مستويات التنظيم – من الخلية إلى الكائن الحي

ماذا تعرض

في الكائن الحي متعدد الخلايا تتجمع الخلايا المتشابهة في أنسجة، وتعمل أنسجة مختلفة معًا في الأعضاء، وتتعاون الأعضاء في الأجهزة، وتكوّن الأجهزة معًا الكائن الحي كاملًا. تتبع المحاكاة هذا التسلسل في الإنسان (خلية عضلية قلبية، نسيج قلبي، القلب، الجهاز الدوري، جسم الإنسان) وفي نبات الطماطم (خلية النسيج المتوسط، النسيج البرنشيمي، الورقة، المجموع الخضري، النبات كاملًا). يُبنى كل مستوى من المستوى الذي تحته ويؤدي ما لا تستطيعه أجزاؤه منفردة: فالقلب لا يضخ الدم إلا لأن عدة أنسجة تعمل معًا. وفي وضع «مساحة السطح إلى الحجم» تكون الخلية مكعبًا طول ضلعه a، مساحة سطحه SA = 6a² وحجمه V = a³ والنسبة SA:V = 6/a؛ وتقسيم الحجم نفسه إلى k³ مكعبات أصغر يضاعف المساحة الكلية k مرة. تتبادل الخلايا المواد عبر سطحها لكنها تستهلكها في حجمها كله، وهذا أحد أسباب بناء الكائنات الكبيرة من خلايا صغيرة كثيرة.

طريقة الاستخدام

اترك «تشغيل تلقائي» يمر على المستويات مرة واحدة، ثم اضغط «إيقاف مؤقت» واستخدم أزرار المستويات أو منزلق «تصغير» للتوقف عند كل مستوى. اطلب من الطلاب تسمية المستوى ووصف وظيفته واقتراح مثال آخر قبل قراءة الشرح. ثم اختر نبات الطماطم في «الكائن الحي» وقارن السلسلتين، مع التركيز على الفرق بين النسيج والعضو. بعد ذلك اضغط «مساحة السطح إلى الحجم»، وزد «ضلع الخلية a» وراقب انخفاض SA:V على المنحنى؛ ثم ارفع «الأجزاء في الضلع k» لتقسيم الخلية، واضغط «تسجيل» لمقارنة النتائج في الجدول.

المعاملات القابلة للتغيير

• الكائن الحي الإنسان (الجهاز الدوري), نبات الطماطم (المجموع الخضري)
• مستوى البداية خلية, نسيج, عضو, جهاز, كائن حي
• التشغيل التلقائي عبر المستويات
• سرعة التشغيل التلقائي 0.2–2 مستوى/s
• الوضع مستويات التنظيم, مساحة السطح إلى الحجم
• ضلع الخلية a (وضع مساحة السطح إلى الحجم) 2–100 µm
• الأجزاء في الضلع k (تنقسم إلى k³ خلية) 1–5

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يُعد القلب عضوًا بينما تُعد العضلة القلبية نسيجًا؟
2. إلى أي جهاز في النبات تنتمي الورقة؟
3. إذا تضرر أحد مستويات التنظيم، فكيف تتأثر المستويات التي فوقه؟