الأحياء · الصف 11

تصنع الكائنات ذاتية التغذية غذاءها العضوي من مواد غير عضوية. المثال الرئيس هو البناء الضوئي في النباتات الخضراء والطحالب وبعض البكتيريا:

يحدث البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء وينقسم إلى مرحلتين:

• شدة الضوء — تزيد المعدل حتى حد أقصى (ثم يصبح عامل آخر محددًا).
• تركيز CO₂ — يزيد المعدل حتى نقطة تشبع.
• درجة الحرارة — تؤثر في الإنزيمات؛ يبلغ المعدل ذروة عند درجة مثلى ثم يهبط بتشوّه الإنزيمات.
• الماء — لازم كمادة خام؛ نقصه يغلق الثغور فيقلل أيضًا دخول CO₂.

تحصل الكائنات غير ذاتية التغذية على غذائها من كائنات أخرى. ثلاثة أنواع:

يفكك التنفس الخلوي الغلوكوز ليحرر الطاقة المختزنة في ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات — عملة الطاقة في الخلايا).

إجمالي الناتج الهوائي ≈ 36–38 ATP لكل غلوكوز. المستقبل النهائي للإلكترونات هو الأكسجين — بدونه تتوقف سلسلة النقل.

عند غياب الأكسجين يُحوَّل البيروفات إلى نواتج أخرى ليستمر التحلل السكري (بتجديد NAD⁺). يُنتَج فقط 2 ATP من التحلل السكري — أقل كفاءة بكثير من الهوائي.

• التغصنات — فروع قصيرة تستقبل إشارات من عصبونات أخرى أو مستقبلات.
• جسم الخلية (السوما) — يحتوي النواة؛ يدمج الإشارات الواردة.
• المحور — ليف طويل يحمل السيال بعيدًا عن جسم الخلية.
• غمد الميالين — طبقة دهنية عازلة (من خلايا شوان) تسرّع السيال بالتوصيل القفزي.
• نهايات المحور — تطلق نواقل عصبية عند المشبك.

• جهد الراحة — عند عدم التنبيه يكون داخل المحور حوالي −70 mV (سالب بالنسبة إلى الخارج). يحافظ عليه مضخة Na⁺/K⁺ (3 Na⁺ خارجًا، 2 K⁺ داخلًا).
• جهد الفعل — عندما يبلغ المنبّه العتبة تنفتح قنوات Na⁺ الحساسة للجهد ويندفع Na⁺ إلى الداخل → إزالة استقطاب (الداخل يصبح +30 mV). ثم تنفتح قنوات K⁺ ويخرج K⁺ → إعادة استقطاب.
• الكل أو لا شيء — منبّه دون العتبة لا ينتج سيالًا؛ ومنبّه عند العتبة أو فوقها ينتج جهد فعل كاملًا.
• فترة الحِران — زمن قصير لا يستطيع العصبون فيه الإطلاق مجددًا؛ يضمن النقل في اتجاه واحد.

المشبك ملتقى بين عصبونين (أو بين عصبون ومستجيب). لا يعبر السيال كهربائيًا — يُحوَّل إلى إشارة كيميائية:

• يصل جهد الفعل إلى نهاية المحور.
• تنفتح قنوات Ca²⁺ الحساسة للجهد؛ يدخل Ca²⁺.
• تطلق الحويصلات المشبكية نواقل عصبية في الشق المشبكي.
• ترتبط النواقل العصبية بمستقبلات العصبون التالي فتفتح قنوات أيونية.
• إذا بُلغت العتبة ينطلق جهد فعل جديد في العصبون التالي.

المنعكس استجابة سريعة تلقائية لمنبّه لا تشمل التفكير الواعي. المسار هو:

مثال: يد تلمس جسمًا ساخنًا → منعكس السحب (سريع جدًا، قبل تدخل الدماغ).

• الجهاز العصبي المركزي (CNS) — الدماغ + الحبل الشوكي؛ يعالج المعلومات وينسّق الاستجابات.
• الجهاز العصبي الطرفي (PNS) — كل الأعصاب خارج المركزي (أعصاب قحفية وشوكية).
  • جسدي (إرادي) — يتحكم في العضلات الهيكلية.
  • ذاتي (لاإرادي) — يتحكم في الأعضاء الداخلية؛ له قسمان:
    • الودي — الكرّ أو الفرّ (يزيد معدل القلب، يوسّع الحدقتين).
    • نظير الودي — الراحة والهضم (يبطئ معدل القلب، يضيّق الحدقتين).

الهرمونات رسل كيميائية تُفرَز مباشرة في الدم من الغدد الصماء. تعمل على خلايا هدف ذات مستقبلات نوعية. مقارنة بالإشارات العصبية، الآثار الهرمونية أبطأ لكنها أطول أمدًا.

الاتزان الداخلي هو الحفاظ على بيئة داخلية مستقرة. يُنظَّم سكر الدم بـالتغذية الراجعة السلبية:

• ارتفاع سكر الدم (بعد وجبة) → يفرز البنكرياس الإنسولين → يلتقط الكبد والعضلات الغلوكوز ويحوّلانه إلى غليكوجين → يعود سكر الدم إلى الطبيعي.
• انخفاض سكر الدم (بين الوجبات) → يفرز البنكرياس الغلوكاغون → يفكك الكبد الغليكوجين إلى غلوكوز → يعود سكر الدم إلى الطبيعي.

يشمل التكاثر اللاجنسي أبًا واحدًا ويستخدم الانقسام المتساوي. النسل متماثل وراثيًا مع الأب.

يشمل التكاثر الجنسي أبوين، ينتج كل منهما أمشاجًا بالانقسام المنصف. الإخصاب — اندماج مشيجين — يعيد العدد الضعفي للكروموسومات وينتج لاقحة متنوعة وراثيًا.

• الخصيتان — تنتجان الحيوانات المنوية والتستوستيرون.
• البربخ — يخزن الحيوانات المنوية الناضجة.
• الوعاء الناقل — أنبوب يحمل الحيوانات المنوية إلى الإحليل.
• الحويصلات المنوية والبروستاتة — تضيفان سائلًا لتكوين المني.
• الإحليل — يخرج المني عبر القضيب.

• المبيضان — ينتجان البويضات والإستروجين/البروجستيرون.
• قناتَا البيض (قناتَا فالوب) — تحملان البويضات إلى الرحم؛ موضع الإخصاب.
• الرحم — موضع الانغراس وتطور الجنين/الحمل.
• عنق الرحم — حلقة عضلية في قاعدة الرحم.
• المهبل — يستقبل الحيوانات المنوية أثناء الجماع؛ قناة الولادة.

1. تسبح الحيوانات المنوية المودَعة في المهبل عبر الرحم إلى قناة البيض.
2. يحدث الإخصاب في قناة البيض — تندمج نواة الحيوان المنوي مع نواة البويضة → لاقحة ضعفية.
3. تنقسم اللاقحة بالانقسام المتساوي → كرة خلايا (توتية → كيسة أريمية).
4. تنغرس الكيسة الأريمية في جدار الرحم → تتطور إلى جنين ثم حمل.
5. يستمر الحمل ~9 أشهر (≈280 يومًا)؛ تحدث الولادة عند طرد الجنين والمشيمة.

في السيادة غير التامة يُظهر الخليط مظهرًا وسطيًا بين الأصيلين.

مثال — لون حنك السبع: أحمر (RR) × أبيض (rr) → كله Rr (وردي). تزاوج Rr × Rr:

النسبة المظهرية المتوقعة: 1 أحمر : 2 وردي : 1 أبيض (محتمل 25% أحمر، 50% وردي، 25% أبيض).

في السيادة المشتركة يُعبَّر عن الأليلين بالكامل في الخليط — يُظهر الخليط الصفتين معًا (لا مزيجًا).

مثال — لون الفراء في الماشية: أحمر (RR) × أبيض (WW) → كله RW (أصهب = شعرات حمراء وبيضاء مختلطة). تزاوج RW × RW:

النسبة المظهرية المتوقعة: 1 أحمر : 2 أصهب : 1 أبيض (محتمل 25%، 50%، 25%).

لنظام ABO ثلاثة أليلات: I^A و I^B و i. I^A و I^B سيادة مشتركة؛ و i متنحٍ لكليهما.

مثال محلول: أب فصيلة دمه A (الطراز الجيني I^Ai) وأم فصيلة دمها B (الطراز الجيني I^Bi). ما فصائل الدم المتوقعة لدى أطفالهما؟

النسبة المتوقعة: 1 AB : 1 A : 1 B : 1 O — لكل طفل احتمال محتمل 25% لأي من الفصائل الأربع.

يقع الجين المرتبط بالجنس على كروموسوم جنسي (عادة X). الإناث XX والذكور XY — فللذكور نسخة واحدة فقط من جينات المرتبطة بالـ X.

مثال — الهيموفيليا (متنحية، مرتبطة بالـ X). ليكن X^H = طبيعي، X^h = أليل الهيموفيليا. أم حاملة (X^HX^h) وأب طبيعي (X^HY):

• النسبة الإجمالية المتوقعة: 1 أنثى طبيعية : 1 أنثى حاملة : 1 ذكر طبيعي : 1 ذكر مصاب — كل منها احتمال محتمل 25%.
• بين الذكور فقط: المتوقع 1 طبيعي : 1 مصاب → احتمال محتمل 50% أن يكون الطفل الذكر مصابًا.
• بين الإناث: المتوقع 1 طبيعية : 1 حاملة؛ احتمال محتمل 0% أن تكون الطفلة مصابة (في هذا التزاوج).

تتحكم في بعض الصفات جينات كثيرة معًا، غالبًا مع آثار بيئية. النتيجة تباين مستمر — مدى سلس من المظاهر لا فئات متمايزة.

• أمثلة: طول الإنسان، لون الجلد، لون العين، محصول الحبوب.
• كلما زاد عدد الجينات المشاركة كان توزيع المظاهر أكثر سلاسة.

• تنضج الخلايا اللمفاوية B في نخاع العظم؛ تنتج أجسامًا مضادة (بروتينات ترتبط بمستضدات نوعية وتعلّم الممرضات للتدمير). هذه المناعة الخلطية.
• تنضج الخلايا اللمفاوية T في التوتة. الخلايا T السامة تدمّر خلايا الجسم المصابة؛ والخلايا T المساعدة تنسّق الاستجابة المناعية. هذه المناعة الخلوية.
• تبقى خلايا الذاكرة (B و T) بعد زوال العدوى وتستجيب أسرع وأقوى إن عاد الممرض نفسه — أساس المناعة طويلة الأمد.

يحتوي اللقاح ممرضًا مضعَّفًا أو ميتًا أو جزءًا منه (أو سمومه). عند إدخاله إلى الجسم:

1. يتعرّف الجهاز المناعي المستضد كجسم غريب.
2. تُنشَّط خلايا B و T؛ وتُنتَج أجسام مضادة.
3. تتكوّن خلايا ذاكرة.
4. عند التعرض لاحقًا للممرض الحقيقي تكون الاستجابة أسرع وأقوى بكثير — فتحول عادة دون المرض.

1. البناء الضوئي: 6CO₂ + 6H₂O + ضوء → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ في البلاستيدات الخضراء؛ التفاعلات الضوئية تصنع ATP/NADPH/O₂؛ دورة كالفن تثبّت CO₂.
2. العوامل المحددة للبناء الضوئي: الضوء، CO₂، درجة الحرارة، الماء.
3. التنفس الهوائي: التحلل السكري (سيتوبلازم، 2 ATP) → كريبس (حشوة، 2 ATP) → نقل الإلكترون (غشاء داخلي، ~32–34 ATP) ≈ 36–38 ATP إجماليًا.
4. لاهوائي: خميرة → إيثانول + CO₂؛ عضلة → حمض اللاكتيك (كل منهما 2 ATP فقط).
5. العصبون: تغصنات → جسم الخلية → محور → نهايات؛ جهد الراحة −70 mV؛ جهد الفعل كل أو لا شيء؛ المشابك تستخدم نواقل عصبية (اتجاه واحد).
6. القوس الانعكاسي: منبّه → مستقبل → عصبون حسّي → الحبل الشوكي → عصبون حركي → مستجيب.
7. الغدد الصماء: النخامية (سيّدة)، الدرقية (ثيروكسين/أيض)، البنكرياس (إنسولين ↓ / غلوكاغون ↑ سكر الدم)، الكظرية (أدرينالين).
8. الاتزان الداخلي = بيئة داخلية مستقرة؛ يُحفَظ بتغذية راجعة سلبية (مثل تنظيم سكر الدم).
9. التكاثر اللاجنسي (أب واحد، انقسام متساوٍ): انشطار ثنائي، تبرعم، أبواغ، تكاثر خضري.
10. التكاثر الجنسي: إخصاب في قناة البيض → لاقحة → جنين → حمل؛ المبيض ينتج بويضات + إستروجين؛ الخصية تنتج حيوانات منوية + تستوستيرون.
11. الوراثة — سيادة غير تامة (وسطي)، سيادة مشتركة (كلاهما يُعبَّر عنه)، فصائل ABO (3 أليلات)، مرتبطة بالجنس (مرتبطة بالـ X؛ الذكور يُصابون أكثر)؛ جميع النسب متوقعة/محتملة وليست يقينية.
12. المناعة: 3 خطوط (جلد/مخاط → بلعميات/التهاب → لمفاويات B و T)؛ خلايا B تصنع أجسامًا مضادة؛ خلايا T تدمّر الخلايا المصابة؛ خلايا الذاكرة تعطي مناعة طويلة الأمد؛ اللقاحات تصنع ذاكرة دون مرض.