Железы внешней, внутренней и смешанной секреции. Что такое секрет в биологии

Рис. 20. Молекулярная регуляторная сеть старения листа, вызванного лишением света и снижением фотосинтетических функций. Отношение красного света к дальнему красному свету улавливается фитохромами (phy A и phy B).

Когда желудку и кишечнику не хватает ферментов

Когда тело работает так, как задумано природой, мы даже не замечаем его работы и принимаем как должное. Но стоит выйти из строя одной из систем, так как организм тут же сигнализирует об этом различными симптомами. Желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) не является исключением, так как процесс пищеварения сложен и может зависеть от множества факторов.

Основным инструментом пищеварения являются ферменты, они выполняют всю основную работу. Логично, что при его недостатке нарушается процесс пищеварения, и организм начинает сообщать нам о проблемах, сигнализируя о них различными симптомами. Такие привычные симптомы, как изжога, тяжесть в животе, боли, метеоризм, диарея или запоры – прямое указание на проблемы с пищеварением.

Ферменты поджелудочной железы – виды и функции

Пришло время узнать, что такое ферменты и как они влияют на пищеварение. Ферменты поджелудочной железы представляют собой белковые комплексы или катализаторы, основной задачей которых является расщепление питательных веществ на простые, легко усваиваемые соединения. Поэтому организм легко усваивает все необходимые элементы и витамины.

При недостатке панкреатических ферментов пища усваивается не полностью, усваиваются не все полезные вещества, что сказывается на состоянии всего организма 1 .

Какие ферменты вырабатывает поджелудочная железа и какие у них функции?

Поджелудочная железа производит несколько типов ферментов, каждый из которых выполняет свою функцию 1,2 .

• Протеазы: расщепляют белки до аминокислот;
• Липазы: расщепляют жиры до жирных кислот;
• Амилазы: расщепляют сахар (углеводы) и крахмал.

Количество секретируемых ферментов измеряется в единицах. Поджелудочная железа может вырабатывать до 2 миллионов единиц ферментов в сутки. При этом за единицу измерения принято принимать единицы липазы, так как жиры являются наиболее трудноперевариваемыми компонентами пищи 8 .

Теперь разберем принцип работы ферментов, а для этого надо вспомнить процесс пищеварения в целом. Основная задача пищеварения – усвоение всех питательных веществ, поступающих с пищей. Для этого продукты необходимо разобрать на «кирпичики». Процесс начинается буквально во рту, уже во время жевания, под воздействием слюны. Кроме того, пища попадает в желудок, царство желудочного сока и фермента пепсина, где приобретает мягкую форму, а затем уже готовые питательные вещества небольшими порциями поступают в кишечник.

Именно в кишечнике происходит основной этап пищеварения. Мы проанализируем эту стадию более подробно, так как она напрямую связана с ферментами поджелудочной железы 8 .

После того как пища попадает в двенадцатиперстную кишку (первый отдел кишечника после желудка), на нее начинает воздействовать секрет (сок) поджелудочной железы, содержащий пищеварительные ферменты. В состоянии покоя поджелудочная железа не вырабатывает ферменты, а находится в «дежурном режиме». Но стоит уловить соблазнительный запах еды или увидеть вкусное блюдо, как мозг моментально дает команду начать работу, а поджелудочная железа начинает активно вырабатывать ферменты. Это продолжается во время еды и некоторое время после нее, потому что пища не сразу попадает в кишечник 8 .

Особый интерес представляет то, что организм может регулировать выработку тех или иных ферментов в зависимости от характера потребляемой пищи. То есть, если есть много выпечки, упор в выработке будет на амилазу, если есть жирную пищу, то поджелудочная железа будет посылать в кишечник больше липазы.

Вроде бы работа полностью налажена и сбоев быть не может. А вот сбои случаются довольно часто – слишком нежный рабочий механизм, который легко сломать. Даже обильный прием пищи с преобладанием жиров может привести к нарушению системы, и поджелудочная железа не сможет обеспечить необходимое количество ферментов.

В ответ на наступление осеннего периода синтезируются не только гормоны стресса (этилен и АБК), но и защитные соединения – антоцианы. И наверняка многие из вас видели красный наливной клен (рис. 25) или боярышник.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам по набору, вам необходимо добавить его в свою учетную запись, купив его в каталоге.

Конспект урока «Железы внешней, внутренней и смешанной секреции»

Нормальное функционирование человеческого организма зависит от регуляторных систем. К ним относятся системы желез человека.

Железы заставляют работать все органы и ткани с помощью ферментов и гормонов. Таким образом, тело существует как единое целое.

Железа – это орган, вырабатывающий любое вещество, необходимое организму.

Эти вещества могут выделяться тайно, на поверхность тела или в полость тела. А также в качестве гормона непосредственно в крови.

Железы внешней секреции называются экзогенными.

Железы внутренней секреции являются эндогенными.

Приставка экзо- греческого слова (exo) означает «снаружи, снаружи»;

Приставка endo — (эндон) — внутри.

Экзокринные железы экзогенны. Они вырабатывают («секретные») вещества и выносят их во внешнюю среду организма или в его полости.

Это железы в коже, выделяющие секрет в виде пота на поверхность тела.

Пот представляет собой водный раствор солей и органических веществ.

В результате обильного потоотделения в жаркое время года тело охлаждается.

А также устранение вредных для него продуктов обмена, токсических веществ, которые могли попасть в организм вместе с пищей или лекарствами.

Потовые железы распределены почти по всей поверхности тела. Большое их количество расположено на ладонях рук, стопах, а также на лбу.

Молочные железы представляют собой видоизмененные потовые железы. Они есть как у женщин, так и у мужчин. Они схожи по строению, но отличаются только степенью развития.

Железы состоят из отдельных долей. Они образуют ветвящиеся трубочки — молочные протоки. На их конце имеются расширения в виде долек.

Каждая доля содержит молочные железы. Они образуют секрет: молоко.

Доли разделены прослойками рыхлой соединительной ткани и жировой ткани.

Особенность молочной железы в том, что она работает только в период кормления ребенка.

Они находятся на коже человека и состоят из разветвленных терминальных отделов в виде мешочка и выводного протока.

Сам мешок заполнен секреторными клетками с вакуолями жира.

При секреции эти клетки полностью разрушаются, и все их содержимое превращается в секрет, то есть кожное сало.

Сальные железы имеют выводные протоки, ведущие в волосяной канал.

Они встречаются практически во всех частях тела. Отсутствует на ладонях и стопах.

Следующие железы внешней секреции — слезные.

Они состоят из нескольких групп мелких альвеолярно-трубчатых желез, которые располагаются в лобной кости. Железы имеют выводные протоки, впадающие в слезный мешок. Из него выделяется прозрачная слезная жидкость.

Рассмотрим механизм синтеза белка на матрице РНК, а также генетический код и его свойства. Также для наглядности по следующей ссылке рекомендуем посмотреть небольшое видео о процессах транскрипции и трансляции, происходящих в живой клетке:

Хронобиология

Изучение ритмических колебаний биохимических и физиологических процессов в живых организмах по суточным, годовым или лунным циклам продолжается со средних веков до наших дней. Прорывом в исследованиях стали опыты шведского физиолога Э. А. Форсгрена, который в уникальных экспериментах с лабораторными кроликами выявил суточные колебания в клетках печени уровня гликогена — сложного полисахарида, участвующего в энергетическом обмене.

Только в 1960 г на симпозиуме в лаборатории Колд-Спринг-Харбор, заслушав доклады исследователей, представляющих различные отрасли науки, выяснилось, что ученые из разных областей физиологии, биологии, генетики и биохимии описывают одни и те же явления, связанные с изменение активности процессов во времени, и решил выделить хронобиологию в отдельную науку.

Изучение биохимических процессов продолжается. В настоящее время ученые выделяют около 300 различных биохимических и физиологических процессов в организме человека, активность которых меняется во времени и закономерно чередуется, со своими минимальными и максимальными значениями.

Комната без кошачьего запаха – это пустое и необитаемое пространство. В такой ситуации люди вели бы себя осторожно, агрессивно и стремились бы застолбить участки, как первые поселенцы Дикого Запада.

Как избавиться от мокроты

Густая мокрота мешает нормальному дыханию, утомляет больного, поэтому желание избавиться от нее понятно. При этом нельзя упускать из виду, что выделение мокроты – это ответ организма на проблему, и основные усилия должны быть направлены на ее устранение (то есть на лечение заболевания, спровоцировавшего выделение мокроты).

пейте больше жидкости. Если в организм поступает больше воды, мокрота становится более жидкой и легче откашливается. Не забывайте, что напиток должен быть теплым (температурой не ниже комнатной);

позаботьтесь об увлажнении воздуха. Если воздух в помещении сухой, гортань пересыхает. Мокрота труднее откашливается, она становится гуще;

принимайте муколитики (разжижители мокроты) и отхаркивающие средства по назначению врача. Хорошая помощь при ингаляциях. Но помните, что нельзя заниматься самолечением, особенно если речь идет о применении медикаментов;

Не занимайтесь самолечением. Свяжитесь с нашими специалистами, которые поставят правильный диагноз и назначат лечение.

Свое название вилочковая железа получила из-за характерной формы, напоминающей вилку трезубца или даже посох Посейдона. Вилочковая железа имеет и другое название – тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила».

Генераторы ароматов

Итак, феромоны. Их производят ароматические железы, которыми кошка покрывает себя от усов до хвоста и от головы до ног (рис. 3).

Рис. 3. Вонючие железы на теле кошки

Хвостовые железы расположены вдоль хвоста, и кошки иногда проходят над различными предметами удлиненным хвостом, но желез у основания хвоста гораздо больше. Диаметр одной железы около миллиметра, у самцов они крупнее, чем у самок и располагаются между протоками сальных желез. Скорее всего, их феромоны регулируют половой акт.

Окружающие задний проход железы окружают манипуляторы, которые менее развиты у кошек, чем у собак. Его функции малоизвестны; не исключено, что циркумманальные феромоны участвуют в социальной жизни. Имеются также парные анальные мешочки, населенные аэробными и анаэробными бактериями, которые перерабатывают секрет этих желез, продуцируя алифатические кислоты и амины, такие как путресцин, кадаверин, метиламин, триметиламин. У кошек анальные мешочки открываются в задний проход, их секрет выделяется с фекалиями и имеет сальный вид, так как мешочки содержат много сальных желез. Фекалии содержат белок Fel d1, который секретируется сальными железами. Он также синтезируется слюнными железами и кожей, именно этот белок вызывает у людей аллергию на кошек. Видимо,У Fel d1 есть и более важная функция: он связывается с феромонами и способствует их сохранению во внешней среде.

Домашние кошки обычно закапывают свои фекалии, но иногда они оставляют их и нюхают. Скорее всего, это территориальный знак, хотя и редко используемый. Кошки и коты дольше исследуют фекалии незнакомых особей, чем знакомых, при этом устраивая мясные показы. Точно так же изучают следы, оставленные мочой.

У кошек есть ароматические железы, которые открываются в мочевыводящие пути, и в этих железах также живут бактерии. Моча обычно маркируется вертикальной поверхностью – кошки поворачиваются к ней спиной и орошают небольшим количеством жидкости. У самцов разбрызгивание мочи является проявлением половой активности, а вот у самок во время течки это может происходить. Моча содержит информацию о сексуальном состоянии или эмоциональном состоянии животного. Существуют также железы, расположенные вокруг гениталий кошек и кошек, но они плохо изучены.

На подушечках лап много потовых желез, которые активизируются, когда кошки напуганы. Они также производят опасные феромоны. Нетрудно заметить, что место, вытоптанное испуганной кошкой, другие животные избегают. Возможно, именно поэтому четвероногие посетители ветеринарных клиник испытывают сильный страх.

Рис. 4. Точа когти о ветку, кошка оставляет царапины и пахучий секрет из межпальцевых желез на видном месте

Железы между пальцами служат для обозначения территории. Кошки оставляют запаховые метки, когда точат когти о различные предметы, чаще всего на вертикальных поверхностях (рис. 4). Эти царапины, как и пятна мочи, хорошо заметны и похожи на QR-код на стенах исторических памятников. Я увидел этот код, подошел, построил флемен и прочитал информацию. Очень удобно!

Островок комфорта

Котята рождаются слепыми и глухими, но с развитой тактильной чувствительностью и обонянием. В первые две недели жизни они воспринимают окружающий мир исключительно через обоняние и осязание. В это время им нужна только забота матери и ее молоко. У кошки между двумя рядами сосков расположены сальные железы, которые через 3-4 дня после рождения начинают выделять феромоны, содержащие олеиновую, пальмитиновую и линоевую кислоты. Это основные соединения, одинаковые для всех известных феромонов молока, а также есть видоспецифичные добавки. У кошек это миристиновая, лауриновая и стеариновая кислоты в определенных пропорциях. Сапрофитные бактерии, живущие в железах, играют важную роль и перерабатывают нелетучие жирные кислоты в летучие эфиры. Синтез феромонов прекращается через 2-5 дней после

Уже в первые два дня жизни у котят вырабатывается стойкое предпочтение определенной соски: с другой они сосут значительно хуже или вообще не присасываются к ней. «Постоянство сосков» сохраняется до 32-го дня, после чего котята становятся менее зависимыми от матери и могут даже сосать молоко другой кошки, если она согласится. По словам исследователей, в это время реакция котят на химические сигналы, вызывающие зависимость от той или иной соски, ослабевает.

В том, что котята ориентируются на запах соски и не помнят ее местонахождения, убедили исследователей еще в 1960-х гг.. В возрасте от 2 до 6 дней обонятельные луковицы удаляли, и даже через четыре дня им не удавалось найти соску правильная соска, при этом операция не повлияла на их способность пить из бутылочки. Исследователи предположили, что роль индивидуального химического маркера в данном случае выполняет слюна. У котят он пахнет по-разному, поэтому каждый сосок приобретает неповторимый запах.

Не менее важен для выживания котят запах вашего дома. Гнездо кошка метит секретами расположенных в теле желез, к ее запахам смешиваются запахи шерсти, мочи и слюны котенка. Дом кошки приобретает характерный янтарный цвет, который служит ориентиром для котят. Лишенные обоняния, они редко находят дорогу домой, хотя могут ориентироваться по слуху, по мяуканью матери и братьев и сестер.

Не чувствуя привычного домашнего запаха, котята испытывают стресс. Если их отвести от гнезда, они кричат, и чем дальше, тем громче. При мытье угла дома котята ведут себя как в незнакомом месте: отступают и кричат. Запах дома успокаивает их, создает зону комфорта.

Животные также разбрызгивали мочу и терлись о разные предметы, опять же внутри площадки и коты изучив чужие метки, не избегали друг друга. По словам Хилари Фельдман, кошки используют химические сигналы для навигации, точно так же, как котята используют запах своего гнезда.

пейте больше жидкости. Если в организм поступает больше воды, мокрота становится более жидкой и легче откашливается. Не забывайте, что напиток должен быть теплым (температурой не ниже комнатной);

Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021

Работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «Био/Мол/Текст-2020/2021.

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная инновационной международной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсором конкурса является компания SkyGen, ведущий дистрибьютор медико-биологической продукции на российском рынке.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм» — крупнейший поставщик оборудования, реактивов и расходных материалов для биологических исследований и производства.

Статья в оригинальном виде написана мной (Анна Вишневская) для сообщества Биология ВКонтакте и размещена там: vk.com/@biovk-molekularnye-tainy-osennih-listev. Данная версия, представленная на конкурс, имеет улучшения и исправления.

Как известно, за окраску листьев отвечают пигменты. Это очень важные вещества (в чем мы еще не раз убедимся) разнообразной природы, присутствующие не только в растениях, но и в других организмах (в том числе и в нас). Красивое и красочное (рис. 1 и 2) не может быть закреплено таким образом в процессе эволюции, поэтому пигменты нужны не для придания цвета, а для обеспечения особых физиологических функций. Именно поэтому его синтез и расщепление строго регулируются в соответствии с условиями и потребностями организма. Давайте рассмотрим это подробнее!

Рисунок 1. Желтоватый лист ореха маньчжурского (Juglans mandshurica)

фото автора статьи, сделанное в Суворовском парке (Москва)

Рисунок 2. Желтоватый лист ореха маньчжурского (Juglans mandshurica)

фото автора статьи, сделанное в Суворовском парке (Москва)

А что там, внутри листьев?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, какие красящие вещества (пигменты) они обычно содержат. Попробуем провести опыт, выделив, а затем разделив пигменты зеленого листа (рис. 3).

Рисунок 3. Хроматографическое разделение пигментов листьев

Для начала измельчаем листья в ступке, добавляя 96% спирт, который поможет уничтожить остальные не интересующие нас компоненты клетки. Мы обязательно отфильтруем эти ненужные компоненты (видео 1) для получения чистой вытяжки (экстракта) пигментов.

Видео 1. Фильтрация экстракта листьев

Пигменты — это химические вещества, поэтому нам нужны некоторые знания химии, чтобы понять эксперимент. Вспомним важное правило из уроков химии: подобное растворяется в подобном. Так, в спирте, как в полярном растворителе, хорошо растворяются полярные вещества (например, хлорофиллы и некоторые каротиноиды), хотя на данном этапе работы он содержит все присутствующие в живом листе пигменты, в том числе и неполярные. Эти неполярные соединения можно легко разделить с помощью неполярного растворителя (например, бензина). Его можно разделить и в пробирке, но для большей наглядности опыта возьмем фильтровальную бумагу (в лабораториях для лучшего разделения применяют специальные хроматографические бумаги или пластины с нанесенным силикагелем).Вылив массу полученной из листа спиртовой вытяжки на бумагу (неподвижная фаза) (рис. 4), помещаем ее в стакан, куда предварительно налили неполярный растворитель (например, бензин или скипидар) и куда теперь спирты содержат пары неполярного растворителя.

Рисунок 4. Нанесение экстракта листьев на хроматографическую бумагу

Рисунок 5. Хроматографическая бумага в химическом стакане с бензином. Видны отдельные пигменты.

Со временем пары бензина будут как бы «тянуть» то, что хочет в нем раствориться (неполярные соединения, например, каротины), вверх по листу бумаги (рис. 5). Впитывающие свойства бумаги также помогут физически разделить растительные пигменты, сходные по физическим и химическим свойствам, но различающиеся структурно.

Впервые этот метод для выделения пигментов из зеленых листьев применил русский ботаник-физиолог и биохимик растений Михаил Семенович Цвет в 1900 году. Этот метод через несколько лет получил название хроматографии. Хроматография позволила разделить самые разные вещества: витамины, гормоны и многое другое, что значительно расширило возможности их изучения. Именно благодаря этому методу ученому впервые удалось выделить в чистом виде несколько важнейших растительных пигментов! Какие? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте посмотрим на результаты нашего эксперимента.

На хроматографической бумаге можно увидеть набор разноцветных полос (рис. 6), каждая из которых (в идеале) содержит один вид пигмента.

Наверняка этот эффект убедил читателей в том, что цитокинины участвуют в дифференцировке хлоропластов и, по правде говоря, этот процесс гораздо сложнее, чем кажется. Таким образом, цитокинины инициируют синтез белков, входящих в состав упомянутой фотосистемы II, запускают сплайсинг РНК хлоропластов, а также влияют на синтез хлорофилла (рис. 17).

ТРАНСКРИПЦИЯ

Транскрипция — это процесс синтеза РНК на ДНК-матрице. ДНК раскручивается на одном из участков. Одна из цепей содержит информацию, которую необходимо скопировать в молекулу РНК; эта строка называется кодировкой. Вторая цепь ДНК, комплементарная кодирующей цепи, называется матричной цепью. В процессе транскрипции на матричной цепи в направлении 3′-5′ (вдоль цепи ДНК) синтезируется комплементарная нить РНК. Таким образом создается РНК-копия кодирующей цепи.

Рис. 11. Схематическое изображение стенограммы

Например, если нам дана последовательность кодирующей нити

3′-ATGTCCTAGCTGCTCG-5’,

то по правилу комплементарности родительская цепь будет нести последовательность

5′-TACAGGATCGAGCGAGC- 3’,

а синтезированная из него РНК представляет собой последовательность

3′-AUGUCCUAGCUGCUCG-5’.

КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Рассмотрим механизм синтеза белка на матрице РНК, а также генетический код и его свойства. Также для наглядности по следующей ссылке рекомендуем посмотреть небольшое видео о процессах транскрипции и трансляции, происходящих в живой клетке:

Рекомендуемое видео (кнопка ссылки слева) показывает процесс образования белка из аминокислот. Наглядно продемонстрированы процессы транскрипции и трансляции (в анимированной версии). Биосинтез белка на рибосоме также кратко описан в разделе «Аминокислоты белков». Более подробное видео о геноме, ДНК и ее строении, а также процессах кодирования представлено ниже на этой странице: Видео на тему ДНК

Рис. 12. Процесс синтеза белка: коды ДНК для РНК, коды РНК для белка

Трансляция — это процесс преобразования генетической информации в белки, рабочие лошадки клетки. Небольшие молекулы, называемые транспортными РНК («тРНК»), играют решающую роль в трансляции; они представляют собой молекулы-адаптеры, которые объединяют кодоны (строительные блоки генетической информации) с аминокислотами (строительными блоками белков). Организмы несут множество типов тРНК, каждая из которых кодируется одним или несколькими генами («генофонд тРНК»).

Вообще говоря, функция генофонда тРНК (трансляция 61 типа кодонов в 20 различных типов аминокислот) законсервирована у всех организмов. Однако состав генофонда тРНК может значительно различаться между организмами.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД

Генетический код — это метод кодирования аминокислотной последовательности белков с использованием последовательности нуклеотидов. Каждая аминокислота кодируется последовательностью из трех нуклеотидов: кодоном или триплетом.

Генетический код общий для большинства про и эукариот. В таблице перечислены все 64 кодона и перечислены соответствующие аминокислоты. Порядок оснований — от 5′-к 3′-концу мРНК.

Таблица 1. Стандартный генетический код

Между триплетами есть 4 специальные последовательности, выполняющие роль «знаков препинания»:

• * Триплет AUG, который также кодирует метионин, называется стартовым кодоном. Этот кодон инициирует синтез белковой молекулы. Таким образом, при синтезе белка первой аминокислотой в последовательности всегда будет метионин.

• ** Триплеты UAA, UAG и UGA называются стоп-кодонами и не кодируют никаких аминокислот. На этих последовательностях синтез белка останавливается.

Свойства генетического кода

1. Тройственность. Каждая аминокислота кодируется последовательностью из трех нуклеотидов: триплетом или кодоном.

2. Преемственность. Между триплетами нет лишних нуклеотидов, информация считывается непрерывно.

3. Нет перекрытия. Нуклеотид не может быть частью двух триплетов одновременно.

4. Уникальность. Кодон может кодировать только одну аминокислоту.

5. Дегенерация. Аминокислота может кодироваться несколькими разными кодонами.

6. Универсальность. Генетический код одинаков для всех живых организмов.

Пример. Нам дана последовательность кодирующей нити:

3’– CCGATTGCACGTCGATCGTATA– 5’.

Родительская строка будет иметь последовательность:

5′-GGCTAACGTGCAGCTAGCATAT- 3’.

Теперь «синтезируем» информативную РНК этой цепочки:

3’– CCGAUUGCACCGUCGAUCGUAUA– 5’.

Синтез белка идет в направлении 5′ → 3′, поэтому нам нужно изменить последовательность, чтобы «прочитать» генетический код:

5′-AUAUGCUAGCUGCACGUUAGCC- 3’.

Теперь найдите стартовый кодон AUG:

5’–AU AGO CUAGCUGCACCGUUAGCC– 3’.

Разделите последовательность на триплеты: