Apparato endocrino

Biologia
Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling
Copyright © 2011 – he McGraw-Hill Companies srl
Capitolo 50
Spunti di riflessione
Figura 50.4 La dopamina è considerata un neurotrasmettitore quando viene secreta dalla
terminazione dell’assone che forma una sinapsi e diffonde all’interno della cellula post-sinaptica.
Invece, è considerata un ormone quando viene secreta dalla terminazione dell’assone nel liquido
extracellulare da dove diffonde poi nel sangue.
Figura 50.7 Oltre al pancreas, anche altri organi presenti nel corpo di un animale possono essere
costituiti da cellule o tessuti sia esocrini che endocrini. Per esempio, è stato descritto nei Capitoli 45
e 46 che il canale alimentare nei vertebrati è formato da diversi tipi di cellule secretici. Alcune di
queste cellule secernono ormoni nel sangue che regolano le funzioni del pancreas e di altre strutture
come la cistifellea. Altre cellule, sempre presenti nel canale alimentare, secernono nel lume
dell’intestino prodotti esocrini come gli acidi e il muco che, rispettivamente, favoriscono
direttamente la digestione o formano un rivestimento protettivo.
Figura 50.10 Non tutti i mammiferi utilizzano l’energia solare per sintetizzare la vitamina D. Ci
sono molto animali, come quelli che vivono nelle caverne o conducono vita notturna, che raramente
sono esposti al sole. Alcuni di questi animali assumono la vitamina D insieme agli alimenti. Come
facciano gli altri animali a mantenere l’equilibrio del calcio senza l’apporto di vitamina D attraverso
il cibo o attraverso la sua formazione grazie al sole, rimane poco chiaro.
Figura 50.12 L’equilibrio del sodio e del potassio è di importanza vitale per la maggior parte degli
animali poiché questi ioni hanno un ruolo fondamentale nelle funzioni del sistema nervoso e dei
muscoli. Variabili fisiologiche importante come queste, sono poste sotto diversi livelli di controllo,
e questa è una regola che ha poche eccezioni. Questo assicura che in ogni animale la concentrazione
di questi ioni, e di altre molecole di eguale importanza, sia regolata finemente e raramente risulti
superiore o inferiore all’intervallo di riferimento.
Figura 50.13 L’elevata statura del gemello che si trova sulla sinistra nella Figura 50.13, indica
chiaramente che questa condizione è insorta prima della pubertà. L’anomala dimensione delle ossa
fa supporre che la malattia è proseguita per un certo periodo di tempo dopo la pubertà, dopo la
quale non è più possibile l’accrescimento in lunghezza dell’osso.
Figura 50.15 Poiché il 20-idrossiecdisione è un ormone steroide il suo recettore dovrebbe essere
intracellulare. Tutti gli ormoni steroidi interagiscono con recettori localizzati nel citosol o, meno
comunemente, nel nucleo. L’ormone forma un complesso con il suo recettore che stimola o inibisce
la trascrizione di uno o più geni. Quindi, il recettore per il 20-idrossiecdisione è localizzato
all’interno della cellula.
Test di autovalutazione
1. b
2. e
3. b
4. e
5. b
6. e
7. c
8. d
9. b
10. d
Quesiti teorici
1. La leptina agisce a livello dell’ipotalamo nel ridurre l’appetito e aumentare il metabolismo.
Poiché il tessuto adiposo è la più importante è la più abbondante risorsa di energia
accumulata nell’organismo, la capacità di inviare informazioni ai centri dell’appetito e del
metabolismo presenti nel cervello circa la quantità di tessuto adiposo disponibile costituisce
un importante vantaggio. In questo modo, i centri del cervello possono monitorare
costantemente il livello di energia conservata nel corpo. Per esempio, un abbassamento della
leptina indicherebbe che si è verificata una riduzione del tessuto adiposo, come accade
durante un digiuno. L’eliminazione del segnale della leptina stimola l’appetito e inibisce il
metabolismo favorendo la conservazione dell’energia. L’appetito e la conseguente
sensazione di fame è uno stimolo che spinge l’animale a cercare il cibo a scapito di altre
attività come la ricerca di un rifugio di un compagno e così via.
2. L’insulina abbassa la concentrazione del glucosio nel sangue, per esempio, dopo un pasto,
mentre il glucagone aumenta il livello di glucosio come accade durante il digiuno.
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Robert J. Brooker, Eric P. Widmaier, Linda E. Graham, Peter D. Stiling
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L’insulina agisce favorendo la localizzazione delle proteine trasportatrici del glucosio nella
membrana delle cellule muscolari e adipose. Il glucagone agisce stimolando la glicogenolisi
nel fegato. Se in un animale, compreso l’uomo, viene iniettata una elevata dose di glucagone
la concentrazione di glucagone nel sangue aumenterà immediatamente. Questo stimolerà la
glicogenolisi e la concentrazione del glucosio nel sangue raggiungerà livelli superiori al
normale.
3. Il diabete mellito di tipo 1 è caratterizzato da una insufficiente produzione di insulina dovuta
alla distruzione delle cellule pancreatiche che la producono da parte del sistema
immunitario. Nel diabete mellito di tipo 2 l’insulina viene prodotta dal pancreas ma le
cellule muscolari e adipose non rispondono normalmente all’ormone.
Quesiti sperimentali
1. La procedura utilizzata da Banting e Best si basava sul riprodurre una patologia del pancreas
causata dall’ostruzione dei dotti pancreatici. L’ostruzione dei dotti determinava il
deterioramento delle cellule esocrine del pancreas; tuttavia le isole non risultavano
danneggiate. L’intento dei ricercatori era di riprodurre questa patologia per via sperimentale
in modo da poter isolare le cellule che si supponeva producessero il fattore capace di
abbassare il livello del glucosio. Essi ritenevano di poter isolare da queste cellule la sostanza
di interesse senza che questa venisse contaminata o degradata dai prodotti esocrini.
2. L’estratto ottenuto da Banting e Best conteneva l’insulina, il fattore capace di abbassare il
livello di glucosio, ma la sua concentrazione e il suo grado di purezza erano scarsi. Collip
mise a punto una procedura che consentiva di ottenere un estratto più purificato e con
maggiore concentrazione di insulina.
3. I ricercatori decisero di utilizzare dei pancreas bovini come materiale di partenza per la
preparazione dei loro estratti. Infatti essendo di notevoli dimensioni e facilmente reperibili
dal locale macello, i ricercatori riuscirono a produrre l’insulina in grandi quantità. Inoltre
Collip aveva sviluppato un test molto sensibile per misurare i cambiamenti del livello di
glucosio nel sangue dopo l’iniezione di insulina. Questo consentiva ai ricercatori di stimare
con più precisione la quantità di insulina presente nell’estratto e la quantità da somministrare
al paziente.