Раскройте роль неорганических соединений в жизнедеятельности клеток.

Неорганические соединения клетки - вода и соли неорганических веществ.

1. Вода. Содержание воды в большинстве живых организмов со­ставляет 60-70%, а у некоторых организмов и более. Молекула воды состоит из двух атомов Гидрогена, соединенных ковалентной связью с атомом Оксигена. Молекула воды электронейтральна, так как на ее разных полюсах расположены положительный и отрицательный элек­трические заряды, т.е. она полярна. Вода в клетке находится в двух формах: свободной (95%) и связанной (5%).

Роль воды в жизнедеятельности клетки:

- основная среда, в которой происходят процессы обмена веществ и энергии;

- образует основу внутренней среды организмов (крови, лимфы, меж­клеточной жидкости);

- универсальный растворитель;

- среда протекания химических реакций;

- средство транспорта веществ в организме;

- принимает участие в реакциях гидролиза;

- регулирует тепловой режим организмов (обладает высокой тепло­емкостью и теплопроводностью);

- определяет объем и внутриклеточное давление (тургор) клеток;

- способна формировать водную оболочку вокруг некоторых соеди­нений, чем препятствует их взаимодействию.

При уменьшении количества воды в клетке ее метаболическая ак­тивность падает, нарушается обмен веществ, клетка может погибнуть.

2. Химические элементы, содержащиеся в клетке, входят в со­став органических и неорганических соединений или пребывают в виде ионов. Живые организмы содержат почти все известные в природе химические элементы. Одни из них выявлены у всех без исключения организмов, другие - у определенных видов или встречаются очень редко. Но все они в определенных концентрациях необходимы для нормальной жизнедеятельности клеток.

а) Так, азот и сера входят в состав белков, фосфор - в состав ДНК, РНК, АТФ, магний - в состав многих ферментов и хлорофилла, железо - в состав гемоглобина, цинк - в состав гормона поджелудочной желе­зы, йод - в состав гормонов щитовидной железы и т.д.

б) Нерастворимые соли кальция и фосфора обеспечивают прочность костной ткани.

в) Катионы натрия, калия и кальция обеспечивают раздражимость клеток. Ионы кальция принимают участие в свертывании крови, ионы калия обеспечивают транспорт веществ через клеточные мембраны.

Итак, живые организмы имеют относительно постоянное со­отношение химических элементов, которые делят по процентно­му содержанию на макро-, микро- и ультраэлементы. Вода и ми­неральные соли принимают участие в различных биохимических процессах и имеют важное значение как для функционирования отдельной клетки, так и организма в целом.

2. Дайте общую характеристику высшей нервной деятельности. Каковы меры профилактики нервно-психических нарушений?

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается деятельностью нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность. В процессе эволюции возникли наследственно закрепленные реакции (безусловные рефлексы), которые объединяют и согласовывают функции различных органов, осуществляют адаптацию организма. У человека и высших животных в процессе индивидуальной жизни возникают качественно новые рефлекторные реакции, которые И. П. Павлов назвал условными рефлексами, считая их самой совершенной формой приспособления.

В то время как относительно простые формы нервной деятельности определяют рефлекторную регуляцию гомеостаза и вегетативных функций организма, высшая нервная деятельность (ВНД) обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни. ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все нижележащие структуры центральной нервной системы. Основными процессами, динамично сменяющими друг друга в ЦНС, являются процессы возбуждения и торможения. В зависимости от их соотношения, силы и локализации строятся управляющие влияния коры. функциональной единицей ВНД является условный рефлекс.

Высшая нервная деятельность - это совокупность безусловных и условных рефлексов, а также высших психических функций, которые обеспечивают адекватное поведение в изменяющихся природных и социальных условиях. Впервые предположение о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга было высказано И.М.Сеченовым, что позволило распространить рефлекторный принцип и на психическую деятельность человека. Идеи И.М.Сеченова получили экспериментальное подтверждение в трудах И.П.Павлова, который разработал метод объективной оценки функций высших отделов мозга - метод условных рефлексов.

И.П.Павлов показал, что все рефлекторные реакции можно разделить на две группы: безусловные и условные.

Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Сложные врожденные безусловно-рефлекторные реакции называются инстинктами. Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

Условный рефлекс - это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя. Он имеет сигнальный характер, и организм встречает воздействие безусловного раздражителя подготовленным. Например, в предстартовый период происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.

Для выработки условного рефлекса необходимо:

1) наличие двух раздражителей, один из которых безусловный (пища, болевой раздражитель и др.), вызывающий безусловно-рефлекторную реакцию, а другой - условный (сигнальный), сигнализирующий о предстоящем безусловном раздражении (свет, звук, вид пищи и т.д.);

2) многократное сочетание условного и безусловного раздра жителей (хотя возможно образование условного рефлекса при их однократном сочетании);

3) условный раздражитель должен предшествовать действию безусловного;

4) в качестве условного раздражителя может быть использован любой раздражитель внешней или внутренней среды, который должен быть по возможности индифферентным, не вызывать обронительной реакции, не обладать чрезмерной силой и способен привлекать внимание;

5) безусловный раздражитель должен быть достаточно сильным, в противном случае временная связь не сформируется;

6) возбуждение от безусловного раздражителя должно быть более сильным, чем от условного;

7) необходимо устранить посторонние раздражители, так как они могут вызывать торможение условного рефлекса;

8) животное, у которого вырабатывается условный рефлекс, должно быть здоровым;

9) при выработке условного рефлекса должна быть выражена мотивация, например, при выработке пищевого слюноотделительного рефлекса животное должно быть голодным, у сытого - этот рефлекс не вырабатывается.