Čulni organi

Čulni organi – biološka uloga

• Otkrivanje i karakterizacija promena u spoljašnjoj i unutrašnjoj sredini organizma

R – CNS – Etransduktori elektromagnetne i mehaničke energije, kao i energijehemijskih agenasa, u nervne impulse koji nervnim vlaknima dospevaju do centralnog nervnog sistema

R

CNS

E

Osnovni čulni elementi

1. Neurosenzitivna ćelija2. Slobodni nervni završetak3. Učaureni nervni završetak4. Neuroepitelna ćelija

Čulni organiOsnovne čulne ćelijeA. Primarna čulna ćelija

B. Sekundarna čulna ćelija

1244 3

ABB B

Oblici energije koje prenose

1. Radioreceptori2. Mehanorecetori3. Hemoreceptori

*

Osnovni čulni elementi1. Slobodni nervni završetak –

receptori bola, temperature, taktilni receptori.

2. Učaureni nervni završetak –receptori dodira (Majsnerova telašca), promene temperature (Rufinijeva i Krauzova telašca), pritiska (Fater-Pačinijeva telašca).

3. Neuroepitelna ćelija –mehanoreceptori (Grandrijeva, Merkelova, Herbstova telašca), akustičko-lateralni organi, gustatorni organi.

4. Neurosenzitivna ćelija –olfaktorni i vomeronazalni organi.

Čulni organi

Dihotomija morfološke organizacijekičmenjaka

Somatičkakomponenta(muskulatura, skelet, nervni sistem, koža)

Visceralna komponenta(crevo i derivati creva)

Čulni organi – klasifikacija

opsti posebni

somaticki

opsti posebni

visceralni

•eksteroreceptori•proprioceptori

•lateralni sistem•elektroreceptori•stato-akustički•oči

•nervni završeci(baroreceptorihemoreceptori)

•gustatorni•olfaktorni•vomeronazalni

SOMATIČKI

OPŠTI POSEBNI

VISCERALNI

OPŠTI POSEBNI

Eksteroreceptori (receptori u koži) – primaju i prevode informacije iz spoljašnje sredine

Opšti somatički receptori

Proprioceptori – primaju i prevode informacije iz skeletnih mišića, tetiva, zglobova i okolnog tkiva

Opšti somatički receptori

Opšti visceralni receptori

hemijske supstance

pritisak

temperatura

Nervni završeci – primaju i prevode informacije iz visceralnih organa, srca, mezentere, glatkih mišića

Opšti visceralni receptori

Baroreceptori – prate promene krvnog pritiska –karotidni sinus, aortino telo.

Hemoreceptori – prate promene koncentracije kiseonika u krvi – karotidno telo.

Osmoreceptori – receptori promena osmotskog pritiska

Nocioceptori – receptori bola

neurosenzitivna (bipolarna) receptorna ćelija – sa cilijama na apikalnom delu

Čulni organi – olfaktorni organi

• makrosmatičke grupe – kolouste, ribe, vodozemci, gmizavci

• mikrosmatičke grupe – ptice, sisari• anosmatičke grupe – kitovi zubani

• Receptorni epitel –senzitivne, potporne (sluz) i bazalne ćelije.

• Mirisni organi – od nazalnih ektodermskih plakoda.

• Detektuju – hemijske stimuluse niske koncentracije koji nisu u neposrednoj blizini tela.

Čulni organi – olfaktorni organi

hoana

Čulni organi – vomeronazalni organi

neurosenzitivna ćelija – sa mikrovilima

• Receptorni epitel –senzitivne, potporne i bazalne ćelije.

• Inervacija – 0 i I par glavenih nerava.

• Detektuju – hemijske stimuluse visoke molekulske težine, koji sadrže proteine.

Čulni organi – vomeronazalni organi

• Detektuju feromone.

• Biološka uloga – socijalno i reproduktivno ponašanje.

Baxi K, Dorries M,Eisthen HL. 2006.TRENDS in Neurosciences

neuroepitelne ćelije –na distalnom delu imaju diferencirane mikrovile

Čulni organi – gustatorni organi

• Gustatorne kvržice –receptorne, potporne i bazalne ćelije.

• Inervacija – VII, IX, X par glavenih nerava.

• Detektuju – hemijske stimuluse visoke koncentracije u neposrednoj blizini tela.

Čulni organi – gustatorni organi

Nature 444, 288-294 (16 November 2006) | doi:10.1038/nature05401; Published online 15 November 2006

Distribucija gustatornih receptora na površini tela kod južnoameričke slepe ribe tetre (Astyanax mexicanus).

Distribucija gustatornih receptora na jeziku čoveka.

B0007769 Cavefish embryo. Credit: Monica Folgueira & Dr Steve Wilson. Wellcome Images. images@wellcome.ac.uk

Čulni organi – akustičko-lateralni sistem

• organi bočne linije• električni organi• stato-alkustički organi

dlakasta ćelija – neuroepitelna ćelija – sa više stereocilija i 1 većom kinocilijom na distalnom delu

• Autapomorfna odlika kičmenjaka.• Nastanak – od ektodermskih plakoda. • Nastavci se pružaju u želatinoznu

masu (kupula) ili do memebrane.

Klasifikacija

Čulni organi – lateralni sistem

• neuromasti – osnovne jedinice

• receptorne i potporne ćelije.• nastanak – od

epibranhijalnih ektodermskih plakoda.

• postoje kod kolousta, riba i larvi vodozemaca.

• reaguju na promene vibracija i hidrostatičkog pritiska, kao i električna polja.

• ampularni organi • tuberozni organi• primaju električne stimuluse niske

učestalosti – promene sopstvenog električnog polja i detekcija tuđih.

• Elasmobranchii, Chondrostei, Polypteri, Dipnoi, Gymnophiona, Caudata.

• primaju električne stimuluse visokeučestalosti – promene sopstvenog električnog polja i detekcija tuđih.

• postoje pokrovne ćelije iznad receptornih i tvorevina oblika čepa.

• mali broj grupa Teleostei.

Čulni organi – elektroreceptorni organi

• orijentacija u prostoru• fonorecepcija• nastanak – otičke

ektodermske plakode. • kesasta proširenja (utriculus i

sacculus).• polukružne cevi (kanali) sa

proširenjima (ampulae) – 1 ili 2 Agnatha, 3 Gnathostomata.

• vestibularni lavirint• kohlearni lavirint (sisari)• reseptorna polja – kriste,

makule, papile.• inervacija – VIII par

moždanih nerava.

Čulni organi – stato-akustički organi

generalizovani membranski lavirint

Čulni organi – receptorna polja

Crista – receptorni nastavci u želatinoznoj kupoli.

Papilla – receptorni nastavci ispod membrane.

Macula – membrana na kojoj se nalaze konkrecije kalcijum karbonata i fosfata.

Čulni organi – stato-akustički organi

Čulni organi – srednje uho

• duplja srednjeg uha Tetrapoda – od škržne kese između I i II visceralnog luka

• timpanalna membrana• columella auris – vodozemci,

gmizavci, ptice• stapes, incus, maleus – sisari

Čulni organi – fotorecepcija

• 380 - 760 nanometara = transmisioni spektar vode

Biološke uloge:• viđenje spoljašnje sredine• percepcija fotoperiodizma (dužina dana i noći)Fotorecepcioni organi: • parne oči• medijalne očiFotoreceptorni elementi(na subćelijskom nivou):• u koži• u hipotalamusu

• Beonjača i rožnjača • Uvea - sudovnjača

- cilijarno telo - dužica (iris)

• Retina

Tri sloja tkiva:

Čulni organi – parne oči

Embrionsko poreklo – 3 izvora:

• retina i n. opticus – zid diencephalon-a

• lens – ektodermske plakode

• chorioidea, sclera, cornea, corpus ciliare – mezenhim (mezoderm).

Čulni organi – parne oči

ćelijski elementi retine

• *– receptorne ćelije (štapolike i kupaste ćelije) – poreklom od ependimskih ćelija CNS-a.

• provodne ćelije (interneuroni) – 4 vrste:

• bipolarni – ganglijski

• horizontalni – amakrini

Parne oči – akomodacija

• Vijuni i košljoribe –sočivo prilagođeno na viđenje bliskuh predmeta; za udaljene predmete sočivo se pomera ka mrežnjači

• Elasmobranchii i vodozemci – sočivo prilagođeno na viđenje udaljenih predmeta; za bliske predmete sočivo se pomera ka mrežnjači

• Amniota – promena oblika sočiva. Sočivo se zaobljava za viđenje bliskih predmeta

Current Biology, Volume 9, Issue 8, 22 April 1999, Pages R286–R288

Parne oči – monokularni i binokularni vid

Trends in Ecology and Evolution, 2004, 19: 25-31

Monokularni – kolouste, ajkule, repati vodozemci, pingvini, kitovi

Binokularni – ptice grabljivice, mnogi sisari

Stereoskopsko viđenje –dubina prostora – sisari

Čulni organi – neparne oči• pripada pinealnom kompleksu (pinealni i parapinealni organ)• parapinealni organi – frontalni i parijetalni • pinealni organ – vijuni, ganoidne ribe• slične građe kao i parne oči (nema bipolarnih i amakrinih ćelija)• dužina i intenzitet svetla

Čulni organi – neparne oči

Parapinealni organi

frontalni (Anura)

parijetalni (tuatare, gušteri)