مجال التعلم
إستعمال المادة وتحويل الطاقة
الوحدة التعليمية : طرق استعمال المادة من طرف الكائن الحي ومصدرها .
تنشأ الكائنات الحية المتعددة الخلايا من خلية أم تتطور إلى كائن حي جديد يزداد نموه بمرور الزمن إلى حد معين ثم تبقى خلاياه تتجدد فقط .
ـ فما هي مظاهر وآليات هذا النمو؟
1 ـ ما هي مظاهرا لنمو عند الكائن الحي ؟
أ ـ مثال : عند الإنسان :
النشاط:
أخذت صورة إشعاعية ليد طفل ويد رجل بالغ النتيجة حسب الوثيقة .
ومن جهة أخرى قيست أطوال وأوزان مجموعة من الأطفال فكانت نتائج متوسط الطول و الوزن حسب جدول (الوثيقة ) .
1 ـ ماذا تستنتج من خلال مقارنة الصور الإشعاعية لكل من يد الطفل ويد الرجل البالغ ؟
2 ـ مثل برسم بياني على معلم متعامد ومتجانس تغيرات كل من الطول والوزن بدلالة العمر ثم استخرج العلاقة بين الطول و الوزن .
النشاط : مثال : عند نبات أخضر
تمثل الوثيقة الآتية تغيرات الطول لعضو نباتي بدلالة الزمن (مقدار الأيام) .
1 ـ بعـد تحليل الوثيقة مثل بيانيا
تغـيرات كتلة هذا العضو النباتي بدلالـة
الزمـن (استعمل وحدات افتراضية لكتلة
مثل 1، 2، 3) .
2 ـ ماذا تستنتج من ذلك ؟
3 ـ ما هي مظاهر النمو الملاحظة من خلال
النشاطين السابقين و ؟
4 ـ إقـترح تركيبا تجريبيا تظهر فيه نمو ساق
نبات اخضر .
ـ ما هي مناطـق النمو والتجديد الخلوي ؟
النشاط : عند الإنسان :
إن إصابة الجلد بجرح يتسبب في إتلاف خلايا بشرة الجلد التي تتجدد بعد مدة .
الوثيقة توضح جزء من الجلد، الشكل (أ) عند الإصابة أما الشكل (ب)
بعد الإلتئام .
1 ـ من خلال هذه الوثيقة كيف يتم إلتئام الجرح ؟ (تجديد الخلايا التالفة) .
2 ـ سـمِّ الخلايا المسؤولة عن هذا التجديد وابحث عن عدد الصبغيات
فيها ولنسميه الصيغة الصبغية .
النشاط : عند النبات الأخضر:
ينمو النبات الأخضر في قسميه الهوائي و الترابي .
تعبر الوثيقة عن نمو القسم الترابي (الجذر) للنبات الأخضر .
لاحظ ثم أجب عما يلي :
1 ـ تعرف على البيانات حسب تسلسل الأرقام (الشكل(أ)).
2 ـ ما هي مميزات خلايا المنطقة وو ؟ وما صيغتها الصبغية ؟
3 ـ حدد المنطقة المتخصصة في التجديد الخلوي من خلال مقارنة الشكلين
(أ) و(ب) .
4 ـ بإستغلالك لنتائج الدراسة للنشاطينو حدِّد كيفية حدوث النمو والتجديد الخلوي عند الإنسان والنبات .
النشاط :
تبين من خلال ما سبق دراسته أن التجديد والنمو يعود لنشاط الخلايا الإنشائية عند الإنسان والحيوان والخلايا المرستيمية عند النبات .
ـ كيف يزداد عدد الخلايا أثناء النمو ؟
لمعرفة ذلك تم فحص مجهري للخلايا المرستيمية من القمة النامية .
تمثل الوثيقة خلايا مرستيمية خلال مراحل مختلفة من حياتها أثناء التجديد .
1 ـ ما هي الخلايا التي تظهر فيها الصبغيات بوضوح أكثر ؟
2 ـ رتب الخلايا حسب تسلسلها الزمني ( إستعن بالوثيقة )
3 ـ حدد الظاهرة الحيوية التي مرت بها الخلية المرستيمية ؟
4 ـ من خلال الوثيقة صـف مظاهر هذه التغيرات التي تمس الصبغيات
فقط وما نتيجة ذلك ؟
5 ـ كيف يزداد نمو الخلية البنت التي تعيد إنقسامها إذا علمت أن الخلية البنت الأخرى تتمايز لتشكل إحدى خلايا النسيج الجديد .
التركيب الحيوي للمادة:
تبين مما سبق دراسته أن نتيجة الانقسام الخيطي المتساوي هو خليتين بنتين تنمو إحداهن وتتمايز في حين تنمو الأخرى بزيادة المادة فيها لتدخل في انقسام آخر.
ـ فما هو مصدر المادة اللازمة لذلك عند النبات وعند الحيوان ؟
1 ـ مصدر المادة عند النبات:
النشاط :
سمحت عملية وزن مجموعة من البذور والناتج عنها خلال مراحل مختلفة من حياتها بإنشاء المنحنى البياني الممثل بالوثيقة التالية :
1 ـ حلل هذا المنحنى البياني.
2 ـ علل تغيرات الوزن خلال الفاصل الزمني (ز2، ز4 ) ثم خلال الفاصل الزمني (ز4، ز7).
النشاط:
بين الفحص المجهري لخلايا هذه البذور خلال المرحلة (ز0 ، ز2) احتواء هذه الخلايا على حبيبات تتلون بالأزرق البنفسجي الداكن مع ماء اليود .
الوثيقة تبيِّن هذه الحبيبات خلال المرحلة السابقة (الشكل (أ)) ، أما الشكل (ب) فيوضح نفس الحبيبات خلال المرحلة من حياة البذور .
ما هي الحبيبات المقصـودة التي تلونت بماء اليود ؟
2 ـ فسـر التغـيرات الملاحــظة
بمقارنة الشكـــلين (أ) و(ب) مع
العلم أن التحــليل الكيميائي لمحــتوى
الشــكل (ب) بين وجود الغلوكوز.
3 ـ ماذا تستنــتج فيما يخـص
مصـدر المادة اللازمة لنمو النبتة.
ـ توصلنا معا إلى تحديد مصدر المادة لنمو النبتة ( انتاش البذرة).
فما هو مصدر المادة لنمو النبات المورق (نبات اخضر كامل) ؟
النشاط:
نحدث شقا حول غصن نبات أخضر مما يسمح بنزع حلقة من القشرة واللحاء دون قطع الأوعية الخشبية حسب الرسم التخطيطي في الوثيقة .
لاحظ جيدا ثم اجب:
1 ـ حسب رأيك إلى ماذا يعود ظـهور
الانتفاخ في قاعدة الجـزء العلـوي
من القطع مع العلم أن ثمار الجزء
السفلي فقيرة من حيث المدخرات الغذائية.
2 ـ حـدد رقم السـهم المناسب لحركة
النسغ الكامل عند النبات الأخضـر من خلال
الوثيقة ، علل إجابتك؟
3 ـ حدد إذن دور النسغ الكامل .
ـ يتمثل دور اللحاء في نقل النسغ الكامل .
فما هي خصائص وبنية اللحاء التي تسمح له القيام بذلك ؟
النشاط:
أجري مقطعا طوليا في مستوى اتصال عنق الورقة بالساق لنبات أخضر فتم الحصول على الوثيقة .
من خلال الوثيقة :
علل استطاعة اللحاء نقل النسغ الكامل إلى كافة أقسام النبات، إذا علمت أن الحزم الوعائية تمثل الأعصاب المتواجد في كل من الأوراق والجذور.
النشاط :
لمعـرفة بنـية أوعية اللحـاء أجريت مقاطع طـولية وأخـرى عرضـية في المنطقة (A) من غصن النبات السابق (الوثيقة ) ، ثم لونت حسب الخطوات التالية:
الخطوات المواد المضافة النتيجة
1 ماء جافيل تفريغ الخلايا محتواها
2 حمض الخل تثبيت الأصبغة
3 أحمر كارمن تلون الجدران السليلوزية بلون أحمر
نتائج الفحص المجهري ممثلة بالشكلين (أ) و(ب) من الوثيقة .
1 ـ أعط عنوانا مناسبا لكل شكل، ثم ضع بيانات الشكل (ب) .
2 ـ إنطـلاقا من دراستك للوثيقتين و ، أذكــر ممـيزات خلايا اللحاء التي تسمح بنقل النسغ الكامل .
2 ـ مصدر المادة عند الحيوان:
علمـنا مما سبق أن مصدر المادة عند النبات الأخضر هو النسغ الكامل .
ـ فما هو مصدرها في أجسامنا ؟
النشاط :
أظهر التحليل الكيميائي لـ 100غ لأغذية مختلفة وكمية الطاقة المخزنة فيها النتائج التالية:
مواد عضوية مواد معدنية
المادة الغذائية الطاقة المخزنة
بالحريرة في (1غ) سكريات (غ) دسم (غ) بروتينات (غ) ماء (غ) Po4- - (ملغ) Ca++ (ملغ) Fe++ (ملغ)
دقيق القمح اللين 330 74 1,4 9,6 14 160 25 02
أســماك
هــزيلة 69 0,5 1,6 83 240 45 0,9
الزيتون 107 01 11 01 86 14 120 03
يمكن تقسيم المواد الغذائية إلى مجموعتين: أغذية الطاقة وأغذية البناء .
1 ـ صنف الأغذية المذكورة في هذا الجدول نسبة إلى تركيبها الكيميائي وكمية الطاقة المخزنة.
2 ـ ما هو دور المواد المعدنية مع العلم أنها لا تحتوي على طاقة ؟
النشاط :
يحدث في مستوى الأنبوب الهضمي الظواهر الممثلة بمعادلات الوثيقة .
1 ـ عرف عملية الهضم وأذكر نواتجها ؟
2 ـ مثل برسم تخطيطي طريقتي نقل هذه النواتج في الجسم .
3 ـ تعرف هذه النواتج بالمغذيات .
أ ـ عـلل ذلك.
ب ـ حـدد مصـيرها في الخلية واقترح نموذجا لبناء المادة باستعمال رموز الوثيقة.
مظاهر النمو عند الكائن الحي ؟
النشاط :
يتم النمو لعظام اليد بزيادة طول وسمك كل سلامية من سلاميات أصابع اليد .
الإستنتاج :
يظـهر من التحـليل لهذين المنحنـيين وجود علاقة طردية بين الطول والوزن من 1 إلى 9 سنوات .
النشاط :
1 ـ تحليل الوثيقة:
يمـثل المنحنى تغـيرات طـول عضـو نباتي بدلالة الأيام. نلاحظ خلال المرحـلة(أ) نمـوا بطـيئا وفي المرحـلة(ب) نمـوا سريعا من 25 ملم إلى 300 ملم خـلال 5 أيام. أما في المرحـلة(ج) فنـلاحظ نمـوا بطيئا خلال 4 أيام.
2 ـ نستنتج من ذلك أنه يرافق زيادة الطول زيادة معتبرة في الكتلة .
3 ـ مـن خلال النشاطين و يظهر أن النمو يتمثل في تغيرات القد والكتلة.
4 ـ التركيب التجريبي المقترح هو :
مناطق النمو والتجديد الخلوي ؟
النشاط : عند الإنسان
1 ـ من خلال الوثيقة يظهر أن عملية التئام الجروح السطحية التي تصيب بشرة الجلد تتم وفق المراحل الآتية :
ـ يزيد حجم الخلايا الطلائية في البشرة المتضررة و تهاجر إلى مكان الإصابة.
ـ تنقسم الخلايا الإنسانية لتعويض الخلايا التالفة.
2 ـ نسمي هـذه الخـلايا بالخـلايا الإنشائية وهي تقع في مستوى كل عضو وصيغتها الصبغية هي 2ن أي 2ن= 46 صبغي .
النشاط : عند النبات:
1 ـ بيانات الشكل (أ) :
1: قلنسوة ، 2: قمة نامية ، 3: استطالة ، 4:المنطقة الوبرية .
2 ـ أ) ـ مميزات خلايا القمة النامية: صغيرة وقسومة (مرستيمية) وصيغتها الصبغية 2ن.
ب) ـ مميزات منطقة الاستطالة: كبيرة ومتطاولة وصيغتها الصبغية 2ن.
ج) ـ مميزات خلايا المنطقة الوبرية: تمايز سطحا الملامس للتربة شكل وبرة وصيغتها الصبغية 2ن.
3 ـ المنطقة المتخصصة في التجديد الخلوي هي منطقة القمة النامية.
4 ـ يحدث النمو عند الحيوان بسبب انقسام خلايا متخصصة في نفس النسيج تسمى بالخلايا الإنشائية.
في حين أن النمو عند النبات يتم في مستوى مناطق متخصصة تدعى بالأنسجة المرستيمية.
تتكاثر كل من الخلايا الإنشائية والمرستيمية فيزداد عددها بالانقسامات المتتالية وتزداد أبعادها باستطالتها تم يحدث تمايزها من أجل أداء وظائفها.
النشاط :
1 ـ الخلايا التي تظهر فيها الصبغيات بوضوح أكثر هي 2 و 3 .
2 ـ الترتيب حسب التسلسل الزمني [4، 5، 2 ،3، 1] .
3 ـ الظاهرة التي مرت بها الخلية المرتمية هي الانقسام الخيطي المتساوي.
4 ـ تمر الخلية المرتمية خلال الانقسام الخيطي المتساوي بـ 04 مراحل هي:
أ) ـ المرحلة التمهيدية: [4، 5] تظهر فيها الصبغيات في شكل شبكة من
الخيوط الطويلة التي لا يمكن معرفة عددها.
ب) ـ المرحلة الإستوائية: [2] تتوضـع الصبـغيات في منتصـف الخلية وتكـون في أوضـح ما يمـكن حسب الرسم التالي:
ج) ـ المرحلة الإنفصالية: [3] ينشطر الصبغي الاستوائي إلى كروما تين، نسمي كل كروماتيد صبغي إبن الذي يهاجر إلى أحد قطبي الخلية .
د) ـ المرحلة النهائية: [1] تحصل كل خلية بنت على نفس عدد الصبغيات الأبناء والمتماثلة مع الخلية الأم في كل منها 2ن.
نتيجة الانقسام الخيطي المتساوي: تتشكل خليتان بنتان متشابهتان وتشبه الخلية الأم تكبر إحداهن وتتـمايز في حـين تدخل الثانية في إنقسام ثان .
5 ـ يزداد نمو الخلايا البنات بزيادة المادة فيها.
مصـدر المادة اللازمة للنمو والتجديد الخلوي ؟
1ـ عند النبات :
النشاط :
1 ـ التحليل: يمـثل المنحنى (وثيقة) تغـيرات الوزن (غ) لمجموعة من البذور قبل و أثناء و بعد الإنتاش بدلالة الزمن.
نلاحظ من (ز0 ز2) قبل الإنتاش أن الوزن ثابت عند 39غ.
نلاحظ من (ز2 ز4) أثناء الإنتاش تناقص الوزن من 39 غ إلى 28غ.
نلاحظ من (ز4 ز7) بعد الإنتاش تزايد الوزن من 28غ إلى 59 غ.
2 ـ خـلال الفاصل الزمني (ز2 ـ ز4) تناقـص الوزن لأنه تم إستـهلاك المدخرات الغذائية الموجودة في البذور.
خلال الفاصل الزمني (ز4 ـ ز7) تزايد عدد الأوراق وتفرع جذورها إذ أنها أصبحت تعتمد على المواد المعدنية الموجود في الوسط لتركيب مادتها.
النشاط :
1 ـ الحبيبات المقصودة هي حبيبات النشاء.
2 ـ نلاحظ تآكل حبيبات النشاء للشكل (ب) من الوثيقة مما يدل على تفككها ونفسر ذلك بإماهتها وتحولها إلى غلوكوز حسب المعادلة التالية:
3 ـ إن مصـدر المادة الـلازمة لنـمو النبتة أثناء الإنتاش هو المدخرات الموجودة في البذرة.
النشاط :
1 ـ إن سبب ظهور الانتفاخ الذي نمت عليه جذور هوائية هو تراكم المواد الغذائية (المغذيات) في قاعدة الجزء العلوي من القطع مما سبب نمو غير عادي وعدم وصول المغذيات إلى القسم السفلي مما أنتج ثمار فقيرة المدخرات.
2 ـ كل الإتجـاهات صحيحة لأن النسغ الكامل ينتقل إلى كل أقسام النبات لتغذيتها.
3 ـ دور النسغ الكامل هو تغذية كل أقسام النبات.
النشاط :
يستطيع اللحاء نقل النسغ الكامل إلى كافة أقسام النبات لأن خلاياه مستمرة من الورقة إلى الساق فالجذور.
النشاط :
1 ـ عنوان الشكل (أ) مقطع طولي في أوعية لحائية قبل وبعد التلوين.
عنوان الشكل (ب) مقطع عرضي في أوعية لحائية في مستوى الصفيحة الغربالية.
البيانات: : وعاء غربالي.
: خلية مرافقة.
: صفيحة غرباليه.
2 ـ تمتاز خلايا اللحاء بأنها خلايا متطاولة فقدت أنويتها واحتفظت بهيولى جدارية وفجوة عصارية كبيرة ، وتكونت في جدرانها الأفقية ثقوبا شكلت ما يسمى بالصفيحة الغربالية مما يسهل عملية نقل النسغ الكامل.
2 ـ عند الحيوان :
النشاط :
1 ـ تتمثل أغذية الطاقة في السكريات والدسم.
2 ـ تتمثل أغذية البناء في البروتينات والمواد المعدنية.
3 ـ دور المواد المعدنية: إلى جانب دورها التشكيلي فهي تلعب دورا وظيفيا :
ـ مثال: يدخل الحديد (Fe+2 ) في تركيب الهيموغلوبين.
ـ مثال: يدخلCa++ في تركيب العظام.
ـ مثال:Ca++ يساهم في وفق النزيف وحدوث التقلصات العضلية.
النشاط :
1 ـ الهضم: هو مجموعة ظواهـر تحدث على طول الأنبوب الهضمي يحدث خلالها تبسيط المواد الغذائية المعقدة إلى بسيطة أي عمليات تفكيك وإماهة تتمثل نواتجه في :
ـ السكريات البسيطة.
ـ أحماض آمينية.
ـ أحماض دسمة وغليسيرول.
2 ـ
3 ـ أ ـ تعرف نواتج الهضم بالمغذيات لأنها تغذي خلايا الجسم و تسمح لها بزيادة المادة فيها.
ب ـ تبنى الخلية اعتبارا من المغذيات مادتها حسب النموذج التالي:
المفاهيم المبنية للوحدة :
طرق استعمال المادة من طرف الكائن الحي ومصدرها
ـ يمكن الاستدلال عن نمو كائن ما بقياس طوله و كتلته و يزداد الطول بحدوث عدة انقسامات للخلايا الإنشائية التي تستطيل بزيادة المادة فيها مما يسبب زيادة في الكتلة.
ـ يحصل النبات الأخضر على المغذيات خلال أطواره الأولى من الحياة من مدخرات البذرة ثم يصبح يعتمد على المغذيات الموجودة في النسغ الكامل الذي يصل إلى كل خلية فيتم فيها بناء المادة.
ـ يحصل الحيوان والإنسان على المغذيات من الغذاء الذي يمكن تقسيمه إلى أغذية طاقة وأغذية لبناء المادة.
التـقــــويم
تابعت أم تطـور كتلة طفلـها ابتداءا من لحظـة ولادته على دفـتره الصحي فحصـلت بعد 03 سـنوات من المـتابعة على المنحنى الممثل لتغيرات الوزن بدلالة الزمن (سنة) كما هو موضح في الوثيقة التالية :
1 ـ لماذا يجب وزن الطفل دوريا ؟
2 ـ علل قياس الطبيب لقطر جمجمة الطفل دوريا ؟
3 ـ ما هي الطريقة المستعملة لقياس الطول ؟
الوحدة التعليمية : تحويل الطاقة الكميائية الكامنة في الأغذية من طرف
العضوية .
التنفس :
يتضمن نمو و تطور النبيتة تركيب المادة (مثل البروتينات) الذي يتطلب الطاقة.
ـ فما هو مصدر الطاقة الضرورية لتركيب المادة ؟
النشاط :
المرحلة أ : ـ لدراسة مصدر هذه الطاقة نقترح التجربة التالية :
وضعت في وسطين (أ) و (ب) معزولين عن كافة المؤثرات الخارجية نفس
الكمية من البذور الجافة (100 غ), يتصل بكل منهما مقياس حراري.
الشروط التجريبية و النتائج حسب الجدول التالي :
الشروط التجريبية النتائج بعد مدة من الزمن
في الوسط (أ) :
100 غ بذور جافة
ـ لم تسجل أي تغيرات و بقاء وزن البذور ثابت
(100 غ) .
في الوسط (ب) :
100 غ بذور جافة
+
ماء مقطر
ـ يلاحظ إنتاش البذور يصاحبها :
أ ـ إنخفاض الوزن الجاف للبذور إلى 20 غ.
ب ـ نقص في حجم الأكسجين (O2) الوسط و
الزيادة في حجم غاز الفحم (CO2) و تشكل
قطرات ماء على جدار الوعاء الزجاجي.
ﺠ ـ إرتفاع درجة الحرارة من 22 °م إلى 28 °م.
1 ـ إقترح التركيب التجريبي الذي يسمح بإظهار نتائج الوسط (ب) .
2 ـ ماذا تمثل تجربة الوسط (أ) ؟
3 ـ علل النتائج (أ, ب) للوسط (ب) .
4 ـ على ماذا يدل إرتفاع درجة الحرارة ؟
المرحلة ب :
الوثيقة توضح مصدر الطاقة اللازمة لإنتاش البذرة والنبيتة .
1 ـ بمقارنة بنية مادة الأيض و المواد الناتجة عنها بعد هدمها :
ـ حدد مقر الطاقة الكيمائية الكامنة (المخزنة) في مادة الأيض .
2 ـ إذا علمت أن الطاقة الحرارية المتحررة ما هي إلا جزء من الطاقة
الكيمائية الإجمالية في المادة العضوية :
ـ حدد مصير الجزء الباقي من الطاقة .
3ـ انطلاقا من الوثيقة :
ـ عرف عملية التنفس ثم اكتب المعادلة الإجمالية لمصدر
الطاقة على مستوى خلية البذرة المنتشة .
ـ ملاحظة : عند كتابة صيغة الغلوكوز و نواتج هدمه تم إظهار عدد ذرات
الفحم فقط.
التخمر :