فيديو السؤال: تحديد قنوات الأيونات المبوبة بفرق الجهد المشاركة في السيال العصبي الأحياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح المخطط المبين مراحل جهد الفعالية. ما العنصر الذي يجب أن يملأ الفراغات الموجودة في العبارات الأربع الأولى؟ المرحلة الأولى: يبلغ جهد الراحة في غشاء المحور العصبي سالب 65 مللي فولت، وتغلق قنوات أيونات (فراغ) المبوبة بفرق الجهد. المرحلة الثانية: تحفز طاقة المثير بعض قنوات أيونات (فراغ) المبوبة بفرق الجهد لتفتح، وتنتشر أيونات (فراغ) في سيتوبلازم المحور العصبي. المرحلة الثالثة: يفتح المزيد من قنوات أيونات (فراغ) المبوبة بفرق الجهد، وينتشر المزيد من أيونات (فراغ) إلى داخل المحور العصبي. المرحلة الرابعة: يصل فرق الجهد عبر الغشاء إلى موجب 40 مللي فولت، وتغلق قنوات أيونات (فراغ) المبوبة بفرق الجهد. المرحلة الخامسة: تفتح قنوات أيونات البوتاسيوم المبوبة بفرق الجهد، وتنتشر أيونات البوتاسيوم خارج المحور العصبي. المرحلة السادسة: ينتشر المزيد من أيونات البوتاسيوم خارج المحور العصبي حتى يحدث فرط استقطاب للغشاء. تغلق قنوات البوتاسيوم.

يوجد عنصران رئيسيان تنظم أيوناتهما الموجبة الشحنة مراحل جهد الفعالية في المحور العصبي. هذان العنصران هما البوتاسيوم الممثل هنا بالدوائر الوردية، والصوديوم الممثل هنا بالدوائر الخضراء. وعلى الرغم من أن أيونات البوتاسيوم تؤدي دورًا مهمًّا، فإن حركة أيونات الصوديوم عبر غشاء الخلية العصبية هي التي تعد بالغة الأهمية لبدء جهد الفعالية وانتشاره.

هذا الشكل تمثيل بسيط لغشاء محور عصبي في وضع الراحة، كما توضح العبارة الأولى. خلال هذه المرحلة من جهد الفعالية، تضخ أيونات الصوديوم بصورة نشطة من سيتوبلازم المحور العصبي إلى الفراغ خارج الخلوي عكس تدرج تركيزها. بعبارة أخرى، تنقل هذه الأيونات من منطقة ذات تركيز منخفض داخل المحور العصبي إلى منطقة ذات تركيز مرتفع خارجه. عند وجود مثير، كما هو موضح في العبارة الثانية، تطلق طاقة تتسبب في فتح بعض قنوات أيونات الصوديوم المبوبة بفرق الجهد.

وبما أن تركيز أيونات الصوديوم خارج المحور العصبي أعلى بكثير من تركيزها داخله، تنتشر أيونات الصوديوم في اتجاه تدرج تركيزها في سيتوبلازم المحور العصبي. وهذا يجعل الجزء الداخلي من المحور العصبي موجب الشحنة بقدر أكبر من الجزء الخارجي؛ ومن ثم يفتح المزيد من قنوات أيونات الصوديوم المبوبة بفرق الجهد، وينتشر المزيد من أيونات الصوديوم إلى داخل المحور العصبي، كما هو موضح في العبارة الثالثة.

عندما ينتشر عدد كاف من أيونات الصوديوم إلى داخل المحور العصبي حتى يصل فرق الجهد عبر الغشاء إلى موجب 40 مللي فولت، تغلق قنوات أيونات الصوديوم المبوبة بفرق الجهد مرة أخرى، كما توضح العبارة الرابعة. وهذا يمنع انتشار المزيد من أيونات الصوديوم داخل المحور العصبي، ويتيح عودة غشاء المحور العصبي إلى جهد راحته في النهاية. ومن ثم، نكون قد أوضحنا أن العنصر الذي يجب أن يملأ الفراغات الموجودة في العبارات الأربع الأولى هو الصوديوم.