مواضيع في العلوم الطبيعية

[♥♪فيصل♥♪]

موضوع بكالوريا

1- نص الموضوع : ......... (20 نقطة) .......................................... المدة : 3سا ............

يؤدي التنبيه الفعال ( الناجع) المطبق على ليف عصبي إلى تشكل و انتشار موجة من الشحنات السالبة في موضع التنبيه و على سطحه الخارجي و موجة من الشحنات الموجبة في داخله. نسمي الكمون الموافق لفرق الكمون هذا بكمون العمل potentiel d'action ( مظهر كهربائي للسيالة العصبية).

الجزء الأول: 5.25 ن

بغية تحديد مصدر كمون العمل ننبه المحور الأسطواني للكلمار ثم نسجل استجابة المحور للتنبيه. نقدر بالموازاة
تغيرات نفاذية غشاء المحور لأيونات البوتاسيوم و الصوديوم. النتائج المحصل عليها ممثلة في الوثيقة(1).
تنبيه: غرز الإلكترود المستقبل داخل المحور في موضع قريب جدا من الإلكترود المنبه.

- فسر هذه النتائج التجريبية موضحا مصدر الأطوار المختلفة لكمون العمل مدعما إجابتك برسومات تخطيطية دقيقة مع كتابة البيانات المناسبة.

الجزء الثاني: 10.50 ن
بغية فهم آليات انتقال النبأ العصبي، ننجز تجارب على مشبك عملاق للكلمار(الوثيقة:2).
نصل الليف العصبي( أ ) بإلكترودين تنبيه (م1، م2) و إلكترود استقبال (ق1) متصل بالأوسيوسكوب1 من جهة و نصل الليف( ب ) بإلكترود مستقبل (ق3) متصل بدوره براسم الإهتزازت المهبطية2 (أوسيوسكوب).

التجربة الأولى:
نضع المشبك داخل ماء البحر العادي، ثم نطبق تنبيها فعالا بواسطة م1 و م2، فنحصل على التسجيل( أ ) الممثل في الوثيقة(3).
1- فسر التسجيل المحصل عليه.
2- ما هو السؤال الذي يمكنك طرحه عندئذ

التجربة الثانية:
نغمر المشبك في ماء بحر خال من أيونات الكالسيوم، يعطي التنبيه الفعال المطبق في م1 و م2 النتائج المعبر عنها بالتسجيل(ب) من الوثيقة(3).
1- فسر نتائج هذه التجربة.
2- اقترح فرضية تتعلق بالدور المحتمل الذي تلعبه أيونات الكالسيوم.
3- ما هو السؤال الذي يمكنك طرحه عندئذ؟


التجربة الثالثة :
نبقي المشبك في ماء البحر بدون كالسيوم، ثم نحقن بواسطة سحاحة دقيقة micropipetteأيونات الكالسيوم في النهاية قبل مشبكية، و في غياب أي تنبيه نحصل على التسجيل(جـ).( الوثيقة:3).
1 فسر نتائج هذه التجربة.
2 ماذا تستخلص فيما يخص الدور الذي يقوم به الكالسيوم في نقل السيالة العصبية عبر المشبك؟
3 ما هو السؤال الذي يطرح عندئذ؟

التجربة الرابعة :
نبقي المشبك في ماء بحر بدون كالسيوم، ثم نحق بواسطة سحاحة دقيقة جزيئات الأستيل كولين(مادة موجودة في

الحالة الطبيعية في الحويصلات قبل مشبكية) في الشق المشبكي(  الوثيقة2) في غياب أي تنبيه نحصل على نفس التسجيل(جـ).
1- فسر نتائج هذه التجربة.
2- قدم فرضية بخصوص دور الأستيل كولين في زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي.

التجربة الخامسة:
نضع المشبك في ماء بحر به أيونات الكالسيوم، ثم نحقن في سيتوبلازم الليف العصبي( أ ) أنزيم الأستيل كولينستراز
نطبق تنبيها فعالا في م1 و م2، فنحصل على التسجيل (ب)
1- فسر نتائج هذه التجربة.
2- قدم فرضية بخصوص دور الذي يلعبه أنزيم الأستيل كولينستراز الموجود في الحالة الطبيعية في الشق المشبكي

الجزء اثالث: 04.25 ن

أشرح مستعينا برسم تخطيطي وظيفي الظواهر البيوكيميائية
التي حدثت أثناء انتقال السيالة العصبية من عصبون إلى
آخر انطلاقا من المعلومات المستخلصة من تفسير التجارب السابقة
ترقبوا مساءا الحل ان شاء الله

[حـ الجزائرــر]

[♥♪فيصل♥♪]

شكرا اخي زين مو ارجو ان تستفيد

[karimsai]

شكرا اخي الكريم ربي ينجحك في الباكلوريا

[♥♪فيصل♥♪]

شكرا لك اخي لاتنسى التقييم

[jeef hardy]

شكرااالك يا اخي

[♥♪فيصل♥♪]

العفو اخي جف هاردي ان شاء الله تربح في اللbem هذا العام

[♥♪فيصل♥♪]

- تحليل نص الموضوع:
α- تحليل الإشكالية العلمية:
تحتوي الإشكالية العلمية المطروحة على شكل مقدمة في بداية الموضوع على كلمات مفتاحية(أساسية)، ينبغي تحديدها بدقة حتى تكون الإجابة ضمن الموضوع و ليس خارجه.
الكلمات المفتاحية لنص الإشكالية العلمية المطروحة في هذا الموضوع هي:
التنبه الفعال، ليف عصبي و كمون العمل.

و عليه: فإن الموضوع المقترح ينتمي إلى المجال المعرفي أو المحور:''التنسيق بين الخلايا أو التكامل الوظيفي للعضوية'' و يتناول أحد الموضوعات الثلاثة ذات الصلة و هو: النبأ العصبي.

β- تحليل الجزءI:
تمثل العلامة الممنوحة للجزءI 52.5% من العلامة الإجمالية. يحتوي الجزءI على وثيقة واحدة(منحنيات كمون العمل و نفاذية شاردتي(Na+،K+) و سؤال واحد، يختبر المتعلم في تفسير نتائج تجريبية (فسر هذه النتائج التجريبية) و قدرة المتعلم على تحليل و معالجة المعلومات لتوضيح مصدر مراحل ظاهرة(وضح مصدر الأطوار المختلفة لكمون العمل)، و قدرة استرجاع المعلومات و ترجمتها إلى رسومات تخطيطية(دعم إجابتك برسومات تخطيطية دقيقة مع كتابة البيانات المناسبة).

γ- تحليل الجزءII:
تمثل العلامة الممنوحة للجزءII 26.25% من العلامة الإجمالية. يحتوي الجزءII على سلسلة من التجارب(5 تجارب) و وثيقة واحدة (تركيب تجريبي) و 12 سؤال. فالأسئلة المرتبطة بالوثيقة(2) تختبر المتعلم في قدرته على تفسير نتائج تجريبية تعبر عن آلية حدوث ظاهرة بيولوجية(النقل المشبكي أو انتقال السيالة العصبية على مستوى المشبك) لغرض تقديم فرضيات بخصوص الدور المحتمل لعناصر معينة في الظاهرة(Ca2+، الأستيل كولين و الأستيل كولين أستراز).

δ- تحليل الجزءIII:
تمثل العلامة الممنوحة للجزءIII 21.25% من العلامة الإجمالية. يمكن اعتبار هذا الجزء خلاصة للموضوع المقترح. يهدف إلى اختبار قدرة المتعلم على استغلال و توظيف المعلومات و المفاهيم الجزئية المستخلصة من تفسير التجارب الواردة في الجزءين(الأول و الثاني) لبناء و تركيب مفهوم عام(شرح الظواهر البيوكيميائية التي تحدث أثناء انتقال السيالة العصبية من عصبون إلى آخر)، و إنجاز رسم تخطيطي وظيفي مع كتابة البيانات المناسبة).

ملحوظة:
- يتناول الموضوع المقترح في جزأيه الأول و الثاني المفاهيم البسيطة( الجزئية) و الأساسية، أما الجزء الثالث منه فيهتم ببلورة و تركيب مفهوم عام أو مركب انطلاقا من المفاهيم البسيطة المستمدة من الموضوع.
- الأفعال الأدائية الأساسية المكونة للأسئلة المطروحة هي: وضح، اشرح، فسر قدم فرضية، أرسم، أكتب.

3- تحرير ورقة الامتحان:

الجزء الأول: 10.5 ن
تظهر الوثيقة(1) 3 منحنيات: منحنى كمون العمل، و منحنيي تغيرات نفاذية الغشاء لأيونيي Na+ و K+.
- تفسير المنحنيات:

 تفسير منحنى كمون العمل:

◙ قبل أي تنبيه يكون كمون الغشاء مستقر عند قيمة 70- مللي فولت، إنه كمون الراحة(الغشاء مستقطب: تركيز K+ أكبر في الداخل و Na+ في الخارج). 0.25 ن

◙ النقطة( أ ) تمثل رجفة التنبيه(تغير الشحنات على وجهي الغشاء: الوجه الخارجي(-) و الداخلي(+). 0.25 ن

◙ الجزء( أب) يمثل الزمن الضائع( الزمن الذي تستغرقه السيالة العصبية للانتشار انطلاقا من نقطة التنبيه إلى غاية الإلكترود المستقبل. 0.25 ن

◙ الجزء(ب جـ) يمثل مرحلة زوال الاستقطاب، نفسره بانحراف النقطة المضاءة نحو الأعلى[اللوحة الأفقية العليا (+)] إلى أكثر من 50- مللي فولت( غرز المسرى المستقبل قريب جدا من نقطة التنبيه) ثم إلى 30+ مللي فولت[ انعكاس الاستقطاب: الوجه الخارجي(-) و الوجه الداخلي(+)] بسبب خروج Na+ بكمية معتبرة و بسرعة كبيرة. 0.5 ن
◙ الجزء(جـ د) يمثل مرحلة عودة الاستقطاب، نفسره بانحراف النقطة المضاءة نحو الأسفل[ اللوحة الأفقية السفلية (+)] و العودة إلى الاستقطاب الإبتدائي( 70- مللي فولت) بسبب دخول K+ببطء و بمقدار أقل. 0.5 ن
◙ الجزء(د و) يمثل مرحلة الإفراط في الاستقطاب ثم العودة إلى الاستقطاب الابتدائي ، نفسره بنزول النقطة المضاءة إلى دون( 70- مللي فولت) أي إلى حوالي( 75- مللي فولت) بسبب استمرار دخول K+ و العودة إلى الاستقطاب الإبتدائي( 70- مللي فولت) بسبب تدخل مضخة Na+ / K+ . 0.5 ن

 تفسير منحنيي تغيرات نفاذية الغشاء لـ (Na+،K+):
 نفسر وصول كون الغشاء إلى 50- مللي فولت بارتفاع مفاجئ لنفاذية الغشاء لأيونات الصوديوم(Na+) مما يؤدي إلى زوال استقطاب الغشاء، و هذا يشير إلى دخول أيونات الصوديوم بكمية معتبرة إلى داخل الليف. 0.5 ن
 نفسر وصول كمون الغشاء إلى 30+ مللي فولت بتناقص نفاذية الغشاء لأيونات Na+ و بتزايد تدريجي في نفاذية الغشاء لأيونات K+، مما يؤدي إلى عودة استقطاب الغشاء، و هذا يشير إلى خروج أيونات K+ إلى الوسط خارج خلوي. 0.5 ن
 و هكذا يمكن القول أن كمون العمل هو نتيجة لتغير مفاجئ في نفاذية الغشاء للأيونات. 0.25 ن
 و يفترض على أساس ذلك احتواء الغشاء على قنوات أيونية خاصة غير القنوات المحددة لكمون الراحة تدعى قنوات مرتبطة بالفولطية canaux voltages dépendants تكون مغلقة في حالة الراحة، و فتحها مرتبط بمستوى الكمون الذي يبلغه الغشاء. الوثيقة(1). 0.5 ن

- مصدر الأطوار المختلفة لكمون العمل:
- حالة الراحة: état de repos
ناتجة من تدفق Na+ عبر قنوات التسرب الخاصة بها من الوسط الخارجي إلى الوسط الداخلي و تدفق K+ عبر قنوات التسرب الخاصة بها من الوسط الداخلي إلى الوسط الخارجي بآلية الانتشار من جهة و من تدفق Na+، K+ عكس التدرج في التركيز بآلية فعالة بواسطة مضخة Na+ / K+. و تكون عندئذ القنوات المرتبطة بالكمون مقفلة. الشكل(1). 0.5 ن
- مرحلة زوال الاستقطاب: dépolarisation
ناتجة عن فتح قنوات Na+ المرتبطة بالفولطية( عندما يصل زوال الاستقطاب إلى مستوى العتبة التي تقارب 50- مللي فولت) لفترة قصيرة جدا(أقل من 1 مللي ثانية) مما يسمح بدخول عدد هائل من أيونات Na+ إلى الوسط ضمنخلوي. الشكل(2). 0.5 ن
- مرحلة عودة الاستقطاب : repolarisation
ناتجة عن فتح قنوات K+ المرتبطة بالفولطية ( عندما يبلغ الكمون مستوى العتبة 30+ مللي فولت ) لفترة أطول( 4 مللي ثانية ) و بالتالي خروج أيونات K+إلى الوسط خارج خلوي، في الوقت الذي تغلق فيه قنوات Na+ المرتبطة بالفولطية، و هي تلي فتح قنوات Na+ المرتبطة بالفولطية بأقل من 1 مللي ثانية. الشكل(3).0.5 ن
- مرحلة الإفراط في الاستقطاب: phase d'hyper polarisation
ناتجة عن استمرار و بقاء قنوات K+ المرتبطة بالفولطية مفتوحة، مما يؤدي إلى تناقص في الشحنات الموجبة في الوسط ضمنخلوي و تزايدها في الوسط خارج خلوي. و عندما تغلق قنوات K+ المرتبطة بالفولطية يسترجع الغشاء استقطابه العادي، لكن تزويع الأيونات يبقى غير عادي( إفراط في أيونات Na+ في الوسط ضمنخلوي و عجز في أيونات K+ في الوسط ضمنخلوي ) 0.5 ن
- مرحلة عودة الاستقطاب: phase de répolarisation
ناتجة عن تسريع نشاط مضخة Na+ / K+ الذي يسمح بإعادة التوزيع العادي للأيونات على جانبي الغشاء(إخراج الفائض من أيونات Na+ و إدخال الفائض من أيونات K+) خلال بضعة أجزاء من الألف من الثانية 0.5 ن

- الرسومات التخطيطية : 01.5 ن



























- كتابة البيانات المناسبة: 02.5 ن
1- وسط خارج خلوي 2- غشاء
3- وسط ضمنخلوي 4- قناة تسرب خاصة بـNa+
5- قناة تسرب خاصة بـ K+ 6- مضخة Na+ و K+.
7- Na+ 3 8- K+ 2
9- قناة K+ مرتبطة بالفولطية 10- قناة Na+ مرتبطة بالفولطية.

الجزء الثاني: 05.25 ن

التجربة الأولى:
1- تفسير التسجيل: 0.5 ن
نفسر تسجيل منحنى كمول العمل( أ ) على شاشتي الأوسيوسكوب(1 و 2) بتطبيق تنبيه فعال( مجدي) على الليف العصبي( أ )، و نفسر الإزاحة في الزمن(الفرق في زمن التسجيل بين الأوسيوسكوب(1) و الأوسيوسكوب (2) بانتقال السيالة العصبية من الليف العصبي( أ ) إلى الليف العصبي (ب) عبر المشبك بحدوث آلية خلال زمن معين نسميه المدى(الأجل) المشبكي délai synaptique.

2- السؤال الذي يطرح هو: 0.25 ن
بأي آلية يتم نقل السيالة العصبية على مستوى المشبك؟

التجربة الثانية :
1- تفسير النتائج: 0.5 ن
نفسر تسجيل منحنى كمون عمل على شاشة الأوسيوسكوب(1) و عدم تسجيل منحنى كمون عمل على شاشة الأوسيوسكوب(2) في غياب الكالسيوم في الوسط و بعد تطبيق تنبيه فعال على الليف العصبي( أ ) بعدم انتقال و انتشار السيالة العصبية عبر المشبك من الليف( أ ) إلى الليف (ب).

2- الفرضية المقترحة : 0.25 ن
أيونات الكالسيوم( Ca2+) ضرورية لنقل السيالة العصبية عبر المشبك.

3- السؤال المطروح هو: 0.25 ن
ما هو دور أيونات الكالسيوم( Ca2+) في النقل المشبكي؟

التجربة الثالثة :
1- تفسير النتائج : 0.5 ن
نفسر تسجيل منحنى كمون العمل (جـ) على شاشة الأوسيوسكوب(2) المتصل بالليف العصبي(ب) بعد حقن أيونات الكالسيوم في النهاية قبل مشبكية، و بدون تنبيه الليف( أ )، بانتقال و انتشار السيالة العصبية عبر المشبك من الليف( أ ) إلى الليف(ب).

2- الاستخلاص: 0.5 ن
نستخلص مما سبق أن وصول السيالة العصبية في الظروف العادية إلى النهاية قبل مشبكية يؤدي إلى دخول أيونات الكالسيوم ( Ca2+) إلى داخل هذه النهاية، فينتج عن ذلك زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي. و تظهر هذه التجربة أيضا أن مفعول و تأثير أيونات الكالسيوم لا يكمن في تدفقها عبر الغشاء، بل يكمن في وجودها ضمن سيتوبلازم العصبون قبل مشبكي.

3- السؤال المطروح هو: 0.25 ن
كيف تحدث أيونات الكالسيوم الموجودة في سيتوبلازم العصبون قبل مشبكي زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي؟

التجربة الرابعة :
1- تفسير النتائج: 0.5 ن
نفسر تسجيل منحنى كمون العمل(جـ) على شاشة الأوسيوسكوب(2) المتصل بالليف العصبي(ب) بعد حقن جزيئات الأستيل كولين في الشق المشبكي، و بدون تنبيه الليف( أ )، بانتقال و انتشار السيالة العصبية عبر المشبك من الليف( أ ) إلى الليف (ب).

2- الفرضية المقدمة: 0.5 ن
ينتج عن دخول أيونات الكالسيوم في الظروف العادية إلى النهاية قبل مشبكية خروج جزيئات الأستيل كولين إلى الشق المشبكي، و يؤدي وجود الأستيل كولين في الشق المشبكي إلى زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي.

التجربة الخامسة:
1- تفسير النتائج: 0.75 ن
نفسر تسجيل منحنى كمون العمل(ب) على شاشة الأوسيوسكوب(1) المتصل بالليف العصبي( أ ) بعد حقن جزيئات الأستيل كولينستراز في سيتوبلازم الليف العصبي( أ ) و بعد تنبيه الليف( أ ) تنبيها فعالا، و عدم تسجيل كمون عمل على شاشة الأوسيوسكوب(2) بعدم انتقال و انتشار السيالة العصبية عبر المشبك من الليف( أ ) إلى الليف (ب). لأن الأستيل كولينستراز أنزيم يفكك الأستيل كولين، فيمنع بذلك انتقال السيالة العصبية عبر المشبك.

و عليه فإن هذه النتائج تثبت و تظهر بالفعل أن خروج جزيئات الأستيل كولين من الحويصلات المشبكية إلى الشق المشبكي تؤدي إلى زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي.

2- الفرضية المقترحة: 0.5 ن
تتفكك جزيئات الأستيل كولين في الظروف العادية، بعد إحداث زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي( إتمام عملها) بواسطة أنزيم الأستيل كولينستراز الموجود في الشق المشبكي.

الجزء اثالث: 04.25 ن

شرح الظواهر البيوكيميائية : 02.5 ن
يؤدي وصول كمون العمل إلى النهاية المشبكية فتح قنوات الكالسيوم المرتبطة بالفولطية و التي تقع على الغشاء قبل مشبكي و بالتالي يؤدي دخول أيونات الكالسيوم إلى سيتوبلازم العصبون قبل مشبكي تحرير جزيئات الأستيل كولين( المخزنة داخل الحويصلات المشبكية) في الشق المبكي بظاهرة الإطراح الخلوي exocytose.
يتثبت الوسيط الكيميائي(الأستيل كولين) على مواقع مستقبلات نوعية تقع على الغشاء بعد مشبكي، فيؤدي إلى فتح قنوات أيونية(Na+ ) مرتبطة بالطبيعة الكيميائية chimiodépendants، و بالتالي يولد تدفق معتبر لأيونات Na+ عبر هذه القنوات إلى سيتوبلازم الخلية بعد مشبكية زوال استقطاب الغشاء بعد مشبكي(كمون عمل). و بعد إتمام عملها تنفصل جزيئات الأستيل كولين عن مواقع تثبيتها، فيترتب عنه إغلاق قنوات الصوديم المرتبطة بالحالة الكيميائية / ثم تتعرص جزيئات الأستيل كولين إلى إماهة بواسطة أنزيم الأستيل كولين أستراز الموجود بتركيز مرتفع في الشق المشبكي، تسترجع جزيئات قاعدة الكولين الناتجة عن إماهة الأستيل كولين من طرف النهاية قبل مشبكية، ثم تستعمل في تركيب جزيئات جديدة من الأستيل كولين.

الرسم التخطيطي الوظيفي: 01.75 ن

[طارق عبدو]

بارك الله فيك

[امين الاسلام]

شكرا جزيلا على الموضوع