آليات النمو والتجديد الخلوي

 آليات النمو والتجديد الخلوي

استرجاع مكتسبات السنة أولى متوسط المتعلقة ببعض مؤشرات النمو عند الكائن الحي الدالة على استعمال المادة من خلال الوثائق 1 و2 و 3 ص 12 والوثائق 4، 5 و6 ص 13

عند الإنسان

الوثيقة 1 ص 12

يكون طول الطفل حوالي 83 سم في عمر سنتين

من سنتين إلى 14 سنة تزايد في طول الطفل إلى أن يصل إلى 160 سم

من 14 سنة إلى 18 سنة يبقى الطول ثابت عند 160 سم

نستنتج أن النمو عند الإنسان يتضمن الزيادة في الطول

الوثيقة 2 ص 12

يكون وزن الطفل حوالي 12 كغ في عمر السنتين

من سنتين إلى 15 سنة يتزايد وزن الطفل إلى حوالي 53 كغ

من 15 إلى 18 سنة يبقى الوزن ثابت عند 53 كغ

نستنتج أن النمو عند الإنسان يتضمن الزيادة في الوزن

الوثيقة 3 ص 12

تحتوي يد الطفل الكثير من الغضروف والقليل من العظم والقصبات قصيرة وهناك فراغات كثيرة في المفاصل، بينما يد البالغ تحتوي على عظام ولا يوجد غضروف إلا في المفاصل التي تكون متراصة والقصبات طويلة.

نستنتج أن الغضروف تحول إلى عظام وتراصها وتطاولها

عند النبات

الوثيقة 4 ص 13

يكون وزن نبات الطماطم في اليوم 38 معدوما

من اليوم 38 إلى 104 يتزايد وزن نبات الطماطم ليصل إلى 400 غ

نستنتج أن النمو عند النبات تضمن الزيادة في الوزن

الوثيقة 5 ص 13

يظهر في البذرة المنتشة جذر ثم يتطاول وتظهر الساق ثم يتطاول الجذر والساق أكثر وتظهر الأوراق مع تقلص حجم البذرة.

الوثيقة 6 ص 13

في شهر مارس يكون طول نبات الطماطم 0.10 م

في شهر أفريل يكون طول نبات الطماطم 0.50 م

في شهر ماي يكون طول نبات الطماطم 1.5 م

في شهر جوان يكون طول نبات الطماطم 2 م

في شهر جويلية يكون طول نبات الطماطم 2.5 م

ومنه بمرور الأشهر يزداد طول نبات الطماطم

نستنتج أن النمو عند النبات يتضمن الزيادة في الطول.

الربط:

عند الإنسان يتحول الغضروف إلى عظام والتي تتزايد في الطول وتتراص عند المفاصل مما يزيد في طول الإنسان كما تزيد الكتلة العضلية فيزيد الوزن.

عند النبات وأثناء الإنتاش تتشكل الجذور والساق والأوراق من البذرة ويزداد طول الجذور والساق وتتفرع ويزداد سمكها مما يزيد طول النبات ووزنه.

منه فمظاهر النمو عند الكائن الحي هي الزيادة في الطول والوزن.

استنتج وجود تجديد خلوي انطلاقا من الوثيقتين 3 و4 ص 17

الوثيقة 3 ص 17

تظهر على سطح الجلد قشور تنفصل باستمرار عبارة عن خلايا جلدية ميتة.

الوثيقة 4 ص 17

يعود ظهور الإشعاع في الطبقة السفلى من الجلد في الزمن ز1 إلى أنها الطبقة التي حقنت بالمادة المشعة.

يعود اختفاء الإشعاع من الطبقة السفلى وظهوره في الطبقات الوسطى للجلد في الزمن ز2 إلى انتقال الخلايا من الطبقة السفلى إلى الطبقات الوسطى بسبب أنها غير قادرة على التخلص من المادة المشعة.

يعود اختفاء الإشعاع من الطبقات الوسطى وظهوره في الطبقة السطحية للجلد (مع القشور التي تنفصل باستمرار) في الزمن ز3 إلى انتقال الخلايا من الطبقات الوسطى إلى الطبقة السطحية.

ومنه خلايا الجلد تتجدد باستمرار  

طرح مشكل حول آليات النمو والتجديد الخلوي عند الكائن الحي

إذن يتميز الكائن الحي بالنمو والتجديد الخلوي، فكيف يتم النمو والتجديد الخلوي؟

الفرضيات:

يتم النمو بزيادة أبعاد الخلايا.

يتم التجديد بزيادة عدد الخلايا.

حدد مناطق النمو عند الكائن الحي إنطلاقا من الوثيقتين 1 و2 ص 14 والوثيقة 14 من ملحق التدرج

الوثيقة 1 ص 14

بعد 5 أيام بروز جذر وساق من البذرة.

بعد 6 أيام زيادة طول الجذر والساق مع ظهور تفرعات عديدة في الجذر

بعد 7 أيام زيادة طول الساق والجذور وتفرعها أكثر وظهور الأوراق.

الوثيقة 2 ص 14

النبيتة الشاهدة تنمو نمو طبيعي حيث يزداد طول الساق والجذور وتكثر فيها التفرعات وتتشكل في الساق العديد من الأوراق، أما النبيتة المعالجة بالمبيد العشبي في نهاية الساق ونهاية الجذر فنموها متوقف حيث لا يزداد طول الساق والجذور ولا تظهر الأوراق.

نستنتج أن نهاية الساق والجذر هي مناطق النمو عند النبات.

الوثيقة 14 من ملحق التدرج

في الشكل أ تغرس 4 دبابيس A، b، C، وD على مسافات محددة في عظم طويل لحيوان فتي، حيث الدبوسين A وB يغرسان على جانبي غضروف الاتصال الموجود في أحد طرفي العظم والدبوسين C وD يغرسان على جانبي غضروف الاتصال الموجود في الطرف الآخر للعظم.

في الشكل ب بعد نمو الحيوان يظهر أن المسافة بين الدبوسين B وC والمسافة بين الدبوس A وطرف العظم وبين الدبوس D وطرف العظم ثابتة، بينما زادت المسافة بين الدبوس B وغضروف الاتصال من جهة وبين الدبوس C وغضروف الاتصال من جهة أخرى.

نستنتج أن غضروف الاتصال هو منطقة النمو عند الحيوان والإنسان.

اشرح آليات النمو انطلاقا من الوثيقتين 1 و2 ص 18 والوثيقة 3 ص 19

الوثيقة 1 ص 18

تتكون نهاية الجذر من القلنسوة وهي نسيج يحمي نهاية الجذر أثناء التوغل بين حبيبات التربة، تليها منطقة فيها النقطة أ تكون فيها الخلايا مضلعة الشكل ثم منطقة أخرى في الأعلى بها خلايا مستطيلة الشكل.

الوثيقة 2 ص 18

عند المسافة 0.5 من النقطة أ نحو الأعلى يكون معدل تكاثر الخلايا 4 وطولها حوالي 1 ميكرون.

من المسافة 0.5 إلى 2 يبلغ معدل تكاثر الخلايا 6 ثم يتناقص إلى أن ينعدم بينما يزداد طول الخلايا إلى 1.5 ويثبت.

بعد المسافة 2 وكلما اتجهنا نحو الأعلى يكون معدل تكاثر الخلايا منعدم بينما يزداد طول الخلايا ليصل إلى أكثر من 100 ميكرون.  

نستنتج أن نهاية الجذر تتكون من منطقتين منطقة بعد القلنسوة مباشرة تتكاثر فيها الخلايا ولا يزيد طولها ومنطقة أعلى منها تتطاول فيها الخلايا ولا تتكاثر.

الوثيقة 3 ص 19

الصورة 1 تظهر الخلية مضلعة وبها خيوط سميكة وغياب حدود النواة.

الصورة 2 تظهر الخلية مضلعة وبها نواة واضحة الحدود مع وجود العديد من الفجوات الصغيرة.

الصورة 3 تظهر الخلية مستطيلة الشكل (متطاولة) وبها نواة واضحة وفجوات أكبر وبعدد أقل.

الربط:

تتمثل آليات النمو في الإنقسام الخيطي المتساوي الذي يحدث في منطقة المرستيم وتطاول الخلايا الذي يحدث في منطقة الاستطالة.

وضح آلية التجديد الخلوي انطلاقا من رسومات تخطيطية تفسيرية

تنقسم الخلايا القاعدية (الطبقة السفلية من خلايا الجلد) انقسام خيطي متساوي، فيزيد عددها وتتشكل طبقات جديدة في الأسفل هي خلايا (شابة) وهذا خلال الأيام الأولى فتدفع الطبقات المتوضعة فوقها وهكذا حتى نصل إلى الطبقة السطحية للجلد وهي خلايا (هرمة) والتي يكون عمرها أكثر من 20 يوم، وبالدفع المتواصل تصل الخلايا إلى السطح لتموت بفعل العوامل الخارجية وتتحول إلى قشور تنفصل باستمرار.

المصادقة على الفرضيات المقترحة

ومنه الفرضية "يتم النمو بزيادة أبعاد الخلايا" والفرضية "يتم التجديد بزيادة عدد الخلايا" هي فرضيات صحيحة.

طرح تساؤل حول آلية الانقسام الخلوي لزيادة عدد الخلايا خلال عمليتي النمو والتجديد الخلوي

كيف تتم آلية الانقسام الخلوي؟

اشرح آلية حدوث الانقسام الخيطي المتساوي انطلاقا من صور لعينات من جذور البصل تحت المجهر الضوئي أنجزها الأستاذ مسعود قاسم أثناء تحضير مذكرة التخرج

الصورة 1 الخلية في المرحلة البينية تكون نواتها واضحة وبها مادة كثيفة.

الصورة 2 الخلية في المرحلة التمهيدية من الانقسام الخيطي المتساوي تظهر في النواة خيوط كثيفة ومبعثرة هي الصبغيات.

الصورة 3 الخلية في المرحلة الاستوائية من الانقسام الخيطي المتساوي يزداد سمك الصبغيات وتصطف في منتصف الخلية.

الصورة 4 الخلية في المرحلة الانفصالية من الانقسام الخيطي المتساوي تنفصل كتلتين من الخيوط (الصبغيات) وتقترب كل كتلة من أحد قطبي الخلية.

الصورة 5 الخلية في المرحلة النهائية من الانقسام الخيطي المتساوي تستقر كل كتلة من الخيوط في أحد قطبي الخلية ثم تنفصل الخلية الأم إلى خليتين بنتين.

شرح آلية حدوث الانقسام الخيطي المتساوي:

المرحلة التمهيدية: يتلاشى الغلاف النووي وتبدو الصبغيات مبعثرة وكل صبغي مكون من كروماتيدين وتبدأ خيوط المغزل اللالوني في التشكل.

المرحلة الإستوائية: تصطف الصبغيات في منتصف الخلية مشكلة اللوحة الاستوائية وتتصل بها خيوط المغزل اللالوني في الجزء المركزي.

المرحلة الانفصالية: ينفصل كروماتيدا كل صبغي نتيجة تقلص خيوط المغزل اللالوني، ويهاجران نحو أقطاب الخلية.

المرحلة النهائية: تتشكل الصفيحة الخلوية في منتصف الخلية (الخلية النباتية) لتفصل الخليتين البنتين والتي تحتوي كل منهما نفس عدد الكروماتيدات ثم يبدأ الغلاف النووي بالتشكل من جديد.

ومنه ينتج عن الانقسام الخيطي المتساوي خليتين بنتين متشابهتان وتشبهان الخلية الأم وتحتويان نفس عدد الصبغيات الذي كان في الخلية الأم.

بين آلية تطاول الخلايا وزيادة أبعادها انطلاقا من الوثيقة 4 ص 39 

تكون الخلايا مضلعة الشكل وبها فجوات صغيرة جدا وكثيرة.

تتزايد كمية السيتوبلازم ويزداد حجم الفجوات نتيجة دخول الماء إليها ويقل عددها نتيجة اندماجها مع بعضها وتتطاول الخلية تدريجيا.

تتجمع الفجوات لتصبح فجوة واحدة كبيرة تشغل معظم حيز الخلية النباتية.

ملخص الدرس:

الانقسام كآلية للنمو: في منطقة المرستيم في نهاية الجذر تنقسم الخلية المرستيمية انقسام خيطي متساوي لتعطي خليتين بنتين، إحداهما تبقى كخلية مرستيمية لتنقسم من جديد، والأخرى تتطاول. انقسام الخلايا في منطقة المرستيم يزيد عدد الخلايا مما يساهم في زيادة طول ووزن الجذور.

الانقسام كآلية للتجديد الخلوي: في الطبقة القاعدية لخلايا الجلد تنقسم الخلية انقساما خيطيا متساويا لتعطي خليتين بنتين، إحداهما تبقى لتنقسم مرة أخرى، أما الخلية البنت الثانية فتهاجر إلى الطبقات العليا لتصل إلى سطح الجلد ثم تموت بفعل العوامل الخارجية وهكذا يتم تجديد خلايا الجلد الميتة.

التطاول كآلية للنمو: عند تشكل الخلية نتيجة الانقسام الخيطي المتساوي، يكون شكلها مضلع وتكون فيها العديد من الفجوات الصغيرة ثم يدخل الماء إلى الفجوات فيزداد حجمها وتتجمع وهكذا حتى تصبح فجوة واحدة كبيرة ما يجعل الخلية متطاولة فتساهم في زيادة طول ووزن الجذور.  

 

 

تعديل المقال