فيديو السؤال: قراءة التمثيل البياني للاستجابة المناعية على مقياس لوغاريتمي الأحياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل الآتي التغيرات في تركيزات الأجسام المضادة في الدم بعد التعرض لمولدي الضد ‪A‬‏ و‪B‬‏. ما الفرق بين ذروة تركيز الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية وذروتها في حالة الاستجابة الأولية لمولد الضد ‪A‬‏؟ أ: عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار مرتين. ب: عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار ثلاث مرات. ج: عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار 100 مرة. د: عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار 1000 مرة. هـ: عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار 10000 مرة.

يدور هذا السؤال حول الاستجابتين المناعيتين الأولية والثانوية اللتين يتضمنهما جهاز المناعة التكيفية. يشار إلى جهاز المناعة التكيفية أحيانًا بالاستجابة المناعية المتخصصة؛ لأن الاستجابة تكون متخصصة لمولد الضد المعروض. دعونا الآن نمسح الخيارات؛ ليصبح لدينا مساحة لاسترجاع بعض الحقائق الأساسية عن عمليات المناعة التكيفية.

لقد قلنا: إن الاستجابة تكون متخصصة لمولد الضد المعروض، فما هو مولد الضد؟ مولد الضد هو مادة عندما يتعرف جهاز المناعة عليها باعتبارها غير ذاتية، فإنها تحفز استجابة مناعية. قد تكون مولدات الضد سمومًا أو حبوب لقاح أو جزيئات موجودة على أسطح مسببات الأمراض أو خلايا غريبة أخرى. والآن، دعونا نتناول كيفية تحفيز مولدات الضد لجهاز المناعة التكيفية من أجل بدء الاستجابة.

يتطور جهاز المناعة التكيفية بمرور الزمن نتيجة التعرض لمولدات ضد مختلفة. إنه يتكون من مجموعتين رئيسيتين من الخلايا، وهما الخلايا التائية والخلايا البائية. تنقسم الخلايا التائية إلى ثلاث مجموعات رئيسية، وهي الخلايا التائية المساعدة، والخلايا التائية السامة، والخلايا التائية المثبطة. تدمر الخلايا التائية السامة خلايا الجسم المصابة. أما الخلايا التائية المثبطة فتعطل نشاط الخلايا بعد مقاومة العدوى بنجاح. تساعد الخلايا التائية المساعدة في تنشيط الخلايا التائية الأخرى والخلايا البائية. يؤدي تنشيط الخلايا البائية إلى تمايزها إلى خلايا بلازمية تفرز الأجسام المضادة. ترتبط هذه الأجسام المضادة بمولدات الضد؛ لمنع حدوث العدوى وتميزها؛ كي تتعرف عليها الخلايا البلعمية الجوالة. الخلايا البلعمية خلايا تبتلع مسببات الأمراض وتدمرها باستخدام الإنزيمات الهاضمة. يمكنك اكتشاف هذه الخلايا بسهولة في مسحة الدم؛ حيث تحتوي على نواة كبيرة بها فصوص.

تناولنا حتى الآن خلايا الاستجابة المناعية التكيفية. لكن السؤال يسأل عن إنتاج الأجسام المضادة أثناء الاستجابتين الأولية والثانوية. لذا، دعونا نتناول ذلك.

تحدث الاستجابة الأولية بعد التعرض الأول لمولد الضد. تحتوي الخلايا البائية والخلايا التائية على مستقبلات فوق أسطح أغشيتها الخلوية، وهذه المستقبلات مهمة لعملية التنشيط. عندما يرتبط مستقبل موجود على خلية تائية مساعدة بمولد ضد محدد، فإن الخلية تنشط. بعد التنشيط، تنقسم الخلايا التائية المساعدة ويتضاعف عددها، وتفرز بروتينات تبادل الإشارات، مثل السيتوكينات؛ وذلك للمساعدة في تنشيط الخلايا التائية السامة والخلايا البائية. تنشط الخلايا البائية فقط عن طريق الارتباط بمولد ضد. ولكنها عادة ما تحتاج إلى أن تتفاعل مع خلية تائية مساعدة منشطة، وأن تحفز بواسطة السيتوكينات التي أفرزتها الخلية التائية المساعدة.

بمجرد تنشيطها، تتضاعف الخلايا البائية ثم تتمايز إما إلى خلايا بلازمية بائية أو خلايا ذاكرة بائية. تنتج الخلايا البلازمية البائية أجسامًا مضادة لمولد الضد. وكلما زاد عدد الأجسام المضادة، زاد تركيزها في الدم، كما هو موضح في التمثيل البياني.

يسأل السؤال عن الأجسام المضادة لمولد الضد ‪A‬‏. في هذه الحالة، يصل تركيز الأجسام المضادة إلى ذروته في نهاية الأسبوع الثاني عند 10 وحدات تقريبية. خلايا الذاكرة البائية والتائية مهمة للغاية لحدوث الاستجابة المناعية الثانوية، والتي تتكون إذا أصيب الجسم بالعدوى مرة أخرى. تبقى خلايا الذاكرة في النخاع العظمي والعقد الليمفاوية، كما تدور في الدم. وتتمثل مهمتها في مراقبة الدم بحثًا عن مولد الضد، وبدء الاستجابة إذا صادفته مرة أخرى. إذا صادفت هذه الخلايا مولد الضد مرة أخرى، فستنشط مثل ذي قبل، وسيزداد عددها. هذه الاستجابة؛ أي: الاستجابة الثانوية، تكون أسرع وأكثر كفاءة من الاستجابة الأولية؛ نظرًا لأن الخلايا التائية والخلايا البائية تكون مهيأة بالفعل للتعرف على مولد الضد وتدميره.

إذا عدنا إلى التمثيل البياني ونظرنا إلى الأجسام المضادة لمولد الضد ‪A‬‏؛ أي: الأجسام المضادة التي حفزت الاستجابة الأولية، فسنلاحظ أن ذروة تركيز الأجسام المضادة هو 1000 وحدة تقريبية، وهو تركيز أعلى بكثير من ذروة تركيز الاستجابة الأولية، ولهذا فإن فعالية الاستجابة الثانوية تكون أكبر بكثير. الآن، وبعد أن استعرضنا هذه النقاط الأساسية، دعونا نعد إلى السؤال ونستخدم الأعداد التي قرأناها على التمثيل البياني للتوصل إلى الإجابة الصحيحة.

علمنا أن ذروة تركيز الأجسام المضادة لمولد الضد ‪A‬‏ في الدم أثناء الاستجابة الأولية هو 10 وحدات تقريبية. وعلمنا أيضًا أن ذروة تركيزها أثناء الاستجابة الثانوية هو 1000. إذا ألقينا نظرة عن كثب على التمثيل البياني، فسنلاحظ أن شكله يختلف عن التمثيل البياني النموذجي. يرجع هذا الاختلاف إلى أن هذا التمثيل البياني يستخدم مقياسًا لوغاريتميًّا، وهو يعني أن القيم الموجودة على المحور ‪𝑦‬‏ تمثل مضاعفات العدد 10؛ بدلًا من أن تزيد على فترات ثابتة. يستخدم العلماء أحيانًا هذه الأنواع من التمثيلات البيانية عند الحصول على البيانات عبر مدى كبير من القيم؛ حيث يسهل تصورها.

لمعرفة الفرق بين عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة المناعية الثانوية وعددها في حالة الاستجابة المناعية الأولية، يمكننا قسمة 1000 على 10، وهو ما يعطينا 100. هذا يعني أن الاستجابة المناعية الثانوية تنتج أجسامًا مضادة تزيد بمقدار 100 مرة عن الاستجابة المناعية الأولية.

والآن، دعونا نعد إلى خيارات الإجابة مرة أخرى؛ حتى نتمكن من تحديد الخيار الصحيح. نلاحظ أن الإجابة الصحيحة هي ج. الفرق بين ذروة تركيز الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية وذروتها في حالة الاستجابة الأولية لمولد الضد ‪A‬‏ هو أن عدد الأجسام المضادة المنتجة في حالة الاستجابة الثانوية أكبر بمقدار 100 مرة.