Class Notes (837,191)
Canada (510,160)
BIOL 1410 (94)

Anatomy Lecture

85 Pages
Unlock Document

Biological Sciences
BIOL 1410
Paul Messing

TOPIC 1 : INTRO TO ANATOMY 10/29/2012 Anatomy ­ study of internal & external body structures ­ relationships between structures e.g. bones & muscles Subdivisions:  1. Gross Anatomy ­ visible to eye e.g bones 2. Microanatomy ­ microscope required e.g  cytology ­ study of cells cytologist­ studies internal structures of cells histology­ study of tissues Levels of Organizations: 1. Chemical Level atoms e.g. H&O atoms atoms combine forming molecules e.g. water 2. Cellular Level molecules form organelles which form cells cells: basic unit of structures & function 3. Tissue Level group of cells with similar structure  4 Major Types :    Epithelium Connective  Muscle Nervous 4. Organ Level 2 or more tissues working together for a function e.g. stomach (all 4 major tissues) function: digestion 5. Organ System Level ­ organs working together towards a common purpose 6. Organism ­ all systems functioning together to maintain life. Hierarchy  ­ each level must contain those below TOPIC II : Chemical Level of Organization 10/29/2012 Atom ­ nucleus contains p+ (positive charge) n (neutral charge) e*(neg. charge) ­ orbiting nucleus    ­ are electrically neutral (p+ & e* of e­is equal) Ions ­ are not electircally neutral atom gains e­(s): becomes ­ive ion (anion) atom loses e­(s): becomes +ve ion (cation) important ions (electrolytes) e.g Ca+, Na+, K+, H+, Cl­ NaCl: Na loses e­ = Na+   Cl gains e­ = Cl­ (+and ­ ions attract) in H2O NaCl dissociates into ions: Na+, Cl­ Chemical Bonds ­ atoms bond, forming molecules Types:  a. Ionic Bond ­ atom to atom transfer e.g. NaCl b. Covalent Bond ­ sharing e­ between atoms e.g. CH4 Resulting chemicals may be: a. organic ­ covalently bonded carbon atoms e.g. proteins b. inorganic ­ lack of carbon e.g. H2O, NaCl, O2 exceptions: H2CO3 (Carbonic Acid) HCO3 (Bicarbonate) CO2 (Carbon Dioxide) TOPIC II : Chemical Level of Organization 10/29/2012 CO (Carbon Monoxide) Water (H2O) ­ most abundant substance in cells Polar molecules­ unequal sharing leads to a slight charge difference. Many rxns in the body take place in H2O(universal solvent) Lubricates around joints & organs maintains body temp. may be organic or inorganic Acids ­ dissolve in H2O releasing H+↑ions ↓ [H ] =  pH) HCl in H2O→  H  +Cl  (ex. of inorganic acid) Bases ­ substances which cause the binding of H  ions. e.g. NaOH in H2O Na  + OH =hydroxyl ion then OH  + H  = H2O pH scale = [H ] in solution Basic→  Acidi↑  [H ] Acidi→   Basi↓  [H ] Base (Alkaline) ­ pH= 7 (neutral) pH of blood = 7.35 ­ 7.45 Important Organic Substance 1. Carbohydrates ­ consists of C,H, & O o Functions: source of energy₆ ₁₂ ₆0  ­ glucose)                structures e.g. dna & rna TOPIC II : Chemical Level of Organization 10/29/2012 Carbohydrates Naming: i. monosaccharides (simple sugars)  e.g. glucose, fructose, ribose, deoxyribose ii. Disaccharides ( 2 mono covalently bonded)  e.g glucose + fructose = sucrose iii. Polysaccharide (many mono bonded together) e.g. glycogen ­ animals starch – plants 2. Lipids ­ C, H, O ­ ratio different from carbohydrates e.g. fats, oils , waxes, fatty acids (FA) insoluble (non – polar) in H2O Functions:   protect organs (padding) build cell membranes source of stored energy  Types: 1. Glycerides ­ most common in body & diet compost of 2 bldg. blocks  Glycerol (backbone) Fatty Acids  Naming Glycerides: glycerol + FA = Monoglycerides glyrcerol + 2 FA = Di " glycerol + 3 FA = Tri " 2. Phospholipids ­ compost of 3 bldg. blocks TOPIC II : Chemical Level of Organization 10/29/2012  Phosphate "Head" Group (polar)  Glycerol – backbone  2 FA, "tails" (non­polar) i.e. diglyceride with phosphate group FAs ­  non polar, hydrophobic (insoluble) Phosphate group ­ polar, hydrophylic " soluble" 3. Cholesterol 4. Steroids ­ produced from Cholesterol e.g. bile, salts, vit. D, hormones (testosterone, estrogen, etc.) 3. Proteins ­ consists of C, H, O, N also some S, P o Functions: structural material in DNA e.g. collagen a. enzymes­ basic bldg. block of proteins = amino acids  Naming: • 20 common AA = glycine(simplest ) Dipeptides ­ 2 AA = peptide bonds join AA's • • Polypeptides ­ many AA • Protein (>50 AA) ­ 1 or more polypeptides, folded into a final  shape 4. Nucleic Acids  o consist of C,H,O,N,P o 2 forms : DNA & RNA a. building blocks called largest nucleotides b. each nucleotide contains: ­ PO4 (Phosphate)   Monosaccharide (sugar) ­ ribose in RNA/ deoxyribose in DNA  Organic base TOPIC II : Chemical Level of Organization 10/29/2012 • Adenine ­ Thymine(DNA only) ­ Uracil(RNA only) • Cytosine ­ Guanine o PO ₄ deoxyribose ­A,T,C,G o bases bind to form double stranded helix (twisted  ladder)  A­> T ­ G­>C o alternating sugar & phosphate form "uprights" o bases form "rungs" c. Functions: cellular reproduction  instructions for building proteins RNA ­ PO₄ ­ ribose ­ A,U,C, OR G (single stranded) ­>C  Functions: temp for protein synthesis 5. Adenosine Triphosphate (ATP) o energy rich molecule that powers cellular act. o energy capture from glucose breakdown o Structure: 3P₄ + ribose + adenine (high energy bond) a. breaking bond create immediately useable energy b. ATP­>ADP TOPIC III : Cellular Level of Organism 10/29/2012 The Cell ­ the basic structural & functional unit of the body •     ­ can perform all basic functions • Principal Parts of the Cell: • 1. Cell Membrane/ Plasma Membrane ­ surrounds cell (selectively permeable) o  Composed of  : a. Phospholipid bilayer (2 layer)   separate extra & intra fluid  Cholesterol adds stability and is scattered throughout the membrane b. Membrane Proteins ­ found throughout cell membranes  2 Types: i. Integral Proteins (w/ in membrane) • have hydrophobic & hydrophylic regions • may cross completely(trans membrane) ­ may act as  channels that may allow ions to pass through ii. Peripheral Proteins ­ attached to surface of integral proteins • e.g. receptors for chemical enzymes etc. • can be on the other side  Fluid Mosaic Model of CM:  fluid ­  constituents can move around(phospholipids + some  proteins)  mosaic ­ proteins dot surface like tiles of a mosaic c. Membrane carbohydrates only on outer surface bound to proteins (glycoproteins) or lipidds (glycolipids) Function: a.  cell recognition e.g. egg & sperm   b. anchor cells together TOPIC III : Cellular Level of Organism 10/29/2012 d. Microvilli ­ small projections of Cell Membrane  function: surface area  found in the small intestine + kidney 2. Cytoplasm ­ area between the inside cell membrane & outside the nucleus •   division : a. Cytosol = intracellular fluid, gell=like which is mainly water & suspension of carbs,  protein, lipids b. Organelles   (non membranous) = in direct contact w/ cytosol  (membranous) = isolated from cytosol 1.  Non membranous organelles:    Ribosomes ­ sites for protein synthesis; contains rRNA & proteins   may be free in cytosol or attached to ER  Centrosomes ­ makes microtubules to form spindles app. (4 cell division) densematrix, usually contains 2 centrioles   Cytoskeleton ­ determine cell shape  formed from proteins  function: cell division, movement/ anchorig or organeles & proteins  3 types:  Microfilaments ­ contain actin ( subunit)  Intermediate filaments ­ composition is tissue specifically. e.g. keratin filaments  in ep cells  Microtubules ­ made of tubulin 2.  Membranous organelles:   o Mitochondria ­ "power plants" ­ site of ATP synthesis contains own DNA, RNA and proteins  TOPIC III : Cellular Level of Organism 10/29/2012 o Endoplasmic Reticulum ­ members network throughout cell    types   Rough ER ­ ribosomes attached (protein synthesis) Smooth ER ­ no ribosomes; continuous w/ RER; synthesize lipids  o Golgi Apparatus(complex) ­ stacks of membrane discs  packages proteins/lipids to CM, lysosomes, or for secretion o Lysosomes ­ filled w/ digestive enzymes  digests bacteria and worn­out organelles 3. Nucleus ­ cell control centre o 1 (uninucleate) or more nuclei (multinucleate) o Parts:  Nuclear Envelope ­ double membrane w/ nuclear pores; connected to ER  Nucleolus ­ non­membranous; typically 1 or 2   dense region of DNA, RNA + proteins where ribosomes made Chromosomes ­ contain DNA+ histome proteins   can be dispersed = chromatin • in non­dividing cell • DNA dispersed + not individually visible  • in this form most of the time  condensed + individually visible found in dividing cells (during mitosis and meiosis) TOPIC IV : Cell Cycle, Mitosis, Meiosis 10/29/2012 2 Cell types based on Xm content:  Sex cells(Gametes) : 23 different Xms = haploid (n) o includes ovum (egg) + sperm  Somatic Cells: 46 Xms = diploid (2n) 1. includes all other cells of the body e.g. muscle, nerve, RBC 2. each SC contains 23 different Xm pairs o 23 Xms­ ovum paired w/ 23 Xms from sperm = 46 Xms (diploid/ 2n somatic cell) 3. Xms & Xn pairs are numbered 1­23 o 1 to 22 = autosomal Xms (autosomes)  contains genes for somatic characteristics a. e.g. hair + eye colour, height etc o 23= sex Xm (contain genes that have sex, XX= Female ; XY= Male 4. gene ­ segement of DNA containing info. to synthesize proteins o autosomal Xm pairs = homologous Xms  the Xms that make up each pair are identicl in length, centromere pos. +  have genes for same trait (e.g. eye color) in same pos. (locus)  BUT may have diff. ver, (alleles) of that gene that code for diff. traits a. e.g. blue eyes (Xm from Dad) b. brown eyes (Xm from Mom) Cell cycle ­ for growth + repair of tissues  somatic "parent" cell (2n) ­ 2 genetically identical somatic "daughter" cells (2n) 2 STAGES:   1. Interphase (G1(growth), S(growth & DNA syn), G2 (growth & final prep. for div.) o DNA in chromatin form o normal cellular metabolic act. occurring TOPIC IV : Cell Cycle, Mitosis, Meiosis 10/29/2012  G ₁Phase (growth & centrosome replication begins) a. in some cells that do don't divide again once mature (i.e. remain in  G1) ­ termed G0 phase • e.g. nerve + some muscle cells  S Phase ­ DNA (chromatin) replicates exactly a. always occur before div. b. replicates are called sister chromatids • attached to each other at a point called the centromere c. Kinetochore proteins (produced during S phase) attach to each  centromere to form the kinetochore. • Kinetochore  = site of attachment of spindle  microtubules  G ₂hase ­ growth and centrosome replication completes 2. Mitotic/ Cell division phase which involves: o mitosis ( mit = threads)  = div. of nuclear material (Xms)  4 phases, BUT continuous cycle!  4 phases: a. Prophase ­ chromatin condenses and coils into individually visible  Xms. • nucleoli/ nuclear env. Disappear • centrosomes move to either pole • microtubules form spindle apparatus (starting at  centrosomes) + attach to kinetochore proteins o spindle moves Xms toward cell equator b. Metaphase ­ 46 Xms line up on cell equator c. Anaphase ­ as spindle fibers shorten chromatids separate  (centromeres split) • 46 chromatids migrate to opposite poles • cytokinesis begins TOPIC IV : Cell Cycle, Mitosis, Meiosis 10/29/2012 d. Telophase ­ Xms uncoil to chromatin • nucleoli, nuclear env. reappear spindle disassembles • • cytokinesis completes (or it may end afteR telophase  ends) ­ mitotic phase ends • mitosis & cytokinesis comp. • daughter cells go into interphase(G1) • cycle starts over o Cytokinesis = division of cytoplasm (begins in anaphase ends in telophase)  Meiosis ­ to produce sex cells (ovum & sperm) a. 1 cell (2n) produces 4 genetically dissimilar gametes (all haploid, n) b. involves: interphase (g1,s,g2) followed by 2 cell div: a. Meiosis I, immediately followed by b)  Meiosis II c. between M1 + M2 = interkinesis NOT interphase (no DNA replication) d. Meiosis I (reduction division = 2n to n) o Prophase I ­ events same as in mitosis except:  homologous Xms attach = tetrads (4 chromatids in a row)  crossing over occurs a. piece of 1 chromatid exchanges with matching piece from a  chromatid of the homologous Xm • i.e. non­sister chromatid b. acts to increase genetic diversity e.g. you pass on your dad's black hair with your mom's  • blue eyes o Metaphase I ­ tetrads line up along cell equator o Anaphase I ­ separation of homologous Xms (tetrads separate) and migration to  opposite poles.  chromatids don't separate TOPIC IV : Cell Cycle, Mitosis, Meiosis 10/29/2012 o Telophase I ­ after M1 & cytokinesis  2 cells each with 1/2 the # of Xms = haploid cells DO NOT have homo Xms.   Xm 1­23 from Mom OR Dad (randomly segregated) e.  Meiosis 2 ­ same as mit except with 23 Xms instead of 46 Prophase II Metaphase II­ 23 Xms line up at eq. anaphase II ­ 23 chromatids migrate to each pole telophase II f. Cytokinesis is the same for mitosis/meiosis Why Meiosis? need to turn germ cells (2n) into gametes (n) primary (1º) oocyte/spermatocyte (2n) meiosis 1↓ secondary (2º) oocyte / spermatocyte (n) meiosis II↓ ovum/spermatozoa (n) Note: 2º oocyte is ovulated/spermatozoa ejaculated sperm (n) contacts + penetrates 2º oocyte (n) = fertilization m triggers completion of meiosis II in oocyte ­ forms ovum (egg) then m&f pronuclei unite new cell = zygote (2n) TOPIC V: EARLY HUMAN DEVELOPMENT 10/29/2012 A.  Pre­embryonic period  = first 2 weeks Zygote (1 cell, diploid) undergoes rapid mitotic div called cleavage Morula (72 hours) solid ball of 16­32 cells (cells called blastomeres) same size as ovum/zygote Blastocyst (5 days) features: a. fluid filled cavity develops = blastocoel/ blastocyst cavity b. Inner cell mass = will become embryo c. Trophoblast = will from chorion; provide nutrients to embryo blastocyst moves from uterine tube and attaches to endometrium of uterine wall (implantation) 5 ­ 7 days after fertilization After Implantation ­ inner cell mass becomes bilayered embryonic disc epiblast( epi­ above) ­ it will give rise to: i. amnion (with amniotic cavity)  ii. germ layers of the embryo hypoblast (hypo­below) ­ it will give rise to the yolk sac B.  Embryonic Period   3rd week to end of 8th week 3 germ layers form embryo: Ectoderm ­ will form nervous sys, epidermis of skin Mesoderm ­ will form muscles, cardio sys, dermis, most bones TOPIC V: EARLY HUMAN DEVELOPMENT 10/29/2012 Endoderm ­ will form epithelial linings of digestive, respiratory, urinary, + reproductive sys (+associated  glands) During embryonic period major organ sys almost completely formed heart begins to beat limb buds differentiate C. Fetal Period   end of the 8th week – gestation growth and maturation of organs Embryonic Membranes: a. chorion ­ formed from trophoblast cells surrounds all embryonic membranes will form fetal part of placenta b. amnion forms amniotic cavity ­ surrounds embryo/ fetus w/ amniotic fluid shock absorption, temp regulation c. yolk sac ­ formed from hypoblast forms part of gut (GI tract) produces earliest blood cells + vessels source of primordial germ cells ( reproductive cells) d. allantois ­ out pocket of yolk sac forms umbilical cord & urinary bladder TOPIC VI: HEREDITY (INHERITANCE) 10/29/2012 Inheritance ­ transfer of genetically determined  characteristics from 1 generation to the next genetics = study of inheritance Alleles may be: homozygous ­same allele of a particular gene on homologous Xms ie. both will express same ver. of trait e.g. blond hair (bb), black hair (BB) Heterozygous ­ diff alleles of the same gene e.g. Bb Genotype ­ catalogue of a person's genes (genetic makeup) e.g.Bb Phenotype ­ expression of genotype (genes) to give observable characteristics e.g. black hair dominant allele ­ B = expressed in phenotype regardless of other allele BB or Bb : dominant allele expressed e.g. black hair recessive allele ­ b = expressed in phenotype only if present on bth alleles bb e.g. blonde hair Predicting Inheritance Punnett Square ­ determines probability of inheritance predicts offspring genotype + phenotype e.g. hair colour trait: BB x bb Sex linked / X linked inheritance = inheritance determined by a gene on the X Xm (recessive) e.g. Hemophilia, colour blindness ­ due to recessive alleles on X Xm XY = not homologous if gene is X­linked its expression isn't masked because no corresponding allele on Y XX = homologous eg. colour blindness (dominant) N­ not CB (dominant) n­ CB (RECESSIVE) Female: XNXN ­ normal homozygous dom XNXn ­ normal but carrier, heterozygous XnXn ­ colourblind, homozygous recessive Male: XNY ­ normal XnY ­ colourblind, no gene on Y to mask rec gene E.G. M: XnY (cb) F: XNXN (Carrier) TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 Histology ­ study of tissues TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 4 major tissue types:  epithelial    ­ connective nervous      ­ muscular in some tissues, cells bind together through points of contact called cell junctions Junctions are formed from cell membrane proteins ­ 3 types of cell junctions: Tight junctions ­ cell membrane proteins on lateral surfaces of cells fused together (proteins holding  CM tightly together) forming ring ­ like seal prevents subs. from passing through extracellular space bet. cells (  Anchoring junctions ( e.g. desmosomes) ­ fasten cells to each other and/or to extracellular mat.  ("rivets") allow tissue to change shape without tearing e.g. w/in skin cells Gap junctions ­ protein channels allow ions/smal molecules to pass from one cell to another tissue works as a unit  e.g. 1 cardiac & smooth mus. (sync contractions) e.g. 2 epithelial tissue 4 major tissue types: 1) Epithelial Tissue ­ covers body surface (skin) line body/organ cavities organ cavity = lumen Characteristics: has 1 free surface little extracellular space bet cells TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 avascular­ no blood vessels basement membrane extracellular layer (cells excreting to make up this mem.) attaches epithelium to underlying CT layer (formed by both tissues ­ "velcro") Classification of ET: classified in 2 ways: # of cell layers ­  simple = 1 layer ­ allows exchange of molecules (gases, nutrients etc.) ­ absorption/ secretion e.g. lungs, kidneys stratified = multilayer protective ( areas of wear & tear) e.g. skin pseudostratified ­ appears stratified (nuclei at different levels) but all cells sit on b cell shape­ squamous = squished cuboidal = cube columnar = column( tall & thin) for stratified tissues: shape of cells in apical layer (layer touching free surface) determine shape  classification transitional = cell shape (and layering) varies with stretching only in inner lining of urinary sys (cuboidal to squamous when stretched) classifications ( layers & c. shape) determine subtype: e.g. stratified squamous epithelium ­ kidney,  1 add'l subtype classified by function: glandular epithelium = for secretion exocrine glands ­ secrete prod. onto body surface or into cavity unicellular e.g. goblet cells ­ secrete mucus (act as lubricant) TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 multicellular­ have ducts e.g. sweat (sudoriferous) & oil (sebaceous glands) endocrine glands – ductless secretions (hormones) straight into blood e.g. thyroid gland secrete thyroid hormone  2)Connective Tissue ­ supports and connects tissues cells far apart, separated y extracellular matrix  variable vascularity  CT Cell Types: cell names ending in: BLAST ­ create matrix e.g. osteoblast CYTE ­ maintain matrix e.g. osteocyte CLAST ­ break down matrix e.g. osteoclast Matrix ­ extracellular mat, gives CTs identifying characteristics Consists of: 1. Fibers (proteins) collagen fibers (for strength) elastin fibers (elastic ­ allow stretch and recoil) reticular fibers (form networks ­ e.g. CT part of basement membrane) Ground Subs ­ unconstructed material surrounding the extracellular fibers and cells e.g. proteoglycans Water CT Classification: (mainly matrix composition) CT Proper ­ made by fibroblast Loose Connective Tissue Areolar CT ­ loosely arranged collagen & elastic fibers surrounded by ground substance TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 ­ e.g. lamina propria ­  Adipose CT ­ very little matrix ; cells large (adipocytes), store triglycerides highly vascular Dense CT ­ many fibers (a.k.a fibrous CT) little ground substance poorly vascular collagen fibers running in same direction e.g. tendon ligaments Cartilage  cells =  chonrdrocytes & chondroblasts (secretion of cells far apart from one another   located in lacunae (cavity in the matrix)  matrix: fibers (collagen & elastin) ground substance ­ chondrotin sulphate, HCl  water; avascular (heals slowly) e.g. hyaline cartilage of trachea, ribs, tendon of long bone Bone cells = osteocyte, osteoblasts & osteoclast matrix: fibers ­ collagen ground substances: hydroxyapatite = Ca phosphate , salts & proteoglycan water; very vascular Blood cells = rbc & wbc TOPIC VII: HISTOLOGY (TISSUES) 10/29/2012 matrix: plasma (contains fiber proteins ground substance: water Fascia ­ CT layers that surround & support organ e.g. supeficial fascia  3)  Muscle Tissue  contractile subtypes Skeletal (Striated) cardiac (Striated) smooth (non­striated) 4) Nervous Tissues ­ conducts electrical impulses(neurons) or supports and protects neuron (glial  cells) Membranes ­ Epithelial Tissue & Connective Tissue + basement membrane between ) Mucous Membranes ­ line cavities opening to bidy exterior e.g. urinary bladder, nasal cavity 2 layers: epithelia (avascular) contains goblet cells CT (loose areolar­ vascular) named the lamina, propria ­ nourishes epithelial cells at underlying mucuos  membrane Serous Membrane (Serosa) ­ line closed cavities that don't open to exterior; e.g. abdominal & chest  cavities double membrane (each compost of epilayer next to serous cavity, & CTs): parietal layer ­ against cavity wall visceral layer ­ against organ serous fluid between layer (slippery) name for location:  pleura – lung  ; e.g. parietal & visceral pleura peritoneum ­ abdominal organs pericardium ­ heart Synovial Membrane ­ in joints areolar CT, no epithelium (only 1 tissue) Cutaneous Membrane ­ skin TOPIC VIII: INTEGUMENTARY SYSTEM 10/29/2012 Consists of: skin, hair, sense receptors, muscle TOPIC VIII: INTEGUMENTARY SYSTEM 10/29/2012 2 layers: • Epidermis ­ upper (layer not tissue type) striated squamous avascular separated into 4­5 strata(          on cells) Stratum Basale ­ single row of cells 2 cell types:  ­ Keratinocytes 90% (under mitosis) Melanocytes  10% ­ produce pigment for (UV light) protection  e.g. sunburn,  skin color ­ some melanocytes, but cells produce different amount of melanin albino ­ no melanin  Stratum Spinosum ­ limited cell division Stratum Granulosum – contains dark staining granules Stratum Lucidum – flat dead cells (too far from blood supply) visible in thick skin  Stratum Corneum ­ 30 layers of flat dead cells filled with Keratin (tough protein) ­ shed & replaced from below Dermis – lower ;  CT from (mesoderm) 2 layers: Papillary ­ loose areolar CT ; very vascular has projections into epidermis – dermal papillae on thick skin, form dermal ridges (finger prints) Reticular layer ­ most of dermis; dense tissue Hypodermis (NOT PART OF SKIN) – adipose CT below skin (superficial fascia) subcutaneous layer; superficial fascia TOPIC VIII: INTEGUMENTARY SYSTEM 10/29/2012 Thin vs. Thick skin (referring to epidermis) Thin skin (4 layers) ­ lucidum not visible has hair follicles, sebaceous glands, arrector pili muscles Thick skin ­ e.g. palm of hands. sole of feet lucidum visible no hair follicles, associated gland/muscles) Epidermal Derivatives (from epidermis) Hair ­ all dead cells root ­ thin skin shaft ­ outer bulb ­ expanded reg. at base of ….. Hair follicles – surrounds roots Outer CT sheath formed from dermis  Inner epithelial sheath from epidermis Hair matrix – single layer of epithelial cells derived from basale cells Growth and melanin for colour Hair papilla – CT of dermis Extend beneath matrix to nourish dividing cells Associated with each hair follicles Associated with each hair follicle : Root hair plexus Free nerve ending – sensitive to touch TOPIC VIII: INTEGUMENTARY SYSTEM 10/29/2012 Sebaceous gland – oil Arrector pili muscles – smooth muscles  Cause goose bumps Skin Exocrine Glands Sebaceous Glands ­ secretes sebum (oily) opens onto follicle Sudoferous Glands ­ sweat glands duct opens on surface ; cools body removes waste (urea, etc.) Ceruminous glands ­ modified sweat glands in ear canal produce ear wax Mammary glands ­ produce milk Cutaneous Sense Receptors receptor = sensory neuron (part of NS) respond to stimuli (touch, temp., pain) 4 major types:  Touch receptors free nerve endings ­ in epidermis root hair plexuses Meissner's corpuscles ­ in dermal papillae (PART OF NERVOUS SYSTEM) Pressure Receptors free nerve endings ­ in dermis ; looks like cut ______ by hypodermis  Pacinian corpuscles ­ deep in dermis or hypodermis Thermoreceptors ­ free nerve endings for temperature Nociceptors ­ free nerve endings for pain TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 know if bones are paired (acts as scaffolding to the body) TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 ­ 206 bones 2 Divisions: Axial (80 bones) Skull cranium ­ 8 bones next to brain (1) frontal (forehead)      (2) parietal (2) temporal                   (1) sphenoid (1) ethmoid ­ forms superior + middle nasal conchae (1) occipital  facial bones ­ 14 (2) nasal                         (2) maxillae (2) zygomatic                  (2) lacrimal  (2) palatine                     (2) inferior nasal conchae (1) vomer                       (1) mandible auditory ossicles (middle ear) hyoid bone ­ no articulations (joints) attaches muscles of tongue and neck, assists in swallowing vertebral column ­ 26 vertebrae separated into 5 regions cervical (7)                  thoracic (12) lumbar (5)                   sacrum (1)         coccyx (1) typical vertebral structure:  body ­ thick anterior portion TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 transverse process (2) = body protections for muscle attachment spinous process (1) = posterior projection lamina (2) ­ connects the two processes pedicle ­ connects body to transverse process   ­ articulate with vertebrae above and below vertebral foramen ­ hole for spinal cord  intervetebral foramina ­ exit for spinal nerves characteristics of vertebrae by region: cervical (c1­c7) ­ ALL have transverse foramina ;  c1, c2 = atypical (unique) c1 = atlas ­ no body , no spinous process articulates w/ occipital condyles of skull (allows nodding motion) c2 = axis ; dense ­ odontoid process pivot joint around which atlas swivels (shaking motion) c3, c7 = typical thoracic(T1­T12) ­ all articulate with ribs via costal facets lumbar (L1­L5) ­ all have large bodies & rectangular spinous processes support body weight sacrum ­ 5 fused vertebrae ­ articulates with 5th lumbar vertebrae   ilium (appendicular skeleton)  coccyx ­ 3­5 fused vertebrae, usually 4 (TAIL BONE) Curvature of Spinal Column a. Cervical & Lumbar – curved concave posteriorly TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 b. thoracic & sacrum – curved convex posteriorly abnormal curvature scoliosis – spinal column curves laterally kyphosis – exaggerated thoracic curve (hunchback) lordosis – exaggerated lumbar curve Thoracic Cage Sternum (breast bone)  3 parts: manubrium – superior  body – middle xyphoid process – inferior Ribs 12 pairs (articulate pposteriorly with T1 – T12) 7 pairs – true ribs attach directly to sternum via costal cartilage (hyaline cartilage) 5 pairs – false ribs attach indirectly to sternum via costal cartilage  8­10 : or not all – floating ribs (1,12 – embedded in muscle Appendicular Skeleton (126 bones)   Pectoral Girdle (upper limb girdle) clavicle (collarbone) articulates with  sternum (manubrium)& scapula (acromion) – allows movement connects axial & appendicular skeletons scapula  spine (on posterior)  TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 acromion process – articulates w/ clavicle  glenoid fossa (cavity) – with humerus coracoid process – attaches muscles for arm and chest Pelvic Girdle­ lower limb girdle Made with 2 coxae (hip bones) each with 3 bones:  Ilium  ­ with sacrum  Ischium – most inferior = ischial tuberosity Pubis – left and high joint by pubic symphysis Joints of pubic symphysis Acetabulum ­ articulates with head of femur  All 3 bones of os coxa join here Sacrilliac joint – sacrum & ilium Limbs (in ana. Pos) Upper limbs  Humerus Radius (lateral)/ ulna (medial) Carpals (8) – wrist Metacarpals – palm  Phalanges (14) – digits Note: all are LONG BONES (except carpals) Lower limb:  Femur       ­ patella (medial) / tibula (lateral) Tibia          tarsals (7) TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 talus – articulates with tibia calcaneus – heel bone metatarsals (5) – sole phalanges (14)  Long bone components Diaphysis – shaft Epiphyses (top) – proximal tarsal extremities Epiphyseal plate Hyaline plate with bone when growth Used for bone growth (length) Epiphyseal line – replaces plate with bone when growth Medullary cavity – middle diaphysis – red Marrow in child, yellow marrow in adult  Periosteum – external surface 2 layers of CT: outer = dense irregular  inner = mainly osteoblasts & osteoclasts growth in diameter Endosteum – lines medullary cavity & canals (contains osteoblasts & osteoclasts) Articular cartilage  ­ Hyaline  Prevents friction Bone & Cartilage 2 types of bone Spongy Bone – hollow TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 Compact bone ­ outside 1. Compact bone – covers external surface of all bones Structure: (compost of osteons) Lamellae – concentric of matrix Lacuna (with osteocyte) – space w/in matrix where cells live Canaliculi – small channels; connect osteocyte to blood supply and to each other Haversion Canal – contains blood vessels & nerves Volkman’s Canal (lined with osteum) – perpendicular to Haversian canal  Carry blood supply from periosteum to Haversian Canal & medullary cavity 2. Spongy Bone –  Structure (no osteons): Have irregularly arranged lamellae: tubular  Canaliculi connect osteocytes Found in:  Flat & irregular bones (e.g. skull, ribs, vertebraes) In long bones Epiphyses Lining medullary cavity Spaces contain bone marrow Red marrow produces ribs  Cartilage ­ Hyaline cartilage structure: chondrocytes –  Matrix – collagen fibers TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 Articulations/joints ­  point of contact bet. 2 or more bones  2 classes: structural + functional Structural Classification (anatomical) based on presence/absence of joint cavity type of CT types of structural joint fibrous joint ­ no joint cavity fibrous CT ; e.g. sutures in skull cartilaginous joints ­ no joint cavity cartilage attaches bones ; e.g. pubic symphysis, ribs synovial joint ­ articular capsule (joint capsule) & ligaments e.g. shoulder, elbow, hip, knee structure: articular cartilage (hyaline) joint cavity ­ contains synovial fluid; padding and lubrication articular/joint cap ­ outer layer = fibrous capsule attaches to periosteum layer surrounding the bone may have ligaments w/in (capsule thickened) inner layer = synovial membrane (CT only); secretes synovial fluid Types: grouped according to shape of articulating bones plane/gliding flat surfaces ; e.g. sacroiliac hinge  ­ convex/ concave surfaces ­ e.g. elbow, knee pivot ­ projection in ring; e.g. dens (on axis) in atlas TOPIC IX: SKELETAL SYSTEM 10/29/2012 ball & socket ­ great freedom of movement e.g. 1 : humerus in glenoid fossa e.g. 2: femur in acetabulum (hip) Functional classification (physiological) based on: degree of movement types:  synarthrotic (immovable) e.g. skull suture Amphiarthroti ­ slightly moveable e.g. pubic symphysis Diarthrotic ­ freely moveable synovial joints e.g. hip, shoulder NOTE: 2 maxillae + 2 palatine = hard palate TOPIC XI: MUSCULAR SYSTEM 10/29/2012 refers to skeletal muscle system primarily attached to bone produce movement by contracting ­ byproduct = heat Skeletal Muscle ­ cells called fibers fascicle = group of fibers whole muscle = group of fascicles Components of Skeletal muscle: Fascia = CT Epimysium ­ surrounds entire muscle Perimysium ­ surrounds fascicles Endomysium ­ surrounds each muscle fiber Tendons + aponeurosis ­ extensions of epi, peri + endomysium anchors to bone (periosteum), cartilage, skin, or fascia tendon ­ rope­like .eg Achilles aponeurosis ­ sheet­like e.g. galea aponeurotica SM Fiber Structure  ­ Large multinucleate cells sarcolemma = cell membrane sarcoplasm = cytoplasm myofibrils (intracellular structures) ­ 100 to thousands ­ fiber w/in muscle fiber comp of sarcomeres Sarcomere ­ made of 2 types of myofilaments (proteins) Thin ­ actin ­ fxns in contractile tropomyosin ­ regulates contraction troponin ­ regulates contraction TOPIC XI: MUSCULAR SYSTEM 10/29/2012 thick ­ myosin ­ fxns in contraction attached to Z­ discs by titin (protein) has tail with 2 globular heads head extends toward actin ­ forms cross bridge make up bands. zones. lines:  A band ­ dark = length of thick filament ­ myosin + actin w/ troponin + tropomyosin H zone ­ lighter band at the center I band ­ light = actin ( troponin + tropomyo) + titin Z discs (proteins in center of I band) ; actin + titin attach connect sarcomeres: be 2= 1 sarcomere M line ­ where myosin tails connect to each other (center of sarcomere) repeating series of light + dark bands of sarcomere = striations dark ­ A band where myofilaments overlap light (no overlap) : H zone myosin only, I band actin only To form Myofibrils: sarcomeres join end to end (at z­discs) Transverse (T) tubules ­ sarcolemma extends deep into the fiber directly encircling myofilaments of myofibrils at junc of A&I bands (2/sarc) sarcoplasmic reticulum (SR) ­ smooth ER triad = 2 enlarged areas of SR (terminal cisternae) & t tubule  How muscles produce marrows: • pulling on bones when they contract o a) origin – attachment of tendon in stationary bone  o b) insertion – attachment of tendon to movable bone. Using group action TOPIC XI: MUSCULAR SYSTEM 10/29/2012 1. A) agonist – major muscles producing movement 2. B) synergist – helps the agonist’s action  3. C) antagonist – opposes actions of agonist 1. Contraction inhibited when agonist contracts *depends on the movement  Lever systems – bone/muscles interaction of a joint 4. Parts ­ lever­ bone  5. Fulcrum ­ joint  6. Effort – contraction of agonist 7. Resistance – opposes movement 8. Effort must be greater than resistance in order to get movement. 1. Ex. 1 flexion of forearm  1. Agonist – biceps brachii 2. Antagonist – biceps brachii 3. Synergists – brachialis, branchioradialis 4. Lever: radius 5. Fulcrum: elbow joint 6. Effort : muscle contraction 7. Resistance: weight of forearm 2. Ex. 2 extension of forearm : agonist = triceps brachii 1. Antagonist= biceps brachii Naming of Skeletal muscles 1) Action they perform ( in anatomical position) a. Flexor – decrease angle between 2 bones ex. (biceps brachii) b. Extensors – increase angle (back to anatomical position after flexion) ex. Triceps brachii TOPIC XI: MUSCULAR SYSTEM 10/29/2012 c. Abductor – move limb away from midline d. Adductor – move limb toward midline 2) Shape of muscle – e.g. 1 deltoid – triangular shaped (causing movement of humerus)  only contraction 9. 2 trapezius – trapezoid shape ( large muscle in upper back) 3) Origin & insertion – e.g. sternocleidomastoid (sternum & clavicle) 10. sterno = sternum  11. cleido = clavicle 12. insertion – mastoid process of temporal bone = mastoid 4) Location – e.g. tibialis anterior 5) Relative Size  13. e.g. Gluteus – maximus; medius; minimus ( underneath maximus; medium) 6) Direction of Fibers – rectus abdominis ( rectus = straight) 14. external oblique  7) number of origin  15. ex. Biceps brachii – 2 on scapula 16. ex. Triceps brachii – 3 on scapula & humerus 17. ex. Quadriceps femoris – 4 on os coxa & femur deduce : extensor carpi radialis action: extend wrist  position: near radius origin: humerus insertion: metacarpals Topic XI : Cardiovascular System 10/29/2012 heart, blood vessels, blood transport: gases, nutrients, hormones, wastes, heat Protection: disease, fluid loss (clothing) Heart – in a cavity called Mediastinum (within thoracic cavity) • Coverings – Pericardium= double­walled sac surrounding the heart o 3 layers: 1.  Fibrous Pericardium – outermost layer = dense irreg. CT 2. & 3. Serous Pericardium  • Parietal Pericardium – fused to fibrous pericardium (layers i & ii – pericardial sac) • Visceral layer – (epicardium) – fused to surface & part of the wall – pericardial cavity  with serous fluid (lubricates Heart Wall –  18. 3 pats: 1. Epicardium – strat. Sq. epithelium & CT 2. Myocardium – cardiac muscle – arranged in spiral or circular pattern, reinforced with CT 3. Endocardium – simple  sq. epithelium & CT 1. Epithelium = endothelium – lines inner surface of heart & all blood vessels  Chambers & Associated blood vessels 19. Right atrium – inferior and superior vena cava ; coronary sinus 20. Left Atrium – 4 pulmonary veins 21. Right ventricle – pulmonary trunk – divides to form 2 pulmonary arteries  22. Left ventricle Septa (separate chambers) 23. Interatrial septum – separates atria 24. Interventricular septum – separate ventricle ; deep to interventricular sulcus (shallow) Topic XI : Cardiovascular System 10/29/2012 Fibrous Skeleton – CT fibers around the muscle & CT rings between atria & ventricles at the coronary sulcus 25. Allows opening to remain open at all times (valves open & close) 26. Provide electrical insulation – prevents simultaneous contraction of chambers Valves  27. Atrioventricular (AV)  1. bicuspid (mitral) – 2 cusps – left 2. tricuspid – 3 cusps – right 3. chordae tendinae (CT) – attach cusps to papillary muscles (cardiac muscle) – prevent eversion of  cusps 28. Semilunar valves – 3 cusps each 1. Aortic – l ventricle & aorta 2. Pulmonary – R ventricle & pulm trunk Cardiac Muscle Cells – form BOTH contractile myocardium & conduction system  29. Similarities to skeletal : 1. Striated (myofibrils with sarcomeres)  2. T – tubules & SR 30. Differences : 1. Branched 2. Uninucleated 3. Intercalated discs – region where 2 fibers meet – contain anchoring & gap junctions Conduction System – cardiac muscle cells modifies to produce and conduct electrical impulses – DO NOT  CONTRACT 31. Sinadtrial (SA) node – in R atrium at base of superior vena cava – generates impulses the fastest – sets  pace 32. Atrioventricular (AV) node – base of right atrium  Bundle of His 33. 1. Superior part of the interventricular septum  Topic XI : Cardiovascular System 10/29/2012 2. Electrically connects atria to ventricles 34. Bundle of His branches – go to each ventricle 35. Purkinje Fibers – terminal fibres in ventricle only  Note : electrical signal spreads to the contractile cardiac cells then contraction follows Circulatory Routes 36. Blood vessels circulate blood 37. Closed , double circulation 1. Closed = blood confined to heart & blood vessels 2. Double = 2 routes (pulmonary & systemic) •  Pulmonary Circulation – overall i­ R vent to L atrium : via pulmonary arteries (deoxy blood) 1. pick up 02 in lungs via capillaries 2. lungs to L atrium via veins (oxy blood) Systemic Circulation 38. Overall: I L vent to R atrium via aorta (oxy) 39. ii organs remove 02 via capillaries 40. organs to R. atrium via superior & inferior vena cava (deoxy) 41. Subdivisions: 1. E.g.  1. Cerebral – brain 2. Hepatic – liver 3. Coronary – heart  42. Coronary circulation (visible externally) Fetal Circulation 43. Fetus gets 02, nutrients & expels wastes to mother’s blood Topic XI : Cardiovascular System 10/29/2012 44. Exchange site in placenta  (blood supplies close together) 45. Modified circulation: 46. A) umbilical vein (towards fetal heart) – oxy blood from placenta to vena cava 47. B) lungs and liver basically non­functional ­ 3 shunts to bypass (some blood flow for nourishment /  growth): 1. Ductus venosus – blood from umbilical vein (oxy blood) to inferior vena cava (deoxy blood) to  bypass liver 1. At vena cava oxy and deoxy blood mix – mixed blood enters fetal heart (heart pumps out  mixed blood) 2. Foramen ovale – hole in interatrial septum 1. Allows blood to move from R. to L. atrium (bypass lungs) 3. Ductus arteriosus : blood from pulmonary trunk directly to aorta (bypass lungs) C) mixed blood travels from aorta to umbilical arteries (away from fetal heart) to placenta. Topic: Lymphatic System 10/29/2012 Lymphatic Vessels Lymphatic organs & tissue Lymphatic Circulation interstitial fluid formed by capillaries leaking plasma: 90% re­enters blood in capillaries 10%into lymphatic circulation (lymph) Lymph – enters lymphatic capillaries ( closed ended vessels) have flaps open the flaps then fluid go in capillaries to lymphatic collecting vessels  ( have valves – to prevent backflow) transport lymph fluid AWAY from tissues “pump fluid in diff tissues” ; “ run to the entire body” “beans” are called lymph nodes along vessels filler lymph ( bacteria, debris) Collecting vessels to lymphatic ducts 2 routes:  1) lymph from R. head, chest & arm to right lymphatic duct  drain into R. subclavian vein re­entering blood circulation  2) lymph from below ribs & L. body to thoracic duct  drains into L  subclavian vein re­entering blood circulation collecting vessels from below the ribs converge to a dilated vessel = cysterna chyli  Major Extracellular Fluids Blood plasma  Fluid in blood Interstitial Fluid (ISF) Topic: Lymphatic System 10/29/2012  Bet cells – bathes cells (except blood cells) Lymph 1. Inside lymph vessels Lymphatic Tissues & Organs Primary lymphatic organs + tissues lymphocytes (t & b) arise here B lymphocytes proliferate (mitosis) & mature here Thymus Gland T lymphocytes proliferate and mature here Secondary lymphatic organs & tissues Lymphocytes proliferate here Fight foreign material A) lymph nodes  Locations: Cervical, Axillary (under arm), inguinal (groin), intestinal, pelvic B) Spleen – filters blood C) Mucosal Associated Lymphoid Tissue (MALT) E.g. tonsils, appendix, lymphoid tissues on mucous membranes  Tonsils – adenoids (pharyngeal)(1) – nasopharynx Palatine (2) – oropharynx Lingual (2) – base of the posterior part of the tongue The Respiratory System 10/29/2012 ­ main function: Movement of air Exchange of gases bet the blood and the lungs 2 Divisions: ­ upper respiratory system Nose External Portion (bone and hyaline cartilage) Covered by skin and muscle  Nostrils – external nares (openings for air to enter nasal cavity Internal Portion ­ nasal cavity nasal septum divides into rt& left anterior part = hyaline cartilage posterior part = vomer, ethmoid, maxillae & palliative bones 3 areas of Nasal Cavity Vestibule – (ant) surrounded by cartilage Lined by skin w/ coarse hairs (strat. Sq. epi) Respiratory Area – lined by mucous mem (epi & CT) Epitth= ciliated – pseudostratified,  Columnar epith w/ many goblet cells Mucuos glands in CT layer – protective Divided into intd meatuses (passages) by conchae ­ provide surface areas superior & middle = ethmoid The Respiratory System
More Less

Related notes for BIOL 1410

Log In


Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.