מבוא לפיסיולוגיה

ד"ר איתי אשר

asher.itay@gmail.com

ללמוד פיסיולוגיה

זה להבין שהביולוגיה בנויה על פיסיקה וכימיה•

זה להיזכר ולהשתמש במתמטיקה מביה"ס •

)קצת משוואות, הרבה גרפים(

זה להבין שהמערכות פועלות ביחד ומשפיעות •זו על זו

ולכן גם למחלות, וגם לטיפולים )תרופות, •כירורגיה( יש השפעה רב מערכתית

אל תישארו מאחור! סכמו ותרגלו •

. מהן התכונות 1הבסיסיות

של יצור חי?

מבנה תפקוד

מאפיינים מבניים של 1.1חיים

א. כל היצורים החיים מורכבים מחומרים שנקראים תרכובות אורגניות.

מורכבות מהיסודות תרכובות אורגניות Hydrogen ומימן - Carbonפחמן -

Oxygen ולרוב גם חמצן

ב. כל היצורים החיים מורכבים מיחידת.תאמבנה בסיסית:

1838 )שוואן )זואולוג( ושליידן )בוטנאי - תיאורית התא: "היצורים החיים למיניהם,

על-אף היותם שונים בצורתם החיצונית הם בעלי מבנה בסיסי דומה – כולם

."תאיםבנויים מיחידות יסודיות – ;לפניהם ידעו על קיומם של תאים

החשיבות של תיאורית התא היא בכלליותה.

ג. כל תא מוקף ממברנה )קרום(

יצור חי מורכב מתא אחד או תאים רבים•

כל תא מבודד )לא באופן מלא( מסביבתו – •מוקף בממברנה

למה זה טוב שיהיה בידוד? •

למה זה טוב שהבידוד לא יהיה מלא? •

שלמות הממברנה תנאי הכרחי )אך לא •מספיק( לחיי התא

:ד. היררכיה של ארגון בעולם החיאטומים

מולקולות אברונים תוך-תאיים

תא רקמהאיבר

אורגניזםאוכלוסיה

מין

חד יש אורגניזמים – תאיים

unicellularויש אורגניזמים

–רב-תאיים multicellular

אירגון דוגמה לתופעה - אסטמה - ברמותשונות

.האדם חולה, סובל מקוצר נשימה וחנק• מתפקוד לקוי של מ. הנשימה- הליקוי •הריאות לא מקבלות מספיק אויר כי דרכי •

.הנשימה הוצרוהנשימה מתכווצים צינורות שרירי דופן•אספקת החמצן לתאי הגוף מצטמצמת•במיטוכונדריה לא מתרחשת נשימת התאים •

במידה מספקת- אנרגיה לתאים. ATP פחות מולקולות•

.צינורות נשימה תרופות להרחבת

אדם = גוף•מערכת•איברים•

רקמות•תאים•אברונים•

מולקולות•

. קיום מטבוליזם- חילוף חומרים1

חיפוש מזון, השגת המזון, אכילה, עיכול, הפרשת חומרי הפסולת

. התרבות 2

בע"ח: חיפוש בן זוג, חיזור, הזדווגות, התפתחות העובר, לידה, גידול הצאצא...

. הגנה 3מפגיעה מכאנית, פגיעה של רעל, פגיעה פנימית/חיצונית של יצורים חיים אחרים,

טמפרטורה, התייבשות

וגם ...

מאפיינים תפקודיים של חיים1.2

. תקשורת4

)גם בוירוסים(ה. יכולת להשתנות – אבולוצי5

. התמיינות )רב תאיים – מערכות( 6

. למה צריך מערכות מתמחות 2בגוף?

אפשרויות תיאורטיות אחרות: תא אחד ענק, או •הרבה תאים שכולם עושים הכל

תא ענק: יחס שטח פנים לנפח קטן מדי•

אנחנו לומדים על גוף האדם, אך יש בעולם •מגוון גדול של יצורים. האם העקרונות דומים?

איך התפתחו מערכות? משחק באבולוציה •

גן העדן האבוד של היצור החד תאי

היום בו החלטתי לברוח

רק דגים מתים שוחים עם הזרם – התפתחות השוטון

כשנהיה צפוף מדי ביחד

פיתרון אפשרי הוא שיתוף פעולה

השלם גדול מסכום חלקיו: תמקצעות והתמחות

האם כולם מרוצים פה באותה המידה?

מטרת כל מערכות הגוף:

לשמור על הרכב קבוע של הנוזל החוץ תאי

"להיות בפנים ולהרגיש בחוץ"

כל תא יכול לדמיין שהוא עדיין בגן העדן...

ככל שהאורגניזם מורכב יותר

יכול לאסוף יותר מידע על העולם החיצוני •)והפנימי( – תחושה

ההתנהגויות נהיות יותר מורכבות – תנועה •

צריך "מערכות לתיאום בין המערכות" – מע' •העצבים ומערכת ההורמונים )אנדוקרינית(.

בהמשך: דוגמאות •

הרחבה

התפתחות מערכות מתמחות לאורך האבולוציה בבעלי חיים

ספוגים

אין ממש רקמות ומערכות •אבל...

במקום מע' דם + נשימה + •עיכול יש צינור במרכז הגוף

תאים שמתמחים בתנועה •)מיוציטים – האבות של תאי

השריר(תאים שמתמחים בעיכול •עוד כמה סוגי תאים •

מתמחיםאין מע' עצבים בכלל •

צורבים

הידרה•יכולות תחושה ותנועה •

)של כל הגוף כיחידה אחת ושל חלקי הגוף(

התמחות בהשגת האוכל •ועיכולו

מערכת עצבים בסיסית •אבל עם לא מעט דמיון בעקרונות לזו של אדם!

תולעים

"מוח", "חוט שדרה" ? • מערכת דם •

)בשלשול – "לבבות", והמוגלובין חופשי(

חרקים

איברי חישה מפותחים •איברי תנועה מפותחים •מערכת נשימה המובילה •

עד קרוב לכל תא אווירבגוף )בשונה מבעלי

חוליות וגם משלשולים(

בעלי חוליות

דגים•דו חיים •זוחלים •עופות •יונקים •הרבה יותר דמיון, אבל עדיין •

הבדלים גדולים מובן מאליו – הבדלים •

בולטים יהיו במערכת הנשימה, בתרמורגולציה

ובמבנה ותפקוד העור.