ÜNİTE 4:HAYVANLARDA KİMYASAL SİNYALLER Hormon salgılayan bezler endokrin bez olarak adlandırılır.bu bezlerin salgıladıkları kimyasal maddeler kana verilir ve hormon adını alır.oysa ekzokrin bezlerin salgıladıkları tükrük mukus gibi kimyasal maddeler vücut içindeki kanallara boşaltılır. Endokrin sistem ile sinir sistemi arasında yapısal,kimyasal ve fonksiyonel olarak bir birliktelik vardır.birçok endokrin organ ve doku hormon salgılayan özelleşmiş sinir hücrelerine sahiptir.daha çok beyinde bulunan bu sinir hücreleri böcekler ve omurgalılar gibi farklı grup hayvanlarda bulunabilir.birçok kimyasal hormon sinir sistemini uyarır.örneğin böbrek üstü bezlerden salgılanan epinefrin organizmada kaç ya da dövüş gibi reaksiyonlara neden olur.endokrin ve sinir sitemi birçok yapısal ve fonksiyonel görevde birbirlerini tamamlar yönde çalışırlar.örneğin meme bezlerinin bebek tarafından emilmesi duyusal sinirleri uyarır ve bu uyarı beyne taşınır. Hipotalamus hipofiz bezinden süt salgılanmasını devam ettiren oksitosin hormonunun kana verilmesini başlatır.geri besleme bir başka endokrin sistem ile sinir sitemi arasındaki benzerliktir.sütün salgılanması pozitif bir geri beslemeye örnektir.negatif geri besleme ise homeostasinin sağlanmasında en önemli rolü oynayan genel bir olaydır.kandaki kalsiyumun dengelenmesi iki hormonun birlikte çalışmasıyla gerçekleşen bir olaydır. Omurgasız hayvanlar da hormonlar örneğin su dengesini sağlamak gibi görevleri meydana getirirler.deniz anasında hormonlar büyüme gelişme ve eşeysiz üreme (tomurcuklanma) gibi görevleri meydana getirirler.deniz kabuklularında kabuk değiştirme büyüme gibi olaylarda hormonlar tarafından kontrol edilir. Eklembacaklıların çoğunda kabuk değiştirme ekdison adı verilen bir hormon tarafından başlatılır.bu hormon başın arka tarafında bulunan bir çift endokrin bez tarafından salgılanır.tırtıldan kelebeğe dönüş sırasında tüm kabuk değiştirmeler bu hormon tarafından gerçekleştirilir.bu
hormonun salgılanması beyin hormonu tarafından kontrol edilir.bu iki hormon juvenil hormonu tarafından dengelenir.bu hormonun yoğunluğu arttığı zaman ekdison kabuk değiştirmeyi sağlar ve başka bir larval konuma geçilir.juvenil hormonu metamorfozu(başkalaşım) baskılar.pupa aşamasında juvenil hormonunun yoğunluğu azalır ekdison hormonu vasıtasıyla ergin kelebek haline geçilir. Hormonal sistemde çeşitli yapılar vardır.reseptör ya da alıcı kontrol merkezlerine çeşitli uyarılar gönderen yapılardır.örneğin deride acı reseptörleri kanda kalsiyum reseptörleri gibi.merkezde gelen uyarılara göre oluşan çeşitli cevaplar efektör organlara gönderilir.örneğin kaslar.çeşitli hormonal çalışma yolları bulunur. Hormonlar vücutta uzun mesafeleri kan yoluyla kat eden kimyasal düzenleyicilerdir.omurgalılarda hormon görevi gören üç ana kimyasal madde grubu vardır.protein ve peptidler, amino asitlerden türeyen aminler ve steroidler.steroid hormonların dışındakiler suda çözülebilrler.hormonlar önce reseptörler tarafından tanınırlar sonra kimyasal olaylar başlar ve sonuçta hedef hücrede çeşitli değişiklikler meydana gelir.her bir hormonun değişik bir yapısı vardır ve ancak belli reseptör tarafından tanınır. Hormon reseptörleri suda çözülebilen yapıdadırlar ve hücre zarında yer alırlar.reseptöre bir hormon bağlandığında sinyal çevirim olayları başlar.sinyal değişim olayları hücre içinde değişik bir kimyasal maddenin oluşup hücre çekirdeğindeki genleri etkileyebileceği gibi, hormonun direkt hücre çekirdeğindeki bir reseptörle birleşip gen aktivasyonunda bir değişikliğe neden olması şeklinde yollar vardır.hormonların rolleri üzerine değişik örnekler verilebilir.örneğin kurbağanın derisindeki ışığa duyarlı reseptörler kurbağanın deri rengi değiştirmesinde görev alırlar.melanosit adı verilen deri hücreleri koyu kahverengi melanin pigmentine, melanosome adı verilen organellerin içerisinde sahiptirler. Kurbağa derisi ışıkla karşılaştığında melanosomlar hücre çekirdeği çevresinde sıkıca toplanırlar karanlıkta ise sitoplazma içinde dağılırlar.bu organellerin hareketi melanosit stimule hormon tarafından kontrol edilir. Bu hormon hücreler arası sıvıya verildiğinde olay tekrarlanır fakat hormon hücre içerisine enjekte edildiğinde melanosomlarda bir dağılma gözlenmez bu da bize hormona karşı duyarlı reseptörlerin hücre zarında yerleştiğini gösterir.
Epinefrin birkaç ya da saldır hormonudur.yani tehlike anlarında salgılanır.bağırsak taki kılcal damarlarda kasılmalar ve böylece o bölgelere daha az kan gitmesine neden olurken iskelet kaslarındaki kılcal damarlarda gevşmeye ve o bölgedeki kan damarlarına daha çok kan gitmesine neden olur.ayrıca karaciğer hücrelerinde glikojenin glikoza dönüşümünü sağlar tüm bunlar organizmanın bir tehlike anında gerek duyduğu enerjinin ortaya çıkarılmasını sağlar. Plazma zarındaki reseptörler Hücre çekirdeğindeki resptörler Bir kimyasal maddenin farklı etkileri olur.epinefrin farlı hücrelerde farklı cevapları ortaya çıkarır. Glikojen depoları Glikojen glikoza Parçalanır ve Hücreden serbest bırakılır.
Hipotalamus ve Hipofizin endokrin sistemdeki önemi Hipotalamus endokrin ve sinir sisteminde önemli bir bağlayıcı rol oynar.beynin ve vücudun çeşitli bölümlerinden sinirlerle çeşitli uyarılar hipotalamusa gelir.ayrıca mevsimsel değişiklikler bu bölgeden değişik hormonların salgılanmasını sağlayarak üreme gibi çeşitli olayların başlamasına neden olur. Hipotalamusun altında hipofiz bezi bulunur arka hipofiz hipotalamusun bir uzantısıdır.hipotalamusta yerleşen bazı sinir hücrelerinin aksonları arka hipofize kadar uzanmıştır ve bu sinir hücreleri hormon salgılar arka hipofiz den kana verilen bu hormonlar iki çeşittir. Antidiüretik hormon(adh) ve oksitosin.adh böbreklerden suyun geri emilmesini sağlayarak suyun vücutta tutulmasına neden olur. Oksitosin ise uterustaki düz kas hücrelere etki ederek kasılmaları sağlar böylece doğum olayını meydana getirir. Ön hipofiz homonları ise birçok çeşittir.gonadotropin olarak adlandırılan FSH ve LH hormonları testi ve yumurtalıklar üzerine etki ederler ve glikoprotein yapıdadırlar.tsh ise tiroit bezi üzerine etki ederek tiroksin hormonunun salgılanmasını sağlar.acth ise böbrek üstü bezlerini uyaran bir ön hipofiz hormonudur. Bu dört hormonun salgılanması hipotalamusun kontrolü altındadır. Hipotalamusun kontrolü altında olan diğer ön hipofiz hormonları ise prolaktin, melanosit uyarıcı hormon ve beta-endorfinlerdir. Prolaktin süt bezlerini uyarıp süt salgılanmasını sağlarken şişmanlık metabolizması üzerinde ayrıca kuşlarda üremeyi,kurbağlarda metamorfozu geciktirmek gibi farklı görevleri vardır.
Adrenokortikotropic hormon (ACTH) protein temelli bir hormondur ve böbreküstü bezlerini steroid temelli salgı yapmak amacıyla uyarır. Melanosit stimule hormon deride pigment içeren hücreleri uyarır.beyindeki bazı hücreler beta endorfinler salgılar ve acının algılanmasında bir azalmaya neden olurlar. Büyüme hormonu ise daha çok karaciğer ve kemikler üzerine etki ederek hayvanlarda büyümeyi sağlar.çok ve az salgılanması devlik yada cüceliğe neden olur.atletik performansın arttırılmasını da sağlayıcı etkisi vardır. Tiroit hormonları İnsanda ve diğer memelilerde soluk borusunun karın tarafına doğru yerleşmiş iki lobdan meydana gelmiş bir endokrin bezdir.tiroit bezi iki çeşit hormon salgılar.birincisi tirozin amino asitinden türemiş triodotirozin(t 3 ) diğeri ise dört iyot atomu içeren tiroksin (T4)dir. Memelilerde tiroit T 4 salgılar fakat hedef hücreler bunun bir iyot atomunu uzaklaştırarak T 3 haline çevirirler.iki hormona da hücre çekirdeğindeki aynı reseptörler duyarlıyken T 3 e karşı duyarlılık biraz daha fazladır.hipotalamus ön hipofiz bezini TRH salgılayarak uyarır bu etki sonucu hipofiz tiroit uyarıcı hormon(tsh) salgılar.tiroit bezi de iki hormonu bu etki sonucu salgılar.iki çeşit negatif geri besleme sonucu iki hormonun kandaki oranları ayarlanır.
Gelişme ve olgunlaşma üzerine tiroit bezinin etkisi vardır.kurbağlar da metamorfoz üzerine maymunlarda kemik hücrelerinin gelişimi ve embriyonik gelişim sırasında beyinde sinir hücrelerinin gelişimi üzerinde etkisi vardır.kretinizm insanlarda görülen kalıtsal bir gelişme bozukluğudur.tiroit bezinin yetersizliği sonucu iskelet gelişiminde bozukluk ve zayıf vücut gelişimi şeklinde kendini belli eder.homeostatik faliyetlerde tiroit bezinin etkisi büyüktür.kan basıncının ayarlanmasında,kalp atış oranı,kas kasılmaları,sindirim ve üreme fonksiyonları gibi görevlerin yerine getirilmesini sağlar.hipertiroidizm tiroit bezinin çok hormon salgılamasından oluşur. Vücut sıcaklığının aşırı artması kilo kaybı,terleme gözlerin yerlerinden fırlayacak gibi durması bunun belirtileridir.hipotiroidizm ise çocuklarda kretinizm e neden olurken yetişkinlerde aşırı kilo alma,uyuşukluk, soğuğa uyum sağlayamama gibi olaylara neden olur.iyot suz beslenme ayrıca guatr hastalığına neden olur.tiroit bezi kalsitonin hormonunu da salgılayarak kandaki kalsiyum metabolizması üzerine etki eder. Paratiroit hormonu ve kalsitonin Kalsiyum iyonları hücre metabolizması için önemli rol oynar.eğer kanda kalsiyum seviyesi düşerse kas kasılmaları başlar bunu önlemek amacıyla paratiroit bezi hormonu ile tiroit bezinin salgıladığı kalsitonin birbirinin zıt etki yaparak çalışır.kandaki kalsiyum seviyesi düşerse paratiroit bezi PTH salgılar bu bez tiroit bezinin içine gömülmüş dört küçük yapıdır. PTH kemiklerden kana kalsiyum geçişini başlatır,böbreklerde Ca geri emilmesi hızlanır ayrıca aktive edilen D vitamini bağırsaklarda kalsiyum emilimini başlatır.tüm bunlar kandaki kalsiyum seviyesini yükseltici etki yapar. Kandaki kalsiyum seviyesi yükselmeye başladığında ise Tiroit bezinden kalsitonin hormonu salgılanır.kalsitonin PTH ın tersi yönünde çalışır.böbreklerde Ca geri emilimi azalır., kemiklerde Ca depolanmaya başlar böylece kalsiyum seviyesi kanda normal değerlerine iner. İnsülin ve Glukagon:Kan şekerinin ayarlanması Pankreasın iç salgısını oluşturan hormonlardan insülin beta hücreleri tarafından salgılanırken glukagon alfa hücreleri tarafından salgılanır.bu hormonlar birbirlerine göre zıt etki yaparlar. Kandaki glikoz belli yoğunlukta olmak zorundadır ve hücrelerin ana enreji kaynağı görevini üstlenir. Glikozun kandaki yoğunluğu azalırsa glukagon salgılanır ve karaciğerde glikojen glukoza dönüşerek kana geçer kandaki glikoz yoğunluğu bu şekilde artmaya başlar.kandaki glikoz yoğunluğu artarsa bu sefer pankreastan insülin salgılanır ve kan şekeri seviyesi düşer.
kilo alımı ve hareketsizlik kalıtsal olduğu da düşünülen bu hastalığın daha çok 40 yaşlarından sonra ortaya çıkmasına neden olur. Pankreas Diabetes Mellitus Şeker hastalığı toplumda görülen en büyük hormonal hastalıklardan birisidir. Hedef hücrelerde insüline karşı tepki yokluğu bu hastalığın belirtisidir.iki çeşidi vardır. Şeker hastalığında kandaki şeker oranı yüksek değerlere ulaşır ve böbrekler kandaki şekeri dışarı atar.idrarda yüksek şeker ancak çok su ile birlikte dışarı atılabilir.dolayısıyla fazla idrar çıkmak bir şeker hastalığı belirtisi olabilir. Tip 1 diyabet(insüline bağlı diyabet) bağışıklık sistemi hücreleri pankreastaki insülin üreten beta hücrelerine saldırır ve bu hücreleri öldürür. Dışarıdan insülin takviyesi yapılarak hastalık tedavi edilmeye çalışılır. Tip 2 diyabet(insüline bağlı olmayan diyabet). İnsülin in etkisini gösteren hedef hücrelerde insülin reseptörlerindeki bozulma hücrelerin insüline cevap verme yeteneklerinin kaybolmasına neden olur, aşırı Adrenal hormonlar Adrenal bezler böbreklerin üzerinde bulunan bir çift endokrin organdır. Kabuk ve öz adını alan farklı 2 tabakadan oluşmuştur.stres durumlarıyla karşılaşıldığında hipotalamus sinirlerle omurilik üzerinde böbreküstü bezlerindeki öz kısımda yer alan hücreleri uyarır.bunlar epinefrin ve nöroepinefrin adı verilen hormonları salgılar. (Adrenalin ve nöroadrenalin) bu hormonlar glikojenin yıkılarak glikoza dönüşmesini ve kan şekeri seviyesinin artmasını,kan basıncının yükselmesini,hızlı solumayı çoğaltır.böylece
organizma ani tehlikeler karşısında kendini savunmak için gerekli enerjiyi kazanmış olur. Böbreküstü bezlerinin korteks kısmının salgıladığı uzun süreli stes hormonları ise mineralokortikoitler ve glukokortikoitlerdir. Hipotalamus hormonlarla hipofizi oda ACTH hormonu ile adrenal bezlerin korteks kısmını uyarır.mineralokortikoitler(aldosteron) sodyum ve suyun böbrekler tarafından atılmasını engellerler böylece kan basıncı yükselir.glukokortikoitler ise protein ve yağların glikoza dönüşmesini ve kan glikozunun artmasını sağlarlar.kortizol bağışıklık sisteminin baskılanmasını sağlar. Bu hormon üreme organlarının gelişimini ayrıca erkeğe has çeşitli özelliklerin ortaya çıkmasını sağlar. Östrojenler ise dişi üreme organları olan yumurtalıklardan salgılanır.üreme organlarının gelişim yanında kadına ait özelliklerin ortaya çıkmasını sağlar.progestinler ise dişi üreme sisteminde uterusun embriyo gelişimi için hazırlanmasını sağlar.ürme hormonlarının salgılanması ön hipofiz hormonları olan FSH ve LH tarafından sağlanır. Melatonin ve Biyoritm Gonadlar (Üreme bezleri) Adrenal bezler çeşitli üreme hormonları salgılasa da üreme organları esas hormon salgılayıcılardır.üç çeşit steroit yapıda hormon salgılarlar bunlar adrojenler,östrojenler ve progestinlerdir. Testisler erkek bireyde bulunurlar ve adnrojen hormon (testosteron) salgılarlar. Beyinde bulunan pineal bez Melatonin hormonunu salgılar.bu bezde bulunan ışığa karşı hassa hücreler göz sinirleri ile bağlantı halindedir. Gün boyu ışıkta meydana gelen değişimlere karşı duyarlı olan bu endokrin bez Değişen mevsimlere karşı biyoritmleri,üreme dönemlerini ayarlamak gibi çeşitli görevlere sahiptir.