الاساس في العلوم الطبيعية

النص 1:

تسمى ظاهرة انتشار الماء عبر الغشاء بالأسموز. وتخضع هذه الظاهرة للقوانين العامة للتنافذ، حيث الحركات الدائمة والعشوائية للجزيئات المائية تضمن تنافذ هذه الجزيئات وتجانس الوسط وبالتالي تساوي التوتر بين الوسطين. وتتأثر هذه الحركات بدرجة حرارة الوسط وضغطه. ويتدفق الماء عبر الغشاء من الوسط الناقص التوتر إلى الوسط المفرط التوتر إلى أن يحصل تساوي التوتر بين هذين الوسطبن. وتدفق الماء ناتج عن الفرق في ضغط التنافذ للمحلولين. ويرتبط أساسا ضغط التنافذ لمحلول ما بتركيزه المولي، أي عدد مولات الجزيئات أو الأيونات المذابة في اللتر الواحد من المحلول.
إن الإنتشار الذي يتم عبر الغشاء يسمى كذلك بالميز الغشائي.



النص 2: آليات التبادلات على مستوى الغشاء السيتوبلازمي

1- الإنتشار الحر: يتم حسب درجة التركيز، حيث تعبر بعض الجزيئات الغشاء السيتوبلازمي مخترقة الطبق الدهنية، في حين تكون بعض البروتينات قنوات مائية تسمى القنوات البروتينية والتي تسمح بمرور الجزيئات من خلالها.
2- الانتشار المسهل: ترتبط البروتينات الناقلة ببعض الجزيئات وتعبر بها الغشاء طبقا لدرجة التركيز.
3- النقل النشط: تعمل بعض البروتينات الناقلة كمضخات تحمل الجزيئات المنقولة في اتجاه معاكس لدرجة التركيز. وهذا النوع من النقل يتطلب استهلاك الطاقة الاستقلابية للخلايا.



النص 3: التبادلات الغازية اليخضورية

النباتات اليخضورية كائنات حية ذاتية التغذية لأنها تحتاج إلى مواد معدنية لتركيب المادة العضوية باستعمال الطاقة الضوئية. وأثناء عملية التركيب هذه، تتم تبادلات غازية بين انبات اليخضوري ووسط عيشه الذي قد يكون مائيا أو هوائيا. وهناك عدة عوامل تؤثر على التبادلات الغازية اليخضورية. فهناك درجة الحرارة، وشدة الإضاءة، وتركيز ثاني أوكسيد الكاربون، وحالة الثغور. ولتحديد مدى تأثير عامل ما، يمكن قياس تغيرات أحجام الغازات المتبادلة حسب تغير العامل المدروس.



النص 4: تركيب النشا

إن تركيب النشا لا يتم إلا إذا توفرت الشروط اللازمة ومنها وجود اليخضور وتوفر كل من الضوء وثاني أوكسيد الكاربون. وهذه الشروط هي نفس الشروط اللازم توفرها لإنجاز التبادلات الغازية اليخضورية. فتركيب النشا والتبادلات الغازية اليخضورية مظهران لنفس الظاهرة التي بموجبها يمتص النبات اليخضوري CO2 وينتج النشا ويطرح O2 بوجود الضوء واليخضور. وتسمى هذه الظاهرة بالتركيب الضوئي.



النص 5: البروتينات

عندما يبلغ عدد الأحماض الأمينية المتحدة 100 أو أكثر في جزيئة واحدة، يصبح عديد البيبتيدات بروتينا. والفرق الأساسي بين عديدات البيبتيدات والبروتينات يكمن في قيمة الكتلة الجزيئية التي تتراوح بين 10000 وبضعة الملايين، بالنسبة للبروتينات التي تعتمد بنيتها الأساسية على الترتيب الخطي للأحماض الأمينية. وكثيرا ما تتغضن أو تلتوي السلسلة على نفسها مكونة بنية جزيئية كروية الشكل وغالبا ما يحصل فيها التغضن والإلتواء معا.



النص 6: بنية البلاستيدة الخضراء

تظهر داخل كل بلاستيدة خضراء ملاحظة بواسطة المجهر الإلكتروني صفيحات ممتدة تتخلل مادة عديمة اللون تسمى الستروما. وتتجمع هذه الصفيحات في مناطق متعددة على شكل أقراص متراكبة مشكلة بذلك ما يسمى بالكرانومات.



النص 7: التقاط الطاقة الضوئية

إن التنظيم الملاحظ بين جزيءات غشاء التيلاكويد وجزيئات الصبغات اليخضورية يمكن من تجميع الطاقة الملتقطة من طرف كل الصبغات المتواجدة (اللاقطة المجمعة)، وتوجيهها إلى جزيئة واحدة من اليخضور a التي تصبح في حالة اهتياج، إذ تصبح بعد توصلها بالطاقة قابلة لتحرير إلكترون واحد. وتسمى هذه الوحدة الوظيفية التي تتضمن كلا من اللاقطة المجمعة وجزيئة اليخضور a نظاما ضوئيا.



النص 8: الخاصيات العامة للتنفس والتخمر

يمكن إبراز هذه الخاصيات انطلاقا من دراسة حالة خميرة البيرة. خميرة البيرة، فطر مجهري وحيد الخلية مسؤول عن التخمر الكحولي. تستعمل هذه الخميرة الكليكوز كمستقلب طاقي ويمكنها هدمه بطريقتين مختلفتين حسب ضروف الزرع:
- إذا كان الوسط غنيا بالأكسجين (وسط حيهوائي) وتركيز الكليكوز فيه ضعيفا، يتم الهدم الكلي لجزيئة الكليكوز وتحويلها إلى ثاني أوكسيد الكربون والماء، وهذا يدل على أن الخمائر تتنفس.
- عكس ذلك إذا كان الوسط مفتقرا إلى الأكسجين (حي لاهوائي) أو إذا كان تركيز الكليكوز مرتفعا جدا في هذا الوسط، يتم هدم الكليكوز إلى إيثانول وثاني أوكسيد الكربون، ويتعلق الأمر في هذه الحالة بالتخمر.



النص 9: انحلال الكليكوز

إنحلال الكليكوز عبارة عن مجموعة من تفاعلات كيميائية تتم على مستوى الجبلة الشفافة وتنشطها أنزيمات نوعية. خلال هذه الظاهرة تتحول كل جزيئة من الكليكوز فوسفاط (C6P) إلى جزيئتين من حمض البيروفيك. يمكن تقسيم انحلال الكليكوز إلى ثلاث مراحل:
- في المرحلة الأولى يتحول الكليكوز فوسفاط إلى فروكتوز ثنائي الفوسفاط (C6 diP) بعد تثبيت مجموعة فوسفاتية آتية من ATP.
- في المرحلة الثانية ينشطر الفروكتوز ثنائي الفوسفاط إلى جزيئتين من سكر ثلاثي فوسفاط (2C3-P). تخضع كل من هاتين الجزيئتين إلى انتزاع الهيدروجين (أي أكسدة). ]ثبت الهيدروجين على جزيئة ناقلة للهيدروجين:
(Nicotinamide - Adénine - Dinucléotide) أو NAD+. التي تتحول من شكلها المؤكسد (NAD+)إلى شكلها المختزل (NADH2). يكون هذا التفاعل أكسدة -اختزال مقرونا بتفسفر جزيئتي C3 P التان تتحولان إلى جزيئتين من P-C3 P.
- في المرحلة الثالثة تسلم جزيئتا P-C3 P مجموعتيهما الفوسفاتية إلى ADP وتتحولان إلى جزيئتين من حمض البيروفيك بينما تتحول جزيئات ADP إلى ATP.



النص 10: التقلص العضلي

يهدف التقلص العضلي إلى إنتاج قوة عضلية، فإذا كان طرفا العضلة غير مثبتين، فإن التقلص يقربهما من بعضهما، أما إذا كان أحد الطرفين فقط غير مثبت فإن التقلص يقرب النهاية المتحركة من النهاية المثبتة وهذا ما يحدث في غالب الأحيان خلال العمل الطبيعي للعضلة. أما إذا كانت النهايتان ثابتتين، فإن التقلص لا ينتج أي تقصير في طول العضلة ولكنه يجعل العضلة في حالة توتر، إذن هناك نوعان من التقلصات العضلية: أحداهما متساوي التوتر، والآخر متساوي القياس.



النص 11: دراسة التقلص العضلي

التقلص العضلي هو الإستجابة الطبيعية لعضلة للإهاجة، نقول إن العضلة قلوصة وتسمى هذه الميزة بالقلوصية.
عند تسليط إهاجة واحدة على العضلة يكون التقلص مختصرا جدا ومنفردا، يتعلق الأمر برعشة عضلية معزولة، يمكن تقسيمها إلى ثلاث مراحل:
1- زمن الكمون أو الزمن الضائع هو الفترة الزمنية الفاصلة بين لحظة الإهاجة وبدابة الإستجابة.
2- مرحلة التقلص خلالها يرتفع التوتر أو القوة المبذولة، في حالة تقلص متساوي القياس، أو ينقص الطول تدريجيا في حالة تقلص متساوي التوتر.
3- مرحلة الإرتخاء: خلاله تسترجع العضلة أبعادها الأولية وتكون مدة هذه المرحلة أطول شيئا ما من مدة مرحلة التقلص.



النص 12: ملاحظة ليف عضلي بالمجهر الإلكتروني

تبين ملاحظة مقاطع طولية لليف عضلي بالمجهر الإلكتروني نمطا ثانيا من البنيات الطولية: الخييطات العضلية. وهناك صنفين من الخييطات: خييطات سميكة، مكونة من بروتين يسمى الميوزين، وخييطات دقبقة مكونة من بروتين آخر يسمى الأكتين، يرتبط بهذا الأخير بروتينان آخران: التروبونين والتروبوميوزين.



النص 13: وظائف البروتيدات

تختلف وظائف البروتيدات حيث يمكن التمييز بين:
- بروتيدات البنية: وتشكل المكونات الأساسية لخلايا المتعضيات، إذ أنها تكون هيكل الخلايا الذي يمنحها شكلها الخاص (بروتيدات الغشاء السيتوبلازمي، الكولاجين، الأنيببات الدقيقة السيتوبلازمية ...).
- الأنزيمات: ويمكن هذا الصنف من البروتيدات من تحفيز أغلبية التفاعلات الكيميائية الخاصة بالتحلل والبناء.
- الأجسام المضادة: يركب الجسم هذه البروتيدات كرد فعل ضد دخول العناصر الأجنبية للجسم.
- الحاثات: جزيئات بروتيدية حاملة للمعلومات، تنقل بواسطة الدم من مكان تركيبها (الغدد) إلى الخلايا حيث تمارس تأثيرها الفيزيولوجي.



النص 14: تحديد موقع تركيب البروتيدات والمسير الضمخلوي للجزيئات البروتيدية المركبة

يبين المسار الضمخلوي للبروتيدات، الإستمرارية الموجودة بين مختلف الأجزاء السيتوبلازمية المحاطة بغشاء: الشبكة السيتوبلازمية، جهاز غولجي، الكييسات ةالحويصلات الغولجية، حويصلات الإفراز، علاوة على الغشاء السيتوبلازمي، حيث يجب التأكيد على وجود هذة الإستمرارية في الزمان والمكان، إذ يضمن التدفق الغشائي التحول والإنتقال التدريجي من جزء خلوي لآخر. وبالتالي يبدو هذه العناصر كمناطق مفروقة ومختصة لنظام غشائي يتجدد باستمرار.



النص 15: الإنعكاس الفطري

يستلزم كل انعكاس فطري العناصر الأساسية التالية:
1. مستقبلات حسية تستقبل المهيج وتنشأ على مستواها سيالات عصبية.
2. موصل حسي يتكون من ألياف عصبية حسية (ألياف موردة) تنقل السيالاات العصبية المركزية.
3. مركز عصبي انعكاسي يستقبل السيالات العصبية الحسية وتنشأ على مستواه سيالات عصبية حركية.
4. موصل حركي يتكون من ألياف عصبية حركية (ألياف مصدرة) تنقل السيالات العصبية النابذة.
5. مستجيب.



النص 16: أصل جهد العمل

على إثر تهييج الليف العصبي ينعكس الإستقطاب الغشائي على مستوى المنطقة المهيجة، فيترتب عنه تغيير في توزيع الأيونات من جهتي الغشاء الخلوي. وتتم التغيرات المصاحبة لجهد العمل على ثلاث مراحل:
أ- ترتفع نفاذية غشاء الليف العصبي لأيونات Na+ بكيفية سريعة ومهمة يترتب عنها دخول متفجر لأيونات Na+ ويحدث هذا الدخول إزالة استقطاب الغشاء.
ب- ترتفع النفاذية الغشائية لأيونات K+ بوتيرة ضعيفة وبطيئة بالمقارنة مع أيونات Na+ ينتج عنها خروج تدريجي وبطيء نسبيا لإيونات K+ . ويؤدي هذا الخروج إلى إعادة استقطاب الغشاء. أما استمرار خروج K+ فينتج عنه استقطاب زائد أو مفرط.
ج- بفضل المضخات الأيونية يتم الرجوع إلى التركيزات الأصلية لأيونات Na+ و k+ كما كانت عليه أثناء جهد الكمون.



النص 17: بنية العصب

يتكون العصب من حزم من الألياف العصبية تحاط كل واحدة منها بنسيج ضام سميك، ويفصل بين مختلف الحزم نسيج ضام مرتخ يحتوي على عروق دموية. تظهر الملاحظة بتكبير قوي لجزء من المقطع العرظي لهذا العصب أليافا عصبية مستديرة وذات قطر متفاوت. يتكون كل ليف عصبي من عنصر مركزي يدعى المحورة، يحيط بها غمد من النغاعيين.



النص 18: بنية السينابس

تتفرع محورة العصبة عند نهايتها مشكلة التشجر النهائي. وينتهي كل فرع من هذا التشجر بحبة سينابسية تعتبر بمثابة رابط بين عصبتين مختلفتين: العصبة قبل السينابسية والعصبة بعد السينابسية.
تمكن الملاحظة بالمجهر الإلكتروني التمييز بين نمطين من السينابسات: سينابس ذات تبليغ كيميائي وسينابس ذات تبليغ كهربائي.




النص 19: أهم المبلغات العصبية

بينت التحاليل الكيميائية أن المادة المبهمة هي الأستيلكولين، والمادة الودية هي النورادرينالين. ولقد سمحت تقنيات حديثة باكتشاف مبلغات عصبية أخرى (دوبامين، سيروطونين، ...
يستلزم تركيب المبلغات العصبية بشائر (الكولين، الأحماض الأمينية، ...) وأنزيمات. كما يتطلب هذا التركيب طاقة على ATP وبنيات مختصة (جهاز غولجي، أجسام Nissl ...).



النص 20: التواصلات الهرمونية

بالتوازي مع التواصل العصبي الذي تتبادل الخلايا أثناءه وعن بعد رسائلة مستعملة في ذلك شبكة من العصبات والإتصالات السينابسية، هناك التواصل الهرموني الذي يعتمد على تبادل رسائل تنتشر في الوسط الداخلي المحيط بالخلايا. وهذه الرسائل الكيميائية أي الهرمونات أو الإفرازات العصبية هي مواد:
- تنتجها خلايا غدية صماء أو عصبية غدية.
- تحرر في الدم الذي يؤمن توزيعها على الخلايا الهدف.
- تحدد على مستوى هذه الأخيرة إجابة فيزيولوجية متكيفة.




النص 21: بنية البنكرياس

البنكرياس غدة لها شكل ورقة خضراء ممتدة، تقع خلف المعدة وتتكون من مجموعتين من الخلايا: بارانشيم غدي (عنبات) تتدخل في الهضم وجزيرات لنجرهانس التي تتدخل في استقلاب الكليكوز.
إن الخلايا المسؤولة عن الإفرازات الهرمونية والمتجمعة في جزيرات لنجيرهانس هي من صنفين: الخلايا α والخلايا β. وقد تمكن الباحثون من الكشف عنها بواسطة تقنية التلوين المسماة بالتحصين التفلوري حيث تم استعمال مضادات الأجسام تلتصق بطريقة اختيارية إما بالأنسلين أو بالكليكاكون. وتحمل مضادات الأجسام جزيئات متفلورة تسمح بتمييز الخلايا المفرزة للأنسلسن عن الخلايا المفرزة للكليكاكون.



النص 22: تنظيم تحلون الدم

إن تنظيم تحلون الدم يخضع لصنفين من الأخبار المتعارضة، أحدهما مخفض لنسبة السكر في الدم (الأنسلين) والآخر باعث للسكر في الدم (الكليكاكون). وثبات تحلون الدم مرتبط بتوازن هاذين الخبرين. ولكن هذا التوازن ليس مستقرا حيث يتم تعديله في كل لحظة. فالخلايا الهرمونية يجب أن تتوفر في كل لحظة على معلومات تتعلق بنسبة الكليكوز في الدم حتى تتمكن من تصحيحها بسرعة. ويتم إخبار الخلايا الهرمونية بواسطة الكليكوز. وقد بينت الدراسة التجريبية أن تحرير الأنسلين يرتفع سريعا عندما يرتفع تركيز الكليكوز الدموي، بينما ارتفاع تحلون الدم يمنع ارتفاع الكليكاكون. وأما انخفاض تحلون الدم فيرفع إفراز الكليكاكون. إذن فنسبة الكليكوز الدموي هي التي تحدث تحرير الأنسلين أو الكليكاكون من قبل خلايا جزيرات لنجرهانس.
وهكذا فتحلون الدم ينظم بنسبة الكليكوز الدموي. يتعلق الأمر إذن بتنظيم ذاتي، بحيث إذا ارتفع تحلون الدم يزداد إفراز الأنسلين وينقص إفراز الكليكاكون، مما يؤدي إلى انخفاض تحلون الدم وعودته إلى القيم العادية.



النص 23: تنظيم الضغط الشرياني

يؤمن الجهاز الدوراني توزيع عدة مواد في الجسم كالقيت والأوكسيجين والهرمونات. ويتكلف بصرف الفضلات كثاني أكسيد الكربون، والحمض البولي ... ويتمكن الجهاز الدوراني من القيام بهاتين الوظيفتين الأساسيتين بفضل دوران الدم تحت ضغط معين. ينطلق الدم دوريا من القلب ليعود إليه بعد الدوران في الشرايين والشعيرات والأوردة. وتتكرر هذه الدورة بدون توقف وفي نفي الإتجاه. يعتبر القلب إذا العضو المحرك للدورة الدموية.



النص 24: تنظيم الضغط الشرياني

يتم تنظيم الضغط الشرياني بواسطة ميكانيزمات عصبية لاإرادية تتدخل فيها العناصر التالية:
- مستقبلات حسية: مستقبلات الضغط، وهي متمركزة في مستوى قوس الأبهر والجيب السباتي، وتستجيب لكل ارتفاع في الضغط الشرياني.
- مسالك موردة وتتمثل في الألياف العصبية المتصلة بمركز البصلة السيسائية القلبي، وتنقل السيالة العصبية الناتجة عن نشاط مستقبلات الضغط نحو المركز المبطئ للقلب.
- مسالك مصدرة وهي من نوعين:
. الألياف اللاودية التس تبطئ القلب وبالتالي تخفض الضغط الشرياني (ألياف عصب X).
. الألياف الودية التي تسرع القلب وتضيق الأوعية الدموية وبالتالي ترفع من قيمة الضغط الشرياني.