مراجعة الإخراج وتنظيم درجة الحرارة في الكائنات الحية
الصف الخامس العلمي – الفصل الثالث والرابع – أحياء
تعريف الإخراج:
الإخراج هو عملية حيوية تقوم بها الكائنات الحية للتخلص من نواتج الفضلات الناتجة عن العمليات الأيضية داخل خلايا الجسم، وذلك بطرق وآليات متنوعة تتلاءم مع طبيعة بيئتها.
الإخراج في الكائنات وحيدة الخلية
مثال: الأميبا والبراميسيوم
ما هو عضو الإخراج؟
الفجوة المتقلصة – وهي تركيب متخصص يعمل على تنظيم كمية الماء والفضلات داخل الخلية.
طريقة الإخراج في الأميبا:
- يتجمع الماء الزائد داخل حويصلات صغيرة تحيط بالفجوة المتقلصة.
- تندمج هذه الحويصلات مع غشاء الفجوة وتفرغ محتواها داخلها.
- تتوسع الفجوة مع امتلائها، ثم تتحد مع غشاء الخلية وتطرح محتواها إلى الخارج.
طريقة الإخراج في البراميسيوم:
- تمتلئ الفجوة المتقلصة بالماء ذي التركيز الملحي المخفف.
- تندفع الفجوة نحو غشاء الخلية وتفرغ محتواها إلى الخارج.
الإخراج في النباتات
لماذا لا تحتاج النباتات إلى أجهزة إخراج متخصصة؟
- لأن اعتمادها الأساسي في الأيض يكون على الكربوهيدرات، وليس البروتينات.
- نواتج أيـض الكربوهيدرات أقل سمية من نواتج البروتينات.
طرق الإخراج في النباتات:
- طرح الفضلات النيتروجينية
- الأمونيا: تُطرح من خلال الثغور على أوراق النبات.
- الأملاح الحاوية على نيتروجين: تُطرح عن طريق الجذور إلى التربة.
- طرح ثاني أوكسيد الكربون
- يتم طرحه من خلال: الثغور، العديسات، وعملية الانتشار.
- طرح الماء الزائد
- يتم عبر عمليتين:
- النتح من خلال الثغور.
- الإدماع من خلال الثغور المائية في نهايات عروق الأوراق (يحدث ليلاً).
- يتم عبر عمليتين:
- طرح المواد السامة
- عبر:
- تكوين بلورات غير قابلة للذوبان داخل الخلايا.
- تجمع أملاح الكالسيوم في الأوراق التي تُطرح عند تساقط الأوراق.
- عبر:
- طرح الحليب النباتي
- مادة مستحلبة تحتوي على:
- مواد شمعية، راتنجية، مطاطية، زيوت طيارة، بروتينات، نشويات، أحماض عضوية وسكريات.
- يُطرح عند قطع النبات نتيجة ضغط داخلي في القنوات الحليبية.
- مادة مستحلبة تحتوي على:
- طرح المواد الصمغية
- عبر خلايا متخصصة تسمى الشعيرات الغدية.
- يحدث نتيجة حالات مرضية أو مؤثرات ميكانيكية.
الإخراج في الحيوانات اللافقارية
في البلاناريا (الديدان المسطحة)
- تملك جهازًا أنبوبيًا يمتد على طول الجسم.
- يدخل السائل عبر خلايا “اللهب” التي تولد ضغطًا سالبًا.
- تحدث إعادة امتصاص للمواد المفيدة، والباقي يُطرح للخارج.
تعريف: الخلايا اللهبية
خلايا تحتوي على أهداب تولد ضغطًا لسحب السائل من الجسم.
في دودة الأرض
- تحتوي على جهاز إخراجي يُسمى النفريديا.
- يتكون من:
- فم كلوي (تركيب قمعي يدخل منه السائل).
- أنبوبة ملتفة تحاط بشبكة أوعية دموية.
- جزء نهائي يتوسع كمثانة ثم يضيق ويطرح البول عبر فتحة النفريديا.
في السرطان البحري
- يمتلك جهاز إخراج يُسمى الغدد اللامسية (نسبة لموقعها قرب اللوامس).
- تتكون من:
- قناة → مثانة → نبيب ملتوي → تيه غشائي → كيس مثاني.
في الحشرات والعناكب
- جهاز الإخراج: أنابيب مالبيجي
- أنابيب رفيعة غير مزودة بالدم.
- تُفرز الأملاح (خاصة البوتاسيوم) وتقوم بامتصاص الماء والفضلات.
- غدد المستقيم: تمتص معظم الماء والبوتاسيوم من البول.
الإخراج في الفقاريات
الكلية
- العضو الأساسي للإخراج في الفقريات.
- أنواعها:
- الكلية الأولية: في أجنة الأسماك.
- الكلية المتوسطة: في أجنة الزواحف، الطيور، الثدييات وبالغات البرمائيات.
- الكلية البعدية: في الزواحف والطيور والثدييات البالغة.
أمثلة على الإخراج:
في الأسماك:
- تمتلك خلايا ملحية في الخياشيم لتنظيم الأملاح.
- تطرح الفضلات عبر الخياشيم والكلى.
في البرمائيات:
- يدخل الماء من الجلد ويُطرح عن طريق الكلى.
- البول يُخزن في المثانة ويعاد امتصاص الأملاح منه.
في الزواحف:
- الكلية بعدية، تحتوي على كبيبات قليلة وصغيرة.
- تطرح حامض اليوريك مع القليل من الماء.
في الطيور:
- تطرح حامض اليوريك على شكل مزيج جاف مع الغائط.
- تمتلك غدد لإفراز الملح في حالة شرب ماء البحر.
في الثدييات (مثال: الإنسان):
- الجهاز الإخراجي مكون من: كليتين، حالبين، مثانة، إحليل.
- الوحدة الوظيفية: النيفرون.
مراحل تكوين البول:
- الترشيح الكبيبي:
- يحدث في الكبيبة داخل محفظة بومان.
- يُرشح الماء والفضلات والمواد العضوية الصغيرة.
- إعادة الامتصاص:
- في النبيبات الكلوية القريبة والبعيدة.
- تعاد امتصاص المواد المفيدة (جلوكوز، أيونات، ماء…).
- الإفراز:
- إضافة بعض الفضلات مثل الكرياتينين والأدوية إلى البول.
تنظيم درجة الحرارة
تعريف:
هي عملية الحفاظ على درجة حرارة الجسم ضمن مدى مناسب لأداء العمليات الحيوية.
أهمية الحرارة:
- عند انخفاضها: تبطؤ التفاعلات الحيوية.
- عند ارتفاعها: تتوقف التفاعلات الإنزيمية.
أنواع الحيوانات حسب التنظيم الحراري:
- متغيرة الحرارة (ذوات الدم البارد): كالأسماك والزواحف.
- ثابتة الحرارة (ذوات الدم الحار): كالطيور والثدييات.
السبات أو البيات الشتوي
تعريف:
سلوك تلجأ إليه بعض الحيوانات للحفاظ على درجة حرارتها خلال المواسم الباردة.
أمثلة:
- الضفدع، الزواحف، الهامستر، القنافذ.
آليات البقاء أثناء السبات:
- تخزين الدهون.
- خزن الغذاء.
- رفع الإنسولين لتوفير الطاقة من السكريات.
أسئلة وأجوبة مهمة:
س: ما هو الإخراج؟
ج: هو التخلص من نواتج الفضلات الناتجة عن العمليات الأيضية بطرق مختلفة حسب البيئة.
س: كيف يتم الإخراج في الأميبا؟
ج: عبر فجوة متقلصة تفرغ محتواها إلى الخارج.
س: ما سبب قلة الفضلات النيتروجينية في النبات؟
ج: لأن النبات لا يهضم البروتينات وليس لديه فعاليات عضلية.
س: ما وظيفة غدد المستقيم في الحشرات؟
ج: إعادة امتصاص الماء وأملاح البوتاسيوم.
س: ما أهمية عروة هنلي؟
ج: تُسهم في تركيز الصوديوم داخل النيفرون مما يزيد تركيز البول مقارنة بالدم.
هل ترغب بإضافة مخططات أو رسوم توضيحية لدعم الشرح في الموقع؟