تقويم إضافي - كتاب الأحياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 21: من خصائص الألياف العضلية السريعة الانقباض أنها: أ. تحتوي ميوجلوبين أكثر من الألياف البطيئة الانقباض. ب. مقاومة للإعياء. ج. تحتوي ميتوكوندريا أقل من الأكسجين لتقوم بوظيفتها. د. تحتاج إلى كميات كبيرة من الأكسجين لتقوم بوظيفتها.

الإجابة: ج. تحتوي ميتوكوندريا أقل

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يطلب تحديد خاصية من خصائص الألياف العضلية سريعة الانقباض.
2. **الخطوة 2 (التحليل):** لننظر في الخيارات: * الألياف سريعة الانقباض تتميز بالقوة والسرعة، ولكنها تتعب بسرعة أكبر من الألياف البطيئة. * الميوجلوبين هو بروتين يخزن الأكسجين، والألياف البطيئة التي تعتمد على الأكسجين تحتوي على ميوجلوبين أكثر. * الميتوكوندريا هي المسؤولة عن إنتاج الطاقة الهوائية (باستخدام الأكسجين)، والألياف السريعة التي تعتمد على الطاقة اللاهوائية (بشكل أكبر) تحتوي على ميتوكوندريا أقل. * الحاجة للأكسجين تكون أكبر في الألياف البطيئة التي تعتمد على التنفس الهوائي للتحمل.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بناءً على التحليل، الألياف سريعة الانقباض تحتوي على ميتوكوندريا أقل لأنها تعتمد بشكل أكبر على الطاقة اللاهوائية. إذن الإجابة هي: **ج. تحتوي ميتوكوندريا أقل**

سؤال 22: إجابة قصيرة. قارن بين تركيب كل من العضلات الهيكلية والملساء والقلبية.

الإجابة: تتكون العضلات الهيكلية من ألياف عضلية مخططة إرادية، وتتكون العضلات الملساء من ألياف عضلية غير مخططة لا إرادية، وتتكون العضلات القلبية من ألياف عضلية مخططة لا إرادية.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** المطلوب هو المقارنة بين تركيب ثلاثة أنواع من العضلات: الهيكلية، الملساء، والقلبية. لكل نوع تركيب يميزه عن الآخر. العضلات الهيكلية: تتميز بأنها مخططة (تحتوي على خطوط واضحة تحت المجهر) وهي عضلات إرادية، أي نتحكم في حركتها. العضلات الملساء: تتميز بأنها غير مخططة (لا تظهر فيها الخطوط بوضوح) وهي عضلات لا إرادية، أي لا نتحكم في حركتها (مثل عضلات الأمعاء). العضلات القلبية: تتميز بأنها مخططة مثل الهيكلية، ولكنها لا إرادية مثل الملساء، وتوجد في القلب فقط. إذن المقارنة هي: **تتكون العضلات الهيكلية من ألياف عضلية مخططة إرادية، وتتكون العضلات الملساء من ألياف عضلية غير مخططة لا إرادية، وتتكون العضلات القلبية من ألياف عضلية مخططة لا إرادية.**

سؤال 23: إجابة قصيرة. فسر بناءً على تركيب الألياف العضلية، لماذا تستطيع العضلات الانقباض، لكنها لا تستطيع زيادة طولها؟

الإجابة: تستطيع العضلات الانقباض لأنها تحتوي على بروتينات الأكتين والميوسين التي تنزلق بعضها فوق بعض، أما زيادة طولها فلا يمكن لأنها لا تحتوي على ألياف عضلية إضافية.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** السؤال يربط بين تركيب الألياف العضلية وقدرتها على الانقباض وزيادة طولها. الانقباض العضلي يحدث بسبب وجود بروتينات خاصة داخل الألياف العضلية تسمى الأكتين والميوسين. هذه البروتينات تنزلق فوق بعضها البعض، مما يؤدي إلى تقصير الليف العضلي وبالتالي انقباض العضلة. أما زيادة طول العضلة، فهذا يعتمد على وجود ألياف عضلية إضافية يمكن أن تتمدد أو على وجود تراكيب أخرى تسمح بذلك. العضلات بطبيعتها مصممة للانقباض (التقصير) وليس للتمدد الزائد عن طولها الطبيعي. إذن التفسير هو: **تستطيع العضلات الانقباض لأنها تحتوي على بروتينات الأكتين والميوسين التي تنزلق بعضها فوق بعض، أما زيادة طولها فلا يمكن لأنها لا تحتوي على ألياف عضلية إضافية تسمح بالتمدد.**

سؤال 24: توقع. ما المضاعفات المحتملة إذا كان للعضلات الملساء والقلبية تركيب العضلات الهيكلية؟

الإجابة: بما أن الألياف العضلية الملساء والقلبية لا تدفع، فلا توجد إطالة نشطة، فالخلل بالوظائف الإرادية، اضطراب القلب، وتوقف الحركة الدودية وتوتر الأوعية.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يطلب توقع المضاعفات إذا كانت العضلات الملساء والقلبية تمتلك تركيب العضلات الهيكلية. العضلات الهيكلية تتميز بأنها إرادية ومخططة.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا كانت العضلات الملساء (التي تتحكم في وظائف الجسم الداخلية كالهضم وحركة الأمعاء والأوعية الدموية) إرادية مثل الهيكلية، فهذا يعني أننا سنفقد التحكم اللاإرادي الضروري لهذه الوظائف الحيوية. مثلاً، لن نستطيع التحكم في حركة الطعام في الأمعاء أو تنظيم ضغط الدم بشكل تلقائي. وإذا كانت العضلات القلبية (التي تنقبض باستمرار لتضخ الدم) إرادية مثل الهيكلية، فهذا يعني أننا سنضطر للتفكير في كل نبضة قلب، مما سيؤدي إلى اضطراب شديد في وظيفة القلب وقد يتوقف عن العمل بشكل منتظم. كما أن العضلات الملساء لا تقوم بـ "الدفع" أو الإطالة النشطة بنفس طريقة العضلات الهيكلية، فوجود تركيب الهيكلية بها سيؤثر على وظائفها الأساسية.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن المضاعفات المحتملة هي: **الخلل في الوظائف الإرادية للأعضاء الداخلية، اضطراب كبير في وظيفة القلب، وتوقف الحركة الدودية للأمعاء وتوتر الأوعية الدموية.**

سؤال 25: استنتج. ما أهمية ألا تحوي العضلة أليافاً سريعة الانقباض أو بطيئة الانقباض فقط؟

الإجابة: توازن بين التحمل (البطيئة) والقوة (السريعة) منع الإعياء وضعف الحركة والتشنجات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يستنتج أهمية وجود توازن بين الألياف العضلية سريعة الانقباض (للقوة والسرعة) والألياف بطيئة الانقباض (للتحمل).
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لو كانت العضلة تحتوي فقط على ألياف سريعة الانقباض، ستكون قوية وسريعة جداً في حركاتها، لكنها ستتعب بسرعة كبيرة ولن تستطيع القيام بالأنشطة التي تتطلب تحملاً لفترات طويلة. هذا قد يؤدي إلى الإعياء السريع وضعف الحركة في الأنشطة اليومية. ولو كانت العضلة تحتوي فقط على ألياف بطيئة الانقباض، ستكون قادرة على التحمل لفترات طويلة، لكنها ستفتقر للقوة والسرعة اللازمتين للحركات المفاجئة أو رفع الأثقال. وجود النوعين معاً يوفر للعضلة القدرة على أداء مجموعة واسعة من الحركات، من الحركات القوية والسريعة إلى الحركات التي تتطلب تحملاً طويلاً، مع الحفاظ على توازن بينهما لمنع الإعياء الشديد أو ضعف الحركة.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن الأهمية هي: **تحقيق توازن بين التحمل (الذي توفره الألياف البطيئة) والقوة والسرعة (التي توفرها الألياف السريعة)، مما يمنع الإعياء السريع ويسمح بأداء مختلف أنواع الحركات بكفاءة.**

سؤال 26: الكتابة في علم الأحياء صحبة، اكتب مقالة تخيل أنك مراسل لمجلة علم الأحياء حول حاجة الجهازين العضلي والهيكلي إلى الكالسيوم.

الإجابة: الكالسيوم: يبني العظام، يشغل الألياف العضلية، نقصـه يسبب هشاشة وتشنجات.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** المقالة تتناول أهمية الكالسيوم للجهازين العضلي والهيكلي. بالنسبة للجهاز الهيكلي (العظام)، الكالسيوم هو المكون الأساسي الذي يمنح العظام قوتها وصلابتها. نقصه يؤدي إلى ضعف العظام وهشاشتها، مما يجعلها أكثر عرضة للكسر. بالنسبة للجهاز العضلي، الكالسيوم يلعب دوراً حاسماً في عملية انقباض العضلات. فهو ضروري لحدوث الانزلاق بين خيوط الأكتين والميوسين. نقصه يمكن أن يؤدي إلى تشنجات عضلية مؤلمة وعدم قدرة العضلات على الانقباض بشكل طبيعي. إذن، الكالسيوم ضروري لبناء العظام والحفاظ على قوتها، كما أنه يلعب دوراً حيوياً في وظيفة الألياف العضلية وانقباضها. نقصه يسبب مشاكل خطيرة مثل هشاشة العظام والتشنجات العضلية. **الكالسيوم: يبني العظام، يشغل الألياف العضلية، نقصـه يسبب هشاشة وتشنجات.**

سؤال 27: ما نسبة الحصول على قيمة VO₂ واستهلاكه التي حدثت عند عتبة حمض اللاكتيك في الأشخاص البدناء؟

الإجابة: حوالي ٥٠% من قيمة VO₂.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يطلب نسبة الحصول على قيمة VO₂ واستهلاكه عند عتبة حمض اللاكتيك لدى الأشخاص البدناء.
2. **الخطوة 2 (المعلومة):** تشير الدراسات إلى أن الأشخاص البدناء الذين لا يمارسون الرياضة بانتظام لديهم قدرة أقل على التحمل. عند عتبة حمض اللاكتيك، وهي النقطة التي يبدأ فيها تراكم حمض اللاكتيك في العضلات بشكل ملحوظ، يكون استهلاك الأكسجين (VO₂) قد وصل إلى مستوى معين.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** في الأشخاص البدناء، هذه العتبة تحدث عند مستوى أقل من أقصى قدرة استهلاك للأكسجين (VO₂ max). إذن النسبة هي: **حوالي ٥٠% من قيمة VO₂.**

سؤال 28: كيف يمكن لشخص بدين لا يمارس الرياضة أن يزيد من الحصول على قيمة VO₂ واستهلاكه وعتبة حمض اللاكتيك أيضاً؟

الإجابة: تدريب هوائي منتظم وقصيرة (Interval) وتحسين نمط الحياة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** السؤال يبحث عن طرق لشخص بدين لا يمارس الرياضة لزيادة قدرته على استهلاك الأكسجين (VO₂) وعتبة حمض اللاكتيك.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لزيادة القدرة الهوائية (VO₂) وعتبة حمض اللاكتيك، يحتاج الشخص إلى تحسين كفاءة القلب والرئتين والعضلات في استخدام الأكسجين. **التدريب الهوائي المنتظم:** هو المفتاح لتحسين القدرة الهوائية. يشمل الأنشطة مثل المشي السريع، الجري، السباحة، وركوب الدراجات. **التدريب المتقطع (Interval Training):** يتضمن فترات قصيرة من التمارين عالية الشدة تليها فترات راحة أو تمارين خفيفة. هذا النوع من التدريب فعال جداً في زيادة VO₂ max وعتبة اللاكتيك. **تحسين نمط الحياة:** يشمل ذلك اتباع نظام غذائي صحي ومتوازن، والحصول على قسط كافٍ من النوم، وإدارة التوتر، وكلها عوامل تدعم الصحة العامة واللياقة البدنية.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، يمكن للشخص زيادة هذه القيم من خلال: **تدريب هوائي منتظم، تمارين متقطعة (Interval)، وتحسين نمط الحياة بشكل عام.**

من خصائص الألياف العضلية السريعة الانقباض أنها:

• أ) تحتوي ميوجلوبين أكثر من الألياف البطيئة الانقباض.
• ب) مقاومة للإعياء.
• ج) تحتوي ميتوكوندريا أقل من الأكسجين لتقوم بوظيفتها.
• د) تحتاج إلى كميات كبيرة من الأكسجين لتقوم بوظيفتها.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تحتوي ميتوكوندريا أقل من الأكسجين لتقوم بوظيفتها.

الشرح: ١. الألياف العضلية سريعة الانقباض تتميز بالقوة والسرعة ولكنها تتعب بسرعة. ٢. تعتمد بشكل أكبر على التنفس اللاهوائي لإنتاج الطاقة السريعة. ٣. الميتوكوندريا هي عضيات مسؤولة عن التنفس الهوائي (باستخدام الأكسجين). ٤. لذلك، تحتوي الألياف السريعة على عدد أقل من الميتوكوندريا مقارنة بالألياف البطيئة.

تلميح: تذكر أن الألياف السريعة تعتمد بشكل أكبر على الطاقة اللاهوائية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما نسبة الحصول على قيمة VO₂ واستهلاكه التي حدثت عند عتبة حمض اللاكتيك في الأشخاص البدناء؟

• أ) حوالي ٣٠٪ من قيمة VO₂.
• ب) حوالي ٥٠٪ من قيمة VO₂.
• ج) حوالي ٧٠٪ من قيمة VO₂.
• د) حوالي ٩٠٪ من قيمة VO₂.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: حوالي ٥٠٪ من قيمة VO₂.

الشرح: ١. تشير الدراسات إلى أن الأشخاص البدناء غير النشطين لديهم قدرة أقل على التحمل. ٢. عند عتبة حمض اللاكتيك (بداية تراكم الحمض في العضلات)، يكون استهلاك الأكسجين (VO₂) قد وصل إلى مستوى معين. ٣. في الأشخاص البدناء، تحدث هذه العتبة عند مستوى أقل من أقصى قدرة استهلاك للأكسجين (VO₂ max). ٤. بناءً على البيانات، النسبة هي حوالي ٥٠٪ من قيمة VO₂ القصوى.

تلميح: انظر إلى الرسم البياني الذي يقارن بين البدناء والرياضيين.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

كيف يمكن لشخص بدين لا يمارس الرياضة أن يزيد من الحصول على قيمة VO₂ واستهلاكه وعتبة حمض اللاكتيك أيضاً؟

• أ) الراحة التامة وتجنب أي مجهود بدني.
• ب) اتباع نظام غذائي فقط دون ممارسة الرياضة.
• ج) تدريب هوائي منتظم وتمارين متقطعة وتحسين نمط الحياة.
• د) رفع الأثقال الثقيلة فقط لبناء العضلات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تدريب هوائي منتظم وتمارين متقطعة وتحسين نمط الحياة.

الشرح: ١. لزيادة القدرة الهوائية (VO₂) وعتبة حمض اللاكتيك، يجب تحسين كفاءة الجهاز القلبي التنفسي. ٢. التدريب الهوائي المنتظم (مثل المشي السريع، الجري، السباحة) هو الأساس لتحسين VO₂. ٣. التمارين المتقطعة عالية الشدة تليها فترات راحة فعالة جداً في رفع عتبة اللاكتيك. ٤. تحسين نمط الحياة (التغذية الصحية، النوم الكافي) يدعم الصحة العامة واللياقة.

تلميح: فكر في الأنشطة التي تحسن كفاءة القلب والرئتين والعضلات في استخدام الأكسجين.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

قارن بين تركيب كل من العضلات الهيكلية والملساء والقلبية.

• أ) جميعها مخططة وإرادية.
• ب) الهيكلية: غير مخططة لا إرادية. الملساء: مخططة إرادية. القلبية: غير مخططة لا إرادية.
• ج) الهيكلية: مخططة إرادية. الملساء: غير مخططة لا إرادية. القلبية: مخططة لا إرادية.
• د) جميعها لا إرادية ولكنها تختلف في المظهر.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الهيكلية: مخططة إرادية. الملساء: غير مخططة لا إرادية. القلبية: مخططة لا إرادية.

الشرح: ١. العضلات الهيكلية: ترتبط بالهيكل العظمي، مظهرها مخطط تحت المجهر، وحركتها إرادية. ٢. العضلات الملساء: توجد في الأعضاء الداخلية (كالأمعاء والأوعية)، غير مخططة، وحركتها لا إرادية. ٣. العضلات القلبية: توجد في القلب فقط، مخططة مثل الهيكلية، ولكن حركتها لا إرادية مثل الملساء. ٤. المقارنة بناءً على هاتين الخاصيتين توضح الفروق الرئيسية.

تلميح: ركز على خاصيتين: المظهر (مخططة/غير مخططة) ونوع التحكم (إرادية/لا إرادية).

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: سهل

فسر بناءً على تركيب الألياف العضلية، لماذا تستطيع العضلات الانقباض، لكنها لا تستطيع زيادة طولها؟

• أ) لأن العضلات مرنة ويمكن أن تتمدد إلى أي طول.
• ب) لأنها تحتوي على بروتينات الأكتين والميوسين التي تنزلق بعضها فوق بعض للانقباض، ولا تحتوي على ألياف إضافية تسمح بزيادة الطول.
• ج) لأن الجهاز العصبي يمنع زيادة طول العضلات.
• د) لأن زيادة الطول تتطلب طاقة أكثر مما يتوفر في الخلية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأنها تحتوي على بروتينات الأكتين والميوسين التي تنزلق بعضها فوق بعض للانقباض، ولا تحتوي على ألياف إضافية تسمح بزيادة الطول.

الشرح: ١. تحتوي الألياف العضلية على خيوط رفيعة من الأكتين وخيوط سميكة من الميوسين. ٢. عند الانقباض، تنزلق خيوط الأكتين والميوسين فوق بعضها، مما يؤدي إلى تقصير الليف العضلي. ٣. هذه الآلية تسمح بالانقباض (التقصير) ولكنها لا توفر آلية نشطة لزيادة الطول عن الحد الأقصى الطبيعي. ٤. زيادة الطول تعتمد على قوى خارجية (مثل عضلة مضادة) وليس على تركيب داخلي يسمح بذلك.

تلميح: تذكر آلية الانزلاق الخيطي والتركيب الداخلي للألياف العضلية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط