Canlılarda Uyaranlara Tepki: Bitki, Sinir, Kas ve Bağışıklık

Konu Özeti

Canlılar iç ve dış ortamdaki değişimleri algılar ve bu değişimlere tepki verir. Bitkilerde tepkiler hormonlar ve büyümeyle, hayvanlarda ise sinir ve hormon sistemiyle düzenlenir. Bu konuda yönelme ve sezme hareketleri, duyu reseptörleri, refleks, kas kasılması ve bağışıklık birbirine bağlı şekilde incelenir. Farklı canlıların tepkilerini karşılaştırıp ortak sonuca varmak tümevarımsal akıl yürütmenin güzel bir örneğidir.

Temel Kavramlar

Bitkisel hormonlar ve etkileri

Bitkilerde tepki mekanizmaları

• Yönelme (tropizma) hareketleri: Uyaranın yönüne bağlıdır ve büyümeyle gerçekleşir. Fototropizma (ışık), geotropizma (yer çekimi), hidrotropizma (su), tigmotropizma (dokunma), kemotropizma (kimyasal).
• Sezme (nasti) hareketleri: Uyaranın yönünden bağımsızdır. Fotonasti (çiçeklerin açılıp kapanması), termonasti, sismonasti (utangaç bitkinin yapraklarını kapatması, turgor değişimiyle).
• Yönelme hareketleri büyümeyle kalıcı, sezme hareketleri çoğunlukla turgor değişimiyle geçici olur.

Tropizma → büyüme (kalıcı) · Nasti → turgor değişimi (geçici)

Deney (11.1.4): Fide saksısı tek yönden ışık alan kutuya konur. Birkaç gün sonra gövde ışığa doğru eğilir. Bu pozitif fototropizmadır; oksin gölgeli tarafta birikir, orada hücreler daha çok uzar. Kök ise ışıktan uzaklaşır (negatif fototropizma). Kontrol için her yönden ışık alan bir saksı kullanılır; değişken yalnızca ışığın yönüdür.

Hayvanlarda sinir sistemi türleri

• Ağ tipi sinir sistemi: Hidra gibi sölenterlerde; sinir hücreleri vücuda ağ gibi yayılmıştır, beyin yoktur.
• Merdiven tipi: Planarya gibi yassı solucanlarda; baş bölgesinde sinir düğümleri ve iki yan sinir kordonu bulunur.
• Halka ve ventral kordon: Solucan ve böcek gibi halkalılarda ve eklem bacaklılarda; her halkada gangliyon, karın tarafında sinir kordonu vardır.
• Boru (tüp) tipi: Omurgalılarda sırt tarafta merkezi sinir sistemi (beyin ve omurilik) bulunur; en gelişmiş yapıdır.

İnsan sinir sistemi

• Merkezi sinir sistemi (MSS): Beyin ve omurilik.
• Çevresel sinir sistemi (ÇSS): Beyin ve omurilikten çıkan 12 çift kafa siniri, 31 çift omurilik siniri.
• ÇSS iki kısımdır: Somatik (istemli, iskelet kaslarını denetler) ve otonom (istemsiz; sempatik ve parasempatik).
• Beyin: Büyük beyin (düşünme, bilinçli hareket, duyuların yorumu), beyincik (denge, kas koordinasyonu), omurilik soğanı (solunum, kalp atışı, yutma), hipotalamus (homeostasi, vücut ısısı, açlık-susuzluk), talamus (duyu bilgilerini büyük beyne iletir).
• Nöron: Dendrit, hücre gövdesi, akson. Duyu (afferent), ara ve motor (efferent) nöron türleri vardır.

Refleks

Refleks, uyarana karşı bilinçsiz, hızlı ve genellikle koruyucu tepkidir. Omurilik refleksinde yol: reseptör → duyu nöronu → omurilik (ara nöron) → motor nöron → efektör (kas veya bez). Beyin karara katılmaz; bilgi sonradan beyne ulaşır. Göz bebeğinin ışıkta küçülmesi gibi bazı refleksler ise beyin sapı üzerinden gerçekleşir.

Sık hata: Refleks yayında bilginin sırası karıştırılır. Duyu nöronu bilgiyi omuriliğe getirir (dorsal kök), motor nöron omurilikten efektöre götürür (ventral kök). Dikene basan kişi ayağını çeker; acıyı hissetmesi ise bilginin beyne ulaşmasıyla sonradan olur.

Kas kasılması: kayan iplikler modeli

• Kas lifi miyofibrillerden, miyofibril ise tekrarlanan sarkomerlerden oluşur. İnce iplik aktin, kalın iplik miyozindir.
• Motor nörondan asetilkolin salınır; kas lifinde Ca²⁺ iyonları sarkoplazmik retikulumdan açığa çıkar.
• Miyozin başları aktine bağlanıp çeker; aktin kayar, ATP enerji sağlar. Sarkomer kısalır, iplikler kısalmaz.
• Uyarı kesilince Ca²⁺ geri alınır, aktin-miyozin bağları çözülür ve kas gevşer.
• Kasılmada sarkomer ve I bandı kısalır; A bandı (kalın iplik uzunluğu) değişmez.

Bağışıklık ve alerji

Alerji, bağışıklık sisteminin zararsız maddelere (alerjen: polen, toz akarı, bazı besinler, ilaçlar) aşırı tepki vermesidir. İlk karşılaşmada vücut antikor üretir ve bu antikorlar mast hücrelerine bağlanır. Aynı alerjenle tekrar karşılaşınca mast hücreleri histamin salgılar; kaşıntı, kızarıklık, şişme ve solunum yollarında daralma görülür. Tedavide antihistaminikler kullanılır, en etkili korunma alerjenden uzak durmaktır.