فيديو السؤال: وصف شكل خلية الدم الحمراء وتذكر أهميتها الأحياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل المعطى عدة خلايا دم حمراء طبيعية في وعاء دموي. لماذا تتخذ خلية الدم الحمراء هذا الشكل؟ أ: لزيادة مساحة السطح المتاحة، ومن ثم السماح بانتشار المزيد من الأكسجين من الخلية وإليها. ب: لتوفير مساحة سطح كبيرة تسمح بالنقل النشط للأكسجين من الخلية وإليها. ج: لتقليل مساحة السطح، والحد من حجم الأكسجين المفقود من الخلية. د: لزيادة حجم الخلية، ومن ثم يمكن نقل المزيد من المواد الوراثية في أنحاء الجسم.

يستفسر هذا السؤال عن شكل خلايا الدم الحمراء. لذا، دعونا نسترجع بعض الحقائق الأساسية حول تركيب هذه الخلايا المتخصصة ووظيفتها حتى نتمكن من التوصل إلى الإجابة الصحيحة.

لنبدأ بالدور الذي تؤديه خلايا الدم الحمراء في الجسم. تنتمي خلايا الدم الحمراء إلى الجهاز الدوري. ينقل الدم مواد مختلفة في جميع أنحاء الجسم، على سبيل المثال، ينقل الأكسجين والمغذيات إلى الخلايا، وينقل الفضلات، مثل ثاني أكسيد الكربون واليوريا، بعيدًا عنها. تشكل خلايا الدم الحمراء حوالي 45 بالمائة من حجم الدم. ويتمثل دورها المحدد في حمل الأكسجين، وهذه عملية مهمة للغاية؛ لأن الأكسجي ضروري لخلايا جسم الإنسان. يستخدم الأكسجين في نوع محدد من التنفس الخلوي، وهو التنفس الهوائي.

التنفس الخلوي هو عملية تكسير المركبات التي تحتوي على الكربون، وهي الجلوكوز عادة، لإطلاق طاقة في صورة أدينوسين ثلاثي الفوسفات ‪ATP‬‏. يوجد نوعان رئيسيان من التنفس الخلوي، وهما التنفس الهوائي، الذي ذكرناه سابقًا، والتنفس اللاهوائي. تستخدم كلمة هوائي هنا بمعنى «في وجود أكسجين»؛ ومن ثم، فإن التنفس الهوائي يتطلب أكسجينًا. تستخدم كلمة لا هوائي بمعنى «بدون أكسجين»؛ ومن ثم، فإن التنفس اللاهوائي يحدث في غياب الأكسجين. يطلق التنفس الهوائي عددًا أكبر من جزيئات ‪ATP‬‏ يقدر بحوالي 20 مرة مقارنة بالتنفس اللاهوائي. لذا، فمن المهم للغاية توصيل كمية كافية من الأكسجين إلى جميع الخلايا.

قد تتساءل كيف تحمل خلايا الدم الحمراء الأكسجين إلى خلايا الجسم. تحمل هذه الخلايا الملايين من بروتينات الهيموجلوبين التي تحتوي على الحديد وتمنح الدم لونه الأحمر، والمقطع «هيم» يعني الدم. لا تحتوي خلايا الدم الحمراء الناضجة على نواة ومعظم العضيات؛ وذلك لاستيعاب أكبر قدر ممكن من الهيموجلوبين في الخلية. إذا كانت هذه الخلايا لا تحتوي على نواة، فهذا يعني أنها لا تحمل مادة وراثية. ومن ثم، يمكننا استبعاد خيار الإجابة د.

الآن، دعونا نتحدث عن شكل هذه الخلايا. تتخذ خلايا الدم الحمراء شكلًا ثنائي التقعر، كما هو موضح هنا. يمكننا توضيح مصطلح ثنائي التقعر كما يأتي. يشير هذا المصطلح إلى أن الخلية منبعجة إلى الداخل من كلا الجانبين. في الشكل المعطى، تبدو خلايا الدم الحمراء مسطحة وتأخذ شكل قرص. لكن إذا نظرنا إلى الشكل الذي يوضح مقطعًا في الخلية، فسنلاحظ أنها رفيعة من المنتصف ومقعرة من كلا الجانبين. هذه خاصية مهمة للغاية لخلايا الدم الحمراء؛ حيث تزيد من مساحة سطح الخلية بالنسبة إلى حجمها. هذا يعني أن خلايا الدم الحمراء ستتوفر لها مساحة كبيرة للتفاعل مع الوسط المحيط.

لكن ما سبب أهمية ذلك؟ يسمح ذلك لعدد كبير من جزيئات الأكسجين بالانتشار إلى داخل خلايا الدم الحمراء في أي وقت. الانتشار هو حركة الجزيئات من منطقة ذات تركيز أعلى إلى منطقة ذات تركيز أقل. ونظرًا لأن الجزيئات تتحرك مع اتجاه تدرج التركيز، فإن الانتشار عملية سلبية، وهو ما يعني أنه لا يتطلب طاقة، على عكس النقل النشط الذي يتطلب طاقة.

في الرئتين، توجد جزيئات الأكسجين بتركيز عال. لذا، فهي تنتشر في خلايا الدم الحمراء مع اتجاه تدرج تركيزها. يرتبط الأكسجين بعد ذلك بالهيموجلوبين وينتقل في الدم إلى خلايا الجسم التي تحتوي على تركيز أقل بكثير من جزيئات الأكسجين. ومن ثم، تنتشر جزيئات الأكسجين من خلايا الدم الحمراء إلى خلايا الجسم، ويحدث ذلك مع اتجاه تدرج تركيزها أيضًا. يجب أن يحدث هذا الانتشار بأسرع ما يمكن للحفاظ على إمداد الأكسجين. لذا، كلما زادت مساحة السطح التي تنتشر خلالها جزيئات الأكسجين، كان ذلك أفضل.

نظرًا لضرورة حدوث هذه العملية بأسرع ما يمكن، يمكننا استبعاد الخيار ج، الذي ينص على الحد من حجم الأكسجين المفقود من الخلية.

بعد أن استعرضنا الشكل الثنائي التقعر لخلايا الدم الحمراء ومدى أهمية ذلك في زيادة انتشار الأكسجين إلى أقصى حد، يمكننا إلقاء نظرة أخرى على السؤال. يتبقى لدينا الخياران أ، ب. نعلم الآن أن الأكسجين ينتشر من خلايا الدم الحمراء وإليها. إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار أ. تتخذ خلايا الدم الحمراء هذا الشكل الثنائي التقعر لزيادة مساحة السطح المتاحة، ومن ثم السماح بانتشار المزيد من الأكسجين من الخلية وإليها.