التنظيم الهرموني في النبات

 التنظيم الهرموني في النبات :

س : كيف تستجيب النباتات للمؤثرات الخارجية وهي لا تحتوي على جهاز عصبي؟

تستجيب النباتات للمؤثرات البيئية الخارجية عن طريق النمو نتيجة إفراز هرمونات تنظيم وتنسق تفاعل النبات مع متغيرات البيئة.

س : أين تصنع الهرمونات النباتية ؟

في منطقة التنبيه بكميات مختلفة وتنتقل لتؤثر على أنسجة حساسة ( المسئولة مباشرة عن حركة النبات ) .

ــ استجابات النباتات المختلفة :

1-      الانتحاء الضوئي: اتجاه أوراق ( تتوزع الأوراق بحث لا يغطي بعضها الآخر ) وسيقان النباتات للضوء أما الجذور فلا تتأثر بالضوء .

2-      الانتحاء الأرضي : اتجاه الجذر في نمو إلى أسفل ( باطن الأرض ) متأثراً بالجاذبية الأرضية أما السيقان فتتحه في نموها إلى أعلى.

3-      الانتحاء الرطوبي: تتجه الجذور في نموها نحو الرطوبة ( مثل النباتات التي تعيش قريبة من الأنهار والبرك حيث تتجه جذورها نحو الماء ) .

      الأوكسينات وتأثيرها على النبات :

س : من هو العالم الذي قام باستخلاص هرمون النمو و ما الاسم الذي أعطاه إياه؟

العالم فنت هو الذي قام باستخلاص هرمون النمو وسماه الأوكسين.

س : ما هو الأوكسين؟

هو هرمون النمو ويُصنع في القمم النامية للنبات. وينتقل منها ليؤثر على أجزاء النبات الأخرى.

تجارب داروين :

1-      التجربة الأولى : وضع بادرات الشوفان في صندوق مظلم لفترة من الزمن ثم عرضها لمصدر ضوئي ، فلاحظ ان نمو النبات في الظلام يبقى عمودياً ويستطيل بسرعة محاولاً الوصول إلى الضوء قبل أن يموت ولكن لدى ظهور بصيص من الضوء فإنه ينحني إلى مصدره .

2-      التجربة الثانية : وضع بادرات الشوفان في صندوق مظلم وفتح ثقب صغير يسمح بدخول بصيص من الضوء فوجد أن القمم النامية تتجه نحو الثقب فاستنتج أن هناك حساسية عند النبات للضوء الخافت .

3-      التجربة الثالثة : قام بتغطية بعض القمم النامية لبادرات الشوفان بورق القصدير وعرض جميع أجزاء النبات للضوء ، فوجد أن النباتات ذات القمم النامية العارية تتجه للضوء أما القمم النامية المغطاة استمرت في النمو لأعلى دون أن تتأثر بالضوء .

4-      التجربة الرابعة : قام بقطع بعض القمم النامية لبادرات الشوفان وأبقى على بعضها ، ثم عرض النباتات إلى الضوء فوجد أن النباتات التي قطعت قممها النامية لم تتجه نحو الضوء ، بينما النباتات ذات القمم النامية اتجهت نحو الضوء . 

استنتج داروين من سلسلة هذه التجارب : أن هناك عامل مؤثر في القمم النامية يوجه النبات نحو الضوء ، وإذا أزيلت القمم النامية فإن المؤثر يزول .

ـ تأثير الأوكسينات على الانتحاء الضوئي :

س : وضح تأثير الأوكسينات على الانتحاء الضوئي ؟

تُصنع الأوكسينات في القمم النامية وتكون موزعة بالتساوي عندما تكون الإضاءة حول النبات متساوية من جميع الجهات ، ولكن عند تعريض جانب واحد للنبات من الضوء فإنه ينتج توزيع غير متساوي لهرمونات النمو ( الأوكسين ) ينتج التالي

ـ  ينفر الأوكسين من الضوء ويتجه إلى الجانب المظلم وبذلك يصبح تركيزه على هذا الجانب أكثر مما يسمح بالانقسامات الغير المباشرة و الاستطالات في الخلايا أعلى من الجانب المقابل للضوء فيكون هناك نمواً غير متوازي ، فإن البادرة تتجه نحو الضوء وهذا ما يسمى بالانتحاء الضوئي ..

ـ آلية عمل الأوكسين : 

س : فيما يتمثل عمل الأكسين ؟ :  يتمثل في :

1- يشجع عملية الانقسام الغير مباشر.

2- يستحث استطالة الخلايا الواقعة تحت القمة النامية التي بدأت بالتميز.

س : لماذا تبقى البادرة متجهة رأسياً عند تعريضها للضوء من جميع الجهات ؟

لأن توزيع الأوكسين يكون متساوياً على جوانب البادرة تحت القمة النامية ، وبذلك يكون عملية الانقسام والاستطالة متساوية / مما يسبب نمواً متوازناً على جميع الجوانب .

      التطبيقات الزراعية للأوكسينات النباتية :

1-      تكوين الثمار :

بعد عملية الإخصاب يفرز الأوكسين من أنسجة المبيض محدثاً انقسامات و استطالات في الخلايا المحيطة بالمبيض مكوناً أنسجة الثمرة .

س : كيف يمكن للمزارعين تكوين ثمار في الأزهار غير الملقحة  ؟

رش الأزهار ( الغير ملقحة ) بالأوكسين لإنتاج ثمار بدون الحاجة إلى عمليات التلقيح و الإخصاب .

2-      إنتاج ثمار بدون بذور :

س : كيف يمكن إنتاج ثمار بدون بذور ؟

ترش الأزهار بأوكسينات معينة وبهذه الطريقة تنتج ثمار دون بذور ( دون إخصاب ) مثل بعض أنواع العنب ، حيث يستعمل الأوكسين الآن تجارياً .

3-      سيادة القمة النامية  :

س : ماذا يقصد بسيادة القمة النامية ؟ وكيف يمكن التغلب عليها ؟

 عند نمو القمة النامية فإنها تمنع نمو البراعم الجانبية التي تلي القمة ، وذلك بسبب سيادة القمة النامية .

ويمكن التغلب عليها وذلك بقطع القمة النامية  مما يؤدي إلى زوال المانع ( الأوكسينات ) في القمة النامية وبالتالي تزول السيادة .

علل : تقليم المزارعين ( قطع القمم النامية ) لبعض النباتات مثل العنب ؟

1-      تشجيع نمو الأغصان الجانبية مما يزيد من حجم الثمار .

2-      يسهل عمليات الزراعة من رش وقطف .

4-  الكمون :

س : ما هو طور الكُمون ؟

هي الفترة التي تبقى فيها البذور والبراعم في طورٍ لا تنبت فيه مباشرة.

و سبب ذلك يعود إلى وجود الأوكسين أو مركبات أخرى عالية التركيز. وإذا خزنت البذور لفترة من الوقت فإن هذه المركبات يقل تركيزها.

س : كيف يمكن القضاء على الكمون ؟

يمكن القضاء على الكمون بتعريض البذور إلى درجة حرارة منخفضة. مثل نمو براعم أشجار التفاح بعد تعرضها للشتاء القارص .

5-  سقوط  الأوراق :

س : وضح دور الأوكسينات في سقوط أوراق النباتات ؟

سقوط الأوراق نوع من التكيف للنباتات ،  فعند توقف صنع الأوكسين تسقط في فصل الخريف بينما إذا ظل يصنع فإن الأوراق تبقى مثبتة .

6-  تكون الجذور و الإنبات :

س : ما أهمية الأوكسين في تكون الجذور والإنبات؟

للأوكسين أهمية في تكوين الجذور والإنبات إذ أن غمس عقل النبات في كمية من الأوكسين ينشط تكوين الجذور ونموها. ( المشاتل الزراعية ).

7-  الإزهــــــــار  :

س : وضح أثر نوعية الضوء في عملية الإزهار ؟

على حسب نوعية الضوء :

1-      النباتات قصيرة النهار: ينشط الإزهار( قبل حلول الظلام هو العامل المؤثر في الإزهار(لا تزهر إذا عرضت لطيف ضوئي 660 نانومتراً)

2-      النباتات طويلة النهار  : ينشط الإزهار ( أي تحتاج لفترة طويلة من ضوء النهار لكي تزهر ).

      التنظيم الهرموني في الحيوانات :

س : أين تتكون الهرمونات في الكائن الحي ؟

تتكون الهرمونات الحيوانية داخل الغدد الصماء. وتخرج إفرازاتها إلى الدم مباشرة لتحمل إلى جميع أجزاء الجسم .

س : ما هو الوسيط الذي تحتاجه الهرمونات لكي تؤثر على الخلية ؟

أدينوسين أحادي الفوسفات الحلقي ( داخل الخلية الهدف ) .

الهرمون ينشط             أنزيم أدينل الحلقي ( غشاء الخلية ) يعمل على تحويل أدينوسين ثلاثي الفوسفات                أدينوسين أحادي الفوسفات

س : وضح العلاقة ( التآزر ) بين الجهاز العصي وجهاز الغدد الصماء ؟

يطلق على الجهازين اسم جهازي التآزر .

الهرمونات : تعمل على التآزر الداخلي في الجسم بين عضو ما وعضو آخر .

الأعصاب : تعمل على تنظيم الاستجابات العصبية المؤثرة التي تصر للجسم عن طريق أجهزة الاستقبال .

      الغدد الصماء في جسم الإنسان :

س : عرف الغدد الصماء ؟ وما عملها ؟

الغدد الصماء : عبارة عن أجسام غدية  لا قنوية تفرز مواد كيميائية ( الهرمونات ) مباشرة في الدم .

تعمل على المحافظة على التوازن بين وظائف جسم الإنسان .

ـ الغدد الصماء :

س : عدد الغدد الصماء في جسم الإنسان ؟

1- الغدة النخامية        2- الغدة الدرقية                   3- الغدة جارات الدرقية             4- جزر لانجرهانز في البنكرياس 

5- الغدد فوق الكلوية( الكظرية )        6- الغدد التناسلية 7-  غدد القناة الهضمية        8- الغدد الثيموسية                9- الغدد الصنوبرية

اسم الهرمون    الغدة المفرزة    الجزء المفرز   عمل واثر الهرمون

هرمون النمو   الغدة النخامية

غدة صغيرة تتدلى من قاعدة الدماغ بساق رفيعة كحبة الكرز لتسكن في تجويف موجود في عظم أرضية الجمجمة .

علل : تسمى الغدة النخامية بسيدة الغدد الصماء ؟

لأنها تنظم عمل معظم الغدد الصماء الأخرى ( تؤثر على نموها و ينظم علمها " الفص الأمامي " ) .

تقسم إلى3فصوص

         الفص الأمامي  تنظيم معدل نمو الجسم ( الأنسجة العضلية والعظمية )

وزيادة إفرازه ( السن المبكر ) تؤدي إلى العملقة ونقصه يؤدي إلى القزامة

وزيادة إفرازه ( السن البالغ ) يؤدي إلى مرض شذوذ نمو العظام .

المنشط للحويصلة FSH                  الفص الأمامي  في الأنثى : تنبه حويصلة البويضة ونموها ونضوجها

في الذكر: تنبه الأنابيب المنوية في الخصية ( لتكوين الحيوانات المنوية )

المنشط للجسم الأصفر LH               الفص الأمامي  في الأنثى : نمو الجسم الأصفر ( غدة صماء ) في المبيض .

في الذكر : تكوين وإفراز الغدد البينية في الخصية .

المفرز للحليب           الفص الأمامي  1- تنشيط إفراز الحليب ( بعد الوضع مباشرة أي الولادة )

2- إظهار غريزة الأمومة.

المنشط للغدة الدرقية TSH               الفص الأمامي  ينظم جميع نشاطات الغدة الدرقية منها

 ( نموها واستمرار عملها ، تجميع اليود ، بناء هرمون الثيروكسين )

المنشط لقشرة الغدة  الكظرية ACTH           الفص الأمامي  تنظيم نمو قشرة الغدة فوق كلوية ( الكظرية )  وإفرازاتها .

المنبه للخلايا الصبغية MSH            الفص المتوسط يؤدي إلى نشر صبغة الميلانين في الخلايا الصبغية وبالتالي اسمرار بشرة الجلد

الأوكسيتوسين            الفص الخلفي   1-      انقباض العضلات الملساء خصوصاً عضلات الرحم ويستعمله الأطباء للإسراع في عملية الولادة .

2-      انقباض العضلات الملساء في ثدي الأم مسبباً اندفاع الحليب .

 (المانع لإدرار البول)  القابض للأوعية الدموية

( الفازوبرسين )

(ADH)                 الفص الخلفي   1-      التقليل من كمية الماء التي تطرح مع البول (إعادة امتصاص الماء)

2-      انقباض العضلات الملساء في الأوعية الدموية (ارتفاع ضغط الدم)

3-      نقصه يسبب مرض السكري

الثيروكسين

( رباعي يود الثايرونين )       

الغدة الدرقية

علل : تعتبر الغدة الدرقية من أهم الغدد الموجودة في جسم الإنسان ؟

لأن أي خلل في وظيفتها يحدث خلل في جميع وظائف الجسم .

( أكبر الغدد الصماء حجماً تزن 25 جرام )     1- تنشيط عمليات التمثيل في خلايا الجسم كلها .

2- تنظيم عمليات النمو والتمييز لمعظم خلايا الجسم .

نقصه إفرازه :

( سن مبكر ) يسبب الكثم ( الجسم قصير ومتأخر جنسياً وعقلياً )

( الإنسان البالغ ) يسبب الميكسيديما ( سمنة مفرطة ، هبوط في مستوى التمثيل الغذائي ، تأخر تدريجي في القوى العقلية والتناسلية ) .

* غالباً ما يحدث تضخم للغدة عندما يكون هناك اضطراب في عملها , هناك نوعان من التضخم :

1- تضخم بسيط : ناتج عن نقص كمية اليود المأخوذ من الغذاء .

2- التضخم الجحوظي ( مرض جريفز ) : يمتاز :

أ ـ تضخم كامل للغدة مصحوباً بزيادة مستوى التمثيل الغذائي ( خاصة البروتينات و الدهون ) .

ب ـ جحوظ مميز لكرة العين .

ثلاثي يود الثايرونين             

اسم الهرمون    الغدة المفرزة    الجزء المفرز   عمل واثر الهرمون

الباراثرمون

( هرمون جار الدرقية ) الغدد جارات الدرقية

أربع غدد صغيرة تقع على السطح الظهري للغدة الدرقية

         ينظم عمليات التمثيل الغذائي للكالسيوم والفسفور .

نقصه إفرازه :

ـ نقص تركيز الكالسيوم في الدم ( يصبح المصاب متوتر الأعصاب ) .

ـ  يسبب حالة التكزز ( غالباً تسبب الوفاة ) .

زيادة إفرازه :

ـ هشاشة العظام ( بسبب زيادة تركيز الكالسيوم في الدم لأنه يأتي من العظام وبالتالي تصبح هشة )

ـ آلية عمل الهرمون(  يكمن تأثيره على ) : 

1- تنشيط طرح الكالسيوم من الكلية .

2- تثبيط امتصاص الكالسيوم من الأمعاء .

3- ازدياد تحلل مركبات الكالسيوم المكونة للعظام .

الجلوكاجون     جزر لانجرهانز

 تقع في البنكرياس      خلايا ألفا        تنظيم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات .

آلية عمل هرمون الأنسولين : يعمل على ثبات تركيز الجلوكوز في الدم ، وذلك بتأثيره على :

1- السيطرة على الأنزيمات المنظمة لتخزين الجلوكوز ( في العضلات والكبد ) على صورة جلايكوجين .

2- تتنظيم عمليات احتراق الجلوكوز في الأنسجة .

3- تنظيم تحول الكربوهيدرات إلى دهون .

نقصه : يسبب مرض السكري .

س : عدد أعراض مرض السكري ؟

1- زيادة كمية السكر في الدم .

2- ظهور السكر في البول ( زيادة كمية البول ) .

3- الشعور بالعطس والجوع والبرد .

ملحوظة : عمل هرمون الجلوكاجون عكس عمل الأنسولين ، يؤدي إلى زيادة تحويل الجلايكوجين المختزن في الكبد إلى جلوكوز .

الأنسولين        جزر لانجرهانز         خلايا بيتا       

الأدرينالين      الغدد فوق كلوية

( الغدد الكظرية)

غدتان تقع كل منهما فوق كلية . وتتكون كل غدة من

أ ـ القشرة

 (جزء خارجي ) .

ب ـ النخاع أو اللب

( جزء داخلي )          نخاع الغدة       تهيئة الجسم للتغيرات المرافقة لحالات الطوارئ ( خوف ـ مقاتلة ـ غضب ) .

ملخص عمل الهرمونين :

1- قبض الأوعية الدموية في الأحشاء لضخ الدم إلى العضلات .

2- توسيع الأوعية الدموية في العضلات لتوصيل الدم الكافئ لها .

3- منع الحركة الدودية للعضلات الملساء في الأمعاء .

4- زيادة نبضات القلب ( لضخ الدم إلى العضلات ) .

5- زيادة التنفس ( لزيادة الأكسجين في الدم وبالتالي للعضلات ) .

6- تحويل الجلايكوجين في الكبد إلى جلوكوز .

النورأدرينالين                    

الالدوستيرون            قشرة الغدة

         تنظيم التمثيل الغذائي للماء والأملاح ( تنظم كمياتها التي تطرح مع البول ) .

تسمى ( الهرمونات المعدنية ) .

الديوكسي كورتيكوستيرون                        

الكورتيكو ستيرون                         تنظم التمثيل الغذائي للكربوهيدرات .

تستعمل في حالات الالتهابات لإزالة الشعور بالألم .

تسمى ( الهرمونات السكرية ) .

الكروتيزول                       

الكورتيزون                       

التستوستيرون  الخصية          الخلايا البينية   1- الغريزة الجنسية .   

2- نمو الأعضاء التناسلية الذكرية .

3- إظهار الصفات الجنسية الثانوية في الذكر مثل:(أذكر بعض الصفات الجنسية الثانوية في الذكر؟)

 ( كبر الأعضاء التناسلية ، نمو الشعر ، خشونة الصوت ، قوة العضلات والعظام ) .

الأستراديول     المبيض         الخلايا البينية   1- زيادة سمك الغشاء المبطن للرحم .

2- ظهور الصفات الأنثوية الثانوية وتكاملها مثل:(أذكر بعض الصفات الجنسية الثانوية في الأنثى؟)

(نمو الثديين ، ترسب الدهن تحت الجلد ، نعومة الصوت )

الأستريول                        

البروجسترون

( هرمون الحمل )       الجسم الأصفر

(يتكون بعد انفجار حويصلة البويضة)  1- تحضير جو مناسب لاستقبال البويضة المخصبة في جدار الرحم .

2- ضروري لاستمرار الحمل .

ريلاكسين                 1- انفراج رابطة الحوض ( يهيئ المكان المناسب لنمو الجنين ) .

2- نمو الغدد الثديية .                3- يمنع انقباضات عضلات الرحم

الجاسترين       جدار المعدة     خلايا خاصة    حث الغدة المعدية لإفراز أنزيماتها .

السكريتين       الإثنى عشر     خلايا خاصة    1- حث الكبد على إفراز مادته الصفراء.

2- حث المعدة على إفراز عصارتها .

3- حث خلايا البنكرياس على صنع العصارة البنكرياسية و إفرازاتها.

البنكريوزايمين الإثنى عشر     خلايا خاصة    تنشيط إفراز العصارة البنكرياسية الغنية بالأنزيمات الهاضمة

الانتيرجاسترون         الإثنى عشر     خلايا خاصة    1-  منع حركة المعدة                ( يفرز هذا الهرمون عند دخول المواد الدهنية للإثنى عشر )

2-  وقف إفراز حمض الكلور .

اسم الهرمون    الغدة المفرزة    الجزء المفرز   عمل واثر الهرمون

الكولسيتوكينين          الأمعاء الدقيقة  خلايا خاصة    يعمل على انقباض الحوصلة الصفراوية ودفع ما بها في تجويف الإثنى عشر .

الأنتيروكرينين                             ينشطان غدد الأمعاء الدقيقة لإفراز أنزيماتها .

الديوكرينين                       

الثيموسين       الغدة الثيموسية

تقع خلف عظمة القص تنظيم بناء المناعة في الجسم .

علل : تسمى الغدة الثيموسية بغدة الطفولة ؟ لأنها تنمو في الجسم منذ الولادة حتى سن المراهقة .

الميلاتونين      الغدة الصنوبرية

تقع على سقف الدماغ المتوسط  التخفيف من اسمرار البشرة .

      التنظيم العصبي :

س : ما الفرق بين التنظيم العصبي والتنظيم الهرموني ؟

التنظيم عن طريق الأعصاب أدق و أسرع من التنظيم عن طريق الهرمونات .

ــ التآزر العصبي في بعض المخلوقات الحية :

1-      التآزر العصبي في الأميبا :

تستجيب لكثير من المؤثرات الخارجية ( الحرارة ، الضوء ) فتتأثر بحالة الوسط الذي تعيش فيه فتنجذب للضوء وتبتعد عن الحرارة الشديدة. لأنه ليس لها عضية متخصصة لاستقبال المؤثرات أو الاستجابة لها.

2-      التآزر العصبي في البراميسيوم :

تتصل الأهداب في البراميسيوم  بحبيبات قاعدية مغمورة في السيتوبلازم ، وتتصل ببعضها بخيوط عصبية فإذا قطعت تسبب شلل للحيوان.

أي يوجد عضيات مختصة لتنظيم حركة الأهداب .

* من مظاهر التنظيم في البراميسيوم :

1-      حركة الأهداب التجديفية ( حيث يلاحظ حركة الهدب أما تسبق أو تتأخر عن حركة الهدب المجاور ) .

2-      إذا لاقى هذا الحيوان عائقاً فإنه يغير اتجاه حركتة التجديفية ويسير للخلف .

3-      التآزر العصبي في الجوفمعويات ( الهيدرا ) :

تمتلك  جهاز عصبي بسيط ( الشبكة العصبية)  وتتركب من خلايا عصبية أولية متصلة ببعضها لتسير السيالات العصبية في جميع الاتجاهات .

ملحوظات :

1- تصل الشبكة العصبية بالخلايا الحسية من جهة وخلايا الاستجابة من جهة أخرى ( ابسط قوس عصبي ) .

2- تنتشر الشبكة على جانبي الميزوجليا ( طبقة وسطى ) فتكون على اتصال مباشر مع الاكتوديرم (خارجية ) ومع  الاندوديرم (داخلية ).

4-      التآزر العصبي في الديدان المفلطحة :

تمتلك جهاز عصبي مركزي ( التشابك العصبي ) مكون من خلايا عصبية متصلة ببعضها ، تنتقل السيالات العصبي في اتجاه واحد  ( جسم الخلية إلى المحور إلى الزوائد الطرفية إلى زوائد الشجرية ثم جسم خلية أخرى وهكذا ) .

 مثل الجهاز العصبي بالبلاناريا وهو عبارة عن ( مجموعتان من الخلايا العصبية تدعى كل منهما العقد ) موجودة في الرأس يمتد منها حبلان عصبيان على طول الجسم، بها روابط موصلة.

ميزة : يعمل على زيادة التآزر وسرعة الاستجابة للمؤثرات العصبية أكثر من الشبكة العصبية في الجوفمعويات. 

5-      التآزر العصبي في الحشرات :

يشبه الجهاز الموجود في البلاناريا وله زوج من الحبال العصبية قريبان من بعضهما البعض تحت الجهاز الهضمي .

العقد العصبية ( الدماغ ) في الحشرات : يتكون من الآف الخلايا العصبية التي تمتد في الحبال العصبية والتي تتفرع إلى جميع أنحاء الجسم .

مثل : نحل العسل

6-      التآزر العصبي في الفقاريات :

تمتلك جهاز عصبي مركزي يتكون من :

 أ ـ  الحبل الشوكي : حبل عصبي في ناحية الظهر داخل فقرات العمود الفقري . يتفرع منها شبكة من الأعصاب (  عملها ):

1-  تستقبل المؤثرات لتنقلها إلى الحبل الشوكي والمخ

2- ترسل الأوامر من الحبل الشوكي والمخ إلى الأعضاء المنفذة )

ب ـ الدماغ  : امتداد للحبل الشوكي يوجد في الجمجمة في الرأس .