Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9
61Komunikasi Hormon
Pubertas memperkenalkannya (Definisi 56.4); pilnya memanfaatkannya (Definisi 59.3); gelombang panas ketakutannya mengantarkan satu di tengah lari cepat (Contoh 60.10). Jasa posnya layak mendapat lawatannya sendiri: kelenjar yang menulis suratnya, darah yang mengangkutnya, kiat pengalamatan yang membuat sebuah siaran menjadi tepat — dan gelung umpan balik yang menjaga seluruh surat-menyuratnya tetap seimbang.
61.1 Kelenjar, hormon, sasaran
Definisi 61.1 (Kelenjar endokrin)
Sebuah kelenjar yang hasilnya dilepaskan ke dalam darah (alih-alih menuruni sebuah saluran, seperti air liurnya) adalah kelenjar endokrin, dan hasilnya adalah hormon. Penulis utamanya: kelenjar kendali di dasar otak — pemula pubertasnya, dan pemimpin sebagian besar yang lain; kelenjar gondok di lehernya — hormonnya menetapkan laju jalan seluruh tubuhnya; tudung adrenal di atas ginjalnya — hormon siaga ketakutan dan lari cepatnya; pankreas — hormonnya mengelola glukosa darahnya; dan indung telur serta buah zakar — hormon daur dan pembangunan ulang pada Bab 57.
Proposisi 61.2 (Pengalamatan menurut reseptornya)
Darahnya mengantarkan setiap hormon ke mana-mana (Contoh 56.5) — namun masing-masing hanya bekerja pada organ sasarannya: sel yang dibangun dengan tempat berlabuh, yaitu reseptor, bagi pengantar pesan itu. Pengangkutan secara siaran, pengalamatan di sisi penerimanya: sebuah surat yang diterima setiap rumah, hanya terbaca di tempat kuncinya cocok. (Pelabuhan pada sinapsis Definisi 60.4 adalah kiat yang sama pada jarak nanometer.)
Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎
Contoh 61.3 (Lawatan satu pengantar pesan: hormon siaganya)
Nyaris tertabrak ketika bersepeda: kelenjar adrenalnya mencurahkan hormon siaganya ke dalam darah, dan dalam hitungan detik — satu putaran peredarannya (Contoh 27.2) — setiap penerima yang berlengkap menanggapinya seketika: laju jantungnya melonjak, saluran napasnya melebar, hatinya melepaskan glukosa simpanannya (bank pada Contoh 50.9, dipanggil), pembuluh ototnya melebar dan pembuluh saluran pencernaannya menyempit (pengalihan rute pada Proposisi 49.4, kini ditahan hormon), dan kulitnya memucat serta meremang. Satu surat, enam jawaban, satu keadaan yang terpadu: siap.
61.2 Keseimbangan lewat umpan balik
Proposisi 61.4 (Asas umpan baliknya)
Sistem hormon mengatur dirinya sendiri lewat umpan balik: kelenjar penulisnya mengawasi hasil suratnya sendiri, lalu memperlambat ketika hasilnya tercapai — sebuah termostat, bukan sebuah keran. Peragaan terbaiknya adalah glukosa darah: sesudah sebuah santapan, glukosa yang naik itu sendiri memicu hormon penyimpanan pankreasnya; glukosanya disimpan, kadarnya turun, dan pengeluarannya mereda bersamanya; di antara santapannya sebuah hormon mitra melepaskan simpanannya ke arah sebaliknya. Kadarnya melaju di sebuah lajur yang sempit, siang dan malam, tanpa pengemudi yang sadar.
Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎
Contoh 61.5 (Ketika umpan baliknya gagal: diabetes)
Pada diabetes, isyarat hormon penyimpanannya gagal — pankreasnya berhenti menulisnya, atau penerimanya berhenti menjawab. Glukosanya menumpuk di dalam darah sesudah setiap santapan; penarikan kembali oleh ginjalnya kewalahan dan gula muncul di dalam urine — isyarat klasik pada Contoh 53.5, akhirnya dijelaskan. Pengobatannya adalah bab yang diterapkan: takaran terukur hormon yang hilang itu, diatur waktunya menurut santapannya — surat yang ditulis dengan jarum suntik. Jutaan orang hidup baik dengan pengaturan persis seperti ini.
Catatan 61.6 (Kedua sistemnya dalam kemitraan)
Telegraf dan pos pada Proposisi 60.8 adalah satu tata usaha. Kelenjar kendali di dasar otaknya adalah antarmukanya: sistem saraf di atasnya, hormon di bawahnya — ketakutan sang pengendara sepeda berjalan saraf lebih dahulu lalu ditahan hormon; pubertas berjalan lambat secara hormonal di bawah seorang pemimpin yang berpangkal di otak; dombanya pada Contoh 55.2 mengubah panjang hari (sebuah penginderaan saraf) menjadi hormon pembiakan. Kabel cepat di tempat kecepatannya penting, pos lambat di tempat programnya harus berjalan berbulan-bulan, dan kantor penerjemahan di antaranya.
61.3 Membaca sebuah sistem hormon
Metode 61.7 (Empat pertanyaan bagi hormon apa pun)
Untuk hormon apa pun yang kamu jumpai, tetapkan:
- penulisnya: kelenjar yang mana, ke dalam darah, atas pemicu apa?
- penerimanya: organ sasaran mana yang membawa reseptornya, dan apa yang dilakukan masing-masing?
- umpan baliknya: hasil apa yang melapor kembali, dan bagaimana penulisan berlebih dicegah?
- kegagalan dan pemakaiannya: apa yang terjadi ketika suratnya gagal — dan apakah kedokteran menirunya (pilnya, takaran penderita diabetesnya)?
Contoh 61.8 (Caranya pada penetap laju kelenjar gondoknya)
Penulisnya: kelenjar gondoknya, dipimpin oleh kelenjar kendalinya. Penerimanya: nyaris setiap sel — hormonnya menetapkan laju api lambat pada Proposisi 46.5. Umpan baliknya: kelenjar kendalinya membaca kadarnya lalu memangkas pimpinannya. Kegagalannya: terlalu sedikit, dan seluruh mesinnya melangsam — lelah, kedinginan, segalanya melambat; terlalu banyak, dan ia berpacu. Pemakaiannya: hormon yang hilang itu berupa sebutir tablet harian — salah satu surat-lewat-pos tertua dalam kedokteran.
61.4 Latihan
Latihan 61.1 ★
Apa yang membuat sebuah kelenjar disebut endokrin? Sebutkan empat, beserta satu peran hormon masing-masing.
Solusi
Solusi Latihan 61.1.
Melepaskan hasilnya ke dalam darah alih-alih menuruni sebuah saluran. Kelenjar kendali di dasar otaknya: pemimpin yang lain dan pemula pubertasnya. Kelenjar gondoknya: penetap laju tubuhnya. Kelenjar adrenalnya: hormon siaganya. Pankreasnya: pengelolaan glukosa darahnya. (Indung telur/buah zakarnya: hormon daur dan pembangunan ulangnya.)
Latihan 61.2 ★
Darahnya mengantar ke mana-mana; hormonnya bekerja di suatu tempat. Uraikan paradoksnya.
Latihan 61.3 ★
Sebutkan empat dari keenam jawaban hormon siaganya, masing-masing dengan bab yang melayaninya.
Latihan 61.4 ★
Nyatakan asas umpan baliknya, dan peragaan terbaiknya.
Latihan 61.5 ★
Apa yang gagal pada diabetes, dan apa yang muncul kembali di ginjalnya karena itu?
Solusi
Solusi Latihan 61.5.
Isyarat hormon penyimpanannya — tak tertulis, atau tak terjawab oleh penerimanya. Glukosanya lalu menumpuk sesudah santapannya, membuat penarikan kembali oleh ginjalnya kewalahan, dan muncul di dalam urine.
Latihan 61.6 ★
Di mana sistem saraf dan sistem hormonnya berantarmuka? Berikan satu contoh sebuah rantai.
Latihan 61.7 ★★
Mengapa termostat adalah gambaran yang tepat bagi umpan baliknya, dan keran gambaran yang keliru?
Solusi
Solusi Latihan 61.7.
Sebuah keran menuang sampai seseorang memutarnya; sebuah termostat mengukur apa yang sedang diubahnya lalu menyetel dirinya sendiri. Kelenjarnya membaca kadar yang diaturnya — pengeluarannya naik lalu mereda mengikuti kebutuhannya, tanpa perlu tangan dari luar.
Latihan 61.8 ★★
Jalankan Metode 61.7 pada hormon penyimpanan pankreasnya.
Solusi
Solusi Latihan 61.8.
Penulisnya: pankreasnya, dipicu oleh glukosa darah yang naik. Penerimanya: terutama hati dan ototnya — keduanya menyimpan kelebihannya begitu diantarkan. Umpan baliknya: kadar yang turun itu sendiri meredakan pengeluarannya. Kegagalan dan pemakaiannya: diabetes — dan takaran terukur kedokterannya, surat lewat jarum suntik.
Latihan 61.9 ★★
Jelaskan jarum suntik penderita diabetesnya dan pil kontrasepsinya sebagai perbuatan yang sejenis, menurut pertanyaan 4 pada caranya.
Solusi
Solusi Latihan 61.9.
Keduanya menulis surat tubuh dengan tangan: jarum suntiknya memasok pesan penyimpanan pankreas yang hilang pada waktu santapannya; pilnya memasok pesan “tertunda” daurnya setiap hari. Perbuatan yang sama — menirukan sebuah hormon untuk menjalankan sistemnya dengan sengaja — yang satu memulihkan surat-menyurat yang gagal, yang lain menimpa surat-menyurat yang sehat atas pilihannya.
Latihan 61.10 ★★
Tetapkan sistemnya, beserta alasannya: mulainya menggigil; tumbuhnya sebuah janggut; lajur sempit glukosa darahnya; sentakan lututnya.
Solusi
Solusi Latihan 61.10.
Mulainya menggigil: saraf — perintah otot sepersekian detik. Janggutnya: hormon — berbulan-bulan, seluas tubuh, aliran darah. Lajur glukosanya: hormon — surat-menyurat umpan balik. Sentakan lututnya: saraf — satu simpang, seperlima puluh detik.
Latihan 61.11 ★★
Domba pada Contoh 55.2 mengubah cahaya menjadi anak domba. Telusuri rantainya menembus kantor pada Catatan 61.6.
Solusi
Solusi Latihan 61.11.
Penginderaan matanya atas hari yang memendek bersifat saraf; kantor di dasar otaknya menerjemahkannya, lalu memimpin kelenjar kendalinya; suratnya membangunkan program hormon indung telurnya sendiri; daur domba betinanya mulai — cahaya masuk lewat telegraf, anak domba keluar lewat pos.
Latihan 61.12 ★★★
“Reseptor mengubah sebuah siaran menjadi jaringan jalur pribadi.” Pertahankan kalimat itu, lalu dorong lebih jauh: apa yang harus berubah di dalam sebuah sel agar ia bergabung dengan khalayak sebuah hormon — dan apa yang disarankannya tentang bagaimana sasaran pubertasnya sampai bisa mendengarkan?
Solusi
Solusi Latihan 61.12.
Pembelaannya: satu darah mengangkut setiap suratnya, namun masing-masing hanya bekerja di tempat reseptornya menjawab — khalayaknyalah yang menetapkan salurannya, sehingga siarannya menjadi jalur pribadi. Dorongannya: sebuah sel bergabung dengan khalayaknya dengan membangun reseptornya — sehingga jaringan mana yang mendengarkan itu sendiri dibangun, organ demi organ, selama perkembangannya; sasaran pubertasnya — kotak suara, kulit, lempeng pertumbuhannya — sudah dipasangi penerimanya lebih dahulu, menunggu bertahun-tahun untuk surat pertamanya.
61.5 Soal: Buku Catatan Glukosanya
Soal 61.1
Soal akhir pekan — sehari gula darah, dibaca sebagai surat-menyurat
Catatan harian (rekaan) sebuah pemantau glukosa sinambung: mantap sepanjang malam; sarapan pukul 8 — sebuah kenaikan, lalu penurunan yang tenang menjelang pukul 10; olahraga pukul 12 — sebuah cekungan singkat, cepat tertangkap; makan siang yang terlewat — mantap sepanjang petang tanpa terpengaruh; sebuah ketakutan pukul 17 (nyaris tertabrak ketika bersepeda) — kenaikan tajam yang singkat; makan malam pukul 19 — naik lalu turun lagi.
Bagian I — Paginya.
- Kemantapan sepanjang malamnya: surat-menyurat dua pucuk surat yang mana yang menahan lajurnya selagi pemiliknya tidur?
- Naik dan turunnya sarapannya: sebutkan pemicunya, penulisnya, suratnya, dan penerima yang menyimpan kelebihannya.
- Mengapa berhentinya penurunan itu — tanpa terjun di bawah lajurnya — justru merupakan tanda tangan umpan baliknya?
- Kadar pukul 10 menyamai kadar pukul 7. Apa yang diramalkan gambaran termostatnya tentang perjalanan pengeluarannya di antaranya?
Bagian II — Petangnya.
- Cekungan dan tangkapan olahraganya: surat yang mana yang memanggil bank hatinya, dan rekening bab yang mana yang sedang dibelanjakan?
- Makan siang yang terlewat tidak mengubah apa pun yang terlihat. Kerja diam hormon mitra yang mana yang menjembatani petangnya?
- Kenaikan tajam ketakutannya: sebutkan penulisnya dan maksud gula yang mendadak itu — siap untuk apa, menurut Contoh 61.3?
- Mengapa kenaikan ketakutannya mereda dalam sejam, tidak seperti tumpukan menetap pada diabetesnya?
Bagian III — Konsultasinya.
- Catatan seorang penderita diabetes pada hari yang sama akan berbeda pada setiap santapannya. Uraikan kurva sarapannya tanpa pengobatan, dan di mana isyarat ginjalnya akan muncul.
- Versi yang diobati: apa yang ditiru oleh takaran terukur sebelum tiap santapannya, dan mengapa besarnya harus sepadan dengan piringnya?
- Dokternya menyebut catatan yang sehat itu “sebuah percakapan yang tak pernah kamu dengar”. Sebutkan para penuturnya sepanjang hari itu — kelenjar, surat, penerima — dalam satu tabel atau alinea ringkasan.
- Tutuplah dengan pesan babnya dalam satu kalimat: sistem semacam apa yang menjaga sebuah nilai tetap di lajurnya seumur hidup tanpa seorang pengemudi?
Solusi
Solusi Soal 61.1.
1. Sepasang surat pankreasnya — hormon penyimpanannya ketika naik, mitra pelepasnya ketika turun — yang menahan lajurnya lewat umpan balik selagi pemiliknya tidur.
2. Pemicunya: glukosa santapannya yang menyeberangi jonjot ususnya lalu mengangkat kadar darahnya. Penulisnya: pankreasnya. Suratnya: hormon penyimpanannya. Penerimanya: hati dan ototnya, yang menyimpan kelebihannya.
3. Sebuah keran akan menuang melewati tujuannya sampai terjun; penurunan yang mendatar di dalam lajurnya memperlihatkan pengeluarannya mereda selagi hasilnya sendiri tiba — mengukur diri, menghentikan diri.
4. Bahwa ia naik bersama kadarnya lalu surut bersamanya: kurva pengeluaran yang membayangi kurva glukosanya, puncak menyusul puncak — perjalanan termostatnya.
5. Mitra pelepasnya (dibantu hormon siaganya pada usaha yang berat): glukosa simpanan hatinya — bank yang diisi ketika sarapan dengan cara pada Contoh 50.9 — dibelanjakan untuk rekening otot yang sedang bekerja.
6. Mitra pelepas yang sama: membuka kuncinya dengan mantap sepanjang jam tanpa makanan, seimbang dengan pembelanjaan tubuhnya — lajurnya ditahan dari sisi yang satunya.
7. Kelenjar adrenalnya. Gulanya menyiapkan bahan bakar untuk lari atau lawan: seluruh maksud surat siaganya adalah tubuh yang berbekal dan dialihkan rutenya untuk usaha seketika — entah usahanya datang entah tidak.
8. Karena surat-menyurat yang sehat menjawabnya: kelebihan yang dilepaskan itu, karena tak terbelanjakan (nyaris tertabraknya sudah berlalu), memicu surat penyimpanannya pada gilirannya, dan lajurnya pulih — siaga dan termostat secara berurutan.
9. Tanpa pengobatan: kenaikan sarapannya terus mendaki, tanpa menurun — tidak ada surat penyimpanan yang ditulis atau didengar — sebuah dataran tinggi sepanjang paginya; melewati ambang penarikan kembalinya, gula muncul di dalam urine (isyarat pada Contoh 53.5).
10. Surat waktu santapan pankreasnya sendiri. Takarannya harus sepadan dengan piringnya karena besar suratnya harus sepadan dengan glukosa yang akan disimpannya — terlalu kecil meninggalkan tumpukan, terlalu besar melampaui lajurnya ke bawah, dan itu kedaruratannya sendiri.
11. Sepanjang malam dan petangnya: sepasang hormon pankreasnya, dengan hati dan ototnya yang menjawab — lajurnya ditahan. Santapan pagi dan malamnya: glukosanya bertutur, pankreasnya menulis, hatinya menyimpan. Tengah hari: usahanya membelanjakan, mitra pelepasnya membuka kunci. Pukul lima: adrenalnya menyela, pankreasnya membereskan sesudahnya. Satu nilai, lima penutur, tanpa kesunyian sepanjang hari.
12. “Sebuah sistem umpan balik: penulis yang membaca hasil suratnya sendiri — begitulah sebuah nilai melaju di lajur yang sempit seumur hidup tanpa seorang pun yang mengemudi.”