Роль нервной системы
Третий уровень регуляции — нервная система с рецепторами сигналов как внешней среды, так и внутренней. В мозг поступают сигналы (информация) от органов чувств, а также от внутренних органов. На основе этой информации в мозге формируются управляющие импульсы, трансформируются в волну деполяризации нервного волокна (нервный импульс), который в синапсе с клеткой-эффектором вызывает освобождение медиатора — химического сигнала.
- Нервная система.
Медиатор через внутриклеточные механизмы регуляции вызывает изменения обмена веществ и функционального состояния клетки. Клетками-эффекторами могут быть и некоторые эндокринные клетки, отвечающие на нервный импульс синтезом и выделением гормона.
Все три уровня регуляции теснейшим образом взаимосвязаны и функционируют как единая система.Обмен веществ можно изучать на целом живом организме (эксперименты in vivo) или используя изолированные части организма — органы, клетки, субклеточные структуры (эксперименты in vitro, т. е. вне организма; буквально — «в стекле», в пробирке).Классический пример исследований на целом организме, проведенных еще в начале прошлого века, составляют эксперименты Кноопа. Он изучал способ распада жирных кислот в организме.По существу, в этих исследованиях Кнооп применил метод мечения молекул: он использовал в качестве метки фенильный радикал, не подвергающийся изменениям в организме. Начиная примерно с 40-х годов XX в. получило распространение применение веществ, молекулы которых содержат радиоактивные или тяжелые изотопы элементов. Например, скармливая экспериментальным животным разные соединения, содержащие радиоактивный углерод (14С), установили, что все атомы углерода в молекуле холестерина происходят из углеродных атомов ацетата (рис. 6.7) — подробнее о синтезе холестерина см. гл. 10. С помощью изотопной метки изучают также время полужизни белков и других соединений, т. е. скорость обновления тканей.