- תאר את מאפייני מערכת הקשרים בהתייחס לחורמונים ADH, גלוקגון ואינסולין (ראו 14.1.8, 14.1.9 ו-14.1.10)
- השווה בין מאפייני מערכת העצבים ומערכת הקשרים
- תאר את המבנה והתפקוד של נוירון חושי ונוירון מוטורי, וציין כי נוירונים ביניים מקשרים בין נוירונים חושים לנוירונים מוטוריים
- ציין את התפקוד של תאי קולטים חושיים בזיהוי גירויים וגירוי העברת אימפולסים בנוירונים חושיים
- תאר את הרצף האירועים המוביל לאימפולס פעולה בנוירון חושי, תוך שימוש בתא כימורקפטור בגביש טעם אנושי כדוגמה
- תאר והסבר שינויים בפוטנציאל הממברנה של נוירונים, כולל: • כיצד פוטנציאל המנוחה נתחזק • האירועים המתרחשים במהלך אימפולס פעולה • כיצד פוטנציאל המנוחה משוחזר במהלך תקופת ההתאוששות
- תאר והסבר את העברת האימפולס המהירה בנוירון מיוולינט בהתייחס להולכה Saltatory
- הסבר את חשיבות תקופת ההתאוששות בקביעת תדירות האימפולסים
- תאר את מבנה סינפסה כולינרגית והסבר כיצד היא פועלת, כולל את תפקודם של יוני סידן
- תאר את תפקודם של מפגשי עצב-שריר, מערכת T-tubule ורטיקולום סרקופלזמי בגירוי התכווצות בשריר פסולתי
- תאר את האולטרה-מבנה של שריר פסולתי בהתייחס למבנה הסרומר, תוך שימוש בתמונות מיקרוסקופ אלקטרונים ותרשימים
- הסבר את מודל החוט השחול להתכווצות שרירים, כולל תפקודם של טרופונין, טרופומיוזין, יוני סידן וATP
בקרה וקואורדינציה
ביולוגיה A-Level · נושא 15
9:38
עצבים ושרירים
נגיעה במשהו חם והיד שלך כבר זזה לפני שאתה מרגיש כאב. האות לא נשלח למוח כדי לבקש רשות. הוא הגיע ישירות לעמוד השדרה…
קריאת קול באנגלית · תרגום אנגלי + סינית שרוף בתוך הסרטון
15.1
שתי מערכות לשליטה
סיילבוס
מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'
לגוף יש שתי מערכות קואורדינציה. מערכת האנדוקרינה שולחת הורמונים כימיים (כמו ADH, גלוקגון ואינסולין) דרך הדם. מערכת העצבים שולחת אותות חשמליים מהירים לאורך תאי עצב.
| מאפיין | מערכת עצבים | מערכת אנדוקרינה |
|---|---|---|
| אות | דחימה חשמלי ** | הורמון כימי |
| הובלה | לאורך תאי עצב | בדם |
| מהירות | מאוד מהירה | איטית יותר |
| משך זמן | קצר | ארוך יותר |
15.1
נוירונים
נוירון הוא תא עצבי. ישנם שלושה סוגים:
- נוירון חושי ממשיך דחימות מקולט לעבר המוח או לשדרת הגב.
- נוירון מוטורי ממשיך דחימות החוצה לאפקטור, כמו שריר.
- נוירונים ביניים מחברים נוירונים חושיים לנוירונים מוטוריים.
לנוירון יש סיב ארוך (האקסון) לאורךיו עוברת הדחימה.
הנה המראה האמיתי של נירונים באיזור מנוגד במרקם מוח:
*נירונים אמיתיים מנוגדים בחום: ניתן לראות את גופי התאים ואת השיאים הדקים שמובילים אותות לתוך התא וממנו
חקור
חקור נוירון מוטורי
לחץ בכל חלק. הדחייה נעה מהגוף התאי לאורך האקסון הארוך אל הקצוות, בקפיצות בין הפערי המיאלין.
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| endocrine system/ˈendəʊkraɪn ˈsɪstəm/ | מערכת האנדוקרינה |
| hormone/ˈhɔːməʊn/ | הורמון |
| nervous system/ˈnɜːvəs ˈsɪstəm/ | מערכת העצבים |
| impulse/ˈɪmpʌls/ | תנע כוח |
| neurone/ˈnjuːrəʊn/ | נוירון |
| sensory neurone/ˈsensəri ˈnjuːrəʊn/ | נוירון סנסורי |
| motor neurone/ˈməʊtə ˈnjuːrəʊn/ | נוירון מוטורי |
15.1
זיהוי גירוי
תא קולט חושי מזדהה עם גירוי ומפעיל פעולה (אימפולס) בנירון חושי. לדוגמה, תא קולט כימי בנימית טעם מזדהה עם חומרים במזון, ודבר זה מגרה פוטנציאל פעולה בנירון החושי.
*קשת רפלקס: גירוי → קולט → נירון חושי → מעביר → נירון מוטורי → איבר יעד → תגובה
15.1
הפעולה (האימפולס) הניירונית
הפעולה היא שינוי במתח החשמלי על פני ממברנת הנירון.
- מתח רגיעה — כאשר אין פעולה עוברת, הפנים של התא שלילי ביחס לחוץ. מצב זה מתוחזק על ידי משאבה המוציאה יוני נתרן והכניסה יוני אשלגן, ובגלל שהממברה חדירה יותר לאשלגן.
- פוטנציאל פעולה — גירוי גורם לפתיחת ערוצי נתרן, כך שיוני נתרן נ rushing לתוך התא והפנים הופך לזמני חיובי (דפולריזציה). לאחר מכן נפתחים ערוצי אשלגן, יוני אשלגן יוצאים, ומתח הממברה חוזר להיות שלילי (רפולריזציה).
- תקופת רפרקטריות — מיד לאחר פוטנציאל פעולה, ערוצי הנתרן אינם יכולים להיפתח שוב למשך זמן קצר. תהליך זה מחזיר את מתח הרגיעה ומקבע גבול לכך כמה פעמים בפועל ניתן לשדר פעולות (תדירותן).
*פוטנציאל פעולה: כניסת נתרן גורמת לדפולריזציה; יציאת אשלגן גורמת לרפולריזציה; ולאחר מכן תקופת רפרקטריות
פעולות מהירות יותר: מיelin
חלק מנירונים עטופים בשכבת מיelin שומנית. הפעולה אינה יכולה לעבור דרך השכבה, ולכן היא "קופצת" מקרווח אחד למשנהו. קפיצה זו, הנקראת הולכה קופצנית, גורמת לפעולה לנוע במהירות הרבה גדולה יותר.
*הפעולה קופצת מקושר לקושר — הולכה קופצנית — כך שנירון מעטף במיelin מוליך הרבה מהר יותר
חקור
פוטנציאל פעולה
שלב אחר שלב בחריקת עצב: דפולרציה מהירה כפי שה-Na⁺ נכנס, לאחר מכן ריפולרציה כפי שה-K⁺ יוצא, ולאחר מכן התאוששות.
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| action potential/ˈækʃn pəˈtenʃl/ | פוטנציאל פעולה |
| resting potential/ˈrestɪŋ pəˈtenʃl/ | פוטנציאל מנוחה |
| membrane potential/ˈmembreɪn pəˈtenʃl/ | פוטנציאל ממברנה |
| refractory period/rɪˈfræktəri ˈpɪərɪəd/ | תקופה בלתי תגובה |
| myelin sheath/ˈmaɪɪlɪn ʃiːθ/ | מילוין |
| saltatory conduction/ˈsɒltətəri kənˈdʌkʃn/ | הולכה קפיצית |
15.1
הסינפסה
סינפסה היא חריץ זעיר בין שני נירונים. סינפסה אכולינרגית מעבירה את האות如此:
- הדחייה מגיעה וגורמת ליוני סידן להיכנס לנוירון הראשון.
- דבר זה גורם לכיסיות לשחרר נוירוטרנסמיטר הנקרא אצטילכולין.
- האצטילכולין מתפשט על פני החריח ומתחבר לקולטים בנוירון הבא.
- תהליך זה מייצר פעולה חדשה בנוירון הבא.
חקור
מעבר סינאפטי
עבורו עליו. הפולס החשמלי הופך לפולס כימי — המוליך העצבי ממשיך את האות דרך החץ.
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| synapse/ˈsɪnæps/ | סינפסה |
| cholinergic synapse/ˌkɒlɪˈnɜːdʒɪk ˈsɪnæps/ | סינapse כולינרגית |
| calcium ion/ˈkælsɪəm ˈaɪɒn/ | יון סידן |
| neurotransmitter/ˈnjuːrətrænsmɪtə/ | מוליך עצבי |
| acetylcholine/ˈæsɪtɪlkəliːn/ | אצטילכולין |
| neuromuscular junction/ˌnjuːrəˈmʌskjʊlə ˈdʒʌŋkʃn/ | חיבור נוירו-מוסקולרי |
| striated muscle/ˈstraɪeɪtɪd ˈmʌsl/ | שריר פסים |
15.1
שרירים וכיצד הם מתכווצים
מחבר נוירומישרי הוא כמו סינפסה, אך בין נוירון מנוע לבין שריר.
שריר פסולתי מורכב מסיבים ארוכים. כל סיב מחולק ליחידות חוזרות הנקראות סרקומרים. בתוכם קיימים שני סוגים של סיבים: עבים (מיוסין) ודקים (אקטין). מערכת ה-T-tubule (צינורות T) מובילה את הפעולה לעומק הסיב, וה-רeticulum סרקופלזמי מאחסן ומשחרר יוני סידן.
מודל הסיבים החלקים מסביר את ההתכווצות:
- פעולה גורמת לרeticulum הסרקופלזמי לשחרר יוני סידן.
- יוני הסידן מתחברים ל-טרופונין, מה שמגרה תנועת טרופומיוסין וחושף את אתרי הקישור באקטין.
- ראשי המיוסין נצמדים לאקטין ומשיכים אותו פנימה, תוך שימוש באנרגיה מ-ATP.
- הסיבים הדקים מחליקים על פני העבים, כך שהסרקומר מתקצר והשריר מתכווץ.
חקור
כיצד שריר מתכווץ
מעבר דרך המודל של החלקיקים הזוחים – הסידן חושף את אתרי הקישור, ולאחר מכן המיוזין מושך את האקטין פנימה.
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| muscle/ˈmʌsl/ | שריר |
| intermediate neurone/ˌɪntəˈmiːdɪət ˈnjuːrəʊn/ | נוירון ביניים |
| sensory receptor/ˈsensəri rɪˈseptə/ | קולט חושי |
| stimulus/ˈstɪmjʊləs/ | גירוי |
| chemoreceptor/ˌkiːməʊˈreseptə/ | כמו-קולט |
| taste bud/teɪst bʌd/ | תאי טעם |
| sarcomere/ˈsɑːkəmɪə/ | סרקומרה |
| filament/ˈfɪləmənt/ | חוט הדפסה |
| T-tubule/tiː ˈtjuːbjuːl/ | צינור T |
| sarcoplasmic reticulum/ˌsɑːkəˈplæzmɪk reˈtɪkjʊləm/ | רטיקולום שרירי |
| sliding filament model/ˈslaɪdɪŋ ˈfɪləmənt ˈmɒdl/ | מודל ההחלקה של הסיבים |
| troponin/ˈtrɒpənɪn/ | טרופונין |
| tropomyosin/ˈtrɒpəmɪɒsɪn/ | טרופומיוזין |
15.2
בקרה וקואורדינציה בצמחים
סיילבוס
- תאר את התגובה המהירה של טורף הזנב לגירוי שערות על חלקי העלים השנויים והסבר כיצד מתבצע סגירת הטורף
- הסבר את תפקידו של אוקסינין בהתארכות הגדילה באמצעות גירוי משאבות פרוטון לחומצת קירות תאי
- תאר את תפקידו של גיברלין בהנדסת שיפוד (ראו 16.3.4)
מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'
צמח הצדעה (Venus fly trap)
לצמח הצדעה יש שעוות זעירות על עליו דמויי המלכודת. כאשר חרק מגיע למגע עם השערות, אות חשמלי מהיר מתפשט, התאים מאבדים במהירות מים ומשתנים בצורתם, והמלכודת נסגרת בחזקה כדי לתפוס את החרק.
*לכוכבנית פתוחה. הקוצים הארוכים סביב השוליים רק חוסמים את החרק — אלא שעוות הגירוי הקצרות והקשיחות העומדות על פני השטח האדום הן שהגירעון צריך לגעת בהן כדי להפעיל את האות.
אוקסין וגידול
אוקסין הוא הורמון צמחי המגדיל תאים לאורך (גידול באריכות). הוא עושה זאת על ידי הפעלת משאבת התא להפליא פרוטונים (יוני מימן) לתוך קיר התא. כך נחמצם הקיר, מה שמרפה אותו, ולכן התא יכול להימתח כשמים נכנסים אליו.
*"הגידול החומצי" של אוקסין: H⁺ המופליא לקיר מרפה אותו, ולכן התא נמתח לאורך יותר כשמים נכנסים.
גיברללין והנבילה
גיברללין שולט בהנבילה של זרעי שיעורה. הוא מפעיל גנים המייצרים אמילז, אשר מפרק אחרי כן עמילן מאוחסן לסוכרים למזון הזרוע הנבל.
דוגמה פתורה. הסבר מדוע דחייה עצבית חוצה סינפסה בכיוון אחד בלבד, ומדוע מילוי מהירה אותה לאורך אקסון. בסינפסה נמצאות וסיקלות נושאות נוירוטרנסמיטר רק בנוירון הפריסינופטי, וקולטים רק עלהממברנה הפוסטסינופטית – ולכן הנוירוטרנסמיטר יכול לחצות רק בכיוון אחד, מה שהופך את הסינפסה לשסתום חד-כיווני. לאורך אקסון מעוכל שכבת המילוי מובודדת את הממברנה, ולכן יונים יכולים לחצות רק בנקודות רנבי; הדחייה therefore קופצת מנקודה לנקודה (הולכה סולטארית) במקום לעורר דיפולריזציה בכל חלק מהממברנה בתורו, מה שמהיר יותר וצורך פחות ATP. מיקם את המבנה האחראי לכל אפקט: וסיקלות וקולטים נותנים את הכיוון, בידוד ונקודות נותנים את המהירות.
חקור
פוטוטרופיזם: כיפוף לכיוון האור
עבור על התהליך צעד אחר צעד. האוקסין מצטבר בצד המצל, גורם לתאים בצד זה לגדול יותר, והגובה מתכופף לכיוון האור.
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| Venus fly trap/ˈviːnəs flaɪ træp/ | לכידת יתשים |
| auxin/ˈɔːksɪn/ | אוקסין |
| elongation/iːˌlɒnˈɡeɪʃn/ | הארכה |
| proton/ˈprəʊtɒn/ | פרוטון |
| cell wall/sel wɔːl/ | דופן תא |
| acidify/əˈsɪdɪfaɪ/ | חומצנות |
| gibberellin/ˌdʒɪbəˈrelɪn/ | ג'יברלין |
| germination/ˌdʒɜːmɪˈneɪʃn/ | נביטה |
| barley/ˈbɑːli/ | שעורה |
15.2
טיפים לבחינות
- הסבר את הפוטנציאל השקט (משאבת Na+/K+; שלילי יותר בפנים) ולאחר מכן את פוטנציאל הפעולה (דיפולריזציה → ריפולריזציה) כ"כל או כלום".
- הולכה סולטארית (מילוי, נקודות רנבי) מהירה את הדחייה; תקופת ההתאוששות הופכת אותה לחד-כיוונית ודיסקרטית.
- תאר את הסינפסה בסדר: Ca2+ נכנס → וסיקלות מתמזגות → נוירוטרנסמיטר → קולטים → דחייה חדשה.
- התכווצות שרירים עוקבת אחר מודל החלקת הסיבים (אקטין, מיוזין, ATP, Ca2+).
שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה
לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.