كيف يتم التنسيق الفسيولوجي في النبات والحيوان؟

التنسيق الفسيولوجي للحيوان سوف نشرح مثال هام جداً عليه يتعلق بالغدد الصماء.

وبعد ذلك سوف نشرح التنسيق الفسيولوجي في النباتات.

آليات السيطرة على إفراز الغدد الصم

إن درجة تأثير الهرمون تعتمد بشكل أساسي على كميته في الدم،

وتحدد الكمية حسب حاجة الجسم لتنفيذ الوظائف المختلفة،

والمحافظة على اتزان الوسط الداخلي للجسم،

ولذلك توجد حاجة لتنظيم إفراز الهرمونات من الغدد الصم،

ويتم ذلك بطرائق عدة أهمها التنظيم بوساطة الوطاء والنخامة الأمامية، والتنظيم المباشر.

التنظيم بوساطة الوطاء والنخامة الأمامية

كما يتصل الوطاء مع الغدة النخامية بوساطة السويقة النخامية التي تؤمن نوعين من الاتصال:

اتصال عصبي بين الوطاء والنخامة الخلفية حيث تفرز أجسام العصبونات الموجودة في الوطاء هرموني (ADH-OXT)،

وتنتقل عبر محوار العصبون الى النخامة الخلفية؛ إذ تتحرر من الأزرار عند الحاجة.

اتصال دموي بين الوطاء والنخامة الأمامية عن طريق عوامل الإطلاق.

إن التلقيم الراجع السلبي ضروري للاتزان الداخلي، ويميل نحو الحالة الطبيعية

لكن التلقيم الراجع الإيجابي يبتعد عن الاتزان الداخلي ويفاقم التغيير.

توجد معظم الهرمونات بتراكيز صغيرة جداً، ورغم التقلبات في تراكيزها في الدم استجابة للمحرضات المختلفة،

فإنّ كلّ هرمون يحتفظ بمستوى ثابت في الدم (الحد الطبيعي أو الفيزيولوجي)،

ويتم ذلك بوساطة التلقيم الراجع السلبي.

التنظيم الهرموني المباشر

يتم ضبط مستوى مادة ما في الدم ضمن حدود معينة من خلال تأثير ثنائيات هرمونية متعاكسة.

مثال ضبط مستوى سكر العنب (الغلكوز) المنحل في الدم عن الحد الطبيعي 70 – 110 ملغ 100 مل من الدم،

ويتم ذلك بتأثير هرمون الأنسولين وهرمون الغلوكاغون المفرزان من جزر لانغرهانس في البنكرياس.

التنسيق الفسيولوجي الكيميائي لدى النبات

ألاحظ أن شجر التفاح يزهر في شهر آذار، وتنضج الثمار في شهر آب،

وتتساقط الأوراق شتاءً، وهكذا بشكل دائم من كل عام.

تنتش البذرة لتعطي نباتاً ذاتي التغذية

يسمى بادرة، وقد أجرى العلماء التجارب على بادرات نباتات الفصيلة النجيلية لسهولة العمل

مثل: (القمح – الشعير – الشوفان).

لكن الكوليوبتيل غمد مسدود الذروة يحيط بالورقة الأولى لنباتات الفصيلة النجيلية.

الآغار مادة جيلاتينية – سكرية تستخرج من أحد الطحالب البحرية.

كيف يتم ضبط هذه العمليات التي هي ضمن التنسيق الفسيولوجي؟

إن تنظيم العمليات الفيزيولوجية للنبات كالنمو، والانجذابات والإزهار، وتثبيط النمو تخضع لتأثير:

عوامل خارجية الضوء – الحرارة – الجاذبية الأرضية.

عوامل داخلية المورثات – مواد التنسيق النباتية.

مواد التنسيق الفسيولوجي النباتية

مركبات عضوية تنتجها بعض الأنسجة النباتية بتراكيز ضئيلة جداً، وتنتقل إلى أماكن أخرى غالباً،

لتقوم بتأثيرات فيزيولوجية وظيفية)، ومورفولوجية (شكلية).

أهم مواد التنسيق  الفسيولوجي النباتية

الأوكسينات – السايتوكينينات – الجبريلينات.

حمض الأبسيسيك – الإيتلين.

الأوكسينات

حموض عضوية ذات وزن جزيئي مرتفع، تنتج بكميات قليلة،

وتنشط النمو في النبات. ويعدّ حمض الخلّ الأندولي (IAA) أهم هذه الأوكسينات.

كما يتركب الأوكسين في القمم النامية ذات الخلايا الميرستيمية (الجنينية) للساق والأوراق بشكل رئيس،

وفي قمم الجذور بكميات أقل.

وظائف الأوكسينات

تقوم بدور مهم في نمو خلايا النبات وتمايزها واستطالتها.

مسؤولة عن السيطرة القمية للبرعم الانتهائي والانجذابات الضوئية والأرضية.

آلية الأوكسينات

عندما يصل الأوكسين إلى الخلية الهدف،

تنشط الأوكسينات مضخات البروتون في الغشاء السيتوبلازمي للخلية؛

فتعمل هذه المضخات على ضخ البروتونات من السيتوبلازما إلى الجدار الخلوي.

كما ينتج عن ذلك انخفاض درجة (pH) في الجدار الخلوي (وسط حمضي).

الوسط الحمضي للجدار ينشط بروتين وتدي (شكل) إسفين)،

يعمل على فصل عديدات السكر عن ألياف السيللوز

لكن تصبح عديدات السكر معرّضة لتأثير أنظيم مفكك يعمل على تقطيع السكريات المتعددة،

الرابطة بين ألياف السيللوز؛ فتزداد مرونة الجدار الخلوي.

كما يدخل الماء إلى داخل الخلية بتأثير الحلول،

كذلك تستطيل الخلية بتأثير الضغط الانتباجي، وتترسب ألياف سيللوز ومواد جدارية جديدة،

تجعل استطالة الخلية غير قابلة للعكس.