گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم [آموزش و تدریس ویدیویی]

گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم را با آموزش و تدریس ویدیویی و توضیح به بهترین شکل یاد بگیرید. تدریس به‌روز این گفتار همراه با آموزش ویدیویی «دکتر الهه بنام» را در سایت بایوبنام، رایگان ببینید.

در گفتار قبلی با استخوان‌ها، ساختار و اعمال آنها آشنا شدیم. یکی از وظایف استخوان‌ها کمک به ماهیچه‌ها در حرکت است. به نظر شما ماهیچه به نحوی حرکت می‌کند؟ نوبت آن است که به آموزش دومین گفتار از سومین فصل زیست 11 بپردازیم.

در ابتدا، ویدیوی آموزشی این بخش را مشاهده می‌کنیم.

فیلم تدریس گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم

آموزش ویدیویی بخشی از «گفتار دوم فصل سوم زیست یازدهم» را در پایین قرار داده‌ایم. مدرس این قسمت، خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند.

در ابتدا با اعمال و ساختار ماهیچه اسکلتی آشنا می‌شویم. پس از آن مکانیسم انقباض ماهیچه را یاد می‌گیریم. تامین انرژی انقباض و انواع یاخته‌های بافت ماهیچه‌ای دو موضوع دیگری است که به بررسی آنها می‌پردازیم. موضوع آخر نیز به حرکت در جانوران اختصاص دارد.

بیشتر بدانید: آموزش فصل سوم زیست یازدهم

ماهیچه و حرکت؛ گفتار دوم فصل سوم زیست یازدهم

بدن انسان بیش از 600 ماهیچه اسکلتی دارد. این ماهیچه‌ها با انقباض خود، بسیازی از حرکات بدن را ایجاد می‌کنند. با این ماهیچه‌ها در سال‌های قبل آشنا شدید. ماهیچه‌های اسکلتی بدن انسان از قرار زیرند:

• ذوزنقه‌ای
• دلتایی
• سه‌سر
• سینه‌ای
• شکمی
• توام
• سرینی
• چهارسر
• دوسر ران و دوسر بازو

بسیاری از ماهیچه‌ها به صورت جفت باعث حرکت اندام‌ها می‌شوند؛ زیرا ماهیچه‌ها فقط قابلیت انقباض دارند. انقباض هر ماهیچه فقط می‌تواند استخوانی را در جهتی خاص بکشد، ولی آن ماهیچه نمی‌تواند استخوان را به حالت قبل برگرداند. این وظیفه، بر عهده ماهیچه متقابل آن است. برای مثال، ماهیچه روی بازو می‌تواند ساعد را به سمت جلو یا بالا بیاورد. با این حال، نمی‌تواند آن را به حالت قبل برگرداند. این حرکت، توسط ماهیچه پشت بازو انجام می‌شود.

هنگامی که یکی از جفت ماهیچه‌های متقابل در حالت انقباض است، ماهیچه دیگر در حال استراحت است. با ادامه گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم همراه بایوبنام باشید.

همه ماهیچه‌های اسکلتی، نمی‌توانند باعث حرکت استخوان شوند. ماهیچه‌های اسکلتی (مخططی) وجود دارند که به استخوان متصل نیستند.

اعمال ماهیچه اسکلتی

ماهیچه‌های اسکلتی تحت کنترل ارادی هستند. با این حال، بعضی از این ماهیچه‌ها، به صورت غیر ارادی نیز منقبض می‌شوند. انقباض ماهیچه‌ها در اثر انعکاس، نمونه‌ای از این انقباض‌هاست. ماهیچه‌ها با انقباض خود، در حفظ شکل و حالت بدن و ایجاد حرارت موثرند.

اعمال ماهیچه‌های اسکلتی را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید.

ساختار ماهیچه اسکلتی؛ گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم

یک ماهیچه اسکلتی، از چندین دسته تار ماهیچه‌ای تشکیل می‌شود.

هر دسته تار ماهیچه‌ای از تعدادی یاخته یا تار ماهیچه‌ای به وجود می‌آید. این دسته تارها با غلافی از بافت پیوندی رشته‌ای محکم احاطه می‌شود. غلاف‌های پیوندی در انتها، به صورت طناب یا نواری محکم به نام زردپی در می‌آیند. زردپی‌های دو انتهای ماهیچه، به استخوان‌های مختلف، متصل می‌شوند.

با انقباض ماهیچه، دو استخوان به طرف هم کشیده می‌شوند. نحوه اتصال ماهیچه به استخوان، ساختار جالبی دارد. این اتصال طوری است که معمولا با تغییر کوتاهی در طول ماهیچه، استخوان به اندازه زیادی جابجا می‌شود. مثلا با کوتاه شدن حدود یک سانتی‌متر ماهیچه جلوی بازو، ساعد دست به اندازه زیادی حرکت می‌کند.

یاخته (تار) ماهیچه اسکلتی

در شکل پایین، یاخته‌های ماهیچه‌ای مانند استوانه‌ای با چندین هسته دیده می‌شوند. به عبارتی، هر یاخته از به هم پیوستن چند یاخته در دوره جنینی ایجاد می‌شود. از همین‌رو، چند هسته دارد. درون هر یاخته، تعداد زیادی رشته به نام تارچه ماهیچه‌ای وجود دارد. این رشته‌ها موازی هم در طول یاخته قرار گرفته‌اند.

تارچه‌ها از واحدهای تکراری به نام سارکومر تشکیل شده‌اند که به تار ماهیچه‌ای، ظاهر مخطط (خط خط) می‌دهند. دو انتهای هر سارکومر، خطی به نام خط Z دیده می‌شود. ظاهر مخطط این یاخته‌ها به دلیل وجود دو نوع رشته پروتئینی اکتین و میوزین است. آنها با آرایش خاصی در کنار هم قرار گرفته‌اند.

رشته‌های اکتین نازک و از یک طرف، به خط Z متصل‌اند. این رشته‌ها به درون سارکومر کشیده شده‌اند.

رشته‌های میوزین، ضخیم و بین رشته‌های اکتین جا گرفته‌اند. این رشته‌ها سرهایی برای اتصال به اکتین دارند.

شکل بالا و شکل پایین را با دقت ببینید.

نحوه قرارگیری رشته‌های اکتین و میوزین را در شکل اجزای یک تار و تارچه ماهیچه‌ای مشاهده کردید؟ فکر می‌کنید علت تیره و روشن دیده شدن این تارهای ماهیچه‌ای چیست؟

همانطور که در شکل بالا می‌بینید، مولکول میوزین از یک دم دراز و یک سر دو تکه تشکیل می‌شود. تک تک شکل‌های گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم را باید با دقت بررسی کنید و یاد بگیرید.

مکانیسم انقباض ماهیچه

لحظه‌ای را درنظر بگیرید که پیام، از مراکز عصبی رسیده است. در این هنگام، تحریک از طریق همایه ویژه‌ای از یاخته عصبی به یاخته ماهیچه‌ای می‌رسد. در نتیجه، ناقل عصبی از پایانه یاخته عصبی آزاد می‌شود. با اتصال این ناقلین به گیرنده‌های خود در سطح یاخته ماهیچه‌ای، یک موج تحریکی در طول غشای یاخته ایجاد می‌شود. با تحریک یاخته ماهیچه‌ای، یون‌های کلسیم از شبکه آندوپلاسمی آن آزاد می‌شود. در نتیجه این عمل، سرهای پروتئین‌های میوزین به رشته‌های اکتین متصل می‌شوند.

با اتصال پروتئین‌های میوزین به اکتین و تغییر شکل آن، خطوط Z سارکومر به هم نزدیک می‌شوند. نزدیک شدن خطوط Z باعث کوتاه شدن طول سارکومرها و در کل، کاهش طول ماهیچه می‌شود.

میوزین و اکتین برای لغزیدن در مجاورت هم، به انرژی نیاز دارند. برای این کار، باید پل‌های اتصال میوزین و اکتین دائما تشکیل شوند. علاوه بر آن، با حرکتی مثل پارو زدن، خطوط Z به سمت هم کشیده شوند. سپس، سرهای متصل جدا و به بخش جلوتر وصل شوند. این لیز خوردن، اتصال و جدا شدن سرهای میوزین صدها مرتبه در ثانیه تکرار می‌گردد. در نتیجه، ماهیچه اسکلتی منقبض می‌شود.

با ادامه گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم، همراه بایوبنام باشید.

توقف انقباض

با توقف پیام عصبی انقباض، یون‌های کلسیم به سرعت با انتقال فعال به شبکه آندوپلاسمی بازگردانده می‌شوند. در نتیجه، اکتین و میوزین از هم جدا می‌گردند. در این حال، سارکومر تا زمان رسیدن پیام عصبی بعدی در حالت استراحت می‌ماند.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار یک فصل سه زیست یازدهم

تامین انرژی انقباض

بیشتر انرژی لازم برای انقباض ماهیچه‌ها، از سوختن گلوکز به‌دست می‌آید. گلیکوژن در ماهیچه‌ها به صورت ذخیره وجود دارد و در صورت لزوم، به گلوکز تجزیه می‌شود. در صورت وجود اکسیژن، تجزیه گلوکز می‌تواند تا چند دقیقه انرژی لازم برای ساخت ATP را فراهم کند. برای انقباض طولانی‌تر، ماهیچه‌ها از اسیدهای چرب استفاده می‌کنند.

ماده دیگر برای تامین انرژی، کراتین فسفات است. این ماده طبق واکنش زیر می‌تواند با دادن فسفات خود، مولکول ATP را به سرعت بازتولید کند.

(کراتین فسفات) CP + ADP → (کراتین) C + ATP

ماهیچه‌ها برای تجزیه کامل گلوکز به اکسیژن نیاز دارند. در فعالیت‌های شدید، اکسیژن کافی به ماهیچه‌ها نمی‌رسد. بنابراین، تجزیه گلوکز به صورت بی‌هوازی انجام می‌شود. در اثر این واکنش‌ها، لاکتیک اسید تولید می‌شود که در ماهیچه انباشته می‌شود.

انباشته شدن لاکتیک اسید پس از تمرینات ورزشی طولانی، باعث گرفتگی و درد ماهیچه‌ای می‌شود. لاکتیک اسید اضافی به تدریج تجزیه می‌شود و اثرات درد و گرفتگی ماهیچه‌ای کاهش می‌یابد.

انواع یاخته‌های بافت ماهیچه‌ای

یاخته‌های ماهیچه‌ای را می‌توان به دو نوع یاخته‌های تند و کند تقسیم کرد. این تقسیم‌بندی براساس سرعت انقباض است. بسیازی از ماهیچه‌های بدن، هر دو نوع یاخته را دارند.

تار ماهیچه‌ای نوع کند، برای حرکت استقامتی مانند شنا کردن ویژه شده‌اند. این تارها، مقدار زیادی رنگ‌دانه قرمز به نام میوگلوبین (شبیه هموگلوبین) دارند که می‌توانند مقداری اکسیژن را ذخیره کنند. تارهای ماهیچه‌ای کند، بیشتر انرژی خود را به روش هوازی به‌دست می‌آورند.

به تارهای ماهیچه‌ای تند، «سفید» هم می‌گویند. این تارها، سریع منقبض می‌شوند. تارهای سفید، مسئول انجام انقباضات سریع مثل دوی سرعت و بلندکردن وزنه‌اند. این تارها تعداد میتوکندری کمتری دارند و انرژی خود را بیشتر از راه تنفس بی‌هوازی به‌دست می‌آورند. مقدار میوگلوبین این تارها هم کمتر است.

تارهای تند، سریع انرژی خود را از دست می‌دهند و خسته می‌شوند. افراد کم تحرک، دارای تار ماهیچه‌ای تند بیشتری هستند. در این افراد با ورزش کردن، تارهای تند به نوع کند تبدیل می‌شوند.

فعالیت 4 صفحه 51 گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم

الف) به نظر شما چه تفاوت‌هایی بین دوندگان دوی صدمتر و ماراتن از نظر تعداد و درصد تارهای ماهیچه‌ای تند و کند وجود دارد؟

ب) کدام گروه هنگام فعالیت ورزشی حرفه‌ای خود، به اکسیژن نیاز بیشتری دارند؟

پ) مقدار میوگلوبین ماهیچه‌های موثر در ورزش حرفه‌ای این ورزشکاران چه تفاوتی دارد؟

جواب فعالیت 4 صفحه 51 زیست یازدهم

الف) دونده دوی صدمتر (سرعتی) دارای تارهای ماهیچه‌ای تند یا سفید با سرعت انقباض زیاد بیشتری است. این در حالیست که دونده ماراتن (استقامتی) تارهای ماهیچه‌ای کند بیشتری دارد.

ب) دونده ماراتن که در زمان طولانی‌تر اما به آرامی به اکسیژن بیشتری نیاز دارد.

پ) در دونده ماراتن، تارهای ماهیچه‌ای کند با میوگلوبین بیشتر و ذخیره اکسیژن، نیاز طولانی مدت سلول‌ها به اکسیژن را فراهم می‌کنند.

حرکت در جانوران

جانوران حداقل در بخشی از زندگی خود، می‌توانند از جایی به جای دیگری حرکت کنند. شیوه‌های حرکتی جانوران، بسیار متنوع است. شناکردن، پروازکردن، دویدن و خزیدن، نمونه‌هایی از این حرکات‌اند.

هرچقدر هم که شیوه‌ها متفاوت باشند، اساس حرکت در جانوران مشابه است. برای حرکت در یک سو، جانور باید نیزویی در خلاف آن وارد کند. جانوران برای انجام حرکت، نیازمند ساختارهای اسکلتی و ماهیچه‌ای هستند.

انواع اسکلت جانوران

ساختار اسکلت در جانوران گوناگون، متفاوت است. در عین این تفاوت، می‌توان آنها را در سه گروه زیر قرار داد:

• آب ایستایی
• بیرونی
• درونی

در ادامه گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم، هر کدام از آنها را با همدیگر بررسی می‌کنیم.

اسکلت آب ایستایی

در اثر تجمع مایع درون بدن، ساختار جانور شکل به خصوصی به خود می‌گیرد. به این اسکلت، آب ایستایی می‌گویند. عروس دریایی، اسکلت آب ایستایی دارد. این جانوران با فشار جریان آب به بیرون، به سمت مخالف حرکت می‌کنند. حرکت بادکنک، هنگام خالی شدن هوای داخل آن را دیده‌اید؟ بادکنک دقیقا خلاف جهت خروج هوا رانده می‌شود. حرکت جانوران دارای اسکلت آب ایستایی نیز به همین شکل است.

اسکلت بیرونی

حشرات و سخت پوستان، نمونه‌هایی از جانوران دارای اسکلت بیرونی هستند. در این جانوران، اسکلت علاوه بر کمک به حرکت، وظیفه حفاظتی هم دارد. با افزایش اندازه جانور، اسکلت خارجی آن هم باید بزرگ‌تر و ضخیم‌تر شود.

بزرگ بودن اسکلت خارجی، باعث سنگین‌تر شدن آن می‌شود که در حرکات جانور محدودیت ایجاد می‌کند. از این‌رو، اندازه این جانوران از حد خاصی بیشتر نمی‌شود.

اسکلت درونی

مهره‌داران اسکلت درونی دارند. در انواعی از ماهی‌ها مانند کوسه‌ماهی، جنس این اسکلت از نوع «غضروفی» است. سایر مهره‌داران، اسکلت درونی استخوانی دارند که در بخش‌هایی دارای غضروف است. ساختار استخوان در این جانوران، بسیار شبیه ساختار استخوان انسان است.

فعالیت 5 صفحه 52 زیست یازدهم

با استفاده از منابع علمی تحقیق کنید هریک از انواع اسکلت درونی یا بیرونی چه مزایا و محدودیت‌هایی دارند. نتایج تحقیق خود را به صورت گزارش در کلاس ارائه کنید.

جمع بندی گفتار 2 فصل 3 زیست یازدهم

در ابتدای این مقاله از سایت بایوبنام، آموزش ویدیویی گفتار دو فصل سه زیست 11 را ارائه دادیم. مدرس این ویدیوی آموزشی، سرکار خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند. پس از آن سعی کردیم با دسته‌بندی درست و بیانی شیوا، تمام مطالب و نکات زیست یازدهم فصل سوم گفتار دوم را پوشش دهیم.

لازم به ذکر است که جواب فعالیت‌های کتاب درسی را نیز در این مقاله آورده‌ایم. چنانچه نظر و پیشنهادی دارید، از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

سعید نوراللهی

من سعید نوراللهی هستم، متخصص تولید محتوا و سئو با بیش از یک دهه تجربه در حوزه آموزش و کنکور. سال‌ها در زمینه بهینه‌سازی و مدیریت محتوای سایت‌های آموزشی فعالیت کرده‌ام و تمرکزم روی ارائه محتوای علمی و کاربردی برای دانش‌آموزان و داوطلبان کنکور است.