اختصار المنهج · قبل الامتحان

مراجعة سريعة: الأحياء

ملخص كل درس وأفكاره الرئيسية وأسئلته المهمة في صفحة واحدة. اطبعها واحفظها.

كتاب الطالب· Student's Book

الوحدة 1الغلاف الأحيائي وبيولوجيا الخلية

الدرس 1: تنظيم الغلاف الأحيائي

علم الأحياء يدرس الحياة والكائنات الحية من حيث تركيبها ووظائفها ونموّها وتكاثرها وتفاعلها مع البيئة، ويتفرّع إلى فروع مثل علم الخلية وعلم الأنسجة وعلم البيئة وغيرها.
النظرية الخلوية تنص على أن الخلية هي الوحدة البنائية والوظيفية لجميع الكائنات الحية، وأن الخلايا الجديدة تنشأ من خلايا سابقة بالانقسام الخلوي.
المجهر الضوئي المركب يستخدم عدسات متعددة، بينما المجاهر الإلكترونية (النافذ والماسح) تستخدم الإلكترونات وقوّة تمايزها أكبر 1000 مرة من المجاهر الضوئية.
تشترك جميع الكائنات الحية في سبع خصائص: التنظيم الخلوي، التعقيد المنظم، الاستجابة للمثيرات، النمو والتكاثر، استخدام الطاقة، الاتزان الداخلي، والتكيف التطوري.
الغلاف الأحيائي هو مجمل مناطق الأرض التي توجد فيها الحياة، وينتظم من الفرد إلى الجماعة الأحيائية إلى المجتمع الأحيائي إلى النظام البيئي.
الاستدامة البيئية تحافظ على الموارد الطبيعية عبر ممارسات مثل استخدام الطاقة المتجددة، وإعادة التدوير، وحماية التنوع الحيوي من الانقراض.

الزبدة: كل فرع من فروع علم الأحياء يربطه بعلم آخر (فيزياء، كيمياء، بيئة) لفهم جانب معيّن من الحياة. · الخلية هي أساس كل كائن حي، والخصائص السبع المشتركة تميّز الكائن الحي عن غير الحي. · تنظيم الحياة على الأرض هرمي: من الفرد حتى الغلاف الأحيائي، والاستدامة البيئية تحمي هذا التنظيم.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف علم الأحياء.: علم يهتم بدراسة الحياة والكائنات الحية من حيث تركيبها ووظائفها ونموّها وتكاثرها وتفاعلها مع البيئة.
اذكر ثلاثة من فروع علم الأحياء المرتبطة بعلوم أخرى مع تعريف كل منها.: علم الفيزياء الحيوية: يدرس القوانين الفيزيائية التي تتحكم في الأنظمة الحيوية. علم الكيمياء الحيوية: يدرس المواد والتفاعلات الكيميائية في خلايا الكائنات الحية. علم البيئة: يدرس التفاعلات بين الكائنات الحية وبيئاتها.
اشرح الفرق بين المجهر الإلكتروني النافذ والمجهر الإلكتروني الماسح.: النافذ: تنفذ الإلكترونات خلال العينة لمشاهدة التفاصيل الدقيقة. الماسح: تمسح حزمة الإلكترونات سطح العينة فترتد عنه، ويمكن مشاهدة الصورة ثلاثية الأبعاد والتقاطها.
لماذا تُعَد الفيزياء الحيوية حلقة وصل بين علم الأحياء والفيزياء؟: لأنها تدرس القوانين الفيزيائية التي تتحكم في الأنظمة الحيوية للكائنات الحية، فتربط بين المفاهيم الفيزيائية والظواهر الحيوية.
اذكر الخصائص المشتركة بين الكائنات الحية.: التنظيم الخلوي، التعقيد المنظم، الاستجابة للمثيرات، النمو والتكاثر، استخدام الطاقة، الاتزان الداخلي، والتكيف التطوري.
عرّف الغلاف الأحيائي، واذكر مستويات تنظيمه.: الغلاف الأحيائي: مُجمَل المناطق من كوكب الأرض التي توجد فيها الحياة. مستويات تنظيمه: فرد، جماعة أحيائية، مجتمع أحيائي، نظام بيئي، ثم الغلاف الأحيائي.
ما المقصود بالاستدامة البيئية؟ اذكر مثالين على ممارساتها.: التفاعل المستمر مع البيئة بما يمنع استنزاف الموارد الطبيعية ويحافظ على جودتها. مثالان: استخدام الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بدل الوقود الأحفوري، وإعادة تدوير الورق والبلاستيك والزجاج والمعادن.
حدّد الخاصية الحيوية المناسبة: محافظة جسم الإنسان على درجة حرارته ضمن مدى ضيّق رغم ارتفاع درجة حرارة البيئة المحيطة به.: الاتزان الداخلي (Homeostasis).

الدرس 2: التركيب البنيوي للخلية الحية

تقلّ نسبة مساحة سطح الخلية إلى حجمها كلما كبر حجم الخلية، لذلك تكون الخلايا الصغيرة أكفأ في تبادل المواد والفضلات.
يوضّح نموذج الفسيفساء السائل تركيب الغشاء البلازمي: طبقة دهنية مفسفرة مزدوجة، مع بروتينات متعددة الوظائف وجزيئات كوليسترول.
النواة مركز التحكّم في الخلية، وتتكوّن من الغلاف النووي والسائل النووي والكروماتين والنويّة، وتخزّن المعلومات الوراثية DNA.
الخلايا الجسدية للإنسان تحتوي على 46 كروموسومًا (ثنائية المجموعة 2n)، والخلايا الجنسية على 23 كروموسومًا (أحادية المجموعة n).
نظام الأغشية الداخلي يضم الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والناعمة، والرايبوسومات، وجهاز جولجي، والليسوسومات، والفجوات.
الميتوكندريا والبلاستيدات الخضراء عضيّتان محاطتان بغشاءين، ولكل منهما DNA وآلية تصنيع بروتين خاصة، وقدرة على الانقسام الذاتي.
الهيكل الخلوي يتكوّن من الخيوط الدقيقة والخيوط الوسطية والأنيبيبات الدقيقة، ويدعم شكل الخلية ويشارك في حركتها وانقسامها.
جدار الخلية تركيب خارج الخلية يوجد في النباتات والبدائيات وبعض الفطريات، ويتكوّن من السليولوز ويحميها ويدعمها.

الزبدة: كلما كبر حجم الخلية قلّت كفاءتها في تبادل المواد، لذلك تفضّل الكائنات الحية التكوّن من خلايا صغيرة كثيرة. · تركيب كل عضية غشائية في الخلية مرتبط مباشرة بوظيفتها. · المعلومات الوراثية محفوظة في نواة الخلية، وتنتقل عبر كروموسومات بعدد ثابت لكل نوع من الكائنات الحية.

الأسئلة المهمة (8)

صِف العلاقة بين حجم الخلية ونسبة مساحة سطحها.: علاقة عكسية: كلما كبر حجم الخلية قلّت نسبة مساحة سطحها إلى حجمها، مما يقلّل كفاءة انتقال المواد من الخلية وإليها.
عدّد مكوّنات الغشاء البلازمي حسب نموذج الفسيفساء السائل.: طبقة دهنية مفسفرة مزدوجة (رأس محب للماء وذيل كاره للماء)، جزيئات الكوليسترول، والبروتينات بأنواعها المختلفة.
اذكر أنواع البروتينات في الغشاء الخلوي حسب وظيفتها.: البروتينات القنوية، والناقلة، والمستقبلة، والمميّزة للخلية، والأنزيمية.
عدّد مكوّنات النواة.: الغلاف النووي، والسائل النووي، والكروماتين، والنويّة، والأحماض النووية (DNA وRNA).
فرّق بين الكروموسومات المتماثلة والكروماتيدات الشقيقة.: الكروموسومات المتماثلة نسخة من الأم ونسخة من الأب للكروموسوم نفسه، أما الكروماتيدان الشقيقان فهما نسختان متطابقتان لكروموسوم واحد ترتبطان عند السنترومير.
قارن بين الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والناعمة.: الخشنة يوجد على سطحها رايبوسومات ووظيفتها تصنيع البروتين وتعديله ونقله؛ الناعمة قليلة الرايبوسومات ووظيفتها تصنيع الدهون وإزالة السموم.
كيف تتشابه الميتوكندريا والبلاستيدات الخضراء في التركيب والوظيفة؟: كلاهما محاط بغشاءين خارجي وداخلي، ولكل منهما DNA وآلية تصنيع بروتين خاصة به، وقادر على الانقسام والتضاعف ذاتيًا لإنتاج الطاقة أو الغذاء للخلية.
علّل: نواة الخلية العضلية النشطة في بناء البروتين تحتوي على نويّة كبيرة الحجم وواضحة.: لأن النويّة مسؤولة عن بناء الرايبوسومات التي تقوم بتصنيع البروتين، وبما أن الخلية نشطة في بناء البروتين فهي تحتاج أعدادًا كبيرة من الرايبوسومات، فتعمل النويّة بنشاط أكبر ويزداد حجمها ووضوحها.

الدرس 3: دورة الخلية

دورة الخلية سلسلة من خمسة أطوار: G1 وS وG2 (الطور البيني) ثم M (الانقسام المتساوي) ثم C (انقسام السيتوبلازم)، ويحدث تضاعف DNA في طور S فقط.
تُصنّف الخلايا حسب استمراريتها في الانقسام إلى: جذعية، ودائمة، وسريعة الانقسام، ومستقرة.
نقاط الضبط G1 وG2 وM تراجع سلامة الخلية وتضاعف DNA وارتباط الكروموسومات، وتوقف الدورة وتُميت الخلية عند حدوث خلل.
الموت المبرمج (الاستماتة) عملية منظمة لا تسبب ضررًا، بينما الموت غير المبرمج (النخر) عشوائي ويسبب التهابًا.
الانقسام المتساوي (الميتوزي) يحدث في الخلايا الجسدية وينتج خليتين متماثلتين 2n، وله أربعة أطوار: تمهيدي، استوائي، انفصالي، نهائي.
الانقسام الاختزالي (الميوزي) يحدث في الخلايا الجنسية على مرحلتين وينتج أربع خلايا غير متماثلة أحادية العدد الكروموسومي n.
العبور في الطور التمهيدي الأول والاصطفاف العشوائي في الطور الاستوائي الأول هما سبب التنوع الوراثي وعدم تماثل نواتج الميوزي مع الخلية الأم.
لا يحدث تضاعف DNA بين الانقسام الاختزالي الأول والثاني لأن المرحلة البينية بينهما قصيرة.

الزبدة: دورة الخلية عملية منظمة تضبطها نقاط تحكّم تمنع انقسام الخلايا التالفة أو غير المكتملة. · الانقسام المتساوي ينتج خلايا متماثلة للنمو والتعويض، والانقسام الاختزالي ينتج خلايا جنسية متنوعة وراثيًّا. · الموت الخلوي المنظم (الاستماتة) لا يقل أهمية عن الانقسام في الحفاظ على توازن الأنسجة.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف دورة الخلية.: سلسلة من المراحل المنظمة التي تفصل بين زمن انقسام الخلية الأم وانقسام الخلية البنوية الناتجة عنها.
اذكر أطوار الطور البيني الثلاثة، وما الذي يحدث في كل منها؟: G1: يزداد حجم الخلية وتتضاعف العضيات. S: يحدث بناء وتضاعف DNA فقط. G2: تستكمل العضيات تضاعفها وتُصنّع بروتينات الانقسام مثل بروتينات خيوط المغزل.
ما وظيفة نقاط الضبط في دورة الخلية، وما الذي تتحقق منه كل نقطة؟: نقاط الضبط تراجع سير العملية وتتحقق من دقتها؛ G1: حجم الخلية والعناصر الغذائية وعوامل النمو، G2: اكتمال وسلامة تضاعف DNA، M: ارتباط الكروموسومات بصفيحة الطور الاستوائي بخيوط المغزل.
قارن بين الموت المبرمج (الاستماتة) والموت غير المبرمج (النخر).: الاستماتة عملية منظمة وراثيًّا ومتعمدة لا تسبب ضررًا (انكماش الخلية وتحللها إلى قطع)، بينما النخر موت عشوائي مبكر يسبب التهابًا (تضخم الخلية وانفجار غشائها).
اذكر أطوار الانقسام المتساوي (الميتوزي) الأربعة بالترتيب.: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي، الطور النهائي.
لماذا ينتج عن الانقسام الاختزالي (الميوزي) أربع خلايا غير متماثلة مع الخلية الأم؟: بسبب حدوث العبور في الطور التمهيدي الأول، والاصطفاف العشوائي لأزواج الكروموسومات المتماثلة في الطور الاستوائي الأول.
علّل: لا يحدث تضاعف لحمض DNA في الطور التمهيدي الثاني من الانقسام الاختزالي.: لأن المرحلة البينية بين الانقسام الاختزالي الأول والثاني قصيرة ولا يحدث فيها تضاعف أو بناء DNA.
قارن بين الطور الانفصالي في الانقسام المتساوي والطور الانفصالي الأول في الانقسام الاختزالي.: في المتساوي: ينقسم السنترومير وينفصل الكروماتيدان الشقيقان إلى كروموسومين بنويين. في الاختزالي الأول: لا ينقسم السنترومير، بل تبتعد الكروموسومات المتماثلة عن بعضها.

الدرس 4: آليات النقل والاتصال بين الخلايا

النقل السلبي (الانتشار البسيط، الخاصية الأسموزية، الانتشار الميسّر) ينقل المواد من التركيز المرتفع إلى المنخفض دون استهلاك طاقة.
النقل النشط ينقل المواد من التركيز المنخفض إلى المرتفع باستخدام بروتينات ناقلة وطاقة ATP، كما في مضخة الصوديوم-البوتاسيوم (3 صوديوم خارجًا مقابل 2 بوتاسيوم داخلًا).
النقل الكتلي (الإدخال الخلوي والإخراج الخلوي) ينقل الجزيئات الكبيرة عبر حويصلات ويستهلك طاقة.
الإدخال الخلوي ثلاثة أنواع: البلعمة، والشرب الخلوي، والإدخال من خلال المستقبلات.
الجدار الخلوي يحمي الخلية النباتية من الانفجار الأسموزي في المحلول منخفض التركيز، بعكس خلية الدم الحمراء التي تنفجر.
البروتينات السكرية على سطح الخلية تمنحها هوية خاصة تميزها عن غيرها.
التأشير الخلوي يحدث بثلاث طرق: تأشير ذاتي، أو لخلية متصلة، أو لخلية بعيدة عبر مجرى الدم.
الوصلات الخلوية ثلاثة أنواع حسب قوة الترابط: المحكمة، والمعلقة، والتفاهمية (الفجوية في الحيوان، البلازمودسماتا في النبات).

الزبدة: اتجاه حركة المواد عبر الغشاء (مع التدرج أو عكسه) هو ما يحدد الحاجة إلى الطاقة. · الخلية تتواصل مع محيطها عبر هويتها (البروتينات السكرية)، والتأشير الخلوي، والوصلات الخلوية. · الجدار الخلوي في الخلية النباتية يقاوم الضغط الأسموزي ويمنع انفجارها، بخلاف خلية الحيوان.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف الانتشار البسيط.: آلية تتحرّك فيها الجزيئات عشوائيًّا وبشكل مباشر عبر غشاء الخلية دون بروتينات ناقلة أو استهلاك طاقة، من تركيز مرتفع إلى منخفض حتى الاتزان.
ما الفرق بين النقل السلبي والنقل النشط؟: النقل السلبي ينقل المواد مع التدرج (من مرتفع إلى منخفض) دون طاقة، بينما النقل النشط ينقلها عكس التدرج (من منخفض إلى مرتفع) باستخدام بروتينات ناقلة وطاقة ATP.
اذكر أنواع الإدخال الخلوي الثلاثة.: البلعمة، والشرب الخلوي، والإدخال من خلال المستقبلات.
فسّر علميًّا سبب انتفاخ خلية الدم الحمراء وانفجارها في محلول منخفض التركيز.: تركيز الماء خارج الخلية أعلى من داخلها فتنتقل جزيئات الماء إليها بالخاصية الأسموزية، ولا يوجد جدار خلوي يقاوم الضغط الناتج فتنتفخ الخلية ثم تنفجر.
عدّد أنواع الوصلات الخلوية الثلاثة مع مثال لكل نوع.: الوصلات المحكمة (الخلايا الطلائية في الأمعاء)، الوصلات المعلقة (الجلد)، الوصلات التفاهمية (العضلة القلبية حيوانيًّا، وبلازمودسماتا نباتيًّا).
ما وظيفة مضخة الصوديوم-البوتاسيوم؟: تنقل أيونات الصوديوم والبوتاسيوم عبر غشاء الخلية الحيوانية عكس تدرج التركيز باستخدام ATP، وفي كل دورة تُخرج ثلاثة أيونات صوديوم وتُدخل أيونين من البوتاسيوم.
عرّف التأشير الخلوي واذكر أنواعه.: عملية تتواصل بها الخلايا عبر إرسال إشارات كيميائية للتأثير على أنشطتها وتنسيق وظائفها الحيوية. أنواعه: تأشير ذاتي (للخلية نفسها)، تأشير لخلية متصلة بها، وتأشير لخلية بعيدة عبر مجرى الدم.
ما الفرق بين الانتشار الميسّر والنقل النشط رغم استخدام كليهما بروتينات ناقلة؟: الانتشار الميسّر ينقل الجزيئات مع تدرج التركيز دون طاقة، بينما النقل النشط ينقلها عكس تدرج التركيز ويحتاج طاقة ATP.

الدرس 5: مراجعة الوحدة الأولى: المصطلحات وأسئلة المراجعة

يتدرج تنظيم الغلاف الحيوي من الجماعة الأحيائية إلى المجتمع الأحيائي إلى النظام البيئي إلى الغلاف الحيوي.
تضم النواة الصفيحة النووية والسائل النووي والكروماتين والنوية، ولكل منها دور محدد في تنظيم المادة الوراثية.
لغشاء الخلية خمسة أنواع بروتينات: قنوية، ناقلة، مستقبلة، مميزة للخلية، وأنزيمية.
دورة الخلية مراحل منظمة تفصل بين انقسامين متتاليين، وتحتوي نقاط ضبط مثل نقطة M التي تتحقق من ارتباط الكروموسومات بخيوط الغزل.
الاستماتة موت منظم لا يضر الأنسجة، والنخر موت عشوائي يسبب التهابًا.
النقل السلبي (انتشار بسيط، انتشار ميسر، خاصية أسموزية) لا يحتاج طاقة، والنقل النشط يحتاج بروتينات ناقلة وATP.
التأشير الخلوي والوصلات الخلوية (البلازمودسماتا، الوصلة الفجوية) وسائل تواصل بين الخلايا للمحافظة على الاتزان الداخلي.

الزبدة: كل مستوى في تنظيم الغلاف الحيوي يُبنى على المستوى الذي قبله. · تركيب الخلية وعضياتها مرتبط مباشرة بوظيفتها، خصوصًا بروتينات الغشاء والنواة. · الفرق الجوهري بين النقل السلبي والنشط هو الحاجة إلى الطاقة واتجاه الحركة بالنسبة لتدرج التركيز. · التواصل بين الخلايا (تأشير، وصلات) ضروري لبقاء الاتزان الداخلي للجسم.

الأسئلة المهمة (8)

ما سبب وصف الغشاء البلازمي بالنفاذية الانتقائية؟: لأنه يسمح بمرور بعض المواد دون غيرها عبر بروتينات متخصصة (قنوية، ناقلة، مستقبلة) بينما يمنع مرور مواد أخرى مباشرة.
اختر من بين (الشبكة الإندوبلازمية الخشنة - جهاز جولجي - الرايبوسومات - النوية) العضية التي ليس لها دور في تصنيع البروتين، مع التعليل.: جهاز جولجي؛ لأن دوره يقتصر على تعديل البروتينات الجاهزة وتعبئتها في حويصلات لإطلاقها، أي معالجة البروتين بعد تصنيعه وليس تصنيعه؛ أما الشبكة الإندوبلازمية الخشنة والرايبوسومات فلهما دور مباشر في تصنيع البروتين، والنوية تبني الرايبوسومات وهي أداة التصنيع نفسها.
إذا تعطّلت المستقبلات البروتينية الموجودة على غشاء الخلية، فإن الهرمونات:: لن تتمكن من الدخول إلى الخلية، لأن المستقبلات البروتينية هي التي تنقل الرسائل الكيميائية إلى داخل الخلية.
تنتقل الإشارات الكهربائية والجزيئات الصغيرة في العضلات القلبية من خلال وصلات خلوية تسمى:: الوصلة الفجوية.
علّل: تعطّل الميتوكوندريا يوقف عملية خلوية معينة لنقل المواد.: لأن العملية المتوقفة هي النقل النشط، وهو يحتاج طاقة ATP التي تنتجها الميتوكوندريا.
فحص خالد خلية مجهولة بالمجهر واستنتج أنها خلية نباتية. علام استند في استنتاجه؟: وجود البلاستيدات الخضراء، وهي عضية موجودة في الخلايا النباتية فقط.
عند نقطة الضبط M في دورة الخلية، يتم التحقق من:: ارتباط الكروموسومات بخيوط المغزل (وقد طُبعت في الكتاب «خيوط الغزل»).
علّل: ترتبط جزيئات الجلوكوز بالبروتين الناقل على الغشاء لتعبر إلى داخل الخلية.: لأن الجلوكوز جزيء كبير قطبي لا يستطيع عبور الطبقة الدهنية للغشاء مباشرة، فيحتاج إلى بروتين ناقل ليعبر بآلية الانتشار الميسر.

الوحدة 2الترابط الوظيفي بين الخلايا والأنسجة وأجهزة الجسم

الدرس 1: أنسجة جسم الإنسان

يتكون جسم الإنسان من مستويات تنظيم متدرجة: خلية ← نسيج ← عضو ← جهاز.
النسيج مجموعة منتظمة من خلايا متشابهة في التركيب والوظيفة، وأنواعه الأربعة: الطلائي، والعضلي، والضام، والعصبي.
تتكون الأنسجة من خلايا حية ومادة بين خلوية (بينية) تشمل مادة أساسية هلامية وألياف (كولاجين، إيلاستين، ألياف شبكية).
النسيج الطلائي يغطي السطوح الخارجية ويبطن الداخلية، ويُصنّف حسب عدد الطبقات (بسيط/طبقي) وشكل الخلايا (حرشفي/مكعبي/عمادي).
النسيج العضلي يتكون من خلايا قادرة على الانقباض والانبساط، وأنواعه: الملساء (لاإرادية)، والهيكلية (إرادية)، والقلبية (لاإرادية بأقراص بينية).
النسيج الضام يربط أجزاء الجسم ويوفر الدعم والحماية، ويشمل الغضروف والعظم والدم، وتختلف طبيعة مادته البينية من نوع لآخر.
النسيج العصبي يتكون من الخلايا العصبية (استقبال ونقل الإشارات) والخلايا الدبقية (الدعم والتغذية)، ويحقق تنسيق استجابات الجسم واتزانه الداخلي.

الزبدة: تتدرج مستويات تنظيم الجسم من الخلية حتى الجهاز، وكل مستوى يبني على ما قبله. · تحدد المادة بين الخلوية (نوعها وكثافتها) خصائص كل نسيج ووظيفته. · الأنسجة الأربعة (طلائي، عضلي، ضام، عصبي) تتكامل معًا لتكوين الأعضاء والأجهزة.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف النسيج، واذكر أنواعه الأربعة الأساسية.: النسيج: مجموعة منتظمة من الخلايا المتشابهة في التركيب والوظيفة. أنواعه: الطلائي، والعضلي، والضام، والعصبي.
رتّب مستويات التنظيم في جسم الإنسان من الأصغر إلى الأكبر.: خلية ← نسيج ← عضو ← جهاز.
مم تتكون المادة بين الخلوية (البينية)؟: تتكون من المادة الأساسية (مادة هلامية شفافة تحتوي بروتينات وسكريات وأملاح ومعادن وماء) والألياف (كولاجين، إيلاستين، ألياف شبكية).
قارن بين ألياف الكولاجين وألياف الإيلاستين.: الكولاجين: ألياف سميكة مسؤولة عن قوة الشد والمتانة. الإيلاستين: ألياف رفيعة تمنح النسيج مرونة وقدرة على التمدد والارتداد.
اذكر أنواع النسيج الطلائي البسيط الثلاثة مع مثال على موقع كل نوع.: الحرشفي البسيط: يبطّن الحويصلات الهوائية في الرئة. المكعب البسيط: يبطّن الغدد القنوية وأنيبيبات الكلية. العمادي البسيط: يبطّن المعدة والأمعاء.
قارن بين معدل تجدد خلايا بشرة الجلد ومعدل تجدد الخلايا الطلائية المبطنة للمعدة.: بشرة الجلد: تتجدد كل أسبوعين إلى شهر تقريبًا. الخلايا الطلائية المبطنة للمعدة: تتجدد كل يومين إلى ثلاثة أيام تقريبًا.
قارن بين أنواع العضلات الثلاثة (الملساء، الهيكلية، القلبية) من حيث الشكل والتحكم الإرادي.: الملساء: خلايا مغزلية غير مخططة، لاإرادية، في الأعضاء الداخلية. الهيكلية: خلايا اسطوانية مخططة متعددة الأنوية، إرادية. القلبية: خلايا متفرعة بنواة واحدة وأقراص بينية، لاإرادية، في جدار القلب فقط.
اذكر أنواع النسيج الضام الثلاثة المذكورة في الدرس مع طبيعة مادتها البينية.: الغضروف: مادته البينية شبه لزجة. العظم: مادته البينية صلبة. الدم: مادته البينية سائلة (البلازما).

الدرس 2: الاتزان الداخلي

الاتزان الداخلي هو الثبات الديناميكي للبيئة الداخلية للكائن الحي ضمن حدود مناسبة، ليحافظ على استقرار وظائف الخلايا الحيوية.
البيئة الخارجية هي الوسط المحيط بجسم الكائن الحي، والبيئة الداخلية هي السوائل داخل خلايا الجسم والسوائل المحيطة بها.
تتكون آلية الاتزان الداخلي من خمسة عناصر: المنبّه، المستقبل، النقطة المرجعية ومركز التحكم، المستجيب، والاستجابة.
عند ارتفاع حرارة الجسم يستقبل تحت المهاد إشارة من مستقبِلات الجلد، فيأمر المستجيبات (الغدد العرقية والأوعية الدموية) بالاستجابة المناسبة لخفض الحرارة.
التغذية الراجعة السلبية تُصدر استجابة تُعارض المنبّه لإعادة المتغيّر إلى النقطة المرجعية، وهي الأكثر شيوعًا؛ مثالها تنظيم درجة الحرارة وسكّر الدم.
التغذية الراجعة الإيجابية تدفع المتغيّر بعيدًا عن النقطة المرجعية بنفس اتجاه المنبّه دون نقطة مرجعية ثابتة حتى يتحقّق الهدف النهائي؛ مثالها تجلّط الدم والولادة.
يمكن التمييز بين النوعين من خلال تحديد ما إذا كان اتجاه الاستجابة معارضًا للمنبّه (سلبية) أم باتجاهه (إيجابية).

الزبدة: الاتزان الداخلي ثبات ديناميكي وليس ثباتًا مطلقًا، يتحقق عبر خمسة عناصر متتابعة تشبه عمل جهاز التكييف. · التغذية الراجعة السلبية تعيد الجسم إلى حالته المستقرة (الأكثر شيوعًا)، بينما الإيجابية تُسرّع التغيّر حتى هدف نهائي محدد ثم تتوقف. · اختلال أي عنصر من عناصر آلية الاتزان الداخلي (كعطل المستجيب) يمنع الجسم من العودة إلى النقطة المرجعية.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف الاتزان الداخلي.: الثبات الديناميكي للبيئة الداخلية للكائن الحي ضمن حدود مناسبة.
ما الفرق بين البيئة الداخلية والبيئة الخارجية؟: البيئة الداخلية: السوائل داخل خلايا الجسم والسوائل المحيطة بها. البيئة الخارجية: الوسط الخارجي الذي يحيط بجسم الكائن الحي.
اذكر عناصر آلية الاتزان الداخلي الخمسة مع تعريف كل منها.: المنبّه: التغيّر الذي يبدأ الاستجابة. المستقبل: يستشعر التغيّر وينقله. مركز التحكم: يقارن المعلومات بالنقطة المرجعية. المستجيب: العضو المنفّذ (عضلة أو غدة). الاستجابة: التغيّر الذي يحدث للعودة إلى النقطة المرجعية.
وضّح خطوات ضبط درجة حرارة جسم الإنسان عند ارتفاع حرارة الجو.: المنبّه: ارتفاع درجة الحرارة الخارجية. المستقبل: مستقبِلات الحرارة في الجلد. مركز التحكم: تحت المهاد يقارن بالنقطة المرجعية (37 درجة مئوية). المستجيب: الغدد العرقية والأوعية الدموية. الاستجابة: تعرّق الجسم وتوسّع الأوعية الدموية لخفض الحرارة.
عرّف التغذية الراجعة السلبية، واذكر مثالاً عليها.: استجابة تُعارض المنبّه للرجوع إلى النقطة المرجعية وتحقيق الاتزان الداخلي؛ مثالها تنظيم درجة حرارة الجسم.
عرّف التغذية الراجعة الإيجابية، واذكر مثالين عليها.: تدفع التغيّر بنفس اتجاه المنبّه بعيدًا عن النقطة المرجعية دون نقطة مرجعية ثابتة؛ مثالاها: تجلّط الدم، وانقباضات الرحم أثناء الولادة.
قارن بين التغذية الراجعة السلبية والإيجابية من حيث اتجاه الاستجابة وعلاقتها بالنقطة المرجعية.: السلبية: الاستجابة عكس اتجاه المنبّه، وتعود إلى النقطة المرجعية المستقرّة. الإيجابية: الاستجابة بنفس اتجاه المنبّه، وتبتعد عن النقطة المرجعية.
علّل: التغذية الراجعة الإيجابية أقلّ شيوعًا من التغذية الراجعة السلبية.: لأنها تنجز وظائف محدودة في الجسم، ولا توجد نقطة مرجعية ثابتة، بل تستمر الاستجابة في الازدياد حتى يتحقّق الهدف النهائي.

الدرس 3: فسيولوجيا الجهاز الهيكلي

الهيكل العظمي يدعم الجسم، ويحمي الأعضاء الداخلية، وينتج خلايا الدم، ويخزّن المعادن والدهون، ويوفّر ليونة الحركة بالتعاون مع العضلات.
تُصنّف عظام الهيكل العظمي إلى هيكل محوري (الجمجمة، العمود الفقري، الأضلاع وعظمة القص) وهيكل طرفي (عظام الأطراف والأحزمة الصدرية والحوضية).
تتمايز الخلايا الجنينية إلى ثلاثة أنواع من الخلايا البانية: للألياف (كولاجين)، للغضروف (مرونة الحركة)، وللعظم (بناء العظام الجديدة).
يتكوّن العظم من غشاء السمحاق، والعظام الصلبة (أجهزة هافرس)، وجسم العظم (نخاع أصفر)، وعظام إسفنجية (نخاع أحمر)، والغضروف المفصلي.
العظام نسيج حي يتجدد باستمرار بتوازن بين عملية البناء (خلايا بانية) وعملية الهدم (خلايا هادمة متعددة الأنوية)، مما يحقّق الاتزان الداخلي وتوازن فوسفات الكالسيوم.
الأربطة تربط العظام ببعضها، والأوتار تربط العضلات بالعظام، وكلاهما من الأنسجة الرابطة الليفية الغنية بألياف الكولاجين.
مفصل الركبة مثال على المفصل حرّ الحركة (رزّي)، ويحتوي على وسائد غضروفية هلالية وأكياس زلالية تقلّل الاحتكاك وتمتص الصدمات.
تشمل مشكلات كفاءة الجهاز الهيكلي كسور العظام (مثل كسور العصا الخضراء) وهشاشة العظام، ويمكن تقليل خطر هشاشة العظام بالتغذية الغنية بالكالسيوم والرياضة.

الزبدة: تركيب كل جزء من العظم (السمحاق، الصلب، الإسفنجي، الغضروف المفصلي) يرتبط مباشرة بوظيفة محددة. · توازن البناء والهدم المستمر في العظام هو مثال حي على تحقيق الاتزان الداخلي. · المفاصل والأنسجة الرابطة الليفية (أربطة وأوتار) تعمل معًا لتوفير الحركة مع الحماية من الاحتكاك والصدمات.

الأسئلة المهمة (8)

اذكر وظائف الهيكل العظمي كما وردت في الكتاب.: دعم الجسم عند الوقوف، حماية الأعضاء الداخلية مثل الدماغ والقلب، إنتاج خلايا الدم، تخزين المعادن والدهون، وتوفير ليونة الحركة بالتعاون مع العضلات.
صنّف عظام الهيكل العظمي إلى قسمين رئيسيين، واذكر مكونات كل قسم.: الهيكل المحوري: الجمجمة، العمود الفقري، الأضلاع وعظمة القص. الهيكل الطرفي: عظام الأطراف المرتبطة بالحزام الصدري والحزام الحوضي.
اذكر أنواع الخلايا البانية الثلاثة التي تتمايز إليها الخلايا الجنينية المكوّنة للجهاز الهيكلي.: الخلايا البانية للألياف، الخلايا البانية للغضروف، الخلايا البانية للعظم.
عدّد أجزاء العظم الخمسة كما وردت في الكتاب.: غشاء السمحاق، العظام الصلبة، جسم العظم، نهايتا العظم (عظام إسفنجية)، الغضروف المفصلي.
ما الفرق بين الخلايا البانية للعظم والخلايا الهادمة للعظم؟: الخلايا البانية تُكوّن عظمًا جديدًا (عملية البناء)، بينما الخلايا الهادمة (متعددة الأنوية، تنشأ من اندماج خلايا دم بيضاء) تُحطّم العظم القديم (عملية الهدم).
علّل: تُصنّف الركبة ضمن المفاصل الرزّية.: لأن حركتها ثنائية الاتجاه، فعظمة الساق السفلى تتحرك إلى الأمام (البسط) والخلف (الثني).
عرّف هشاشة العظام، واذكر عاملين يقلّلان من خطر الإصابة بها.: هشاشة العظام: حالة فقدان العظام لكتلتها ومحتواها من الأملاح المعدنية كالكالسيوم مما يزيد خطر الكسر. عاملان لتقليل الخطر: تناول الأغذية الصحية الغنية بالكالسيوم، وممارسة التمارين الرياضية المناسبة.
ما وظيفة الأكياس الزلالية في المفصل حرّ الحركة؟: تقليل الاحتكاك بين الأوتار والعظام أو العضلات.

الدرس 4: فسيولوجيا الجهاز العضلي

تحتوي العضلات على مزيج من ألياف داكنة بطيئة الانقباض غنية بالميتوكندريا (تحمّل)، وألياف فاتحة سريعة الانقباض (قوة سريعة)، بنسب تختلف حسب نوع النشاط الرياضي.
ترتبط العضلات الهيكلية بالعظام بواسطة الأوتار عند نقطتي اتصال: الأصل (بالعظم الأكثر ثباتًا) والإدخال (بالعظم الأكثر حركة).
تعمل العضلات الهيكلية في أزواج متعاكسة (قابضة وباسطة): تنقبض إحداهما وترتخي الأخرى بالتناوب لإحداث حركة مفصلية منتظمة.
علاقة حجم العضلة بقوتها طردية: كلما كبر حجم العضلة زادت قوّتها.
تتألّف العضلة الهيكلية من حزم عضلية ← ألياف عضلية (خلايا متعددة الأنوية) ← لييفات عضلية ← خيوط أكتين رفيعة وميوسين سميكة مرتّبة في قِطَع عضلية بين خطوط Z.
دورة الجسر العرضي: تحرّر أيونات الكالسيوم يكشف مواقع الارتباط على الأكتين، فترتبط رؤوس الميوسين المُنشّطة بـ ATP بها مُشكّلة جسورًا عرضية، ثم تنحني الرؤوس فينزلق الأكتين وتنقبض العضلة.
نفاد ATP يمنع انفصال رؤوس الميوسين عن الأكتين فتبقى العضلة منقبضة بلا حركة، وهذا يُفسّر التخشّب بعد الموت والإجهاد العضلي أثناء الاستخدام المطوّل.
من مشكلات كفاءة الجهاز العضلي: التشنّجات العضلية (بسبب اختلال الأملاح أو النشاط العصبي المفرط) والتمزّق العضلي (بسبب الإجهاد الشديد أو التمدد الزائد).

الزبدة: تركيب العضلة الهيكلية الهرمي (حزم ← ألياف ← لييفات ← خيوط) يفسّر قدرتها على الانقباض بدقة وقوة. · دورة الجسر العرضي عملية تعتمد على تعاون الكالسيوم وATP والجهاز العصبي، وتوقّفها يفسّر ظواهر مثل التخشّب والإجهاد العضلي. · عمل العضلات في أزواج متعاكسة (قابضة/باسطة) هو أساس كل حركة مفصلية منضبطة في جسم الإنسان.

الأسئلة المهمة (8)

لماذا سُمّيت العضلات الهيكلية بهذا الاسم؟: لأنها ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالجهاز الهيكلي، حيث تتصل بالعظام بواسطة الأوتار مما يسمح بإحداث الحركة ودعم الجسم.
عرّف نقطتي الأصل والإدخال في العضلة الهيكلية.: الأصل: نقطة اتصال العضلة بالعظم الأكثر ثباتًا. الإدخال: نقطة اتصال العضلة بالعظم الأكثر حركة، والذي يتحرك باتجاه الأصل عند الانقباض.
كيف تعمل العضلات الهيكلية في أزواج متعاكسة؟: تنقبض العضلة القابضة لتقريب العظم نحو الجسم فينثني المفصل، بينما ترتخي العضلة الباسطة في الوقت نفسه، ثم يحدث العكس فتنقبض الباسطة وترتخي القابضة، مما يتيح حركة مفصلية منتظمة ومتوازنة.
رتّب مستويات التركيب في العضلة الهيكلية من الأصغر إلى الأكبر.: خيوط (أكتين وميوسين) ← لييفات عضلية ← ألياف عضلية ← حزم عضلية ← عضلة هيكلية.
اذكر خطوات دورة الجسر العرضي.: تحرّر أيونات الكالسيوم وارتباطها ببروتينات على الأكتين لكشف مواقع الارتباط، ارتباط ATP برأس الميوسين وتحلله إلى ADP+Pi، ارتباط رؤوس الميوسين بمواقع الأكتين المكشوفة لتشكيل الجسور العرضية، انحناء رؤوس الميوسين وانزلاق الأكتين نحو مركز القطعة العضلية.
علّل: يحدث التخشّب (تيبّس العضلات) بعد الموت.: لأن توقّف الميتوكندريا يوقف إنتاج ATP اللازم لانفصال الجسور العرضية، فتبقى رؤوس الميوسين مرتبطة بخيوط الأكتين دون انفصال فتُصبح العضلات صلبة وغير قادرة على الانبساط.
ما سبب حدوث الإجهاد العضلي؟: استمرار انقباض العضلة لفترة طويلة يُقلّل إمدادات ATP، فتبقى رؤوس الميوسين مرتبطة بالأكتين دون انفصال، فلا تحدث دورة جسر عرضي تالية، وتفقد الألياف العضلية القدرة على الاستمرار بالانقباض.
قارن بين التشنجات العضلية والتمزق العضلي من حيث السبب والأعراض.: التشنجات العضلية: سببها مشاكل عصبية أو اختلال توازن الأملاح، وأعراضها انقباضات مفاجئة لاإرادية مؤلمة تزول بالتدليك أو التمديد. التمزق العضلي: سببه إجهاد شديد أو تمدد يفوق القدرة الطبيعية، وأعراضه ألم حاد مفاجئ وتورّم وكدَمات زرقاء وفقدان مؤقت للحركة.

الدرس 5: مراجعة الوحدة الثانية: المصطلحات وأسئلة المراجعة

تتدرج مستويات التنظيم في جسم الإنسان من الخلية إلى النسيج إلى العضو إلى الجهاز، وأنواع الأنسجة الأربعة هي الطلائي والعضلي والضام والعصبي.
الاتزان الداخلي ثبات ديناميكي يتحقق عبر خمسة عناصر (منبّه، مستقبل، مركز تحكم، مستجيب، استجابة)، وينقسم إلى تغذية راجعة سلبية (الأكثر شيوعًا) وتغذية راجعة إيجابية.
الجهاز الهيكلي يُصنّف إلى هيكل محوري وهيكل طرفي، ويتكوّن العظم من غشاء السمحاق والعظام الصلبة وجسم العظم والعظام الإسفنجية والغضروف المفصلي، ويتجدد باستمرار عبر توازن البناء والهدم.
تعمل العضلات الهيكلية في أزواج متعاكسة (قابضة وباسطة)، وتنقبض عبر دورة الجسر العرضي التي تعتمد على أيونات الكالسيوم و ATP وخيوط الأكتين والميوسين.
من أمثلة الاتزان الداخلي في جسم الإنسان: تنظيم درجة الحرارة، وتنظيم مستوى الجلوكوز بواسطة الإنسولين (يخفّضه) والجلوكاجون (يرفعه).
مشكلات كفاءة الجهازين الهيكلي والعضلي تشمل الكسور وهشاشة العظام والتشنّجات والتمزّق العضلي، ولكل منها أسباب وعلاجات مرتبطة بالتركيب الحيوي المدروس.

الزبدة: جميع مفاهيم الوحدة الثانية (الأنسجة، الاتزان الداخلي، الهيكل العظمي، العضلات) تصبّ في هدف واحد: حفاظ الجسم على تكامله ووظائفه واتزانه الداخلي. · آلية الاتزان الداخلي (منبّه ← مستقبل ← مركز تحكم ← مستجيب ← استجابة) نموذج عام يفسّر تنظيم الحرارة والجلوكوز وكثافة العظام والتوتّر العضلي. · التركيب يحدد الوظيفة في كل مستوى: من الخلية إلى النسيج إلى العضو، ومن الليفة العضلية إلى القطعة العضلية إلى العضلة الكاملة.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف الاتزان الداخلي، واذكر عنصرين من عناصر آلية عمله.: الاتزان الداخلي: الثبات الديناميكي للبيئة الداخلية في جسم الكائن الحي. عنصران من عناصره: المنبّه والمستقبل (أو أي عنصرين من العناصر الخمسة).
ما الفرق بين التغذية الراجعة السلبية والإيجابية؟ اذكر مثالاً على كل منهما.: السلبية: تُصدر استجابة تُعارض المنبّه للعودة إلى النقطة المرجعية؛ مثالها تنظيم درجة الحرارة. الإيجابية: تدفع التغيّر بنفس اتجاه المنبّه دون نقطة مرجعية ثابتة؛ مثالها تجلّط الدم.
علّل: تعود كفاءة النسيج الحرشفي البسيط في تبادل الغازات إلى رِقّة خلاياه.: لأن رقّة الخلايا الشديدة تسهّل انتشار المواد وجزيئات الغازات عبرها بسهولة، كما في الحويصلات الهوائية بالرئة.
علّل: يحدث التيبّس (التخشّب) في حالة الوفاة بسبب توقّف إنتاج ATP.: لأن توقّف إنتاج ATP يمنع انفصال الجسور العرضية بين رؤوس الميوسين وخيوط الأكتين، فتبقى العضلات مرتبطة في وضعية الانقباض دون انبساط فتُصبح صلبة ومتيبّسة.
إذا أُصيب شخص بتمزّق في الوتر، فما الوظيفة التي ستتأثر مباشرة؟ ولماذا؟: تتأثر وظيفة انتقال قوة انقباض العضلة إلى العظم؛ لأن الوتر هو الرابط بين العضلة والعظم الذي ينقل قوة الانقباض لإحداث الحركة.
بالرجوع إلى جدول مستويات الجلوكوز: ما القراءة التي تمثّل منبّهًا لإفراز الإنسولين؟ وما الدليل على نجاح استجابة الجلوكاجون؟: القراءة 140 mg/dL بعد الإفطار (فوق النقطة المرجعية) تمثّل منبّهًا لإفراز الإنسولين. الدليل على نجاح الجلوكاجون: عودة مستوى الجلوكوز من 62 إلى 88 mg/dL ضمن المدى الطبيعي.
ماذا يحدث لو أُفرِز الإنسولين عند قراءة الجلوكوز 62 mg/dL؟: سينخفض مستوى الجلوكوز أكثر عن الحد الطبيعي ويحدث هبوط حاد وخطير في سكّر الدم، لأن الإنسولين يخفّض الجلوكوز أصلًا وهو منخفض بالفعل عند هذه القراءة.
فسّر علميًّا العبارة: «زيادة التعقيد في جسم الإنسان تبدأ من وِحدات بسيطة».: يبدأ التنظيم الجسدي من الخلية (الوحدة البسيطة)، وتتجمّع الخلايا المتشابهة لتكوّن نسيجًا، وتتكامل الأنسجة لتكوّن عضوًا، وتتعاون الأعضاء لتكوّن جهازًا؛ فكل مستوى أعلى يُبنى من مستوى أبسط سبقه.

كتاب الطالب· Student's Book

الوحدة 1الوَحدة الأولى: علم النبات

الدرس 1: تركيب النباتات

تُعزى الاختلافات بين معظم النباتات إلى التنوّع في التراكيب الأساسية: الأوراق، والسوق، والجذور، والأزهار، والبذور، وهي التراكيب التي تُمكِّن النباتات من العيش والتكاثر في البيئات المختلفة.
الورقة هي الموقع الأساسي للبناء الضوئي؛ جزؤها الأكبر المفلطح هو النصل، وفيه الثغور لتبادل الغازات وخروج بخار الماء، والعروق لنقل الماء والعناصر المعدنية والسكّريات، ويصل بينها وبين الساق عنق الورقة.
تُصنَّف الأوراق إلى بسيطة (نصل واحد) ومركَّبة (وريقات بعنق واحد)، والمركَّبة إمّا ريشية تُشبِه ريش الطيور أو راحية تشعّ وريقاتها من نقطة مركزية.
تتكوّن الورقة من الكيوتيكل والبشرة العليا، ثمّ النسيج الوسطي العمادي (خلايا مستطيلة متراصّة غنيّة بالبلاستيدات تمتصّ الضوء)، ثمّ النسيج الوسطي الإسفنجي (خلايا متباعدة بينها فراغات هوائية)، ثمّ البشرة السفلى وفيها الثغور.
يتألّف الثغر من خليّتين حارستين جدارهما الداخلي أسمك من الخارجي؛ فعند دخول الماء يزداد ضغط الامتلاء فتنتفخان وينفتح الثغر، وعند خروج الماء تنكمشان فتضيق الفتحة، ولا تُغلَق الثغور كلّيًّا.
للسوق وظيفتان رئيسيتان: حمل الأوراق والأزهار، ونقل الماء والموادّ الغذائية؛ فالخشب ينقل الماء والأملاح إلى أعلى واللحاء ينقل السكّريات من الأوراق، وقد تُخزِّن السوق المحوّرة الطعام (درنة، رايزوم، بصلة، كورمة).
في الساق تترتّب الحزم الوعائية مبعثرة في النباتات أحادية الفلقة، وفي حلقة منتظمة حول النخاع في النباتات ثنائية الفلقة، وتُحيط بها القشرة.
للجذر وظيفتان أساسيتان: امتصاص الماء والعناصر المعدنية، وتثبيت النبات؛ ونوعاه الشائعان الجذر الوتدي في ثنائية الفلقة والجذر الليفي في مثل الحشائش.
الزهرة عضو التكاثر الجنسي، والتلقيح انتقال حبوب اللقاح من الأجزاء المذكّرة إلى المؤنّثة، والإخصاب اتّحاد الخلايا المذكّرة مع الخليّة البيضية فيتكوّن الزيجوت ثمّ الجنين ثمّ البذرة، وتُحيط الثمرة بالبذور وتحميها وتُساعد في انتشارها.

الزبدة: كلّ تركيب في النبات مبنيّ على قدر وظيفته: النصل مفلطح ليمتصّ الضوء، والشعيرة الجذرية أنبوبية لتزيد سطح الامتصاص، والجدار الداخلي للخليّة الحارسة سميك ليفتح الثغر. · الورقة والساق والجذر ليست أجزاء منفصلة بل نظام نقل واحد متّصل؛ فالخشب واللحاء يمتدّان من الجذر إلى الساق إلى عروق الورقة. · نمط ترتيب الحزم الوعائية والعروق هو المفتاح للتمييز بين النباتات أحادية الفلقة وثنائية الفلقة في الورقة والساق والجذر. · التكاثر الجنسي في النباتات الزهرية سلسلة مرتّبة: تلقيح ← إخصاب ← زيجوت ← جنين ← بذرة ← إنبات، والثمرة وسيلة الحماية والانتشار.

الأسئلة المهمة (8)

صِفْ التراكيب الأساسية للأوراق النباتية والسوق والجذور.: الأوراق: نصل مفلطح عريض فيه الثغور والعروق، ويتّصل بالساق بعنق الورقة، وداخله البشرة العليا والكيوتيكل والنسيج الوسطي العمادي والإسفنجي والبشرة السفلى والحزم الوعائية. السوق: تتألّف من البشرة والأنسجة الأساسية والأنسجة الوعائية المرتّبة في حزم وعائية، وعليها العقد والعقلات والبراعم. الجذور: تحتوي على البشرة والأنسجة الأساسية والأنسجة الوعائية، وتحيط بها طبقة خارجية من البشرة وأسطوانة مركزية وعائية، وفي قمّتها النسيج الإنشائي القمّي وقلنسوة الجذر، وعلى سطحها الشعيرات الجذرية الماصّة.
قارِن بين الوظائف الأساسية للأوراق النباتية والسوق والجذور والأزهار.: الأوراق: المواقع الأساسية للبناء الضوئي وتبادل الغازات وفقد الماء عبر الثغور. السوق: حمل الأوراق والأزهار، ونقل الماء والموادّ الغذائية إلى جميع أجزاء النبتة، وتخزين الغذاء الزائد في بعض النباتات. الجذور: امتصاص الماء والعناصر المعدنية من التربة، وتثبيت النبات بقوّة في التربة، وتخزين الغذاء الفائض في بعض الأنواع. الأزهار: عضو التكاثر الجنسي، وظيفتها إنتاج الأمشاج الذكرية والمؤنّثة، وهي التركيب الذي تتمّ فيه عملية الإخصاب.
أعدّ جدولًا لمقارنة تراكيب النباتات الزّهريّة أحادية الفلقة وثنائية الفلقة.: عروق الورقة: متوازية في أحادية الفلقة، متفرّعة في ثنائية الفلقة. الحزم الوعائية في الساق: مبعثرة بين خلايا الأنسجة الأساسية في أحادية الفلقة، وفي حلقة دائرية منتظمة حول النخاع في ثنائية الفلقة وتحيط بها القشرة. النسيج الوعائي في الجذر: حلقة تحيط بمساحة مركزية من الأنسجة البرنشيمية تُسمّى النخاع في أحادية الفلقة، وقلب مصمت في المركز له أذرع من الخشب يتوزّع اللحاء بينها في ثنائية الفلقة. نوع الجذر: الجذر الوتدي موجود في النباتات ثنائية الفلقة.
سؤال للتفكير الناقد: افترِض أنّ نباتًا غابت عنه السوق. ما نوع الصعوبات التي يُواجِهها لمنافسة النباتات الأخرى؟: سيفقد وظيفتَي الساق الرئيسيتين: حمل الأوراق والأزهار، ونقل الماء والموادّ الغذائية. فلن يستطيع رفع أوراقه عاليًا لتتعرّض للضوء فينافس النباتات المجاورة على الضوء، ولن ينتقل الماء والأملاح المعدنية من الجذور إلى الأوراق ولا السكّريات من الأوراق إلى بقيّة الأجزاء، كما سيفقد قدرته على حمل الأزهار في مواضع مناسبة للتلقيح، ويفقد أيضًا إمكان تخزين الغذاء الزائد في سوق محوّرة.
أضِف إلى معلوماتك: في أيّ من تراكيب الورقة النباتية تحدث عملية البناء الضوئي؟ صِفْ باختصار هذه التراكيب.: تحدث عملية البناء الضوئي في النسيج الوسطي Mesophyll. ويتكوّن من طبقتين: النسيج الوسطي العمادي، وهو خلايا مستطيلة الشكل متراصّة بعضها على بعض أسفل البشرة العليا وغنيّة بالبلاستيدات الخضراء تمتصّ الضوء الذي يقع على الورقة؛ والنسيج الوسطي الإسفنجي، وهو خلايا غير منتظمة الشكل ومتباعدة بعضها عن بعض تمتلئ الفراغات بينها بالهواء، ويتّصل هذا الهواء بالهواء الخارجي عبر الثغور.
علّل: لا تُغلَق الثغور كلّيًّا حتّى عند نُدرة الماء في النبات.: لأنّ النبات يحتاج إلى إبقاء الثغور مفتوحة بشكل كافٍ لتأمين حاجاته للبناء الضوئي؛ فعند خروج الماء من الخليّتين الحارستين ينخفض ضغط الامتلاء وينخفض شدّ الجدر السميكة فتقتربان الواحدة من الأخرى، فتُصبِح فتحة الثغر أضيق أو تُغلَق قليلًا فقط.
ما العوامل البيئية التي تتحكّم بفتح الثغور وانغلاقها، وكيف تصف حالة الثغور في يوم مضيء حارّ وجافّ؟: العوامل هي وجود الضوء وحرارة الطقس وقوّة الرياح ونسبة الرطوبة. وفي يوم مضيء حارّ وجافّ تُقفِل النباتات ثغورها لأنّ ارتفاع درجة الحرارة وشدّة الضوء والجفاف تزيد نسبة تبخّر الماء من النبتة، فتُقفِلها للمحافظة على الاتّزان الداخلي وحماية النبتة من الجفاف والحفاظ على حياتها.
قارِن بين الجذر الوتدي والجذر الليفي من حيث الشكل والعمق والأمثلة.: الجذر الوتدي: جذر مركزي كبير الحجم يحمل جذورًا جانبية متفرّعة منه، موجود في النباتات ثنائية الفلقة، وينمو عميقًا تحت الأرض ليمتصّ المياه الجوفية، ومن أمثلته الفول والملوخية والجزر والبنجر. الجذر الليفي: كتلة من التراكيب الخيطية الرفيعة والقصيرة، ينمو غالبًا في السنتيمترات القليلة العلوية من التربة على مساحة كبيرة، ويمنع تآكل الطبقات السطحية للتربة، ومثاله النموذجي الحشائش. والجذر الوتدي هو الذي ينمو إلى عمق أكبر.

الدرس 2: التغذية في النباتات

البناء الضوئي Photosynthesis: عملية تستخدم فيها الكائنات ذاتية التغذية طاقة ضوء الشمس والكلوروفيل لبناء الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء، وتنتج غاز الأكسجين.
يحدث البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء الموجودة في خلايا النباتات الخضراء والطحالب وبعض الطلائعيات والبكتيريا الزرقاء.
البلاستيدة الخضراء غشاء مزدوج يحيط بالستروما (الحشوة)، وتحتوي الستروما على أكوام الجرانا المكوَّنة من أقراص الثيلاكويد التي تحمل صبغة الكلوروفيل.
المعادلة الكيميائية للبناء الضوئي: 6CO₂ + 6H₂O —(طاقة ضوئية/كلوروفيل)→ C₆H₁₂O₆ + 6O₂.
تحدث عملية البناء الضوئي على مرحلتين: التفاعلات المعتمِدة على الضوء في أغشية الثيلاكويد تُنتِج ATP وNADPH وO₂، ودورة كالفن في الستروما تستخدمهما لتثبيت CO₂ وإنتاج السكّر.
تستخدم النباتات سكّر الجلوكوز الناتج في التنفُّس الخلوي لإنتاج ATP، وفي بناء السيلليلوز والنشا.
تتأثَّر عملية البناء الضوئي بأربعة عوامل أساسية: ضوء الشمس، والماء، وثاني أكسيد الكربون، ووجود الكلوروفيل.
نقطة التعويض Compensation Point هي كمّية الطاقة الضوئية التي تجعل كمّية السكّر الناتجة عن البناء الضوئي مساوية لكمّية السكّر التي تحتاجها النباتات لتوازن متطلَّباتها من الطاقة.

الزبدة: البناء الضوئي هو الأساس الذي تعتمِد عليه الحياة على الأرض، لأنّه المصدر الأوّل للطاقة الكيميائية المُختزَنة في الغذاء وللأكسجين في الهواء. · عملية البناء الضوئي تفاعلات متتالية موزَّعة على مرحلتين مترابطتين: مرحلة تعتمِد على الضوء ومرحلة لا تعتمِد عليه مباشرة (دورة كالفن). · توافر الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون معًا هو الشرط الذي أثبتته تجربتا فان هلمونت وسنبيير التاريخيتان لحدوث البناء الضوئي.

الأسئلة المهمة (8)

عرِّف البناء الضوئي (Photosynthesis).: عملية تستخدم فيها الكائنات ذاتية التغذية طاقة ضوء الشمس لبناء الكربوهيدرات (السكّريات) من الموادّ غير العضوية البسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء.
صِف تركيب البلاستيدة الخضراء.: غشاء مزدوج يحيط بمادّة جيلاتينية تُسمَّى الستروما (الحشوة)، وتحتوي الستروما على أكوام من الأقراص تُسمَّى الجرانا، والقرص الواحد منها يُسمَّى الثيلاكويد ويحمل صبغة الكلوروفيل، وتمتدّ حافّات الثيلاكويد لتُشكِّل الصفائح الوسطية.
قارِن بين التفاعلات المعتمِدة على الضوء والتفاعلات غير المعتمِدة على الضوء (دورة كالفن).: التفاعلات المعتمِدة على الضوء تحدث في أغشية الثيلاكويد وتحتاج إلى الضوء مباشرة لشطر الماء وإنتاج ATP وNADPH وO₂. أمّا دورة كالفن فتحدث في الستروما ولا تحتاج إلى الضوء مباشرة، وتستخدم ATP وNADPH لتثبيت CO₂ وإنتاج الجلوكوز.
علِّل: تبدو معظم النباتات خضراء اللون.: لأنّ صبغتَي الكلوروفيل أ وب لا تمتصّان الضوء الأخضر بل تعكسانه، بينما تمتصّان الضوء البنفسجي والأزرق والأحمر.
عرِّف نقطة التعويض (Compensation Point).: كمّية الطاقة الضوئية المُقتنَصة أثناء البناء الضوئي التي تجعل كمّية السكّر الناتجة مساوية لكمّية السكّر التي تستهلكها النبتة، فلا تكتسب طاقة ولا تفقدها.
لخِّص الخطوات الرئيسة لعملية البناء الضوئي.: تبدأ بامتصاص الكلوروفيل للضوء في النظام الضوئي (2) فتنشطر جزيئات الماء إلى H⁺ وO₂ وإلكترونات عالية الطاقة، وتنتقل الإلكترونات عبر سلسلة نقل الإلكترونات إلى النظام الضوئي (1) منتجةً ATP وNADPH؛ ثمّ تُستخدَم هذه النواتج في دورة كالفن بالستروما لتثبيت CO₂ وإنتاج جزيء الجلوكوز.
فسِّر دور كلٍّ من الضوء والماء وCO₂ في عملية البناء الضوئي.: الضوء يمدّ التفاعلات الضوئية بالطاقة اللازمة لشطر الماء وإنتاج ATP وNADPH. الماء مادّة خام تُشطَر لإنتاج الأكسجين والإلكترونات وأيونات الهيدروجين، وضروري أيضًا لبقاء الثغور مفتوحة. وثاني أكسيد الكربون هو المادّة التي تُثبَّت في دورة كالفن لتكوين جزيء الجلوكوز.
ماذا استنتج سنبيير من تجربته على أوراق النبات؟: استنتج أنّ الأوراق تستخدم ثاني أكسيد الكربون في عملية البناء الضوئي التي تتطلَّب أيضًا وجود الماء وضوء الشمس لكي تُنتِج غاز الأكسجين.

الدرس 3: النقل في النباتات

تمتصّ الجذور الماء والأملاح المعدنيّة من التربة بالنقل النشط، ثمّ ينتقل الماء بالأسموزيّة عبر ثلاثة ممرّات: خارج خلوي، وخلوي جماعي، وغشائي.
شريط كاسبر في البشرة الداخليّة يمنع مرور الماء بالممرّ خارج خلوي، فيُجبره على الممرّ الخلوي الجماعي باتّجاه واحد نحو الأسطوانة الوعائيّة.
الضغط الجذري ينتج من انتقال الماء بالأسموزيّة من التربة إلى الأسطوانة الوعائيّة، لكنّه لا يكفي وحده لرفع الماء في الأشجار المرتفعة.
صعود الماء في الخشب يعتمد على الخاصّيّة الشعريّة (التماسك والتلاصق بين جزيئات الماء) والشدّ النتحي الناتج عن النتح من ثغور الأوراق.
تُنظِّم الخلايا الحارسة فتح الثغور وإغلاقها بتحريك أملاح البوتاسيوم فيها، ما يُغيِّر جهدها المائي فيدخل الماء إليها أو يخرج منها بالأسموزيّة.
تنتقل السكّريّات في اللحاء عبر الأنابيب الغربالية بحسب فرضيّة التدفّق بالضغط: من مناطق المنبع (إنتاج السكّر) إلى مناطق المصرف (استهلاكه أو تخزينه).
نقل السكّريّات في اللحاء أبطأ من نقل الماء في الخشب، ويحتاج طاقة لأنّ خلايا الأنابيب الغربالية يجب أن تبقى حيّة.

الزبدة: حركة الماء في النبات كلّها محكومة بمبدأ واحد: الماء ينتقل بالأسموزيّة من الجهة الأعلى جهدًا مائيًّا إلى الجهة الأقلّ جهدًا مائيًّا. · صعود الماء في الخشب عمليّة سلبيّة تعتمد أساسًا على الشدّ النتحي والخواصّ التماسكيّة للماء، بينما نقل السكّر في اللحاء عمليّة نشطة تحتاج طاقة ATP وخلايا حيّة.

الأسئلة المهمة (7)

عرِّف الضغط الجذري Root Pressure.: نقطة الانطلاق لتحرّك الماء داخل الجهاز الوعائي؛ ينتج من ضخّ شوارد المعادن بالنقل النشط من التربة إلى البشرة الداخليّة، ما يسمح بانتقال الماء بالأسموزيّة باتّجاه واحد حتّى الأسطوانة الوعائيّة ثمّ صعودًا في الخشب.
اذكر الممرّات الثلاثة لانتقال الماء والأملاح من البشرة إلى الأسطوانة الوعائيّة.: الممرّ خارج خلوي (Apoplast)، والممرّ الخلوي الجماعي (Symplast)، والممرّ الغشائي (Transmembrane).
ما وظيفة شريط كاسبر Casparian Strip؟: شريط شمعي غير منفذ للماء يُغلِّف جدار خلايا البشرة الداخليّة، يمنع مرور الماء بالممرّ خارج خلوي، فيُجبره على اتّباع الممرّ الخلوي الجماعي أو الغشائي باتّجاه واحد نحو الأسطوانة الوعائيّة.
فسِّر نظريّة الشدّ والتماسك Cohesion–Tension Theory.: تُفسِّر الخاصّيّة الشعريّة بالاعتماد على التماسك بين جزيئات الماء والتلاصق بينها وبين جدار الأنبوبة (الخشب)، ما يُشكِّل عمود ماء متواصلًا لا ينقطع رغم شدّ الجاذبيّة والاحتكاك.
كيف تتحكّم النبتة في فتح الثغور وإغلاقها؟: بتحريك أملاح البوتاسيوم (K+) بالنقل النشط إلى داخل الخلايا الحارسة أو خارجها، ما يُغيِّر جهدها المائي، فيدخل الماء إليها بالأسموزيّة فتنتفخ ويفتح الثغر، أو يخرج منها فينغلق.
ما فرضيّة التدفّق بالضغط The Pressure–Flow Hypothesis؟: تُفسِّر انتقال السكّريّات في اللحاء من منطقة المنبع (حيث تُنتَج) إلى منطقة المصرف (حيث تُستهلَك أو تُخزَّن)؛ إذ يرفع ضخّ السكّر في اللحاء تركيزه فيدخل الماء بالأسموزيّة رافعًا الضغط، فيندفع تدفّق العصارة نحو المصرف.
ما الفرق بين المنبع Source والمصرف Sink؟: المنبع أيّ جزء في النبتة تُنتَج فيه السكّريّات بالبناء الضوئي أو بتكسّر النشا، والمصرف الجزء الذي تُستهلَك فيه السكّريّات أو تُخزَّن فيه.

الدرس 4: نموّ النباتات

الأنسجة الإنشائية (المرستيمية) هي الأنسجة النامية في النبات، وتُنتج خلايا جديدة بالانقسام الميتوزي ثم تتمايز لتُكوّن النسيج الوعائي أو البشرة أو النسيج الأساسي.
الأنسجة الإنشائية القمّية توجد عند قمم الجذور والسوق وتُسبّب النموّ في الطول والعمق، والأنسجة الإنشائية الإبطية توجد في براعم آباط الأوراق وتُسبّب نموّ الفروع الجانبية.
النموّ الأوّلي (الابتدائي) يحدث في جميع النباتات عبر ثلاث خطوات: الانقسام الخلوي، ثم الاستطالة، ثم التمايز، وتُغطّي قمّة الجذر النامية القلنسوة.
النموّ الثانوي يحدث فقط في النباتات الخشبية (كرمات وشجيرات وأشجار) عن طريق الأنسجة الإنشائية الجانبية (الكمبيوم)، وينتج زيادة في عرض الساق والجذور.
الكمبيوم الوعائي يقع بين الخشب واللحاء وينتج خشبًا ثانويًا (الخشب) نحو الداخل ولحاءً ثانويًا نحو الخارج، أمّا الكمبيوم الفلّيني فيقع بين اللحاء والبشرة وينتج الفلّين الذي يحمي الشجرة.
الخشب العصاري نسيج خشبي حديث ناقل للماء، وخشب القلب نسيج خشبي قديم مصمت يدعم الشجرة فقط، وتناوب الخشب المبكر (خشب الربيع) والخشب المتأخر (خشب الصيف) يُكوّن حلقات النموّ التي تُقدَّر بها أعمار الأشجار وحالة الطقس.
القلف يشمل كلّ الأنسجة الواقعة خارج الكمبيوم الوعائي: اللحاء الثانوي، والكمبيوم الفلّيني، والفلّين.

الزبدة: كلّ نموّ جديد في النبات يبدأ من أنسجة إنشائية غير متخصّصة تنقسم ميتوزيًا ثمّ تتمايز. · النموّ الأوّلي يزيد طول النبات وعمق جذوره في جميع النباتات، بينما النموّ الثانوي يزيد عرض الساق والجذور في النباتات الخشبية فقط. · الكمبيوم الوعائي مصدر الخشب واللحاء الجديدين، والكمبيوم الفلّيني مصدر الفلّين الواقي الذي يُكوّن مع اللحاء الثانوي القلف.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف الأنسجة الإنشائية (المرستيمية).: الأنسجة النامية للنباتات، تُنتج خلايا جديدة بواسطة الانقسام الميتوزي ثمّ تتمايز لتُكوّن النسيج الوعائي أو البشرة أو النسيج الأساسي.
عرّف النموّ الأوّلي (الابتدائي).: استطالة السوق والجذور، حيث تنمو سوق النباتات لتصبح أكثر طولًا وتنمو جذورها لتصبح أكثر عمقًا، ويحدث في جميع النباتات.
عرّف النموّ الثانوي.: نموّ جذور نباتات بذرية معيّنة وسوقها وفروعها أكثر في العرض، ولا يحدث إلّا في الكرمات والشجيرات والأشجار.
ما الفرق بين الأنسجة الإنشائية القمّية والأنسجة الإنشائية الإبطية؟: القمّية توجد عند قمم الجذور والسوق أو أطرافها وتُسبّب النموّ في الطول والعمق، أمّا الإبطية فتتكوّن في البراعم عند آباط الأوراق وتُسبّب نموّ الفروع الجانبية.
عرّف الكمبيوم واذكر نوعيه.: الكمبيوم هو النسيج الإنشائي الذي يُنتج خلايا جديدة للنموّ الجانبي في النباتات الخشبية، ونوعاه: الكمبيوم الوعائي والكمبيوم الفلّيني.
ما الفرق بين الخشب العصاري وخشب القلب؟: الخشب العصاري طبقات خارجية فاتحة اللون ما زالت تنقل الماء، أمّا خشب القلب فطبقات داخلية قديمة داكنة مصمتة لا تنقل الماء وتحتوي على زيوت وأصباغ وموادّ راتينجية وتانينات.
علّل: لا يحدث النموّ الثانوي في جميع النباتات.: لأنّ معظم النباتات العشبية يحدث فيها نموّ أوّلي فقط، ولا يُلاحَظ النموّ الثانوي إلّا في الكرمات والشجيرات والأشجار، مثل النباتات عارية البذور.
اذكر الخطوات الثلاث اللازمة لحدوث النموّ الأوّلي في الجذور والسوق.: الانقسام الخلوي في النسيج الإنشائي القمّي لتكوين خلايا جديدة، ثمّ الاستطالة في منطقة الاستطالة، ثمّ التمايز في منطقة التمايز لتصبح الخلايا جزءًا من النسيج الوعائي أو الجلدي أو الأساسي.

الدرس 5: التكاثر الجنسي في النباتات (1)

تمرّ جميع النباتات أثناء دورة حياتها بظاهرة تعاقب الأجيال، وتتحوّل خلالها بين طورين: المشيجي (n) والجرثومي أو البوغي (2n).
الطور المشيجي ينتج الأمشاج، والطور الجرثومي ينتج الجراثيم (الأبواغ) بالانقسام الميوزي، وتنمو الجراثيم ميتوزيًّا لتُنتِج نباتات مشيجية جديدة.
في الحزازيات يسود الطور المشيجي، وفي السرخسيات والنباتات المخروطية يسود الطور الجرثومي.
الأنثريدة تنتج السابحات الذكرية، والأرشيجونة تنتج البويضة؛ واتحادهما بالإخصاب ينتج زيجوتًا ثنائي المجموعة الكروموسومية.
تحتاج الحزازيات والسرخسيات إلى الماء لإتمام الإخصاب، بخلاف النباتات المخروطية والزهرية.
النباتات البذرية مجموعتان: عاريات البذور (كالمخروطية) ومغطّاة البذور (كالزهرية، أحادية أو ثنائية الفلقة).
تنتج المخاريط الذكرية في الصنوبر حبوب اللقاح (Microspores)، والمخاريط الأنثوية البويضات (Macrospores)، ويتمّ التلقيح بانتقال حبوب اللقاح عبر الهواء.
البذرة تركيب يحتوي على جنين وغذاء مخزَّن (الأندوسبرم) وغلاف واقٍ، وقد يلتصق بها جناح يساعد على انتشارها بالرياح.

الزبدة: التكاثر الجنسي في النباتات يمرّ بتعاقب بين جيل مشيجي أحادي المجموعة الكروموسومية وجيل جرثومي ثنائي المجموعة الكروموسومية. · الاعتماد على الماء في الإخصاب يقلّ كلّما تطوّرت النباتات من اللابذرية إلى البذرية. · البذرة وسيلة تكاثر وانتشار محمية، بديلة عن الجرثومة (البوغ) المكشوفة في النباتات اللابذرية.

الأسئلة المهمة (6)

عرّف ظاهرة تعاقب الأجيال.: ظاهرة تمرّ بها جميع النباتات أثناء دورة حياتها، تتحوّل خلالها النباتات من أجيال ثنائية المجموعة الكروموسومية (2n) إلى أجيال أحادية المجموعة الكروموسومية (1n)، وتتضمّن طورين: الطور المشيجي والطور الجرثومي (البوغي).
ما الفرق بين الطور المشيجي والطور الجرثومي (البوغي) من حيث عدد المجموعات الكروموسومية والناتج؟: الطور المشيجي (Gametophyte) خلاياه أحادية المجموعة الكروموسومية (n) وينتج الأمشاج. الطور الجرثومي أو البوغي (Sporophyte) خلاياه ثنائية المجموعة الكروموسومية (2n) وينتج الجراثيم (الأبواغ) بالانقسام الميوزي.
علّل: يُعدّ التنوّع الوراثي الناتج عن التكاثر الجنسي مفيدًا للنباتات.: لأنّ التنوّع الوراثي يعزِّز مقدرة النباتات على مقاومة الأمراض والافتراس، والتأقلم مع التغيّرات التي تحدث في بيئتها، ما يسمح لها بالاستمرار في الحياة والانتشار.
عرّف البذرة، ومم تتكوّن؟: البذرة تركيب نباتي يحتوي على جنين نباتي ثنائي المجموعة الكروموسومية، ويُخزِّن الغذاء في شكل نشا بصورة أساسية. وتتكوّن بذرة الصنوبر من: غلاف البذرة، والأندوسبرم (المخزون الغذائي)، والفلقة، والجنين داخل تجويف الجنين، وجناح البذرة.
قارن بين النباتات عاريات البذور والنباتات مغطّاة البذور.: عاريات البذور بذورها غير مغلَّفة بثمرة، مثل النباتات المخروطية التي تتواجد بذورها داخل المخاريط. أمّا مغطّاة البذور فبذورها مغلَّفة بالثمار، مثل النباتات الزهرية، وتُصنَّف إلى أحادية الفلقة أو ثنائية الفلقة وفقًا لعدد الفلقات داخل البذرة.
اذكر وظيفة جناح البذرة في الصنوبر.: غلاف البذرة يلتصق به جناح رقيق يُساعِد على انتشار البذرة بعيدًا عن الشجرة الأمّ بواسطة الرياح.

الدرس 6: التكاثر الجنسي في النباتات (2)

للزهرة ثلاثة أنواع من التراكيب: ذكرية (الأسدية)، وأنثوية (المتاع)، وعقيمة (الكأس والتويج).
الزهرة الكاملة تحتوي على التراكيب الأنثوية والذكرية معًا، أما الناقصة فتحتوي على أحدهما فقط.
تتكوّن حبوب اللقاح داخل المتك بالانقسام الميوزي ثم الميتوزي، وتحتوي كل حبة على نواة أنبوبية ونواة توالدية.
تتكوّن داخل البويضة ثماني أنوية، أهمّها الخلية البيضية والنواتان القطبيتان، وتختفي الأنوية الخمس الأخرى بعد الإخصاب.
التلقيح انتقال حبوب اللقاح من المتك إلى الميسم، وقد يكون ذاتيًّا أو خلطيًّا بمساعدة الرياح أو الحشرات أو الماء.
الإخصاب المزدوج ينتج عنه الزيجوت (يُكوِّن الجنين) والأندوسبيرم (الغذاء المخزَّن)، ولا يحدث إلا في النباتات مغطّاة البذور.
الإنبات نمو الجنين داخل البذرة إلى بادرة نباتية بالاستعانة بالغذاء المخزَّن، ويتأثر بالماء والحرارة والأكسجين والضوء.

الزبدة: الزهرة كلها تراكيب مخصّصة لإتمام التكاثر الجنسي، سواء كانت ذكرية أو أنثوية أو عقيمة. · الإخصاب المزدوج هو ما يميّز النباتات الزهرية، وينتج عنه الجنين والغذاء المخزَّن معًا في بذرة واحدة. · إنبات البذرة يعتمد على غذاء مخزَّن سابقًا وعلى توفّر الماء والحرارة والأكسجين والضوء المناسب لنوع البذرة.

الأسئلة المهمة (7)

عرّف الزهرة الكاملة والزهرة الناقصة، مع مثال لكل منهما.: الزهرة الكاملة: تحتوي على التراكيب الأنثوية والذكرية معًا، مثل أزهار المنتور والمشمش والفول. الزهرة الناقصة: تحتوي على إحدى التراكيب الأنثوية أو الذكرية فقط، مثل زهرة التين والتوت والنخيل.
اذكر وظيفة كل من الكأس والتويج في الزهرة.: الكأس (السبلات) يحضن تراكيب الزهرة الأخرى ويحميها من العوامل الخارجية. التويج (البتلات) يجذب الحشرات بألوانه ورائحته للمساعدة في عملية التلقيح.
ما التراكيب التي يتكوّن منها المتاع؟: يتكوّن المتاع من ثلاثة أجزاء: الميسم، والقلم، والمبيض.
علّل: يكون ميسم الزهرة لزجًا ودبقًا.: لأنّ ذلك يساعد على تثبيت حبوب اللقاح التي تحطّ عليه فلا تسقط قبل أن تنبت.
قارن بين التلقيح الذاتي والتلقيح الخلطي.: التلقيح الذاتي: تنتقل فيه حبوب اللقاح من متك الزهرة إلى ميسمها نفسها. التلقيح الخلطي: تنتقل فيه حبوب اللقاح من متك زهرة إلى ميسم زهرة أخرى من النوع نفسه، وهو الأكثر انتشارًا، وتساعد عليه عوامل مثل الرياح والحشرات والماء.
فسّر عملية الإخصاب المزدوج في النباتات الزهرية.: تتحد إحدى النواتين الذكريتين بالخلية البيضية لتكوين الزيجوت (البيضة المخصَّبة)، بينما تتحد النواة الذكرية الثانية بالنواتين القطبيتين لتكوين نسيج ثلاثي المجموعة الكروموسومية يُعرَف بالأندوسبيرم الذي يخزّن غذاء البذرة. ولا يحدث هذا الإخصاب المزدوج إلا في النباتات مغطّاة البذور.
اذكر العوامل البيئية المؤثرة في عملية الإنبات.: مدى توفّر الماء، ودرجة الحرارة، ومدى توفّر الأكسجين، والضوء.

الوحدة 2الوَحدة الثانية: علم الوراثة

الدرس 1: الأنماط الوراثية

الصفات الوراثية هي الصفات التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء عبر الكروموسومات، ودراستها العلمية تسمّى علم الوراثة.
مندل هو مؤسّس علم الوراثة الحديث؛ أجرى تجاربه على نبات البازلّاء بدءًا من عام 1860م ونشر نتائجه عام 1866م.
اختار مندل نبات البازلّاء لثلاثة أسباب: تركيب أزهاره الخِناث الذي يسهّل ضبط التلقيح الذاتي والخلطي، وقصر دورة حياته (3 أشهر)، وامتلاكه صفات متضادة واضحة بلا أشكال وسط.
درس مندل سبع صفات متضادة، وبدأ بالتأكّد من نقاء كلّ صفة عبر التلقيح الذاتي جيلًا بعد جيل قبل بدء تجاربه الرئيسية.
عند تلقيح نباتات نقية طويلة الساق مع أخرى قصيرة الساق نقية، ظهرت جميع نباتات الجيل الأوّل طويلة الساق.
في الجيل الثاني، الناتج من التلقيح الذاتي للجيل الأوّل، ظهرت الصفتان معًا بنسبة عددية تقريبية 3 : 1 (سائد : متنحٍّ).
الصفة السائدة تظهر في الجيل الأوّل، أمّا الصفة المتنحّية فتختفي فيه ثمّ تعاود الظهور في الجيل الثاني.
يُرمز للأليل السائد بحرف كبير (مثل T) وللأليل المتنحّي بالحرف الصغير نفسه (t)؛ فإذا تماثل الأليلان كانت الصفة نقية، وإذا اختلفا كانت هجينية.

الزبدة: كلّ صفة وراثية يتحكّم فيها زوج من العوامل (الجينات/الأليلات)، أحدهما من الأب والآخر من الأم. · الصفة السائدة تُخفي أثر الصفة المتنحّية عند اجتماعهما، لكنّها لا تُلغيها؛ فهي تعاود الظهور في الأجيال اللاحقة بنسبة قابلة للتنبّؤ (3 : 1 تقريبًا). · ظلّت نتائج مندل مجهولة الأهمية نحو 50 عامًا حتى اكتُشِفت الكروموسومات وعملية الانقسام الميوزي، فأمكن تفسيرها تفسيرًا صحيحًا.

الأسئلة المهمة (8)

عرّف الصفات الوراثية.: هي الصفات التي يمكن أن تنتقل من الآباء إلى الأبناء من جيل إلى جيل.
ما علم الوراثة (Genetics)؟: الدراسة العلمية للصفات الوراثية الموروثة.
اذكر الأسباب الثلاثة التي جعلت اختيار مندل لنبات البازلّاء موفَّقًا.: تركيب أزهاره الخِناث الذي يسهّل التلقيح الذاتي والخلطي وضبط التجربة، وقصر دورة حياته (3 أشهر) الذي يسمح بتكرار التجارب من 3 إلى 4 مرّات سنويًّا، وامتلاكه صفات متضادة واضحة بلا أشكال وسط.
ما الفرق بين الصفة السائدة والصفة المتنحّية؟: السائدة صفة يحملها أحد الأبوين وتظهر في أفراد الجيل الأول، والمتنحّية صفة يحملها أحد الأبوين ولا تظهر في الجيل الأول بل تختفي فيه ثمّ تعاود الظهور في الجيل الثاني.
ما النسبة العددية التي لاحظها مندل بين صفتَي الجيل الثاني؟: نسبة تقريبية ثابتة 3 : 1 (سائد : متنحٍّ).
عرّف الأليل السائد والأليل المتنحّي.: الأليل السائد هو الذي يظهر تأثيره عندما يجتمع الأليلان، والأليل المتنحّي هو الذي لا يظهر تأثيره عندما يجتمع مع السائد.
متى تكون الصفة الوراثية نقيّة ومتى تكون هجينية؟: تكون نقيّة إذا كان الأليلان متماثلين (سائدين معًا أو متنحّيين معًا)، وتكون هجينية إذا اجتمع أليل سائد مع أليل متنحٍّ.
لماذا لم يُفهَم مغزى أعمال مندل إلّا بعد 50 عامًا من نشرها؟: لأنّ الكروموسومات وعملية الانقسام الميوزي لم تكن قد اكتُشِفت بعد في زمن مندل، فلم يجد العلماء تفسيرًا ماديًّا لفرضية «العوامل» التي طرحها.