Telechargé par mohamed ghalem

سم العقرب

publicité
‫المستوى‪ 3 :‬ع ت‬
‫الفرض الثاني للثالثي الثاني (نموذج التمرين الثالث)‬
‫المدة الزمنية‪ :‬ساعتان‬
‫قد يختل توازن الجسم نتيجة تناول المخدرات أو بفعل السموم التي تخترق جلد اإلنسان عن طريق لسعات الحشرات حيث‬
‫تؤثر هذه المواد على بعض الوظائف الحيوية‪ .‬من أجل دراسة آلية تأثير نوع خاص من سموم العقارب على النقل العصبي‬
‫نستعرض الدراسة التالية ‪:‬‬
‫الجزء األول‪:‬‬
‫ننبه ليفا عصبيا معزوال تنبيها فعاال في غياب السم وفي وجوده ‪ ،‬النتائج المحصل عليها موضحة في الشكل (أ) من الوثيقة‬
‫(‪ )1‬بينما يمثل الشكل (ب) من الوثيقة نشاط بعضل القنوات الخاصة بالـ ‪ Na+‬و الـ ‪ K+‬إثر التنبيه الفعال لليف العصبي‪.‬‬
‫ باستغالل الوثيقة (‪ )1‬اقترح فرضيين لتفسير آلية تأثير سم العقرب على الكمون الغشائي‪.‬‬‫الجزء الثاني‪:‬‬
‫قصد الفهم الجيد آللية تأثير هذا السم و التأكد من صحة إحدى الفرضيتين‬
‫المقترحتين‪ ،‬نطبق كمونا مفروضا على غشاء ليف عصبي في ظروف‬
‫عادية ثم نسجل التيارات الكهربائية الداخلة و الخارجة التي تعقب ذلك‪،‬‬
‫النتائج المحصل عليها مبينة في الشكل (أ) من الوثيقة (‪.)2‬‬
‫باستعمال تقنية ‪ patch-clamp‬نعزل جزأين صغيرين من غشاء الليف‬
‫العصبي‪ ،‬يحتوي الجزء األول على قناة خاصة بالصوديوم بينما يحتوي‬
‫الجزء الثاني على قناة خاصة بالبوتاسيوم ونفرض عليهما كمونا مساويا لـ‬
‫‪ 0mV‬ونسجل التيارات الداخلة و الخارجة على مستواهما في غياب السم‬
‫وفي وجوده‪ ،‬النتائج المحصل عليها مبينة في الشكل (ب) من الوثيقة (‪.)2‬‬
‫‪ -‬باستغالل الوثيقة (‪ )2‬ناقش مدى صحة الفرضيتين المقترحتين‪.‬‬
‫الجزء الثالث‪:‬‬
‫باالعتماد على المعلومات التي توصلت إليها في التمرين و باالستعانة بمعارفك أكتب نصا علميا توضح من خالله التأثيرات‬
‫المحتملة لبعض المواد الكيميائية (سموم ‪ ،‬مخدرات ‪ )... ،‬على مختلف البروتينات الغشائية التي تتدخل في النقل العصبي و‬
‫عواقب ذلك على نشاط الجهاز العصبي‪.‬‬
‫اإلجابة النموذجية‬
‫الجزء األول‪:‬‬
‫‪ -1‬استغالل الشكل (أ) من الوثيقة (‪:)1‬‬
‫تحليل التسجيلين أو المقارنة بينهما‪:‬‬
‫يمثل التسجيالن تغيرات الكمون الغشائي لليف عصبي إثر تنبيه فعال في ظرفين مختلفين حيث نسجل‪:‬‬
‫ في غياب سم العقرب‪:‬‬‫ قبل التنبيه ينطلق التسجيل من– ‪ 70‬ميلي فولط و هذا يدل على أن الليف كان في حالة راحة‬‫ يؤدي التنبيه إلى زوال استقطاب الليف العصبي ( تغير الكمون الغشائي من ‪ 70-‬إلى ‪ 40+‬ميلي فولت ) في‬‫أقل من ‪ 1‬ميلي ثانية متبوع بعودة ثم فرط االستقطاب حيث‪:‬‬
‫ من ‪ 0.7‬إلى ‪ 1.2‬عودة االستقطاب (عودة الكمون الغشائي إلى القيمة‪) 70-‬‬‫ من ‪ 1.2‬إلى ‪ 2‬ميلي ثانية يصل المنحنى إلى – ‪ 80‬ميلي فولت وهو يمثل فرط االستقطاب‪.‬‬‫ بعد ‪ 2‬ميلي ثانية يستعيد الليف كمونه الغشائي األصلي ( ‪ 70 -‬ميلي فولت)‪.‬‬‫في وجود سم العقرب‪:‬‬
‫ بين ‪ 0.2‬و ‪ 0.7‬ميلي ثانية حدوث زوال اسقطاب يصل إلى ‪ 40+‬ميلي فولت‬‫ بعد ‪ 0.7‬ميلي ثانية نسجل عودة استقطاب طفيفة تصل إلى حوالي ‪ 30+‬ميلي فولت و تستقر عند هذه القيمة‬‫دون استعادة الكمون الغشائي األصلي‪.‬‬
‫االستنتاج‪ :‬في وجود سم العقرب يبقى الليف العصبي في حالة زوال استقطاب‪.‬‬
‫‪ -2‬تحليل الشكل (ب) من الوثيقة (‪:)1‬‬
‫يمثل الشكل رسما تخطيطيا لحالة القنوات الفولطية للصوديوم والبوتاسيوم إثر تنبيه فعال حيث نالحظ‪:‬‬
‫ انفتاح قنوات الصوديوم وتدفق هذا األخير نحو الداخل يتزامن مع زوال استقطاب الليف العصبي‪.‬‬‫ دخول قنوات الصوديوم في حالة عدم نشاط وانفتاح قنوات البوتاسيوم ليتدفق هذا األخير نحو الخارج حسب‬‫تدرج التركيز تزامنا مع العودة إلى حالة االستقطاب‪.‬‬
‫ انغالق كال النوعين من القنوات تزامنا مع استرجاع كمون الراحة‪.‬‬‫اقتراح فرضيتين‪:‬‬
‫الفرضية ‪:1‬‬
‫يمنع سم العقرب عودة االستقطاب بتثبيطه للقنوات الفولطية المسؤولة عن خروج شوارد البوتاسيوم من هيولى‬
‫الليف العصبي‪.‬‬
‫الفرضية ‪:2‬‬
‫يمنع سم العقرب عودة االستقطاب ( استمرار حالة زوال االستقطاب) بمنعه النغالق القنوات الفولطية المسؤولة‬
‫عن دخول الصوديوم إلى هيولى الليف العصبي‪.‬‬
‫الجزء الثاني‪:‬‬
‫تحليل التسجيل (‪ )01‬من الوثيقة (‪:)2‬‬
‫يمثل التيارات المسجلة على مستوى غشاء الليف العصبي بعد تطبيق كمون مفروض حيث‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫ قبل فرض الكمون يكون الكمون الغشائي ‪ -75mV‬و تكون القنوات الـفولطية للـ ‪ Na+‬و الـ ‪ K‬مغلقة فال تسمح‬‫بمرور الشوارد إنها حالة كمون الراحة‪.‬‬
‫‪+‬‬
‫ عند فرض كمون غشائي قيمته ‪ 0‬ميلي فولت يتولد تيار داخلي سريع نتيجة انفتاح القنوات الـفولطية للـ ‪Na‬‬‫أوال لفترة قصيرة مسببة دخول سريع لشوارد الـ ‪ Na+‬و هذا ما ينتج عنه زوال االستقطاب‪.‬‬
‫ بعد هذه الفترة تصبح القنوات الـفولطية للـ ‪ Na+‬غير نشطة و تفتح القنوات الـفولطية للـ ‪ K+‬لفترة أطول مسببة‬‫خروج بطيء لشوارد الـ ‪ K+‬وبالتالي توليد تيار خارجي بطيء و ينتج عن ذلك عودة االستقطاب‪.‬‬
‫ عند زوال الكمون المفروض تنغلق كل من قنوات الـ‪ Na+‬والـ‪ K+‬الفولطية فيتوقف توليد التيارات و يستعيد‬‫الغشاء كمونه األصلي‪.‬‬
‫تحليل التسجيل (‪ )02‬من الوثيقة (‪:)2‬‬
‫يمثل التيارات األيونية التي تم الحصول عليها بعد تطبيق كمون مفروض على جزأين من غشاء الليف العصبي‬
‫يحتوي األول على قناة فولطية للصوديوم و يحتوي الثاني على قناة فولطية للبوتاسيوم في وجود سم العقرب‪:‬‬
‫ يتولد تيار داخلي سعته ‪ 6000‬ميكرو أمبير و يستمر لمدة أطول‪ ،‬متبوع بتولد تيار خلرجي بطيء سعته تقارب‬‫‪ 1500‬ميكروأمبير‪.‬‬
‫مناقشة صحة إحدى الفرضيتين مع إبراز آلية تأثير سم العقرب على النشاط العصبي‪:‬‬
‫من خالل هذه المقارنة يتبين لنا أن سم القرب ال يؤثر على القنوات الفولطية للبوتاسيوم بل يؤثر على القنوات‬
‫الفولطية للصوديوم حيث يبقيها مفتوحة لمدة أطول و هذا ما يسمح باستمرار دخول الصوديوم لمدة أطول مانعا‬
‫عودة االستقطاب و بالتالي فإن الفرضية (‪ )2‬هي الصحيحة‪.‬‬
‫النص العلمي‪ :‬آلية تأثير المخدرات والسموم على النشاط العصبي وعواقبها‪:‬‬
‫يتعرض اإلنسان في محيطه لتأثيرالسموم الناتجة عن لسعات الحشرات من جهة أو إلى األضرار التي‬
‫يسببها اإلدمان على المخدرات من جهة أخرى‪ .‬فماهي التأثيرات المحتملة لهذه المواد على مختلف البروتينات‬
‫الغشائية التي تتدخل في النقل العصبي‪ .‬وماهي عواقب ذلك على نشاط الجهاز العصبي؟‬
‫تؤثر المخدرات والسموم بأنواعها على انتقال الرسالة العصبية وتتجلى بعض آثارها على البروتينات‬
‫الغشائية المسؤولة على انتقالها سواء على مستوى الليف العصبي أو على مستوى االتصاالت العصبية‪.‬‬
‫فعلى مستوى الليف العصبي تستهدف هذه المواد القنوات الفولطية من خالل‪:‬‬
‫ غلق القنوات القنوات الفولطية للـ ‪ ( Na⁺‬منع زوال االستقطاب) ومنه تثبيط انتقال الرسالة العصبية عبر الليف‬‫العصبي‪.‬‬
‫ منع انفتاح القنوات القنوات الفولطية للـ ‪ K⁺‬وبالتالي استمرار كمونات العمل‪.‬‬‫ من انغالق القنوات القنوات الفولطية للـ ‪ Na⁺‬ومنه استمرار حالة زوال االستقطاب لمدة أطول (حالة سم‬‫العقرب)‪.‬‬
‫أما على مستوى المشبك فيكون التأثير على إحدى مراحل النقل المشبكي من خالل‪:‬‬
‫ إعاقة انفتاح القنوات الفولطية للـ ‪ Ca⁺⁺‬ومنه منع تحرير الوسيط الكيميائي األستيل كولين ينتج عنه كبح انتقال‬‫الرسالة العصبية إلى الخلية بعد المشبكية‪..‬‬
‫ مواد تنافس الوسيط الكيميائي على مستقبالته الغشائية فتعرقل عمله (التقليل من انتقال الرسالة العصبية) مثل‬‫الكورار أو األلفا بانغاروتوكسين مع االستيل كولين‪.‬‬
‫ وإما بزيادة مفعول الوسيط الكيميائي مثال‪ :‬المورفين مع األنكيفالين‪.‬‬‫مهما كانت طريقة تأثيرها‪ ،‬تبقى للسموم والمخدرات عواقب سلبية على الجهاز العصبي كون مفعولها‬
‫يدوم لمدة أطول نظرا لعدم إماهتها إنزيميا أو إعادة امتصاصها كما هو الحال بالنسبة للمبلغات العصبية الطبيعية‬
‫مما يؤدي إلى اختالل في نشاط الجهاو العصبي بالتنبيه أو بالتثبيط و قد يصل األمر إلى الموت في حالة الجرعات‬
‫القوية‪.‬‬
Téléchargement
Explore flashcards