الحركة في الكائنات الحية: أنواع الحركة وتركيب العضلة الهيكلية وآلية الانقباض والإجهاد العضلي
الحركة صفة أساسية في كل الكائنات الحية، وتختلف في النبات عنها في الإنسان. وفي صفحة الأسئلة تجد باقي الدرس.
أنواع الحركة
| النوع | المعنى | مثال |
|---|---|---|
| دائبة | حركة السيتوبلازم، مستمرة وذاتية، في اتجاه واحد داخل الخلية | التدفق البروتوبلازمي في الخلايا الحية |
| موضعية | حركة جزء من الكائن | حركة الأطراف، إغلاق ورقة آكلات الحشرات |
| كلية | انتقال الكائن ككل من مكان لآخر | سباحة اليوجلينا بالسوط |
- الحركة الدائبة تحدث في الخلايا الحية فقط، فلا توجد في الخلايا الميتة سميكة الجدر.
- البلاستيدات الخضراء تتحرك لأن السيتوبلازم يحملها، وليس العكس.
اعرض الحل
حركة السيتوبلازم الدورانية في اتجاه واحد داخل الخلية.
لذلك العبارة (ج) غير صحيحة.
الإجابة (ج).
اعرض الحل
الحركة الدورانية تحدث في الخلايا الحية فقط.
الخلية (ب) ذات جدار سميك وهي ميتة (إسكلرنشيمية).
الإجابة (ب).
حركة النباتات
| الحركة | ماذا يحدث | ملاحظات |
|---|---|---|
| الانتحاء | انحناء النبات نحو مؤثر خارجي | بطيئة، توجد في جميع النباتات |
| الشد بالمحاليق | التفاف المحلاق حول دعامة | بطيئة وتعتمد على الأوكسينات، يزداد تغليظ جدار المحلاق الملتف |
| الشد بالجذور | جذور شادة تسحب البصلة لأسفل | في النباتات ذات الأبصال، ولا تحدث في البازلاء |
| الاستجابة للمس | استجابة سريعة للمس، مثل المستحية | لا تعتمد على الأوكسينات |
- كلما زادت شدة الاستضاءة قل الزمن اللازم لعودة وريقات المستحية لوضعها الطبيعي.
- مؤثر آخر مثل المطر يغلق الوريقات من جديد فيطول الزمن.
- جذر ينمو فيصطدم بجسم صلب فيبتعد عنه: استجابة للمس.
اعرض الحل
المحلاق (3) ملتف حول الدعامة ومغلظ الجدار، أي به أنسجة دعامية أكثر.
المحلاق (2) حديث ولا يزال غير مغلظ الجدار.
الإجابة (د).
اعرض الحل
كلما زادت شدة الاستضاءة قصرت الأعمدة في الرسم.
فيقل الزمن اللازم لعودة الوريقات.
الإجابة (د).
تركيب العضلة الهيكلية
العضلة ← الحزمة ← الليفة العضلية ← الليفية العضلية ← الخيوط
- الليفة العضلية هي الخلية والوحدة البنائية للعضلة، ويحيط بها غشاء الساركوليما.
- الليفة الواحدة بها 1000 إلى 2000 ليفية.
- خيوط الميوسين سميكة، وخيوط الأكتين رفيعة.
- الوتر نسيج ضام يربط العضلة الهيكلية بالعظم. العضلات القلبية والملساء لا تحتاج أوتارًا.
القطعة العضلية
القطعة العضلية هي المسافة بين خطي (Z) متتاليين، وهي أصغر وحدة انقباض.
| المنطقة | التركيب | الوصف |
|---|---|---|
| A | ميوسين وأكتين | داكنة، لا يتغير طولها أثناء الانقباض |
| I | أكتين فقط | مضيئة، يتوسطها خط (Z) |
| H | ميوسين فقط | شبه مضيئة، في منتصف (A) |
- عدد القطع العضلية = عدد مناطق (A) = عدد مناطق (H).
- عدد خطوط (Z) = عدد القطع + 1.
- بين 4 مناطق مضيئة كاملة توجد 3 قطع عضلية.
اعرض الحل
الأوتار تربط العضلات الهيكلية بالعظام.
العضلات القلبية والملساء لا ترتبط بعظام.
الإجابة (ج).
اعرض الحل
(1) تمتد على طول خيوط الميوسين، أي منطقة داكنة (A).
الإجابة (ج).
آلية الانقباض العضلي
الجهاز العصبي هو المتحكم في عمل العضلات. خطوات الانقباض بالترتيب:
- وصول السيال العصبي ودخول أيونات الكالسيوم إلى النهايات العصبية.
- تحرر الناقل العصبي الأسيتيل كولين من الحويصلات.
- ارتباطه بمستقبلات غشاء الليفة العضلية فتزداد نفاذيته لأيونات الصوديوم.
- دخول الصوديوم يغير فرق الجهد: ينتقل الغشاء من الاستقطاب إلى اللااستقطاب.
- تمتد الروابط المستعرضة من خيوط الميوسين إلى خيوط الأكتين وتسحبها بمساعدة طاقة ATP.
- في الاستقطاب: السطح الخارجي موجب والداخلي سالب بسبب تراكم الصوديوم خارج الغشاء.
- أثناء الانقباض تقترب خطوط (Z) ويقل طول (I) و(H).
- الانبساط: يحلل إنزيم الكولين استيريز الأسيتيل كولين، ويعود الغشاء للاستقطاب، وتنفصل الروابط المستعرضة عن الأكتين بمساعدة ATP.
- الانقباض يحتاج ATP وأيونات الكالسيوم.
- عند تحلل ATP تتكون جزيئات ADP ومجموعات فوسفات حرة.
اعرض الحل
الأيونات المعدنية هي الكالسيوم الداخل (3) والصوديوم الداخل (4).
الإجابة (ب).
اعرض الحل
المنحنى (A) سيال عصبي يسبق المنحنى (B) الانقباض.
لن يحدث انقباض إلا إذا تولد سيال عصبي.
الإجابة (ب).
التآزر العصبي العضلي الهيكلي
عند ثني القدم تعمل الأجزاء بالترتيب: العضلات ← الأوتار ← العظام ← الأربطة.
اعرض الحل
العضلات تنقبض وتشد الأوتار، والأوتار تحرك العظام.
الأربطة تثبت المفصل في النهاية.
الإجابة (د).
الإجهاد والشد العضلي
| الحالة | مصدر الطاقة |
|---|---|
| الراحة | جلوكوز الدم بالتنفس الهوائي |
| تمارين خفيفة | جلوكوز الدم بالتنفس الهوائي |
| تمارين قوية | جليكوجين العضلات بالتنفس اللاهوائي |
- الإجهاد العضلي: يعجز الدم عن إيصال الأكسجين بسرعة كافية، فيزداد استهلاك الجلوكوز ويتكون حمض اللاكتيك داخل الألياف.
- حمض الخليك يتكون خارج الألياف من تحلل الأسيتيل كولين.
- الشد العضلي: انقباض مستمر للعضلة، وقد يحدث بسبب نقص ATP فلا تنفصل الروابط المستعرضة عن الأكتين.
- أثناء التمرين يتجه الدم إلى العضلات الهيكلية ويقل عن الجهاز الهضمي.
- الليفة التي بها ميتوكوندريا أكثر تنتج طاقة أكبر وتكون أكثر نشاطًا.
اعرض الحل
عند الراحة تدفق الدم للجهاز الهضمي 1400، وأثناء التمرين 600.
فاستهلاك الجلوكوز فيه أكبر في الراحة.
الإجابة (أ).
اعرض الحل
الإجهاد يحدث لقلة الأكسجين الواصل للعضلة.
فيزداد استهلاك الجلوكوز في التنفس اللاهوائي.
الإجابة (ج).
ملخص
- الحركة دائبة وموضعية وكلية.
- القطعة العضلية بين خطي (Z)، و(A) لا يتغير طولها.
- الانقباض: كالسيوم ← أسيتيل كولين ← صوديوم ← لااستقطاب ← انزلاق الأكتين بـ ATP.
- الإجهاد: لاكتيك داخل الألياف، والشد: نقص ATP.