری هستند به علت اینکه نخاع و دستگاه عصبی محیطی در گیر هستند سریع انجام می شوند و مغز نقشی ندارد.
6- دستگاه عصبی خود مختار شامل : الف) اعصاب سمپاتیک ب) اعصاب پاراسمپاتیک
7- اعمال سمپاتیک : شامل :
جلوگیری از ریزش اشک ،
گشادی مردمک ،
گشاد کردن مسیرهای هوا ،
تشدید ضربان قلب ،
آزاد کردن گلوکز از کبد ،
تحریک غده آدرنال ،
کاهش فعالیت روده ها ،
جلوگیری از ادرار،
کاهش فعالیت شکم و پانکراس .
8- اعمال پاراسمپاتیک : عکس حالات سمپاتیک است .
چند نکته راجع به دستگاه عصبی جانوران:
1-ساده ترین دستگاه عصبی مربوط به هیدر(کیسه تنان) است. این جانور سر و مغز ندارد و فاقد دستگاه اعصاب محیطی و مرکزی است.
2- پلاناریا که از کرم های پهن است مغز کوچکی دارد ( شامل گره های عصبی است که توده هایی از جسم سلولی نورون ها پس به رنگ خاکستری خواهد بود )این جانور دارای دستگاه عصبی مرکزی است که شامل دو طناب عصبی موازی است و این دو رشته اعصاب منشعب می شوند که دستگاه عصبی محیطی را تشکیل می دهند.
3- مغز حشرات شامل گره های عصبی است که به هم جوش خورده اند طناب عصبی شکمی این جانوران در هر قطعه از بدن دارای یک گره عصبی است که فعالیت های ماهیچه های آن قطعه را کنترل می کنند. حشرات دستگاه عصبی محیطی هم دارند.
4- مغز مهره داران در دوران جنینی شامل سه بخش: مغز جلویی، مغز میانی و مغز عقبی است.
5- در مهره داران اندازه ی نسبی مغز پستانداران و پرندگان نسبت به وزن بدن بیشتر از سایرین است. رشد نیم کره های مغز در پستانداران و پرندگان امکان انجام رفتار های پیچیده را در مقایسه به سایرن به آنها می دهد.
6-چین خوردگی های مخ انسان نسبت به اندازه بدن بیشترین مقدار را دارد همین امر امکان انجام فعالیت های پیچیده مانند تفکر و رفتار حل مسئله را به انسان می دهد.
7- بعد از انسان این چین خوردگی در وال ها و سایر پریمات ها(نخستی ها) بیشتر از سایر مهره داران است.
قلب یک تلمبه عضلانی است که در سینه قرار دارد و بطور مداوم در حال کار کردن و تلمبه زدن است. قلب بطور شبانه روزی خون را به سرتاسر بدن تلمبه میکند. در حدود 100000 بار در روز قلب ضربان میزند. برای اینکه قلب بتواند این کار سنگین را انجام دهد نیاز دارد که توسط شریانهای کرونری ، به عضله خودش هم خونرسانی مناسبی صورت پذیرد. |
در این صورت ، در حالت استراحت ممکن است اشکالی برای فرد ایجاد نشود ،, اما وقتی که قلب مجبور باشد کار بیشتری انجام دهد و مثلا شخص بخواهد چند پله را بالا برود، شریانهای کرونری نمیتوانند بر اساس نیاز اکسیژن این عضلات ، به آنها خون و اکسیژن برسانند و در نتیجه شخص در هنگام بالا رفتن از پلهها دچار درد سینه و آنژین قلبی میگردد. در چنین مواقعی اگر فرد کمی استراحت کند، درد معمولا از بین خواهد رفت. اگر یک شریان کرونری به علت مسدود شدن آن توسط یک لخته خون به طور کامل جلوی خونرسانیاش گرفته شود، قسمتی از عضله قلب که دیگر خون به آن نمیرسد، خواهد مرد و این یعنی سکته قلبی.
مویرگ ها
مویرگها (Capillaries) ، کوچکترین رگهای خونی هستند که شامل شبکیه پیچیدهای از لولههای نازک هستند و بطور گسترده تبادلات بین بافتها و خون از طریق دیواره آنها انجام میگیرد.
پروتئینها مواد آلی بزرگ و یکی از انواع درشتملکولهای زیستی هستند که از زیرواحدهایی به نام اسید آمینه ساخته شدهاند. پروتئینها مانند زنجیری از یک کلاف سهبعدی بسپارهایی هستند که از ترکیب اسیدهای آمینه حاصل میشوند. اسیدهای آمینه مثل یک زنجیر خطی توسط پیوند پپتیدی میان گروههای کربوکسیل و آمین مجاور به یکدیگر متصل میشوند تا یک پلی پپتید را به وجود بیاورند. ترتیب اسیدهای آمینه در یک پروتئین توسط ژن مشخص میشود. اگرچه کد ژنتیک ۲۰ تا اسید آمینه استاندارد را معرفی میکند، در بعضی از اندامگانها (ارگانیسمها) کد ژنتیک شامل سلنوسیستئین و در بعضی از آرکیباکتریها پ یرولزین میباشد. گاهی در پروتئینها دگرگونی به وجود میآید: یا قبل از آنکه پروتئین بتواند به وظایفش در یاخته عمل کند و یا به عنوان قسمتی از مکانیسم بازرسی. پروتئینها معمولاً به یکدیگر میپیوندند تا یک وظیفهای را با یکدیگر انجام دهند که این خود باعث استوار شدن پروتئین میشود. چون ترتیبهای نامحدودی در توالی و طول زنجیره اسید آمینهها در تولید پروتئینها وجود دارد، از این رو انواع بیشماری از پروتئینها نیز میتوانند وجود داشته باشند.
پروتئینهای درونیاختهای در بخشی از یاخته به نام ریبوزوم توسط آرانای (RNA) ساخته میشوند.
ساختار پروتئین، و یا ساختمان پروتئین به ساختاری گفته میشود که پروتئین به خود میگیرد. پروتئین دارای چهار ساختار میباشد.
روشهای تعیین ساختار پروتئینکشف ساختار سوم و چهارم یک پروتئین راهنمای بسیار مهمی برای تعیین کارکرد این پروتئین است. از روشهای معمول میتوان به پراش اشعه ایکس و تشدید مغناطیسی هسته اشاره کرد<این دو روش اطلاعات اتمی خوبی دربارهٔ ساختار پروتئین مورد نظر جمع آوری میکنند.
پراش (تفرق) اشعه ایکس روشی برای مطالعهٔ ساختار مواد بلوری است که در سال ۱۹۱۲ میلادی توسط فون لاوه کشف شد و توسط ویلیام هنری براگ و ویلیام لورنس براگ برای بررسی بلورها بکار گرفته شد.
cryo-electron microscopy روش دیگری است برای مطالعه ساختار پروتئین که معمولاً در دمای نزدیگ به نیتروژن مایع انجام میشود.
بلورنگاری الکترونی (به انگلیسی: Electron crystallography) روشی برای تعیین آرایش اتمها در جامدات به وسیله میکروسکوپ الکترونی است. این روش میتواند مکملی برای بلورنگاری پرتو-ایکس روی پروتئینهایی (مانند پروتئینهای غشائی) که به راحتی نمیتوانند کریستال سهبعدی لازم برای این کار را تشکیل بدهند، دانست.
بانک داده پروتئین (به انگلیسی: Protein Data Bank) (به اختصار PDB) منبعی برای دادههای ساختار سهبعدی پروتئینها و اسیدهای نوکلئیک است. این دادهها عموماً توسط بلورنگاری پرتو-ایکس یا بینابنمایی انامآر به دست میآیند و توسط زیستشناسها یا زیستشیمیپیشهها از سراسر دنیا برای دسترس عموم آنجا گذاشته میشوند.
خالص سازی پروتئین شامل یک سری مراحل میباشد که برای مجزا کردن یک نوع پروتئین از پروتئینهای مختلط استفاده میشود. خالص سازی امری حیاتی برای توصیف وظیفه، ساختار و فعل و انفعالات پروتئین مورد نظر میباشد. این کار معمولاً با یک بافت زیستی و یا کشت میکروبی آغاز میشود. مولکولها از یاخته جدا شده و سپس پروتئینها از دیگر مولکولهاییاختهای جدا میشوند. در انتها پروتئین مورد نظر از دیگر پروتئینها جدا میشود.
از اطلاعات موجود در دیانای برای ساختن پروتئینها استفاده میشود، اما جایگاه دیانای در هسته و جایگاه پروتئینسازی در سیتوپلاسم است. اندازهگیریهای گوناگون نشان دادهاند که در یاختههایی که در آنها فعالیت پروتئینسازی چندان شدید نیست، مقدار آرانای نیز کم است. از طرف دیگر، آرانای هم در هسته یافت میشود و هم در سیتوپلاسم. بر این اساس و نیز بر اساس آزمایشها و مشاهدههای دیگر، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که آرانای اطلاعات را از دیانای به ریبوزومهاآرانای که اطلاعات را از دیانای به ریبوزومها حمل میکند، آرانای پیک یا پیامبر(mRNA) میگویند. نوعی دیگر آرانای ناقل (tRNA) است که اسیدهای آمینه را به ریبوزوم منتقل میکند، تا ریبوزوم اسیدهای آمینه را بر اساس اطلاعات موجود در mRNA کنار یکدیگر ردیف کند. نوع دیگر آرانای ریبوزومی (rRNA) است که در ساختار ریبوزومها شرکت دارد. حمل میکند. به این نوع
برای ساخت پروتئین در یاخته مراحل زیر باید انجام شود:
ساخته شدن mRNA از روی DNA را رونویسی میگویند که با کمک آنزیم آرانای پلیمراز (RNA polymerase) انجام میشود. سلولهای پروکاریوتی فقط یک نوع آنزیم RNA پلیمراز دارند. در سلولهای یوکاریوتی سه نوع آنزیم RNA پلیمراز یافت شدهاست که آنها را با علامتهای I و II و III مشخص میکنند.
مراحل رونویسی:
اطلاعات در دیانای بصورت رمز ۳ تایی وجود دارد یعنی هر ۳ نوکلئوتید معرف ۱ رمز و هر رمز معرف ۱ اسید آمینهاست. پس از رونویسی mRNA از هسته خارج میشود و در سیتوپلاسم به کمک نوع دیگر آرانای به نام تیآرانای (tRNA) اسید آمینه را به هم متصل میکند. tRNA روی mRNA متصل میشود و طبق رمزهای tRNA, mRNA اسید آمینهها را کنار هم میگذارد. و در آخر زنجیرهٔ بسپپتیدی به وجود میآید. به این مرحله ترجمه پروتئین گفته میشود.
رفتار سلولی و تمام فعالیتهایی که در سلول انجام میشود بر عهده پروتئینها است. همه پروتئینها با هم برهمکنش دارند و تقریباً میتوان گفت که همه پروتئینها اثر خود را با همکاری پروتئینهای دیگر در سلول اعمال میکنند و هیچ پروتئینی نیست که در یاخته به تنهایی عمل کند.
زیمایه یا آنزیم یک ماده آلی است که یک فرایند شیمیایی را در یک سازواره یا موجود زنده تقویت یا تضعیف میکند ولی خودش دگرگون نمیشود. به عبارت دیگر آنزیمها کاتالیزگرهای فرایندهای زیستی هستند و نسبت به کاتالیزگرهای غیر زیستی کارایی بسیار بالایی دارند. اغلب آنزیمها ساختار پروتئینی دارند، به غیر از انواع محدودی از آنها که از جنس ریبونوکلئیک اسید هستند؛ مانند ریبوزیمها.
پادتَن یا آنتیبادی پروتئینی است که دستگاه ایمنی بدن از آن استفاده میکند تا اجسام بیگانه همچون باکتری و ویروس را پیدا کرده و خنثی سازد. هر پادتن یک پادگن ویژه را در هدف خود تشخیص میدهد.پادتنها در ایمنی هومورال دفاع اختصاصی توسط پلاسموسیتها تشکیل و سپس در سطح ماستوسیتها قرار میگیرد.
سلولها به یکدیگر پیامهایی میدهند (بهصورت شیمیایی یا الکتریکی) که بهواسطهٔ این پیامها با هم صحبت کرده و ارتباط برقرار مینمایند و اعمال خود را هماهنگ میکنند. از معروفترین پیامرسانهای شیمیایی «هورمون»ها هستند. هورمون مادهای شیمیایی است که در غدد درونریز ساخته شده و به داخل جریان خون میریزد. این ماده روی سلولهای هدف گیرنده دارد و با نشستن روی آن اعمال سلول را تغییر میدهد. گیرندههای هورمونهای امینو اسیدی در روی سلولهای هدف قرار دارد. هورمونها گاهی از یک غده در یک نقطه از بدن ترشح میشوند و اثر خود را در نقطهای دورتر اعمال میکنند. هورمونها و پیامرسانهای شیمیایی به دستههای مختلفی تقسیم میشوند. برخی از هورمونها توانایی عبور از غشای سلولی و ورود به سلول را دارند و برخی دیگر نمیتوانند از غشا عبور کنند. دستهٔ اخیر گیرندههایی در سطح سلول دارند که پس از اتصال به آنها، پیام خود را با واسطهٔ چندین ملکول دیگر به داخل سلول منتقل میکنند. برخی از این واسطهها را «پیامرسان ثانویه» میگویند. از معروفترین «سیستمهای پیامرسانی ثانویه» سیستم «جی-پروتئینها» است. این سیستم در مدار بسیاری از هورمونها دیده میشود.
سلولهای موجودات پرسلولی توسط انواعی از ملکولهای پروتئینی و غیرپروتئینی به یکدیگر چسبیده باقی میمانند. این اتصالهای گوناگون است که سلولهای یک بافت را در کنار هم و بافتهای مجاور را در کنار هم نگهمیدارد.
در سطح مولکولی، کلیه مکانیسمهای زیستی سلولها توسط پروتئینها انجام میشود. پروتئینها با ارتباط با یکدیگر بطور دقیق و بسیار کنترل شدهای وظایف خود را انجام میدهند. اساس مولکولی اغلب بیماریها، بروز نقص یا تداخل در این کارکرد عادی پروتئینها، که از طریق آن مکانیسمهای زیستی سلولی را انجام میدهند، میباشد. اگر کار پروتئینها از حالت طبیعی خارج شود میتوانند باعث بروز بیماریهای مختلف شوند. از جمله این بیماریها سرطان است.
پریون یکی از پروتئینهایی است که بطور عادی در سلولهای عصبی بیان میشود. جهش در این پروتئین میتواند باعث تغییر ساختار این پروتئین شده بطوری که پروتئین جهش یافته میتواند مجتمع شده و پلاکهای پروتئینی را در سلولهای عصبی ایجاد کند.
پروتئینها مواد مغذی اصلی هر سلول زنده هستند. در ساختمان آنها نه تنها کربن، هیدروژن و اکسیژن وجود دارد، بلکه ازت و گاهی گوگرد نیز موجود میباشد. پروتئینها مسئول انجام اعمال گوناگونی هستند. نقش آنها از تشکیل ماده انقباضی عضلات گرفته تا ساختن بعضی از هورمونها، آنزیمها و آنتی بادیها، تبدیل انرژی شیمیایی به کار و انتقال اکسیژن و هیدروژن متنوع میباشد.