الدرس الأول: الهضم والإخراج والتنفس والدوران

اجسام المخلوقات الحية تشبه الالات في حاجتها للطاقة التي تحصل عليها من الغذاء. الدرس يشرح كيف تحصل الحيوانات على الطاقة من خلال الهضم، وكيف تتنفس لتطلق هذه الطاقة، وكيف تنقل هذه المواد عبر جهاز الدوران، وتتخلص من الفضلات بعملية الإخراج. فمثلا، الجهاز الهضمي يفكك الطعام إلى قطع صغيرة تستفيد منها الخلايا، بينما ينقل جهاز الدوران الأكسجين والغذاء إلى كل أجزاء الجسم، ويجمع الفضلات ليتم طردها. هذه العمليات مجتمعة تضمن بقاء المخلوق الحي ونموه، وتختلف طرق تنفيذها بين الحيوانات بحسب تعقيد أجسامها، فمنها البسيط كالاسفنج ومنها المعقد كالإنسان.

الفكرة الأساسية

تعتمد المخلوقات الحية على عمليات حيوية مترابطة للحصول على الطاقة من الغذاء، ونقلها، والتخلص من الفضلات لضمان بقائها، وهي الهضم، والتنفس، والدوران، والإخراج.

الشرح

تتناول الحيوانات الطعام لفككه إلى أجزاء بسيطة تستطيع الخلايا الاستفادة منها، وهذه هي عملية الهضم. بعد ذلك، تحتاج الخلايا إلى الأكسجين لتحرير الطاقة من جزيئات الغذاء، وهو ما نفعله بالتنفس. ولتوصيل هذا الغذاء والأكسجين إلى كل خلية في الجسم وجمع الفضلات، يعمل جهاز الدوران كشبكة نقل. أخيراً، تخلص أجهزة الإخراج الجسم من الفضلات التي لا قيمة لها، والتي قد تكون سامة إن بقيت داخل الأنسجة. تختلف هذه الأجهزة في بساطتها وتعقيدها؛ فاللافقاريات البسيطة قد تعتمد على الانتشار عبر جدران الجسم، بينما تمتلك الفقاريات أجهزة متخصصة كالمعدة والأمعاء والرئتين والقلب والكليتين.

مثال محلول خطوة بخطوة

السؤال: كيف يساهم جهاز الدوران في عملية التنفس؟ الخطوة 1: يضخ القلب الدم المحمل بالأكسجين من الرئتين إلى سائر أجزاء الجسم. الخطوة 2: ينتقل الأكسجين من الدم إلى الخلايا، وفي نفس الوقت تأخذ الشعيرات الدموية ثاني أكسيد الكربون من الخلايا. الخطوة 3: يعود الدم غير المؤكسج (المحمل بثاني أكسيد الكربون) إلى القلب، ثم يضخه القلب إلى الرئتين ليتخلص من الغاز الضار ويحمل أكسجيناً جديداً.

أخطاء شائعة

الخلط بين التنفس (تبادل الغازات) وبين عملية إطلاق الطاقة من جزيئات الغذاء. التنفس هو الوسيلة التي توفر الأكسجين الضروري لعملية إطلاق الطاقة وليس هو إطلاق الطاقة ذاته. أيضاً، الاعتقاد بأن كل الحيوانات تمتلك قلوباً وأوعية دموية معقدة، بينما الحقيقة أن بعض اللافقاريات تعتمد على طرق بسيطة جداً مثل الانتشار.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: لماذا تحتاج الحيوانات إلى جهاز إخراج؟ الإجابة: لأن الجسم ينتج فضلات لا قيمة لها، ولو بقيت في الجسم قد تؤدي إلى تسمم الخلايا والأنسجة. السؤال الثاني: ما الفرق بين أجهزة الدوران المفتوحة والمغلقة؟ الإجابة: في الدوران المفتوح يندفع الدم مباشرة إلى أنسجة الجسم، أما في الدوران المغلق فيبقى الدم داخل شبكة من الأوعية الدموية ولا يغادرها.