I- لمعرفة خصائص البروتينات ودورها في نقل الرسالة العصبية نناقش الموضوع التالي :
- تمثل الوثيقة (1) رسم تخطيطي لتوزع شوارد الـ Na+ و K+ على جانبي الغشاء الهيولي للليف العصبي والتسجيل الكهربائي. الملاحظ حيث الشكل (أ) عند ليف عصبي حي والشكل (ب) في نفس الليف بعد إضافة مادة مثبطة لإستعمال الـ ATP.
- سم التسجيل (2) من الوثيقة (1) ثم تعرف على الجزيئات الغشائية (س، ع، ص).
- بمقارنة الشكلين (ا) و (ب) إستنتج مصدر الكمون المسجل في التسجيل (2).
- بين كيف تؤمن العناصر (ع) ثبات الكمون الغشائي الملاحظ في التسجيل (1) من الوثيقة(1) مستعينا برسم تخطيطي توضيحي.
II-
- ننبه ليف عصبي حي تنبيها فعالا فنسجل المنحنى الموضح في الوثيقة (2) بينما يبين جدول نفس الوثيقة عدد الجزيئات المفتوحة (ق1) و (ق2) في وحدة مساحة من غشاء الليف العصبي أثناء تسجيل منحنى الوثيقة (2).
ا) حلل وفسر منحنى الوثيقة (2) معتمدا على نتائج الجدول المرفق في نفس الوثيقة.
ب) حدد خاصية هذه الجزيئات مقارنة بالجزيئات (س) و(ع) من الوثيقة (1).
2 - لدراسة بعض مظاهر الإتصال العصبي ننجز الدراسة التالية :
- تمثل الوثيقة (3) التركيب التجريبي الذي مكن من الحصول على النتائج الموضحة في الوثيقة (4).
- بالإعتماد على المظهر المجهري الأول فسر ظهور التسجيل (2) للجزء(1) من الوثيقة (4)
- فسر نتائج التسجيلين (ب) و (ج) من الوثيقة (4) – ماذا تستخلص من ذلك ؟.
- حدد خطوات آلية حركة العناصر (س) إستعن برسم تخطيطي.
- لدراسة آلية نقل الرسالة العصبية في مستوى البنية الممثلة في الوثيقة (5) نحلل النتائج التجريبية الموضحة في جدول الوثيقة (6).
- ماهي المعلومات التي تقدمها التجارب 1، 2، 3، 4، 5 حول آلية نقل الرسالة العصبية في هذا المستوى ؟
- ماهي المعلومة المكملة التي تقدمها التجربة (6).
I – التسجيل 2: كمون غشائي معدوم
الجزيئات : س: قناة ميز خاصة بـ K⁺
ص : قناة ميز خاصة بـ Na⁺
ع : مضخة Na⁺ / k⁺
مصدر الكمون :
نلاحظ أن توزيع شوارد Na⁺ وk⁺ على جانبي الغشاء غير متساوية في الشكل أ بينما في الشكل ب متساوية .
- ومنه الكمون الغشائي يمثل توزيع متساوي لشوارد Na⁺ و k⁺ على جانبي الغشاء
- آلية عمل مضخة Na⁺ / k⁺ (أنظر الدرس)
تعمل المضخة على إخراج Na⁺ الذي دخل وإدخال k⁺ الذي خرج عكس تدرج التركيز (ظاهرة النقل الفعال) بإستهلاك طاقة .
II – تحليل وتفسير المنحنى :
قبل أ: نسجل خط مستقيم 70 - ميلي فولط مما يدل أن القنوات ق1 وق2 مغلقة
من أ إلى ب : نلاحظ صعود المنحنى من 70 – ميلي فولط بإتجاه 40 + ميلي فولط مما يدل على إنفتاح القنوات ق1 وتصل بعد 1 ميلي ثانية إلى 40 قناة مفتوحة بينما القنوات ق2 مغلقة
من ب إلى ج : نلاحظ نزول المنحنى من 40+ ميلي فولط بإتجاه 70- ميلي فولط يفسر هذا بإنغلاق القنوات ق1 وبداية إنفتاح ق2 لتصل إلى 20 قناة بعد 2 ميلي ثانية
من ج إلى هـ : نلاحظ إنخفاض المنحنى إلى أقل من 70- ميلي فولط يفسر هذا بتأخر إنغلاق قنوات ق2
هـ و : نلاحظ عودة صعود المنحنى إلى 70- ميلي فولط ويفسر هذا بإنغلاق القنوات ق1 ، ق2
خاصية هذه الجزيئات ق1 ،ق2 أنها مغلقة في حالة الراحة وتنفتح بالتناوب في حالة العمل مقارنة بقنوات الميز التي تكون مفتوحة بإستمرار
تفسير التسجيل 2:
- نلاحظ ظهور PPSE في الخلية بعد مشبكية مما يدل على مرور السيالة العصبية من الخلية قبل مشبكية إلى الخلية بعد مشبكية بتدخل وسيط كيميائي نتيجة إفراز الحويصلات لمحتواها في الشق المشبكي
تفسير التسجيلات ب و ج :
التسجيل (ب) هو كمون بعد مشبكي منه ناتج عن وصول تواترين لكمون عمل في الخلية قبل المشبكية أدى إلى إطراح كمية أكبر من الأولى من الوسط الكيميائي في الشق المشبكي
بينما التسجيل (ج) ناتج عن 4 تواترات كمون عمل أدت إلى إطراح كمية أكبر من الأستيل كولين في الشق المشبكي وكانت النتيجة تسجيل PPSE ذو سعة أكبر نتيجة حدوث إدماج زمني للكمونات الواردة إليه
النتيجة : كلما زادت عدد تواترات كمون العمل في الخلية قبل مشبكية زادت كمية الأستيل كولين المطروحة في الشق المشبكي زادت سعة الإستجابة في الخلية بعد مشبكية
الرسم (أنظر الدرس)
المعلومات التي تقدمها التجارب:
- تنتقل السيالة العصبية من الخلية قبل مشبكية إلى الخلية بعد مشبكية بتدخل وسيط كيميائي
- تنتقل السيالة العصبية في الخلية بعد مشبكية بظواهر كهربائية بدون تدخل الوسيط
- الوسيط الكيميائي هو المسؤول عن مرور الرسالة العصبية إلى الخلية بعد مشبكية عبر الشق المشبكي
- دخول Ca ⁺⁺ غلى الخلية قبل مشبكية يحفز طرح الوسيط الكيميائي في الشق المشبكي مما يؤدي إلى مرور السيالة العصبية إلى خلية بعد مشبكية
- بعد مرور السيالة العصبية إلى الخلية بعد مشبكية بتدخل إنزيم أستيل كولين أستيراز في تفكيك الأستيل كولين والعودة إلى كمون الراحة
- الكورار بنيته الفراغية مشابهة للأستيل كولين وينافسه على مستقبلاته