1. גוף האדם בדגש הומיאוסטזיס
מערכת ההפרשה הפנימית
(המערכת ההורמונלית)
נושאי השיעור
המערכות המקשרות בין מערכות הגוף: מערכת העצבים והמערכת ההורמונלית
שלבי פעולת ההורמונים
ההורמון אינסולין ותפקידו בוויסות רמת הגלוקוז בדם
ADH– ההורמון נגד השתנה
ההורמון אדרנלין
פגמים בפעולת ההורמונים גורמים למחלות קשות
התמונות במצגת: shutterstock.com

2. מערכת העצבים והמערכת ההורמונלית אחראיות על הוויסות והתיאום בגוף
מערכת העצבים והמערכת ההורמונלית אחראיות על הוויסות והתיאום בגוף
התפתחותו ותפקודו התקין של הגוף כיחידה אחת מותנים בכך שיהיה תיאום מלא בין פעולת המערכות השונות. שתי מערכות אחראיות לוויסות ולתיאום בגוף:
מערכת העצבים
מערכת ההפרשה הפנימית
(המערכת ההורמונלית)
פעולתה של המערכת ההורמונלית אטית יותר
והשפעתה בגוף מתמשכת יותר.
פעולתה של מערכת
העצבים מהירה מאוד והשפעותיה הן קצרות טווח.
דוגמה
המערכת ההורמונלית מעורבת בשינויים החלים בגוף
בגיל ההתבגרות, אך מערכת העצבים היא האחראית העיקרית לתופעות כמו התרגשות, עליית דופק, הסמקה ומבוכה, שלעתים קשורות למפגש בין בנים ובנות.

3. הבלוטות מפרישות לזרם הדם חומרים הנקראים הורמונים.
בלוטות ההפרשה הפנימית
המערכת ההורמונלית מורכבת מבלוטות הפרשה פנימית* הנמצאות באיברים שונים בגוף.
הבלוטות מפרישות לזרם הדם
חומרים הנקראים הורמונים.
ההורמונים מועברים בזרם הדם לכל הגוף אולם משפיעים רק על איברי המטרה שבקרומי תאיהם יש קולטנים ספציפיים להורמונים השונים.
*הבלוטות נקראות בלוטות להפרשה פנימית כי הן מפרישות את תוצריהן אל הדם.
יש בגוף בלוטות אחרות בעלות צינורות מוצא שמפרישות אל הסביבה החיצונית כמו בלוטות הזיעה, או אל איברים שהם המשך ישיר של הסביבה החיצונית כמו הפה וצינור העיכול.
בלוטת
האצטרובל
היפופיזה
יותרת
הכליה
לבלב
בלוטת
התריס
בלוטת
התימוס
שחלות
אשכים

4. ההורמון מועבר דרך הדם לכל חלקי הגוף
שלבי פעולת הורמון
תא מבלוטת ההפרשה
הורמון
ההורמון מופרש מבלוטת הפרשה אל הדם
ההורמון מועבר דרך הדם לכל חלקי הגוף
מולקולות ההורמון
נישאות בדם
ההורמון מתקשר לתאי המטרה. בקרום של תאי המטרה יש קולטן ייחודי להורמון, המתאים לו במבנהו המרחבי (להורמונים-סטרואידים יש קולטנים בתוך התאים).
תא מטרה
קולטן ייחודי להורמון
ההורמון קשור לקולטן
התקשרות ההורמון גורמת לשינויים בתא המטרה.
לדוגמה: הפעלת גנים או אנזימים מסוימים שפעולתם גורמת לשינוי כלשהו.

5. שאלה 1
שאלה 1:
התאימו בעזרת מתיחת קווים בין ההורמון לבין תא המטרה שלו.
הורמונים
תאי מטרה

6. התאימו בעזרת מתיחת קווים בין ההורמון לבין תא המטרה שלו.
תשובה
שאלה 1:
התאימו בעזרת מתיחת קווים בין ההורמון לבין תא המטרה שלו.
הורמונים
תאי מטרה 6

7. שאלה 2
שאלה 2:
מהו המשפט הנכון בנוגע להורמונים בגוף האדם?
א. ההורמון אינסולין אינו יכול להגיע לאברי הרבייה
ב. ההורמונים משפיעים על כל רקמות הגוף באותה מידה
ג. בדרך כלל, ההורמונים מועברים בגוף על ידי זרם הדם
ד. בדרך כלל, ההורמונים פועלים במקום היווצרותם

8. תשובה
שאלה 2:
מהו המשפט הנכון בנוגע להורמונים בגוף האדם?
א. ההורמון אינסולין אינו יכול להגיע לאברי הרבייה
ב. ההורמונים משפיעים על כל רקמות הגוף באותה מידה
ג. בדרך כלל, ההורמונים מועברים בגוף על ידי זרם הדם
ד. בדרך כלל, ההורמונים פועלים במקום היווצרותם
תשובה:
משפט ג'

9. שאלה 3
שאלה 3:
גסטרין הוא הורמון המופרש מִתָּאים בדופן הקיבה לאחר אכילה, ומגרה תאים אחרים בדופן הקיבה להפריש תמיסה חומצית לחלל הקיבה.
א. הסבירו מדוע סביר להניח שלאחר אכילה יימצא גסטרין במקומות שונים בגוף ולא רק בקיבה?
ב. מדוע תאים אחרים בגוף אינם מגיבים לגסטרין?

10. תשובה
שאלה 3:
גסטרין הוא הורמון המופרש מִתָּאים בדופן הקיבה לאחר אכילה, ומגרה תאים אחרים בדופן הקיבה להפריש תמיסה חומצית לחלל הקיבה.
א. הסבירו מדוע סביר להניח שלאחר אכילה יימצא גסטרין במקומות שונים בגוף ולא רק בקיבה?
ב. מדוע תאים אחרים בגוף אינם מגיבים לגסטרין?
תשובה:
א. הגסטרין מופרש לדם (כמו כל ההורמונים) ולכן סביר שיגיע עם זרם הדם לכל הגוף.
ב. רק לתא המטרה יש קולטן ייחודי לגסטרין, ולכן רק הם מגיבים אליו.

11. ההורמונים שבהם נעסוק
על פי תכנית הלימודים יש לדעת באופן ספציפי את תפקודם של ההורמונים הבאים:
שם ההורמון
מופרש מבלוטת ה:
השפעות עיקריות
נדון בו:
אינסולין
לבלב
הגדלת חדירות התאים לגלוקוז
במצגת זו
ADH
היפופיזה
הגדלת הספיגה החוזרת
של מים אל הדם
במצגת זו ובמצגת מערכת ההפרשה
אדרנלין
יותרת הכליה
מגדיל את קצב הלב ולחץ הדם, מגדיל את קצב פירוק מאגרי הגליקוגן לגלוקוז LH
ו-FSH
גורמים לשחלות/אשכים להפריש הורמוני מין. גורמים להבשלת תאי ביצה וליצירת תאי זרע
במצגות
מערכת הרבייה
אסטרוגן
שחלות
מעורר התפתחות סימני מין משניים. מווסת את המחזור החודשי
פרוגסטרון
מווסת את המחזור החודשי. תומך באחזקת העובר ברחם. מעורר התפתחות בלוטות חלב.
טסטוסטרון
אשכים
מעורר התפתחות סימני מין משניים, התפתחות איברי המין ויצירת תאי זרע

12. האינסולין מופרש מבלוטת הלבלב אל הדם.
ההורמון אינסולין
ההורמון אינסולין הוא ההורמון הראשון שהתגלה – פרי עבודת מחקר של מדענים רבים מרחבי העולם במשך חמישים שנה. בשנת 1923 הוענק לשניים מן החוקרים, בנטינג ומקלאוד מקנדה, פרס נובל על חלקם בגילוי האינסולין ומנגנון פעולתו.
מולקולת אינסולין
האינסולין הוא החלבון הראשון בהיסטוריה שרצף החומצות האמיניות המרכיבות אותו פוענח במלואו. החוקר סנגר קיבל פרס נובל בשנת 1958 על גילוי זה.
חומצות
אמיניות
האינסולין מופרש מבלוטת הלבלב אל הדם.
הוא גורם לעלייה בקצב חדירת הגלוקוז מן הדם אל תאי הגוף (בעיקר לתאי השרירים, הכבד והשומן).
היעדר אינסולין גורם למחלת הסוכרת.
החוקרים מיצו אינסולין מבלוטת הלבלב של פרה, ולראשונה השתמשו בו לריפוי באדם – נער בן 12 חולה סוכרת ששכב גוסס בבית החולים.
השפעת הזריקה הייתה מדהימה:
הנער התאושש כמעט מיד.

13. האינסולין מופרש מהלבלב
האינסולין מופרש מבלוטת הלבלב, מקבוצות תאים הנקראות איי לנגרהנס על שם החוקר
שזיהה אותם לראשונה.
תאים הנקראים תאי אלפא ונמצאים באיי לנגרהנס הם שמפרישים את ההורמון.
(נוסף על הפרשת אינסולין, הלבלב מייצר אנזימי עיכול הנשפכים למערכת העיכול דרך צינור
המחבר בין הלבלב לתריסריון).
איי לנגרהנס
הגדלה של
אי לנגרהנס
חתך בכלי דם שאליו
מופרש האינסולין
תאי ביטא
מפרישי האינסולין
הלבלב
התריסריון

14. מנגנון פעולת האינסולין
גלוקוז
אינסולין
הקולטן לאינסולין בתאי המטרה
נשא גלוקוז
א. האינסולין מגיע עם זרם הדם לכל חלקי הגוף. הוא מתקשר לקולטן המצוי בקרומי תאי המטרה שלו.
ג. עקב הגדלת מספר נשאי הגלוקוז בקרום, קצב חדירת הגלוקוז מהדם אל התאים עולה.
ב. קישור ההורמון לקולטן גורם לנשאי גלוקוז מתוך התא להתאחות לתוך הקרום. עקב כך מספר הנשאים בקרום עולה.
קישור לסרטון המראה בפירוט את פעולת האינסולין.

15. הלבלב מפריש גם אינסולין וגם אנזימי עיכול.
שאלה 4
שאלה 4:
הלבלב מפריש גם אינסולין וגם אנזימי עיכול.
א. היכן בגוף פועל האינסולין והיכן פועלים אנזימי העיכול?
ב. כיצד מגיע האינסולין ליעדו וכיצד מגיעים אנזימי העיכול?
איי לנגרהנס
הגדלה של
אי לנגרהנס
חתך בכלי דם שאליו
מופרש האינסולין
תאי ביטא
מפרישי האינסולין
הלבלב
התריסריון

16. הלבלב מפריש גם אינסולין וגם אנזימי עיכול.
תשובה
שאלה 4:
הלבלב מפריש גם אינסולין וגם אנזימי עיכול.
א. היכן בגוף פועל האינסולין והיכן פועלים אנזימי העיכול?
ב. כיצד מגיע האינסולין ליעדו וכיצד מגיעים אנזימי העיכול?
תשובה:
א. האינסולין פועל על תאי הגוף, ואילו אנזימי העיכול פועלים במערכת העיכול (בתריסריון).
ב. האינסולין מגיע ליעדו דרך הדם (כמו שאר ההורמונים), ואילו אנזימי העיכול מופרשים
ישירות לתריסריון דרך צינור שמחבר בין הלבלב לתריסריון. 16

17. שמירת ריכוז גלוקוז קבוע חיונית לתפקוד תקין של הגוף
שמירת ריכוז קבוע פחות או יותר של גלוקוז בדם הכרחית לתפקוד תקין של הגוף:
כל התאים בגוף מנצלים גלוקוז כמקור עיקרי לאנרגיה בתהליך הנשימה התאית.
בתאי המוח הגלוקוז מהווה מקור אנרגיה כמעט בלעדי. לכן, ירידה בריכוז הגלוקוז מתחת לנורמה (מצב המכונה היפוגליקמיה) גורמת לתסמינים רבים כסחרחורת ואיבוד הכרה.
עלייה בריכוז הגלוקוז (מצב המכונה היפרגליקמיה) מעל לנורמה גורמת אף היא לנזקים קשים.
שאלה 5 עוסקת במנגנונים לשמירת ההומיאוסטזיס של ריכוז הגלוקוז בדם.

18. שאלה 5: שמירת ההומאוסטזיס של ריכוז הסוכר בדם
שאלה 5: מלאו את התרשים, המתאר שינויים בריכוז הגלוקוז בדם ופעולת המנגנונים לשמירת ההומאוסטזיס, הגורמים להחזרת ריכוז הגלוקוז למצב תקין.
מצב תקין של:
ריכוז גלוקוז בדם
שינוי, גורם משפיע:
המצב החדש:
עלייה בריכוז הגלוקוז בדם
תיאור פעולת מנגנון התיקון:
עלייה בקצב הפרשת ההורמון ______מהלבלב, הגורמת לעלייה בקצב כניסת גלוקוז לתאים
ירידה בריכוז הגלוקוז בדם
עלייה בהפרשת ההורמון גלוקגון** מהלבלב, הגורמת לעלייה בקצב פירוק גליקוגן* לגלוקוז בכבד וליציאת גלוקוז מהכבד לדם
*גליקוגן: רב סוכר שהוא חומר תשמורת הנאגר בתאי הכבד והשרירים. בשעת הצורך, הגליקוגן מתפרק לגלוקוז (חד סוכר), העובר לדם וממנו לתאי הגוף
**ההורמון גלוקגון אינו נכלל בתוכנית הלימודים

19. תשובה שאלה 5: המצב החדש: עלייה בריכוז הגלוקוז בדם
מצב תקין של:
ריכוז גלוקוז בדם
גורם משפיע: אכילת מזון עשיר בפחמימות
המצב החדש:
עלייה בריכוז הגלוקוז בדם
תיאור פעולת מנגנון התיקון:
עלייה בקצב הפרשת ההורמון אינסולין מהלבלב, הגורמת לעלייה בקצב כניסת גלוקוז לתאים
גורם משפיע:
צום או העדר גלוקוז במזון
ירידה בריכוז הגלוקוז בדם
עלייה בהפרשת ההורמון גלוקגון מהלבלב, הגורמת לעלייה בקצב פירוק גליקוגן לגלוקוז בכבד וליציאת גלוקוז מהכבד לדם
התרשים לקוח מן המאמר: "שלילי / חיובי – זה לא ציון, זה משוב", מאת אילנה אדר, העלון למורי הביולוגיה, 170©

20. שאלה 6: משוב שלילי
שאלה 6:
המנגנונים לשמירת ההומאוסטזיס פועלים בדרך של משוב שלילי. במנגנון משוב שלילי, שינוי התנאים בסביבה הפנימית מעורר "תגובה הפוכה" המחזירה את התנאים לקדמותם. הסבירו את המשוב השלילי המתואר בתרשים.
מצב תקין של:
ריכוז גלוקוז בדם
גורם משפיע: אכילת מזון עשיר בפחמימות
המצב החדש:
עלייה בריכוז הגלוקוז בדם
תיאור פעולת מנגנון התיקון:
עלייה בקצב הפרשת אינסולין מהלבלב, הגורמת לעלייה בקצב כניסת גלוקוז לתאים

21. תשובה
שאלה 6:
המנגנונים לשמירת ההומאוסטזיס פועלים בדרך של משוב שלילי. במנגנון משוב שלילי, שינוי התנאים בסביבה הפנימית מעורר "תגובה הפוכה" המחזירה את התנאים לקדמותם. הסבירו את המשוב השלילי המתואר בתרשים.
תשובה:
עלייה ברמת הגלוקוז בדם מעוררת את פעולת המנגנון לשמירת ההומאוסטזיס (הפרשת אינסולין), אשר גורמת לזירוז כניסת הגלוקוז לתאים, לירידת ריכוזו בדם ולחזרה למצב הומאוסטזיס.

22. מחלת הסוכרת
הסוכרת היא אחת המחלות הנפוצות העולם המערבי. ארגון הבריאות העולמי הכריז עליה מגפה, ושכיחותה צפויה ללכת ולעלות.
הסוכרת היא מחלה הנובעת מפגיעה בייצור אינסולין בלבלב או מפגיעה בתגובת תאי המטרה לאינסולין (עקב פגיעה בקולטנים לגלוקוז או פגיעה בנשאי הגלוקוז בתאים).
בשני המקרים התוצאה היא הצטברות גלוקוז בדם והפרשת עודפי גלוקוז בשתן, בעוד שהתאים סובלים ממחסור בגלוקוז.
הסוכרת גורמת לנזקים רבים לגוף. בין היתר לפגיעה בגפיים (המגיעה לעיתים לצורך בקטיעת רגליים) ולפגיעה בעיניים (היכולה להגיע לידי עיוורון).
הטיפול המקובל בחולי הסוכרת הנובעת מפגיעה בייצור אינסולין היא הזרקת אינסולין.
בעבר נהגו להפיק אינסולין מבלוטת הלבלב של פרות. כיום מייצרים אותו בחיידקים בשיטות של הנדסה גנטית. החולים בודקים את רמת הגלוקוז בדמם, ומזריקים לעצמם אינסולין בהתאם לצורך.
מזרקי אינסולין
מכשיר למדידת ריכוז הגלוקוז בדם

23. שאלה 7
שאלה 7:
יש שני סוגי סוכרת עיקריים:
סוכרת מסוג A - נקראת גם סוכרת נעורים - הנובעת מהרס רקמות בלבלב.
סוכרת מסוג B - הנובעת מפגיעה בקולטנים לגלוקוז בתאי הגוף.
הסבירו מדוע כל אחד מן הליקויים האלה גורם לסוכרת (המאופיינת בריכוז גלוקוז גבוה בדם).

24. תשובה
שאלה 7:
יש שני סוגי סוכרת עיקריים:
סוכרת מסוג A - נקראת גם סוכרת נעורים - הנובעת מהרס רקמות בלבלב.
סוכרת מסוג B - הנובעת מפגיעה בקולטנים לגלוקוז בתאי הגוף.
הסבירו מדוע כל אחד מן הליקויים האלה גורם לסוכרת (המאופיינת בריכוז גלוקוז גבוה בדם).
תשובה:
פגיעה בלבלב עלולה לגרום לאי-הפרשת אינסולין. בהעדר אינסולין, הגלוקוז אינו חודר לתאים וריכוזו בדם עולה.
פגיעה בקולטנים גורמת לכך שהאינסולין לא ישפיע על התאים. גם במקרה זה הגלוקוז אינו חודר לתאים וריכוזו בדם עולה.

25. לאינסולין. שרטטו במערכת ג' כיצד ייראה הגרף של אדם החולה במחלה זו.
שאלה 8
שאלה 8:
בגרפים שלפניכם מתוארים ריכוז האינסולין וריכוז הגלוקוז בדם של אדם בריא ושל אדם חולה סוכרת. הבדיקה נעשתה לאחר אכילת מזון עשיר בפחמימות.
א. איזה גרף מתאר את התוצאות של האדם הבריא ואיזה גרף מתאר תוצאות של החולה?
נמקו.
ב. יש סוג של סוכרת שאינה נובעת ממחסור באינסולין, אלא מכך שהתאים אינם מגיבים
לאינסולין. שרטטו במערכת ג' כיצד ייראה הגרף של אדם החולה במחלה זו.
גרף ג'
זמן
ריכוז
גרף ב'
גרף א'
גלוקוז
אינסולין
זמן

26. גורם להגברת קצב כניסת הגלוקוז לתאים, ולכן ריכוז הגלוקוז בדם יורד.
תשובה
שאלה 8:
א. גרף א' – אדם בריא.
גרף ב' – חולה סוכרת.
אצל אדם בריא יש עלייה בריכוז האינסולין בדם בעקבות העלייה ברמת הגלוקוז. האינסולין
גורם להגברת קצב כניסת הגלוקוז לתאים, ולכן ריכוז הגלוקוז בדם יורד.
אצל אדם חולה כמעט שאין שינוי בריכוז האינסולין, ולכן ריכוז הגלוקוז נשאר גבוה.
זמן
ריכוז
גרף ב'
גרף א'
גלוקוז
אינסולין
גרף ג'

27. שאלה 9
שאלה 9:
אפשר לטפל בחולי סוכרת (סוכרת נעורים) בעזרת הזרקת ההורמון אינסולין לדם.
לעומת זאת, באנשים שחולים במחלה תורשתית הנובעת מחוסר אנזים כלשהו הפועל
בתוך תאי הגוף, אי אפשר לטפל בהזרקת האנזים החסר לדם. הסיבה לכך היא:
א. האינסולין אינו מתפרק בדם, ואילו האנזים כן מתפרק
ב. האינסולין חודר דרך קרומי התאים ואילו האנזים אינו חודר
ג. האינסולין מתקשר לקולטנים המצויים בקרומי התאים
ד. אין אפשרות לבודד את האנזים החסר ולהזריק אותו
רמז:
ההורמון אינסולין והאנזימים הם חלבונים. לחלבונים יש מולקולה גדולה.

28. אפשר לטפל בחולי סוכרת (סוכרת נעורים) בעזרת הזרקת ההורמון אינסולין לדם.
תשובה
שאלה 9:
אפשר לטפל בחולי סוכרת (סוכרת נעורים) בעזרת הזרקת ההורמון אינסולין לדם.
לעומת זאת, באנשים שחולים במחלה תורשתית הנובעת מחוסר אנזים כלשהו הפועל
בתוך תאי הגוף, אי אפשר לטפל בהזרקת האנזים החסר לדם. הסיבה לכך היא:
א. האינסולין אינו מתפרק בדם, ואילו האנזים כן מתפרק
ב. האינסולין חודר דרך קרומי התאים ואילו האנזים אינו חודר
ג. האינסולין מתקשר לקולטנים המצויים בקרומי התאים
ד. אין אפשרות לבודד את האנזים החסר ולהזריק אותו
תשובה:
התשובה הנכונה היא ג'.
ההורמון והאנזים הם חלבונים. לחלבונים יש מולקולה גדולה, ולכן אין הם יכולים לחדור דרך קרום התא הבררני. האינסולין מתקשר לקולטנים המצויים בקרום התא ובולטים כלפי חוץ, ואינו צריך להיכנס לתא כדי לפעול. לעומתו, האנזים צריך להיכנס לתא כדי לפעול, אך כאמור, הוא אינו יכול לחדור דרך קרום התא. 28

29. לפניכם רשימת משפטים המתארים תהליכים שונים.
שאלה 10
שאלה 10:
לפניכם רשימת משפטים המתארים תהליכים שונים.
ציינו ליד כל אחד מהם את אחת מהאותיות הבאות:
א. אם התהליך עלול לגרום לסוכרת.
ב. אם התהליך אינו מגביר את הסיכוי לסוכרת.
ג. אם התהליך מתאר סימנים והשלכות של הסוכרת.
פגיעה בקולטנים לאינסולין בקרומי התאים
עלייה בריכוז הגלוקוז בדם
בעיות בספיגת הגלוקוז מהמעי לדם
קצב ייצור נמוך של נשאים לגלוקוז בתאים
חוסר תגובה של התאים לאינסולין
הפרשת גלוקוז בשתן
שינוי במבנה המרחבי של האינסולין בשל מוטציה
פגיעה ברגליים ובעיניים   29

30. לפניכם רשימת משפטים המתארים תהליכים שונים.
תשובה
שאלה 10:
לפניכם רשימת משפטים המתארים תהליכים שונים.
ציינו ליד כל אחד מהם את אחת מהאותיות הבאות:
א. אם התהליך עלול לגרום לסוכרת.
ב. אם התהליך אינו מגביר את הסיכוי לסוכרת.
ג. אם התהליך מתאר סימנים והשלכות של הסוכרת.
פגיעה בקולטנים לאינסולין בקרומי התאים א
עלייה בריכוז הגלוקוז בדם ג
בעיות בספיגת הגלוקוז מהמעי לדם ב
קצב ייצור נמוך של נשאים לגלוקוז בתאים א
חוסר תגובה של התאים לאינסולין א
הפרשת גלוקוז בשתן ג
שינוי במבנה המרחבי של האינסולין בשל מוטציה א
פגיעה ברגליים ובעיניים ג 30

31. שאלה 11
שאלה 11:
במהלך מחקר על תפקיד הלבלב, שנערך במאה ה-19, הוצא הלבלב מגופם של כלבים. להפתעת החוקרים התברר שזבובים נמשכו במיוחד לשתן של הכלבים האלה.
הסבר, על סמך הידוע לנו היום על תפקידי הלבלב, מדוע נמשכו הזבובים לשתן?

32. תשובה
שאלה 11:
במהלך מחקר על תפקיד הלבלב, שנערך במאה ה-19, הוצא הלבלב מגופם של כלבים. להפתעת החוקרים התברר שזבובים נמשכו במיוחד לשתן של הכלבים האלה.
הסבר, על סמך הידוע לנו היום על תפקידי הלבלב, מדוע נמשכו הזבובים לשתן?
תשובה:
הלבלב מפריש אינסולין הגורם להגדלת קצב כניסת הגלוקוז לתאים. בהעדר אינסולין עולה רמת הגלוקוז בדם, ועודפי הגלוקוז מופרשים בשתן, לכן הכלבים נמשכו לשתן של הכלבים.
אחד מסימני מחלת הסכרת הוא הופעת גלוקוז בשתן. בלטינית שם המחלה הוא Diabetes mellitus ומשמעותו: "שתן מתוק".

33. לדעתכם, האם קצב הפרשת ה-ADH מן המוח משתנה במצבים שונים?
נפח השתן וריכוזו משתנים במצבים השונים בהשפעת ההורמון ADH (הורמון נגד השתנה= untiduretic hormone). ההורמון מופרש מן המוח (מההיפופיזה), מגיע עם הדם לכליות ומגביר את הספיגה החוזרת של המים מהנפרונים לדם (הוא גורם להגדלת מספר תעלות המים בקרומי תאים בנפרונים). עקב כך, נפח השתן יורד וריכוזו עולה.
לדעתכם, האם קצב הפרשת ה-ADH מן המוח משתנה במצבים שונים?
אדם נמצא בחדר ממוזג וצופה בטלוויזיה
אדם רץ ומזיע ביום חם
©143man>, Wikimedia commons
© CharlieCLC, Wikimedia commons

34. ADH – ההורמון נגד השתנה
במצב של חוסר שתייה מספקת או הזעה מרובה קצב הפרשת ה-ADH מן המוח עולה ולכן נפח השתן יורד וריכוזו עולה (צבעו נעשה כהה).
לאחר שתיית מים מרובה, קצב הפרשת ה-ADH מן המוח יורד ולכן נפח השתן עולה וריכוזו קטן (צבעו נעשה בהיר)
יותר מים
חוזרים לדם
נשארים בשתן,
השתן מהול ונפחו גדול
פחות מים
נשארים בשתן.
השתן מרוכז ונפחו קטן

35. בתרשימים הבאים מתואר השתן בשלפוחית השתן בשני מצבים שונים:
שאלה 12
שאלה 12:
בתרשימים הבאים מתואר השתן בשלפוחית השתן בשני מצבים שונים:
- פעילות גופנית בחוץ ביום חם;
- בילוי עם חברים ושתיית כמות רבה של קוקה קולה.
א. אפיינו את מצב השתן וקצב הפרשת ADH מן המוח על ידי מחיקת המילים המיותרות
ב. התאימו בין מצבי הפעילות לבין התרשימים ונמקו.
ג. מהו היתרון בהשתנות נפח השתן וריכוזו במצבים השונים? קשרו לשמירת ההומאוסטזיס.
קצב הפרשת ADH מן המוח
גבוה/נמוך
מצב השתן:
נפח גדול וריכוז קטן/נפח קטן וריכוז גדול
המצב:
פעילות גופנית בחוץ ביום חם/
בילוי עם חברים ושתייה מרובה
קצב הפרשת ADH מן המוח
גבוה/נמוך
מצב השתן:
נפח גדול וריכוז קטן/נפח קטן וריכוז גדול
המצב:
פעילות גופנית בחוץ ביום חם/
בילוי עם חברים ושתייה מרובה
שלפוחית השתן

36. תשובה
שאלה 12:
בתרשימים הבאים מתואר השתן בשלפוחית השתן בשני מצבים שונים:
- פעילות גופנית בחוץ ביום חם;
- בילוי עם חברים ושתיית כמות רבה של קוקה קולה.
א. אפיינו את מצב השתן וקצב הפרשת ADH מן המוח על ידי מחיקת המילים המיותרות
ב. התאימו בין מצבי הפעילות לבין התרשימים ונמקו.
ג. מהו היתרון בהשתנות נפח השתן וריכוזו במצבים השונים? קשרו לשמירת ההומאוסטזיס.
קצב הפרשת ADH מן המוח:
נמוך
מצב השתן:
נפח גדול וריכוז קטן
המצב:
בילוי עם חברים ושתייה מרובה
קצב הפרשת ADH מן המוח:
גבוה
מצב השתן:
נפח קטן וריכוז גדול
המצב:
פעילות גופנית בחוץ ביום חם
תשובה:
ג. ריכוז השתן במצבים של אבדן מים מן הגוף עקב הזעה או אי-שתייה מספקת, מצמצם אבדן
מים נוסף.
במצב של שתייה מרובה, ריכוז המומסים בדם יורד ויש סכנה שמים ייכנסו לתאי הדם בתהליך
אוסמוזה ויגרמו להתפוצצותם. הוצאת עודפי המים גורמת לשמירת על ריכוז מומסים קבוע
בדם. שינויים בריכוז השתן במצבים השונים מסייעים לשמירת ההומאוסטזיס בנוגע לריכוז
הדם, נפח הדם ולחץ הדם.

37. שאלה 13: שלבי פעולת ההורמון ADH
סדרו את המשפטים הבאים על פי הסדר הנכון:
1. הקישור גורם להגברת הספיגה החוזרת של המים מהנפרונים אל הדם
2. ההורמון מופרש מבלוטת הפרשה יותרת המוח אל הדם
4. ההורמון מועבר דרך הדם לאבר המטרה
3. עקב כך נפח השתן יורד וריכוזו עולה
5. ההורמון מתקשר לקולטנים ייחודיים בקרום תאי הנפרונים בכליות

38. סדרו את המשפטים הבאים על פי הסדר הנכון:
תשובה
שאלה 13:
כיצד פועל ההורמון ADH?
סדרו את המשפטים הבאים על פי הסדר הנכון:
ההורמון מופרש מבלוטת הפרשה יותרת המוח אל הדם
הקישור גורם להגברת הספיגה החוזרת של המים מהנפרונים אל הדם
ההורמון מתקשר לקולטנים ייחודיים בקרום תאי הנפרונים בכליות
ההורמון מועבר דרך הדם לאבר המטרה
עקב כך נפח השתן יורד וריכוזו עולה

39. א. האם לאדרנלין יש תאי מטרה בכמה אברים?
שאלה 14: ההורמון אדרנלין
שאלה 14:
ההורמון אדרנלין מופרש מבלוטת יותרת הכִּליה. הוא גורם להגברת קצב הלב ולעלייה בלחץ הדם ובזרימת הדם לשרירים. בו-בזמן הוא מדכא את פעולת השרירים במערכת העיכול.
א. האם לאדרנלין יש תאי מטרה בכמה אברים?
ב. באילו מצבים מופרש יותר אדרנלין לדעתכם?
ג. מהו היתרון בכך שאותו ההורמון גם מגביר את קצב פעולת הלב ושריר הנשימה
וגם מדכא את פעולת השרירים במערכת העיכול?
יותרת הכליה

40. תשובה
שאלה 14:
ההורמון אדרנלין מופרש מבלוטת יותרת הכִּליה. הוא גורם להגברת קצב הלב ולעלייה בלחץ הדם ובזרימת הדם לשרירים. בו-בזמן הוא מדכא את פעולת השרירים במערכת העיכול.
א. האם לאדרנלין יש תאי מטרה בכמה אברים?
ב. באילו מצבים מופרש יותר אדרנלין לדעתכם?
ג. מהו היתרון בכך שאותו ההורמון גם מגביר את קצב פעולת הלב ושריר הנשימה
וגם מדכא את פעולת השרירים במערכת העיכול?
תשובה:
א. כן, כי הוא משפיע על אברים שונים (לב, שרירים).
ב. במצבים של לחץ ופחד (כשיש צורך לברוח או להילחם) ובמצבים של פעילות גופנית.
ג. במצבי פעילות גופנית יש הזרמה של יותר דם לשרירים וצמצום כמות הדם הזורמת
לאברים פנימיים כגון מערכת העיכול. הגברת קצב הלב וקצב הנשימה גורמים לעלייה
בקצב זרימת הדם. כל הגורמים האלה יחד מביאים לעלייה בכמויות של המזון והחמצן
המגיעים לתאי השרירים. המזון והחמצן משתתפים בתאים בתהליך הנשימה התאית,
שבו נוצרת אנרגיה הנחוצה להתכווצות השרירים.

41. פגמים בפעולת ההורמונים גורמים למחלות קשות
למערכת ההורמונלית תפקידים חשובים בגוף. פגמים בפעולת ההורמונים עלולים לגרום לליקויים ולמחלות קשות. לעתים, במקרה של חוסר בהורמון, אפשר לטפל במחלה בעזרת הזרקת ההורמון. בשאלות הבאות נעסוק בנושאים אלו.

42. שאלה 15
שאלה 15:
ליקויים בפעולת המערכת ההורמונלית עלולים לגרום למחלות קשות. הליקויים יכולים
לנבוע מגורמים שונים. סמנו בטבלה את הגורמים העלולים לגרום ישירות לליקויים
בפעולת ההורמונים:
הגורם
עלול לגרום ישירות
לליקוי בפעולת המערכת ההורמונלית
פגיעה בבלוטה המפרישה את ההורמון
פגיעה בתאי הדם האדומים
פגיעה בקולטן להורמון בתאי המטרה
קצב הפרשה נמוך של ההורמון
שינוי במבנה המרחבי של המולקולה של ההורמון
ירידה בקצב הנשימה

43. לליקוי בפעולת המערכת ההורמונלית
תשובה
שאלה 15:
ליקויים בפעולת המערכת ההורמונלית עלולים לגרום למחלות קשות. הליקויים יכולים לנבוע מגורמים שונים. סמנו בטבלה את הגורמים העלולים לגרום ישירות לליקויים בפעולת ההורמונים:
הגורם
עלול לגרום ישירות
לליקוי בפעולת המערכת ההורמונלית
פגיעה בבלוטה המפרישה את ההורמון +
פגיעה בתאי הדם האדומים -
פגיעה בקולטן להורמון בתאי המטרה
קצב הפרשה נמוך של ההורמון
שינוי במבנה המרחבי של המולקולה של ההורמון
ירידה בקצב הנשימה 43

44. סיכום: מערכת ההפרשה הפנימית
מערכת הפרשה פנימית מווסתת מערכות שונות בגוף באמצעות הורמונים.
ההורמונים מופרשים מבלוטות הפרשה פנימית אל הדם ומועברים לאיבר המטרה.
בתאי איבר המטרה יש קולטנים ייחודיים להורמון.
התקשרות ההורמון משפיעה על תהליכים המתרחשים בתאים. דוגמאות:
פגמים בפעולת ההורמונים עלולים לגרום למחלות קשות. לדוגמה: מחסור באינסולין גורם
למחלת הסוכרת.
ההורמון
הבלוטה המפרישה
איבר המטרה
השפעה עיקרית
אינסולין
לבלב
תאי גוף (בעיקר כבד, שרירים ושומן)
הגברת קצב כניסת הגלוקוז מן הדם לתאים
אדרנלין
יותרת הכליה
לב, כלי הדם (ועוד איברים)
משפיע על תגובות למצבי לחץ ומאמץ: עלייה בלחץ הדם, בקצב הלב ובזרימת הדם לשרירים.
ADH
היפופיזה
הנפרונים בכליות
הגדלת קצב הספיגה החוזרת של מים מן הנפרונים אל הדם
מונחים (מהסילבוס): אדרנלין, איבר מטרה, אינסולין, בלוטות הפרשה פנימית, לבלב, קולטן,
סוכרת, FSH, LH, אסטרוגן, פרוגסטרון, טסטוסטרון, משוב שלילי

45. שאלה 16: הרחבה
שאלה 16:
תהליך התארכות העצמות בזמן הגידול נגרם בהשפעת הורמוני גידול שמגיעים עם זרם הדם לתאי העצמות ומעוררים בהם תהליכי גידול. במחקרים נמצא שאצל אנשים הלוקים באחד מסוגי הגמדות הייתה רמת הורמוני הגידול בדם תקינה, אך תאי העצם לא הגיבו אליהם. סביר להניח שהסיבה הישירה לכך היא:
א. ליקוי באחד הקולטנים בתאי העצם
ב. ליקוי באחד הקולטנים בכל תאי הגוף
ג. מוטציה בקולטן אדרנלין
ד. ליקוי בתאי הדם האדומים

46. תשובה
שאלה 16:
תהליך התארכות העצמות בזמן הגידול נגרם בהשפעת הורמוני גידול שמגיעים עם זרם הדם לתאי העצמות ומעוררים בהם תהליכי גידול. במחקרים נמצא שאצל אנשים הלוקים באחד מסוגי הגמדות הייתה רמת הורמוני הגידול בדם תקינה, אך תאי העצם לא הגיבו אליהם. סביר להניח שהסיבה הישירה לכך היא:
א. ליקוי באחד הקולטנים בתאי העצם
ב. ליקוי באחד הקולטנים בכל תאי הגוף
ג. מוטציה בקולטן אדרנלין
ד. ליקוי בתאי הדם האדומים
תשובה:
משפט א'

47. עודף בהורמון יגרום לקומה גבוהה ואף לענקיוּת.
הרחבה: הורמון הגדילה
הורמון הגדילה(GH - Growth Hormone) הוא הורמון חלבוני המופרש מבלוטת ההיפופיזה ותפקידו, בין היתר, לווסת ייצור חלבונים ולהמריץ צמיחת עצמות אצל ילדים. הורמון הגדילה מופרש במהלך כל שנות החיים, כאשר לאחר תקופת הגדילה כמות ההורמון המופרשת קטֵנה.
אצל ילדים, מחסור בהורמון זה או פגם בקולטן שלו יגרום לעצירת הגדילה, לקומה נמוכה ואף לגמדוּת. במקרה של מחסור בהורמון בילדים, מוסיפים אותו בדרך מלאכותית בתור תרופה.
עודף בהורמון יגרום לקומה גבוהה ואף לענקיוּת.
תמונה משנת 1887
Library of Congress, Prints & Photographs
Division, [LC-DIG-cwpbh-01950
מתוך: p ,Popular Science Monthly. Volume 3

48. שאלה 17: הרחבה
שאלה 17:
הורמוני גידול גורמים להפעלת גנים הקשורים לחלוקת תאים. ליקוי בקולטנים להורמונים אלו גורם לכך שהקולטנים יופעלו תמידית גם בלא קישור של הורמון גידול, ועלול לגרום לגידול סרטני. הסבירו מדוע.

49. תשובה
שאלה 17:
הורמוני גידול גורמים להפעלת גנים הקשורים לחלוקת תאים. ליקוי בקולטנים להורמונים אלו גורם לכך שהקולטנים יופעלו תמידית גם בלא קישור של הורמון גידול, ועלול לגרום לגידול סרטני. הסבירו מדוע.
תשובה:
חלוקת התאים בגוף מווסתת על ידי תהליכי בקרה "קפדניים" ביותר. התאים שבהם הקולטנים מופעלים תמידית גם בלא קישור של הורמון גידול, יתחלקו בדרך בלתי מבוקרת וייצרו גידול סרטני.
ליקוי בקולטנים נגרם עקב שינוי ב-DNA (מוטציה) בגן המקודד לקולטן.
גן לקוי כזה נקרא אונקוגן.

50. מקרה זה ממחיש בבירור את השפעת ההורמונים על התבטאות הגנים.
שאלה 18: הרחבה
שאלה 18:
באחד האיים הקריביים התרחשה תופעה שהדהימה את העולם המדעי: במשפחות אחדות, בגיל ההתבגרות, הפכו הבנות לבנים!
מדענים חקרו את התופעה ומצאו שעקב פגם גנטי אצל ילדים אלו, יוּצר הורמון המין הגברי טסטוסטרון בכמות קטנה מן הרגיל. לכן, בזמן התפתחות העובר לא נוצרו בעובר סימני מין חיצוניים זכריים, והילדים נולדו בתור בנות, אף שלמעשה, מבחינה גנטית, הם היו זכרים.
בגיל ההתבגרות חלה הפרשה מוגברת של טסטוסטרון, שגרמה לאברי המין החיצוניים שלהם להפוך לאברי מין זכריים. (הפגם במשפחות אלו נוצר עקב נישואי קרובים).
מקרה זה ממחיש בבירור את השפעת ההורמונים על התבטאות הגנים.
הסבירו את המשפט! 50

51. תשובה
שאלה 18:
באחד האיים הקריביים התרחשה תופעה שהדהימה את העולם המדעי: במשפחות אחדות, בגיל ההתבגרות, הפכו הבנות לבנים!
מדענים חקרו את התופעה ומצאו שעקב פגם גנטי אצל ילדים אלו, יוּצר הורמון המין הגברי טסטוסטרון בכמות קטנה מן הרגיל. לכן, בזמן התפתחות העובר לא נוצרו בעובר סימני מין חיצוניים זכריים, והילדים נולדו בתור בנות, אף שלמעשה, מבחינה גנטית, הם היו זכרים.
בגיל ההתבגרות חלה הפרשה מוגברת של טסטוסטרון, שגרמה לאברי המין החיצוניים שלהם להפוך לאברי מין זכריים. (הפגם במשפחות אלו נוצר עקב נישואי קרובים).
מקרה זה ממחיש בבירור את השפעת ההורמונים על התבטאות הגנים.
הסבירו את המשפט!
תשובה:
הורמון המין טסטוסטרון מתקשר לקולטנים בתאי המטרה שלו, וגורם להפעלת גנים האחראים להופעת סימני מין חיצוניים זכריים (זו רק אחת מן ההשפעות שלו).
בהעדר טסטוסטרון, לא יתבטאו גנים אלו.

52. הסבירו את הנתונים הכלולים בשאלה.
שאלה 19: הרחבה
שאלה 19:
באזורים הרריים כלשהם במרכז אירופה, נפוצה מחלה שהחולים בה סובלים מגידול מוגבר של בלוטת המגן הנמצאת באזור הצוואר. תופעה זו נקראת זפקת. ההורמונים המיוצרים על ידי בלוטת המגן מכילים יוד. בבדיקה שנערכה באזורים שבהם הייתה המחלה נפוצה, התברר שמי המעיינות המנוצלים לשתייה הכילו ריכוז יוד נמוך מן הרגיל. כאשר החלו להוסיף יוד למי השתייה, ירדה שכיחות המחלה.
הסבירו את הנתונים הכלולים בשאלה.
Photo: Finborud Martin A.. Hedmarksmuseets fotoarkiv. (HHB-00185)

53. הוספת יוד למי השתייה פתרה את הבעיה.
תשובה
שאלה 19:
תשובה:
בשל מחסור ביוד הנחוץ לייצור ההורמונים, לא יוצרו אצל החולים הורמוני בלוטת המגן במידה מספקת, ולכן נגרמה המחלה. בלוטת המגן גדלה אצלם "בניסיון" (שלא הצליח) לייצר עוד הורמונים.
הוספת יוד למי השתייה פתרה את הבעיה.
Photo: Finborud Martin A.. Hedmarksmuseets fotoarkiv. (HHB-00185)

54. א. סוף־סוף הוא ישפר את שיאו האישי.
שאלה 20: ביולוגיה בחיוך
שאלה 20:
רן מתקשה מאוד בשיעורי ספורט וסיוטו הגדול ביותר הוא ריצת 2000 מטר. הוא משתדל מאוד אך ברוב המקרים הוא מתעייף כבר בשלב המתיחות.
רן זכר משיעורי הביולוגיה שיש הורמון שיכול לשפר את ביצועי השרירים, אך לא זכר את שמו. הדבר היחיד שזכר זה שהשם מתחיל באות A. הוא התלבט בין אדרנלין (Adrenaline) לבין ADH. לבסוף החליט לקחת את ההורמון ADH. לדעתך, מה יקרה לרן?
א. סוף־סוף הוא ישפר את שיאו האישי.
ב. הוא ישפר את כושרו בזכות ריצות דחופות לשירותים לצורך ריקון שלפוחית השתן.
ג. הוא לא יצליח לסיים את הריצה כי רמת הגלוקוז בדמו תרד וכך יהיה פחות גלוקוז זמין לשרירים בזמן המאמץ.
ד. הוא לא ישפר את תוצאתו, אך יתפנה לו זמן רב לחשוב במה טעה, כי יצטרך ללכת פחות לשירותים. 54

55. א. סוף־סוף הוא ישפר את שיאו האישי.
תשובה
שאלה 20:
רן מתקשה מאוד בשיעורי ספורט וסיוטו הגדול ביותר הוא ריצת 2000 מטר. הוא משתדל מאוד אך ברוב המקרים הוא מתעייף כבר בשלב המתיחות.
רן זכר משיעורי הביולוגיה שיש הורמון שיכול לשפר את ביצועי השרירים, אך לא זכר את שמו. הדבר היחיד שזכר זה שהשם מתחיל באות A. הוא התלבט בין אדרנלין (Adrenaline) לבין ADH. לבסוף החליט לקחת את ההורמון ADH. לדעתך, מה יקרה לרן?
א. סוף־סוף הוא ישפר את שיאו האישי.
ב. הוא ישפר את כושרו בזכות ריצות דחופות לשירותים לצורך ריקון שלפוחית השתן.
ג. הוא לא יצליח לסיים את הריצה כי רמת הגלוקוז בדמו תרד וכך יהיה פחות גלוקוז זמין לשרירים בזמן המאמץ.
ד. הוא לא ישפר את תוצאתו, אך יתפנה לו זמן רב לחשוב במה טעה, כי יצטרך ללכת פחות לשירותים.
תשובה:
תשובה ד'.
ההורמון ADH מצמצם את הפרשת השתן ואילו ההורמון אדרנלין יכול לשפר את תפקוד השרירים בפרק הזמן שבו הוא מופרש. 55