هیپوتالاموس

مقدمه

هیپوتالاموس برای جانوران مهره‌دار به عنوان مهمترین بخش از مغز تلقی می‌شود که کنترل ثبات محیط داخلی بدن را به عهده دارد. هیپوتالاموس به عنوان بخش کوچکی از مغز است که در انسان فقط 5 گرم وزن دارد. هیپوتالاموس بخش شکمی مغز دوم را شامل می‌شود و در زیر تالاموس واقع شده است. هیپوتالاموس مرکز تنظیم اعمال مختلفی از جمله گرسنگی ، تشنگی ، خواب و بیداری و تنظیم دمای بدن است.

ساختار هیپوتالاموس

هیپوتالاموس را به سه ناحیه تقسیم می‌کنند.

• ناحیه کنار بطنی: ناحیه کنار بطنی نازک است و کناره بطن سوم را تشکیل می‌دهد.
  
  
• ناحیه میانی: در ناحیه میانی تعدادی هسته به ترتیب از جلو به پشت قرار دارند. از بخش شکمی میانی هیپوتالاموس ، ساقه هیپوفیز منشا می‌گیرد.
  
  
• ناحیه جلویی: ناحیه جلویی ساقه هیپوفیز موسوم به برجستگی میانی است که جایگاه ختم پاره‌ای از نورونهای هیپوتالاموسی است. این نورونها ، مواد هورمونی خود را به داخل برجستگی میانی ترشح می‌کنند که توسط سیستم رگی باب هیپوتالاموس- هیپوفیز جذب جذب و به داخل هیپوفیز قدامی برده می‌شوند. در هیپوتالاموس جانبی نواحی هسته‌ای وجود ندارد و نورونهای پراکنده این ناحیه به سوی سیستم لیمبیک و همچنین پایک مغزی روانه می‌گردند.

ارتباطات ورودی و خروجی هیپوتالاموس

از وجود ارتباطات متعدد هیپوتالاموس می‌توان به اهمیت و مرکزیت این بخش پی برد. در واقع هیپوتالاموس به عنوان مرکز ارتباطی برای انجام اعمال پیکری ، نباتی (خودکار) و هورمونی تلقی می‌گردد. هیپوتالاموس جانبی توسط رشته‌های فراوانی با نواحی فوقانی تنه مغزی و همچنین سیستم لیمبیک بطور متقابل ارتباط برقرار می‌سازد. سیگنالهای حسی ورودی از سطح و درون بدن به کمک راههای بالا رونده روانه هیپوتالاموس جانبی می‌گردند. هیپوتالاموس میانی بطور متقابل با هیپوتالاموس جانبی و همچنین با پاره‌ای از جریانهای ورودی مستقیم مربوط می‌گردد.

به علاوه برخی از نورونهای هیپوتالاموس میانی در خدمت اندازه‌گیری پارامترهای مهم خون یا لیکور مغزی- نخاعی و از این طریق ثبات محیط داخلی می‌باشد. این گیرنده‌ها دائما حرارت خون ، تراکم نمک و یا تراکم هورمونها را در خون اندازه‌گیری می‌کنند. ارتباطات خروجی بخش هیپوتالاموس میانی با هیپوفیز هم از راه عصبی و هم راه هورمونی برقرار می‌شود.

سیستم هیپوتالاموس _ هیپوفیز

فعالیت اکثر غدد درون ریز توسط هیپوفیز تنظیم می‌گردد. تنظیم ترشح هورمونهای هیپوفیز به نوبه خود از طریق نوروهورمونهای نواحی میانی هیپوتالاموس صورت می‌گیرد که موسوم به هورمونهای آزاد سازند. هورمونهای آزاد سازنده از انتهای آکسونهای نورونهای هیپوتالاموس در ناحیه برجستگی میانی رها می‌کردند و توسط جریان خون سیستم باب هیپوتالاموس _ هیپوفیز به هیپوفیز قدامی می‌رسند.

هیپوتالاموس و رفتار

تحریکات الکتریکی نواحی کوچکی از هیپوتالاموس در حیونات بوسیله کارگذاری میکروالکترود باعث واکنشهای ویژه رفتاری می‌گردند. اینگونه رفتارها اکثرا رفتارهایی از قبیل رفتار دفاعی ، تغذیه و ... می‌باشد که موجب بقاء جاندار است. برای مثال تحریک الکتریکی موضعی نواحی پسین هیپوتالاموس در گربه بیدار واکنشهای دفاعی را به جریان می‌اندازد. واکنش دفاعی ترکیبی از انواع واکنشهای ارادی ، نباتی (خودکار) و هورمونی است.

بدین ترتیب از مطالعات منظم هیپوتالاموس می‌توان چنین نتیجه گرفت گه گروههای نورونی مسئول اعمال گوناگون در هیپوتالاموس بطور جداگانه قرار گرفته‌اند. مثلا تخریب ناحیه جانبی هیپوتالاموس ، یعنی جایی که مرکز گرسنگی در آنجاست باعث سیری و عدم تمایل به غذا و برعکس تخریب ناحیه میانی هیپوتالاموس یعنی جایگاه مرکزی سیری موجب افزایش تمایل به غذا و پرخوری خواهد گردید. نواحی رفتاری هیپوتالاموس مرزهای کاملا مشخص ندارند و در یکدیگر تداخل می‌کنند

ترین ها

مهمترین پنتوز ها: ریبوز و دئوکسی ریبوز
-2 بیشترین ترکیب آلی طبیعت: سلولز
-3 بیشترین تعداد مولکول هاي غشاء: فسفولیپیدها
-4 مهمترین پروتئین ها: آنزیم ها
-5 مهمترین ابزارهاي سلول : آنزیم ها
-6 بیشترین ترکیب بدن: آب
-7 بیشترین ترکیب آلی بدن: پروتئین ها
-8 مهمترین تولید کننده پروتئازها: روده
-9 مهمترین تولید کننده لیپازها: پانکراس
-10 کوچکترین سلول: باکتري
-11 کوچکترین سلول یوکاریوت: اریتروسیت
-12 درازترین سلول ها: عصبی و ماهیچه اي
-13 بزرگترین سلول یوکاریوت: تخم پرندگان
-14 آشکارترین تفاوت سلول هاي پروکاریوتی و یوکاریوتی: وجود اندامک هاي غشادار درون سلولی در یوکاریوت ها
-15 ساده ترین جانداران پرسلولی: کلنی ها
-16 ساده ترین نوع تولید مثل: تقسیم دوتایی باکتري
-17 ساده ترین نوع زایش در : ولوکس
-18 ساده ترین بافت بدن: پوششی
-19 سخت ترین بافت بدن: استخوان
-20 بیشترین وزن بدن ،بافت: ماهیچه اي
-21 مهمترین مناطق مریستمی گیاهان علفی و جوان: مریستم هاي رأسی
-22 از مهمترین کارهاي شبکه آندوپلاسمی صاف: ساختن اسیدهاي چرب ،استروئیدها،فسفولیپیدها
-23 جایگاه بیشترین ماده ژنتیک سلول هاي یوکاریوتی: هسته
-24 کوچکترین و ساده ترین ریبوزوم ها: ریبوزوم هاي پروکاریوت ها ،میتوکندري،کلروپلاست.
-25 بیشترین فضاي بین سلولی در گیاهان: سلول هاي پارانشیمی
-26 کمترین فضاي بین سلولی در گیاهان: سلول هاي مریستمی

اتیلن

هورمون اتیلن :

اتیلن ، ساده ترین هیدروکربن غیر اشباع بوده و اولین عضو از گروه آلکنها می‌باشد..

فرمول شیمیایی آن C2H4 بوده ، بین دو اتم کربن پیوند دوگانه وجود دارد. به دلیل وجود این پیوند دوگانه ، اتیلن ایزومر صورت‌بندی ندارد، یعنی دو نیمه مولکول نمی‌توانند با چرخش حول پیوند دوگانه ، صورت‌بندی خود را تغییر دهند

اتیلن دارای ساختمان مسطح بوده ، زاویه بین دو اتصال کربن - هیدروژن ، 117 درجه سانتی‌گراد می‌باشد. یعنی مقداری بسته‌تر از زاویه 120 درجه که برای هیبریداسیون sp2 مناسب می‌باشد. اتیلن گازی بیرنگ و آتش گیر بشمار می‌رود و در ترکیب نفت و گاز طبیعی یافت می‌شود.

تاریخچه

در سال 1795، اتیلن را گاز اولفین می‌نامیدند. اولین سنتز ترکیبات اتیلن (دی کلرو اتان) در سال 1795 توسط شیمیدان هلندی انجام شد. در اواسط قرن 19 به علت اینکه C2H4 یک هیدروژن از C2H5 اتیل کم داشت، پسوندهای ene (از ریشه یونانی) به آخر اتیل اضافه کرده و از آن به بعد گاز اولفین را اتیلن می‌نامند. تا سال 1852 در متون علمی واژه اتیلن استفاده می‌شد.

در سال 1866 "هافمن" شیمیدان آلمانی ، سیستم نامگذاری هیدروکربنها را بر پایه آلکان بنا نهاد. در این سیستم ، هر هیدروکربنی که از آلکان مربوطه دو هیدروژن کمتر داشت، آلکن با فرمول CnH2n و اگر چهار هیدروژن از آلکان مربوطه کم داشت آلکین CnHn نامیده می‌شود. طبق این نامگذاری ، اتیلن به اتن تغییر نام یافت. انجمن بین المللی شیمیدانها در سال 1892 این نام را وارد نامگذاری IUPAC کردند و از آن تاریخ تا امروز ، این نام در متون علمی و کتابهای درسی و ... مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مشخصات ترکیب
نام متداول	نام آیوپاک (علمی(	جرم مولکولی	فرمول شیمیایی	دانسیته	قابلیت انحلال	نقطه ذوب	نقطه جوش	حد انفجار
اتیلن	اتن	28.05gr/mol	C2H4	1.26gr/lit	250mL در یک لیتر آب صفر درجه	4104^°K	169.4^°K	2.7 تا 36%

روشهای تولید

اتیلن در صنایع پتروشیمی با روش کراکینگ با بخار آب تولید می‌شود. در این فرآیند هیدروکربنهای گازی و محلولهای سبک هیدروکربن حاصل از نفت به مدت بسیار کوتاه در دمای 950 - 750 درجه سانتی‌گراد حرارت داده می‌شوند. عموما در این واکنش هیدروکربنهای بزرگ به هیدروکربنهای کوچک شکسته شده ، هیدروکربنهای اشباع با از دست دادن هیدروژن به هیدروکربنهای غیر اشباع تبدیل می‌شوند.

محصول این واکنش مخلوطی از انواع هیدروکربنهاست که اتیلن عمده ترین آن می‌باشد. مخلوط را بوسیله متراکم سازی و تقطیر جز به جز جداسازی می‌کنند. روشهای دیگر ، هیدروژن‌دار کردن استیلن با استفاده از کاتالیزور و آبگیری از اتانول می‌باشد.
واکنشهای شیمیایی مربوطه
آلکنها به علت داشتن پیوند دوگانه در واکنشهای افزایشی شرکت می‌کنند. هالوژنها با اتیلن واکنش داده و تولید هالو اتان می‌کند. با افزودن آب به پیوند دوگانه اتانول تولید می‌شود، اما سرعت واکنش بدون حضور کاتالیزور پایین می‌باشد. در حضور کاتالیزورهای فلزی نظیر پلاتین ، نیکل و ... و فشار بالا ، اتیلن ، هیدروژن‌دار شده ، به اتان تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور پراسیدها به اتواکسید که یک ترکیب حلقوی است تبدیل می‌شود. اتیلن در حضور رادیکالهایی که واکنش پلیمریزاسیون را آغاز می‌کنند، به پلی اتیلن پلیمریزه می‌شود.

کاربردهای اتیلن

اتیلن ماده اولیه مهم برای تولید بسیاری از ترکیبات آلی پر مصرف در صنعت بشمار می‌رود. اتیلن به صورت گسترده در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. اتیلن با پلیمریزه شدن ، پلی اتیلن را تولید می‌کند که یک پلاستیک بسیار مهم است. با تکرار شدن ، پیش ماده پلی وینیل کلرید (PVC) را تولید می‌کند. با ترکیب شدن ، بنزن ، اتیل بنزن ایجاد می‌کند که ماده اصلی پلی استر می‌باشد.

اتیلن ، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوه‌ها ، باز شدن شکوفه‌ها و گلها و همچنین ریزش برگها در پاییز می‌شود. به دلیل این خاصیت در کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای جلوگیری از خراب شدن میوه‌هایی مانند سیب ، گلابی و موز ، در حمل و نقل یا انبار ، آنها را کمی نارس می‌چینند و قبل از وارد کردن به بازار ، تحت تاثیر اتیلن قرار می‌دهند تا رسیده شود.

نحوه شناسایی اتیلن

اتیلن ، رنگ قهوه‌ای محلول برم در تتراکلرید کربن را بی‌رنگ می‌کند و رنگ بنفش محلول سرد و رقیق پرمنگنات پتاسیم را از بین می‌برد و در نتیجه واکنش رسوبات قهوه‌ای MnO2 حاصل می‌شود. در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل می‌شود.