مجال التعلم إستعمال المادة وتحويل الطاقة الوحدة التعليمية :طرق استعمال المادة من طرف الكائن الحي ومصدرها . تنشأ الكائنات الحية المتعددة الخليييا ميين خليية أم تتطيور إليى كيائن حييي جديييد ييزداد نميوه بمرور الزمن إلى حد معين ثم تبقى خلياه تتجدد فقط . ي فما هي مظاهر وآليات هذا النمو؟ 1ي ما هي مظاه ار لنمو عند الكائن الحي ؟ أ ـ مثال : عند النسان : النشاط: أخذت صورة إشعاعية ليد طفل ويد رجل بالغ النتيجة حسب الوثيقة . ومن جهة أخرى قيسييت أطيوال وأوزان مجموعة ميين الطفيال فكيانت نتائييج متوسط الطييول و الوزن حسب جدول )الوثيقة . ( العـــمر الطـول )سنة( )سم( 74 1 84 2 92 3 100 4 106 5 112 6 117 7 121 8 126 9
الـوزن )كلغ( 9,3 11,7 14 15,9 17,2 19,8 21,6 23,5 65,2
الوثيقة البيالغ الرجل 1ي ماذا تستنتج من خلل مقارنة الصور الشيعاعية لكيل مين ييد الطفيل ويد ؟
الوثيــــــقة
2ي مثييل برسم بييياني علييى معلييم متعامييد ومتجييانس تغييرات كييل ميين الطييول والييوزن بدلليية العمر ثم استخرج العلقة بين الطول و الوزن . النشاط : مثال :عند نبات أخضر تمثل الوثيقة التية تغيرات الطول لعضو نباتي بدللة الزمن )مقدار اليام( . 1ي بعيد تحليل الوثيقة مثل بيانيا تغييرات كتلة هذا العضو النباتي بدللية الزمين )استعمل وحدات افتراضية لكتلة مثل . (3 ،2 ،1 2ي ماذا تستنتج من ذلك ؟ 3ي ما هي مظاهر النمو الملحظة من خلل النشاطين السابقين و ؟ 4ي إقيترح تركيبا تجريبيا تظهر فيه نمو ساق نبات اخضر . ي ما هي مناطيق النمو والتجديد الخلوي ؟
النشاط : عند النسان : إن إصابة الجلد بجرح يتسبب في إتلف خليا بشرة الجلد التي تتجدد بعد مدة .
الوثيقة توضح جزء من الجلد ،الشكل )أ( عند الصابة أما الشكل )ب( بعد اللتئام . 1ي من خلل هذه الوثيقة كيف يتم إلتئام الجرح ؟ )تجديد الخليا التالفة( . 2ي سيّم الخليا المسؤولة عن هذا التجديد وابحث عن عدد الصبغيات فيها ولنسميه الصيغة الصبغية .
النشاط :عند النبات الخضر: ينمو النبات الخضر في قسميه الهوائي و الترابي . تعبر الوثيقة عن نمو القسم الترابي )الجذر( للنبات الخضر .
لحظ ثم أجب عما يلي : 1ي تعرف على البيانات حسب تسلسل الرقام )الشكل)أ((. 2ي ما هي مميزات خليا المنطقة وو ؟ وما صيغتها الصبغية ؟ 3ي حدد المنطقة المتخصصة في التجديد الخلوي من خلل مقارنة الشكلين )أ( و)ب( .
4ي بإستغللك لنتائيج الد ارسية للنشياطينو حيّد دي كيفيية حييدوث النميو والتجديييد الخليوي عند النسان والنبات . النشاط : تييبين ميين خلل مييا سييبق د ارسييته أن التجديييد والنمييو يعييود لنشيياط الخليييا النشييائية عنييد النسان والحيوان والخليا المرستيمية عند النبات .
ي كيف يزداد عدد الخليا أثناء النمو ؟ لمعرفة ذلك تم فحص مجهري للخليا المرستيمية من القمة النامية . تمثل الوثيقة
خليا مرستيمية خلل مراحل مختلفة من حياتها أثناء التجديد .
1ي ما هي الخليا التي تظهر فيها الصبغيات بوضوح أكثر ؟ 2ي رتب الخليا حسب تسلسلها الزمني ) إستعن بالوثيقة ( 3ي حدد الظاهرة الحيوية التي مرت بها الخلية المرستيمية ؟ 4ي من خلل الوثيقة صيف مظاهر هذه التغيرات التي تمس الصبغيات فقط وما نتيجة ذلك ؟ 5ي كيف يزداد نميو الخليية البنيت اليتي تعييد إنقسيامها إذا علميت أن الخليية البنيت الخيرى تتمايز لتشكل إحدى خليا النسيج الجديد .
التركيب الحيوي للمادة: تييبين ممييا سييبق د ارسييته أن نتيجيية النقسييام الخيطييي المتسيياوي هييو خليييتين بنييتين تنمييو إحداهن وتتمايز في حين تنمو الخرى بزيادة المادة فيها لتدخل في انقسام آخر. ي فما هو مصدر المادة اللزمة لذلك عند النبات وعند الحيوان ؟ 1ـ مصدر المادة عند النبات: النشاط :
سييمحت عملييية وزن مجموع ة ميين البييذور والناتييج عنهييا خلل م ارحييل مختلفيية ميين حياتهييا بإنشاء المنحنى البياني الممثل بالوثيقة التالية :
1ي حلل هذا المنحنى البياني. 2ي علل تغيرات الوزن خلل الفاصل الزمني )ز ،2ز ( 4ثم خلل الفاصل الزمني )ز ،4 ز .(7
النشاط: بييين الفحييص المجهييري لخليييا هييذه البييذور خلل المرحليية ) ز ، 0ز (2احتييواء هييذه الخليا على حبيبات تتلون بالزرق البنفسجي الداكن مع ماء اليود .
الوثيقيية تييبّين هييذه الحبيبييات خلل المرحليية السييابقة )الشييكل )أ(( ،أمييا الشييكل )ب(
فيوضح نفس الحبيبات خلل المرحلة من حياة البذور . ما هي الحبيبات المقصيودة التي تلونت بماء اليود ؟
2ي فسير التغييرات الملحييظة بمقارنة الشك ييلين )أ( و)ب( مع العلم أن التحييليل الكيميائي لمحييتوى الشييكل )ب( بين وجود الغلوكوز. 3ي ماذا تستنييتج فيما يخيص مصيدر المادة اللزمة لنمو النبتة.
ي 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 مميا يسيمح بنيزع حلقية مين القشيرة واللحياء دون قطيع الوعية الخشبية حسب الرسم التخطيطي في الوثيقة .
لحظ جيدا ثم اجب: 1ي حسب رأيك إلى ماذا يعود ظيهور النتفاخ في قاعدة الجيزء العليوي من القطع مع العلم أن ثمار الجزء السفلي فقيرة من حيث المدخرات الغذائية. 2ي حيدد رقم السيهم المناسب لحركة النسغ الكامل عند النبات الخضير من خلل الوثيقة ، علل إجابتك؟ 3ي حدد إذن دور النسغ الكامل . ي يتمثل دور اللحاء في نقل النسغ الكامل . فما هي خصائص وبنية اللحاء التي تسمح له القيام بذلك ؟ النشاط: أجيري مقطعيا طولييا فيي مسيتوى اتصيال عنيق الورقة بالسياق لنبيات أخضير فتيم الحصيول على الوثيقة . من خلل الوثيقة : علييل اسييتطاعة اللحيياء نقييل النسييغ الكامييل إلييى كافيية أقسييام النبييات ،إذا علمييت أن الحييزم الوعائية تمثل العصاب المتواجد في كل من الوراق والجذور.
النشاط : لمع يرفة بن ييية أوعييية اللح يياء أجريت مقيياطع ط ييولية وأخ ييرى عرض ييية فييي المنطقيية ) (Aميين غصن النبات السابق )الوثيقة ، (ثم لونت حسب الخطوات التالية: الخطوات المواد المضافة
النتيجة
1
ماء جافيل
تفريغ الخليا محتواها
2
حمض الخل
تثبيت الصبغة
3
أحمر كارمن
تلون الجدران السليلوزية بلون أحمر
نتائج الفحص المجهري ممثلة بالشكلين )أ( و)ب( من الوثيقة .
1ي أعط عنوانا مناسبا لكل شكل ،ثم ضع بيانات الشكل )ب( . 2ي إنطيلقا من دراستك للوثيقتين و ، أذكيير ممييزات خليا اللحاء التي تسمح بنقييل النسغ الكامل . 2ـ مصدر المادة عند الحيوان: علمينا مما سبق أن مصدر المادة عند النبات الخضر هو النسغ الكامل . ي فما هو مصدرها في أجسامنا ؟ النشاط : أظهيير التحليييل الكيميييائي لي ي 100غ لغذييية مختلفيية وكمييية الطاقيية المخزن ة فيهييا النتائييج التالية: مواد عضوية
مواد معدنية
ه يزيلة الزيتون
الطاقة المخزنةبالحريرة في ) 1غ(
أسييماك
سكريات )غ(
اللين
دسم )غ(
دقيي ييق القمي ييح
330
74
9,6 1,4
14
25 160
02
1,6 0,5
83
45 240
0,9
01
86
69 107
01
11
بروتينات )غ(
الغذائية
ماء )غ(
الم ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ييادة
-++ Po 4 Fe Ca )ملغ( )ملغ( )ملغ( ++
14
03 120
يمكن تقسيم المواد الغذائية إلى مجموعتين :أغذية الطاقة وأغذية البناء . 1ي صيينف الغذييية المييذكورة فييي هييذا الجييدول نسييبة إلييى تركيبهييا الكيميييائي وكمييية الطاقيية المخزنة. 2ي ما هو دور المواد المعدنية مع العلم أنها ل تحتوي على طاقة ؟ النشاط : يحدث في مستوى النبوب الهضمي الظواهر الممثلة بمعادلت الوثيقة .
1ي عرف عملية الهضم وأذكر نواتجها ؟ 2ي مثل برسم تخطيطي طريقتي نقل هذه النواتج في الجسم . 3ي تعرف هذه النواتج بالمغذيات . أ ي عيلل ذلك. ب ي حيدد مصييرها في الخلية واقترح نموذجا لبناء المادة باستعمال رموز الوثيقة.
ما يجب أن تتوصل إليه
مظاهر النمو عند الكائن الحي ؟
النشاط : يتم النمو لعظام اليد بزيادة طول وسمك كل سلمية من سلميات أصابع اليد .
الستنتاج : يظيهر من التحيليل لهذين المنحنييين وجود علقة طردية بين الطييول والييوزن ميين 1إلييى 9 سنوات . النشاط : 1ي تحليل الوثيقة: يم ييثل المنحنييى تغ يييرات ط ييول عض ييو نبيياتي بدلليية اليييام .نلحييظ خلل المرح ييلة)أ( نم يوا بط يييئا وفي المرح ييلة)ب( نم يوا سيريعا ميين 25ملييم إلييى 300ملييم خ ييلل 5أيييام .أمييا فييي المرحيلة)ج( فنيلحظ نميوا بطيئا خلل 4أيام. 2ي نستنتج من ذلك أنه يرافق زيادة الطول زيادة معتبرة في الكتلة .
3ي مين خلل النشاطين و يظهر أن النمو يتمثل في تغيرات القد والكتلة. 4ي التركيب التجريبي المقترح هو : مناطق النمو والتجديد الخلوي ؟
النشاط :عند النسان 1ي من خلل الوثيقة يظهر أن عملية التئام الجروح السطحية التي تصيب بشرة الجلييد تتم وفق المراحل التية : ي يزيد حجم الخليا الطلئية في البشرة المتضررة و تهاجر إلى مكان الصابة. ي تنقسم الخليا النسانية لتعويض الخليا التالفة. 2ي ي نسييمي ه ييذه الخ ييليا بالخ ييليا النشييائية وه ي تقييع فييي مسييتوى كييل عضييو وصييغتها الصبغية هي 2ن أي 2ن= 46صبغي . النشاط :عند النبات: 1ي بيانات الشكل )أ( : :1قلنسوة :2 ،قمة نامية :3 ،استطالة :4 ،المنطقة الوبرية . 2ي ي أ( ي ي ممي يزات خليييا القميية النامييية :صييغيرة وقسييومة )مرس تيمية( وصييغتها الصييبغية 2ن. ب( ي مميزات منطقة الستطالة :كبيرة ومتطاولة وصيغتها الصبغية 2ن.
ج( ي ممييزات خلييا المنطقية الوبرية :تمييايز سيطحا الملمييس للتربة شييكل وب رة وصيغتها الصبغية 2ن. 3ي المنطقة المتخصصة في التجديد الخلوي هي منطقة القمة النامية. 4ي ي يحييدث النمييو عنييد الحي يوان بسييبب انقسييام خليييا متخصصيية فييي نفييس النسيييج تسييمى بالخليا النشائية. ف ييي حي يين أن النم ييو عن ييد النب ييات يت ييم ف ييي مس ييتوى من يياطق متخصص يية ت ييدعى بالنس ييجة المرستيمية. تتكاثر كل مين الخليييا النشييائية والمرستيمية فيييزداد عيددها بالنقسيامات المتتالييية وتزداد أبعادها باستطالتها تم يحدث تمايزها من أجل أداء وظائفها. النشاط : 1ي الخليا التي تظهر فيها الصبغيات بوضوح أكثر هي 2و . 3 2ي الترتيب حسب التسلسل الزمني ]. [1 ،3، 2 ،5 ،4 3ي الظاهرة التي مرت بها الخلية المرتمية هي النقسام الخيطي المتساوي. 4ي تمر الخلية المرتمية خلل النقسام الخيطي المتساوي بي 04مراحل هي: أ( ي المرحلة التمهيدية [5 ،4] :تظهر فيها الصبغيات في شكل شبكة من الخيوط الطويلة التي ل يمكن معرفة عددها.
ب( ي المرحلة الستوائية [2] :تتوضيع الصبيغيات في منتصيف الخلية وتكيون فييي أوض ييح ما يميكن حسب الرسم التالي:
ج( ي ي المرحليية النفصييالية [3] :ينشييطر الصييبغي السييتوائي إلييى كروميا تييين ،نسييمي كييل كروماتيد صبغي إبن الذي يهاجر إلى أحد قطبي الخلية .
د( ي ي المرحليية النهائييية [1] :تحصييل كييل خلييية بنييت علييى نفييس عييدد الصييبغيات البنيياء والمتماثلة مع الخلية الم في كل منها 2ن. نتيجة ال نـقسام الخيطي المتسـاوي :تتشييكل خليتييان بنتييان متشييابهتان وتشييبه الخلييية الم تكبر إحداهن وتتيمايز في حيين تدخل الثانية في إنقسام ثان . 5ي يزداد نمو الخليا البنات بزيادة المادة فيها.
ما يجب أن تتوصل إليهمصيدر المادة اللزمة للنمو والتجديد الخلوي ؟ 1ـ عند النبات : النشاط : 1ي ي التحليييل :يم ييثل المنحنييى )وثيقيية (تغ يييرات الييوزن )غ( لمجموع ة ميين البييذور قبييل و أثناء و بعد النتاش بدللة الزمن. نلحظ من )ز ← 0ز (2قبل النتاش أن الوزن ثابت عند 39غ. نلحظ من )ز ← 2ز (4أثناء النتاش تناقص الوزن من 39غ إلى 28غ. نلحظ من )ز ← 4ز (7بعد النتاش تزايد الوزن من 28غ إلى 59غ. 2ي خيلل الفاصل الزمني )ز 2ي ز (4تناقيص الوزن لنه تم إستيهلك المييدخرات الغذائييية الموجودة في البذور. خلل الفاصل الزمني )ز 4ي ز (7تزايد عدد الوراق وتفرع جذورها إذ أنها أصبحت تعتمييد على المواد المعدنية الموجود في الوسط لتركيب مادتها. النشاط :
1ي الحبيبات المقصودة هي حبيبات النشاء. 2ي نلحظ تآكل حبيبات النشيياء للشييكل )ب( مين الوثيقية مميا ييدل علييى تفككهييا ونفسير ذلك بإماهتها وتحولها إلى غلوكوز حسب المعادلة التالية:
3ي ي إن مص ييدر المييادة ال ييلزمة لن ييمو النبتيية أثنيياء النتيياش هييو المييدخرات الموج ودة فييي البذرة. النشاط : 1ي ي إن سييبب ظهييور النتفيياخ الييذي نمييت عليييه جييذور هوائييية هييو ت اركييم الم يواد الغذائييية )المغذيات( في قاعدة الجزء العلوي من القطييع ممييا سييبب نمييو غييير عييادي وعدم وصول المغذيات إلى القسم السفلي مما أنتج ثمار فقيرة المدخرات. 2ي كل التجياهات صحيحة لن النسغ الكامل ينتقل إلى كل أقسام النبات لتغذيتها. 3ي دور النسغ الكامل هو تغذية كل أقسام النبات. النشاط : يسييتطيع اللحيياء نقيل النسييغ الكامييل إلييى كافيية أقسييام النبييات لن خلييياه مسيتمرة مين الورقة إلى الساق فالجذور. النشاط : 1ي 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.
2ي ي تمتيياز خليييا اللحيياء بأنهييا خليييا متطاوليية فقييدت أنويتهييا واحتفظييت بهيييولى جداري ة وفجييوة عصييارية كييبيرة ،وتكييونت فييي جييدرانها الفقييية ثقوبيا شييكلت مييا يسييمى بالصييفيحة الغربالية مما يسهل عملية نقل النسغ الكامل. 2ـ عند الحيوان : النشاط : 1ي تتمثل أغذية الطاقة في السكريات والدسم. 2ي تتمثل أغذية البناء في البروتينات والمواد المعدنية. 3ي دور المواد المعدنية :إلى جانب دورها التشكيلي فهي تلعب دو ار وظيفيا : ي مثال :يدخل الحديد ) ( Fe+2في تركيب الهيموغلوبين. ي مثال :يدخل Ca
++
ي مثال:Ca
++
في تركيب العظام.
يساهم في وفق النزيف وحدوث التقلصات العضلية.
النشاط : 1يي الهضييم :هييو مجموع ة ظواه يير تحييدث علييى طييول النبييوب الهضييمي يحييدث خللهييا تبسيط المواد الغذائية المعقدة إلى بسيطة أي عمليات تفكيك إواماهة تتمثل نواتجه في : ي السكريات البسيطة. ي أحماض آمينية. ي أحماض دسمة وغليسيرول.
2ي
3ي أ ي تعرف نواتج الهضم بالمغذيات لنها تغذي خليا الجسييم و تسييمح لهييا بزيادة المييادة فيها. ب ي تبنى الخلية اعتبا ار من المغذيات مادتها حسب النموذج التالي:
المفاهيم المبنية للوحدة :
طــرق اســتعمال المــادة مــن طــرف الكــائن الحــي ومصدرها ي ي يمكيين السييتدلل عيين نمييو كييائن مييا بقييياس طييوله و كتلتييه و يييزداد الطييول بحييدوث عييدة انقسامات للخليا النشائية التي تستطيل بزيادة المادة فيها مما يسبب زيادة في الكتلة. ي ي يحصييل النبييات الخضيير علييى المغييذيات خلل أط يواره الوليى ميين الحييياة ميين مييدخرات البييذرة ثييم يصييبح يعتمييد علييى المغييذيات الموجودة فييي النسييغ الكامييل الييذي يصييل إلييى كييل خلية فيتم فيها بناء المادة. ي يحصل الحيوان والنسان على المغذيات من الغذاء الذي يمكن تقسيمه إليى أغذيية طاقية وأغذية لبناء المادة.
التـقــــويم تابعت أم تطيور كتلة طفلييها ابتيداءا مين لحظ يية ولدتيه علييى دف ييتره الصييحي فحصييلت بعييد 03س يينوات ميين الم ييتابعة علييى المنحنييى الممثييل لتغييرات الييوزن بدلليية الزمن )سيينة( كمييا هو موضح في الوثيقة التالية :
1ي لماذا يجب وزن الطفل دوريا ؟
2ي علل قياس الطبيب لقطر جمجمة الطفل دوريا ؟ 3ي ما هي الطريقة المستعملة لقياس الطول ؟ الوحدة التعليمية : تحويل الطاقة الكميائية الكامنة في الغذية من طرف العضوية . التنفس : يتضمن نمو و تطور النبيتة تركيب المادة )مثل البروتينات( الذي يتطلب الطاقة. ي فما هو مصدر الطاقة الضرورية لتركيب المادة ؟ النشاط : المرحلة أ :ي لدراسة مصدر هذه الطاقة نقترح التجربة التالية : وضعت في وسطين )أ( و )ب( معزولين عن كافة المؤثرات الخارجية نفس الكمية من البذور الجافة ) 100غ( ,يتصل بكل منهما مقياس حراري. الشروط التجريبية و النتائج حسب الجدول التالي :
الشروط التجريبية
النتائج بعد مدة من الزمن
في الوسط )أ( : 100غ بذور جافة في الوسط )ب( :
ي لم تسجل أي تغيرات و بقاء وزن البذور ثابت ) 100غ( . ي يلحظ إنتاش البذور يصاحبها :
100غ بذور جافة
أ ي إنخفاض الوزن الجاف للبذور إلى 20غ.
+
ب ي نقص في حجم الكسجين ) (O2الوسط و الزيادة في حجم غاز الفحم ) (CO2و تشكل
ماء مقطر
قطرات ماء على جدار الوعاء الزجاجي. ج ي إرتفاع درجة الح اررة من ° 22م إلى ° 28م. 1ي إقترح التركيب التجريبي الذي يسمح بإظهار نتائج الوسط )ب( . 2ي ماذا تمثل تجربة الوسط )أ( ؟ 3ي علل النتائج )أ ,ب( للوسط )ب( . 4ي على ماذا يدل إرتفاع درجة الح اررة ؟ المرحلة ب : الوثيقة توضح مصدر الطاقة اللزمة لنتاش البذرة والنبيتة . 1ي بمقارنة بنية مادة اليض و المواد الناتجة عنها بعد هدمها : ي حدد مقر الطاقة الكيمائية الكامنة )المخزنة( في مادة اليض . 2ي إذا علمت أن الطاقة الح اررية المتحررة ما هي إل جزء من الطاقة الكيمائية الجمالية في المادة العضوية : ي حدد مصير الجزء الباقي من الطاقة .
3ي انطلقا من الوثيقة : ي عرف عملية التنفس ثم اكتب المعادلة الجمالية لمصدر الطاقة على مستوى خلية البذرة المنتشة .
ي ملحظة :عند كتابة صيغة الغلوكوز و نواتج هدمه تم إظهار عدد ذرات الفحم فقط. التخمر : لحظنا في النشاط السابق أن التنفس هو إنتاج طاقة في وجود . O2 ي هل يمكن إنتاج الطاقة في غياب O2؟ النشاط : تجربة باستور سنة 1857م
زرعت كميتين متساويتين من خميرة الجعة )2غ( في وسطين )أ ,ب( يحتويان على نفس الوسط المغذي ,حيث : ي الوسط )أ( غني بالكسجين ) وسط هوائي ( . ي الوسط ) ب( عديم الكسجين و غني بالزوت ) وسط ل هوائي ( . النتائج حسب الجدول التالي : الوسط )أ(
الوسط )ب(
الغلوكوز المستهلك في نهاية التجربة
1غ
1غ
حجم O2المستهلك
0.75ل
0ل
حجم CO2المستهلك
0.75ل
0.24ل
كمية الماء H2O
1.2غ
0غ
الكحول اليثيلي الناتج
0غ
0.46غ
الطاقة الح اررية الناتجة
1703.12كيلو جول
كتلة الخميرة الناتجة في نهاية التجربة
2غ 0.6 +غ
70.16كيل ي ي ي ي ي ي ي ي ي ي ييو جول 2غ 0.02 +غ
1ي وضح بواسييطة معيادلت بسيييطة الميواد المسييتهلكة والميواد الناتجيية لكل الوسطين ميع العلم أن الخميرة هي كائن حي أحادي الخلية و أن صيغة الكحول اليثيلي هي ) ( C2H5OHو كمية الطاقة المخزنة فيه هي 1343كيلو جول . 2ي ي م يياذا تس ييتنتج فيم ييا يخ ييص كمي يية الطاق يية الناتج يية ف ييي ك ييل وسييط باس ييتغللك النتائ ييج التجريبية و المعادلتين اللتان توصلت إليهما ؟
3ي إن النشاط الحيوي الذي تم في الوسط )أ( هو ظاهرة التنفس و الذي تم في الوسط )ب( يعرف بظاهرة التخمر. أ ي بإستغلل النتائج التي توصلت إليها لحد الن : ي قدم تعريفا لظاهرة التخمر و علقته بتحويل الطاقة . ب ي لخص في نص عملي تحويل الطاقة في كل من ظاهرتي التنفس و التخمر. ملحظة : 1مول غلوكوز يخزن طاقة قدرها 2815كيلو جول. 1مول إيثانول يخزن طاقة قدرها 1343.16كيلو جول. 1حريرة = 4.18جول.
ما يجب أن تتوصل إليه مصدر الطاقة الضرورية لتركيب المادة أثناء النمو . 1ـ التنفس : النشاط : المرحلة أ : 1ي التركيب تجريبي المقترح :
2ي تجربة الوسط )أ( تمثل التجربة الشاهد . 3ي تعليل النتائج )أ ،ب( للوسط )ب( : أ ي نقص الوزن الجاف يعود إلى إستهلك المدخرات الغذائية التي إستغلها الجنين )الرشيم( أثناء بناء المادة اللزمة للنمو . ب ي يعود نقص أكسجين ) (O2الوسط و زيادة غاز ثاني أكسيد الكربون ) (CO2و تشكل قطيرات من الماء إلى حدوث هدم كلي لمادة اليض )الغذاء( و ذلك بإستهلك ) (O2نتج عنها طرح ) (CO2و ماء ).(H2O 4ي يدل إرتفاع درجة الح اررة على إنتاج طاقة . المرحلة ب :
1ي بمقارنة مييادة اليييض ) ( C6H12O6الممثليية بسلسييلة فحمييية و الميواد الناتجيية عيين هييدمها و الممثليية فييي غيياز ) (CO2و بخييار الميياء ) (H2Oنسييتنتج أن مقيير الطاقيية هييو الروابط الكيمائية بين ذرات الفحم ). (-C-C- 2ي يقوم الجزء الباقي من الطاقة بشكيل الروابط الكيمائية للمادة العضوية الجديدة. 3ي تعريف عملية التنفس : التنفس عملية حيوية يتم خللها هدم مادة اليض ) العضوية ( ،الهدف منها تحويل الطاقة الكميائية الكامنة فيها إلى طاقة كميائية قابلة للستعمال نرمز لها ب Eويمكن تمثيلها بالمعادلة الجمالية التالية : E
H2O +
+
CO2
O2
+
C6H12O6
2ـ التخمر : النشاط : 1ي * معادلة الوسط أ : E
H2O +
+
CO2
O2
+
C6H12O6
* معادلة الوسط ب : É
C2H5OH +
+
CO2
O2
+
C6H12O6
2ي عند مقارنة نتائج الوسطين )أ( و )ب( نلحظ تشكل 0.02غ من الخميرة فقط في الوسط )ب( وذلك رغم توفر نفس الشروط التجريبية للوسطين )أ ,ب( فيما عدى غاز ). (O2 و ميين المعلييوم أن تركيييب المييادة يتطلييب طاقيية و ميين ثميية يمكيين القييول أنييه فييي غييياب ) (O2تقوم الخميرة بإنتاج طاقة بكمية قليلة فيكون لدينا . E > É 3ي أ /تعريف ظاهرة التخمر : هو هدم جزئي لمادة اليض يتم خللها تحويل جزئي للطاقة المخزنة في مادة اليض إلى طاقة كيمائيية قابلية لللسيتعمال فيي حيين أن البياقي مين الطاقية ل ييزال مخزن في الكحول الثيلي . نصادف في الطبيعة عدة أنواع من التخمرات حسب نوع الخميرة و المادة المستهلكة . ب /إن التنفييس و التخم يرات هييي ظ يواهر حيوييية يتحييول أثناءهييا الطاقيية الكيمائييية الكامنة في مادة اليض إلى طاقة كيمائية قابلة للستعمال من طرف الخلية الحية . المفاهيم المبنية للوحدة: تحويييل الطاق يية الكميائي يية الكامن يية ف ييي الغذي يية م يين طرف العضوية التنفييس و التخميرات آليييات حيوية تسييتخدمها العضييوية لنتيياج الطاقيية الضييرورية لييتركيب المادة . ي التنفس ظاهرة يتم خللها هدم كلي لمادة اليض في الخلية ويرافق هذا الهدم
تحول للطاقة الكيميائية الكامنة في مادة اليض الى طاقة داخلية قابلة للستعمال وطاقة ضائعة في شكل ح اررة . ي نكتب التفاعل الجمالي للظاهرة كما يلي : C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + E ي التخمرات :هي ظواهر هدم جزئي لمادة اليض ،يرافقها تحول جزئي لطاقة مادة اليض إلى طاقة داخلية ضئيلة قابلة للستعمال و طاقة ضائعة في شكل ح اررة . ي ينتج عن التنفس مواد معدنية )ماء و ثاني أكسيد الكربون( . ي ينتج عن التخمر مواد عضوية تحتوي على طاقة . ي التعريف الدقيق للتنفس والتخمرات :هي ظواهر حيوية لتحويل الطاقة الكميائية لمادة اليض إلى طاقة داخلية قابلة للستعمال من طرف الخلية . التـقــــويم تحتاج الكائنات الحية خلل تركيب مادتها الحية أثناء النمو إلى طاقة . ي تمثل النقطتان )أ() ،ب( من الوثيقة المرفقة مراحل معينة من عمر النبات الحولي .
1ي ماذا تمثل النقطتان )أ() ،ب( من عمر النبات الحولي ؟ 2ي ما هي الظاهرة الحيوية التي يتم فيها إمتصاص الكسجين ؟ 3ي أذكر النتائج المترتبة عن هذه الظاهرة .
مجال التعلم تحويل المادة وتدفق الطاقة في نظام بيئي الوحدة التعليمية : دخول الطاقة الضوئية في العالم الحي . إن للنبات الخضر القدرة على تركيب المادة العضوية من مواد معدنية بسيطة و ذلك بتوفر الطاقة الضوئية.
ي ما هي المواد الولية اللزمة لهذا التركيب ؟ ي و ما هي علقة الطاقة الضوئية بتركيب المادة ؟ النشاط : تستمد النباتات الخضراء غذاءها المعدني من وسطها الخارجي مثل جميع الكائنات الحية. ي مثل بواسطة أسهم المواد المعدنية التي يستهلكها النبات الخضر ) التغذية المعدنية ( على الوثيقة .
النشاط : يمتص النبات الخضر المواد المعدنية من الوسط الذي يحيط به . ي ما هي بنية مقر امتصاص الماء والملح المعدنية ؟ لغييرض تحديييد بنييية هييذا المقيير تييم فحييص مجهييري لمقطييع عرض ي فييي مسييتوى المنطقيية الوبرية )الوبار الماصة( فتحصلنا على البنيات التشريحية الممثلة في الوثيقة .
1ي قارن بين الخليتين )أ( و)ب( من حيث البنية . 2ي ما هو دور الوبرة الماصة ؟ 3ي ما هو اتجاه نقل المواد المعدنية في هذا المستوى من الجذر ؟ 4ي اقترح تجربة تؤكد بها مقر امتصاص الماء و الملح المعدنية . تمتص الوبار الماصة محلول التربة الذي يشكل داخل النبات النسغ الخام . ينتقل النسغ الخام أفقيا باتجاه مركز الجذر ثم يتابع طريقه عموديا ليصل إلى كافة أعضاء النبات العلوية )القسم الهوائي( داخل نسيج متخصص يدعى الخشب.
ي ما هي بنية الخشب ؟ النشاط : أجري مقطع عرضي و آخر طولي في ساق نبات أخضر ثم فحص بالمجهر الضوئي )بنية ثلثية البعاد( ,نتيجة ذلك حسب الوثيقة .
ي تعرف على بنية نسيج الخشب. 2ي إذا علمت أن هذه البنية مستمرة من الجذر إلى الساق فالوراق و دون إنقطاع.
ي ما هو دور الخشب ؟ لحظنا مما سبق دراسته أن النبات يتحصل على النسغ الخام المكون من مواد معدنية فقط إل أن التحليل الكيمائي للنسغ الكامل أثبت وجود مواد عضوية )مواد فحمية( بالضافة إلى المواد المعدنية. ي فما هو مصدر عنصر الفحم ) (Cالذي هو أساس تركيب المواد العضوية ؟ النشاط : تجربة كالفن : وضعت خليا نباتية خضراء )أشنات كلوريل( معرضة للضوء ضمن وسطين مختلفين . ي الوسط : يحتوي على ) (CO2عادي به كربون ) (Cعادي . ي الوسط : يحتوي على ) (CO2مشع به كربون ) (Cمشع . بينت التحاليل في نهاية التجربة إحتواء خليا الوسط على سكريات بسيطة عادية . و إحتواء خليا الوسط على نفس السكريات البسيطة إل أنها مشعة )تحتوي على الكربون المشع( . 1ي ماذا تستنتج ؟ 2ي من خلل مكتسباتك ما هو مصدر ) (CO2للنبات البري و للنبات المائي ؟ علمنا من نتائج النشاط السابق أن النبات الخضر البري يمتص )(CO2 من الجو. ي ما هو مقر هذا المتصاص ؟
النشاط : تمثل الوثيقة أدناه نتيجة الفحص المجهري لسطح بشرة ورقة نبات أخضر ي الشكل )أ( ي و جزء من مقطع عرضي لها ي الشكل )ب( ي .
1ي أعط عنوانا مناسبا للشكل )ب(. 2ي لحظ جيدا الشكل )ب( ثم أجب عما يلي : ي هل الثغر مجرد فتحة في بشرة الورقة ؟ ي علل ذلك . 3ي حدد مقر إمتصاص ) (CO2بمقارنة الشكلين )أ( و )ب( .
تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيمائية كامنة : Iي: يرتبط تركيب المادة العضوية )المادة الفحمية( عند النبات الخضر بوجود الضوء . ي ما هو دور الضوء في تركيب المادة العضوية ؟ النشاط : تمثل الوثيقة التالية التركيب التجريبي و نتائج التجربة على ورقة نبات بري أخضر بوجود و غياب الضوء .
1ي حلل نتائج التجربة و ماذا تستنتج ؟ 2ي إذا علمت أن تركيب المادة العضوية عند النبات الخضر ينطلق من سكر ثلثي بسيط ) (C3H6O3الذي يتطور إلى سكر بسيط آخر سداسي) (C6H12O6ثم إلى نشاء و مواد فحمية أخرى بوجود ) (CO2و ). (H2O أ ي إقترح نموذج ملموس لتركيب السكر السداسي السابق إنطلقا من ) (CO2و ) (H2Oتوضح فيه إرتباط ذرات الفحم .
) إستعمل وسائل بسيطة :كويرات من العجينة تمثل بها العناصر الكيمائية و عيدان كبريت تمثل بها الروابط الكيمائية( . ب ي إقترح فرضية تحدد بها مصدر الطاقة اللزمة لربط ذرات المادة العضوية . IIي : للتأكد من مصدر الطاقة اللزمة لتركيب المادة العضوية نقترح النشاط التالي : النشاط أ : توضح الوثيقة نبات اخضر مائي أثناء عملية تركيب المادة العضوية بوجود الضوء.
1ي حدد العملية المقصودة ؟ 2ي ما هو محتوى الفقاعات الغازية ؟ 3ي فيما يتمثل المظهر الخارجي للتركيب الضوئي ؟ 4ي كيف يمكن تقدير شدة التركيب الضوئي خلل وحدة الزمن ) 1ساعة ( ؟ يتطلب التركيب الضوئي وجود اليخضور و إمتصاص الضوء . ي ما هي علقة اليخضور بالضوء ؟
النشاط ب :
لظهار ذلك تم القيام بما يلي : المرحلة : وضع موشور زجاجي في مسار حزمة ضوئية بيضاء قبل وصولها إلى الشاشة )الشكل . ( المرحلة : أعيدت المرحلة لكن وضع هذه المرة حوض زجاجي به يخضور خام بين مسار الحزمة الضوئية البيضاء والموشور الزجاجي )الشكل ،(النتائج التجريبية حسب الشكلين و الوثيقة .
1ي ما هي مكونات طيف الضوء البيض ؟ 2ي ماذا تستنتج بمقارنة النتائج التجريبية للشكلين و ؟
النشاط ج :يمتص النبات الخضر إشعاعات الطيف البيض بكميات مختلفة خلل عملية التركيب الضوئي و يصاحب ذلك إنطلق ) (O2و تركيب المادة العضوية .
ي ما هي العلقة بين الشعاعات الممتصة و تركيب المادة العضوية ؟ توضح الوثيقيية العلقيية بييين كمييية ) (O2المطروحة )طيييف العمييل(
و
الش ي ييعاعات الممتص ي يية للطي ي ييف البي ي ييض )طي ي ييف المتص ي يياص( بدلل ي يية ط ي ييول موجي ي ة الشعاعات الضوئية بالميلي ميكرون : لون الشعاعات
طول الموجة )ميلي ميكرون(
بنفسجية
440 390
نيلية
460 440
زرقاء
510 460
خضراء
570 510
صفراء
590 570
برتقالية
610 590
حمراء
720 610
1ي ماذا تستنتج بمقارنة طيف المتصاص و طيف العمل ؟ 2ي بإستغللك للمعلومات التي توصلت إليها من الجزئين Iو . II ي ما هي العلقة بين طيف المتصاص و تغيير تركيب المادة العضوية عند النبات الخضر ؟ )بإستعمال وحدات افتراضية( . 3ي هل هذه النتائج تؤكد أم تنفي الفرضية المقترحة فيما يخص مصدر الطاقة اللزمة لربط ذرات المادة العضوية. ي علل ذلك . يلعب اليخضور دور لقط ضوئي إذ يقوم بإمتصاص الطاقة الضوئية التي يستغلها النبات في تركيب المادة العضوية . ي فما هو مقر اليخضور وما علقته بتركيب المادة العضوية ؟ النشاط د :
في إطار البحث عن مقر اليخضور وعلقته بتركيب المادة العضوية ضمن خليا النبات الخضر تم إجراء النشاط التالي : المرحلة : تم فحص مجهري للنسيج اليخضوري لورقة نبات أخضر )اليلوديا( ،النتيجة حسب الوثيقة .
1ي ي ضييع البيانييات حسييب تسلسييل الرق ام مييع العلييم أن العناصيير هييي عضيييات ملونة طبيعيا بالخضر تعرف بالصانعات الخضراء . 2ي إستنتج مقر اليخضور في النسيج اليخضوري . المرحلة : بهدف تحديد العلقة بين الصانعات الخضراء و المادة العضوية )كمادة النشاء( نقوم بدراسة الوثيقة :
1ي علل وجود النشاء في صانعات الشكل )آ( و غيابه في صانعات الشكل )ب( . 2ي يمكن تلخيص تركيب السكر البسيط من طرف اليخضور بالمعادلة التالية :
ي حدد الجزيئات المناسبة ) (A)، (B)، (Cفي هذا التفاعل و ما بين القوسين ). (2 + 1 3ي ضع خلصة توضح فيها الليات المتدخلة في إنتاج المادة العضوية و مصير الطاقة الضوئية الممتصة أثناء ذلك .
ما يجب أن تتوصل إليه تحديد كيفية دخول الطاقة الضوئية إلى العالم الحي النشاط : 1ي
النشاط : 1ي )أ( هي خلية بشرة عادية سطحها المعرض للمتصاص محدود و مختصر . )ب( هييي خلييية بشيرة إمتييدت فييي شييكل وب رة ماصيية ممييا يزيد فييي السييطح المعييرض للمتصاص .
2ي دور الوبرة الماصة هو إمتصاص الماء و الملح المعدنية المذابة فييي محلييول التربة . 3ي يتم نقل المواد المعدنية في هذا المستوى من الجذر في إتجاه أفقي من المحيط نحو المركز . 4ي تجربة إثبات مقر المتصاص :
النشاط : 1ي يتكون نسيج الخشب من خليا ميتة زالت الجدران الفاصلة فيما بينها مما أكسييبها بنييية وعائييية و ترس بت علييى جييدرانها مييادة الخشييبين )اللغنييين( ممييا أكسييبها صلبة .
2ي ينقل الخشب النسغ الخام من السفل إلى العلى . النشاط : تجربة كالفن 1ي نستنتج أن أصل الكاربون في السكريات البسيطة هو ) (Cالموجود في شكل ). (CO2 و أن للخليا النباتية الخضراء القدرة على ثبيت ) (CO2من أجل تركيب السكريات البسيطة . 2ي يتحصل النبات البري على ) (CO2من الجو في شكل غاز في حين أن النبات المائي يحصل عليه مذابا في الماء أو في شكل فحمات مثل ثاني فحمات الصوديوم ). (NaHCO3 النشاط : 1ي يمثل الشكل )ب( رسم تخطيطي لبنية الثغر . * في العلى :منظر سطحي . * في السفل :منظر عرضي . 2ي يتركب الثغر من خليتين متمايزتين لهما شكل بذرة الفاصوليا تحددان فتحة هي الفتحة الثغرية فهو إذن بنية وليس مجرد فتحة . 3ي بمقارنة الشكلين )أ( و )ب( نستطيع القول أن مقر المتصاص هو الثغور )المسام(.
Iي:
النشاط : ي التحليل :بعد المعالجة تلون الجزء من الورقة الخضراء المعرض للضوء بالزرق الزرق البنفسجي و عدم تلون الجزء غير المعرض للضوء . ي الستنتاج :يتطلب تركيب النشاء في الوراق الخضراء وجود الضوء . أ /النموذج الملموس :
ب /الفرضية المقترحة : مصدر الطاقة اللزمة لربط جزيئات الفحم أثناء تركيب المادة العضوية هي الطاقة الضوئية. IIي : التأكد من مصدر الطاقة . النشاط أ : 1ي العملية الحيوية المقصودة هي عملية التركيب الضوئي . 2ي تحتوي الفقاعات الغازية على غاز الكسجين ). (O2 3ي يتمثل المظهر الخارجي للتركيب الضوئي في المبدلت الغازية اليخضورية أي إمتصاص ) (CO2وطرح ). (O2
4ي تقدر شدة التركيب الضوئي بإحدى الطرق التالية :
أ /حجم ) (O2المطروح من طرف وحدة الوزن الجاف من النبات و في وحدة الزمن . ب /حجم ) (CO2الممتص من طرف وحدة الوزن الجاف من النبات و في وحدة الزمن . ج /كمية السكر الناتجة من طرف وحدة الوزن الجاف من النبات و في وحدة الزمن . النشاط ب : 1ي يتكون طيف الضوء البيض من إشعاعات ضوئية تختلف عن بعضها البعض في طول موجتها . 2ي بمقارنة النتائج التجريبية للشكلين و نستنتج أن اليخضور يمتص الشعاعات البنفسجية و الحمراء أكثر من إمتصاصه للشعاعات الخرى في حين انه ل يمتص الشعاع الخضر الذي ينعكس عليه فيرى أخضر اللون . النشاط ج : 1ي بمقارنة منحنى طيف العمل )النشاط( و منحنى طيف المتصاص نلحظ وجود تطابق بين المنحنيين و منه نستنتج وجود علقة طردية بين طيف المتصاص و طيف العمل أي أن الشعاعات الكثر إمتصاصا من طرف اليخضور هي الكثر نجاعة .
2ي
3ي مما سبق التوصل إليه نستطيع الن أن نؤكد الفرضية المقترحة : تتركب المادة العضوية إعتبا ار من مواد معدنية هي ) (CO2و ) (H2Oفي حين أن مصدر الطاقة اللزمة لهذا التركيب هو الطاقة الضوئية و المقدرة ب %1إلى %2من الطاقة الضوئية الجمالية التي ترسلها الشمس . النشاط د : المرحلة : 1ي بيانات الوثيقة : 1ي الجدار السليلوزي للخلية المجاورة . 2ي خلية يخضورية )هيولى( . 3ي صانعات خضراء . 2ي يتركز اليخضور الصانعات الخضراء و التي تمثل عضيات خلوية .
المرحلة : 1ي يوجد النشاء في الصانعات الخلية اليخضورية من الشكل )أ( لنها معرضة لضاءة كافية في حين انه غائب في الصانعات الخضراء لخليا الشكل )ب( لن الخلية اليخضورية غير معرضة للضوء . 2ي
3ي ينتج النبات الخضر المادة العضوية مثل سكر العنب إنطلقا من مواد معدنية و ) (CO2و في وجود الضوء حيث يقوم اليخضور بإلتقاط الطاقة الضوئية و التي تتحول في مستوى الصانعة الخضراء إلى طاقة كيميائية كامنة في جزيئات المواد العضوية الناتجة عن هذا التركيب .
المفاهيم المبنية للوحدة : دخول الطاقة الضوئية في العالم الحي
ي تستمد النباتات الخضراء موادها الولية من الوسط إذ يمثل الماء و الشوارد المعدنية نسغها الخام الذي ينتقل في الوعية الخشبية . ي يعتبر CO2المصدر الوحيد للكربون بالنسبة للنباتات الخضراء ويتم الحصول عليه بإمتصاصه بواسطة الثغور من الهواء وذلك نالنسبة للنباتات البرية و من الهيواء بالنسبة للنباتات المائية . ي ي تح ييول النبات ييات الخضي يراء المي يواد المعدني يية الممتص يية إل ييى مي يواد عض ييوية بإس ييتعمال لشعاعات الضوئية بظاهرة حيوية تدعى التركيب الضوئي . ي يقوم اليخضور بإمتصاص الشعاعات الكثر نجاعة للتركيب الضوئي لذلك نعتبره لقطا ضوئيا . ي يتمركز هذا اليخضور ضمن عضيات خلوية تدعى الصانعات الخضراء ،تتم فيها مجموعة الظواهر الكميائية للتركيب الضوئي . ي يمكن الستدلل على شدة نشاط التركيب الضوئي بكثرة إنطلق غاز الكسجين. ي إن عملية التركيب الضوئي تمثل نقطة إنطلق أولى لعمليات التركيب الحيوي . ي يتم إنتاج السكريات أثناء التركيب الضوئي ،تتراكم هذه السكريات في خليا الوراق في شيكل سيكر النشياء و هيو سيكر معقيد اليذي يتحليل بعملييات إماهية إليى سكريات بسيطة تسري في النسغ الكامل الذي ينتقل إلى كافة أقسام النبات عن طريق الوعية اللحائية . ي يسمح التركيب الضوئي بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كميائية كامنة في الروابط الموجودة بين ذرات للمادة العضوية المصنعة . ويمكن تلخيص الظاهرة بالمعادلة الجمالية التالية :
التـقــــويم ي قام العالم شليزنغ بإجراء التجربة الممثلة بالوثيقة التالية :
ثم أجرى عدة قياسات لبعض الغازات في الوسط و لكتلة كمية الكربون للنبتة في بداية التجربة و بعد أيام فتحصل على النتائج التالية : بداية التجربة
بعد أيام
الزوت
3925
3925
الكسجين
1174
2909
غاز ثاني أكسيد الكربون
1551
24
نوع الغاز و حجمه ب
سم
3
بداية التجربة كمية الكربون )ملغ( في المادة الجافة للنبتة 1ي حدد الهدف من إجراء هذه التجربة . 2ي فسر تغيرات كمية الكربون خلل التجربة . 3ي أذكر نتائج الظاهرة المدروسة .
8
بعد أيام 827