أسئلة العلوم الحياتية توجيهي: مع الحل

س: العناصر والمركبات غير العضوية في الخلية

ج: بسبب قطبية جزيء الماء، مما يجعله يوفر وسطاً ملائماً لحدوث التفاعلات الكيميائية في الخلايا.

س: بالرجوع إلى الجدول (1) في الكتاب المدرسي، قارن بين نسبة الأكسجين في الأرض ونسبته في جسم الإنسان. ما التفسير العلمي لكون الأكسجين يتصدر القائمة في كليهما؟

ج: نسبة الأكسجين في الأرض 46.6%، بينما في جسم الإنسان 65%. يتصدر الأكسجين القائمة لدوره الحيوي في تكوين المركبات العضوية (مثل الكربوهيدرات والليبيدات والبروتينات) والماء الذي يشكل المكون الأساسي للخلايا.

س: اشرح الدور الحيوي للأملاح المعدنية في جسم الإنسان مع ذكر مثالين.

ج: تساهم الأملاح في: 1. تركيب الخلايا والأنسجة (مثل الكالسيوم في العظام). 2. إتمام وظائف الجهاز العصبي والعضلي (مثل الصوديوم والبوتاسيوم). 3. إنتاج الطاقة (مثل الفوسفات في جزيئات ATP).

س: لماذا تحتاج الخلايا إلى 'النقل النشط' رغم وجود طرق نقل سلبية؟

ج: لأن الخلية تحتاج أحياناً للحفاظ على توازن البيئة الداخلية بتركيز مواد معينة ضمن معدلها الطبيعي، مما يتطلب نقل المواد من الوسط الأقل تركيزاً إلى الأعلى تركيزاً، وهذا يتطلب طاقة (ATP).

س: ما الفرق بين الانتشار البسيط والانتشار المسهل؟

ج: الانتشار البسيط هو انتقال المواد مباشرة عبر الغشاء من التركيز الأعلى للأقل، بينما الانتشار المسهل يحتاج إلى بروتينات ناقلة متخصصة لعبور المواد التي لا تذوب في الدهون.

س: اشرح آلية عمل مضخة صوديوم-بوتاسيوم في الخلايا العصبية.

ج: تعمل المضخة على نقل أيونات الصوديوم إلى خارج الخلية وأيونات البوتاسيوم إلى داخلها باستخدام طاقة ATP، وذلك للحفاظ على التوازن الأيوني اللازم لعمل الخلية العصبية.

س: ما الدور الذي يلعبه الحبل الشوكي في الأفعال المنعكسة؟

ج: يشكل الحبل الشوكي مركزاً للأفعال المنعكسة، حيث يستقبل السيالات من العصبونات الحسية ويعالجها ويرسل أوامر استجابة سريعة عبر العصبونات الحركية دون الحاجة لانتظار معالجة الدماغ.

س: تنظيم الجهاز العصبي والتكامل الوظيفي

ج: تعمل الجملة الودية على زيادة ضربات القلب وتوسيع الممرات الهوائية لزيادة كفاءة التنفس في حالات الطوارئ.

س: كيف يؤثر مرض باركنسون على الجهاز العصبي؟

ج: ينتج عن اضطرابات عصبية تؤدي لعدم وصول الناقل العصبي 'دوبامين' إلى الخلايا المسؤولة عن الحركة، مما يسبب تيبس العضلات وارتعاش اليدين.

س: لماذا تُسمى الغدة النخامية بـ 'سيدة الغدد' (Master Gland)؟

ج: لأنها تتكون من خلايا غدية متخصصة تقوم بإنتاج وإفراز هرمونات لها وظائف متعددة، وتعمل على تنظيم إفرازات الغدد الأخرى في الجسم.

س: الغدة النخامية (سيدة الغدد)

ج: يحفز انقسام الخلايا ونموها، خاصة العظام والعضلات في مرحلة الطفولة والبلوغ، ويتحكم بعمليات الأيض.

س: ما المقصود بالرسول الثاني (cAMP) في آلية عمل الهرمونات غير الستيرويدية؟

ج: هو مركب ينتج عن تفكك ATP نتيجة ارتباط الهرمون غير الستيرويدي بمستقبل بروتيني على سطح الغشاء، ويقوم بتنشيط إنزيمات وبروتينات داخل الخلية لإحداث تغيرات وظيفية.

س: ماذا يحدث لرؤوس الميوسين عند استهلاك جزيئات ATP؟

ج: يتم تحليل ATP إلى (ADP + Pi) وتستخدم الطاقة الناتجة في تحريك رؤوس الميوسين لسحب خيوط الأكتين نحو وسط القطعة العضلية (منطقة H).

س: التركيب المجهري وآلية الانقباض

ج: هي الوحدة الوظيفية لليف العضلي، وتحدد بحاجزين يسمى كل منهما خط Z.

س: اشرح دور أيونات الكالسيوم في بدء عملية انقباض العضلة.

ج: بعد وصول جهد الفعل، تتحرر أيونات الكالسيوم من مخازنها في الشبكة الإندوبلازمية، ثم ترتبط ببروتين التروبونين، مما يؤدي إلى كشف مواقع ارتباط رؤوس الميوسين على خيوط الأكتين.