علوم الطبيعة والحياة - السنة الرابعة متوسط

الوثيقة (1): تمثل الوثيقة (1) تغيّر كمية الغلكوجين و ثنائي الأكسجين المستهلكة في العضلة، خلال نشاط معتدل و نشاط مكثف. خلال نشاط معتدل مثل المشي يستهلك الغليكوجين بكمية قليلة (10-15 غرام من 100 غرام عضلة) و كذلك تستهلك كمية قليلة من ثنائي الأكسجين (100-150 ملل لكل 100 غرام عضلة)، بينما في حالة نشاط مكثف يزداد استهلاك العضلة لكل من الغليكوجين (50-60) و ثنائي الأكسجين (400 إلى 500).

الاستنتاج 1: النشاط العضلي المكثف يتطلب استهلاك كمية أكبر من الغلكوجين و ثنائي الأكسجين.

الوثيقة (2): تمثل الوثيقة (2) مخططًا يُظهر علاقة الغلكوجين و ثنائي الأكسجين بالخلية العضلية. نلاحظ أن الغليكوجين يتفكك داخل الخلية العضلية إلى غلوكوز، مع دخول ثنائي الأكسجين. يتعرض الغلوكوز في وجود ثنائي الأكسجين إلى عملية الهدم، التي ينتج عنها طاقة و غاز ثاني أكسيد الكربون و الماء. تطرح الخلية العضلية غاز ثاني أكسيد الكربون و الماء.

الاستنتاج 2: التنفس الخلوي يتطلب استهلاك ثنائي الأكسجين والغلوكوز الناتج عن تفكيك الغليكوجين، و ينتج عنه طاقة و غاز الفحم و بخر ماء.

الشرح: النشاط العضلي المكثف يحتاج إلى طاقة أكبر مصدرها هدم الغلوكوز الناتج عن تفكيك الغليكوجين، و يحدث هذا الهدم في وجود كمية كافية من ثنائي الأكسجين، و يرافقه طرح ثاني أكسيد الكربون (غاز الفحم) و بخار الماء، و تدعى هذه الوظيفة الحيوية بالتنفس الخلوي.

تفسير تعب محمد: تعب محمد وتوقفه عن التدريب ناتج عن عدم التزامه بإرشادات أستاذه، فلم تتوفر الكمية الكافية من ثنائي الأكسجين. و نتيجة لعدم كفاية الأكسجين الواصل إلى عضلاته (انخفاض الأكسدة الهوائية)، تلجأ خَلاياه العضلية إلى مسلك التخمر اللبني لإنتاج الطاقة. ينتج عن ذلك كمية قليلة جداً من الطاقة و تراكم حمض اللبن في العضلات، مما يؤدي إلى التعب السريع والآلام العضلية، فيتوقف عن النشاط.

تفسير استمرار سمير: استمر سمير في نشاطه الرياضي لأنه التزم بإرشادات الأستاذ وتحصل على كمية كافية من ثنائي الأكسجين، بفضل كفاءة جهازه التنفسي والدوراني التي سمحت بإمداد عضلاته بكميات كافية من الأكسجين، مما أتاح للعضلات القيام بالتنفس الخلوي (الأكسدة الهوائية التامة للغلوكوز). ينتج عن ذلك مردود طاقوي كبير دون تراكم حمض اللبن، مما يضمن استمرار نشاطه الرياضي بكفاءة دون تعب مبكر.