النقل المشبكي للسنة الثانية ثانوي علوم تجريبية: بنية المشبك واتجاه الرسالة العصبية وتشفيرها

في عمق الجهاز العصبي رحلة تنتقل فيها رسالة عصبية عبر المشابك في اتجاه محدد لا تخطئ طريقه. فما سر المشبك؟ وكيف تنتقل الرسالة على مستواه؟ هذا ما يجيب عنه الدرس الثالث من وحدة التنظيم العصبي للسنة الثانية ثانوي (شعبة العلوم التجريبية) وعنوانه النقل المشبكي. يتناول أربعة عناصر: إظهار وجود نقل مشبكي، وأنواع المشابك، واتجاه انتقال الرسالة، وتشفير الرسالة العصبية. وتنتهي الصفحة بتمارين.

تذكير بالمنعكس العضلي

المنعكس العضلي فعل لا إرادي ينتج عن تقلص عضلة استجابة لتنبيه (شد أو مد). وعناصره التشريحية:

وفي النخاع الشوكي ينتقل الخبر بين الخلايا العصبية عبر المشابك.

1. إظهار وجود نقل مشبكي

تدل التجارب على أن الرسالة العصبية تتأخر عند عبور منطقة التقاء عصبونين أكثر مما تتأخر في الليف العصبي نفسه، ما يدل على وجود ظاهرة إضافية هي النقل المشبكي. وتبين النتائج التجريبية أن السرعة تنخفض عند المشبك، وأن تنبيه الليف الحركي لا يؤدي إلى انتقال الرسالة نحو الليف الحسي، أي أن المشبك يعمل في اتجاه واحد.

2. أنواع المشابك

3. بنية المشبك الكيميائي

يتكون المشبك من ثلاثة أجزاء:

1. غشاء قبل مشبكي: نهاية الليف العصبي، وتحتوي على حويصلات مشبكية مملوءة بوسيط كيميائي (مثل الأستيل كولين).
2. شق مشبكي: فراغ ضيق يفصل بين الخليتين.
3. غشاء بعد مشبكي: يحمل مستقبلات نوعية للوسيط الكيميائي.

4. ما يحدث عند وصول الرسالة

1. تصل كمونات العمل إلى النهاية قبل المشبكية.
2. تنفتح قنوات الكالسيوم المرتبطة بالفولتية ويدخل ⁦Ca²⁺⁩.
3. تندمج الحويصلات المشبكية بالغشاء قبل المشبكي وتحرر الوسيط الكيميائي في الشق بالإطراح الخلوي.
4. يرتبط الوسيط بمستقبلاته على الغشاء بعد المشبكي.
5. تنفتح قنوات على هذا الغشاء، فيدخل ⁦Na⁺⁩ ويحدث زوال استقطاب محلي هو كمون بعد مشبكي منبه.
6. إذا بلغ هذا الكمون العتبة نشأت كمونات عمل في الخلية بعد المشبكية فتستمر الرسالة.
7. يزال الوسيط بسرعة بإنزيم (مثل أستيل كولين استراز) أو يعاد امتصاصه، فينتهي التنبيه.

5. اتجاه انتقال الرسالة

الانتقال أحادي الاتجاه: من الغشاء قبل المشبكي إلى بعد المشبكي فقط، لأن الوسيط الكيميائي يوجد في الحويصلات قبل المشبكية، وأن المستقبلات توجد على الغشاء بعد المشبكي فقط.

6. تشفير الرسالة العصبية

• في الليف العصبي: الرسالة مشفرة بتواتر كمونات العمل (عدد الكمونات في الثانية).
• عند المشبك: يتحول التواتر إلى تركيز الوسيط الكيميائي في الشق: كلما زاد التواتر زاد الوسيط المحرر.
• عند الخلية بعد المشبكية: يتحول تركيز الوسيط إلى سعة الكمون بعد المشبكي، ثم إلى تواتر جديد لكمونات العمل بعد المشبك.

فالرسالة تنتقل مشفرة بالتواتر في الأليف، وبـالتركيز في المشبك، وهذا التحويل المتبادل هو لب هذا الدرس.

منهجية تحليل الوثائق

1. عرف بالوثيقة (منحنى، رسم تخطيطي، جدول).
2. صف التغيرات الملاحظة.
3. ابحث عن العلاقة إن وجدت بين المتغيرات.
4. استنتج ما يخص المشبك.

تمارين

1. لماذا ينتقل الخبر في اتجاه واحد عبر المشبك؟ (الوسيط في الغشاء قبل المشبكي والمستقبلات في الغشاء بعد المشبكي)
2. ما دور أيونات الكالسيوم؟ (تحفز تحرير الوسيط من الحويصلات)
3. أين يشفر الخبر بالتركيز؟ (في الشق المشبكي)
4. ما دور أستيل كولين استراز؟ (تفكيك الوسيط لإنهاء التنبيه)

نصائح

• ارسم مشبكا وعلم أجزاءه ثم اشرح الخطوات.
• احفظ تسلسل تحول التشفير من تواتر إلى تركيز إلى سعة.
• تدرب على الوثائق التجريبية بالطريقة المنهجية.

أخطاء شائعة

• القول إن الوسيط ينتقل من الغشاء بعد المشبكي إلى القبلي.
• الخلط بين كمون العمل والكمون بعد المشبكي.
• نسيان إزالة الوسيط بعد الانتهاء.

الشرح المصوّر

لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، تقدم الأستاذة كتفي شريف زينة في فيديو «ثانية ثانوي: كل ما تحتاجه في النقل المشبكي من الألف إلى الياء» هذا الدرس في نحو تسع وستين دقيقة.