كيف تتم عمليات الهضم والإخراج والتنفس والدوران في كل من الإنسان والحيوانات؟

• الهضم: عملية يتم فيها ابتلاع الغذاء وتفكيكه إلى أجزاء ومركبات بسيطة يمكن للخلايا الاستفادة منها وعندما يتم تفكيك الغذاء إلى مواد بسيطة ينتقل إلى الخلايا في أنحاء الجسم المختلفة.
• الإخراج: عملية يتم فيها تخليص الجسم من الفضلات وهذه الفضلات لا قيمة لها وقد تؤدي إلى تسمم الخلايا والأنسجة إذا بقيت في الجسم.
• التنفس: عملية إطلاق الطاقة المختزنة في جزئيات الجلوكوز وتحدث هذه العملية في الخلايا في وجود الأوكسجين وجميع المخلوقات الحية ومنها النباتات تقوم بعملية التنفس للحصول على طاقتها من الغذاء.
• الدوران: هو حركة المواد المهمة ومنها الأوكسجين والجلوكوز والفضلات في الجسم.

الدرس 1: الهضم والإخراج والتنفس والدوران

تحتاج أجهزة الحاسوب والسيارات والأجهزة الأخرى التي نستعملها في حياتنا إلى الطاقة لتعمل ما أوجه الشبه بين الحيوانات وهذه الآلات؟ وكيف يحصل الحيوان كحيوان الباندا في الصورة أعلاه على حاجته من الماء والطاقة؟ وكيف يستخدمهما لكي يتمكن من العيش؟

تشرب الماء وتأكل الغذاء الذي مصدره النباتات والحيوانات الأخرى ثم تحلل أجهزتها الهضمية الغذاء لإطلاق الطاقة.

أتوقع

إذا استخدمت الورق لعمل نموذج يبين كيف تقوم الأمعاء الغليظة بامتصاص الماء فأي أنواع الورق أختار ليقوم بامتصاص ماء أكثر؟ كيف يمكن تمثيل نموذج للأمعاء الغليظة؟ أكتب توقعي.

إذا كانت الورقة التي امتصت أقل كمية من الماء هي الأكثر شبهاً من الأمعاء الدقيقة فإن الأمعاء الدقيقة يمكن أن تمثل بنموذج من ورق الألياف.

أستنتج. أي أنواع الورق امتص أكبر كمية من الماء؟ أفسر سبب ذلك حسب اعتقادي ما الخصائص التي يشترك فيها الورق مع الأمعاء الغليظة؟

امتصت المناشف الورقية الأكثر سمكاً المصنوعة من الألياف أكبر كمية من الماء لأن لها مساحة سطح أكبر وهي تشبه في ذلك بطانة الأمعاء الغليظة التي لها تركيب يوفر مساحة سطحية كبيرة.

استكشف أكثر

ما العوامل الأخرى التي تؤثر في عملية الهضم ويمكن اختيارها؟ أصمم تجربة وأنفذها، ثم أشارك زملائي في النتائج التي أحصل عليها.

• من العوامل المؤثرة على عملية الهضم هي: الإنزيمات ومضغ الطعام ودرجة الحموضة (الرقم الهيدروجيني).
• أكون فرضية: إن مضغ الطعام جيداً يساعد على تحليل الطعام أفضل في المعدة.
• نتائجي: تحللت قطع الخبز الصغيرة بشكل أفضل من قطع الخبز الكبيرة.

- كيف تكون البيضة مصدر طاقة للأفعى؟

البيض هو الغذاء الذي يمكن للأفعى استخدامه مصدراً للطاقة فهي تهضم المواد الغذائية المختزنة في البيضة لتحرر الطاقة منها.

مشكلة وحل. كيف حلت أجهزة الهضم في الحيوانات مشكلة هضم الطعام؟

بعض اللافقاريات التي تعتمد على تصفية الماء من الغذاء العالق وتقوم بهضم الغذاء داخل الخلايا واللافقاريات الأخرى لها أجهزة هضم يتم فيها دخول الغذاء والتخلص من الفضلات خلال الفتحة نفسها معظم اللافقاريات وجميع الفقاريات لها أنبوب داخل أنبوب يمتد من الفم إلى الشرج تتكون الأجهزة الهضمية في الحيوانات من أعضاء وتراكيب تخصصت لتنظيم تغذية الحيوان.

التفكير الناقد. لماذا تعد عملية الإخراج عملية مهمة للحيوان؟

يمكن أن تكون الفضلات المتراكمة والناتجة عند هضم الغذاء وأنشطة الخلايا سامة للجسم لذا ينبغي للجسم أن يتخلص منها عن طريق عملية الإخراج.

- من أين يدخل الهواء إلى جسم الإنسان؟

يدخل الهواء إلى الجهاز التنفسي للإنسان عبر الأنف والفم إلى البلعوم.

مشكلة وحل. لماذا تحتاج الخلايا إلى الأوكسجين؟

تحتاج الخلايا إلى الأوكسجين لتحويل جزيئات الغذاء إلى طاقة قابلة للاستخدام.

التفكير الناقد. أعطي مثالاً على عملية انتشار تحدث في المطبخ وأوضحها.

رائحة القهوة المنتشرة في الهواء انتشار مركبات الشاي الكيميائية في الماء (ويستدل عليها من لون الشاي).

4- ألاحظ. أسقط بذور فاصولياء أو فول من أعلى الأنبوب ودعها تمر خلاله وأجرب إسقاطها من الطرف الآخر ثم أفسر النتائج.

تتحرك بذور الفاصولياء في اتجاه واحد تدفع بذور الفاصولياء جزء الورقة المتحرك ليفتح "الصمام" ويغلقه في الاتجاه المعاكس عندما يرجع إلى مكانه السابق.

5- أستنتج. أبين أوجه الشبه بين تركيب وعمل الأوردة في جسمي وبين النموذج الذي عملته.

للأوردة صمامات بنتوءات تمنع حركة الدم في الاتجاه المعاكس.

- أين يضخ الدم غير المؤكسج.

يضخ الدم غير المؤكسج إلى الرئتين حيث يرتبط الدم بالأوكسجين ويتخلص من ثاني أكسيد الكربون.

مشكلة وحل. لماذا يشعر متسلقو الجبال الشاهقة بالإرهاق والتعب؟

لنقص الأوكسجين وهذا يرهق القلب لأن عضلة القلب تحتاج إلى أكبر قدر ممكن من الدم المحمل بالأوكسجين وتلجأ العضلات أحياناً إلى التنفس اللاهوائي لإنتاج الطاقة الضرورية فيتراكم حمض اللبن (اللاكتيك) فيها ويؤدي إلى التعب والإعياء.

التفكير الناقد. هل جهاز التنفس جزء من جهاز الإخراج؟ وضح ذلك.

جهاز التنفس جزء من جهاز الإخراج لأن جهاز التنفس يخلص الجسم من ثاني أكسيد الكربون وهو من فضلات عملية التنفس التي تحدث في الخلايا.

أفكر وأتحدث وأكتب

1- المفردات. حركة المواد خلال جسم الحيوان تسمى الدوران.

2- مشكلة وحل. كيف تحصل الفقاريات على الأوكسجين وتوزعه على خلايا الجسم؟

3- التفكير الناقد. ما ميزة أن يكون الحيوان ثابت درجة الحرارة؟

لا تعتمد المخلوقات الحية الثابتة درجة الحرارة على البيئة لتحافظ على درجة حرارة جسمها وتستطيع القيام بالعمليات الحيوية على الرغم من تغير درجات الحرارة في البيئة المحيطة بها.

4- أختار الإجابة الصحيحة. المخلوقات الحية التي تستخدم الخياشيم والجلد في تنفسها هي:

أ- الطيور.

ب- البرمائيات.

ج- الثدييات.

د- الأسماك.

5- أختار الإجابة الصحيحة. جهاز الدوران الذي يدفع الدم مباشرة في أنسجة الحيوان هو:

أ- جهاز الانتشار.

ب- جهاز الدوران المغلق.

ج- الجهاز الدعامي.

د- جهاز الدوران المفتوح.

6- السؤال الأساسي. كيف تتم عمليات الهضم والإخراج والتنفس والدوران في كل من الإنسان والحيوانات؟

• الهضم: عملية يتم فيها ابتلاع الغذاء وتفكيكه إلى أجزاء ومركبات بسيطة يمكن للخلايا الاستفادة منها وعندما يتم تفكيك الغذاء إلى مواد بسيطة ينتقل إلى الخلايا في أنحاء الجسم المختلفة.
• الإخراج: عملية يتم فيها تخليص الجسم من الفضلات وهذه الفضلات لا قيمة لها وقد تؤدي إلى تسمم الخلايا والأنسجة إذا بقيت في الجسم.
• التنفس: عملية إطلاق الطاقة المختزنة في جزئيات الجلوكوز وتحدث هذه العملية في الخلايا في وجود الأوكسجين وجميع المخلوقات الحية ومنها النباتات تقوم بعملية التنفس للحصول على طاقتها من الغذاء.
• الدوران: هو حركة المواد المهمة ومنها الأوكسجين والجلوكوز والفضلات في الجسم.

إذا كان القلب يقوم بضخ 7500 لتر من الدم خلال جهاز الدوران في جسم الإنسان في اليوم الواحد هما كمية الدم التي تدور في الجسم خلال ساعة واحدة؟

آلة الضخ: 24 / 7.500 = 312.5 لتر / ساعة.