( قَالَ رَبِّ اشْرَحْ لِي صَدْرِي وَيَسِّرْ لِي أَمْرِي وَاحْلُلْ عُقْدَةً مِّن لِّسَانِي يَفْقَهُوا قَوْلِي )
3.2 السيال العصبي
عند تعرض العصبون لمؤثر مناسب تتولد فيه إشارات كهروكيميائية, تنتقل عبر أجزاء العصبون إلى عصبون آخر أو غدة أو عضلة و هذا ما يعرف بالسيال العصبي
آليَّة تكوين السيال العصبي
الحالة الأولى : حالة العصبون قبل وصول منبه مناسب (حالة الراحة أو التأهب أو الاستقطاب الكهربائي)
الحالة الثانية : حالة العصبون بعد وصول منبه مناسب (جهد الفعل)
تمر الخلية العصبية في حالتين :
تأملي الشكل 6 (أ و ب), ثم أجيبي عن الأسئلة الآتية :
1) ما نوع الشحنة داخل العصبون و خارجه ؟
داخل العصبون سالبة
أما
خارج العصبون موجبة
تركيز الأيونات في وضع الراحة | ||
تركيز الأيون في داخل الخلية (mM) | تركيز الأيون في السائل بين الخلوي (mM) | الأيون |
12 | 145 | Na+ |
155 | 4 | K+ |
عدد الأيونات السالبة خارج الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
-
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
عدد الأيونات السالبة خارج الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
-
2) قارني بين كمية كل من أيونات الصوديوم و البوتاسيوم خارج العصبون و داخله.
3) كيف تنتقل كل من أيونات الصوديوم و البوتاسيوم ؟
عبر مضخة الصوديوم / بوتاسيوم (Na+/K+) كالآتي :
4) ما مقدار فرق الجهد الكهربائي بين داخل العصبون و خارجه ؟
- 70 مللي فولت (mV)
العوامل التي تسهم في حالة الاستقطاب :
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مفتوحة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
العوامل التي تسهم في حالة الاستقطاب :
3) وجود بروتينات كبيرة الحجم مشحونة بشحنة سالبة داخل العصبون و لا تستطيع النفاذ عبر الغشاء + وجود Cl-
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مفتوحة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
العوامل التي تسهم في حالة الاستقطاب :
3) وجود بروتينات كبيرة الحجم مشحونة بشحنة سالبة داخل العصبون و لا تستطيع النفاذ عبر الغشاء + وجود Cl-
2) مضخة Na+/K+
قناة تسريب بوتاسيوم مفتوحة
قناة تسريب بوتاسيوم مفتوحة
قناة تسريب صوديوم مفتوحة
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مفتوحة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
العوامل التي تسهم في حالة الاستقطاب :
1) النفاذية الاختيارية العالية لأيونات K+, و قلة النفاذية لأيونات ال Na+
3) وجود بروتينات كبيرة الحجم مشحونة بشحنة سالبة داخل العصبون و لا تستطيع النفاذ عبر الغشاء + وجود Cl-
2) مضخة Na+/K+
في حالة الاستقطاب (فرق جهد قدره -70 مللي فولت)
عدد قنوات تسريب ال K+ المفتوحة أكبر من عدد قنوات ال Na+ المفتوحة
عدد أيونات ال K+ التي تخرج من الخلية أكبر من عدد أيونات ال Na+ التي تدخل الخلية
يقلل عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
يزيد السالبية داخل الخلية
أسئلة الفصل ص 81
السؤال الثاني : عللي ما يأتي :
1. فرق الجهد الكهربائي داخل العصبون سالب بالنسبة إلى خارجه.
الحالة الأولى : حالة العصبون قبل وصول منبه مناسب (حالة الراحة أو التأهب أو الاستقطاب الكهربائي)
الحالة الثانية : حالة العصبون بعد وصول منبه مناسب (جهد الفعل)
تمر الخلية العصبية في حالتين :
الحالة الثانية : حالة العصبون بعد وصول منبه مناسب (جهد فعل)
في حالة الراحة يكون غشاء العصبون سالباً من الداخل مقارنة مع خارجه, و فرق الجهد الكهربائي - 70 مللي فولت (mV)
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
تحدث تغيرات في نفاذية الغشاء الخلوي في منطقة المؤثر على الزوائد الشجرية لإحداث جهد فعل حسب الخطوات الآتية :
إزالة الاستقطاب
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فوق الاستقطاب
استعيني بالشكل 7 ص 62, للإجابة عن الأسئلة الآتية :
2) أي القنوات مفتوحة و أيها مغلقة ؟
1) ما التغيرات التي تحدث عند وصول المنبه ؟
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
وصول منبه
تفتح بعض قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
دخول أيونات الصوديوم إلى داخل سيتوبلازم الخلية
تقل سالبية فرق الجهد (تصبح قيمته أعلى من -70 مللي فولت)
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إذا كانت شدة المنبه غير قوية بما يكفي
الزمن (ms)
1
وصول منبه
تفتح بعض قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
دخول أيونات الصوديوم إلى داخل سيتوبلازم الخلية
تقل سالبية فرق الجهد (تصبح قيمته أعلى من -70 مللي فولت)
إذا كانت شدة المنبه عالية
يصل الغشاء إلى جهد عتبة قيمته 55- إلى -60 مللي فولت
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إذا كانت شدة المنبه قوية بما يكفي
الزمن (ms)
1
وصول منبه
تفتح بعض قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
دخول أيونات الصوديوم إلى داخل سيتوبلازم الخلية
تقل سالبية فرق الجهد (تصبح قيمته أعلى من -70 مللي فولت)
إذا كانت شدة المنبه عالية
يصل الغشاء إلى جهد عتبة قيمته 55- إلى -60 مللي فولت
تفتح قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد إضافية
تدخل أعداد كبيرة من أيونات الصوديوم إلى داخل سيتوبلازم العصبون
تزداد الشحنات الموجبة في الداخل
تقل سالبية فرق الجهد
الوصول إلى فرق جهد قيمته صفر مللي فولت
إزالة الاستقطاب
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إذا كانت شدة المنبه قوية بما يكفي
إزالة الاستقطاب
الزمن (ms)
1
3) ماذا تتوقع أن يحدث لفرق التركيز (Na+ / K+) ؟
إزالة الاستقطاب
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فوق الاستقطاب
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
إزالة الاستقطاب
يستمر دخول أيونات الصوديوم عبر قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
تزداد قيمة فرق الجهد إلى أعلى من صفر مللي فولت
تصل إلى ما بين + 30 مللي فولت و + 35 مللي فولت
أصبح داخل العصبون موجباً مقارنةً بخارجه
إنعكاس الاستقطاب
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
+
+
+
+
-
-
-
+
-
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إزالة الاستقطاب
إنعكاس الاستقطاب
الزمن (ms)
1
2
إزالة الاستقطاب
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فوق الاستقطاب
لاحظي الشكل 8 ص 62, و أجيبي عن الأسئلة التي تليه :
1) ماذا حدث لقنوات أيونات الصوديوم و قنوات أيونات البوتاسيوم ؟
2) ماذا تتوقعين أن يحدث لفرق الجهد داخل الخلية و خارجها ؟
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
إنعكاس الاستقطاب
تغلق قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
تفتح قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد
تخرج أيونات البوتاسيوم من داخل الخلية إلى خارجها
تزيد الشحنات الموجبة في الخارج
تقل الشحنات الموجبة في الداخل
تعود الخلية إلى فرق الجهد الطبيعي (- 70 مللي فولت)
إعادة الاستقطاب
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
2
إزالة الاستقطاب
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فوق الاستقطاب
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
الزمن (ms)
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
1
2
إعادة الاستقطاب
تبقى قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد مفتوحة
يستمر خروج أيونات البوتاسيوم
تقل الأيونات الموجبة داخل غشاء العصبون
تزداد السالبية داخل غشاء العصبون
يصل فرق الجهد إلى – 90 مللي فولت
فوق الاستقطاب
أمر غير طبيعي و يجب إعادة فرق الجهد كما كان في حالة الراحة
لكن كيف ؟!
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مفتوحة
إعادة الاستقطاب
تبقى قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد مفتوحة
يستمر خروج أيونات البوتاسيوم
تقل الأيونات الموجبة داخل غشاء العصبون
تزداد السالبية داخل غشاء العصبون
يصل فرق الجهد إلى – 90 مللي فولت
فوق الاستقطاب
أمر غير طبيعي و يجب إعادة فرق الجهد كما كان في حالة الراحة
لكن كيف ؟!
تغلق قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد
تتنشط مضخة ال Na+/K+
يعود فرق الجهد إلى – 70 مللي فولت
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
الزمن (ms)
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
فترة الجموح المطلقة
1
2
3
4
فترة الجموح النسبية
خلال فترة الجموح المطلقة, لا يستجيب العصبون لأي منبه مهما كانت قوته
خلال فترة الجموح النسبية, يمكن لمنبه قوي جداً أن يؤدي �إلى تكوين جهد فعل ثاني
يمثل الرسم البياني المجاور منحنى مراحل تكون السيال العصبي (جهد الفعل) : ادرسيه ثم أجيبي عن الأسئلة الآتية :
1) ماذا تمثل كل من المناطق (أ, ب, ج, د, ه, و) ؟
2) لماذا انخفض فرق الجهد الكهربائي إلى (– 90 مللي فولت) عند النقطة ه ؟
لأن قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد مفتوحة, مع بقاء قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد مغلقة
3) كيف تمت إعادته إلى 70- مللي فولت ؟
عن طريق اغلاق قنوات البوتاسيوم المعتمدة على فرق الجهد
+
فتح مضخة ال Na+/K+
4) أي القنوات تكون مفتوحة في كل من المناطق (ب, ج, د) ؟
أسئلة الفصل ص 82
مغلقة
(المعتمدة على فرق الجهد)
(المعتمدة على فرق الجهد)
إزالة الاستقطاب
مغلقة
مفتوحة
مغلقة
إعادة الاستقطاب
مغلقة
مغلقة
مفتوحة
أسئلة الوحدة ص 113
جهد الفعل
فترة الجموح
مضخة الصوديوم- بوتاسيوم
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
الزمن (ms)
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
فترة الجموح المطلقة
1
2
3
4
فترة الجموح النسبية
أسئلة الفصل ص 81
السؤال الثاني (عللي) / فرع 2 : لا يستجيب العصبون لأي منبه في فترة الجموح (المطلقة).
لأنَّ قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد تكون :
أو
غشاء محور الخلية العصبية
غشاء محور الخلية العصبية
المحور الأسطواني
السائل بين الخلوي
السائل بين الخلوي
_
_
_
_
فرق الجهد = - 70 mv
حالة الراحة
إزالة الاستقطاب
إنعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فرق الجهد = 0 mv
فرق الجهد = + 30 mv
فرق الجهد = - 70 mv
فوق الاستقطاب
فرق الجهد = - 90 mv
+
+
+
+
+
_
_
_
+
+
+
_
_
_
_
_
+
+
+
+
_
_
_
_
4.2 انتقال السيال العصبي
عند تعرض العصبون لمؤثر مناسب تتولد فيه إشارات كهروكيميائية, تنتقل عبر أجزاء العصبون إلى عصبون آخر أو غدة أو عضلة و هذا ما يعرف بالسيال العصبي
يتشكل السيال العصبي في نقطة الاتصال بين جسم الخلية و المحور الأسطواني و تدعى ربوة (رأس) المحور الأسطواني
ربوة (رأس) المحور العصبي
كيف ينتقل السيال العصبي على طول محور العصبون ؟
كيف تنتقل السيالات العصبية من خلية عصبية إلى أخرى ؟
السيالات العصبية
المرحلة الأولى : انتقال السيال العصبي على طول محور العصبون
المرحلة الثانية : انتقال السيال العصبي عند منطقة التشابك العصبي
تمر عملية انتقال السيال العصبي في مرحلتين :
يظهر في الشكل الآتي نوعين من المحاور الأسطوانية, ما الفرق بينهما ؟
أ) انتقال السيال العصبي على طول محور العصبون اللامليني
الشكل 10 ص 64 يمثل آلية انتقال السيال العصبي على طول محور العصبون اللامليني
غشاء محور الخلية العصبية
غشاء محور الخلية العصبية
المحور الأسطواني
السائل بين الخلوي
السائل بين الخلوي
قنوات Na+
Na+
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
Na+
+
+
+
+
يصل فرق الجهد إلى – 55 mv
قنوات Na+
Na+
Na+
إزالة ثم انعكاس الاستقطاب
+
+
+
+
إزالة ثم انعكاس الاستقطاب
يصل فرق الجهد إلى – 55 mv
قنوات K+
يصل فرق الجهد إلى + 30 mv
يعود فرق الجهد إلى -70 mv
فترة الجموح
قنوات Na+
Na+
Na+
إزالة ثم انعكاس الاستقطاب
قنوات K+
_
_
_
_
يصل فرق الجهد إلى + 30 mv
وصل فرق الجهد إلى -90 mv
يصل فرق الجهد إلى - 70 mv
_
_
_
_
يصل فرق الجهد إلى + 30 mv
وصل فرق الجهد إلى -90 mv
فترة الجموح
تتكرر الخطوات السابقة على طول محور العصبون من موقع إلى آخر, مسببة انتقال السيال العصبي على شكل سلسلة معاقبة حتى نهاية محور الخلية العصبية و الأزرار التشابكية
تعرف آلية النقل هذه بآلية النقل المتواصل أو المستمر
سؤال ص 64 : ما أهمية فترة الجموح في اتجاه انتقال السيال العصبي ؟
لأنَّ منطقة الغشاء الخلوي التي خضعت للتو لجهد فعل تدخل فترة الجموح و يستحيل عليها تكوين جهد فعل مرة أخرى فوراً, لذلك يكون اتجاه سريان جهد الفعل واحد و بعيداً عن هذه المنطقة
ب) انتقال السيال العصبي على طول محور العصبون المليني
الغمد المليني
عقدة رانفييه
تأملي الشكل 11 ص 65, ثم أجيبي عن الأسئلة الآتية :
1) في أي المناطق يتكون جهد الفعل ؟
عقد رانفييه
سؤال : ما هي خطوات تكون جهد الفعل ؟
الغمد المليني
عقدة رانفييه
الحالة الأولى : حالة العصبون قبل وصول منبه مناسب (حالة الراحة أو التأهب أو الاستقطاب الكهربائي)
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
(داخل المحور الأسطواني)
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
ما الفرق ما بين عدد الأيونات الموجبة و السالبة داخل الخلية العصبية في حالة الراحة ؟
ما مقدار فرق الجهد الكهربائي على جانبي غشاء الخلية العصبية في هذه الحالة ؟
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
(داخل المحور الأسطواني)
الغمد المليني
عقدة رانفييه
الحالة الثانية : حالة العصبون بعد وصول منبه مناسب (جهد الفعل)
عند تعرض العصبون لمؤثر مناسب تتولد فيه إشارات كهروكيميائية, تنتقل عبر أجزاء العصبون إلى عصبون آخر أو غدة أو عضلة و هذا ما يعرف بالسيال العصبي
ماذا تدعى المنطقة التي يتشكل فيها السيال العصبي ؟
ربوة (رأس) المحور العصبي
ما هي خطوات تكوين جهد الفعل في هذه المنطقة ؟
إزالة الاستقطاب
انعكاس الاستقطاب
إعادة الاستقطاب
فوق الاستقطاب
ما التغيرات التي تحدث للخلية العصبية في مرحلة إعادة الاستقطاب ؟
ربوة (رأس) المحور العصبي
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
حالة الراحة (الاستقطاب)
خلال مرحلة إزالة الاستقطاب (قبل نهايتها)
+
ما مقدار فرق الجهد الكهربائي الذي تصل إليه الخلية العصبية في هذه المرحلة ؟
ربوة (رأس) المحور العصبي
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
ماذا ينتج عن وصول الخلية العصبية إلى جهد العتبة ؟
ربوة (رأس) المحور العصبي
تفتح المزيد من قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إزالة الاستقطاب
الزمن (ms)
1
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
في نهاية مرحلة إزالة الاستقطاب
خلال مرحلة إزالة الاستقطاب (قبل نهايتها)
ينتشر تيار الأيونات الموجبة من منطقة الربوة إلى المنطقة المجاورة في المحور الأسطواني
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
(داخل المحور الأسطواني)
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
في البداية, يكون داخل هذه المنطقة من المحور الأسطواني سالباً مقارنة بخارجه
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
و يكون فرق الجهد الكهربائي في هذه المنطقة من المحور الأسطواني هو -70 mv
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد
(داخل المحور الأسطواني)
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
حالة الراحة (الاستقطاب)
خلال مرحلة إزالة الاستقطاب (قبل نهايتها)
+
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
ما مقدار فرق الجهد الذي تصل إليه هذه المنطقة من المحور الأسطواني ؟
ما الذي سيترتب على وصول هذه المنطقة من المحور الأسطواني إلى جهد العتبة ؟
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد
(داخل المحور الأسطواني)
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
في نهاية مرحلة إزالة الاستقطاب
خلال مرحلة إزالة الاستقطاب (قبل نهايتها)
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إزالة الاستقطاب
الزمن (ms)
1
ما الذي سيتلو هذه المرحلة ؟
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد
(داخل المحور الأسطواني)
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
-
-
-
-
+
+
+
+
عدد الأيونات الموجبة داخل الخلية
عدد الأيونات السالبة داخل الخلية
+
+
+
+
-
-
-
+
-
في نهاية مرحلة إزالة الاستقطاب
مرحلة انعكاس الاستقطاب
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
إزالة الاستقطاب
إنعكاس الاستقطاب
الزمن (ms)
1
2
ما الذي سيحدث بعد ذلك ؟
عقدة رانفييه
الغمد المليني
(السائل بين الخلوي)
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد
(داخل المحور الأسطواني)
ستعاد الخطوات السابقة و يتكون جهد فعل في هذه المنطقة
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
الزمن (ms)
1
2
تسمى هذه المرحلة بإعادة الاستقطاب
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
الزمن (ms)
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
فترة الجموح المطلقة
1
2
3
4
فترة الجموح النسبية
يستمر خروج أيونات البوتاسيوم, فتصل الخلية إلى مرحلة فوق الاستقطاب
ماذا يحدث بعد ذلك ؟
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
بروتين
-
-
-
-
-
-
K+
بروتين
-
-
-
-
-
-
بروتين
-
-
-
-
-
-
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مفتوحة
قناة صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مغلقة
سيتوبلازم
السائل بين الخلوي
Cl-
Cl-
Cl-
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
K+
K+
قناة بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
مضخة Na+/K+ مفتوحة
- 70 mv
- 55 mv
0 mv
+ 30 mv
الزمن (ms)
جهد الراحة
جهد العتبة
- 90 mv
1
2
3
4
بذلك نكون قد تعرفنا على طرق انتقال السيال العصبي على طول محور العصبونات الملينية و اللاملينية
عقدة رانفييه
الغمد المليني
قنوات صوديوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
قنوات بوتاسيوم معتمدة على فرق الجهد مغلقة
(داخل المحور الأسطواني)
تأملي الشكل 11 ص 65, ثم أجيبي عن الأسئلة الآتية :
1) في أي المناطق يتكون جهد الفعل ؟
عقد رانفييه
2) كيف تسهم عقد رانفييه في نقل السيال العصبي ؟
باحتوائها على عدد كبير من قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
3) لماذا سمي انتقال السيال العصبي النقل القافز ؟
لأنَّ الأيونات الموجبة تنتقل من عقدة إلى أخرى كأنها تقفز
4) أيهما تتوقع أن يكون أسرع في نقل السيال العصبي : العصبون المليني أم العصبون اللامليني ؟
(على فرض أن لكليهما نفس القطر)
سعة الغشاء للأيونات (membrane capacitance)
: العدد الكلي للأيونات التي يمكن تخزينها على جانبي الغشاء عند أي قيمة لفرق جهد
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
السُمك = 5 – 10 نانومتر
أصبحت هذه المنطقة من الغشاء الخلوي أكثر سمكاً بسبب وجود طبقات الغلاف المليني
(السائل بين الخلوي)
(السائل بين الخلوي)
كلما قلت المسافة ما بين الشحنات, كلما ازداد عدد الشحنات التي يمكن تخزينها على جانبي المواسع (مثل الغشاء الخلوي)
سُمْك الغشاء الخلوي قليل
المسافة بين الشحنات على جانبي الغشاء قليلة
تتجاذب الشحنات المتعاكسة في الاشارة على جانبي الغشاء
و تتغلب على قوى التنافر التي تحاول فرضها الشحنات المتشابهة
يزداد العدد الكلي للأيونات التي يمكن تخزينها على جانبي الغشاء عند أي قيمة لفرق جهد
يكون الغشاء أكثر سعة للأيونات
المحور اللامليني (مناطق المحور العصبي التي تخلو من الغمد المليني (عقد رانفييه))
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
(السائل بين الخلوي)
(السائل بين الخلوي)
أكثر سعة للأيونات
أقل سعة للأيونات
يزداد سُمْك الغشاء الخلوي بسبب طبقات الغمد المليني
المسافة بين الشحنات على جانبي الغشاء كبيرة
عدد قليل من الشحنات المتعاكسة في الاشارة تتجاذب على جانبي الغشاء
معظم الشحنات لا تستطيع التغلب على قوى التنافر التي تفرضها الشحنات المتشابهة
يقل العدد الكلي للأيونات التي يمكن تخزينها على جانبي الغشاء عند أي قيمة لفرق جهد
يكون الغشاء أقل سعة للأيونات
المحور المليني
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
(السائل بين الخلوي)
(السائل بين الخلوي)
أكثر سعة للأيونات
أقل سعة للأيونات
ما الذي يحدث عند وصول جهد فعل (ما بعد تكونه عند منطقة رأس المحور الأسطواني) ؟
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
(السائل بين الخلوي)
(السائل بين الخلوي)
أكثر سعة للأيونات
أقل سعة للأيونات
تحتوي هذه المنطقة من الغشاء على عدد أكبر من القنوات التي تسمح بمرور الأيونات
تحتوي هذه المنطقة من الغشاء على عدد أقل من القنوات التي تسمح بمرور الأيونات
عند وصول جهد فعل, تفتح قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
الغمد المليني
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
(السائل بين الخلوي)
(السائل بين الخلوي)
يترتب على ذلك دخول عدد أكبر من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
يترتب على ذلك دخول عدد أقل من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
الغمد المليني
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
إن دخول الأيونات الموجبة, يخل بالتجاذب الذي كان مع الأيونات السالبة, مما يجعل هذه الأيونات السالبة يغادر مبتعداً عن السطح الداخلي للغشاء الخلوي
في حالة المحور اللامليني, يلزم لعمل إزالة الإستقطاب أن يقوم عدد أكبر من الأيونات بالتحرك و الانتشار مقارنة بالمحور المليني
من الواضح أن تحريك عدد أكبر من الأيونات, يجعل الوصول إلى حالة إزالة الاستقطاب يتطلب وقت أكثر
الغشاء يحتوي عدد كبير من قنوات الأيونات
تسمح بحركة الأيونات عبره
تقل مقاومة الغشاء الخلوي
(membrane resistance)
المحور اللامليني (مناطق المحور العصبي التي تخلو من الغمد المليني (عقد رانفييه))
الغشاء يحتوي عدد قليل جداً من قنوات الأيونات
لا يسمح إلا بحركة عدد قليل جداً من الأيونات عبره
تزداد مقاومة الغشاء الخلوي
(membrane resistance)
المحور المليني
تقل مقاومة الغشاء الخلوي
يزيد من ثابت المساحة (space constant)
يعمل نفس تأثير تقليص قطر المحور, مما يقلل سرعة النقل
المحور اللامليني (مناطق المحور العصبي التي تخلو من الغمد المليني (عقد رانفييه))
تزداد مقاومة الغشاء الخلوي
يزيد من ثابت المساحة (space constant)
يعمل نفس تأثير زيادة قطر المحور, مما يزيد سرعة النقل
المحور المليني
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
يترتب على ذلك خروج عدد أكبر من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
يترتب على ذلك خروج عدد أقل من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
(تسريب أقل للشحنات الموجبة)
(تسريب أعلى للشحنات الموجبة)
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
يتوفر عدد أقل من الأيونات الموجبة اللازمة لعمل إزالة استقطاب للمنطقة المجاورة
يتوفر عدد أكبر من الأيونات الموجبة اللازمة لعمل إزالة استقطاب للمنطقة المجاورة
+
+
+
+
+
+
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
ينتقل تيار الأيونات الموجبة مسافة أقل على طول محور العصبون
ينتقل تيار الأيونات الموجبة مسافة أطول على طول محور العصبون حتى عقدة رانفييه التالية
الغشاء المليني يعطي عزل كهربائي
يصعب على الأيونات الحركة خلاله و الانتقال بين السائل الخلوي و بين الخلوي
تسريب أقل للشحنات عبر الغشاء المليني
ينتقل تيار الأيونات الموجبة مسافة أطول على طول محور العصبون حتى عقدة رانفييه التالية
يسبب إزالة الاستقطاب و حدوث جهد فعل في فترة زمنية أقل
لماذا لا يتكون جهد الفعل في مناطق المحور الأسطواني المحاطة بغلاف مليني ؟
لأنها تحتوي عدد قليل جداً من قنوات الصوديوم المعتمدة على فرق الجهد
سؤال ص 65 : أيهما يستهلك طاقة أكبر في نقل السيال : النقل المتواصل, أم النقل القافز ؟ فسري إجابتك.
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
تجذب هذه المنطقة من الغشاء عدد أكبر من الشحنات الموجبة, و ذلك لقلة سماكتها و عدم وجود عازل
تجذب هذه المنطقة من الغشاء عدد أقل من الشحنات الموجبة, و ذلك لوجود عازل و هو الغلاف المليني
الغشاء الخلوي
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
تحتوي هذه المنطقة من الغشاء على عدد أكبر من القنوات التي تسمح بمرور الأيونات
تحتوي هذه المنطقة من الغشاء على عدد أقل من القنوات التي تسمح بمرور الأيونات
الغمد المليني
(داخل المحور الأسطواني)
الغشاء الخلوي
الغشاء الخلوي
يترتب على ذلك دخول عدد أكبر من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
يترتب على ذلك دخول عدد أقل من الأيونات الموجبة عبر قنواتها إلى داخل السيتوبلازم
في النقل القافز, تدخل الأيونات عبر عقد رانفييه فقط
في النقل المتواصل, تدخل الأيونات من كل المناطق على طول محور العصبون
كمية الأيونات التي تعبر في النقل القافز أقل من تلك التي تعبر في النقل المتواصل
بعد إزالة الاستقطاب و انعكاسه و اعادته, يصل العصبون حالة فوق الاستقطاب, و يجب إعادة الخلية إلى -70 mv
كمية الأيونات التي يجب ضخها عبر مضخة Na/K في النقل القافز أقل مقارنة بالنقل المتواصل
الطاقة التي تستهلكها مضخة ال Na/K أقل في النقل القافز مقارنة بالنقل المتواصل
أسئلة الفصل ص 81
السؤال الثاني (عللي) / فرع 3 : لا يمكن نقل السيال العصبي في المحاور الملينية بالنقل المتواصل.
لأنَّ الغمد المليني يعمل كعازل كهربائي و يعيق انتقال الأيونات عبره و لا تنتقل إلا عبر عقد رانفييه التي ينشأ عندها السيال العصبي
أسئلة الوحدة ص 112
السؤال الخامس (فسري كلاً من الآتي) / فرع أ : انتقال السيال العصبي في اتجاه واحد في العصبونات.
بسبب فترة الجموح
المرحلة الأولى : انتقال السيال العصبي على طول محور العصبون
المرحلة الثانية : انتقال السيال العصبي عند منطقة التشابك العصبي
تمر عملية انتقال السيال العصبي في مرحلتين :
منطقة تشابك عصبي
منطقة تشابك عصبي
اتجاه انتقال السيال العصبي
النهايات الطرفية لخلية عصبية
جسم خلية عصبية
يمثل الشكل 12 ص 66 خطوات انتقال السيال العصبي في التشابكات العصبية, استعيني به للإجابة عن الأسئلة التي تليه:
ماذا تدعى المنطقة بين عصبون و آخر ؟
صفي تركيبها.
التشابك العصبي
و تتكون من :
2) تتبعي خطوات انتقال السيال العصبي عند منطقة التشابك العصبي.
(عصبون قبل تشابكي)
النهايات الطرفية للعصبون قبل التشابكي
الزر التشابكي
حويصلات تشابكية
جزئيات الناقل العصبي أستيل كولين
غشاء قبل التشابكي
(عصبون بعد تشابكي)
غشاء بعد التشابكي
الشق التشابكي العصبي (10– 20 nm)
قناة Ca
قناة Ca
Ca+2
Ca+2
Ca+2
قناة Na
قناة Na
Ca+2
Na+
Na+
Na+
Na+
3) هل يلزم تنبيه كل عصبون تنبيهاً خارجياً ؟ وضحي ذلك بمثال.
لا,
فقد يتم تنبيهه بواسطة عصبون آخر كما هو مبين في الشكل المجاور
4) قارني بين انتقال السيال العصبي عبر المحور الأسطواني, و الشق التشابكي من حيث : طبيعة التأثير و سرعة النقل
انتقال السيال العصبي عبر الشق التشابكي | انتقال السيال العصبي عبر المحور الأسطواني | وجه المقارنة |
| | طبيعة التأثير |
| | سرعة النقل |
يتطلب منبه قوي لإحداث تغييرات كبيرة في فرق الجهد على جانبي غشاء الخلية العصبية, ينتقل عبر مسافات طويلة على طول محور العصبون
يحدث نتيجة لمنبهات تختلف في قوتها, و لا يشترط في المنبه أن يكون قوياً بما يكفي للوصول إلى جهد العتبة, و ينتقل لمسافات قصيرة
أسرع
تدريجي و أقل سرعة
سؤال ص 66
ماذا يحدث إذا لم تتم إزالة النواقل العصبية من الشق التشابكي ؟
مثلاً غاز السارين
يثبط الأستيل كولين استريز
يبقى تركيز الأستيل كولين مرتفعاً في منطقة الشق التشابكي
يبقى العصبون بعد التشابكي في حالة تنبيه و يكون جهد فعل تدرجي
انقباضات غير مسيطر عليها في العضلات
الوصول إلى حالة انعدام الإحساس في الخلية العصبية
ثم شلل فموت
( الحمدُ للهِ الذي بنعمتهِ تتمُ الصَّالحات)