☰ Year plan · Science (Arabic)

الضغط في الماء والتوازن البيئي

Week 8 · 1-9 Effect of Water Pressure on Organisms: pressure inside a liquid, P = Pa + Pwater, swim bladders, skeletons, cell membranes; 1-10 Ecological Balance and the Role of Humans in Sustaining Aquatic Life · 3 lessons
2

العيش تحت الضغط: المثانة الهوائية والهياكل والأغشية

Integrated Science Sec 1 Term 1, Unit 1: pp. 56–66
الهدفأشرح المثانة الهوائية، والفرق بين الأسماك العظمية والغضروفية، وكيف تساعد الأغشية الخلوية أسماك الأعماق.
كلمات جديدة
المثانة الهوائية · كيس مملوء بالغاز في الأسماك العظمية يساعدها على التحكم في الطفوالطفو · الميل إلى الطفو؛ فالحيوان يطفو أو يغوص أو يبقى معلقًا بحسب كثافتهالأسماك العظمية والغضروفية · أسماك هيكلها من العظم (البلطي والبوري) وأسماك هيكلها من الغضروف (القرش والراي)الأحماض الدهنية غير المشبعة · دهون في الأغشية الخلوية تحفظ سيولتها واستقرارها تحت الضغط
الشرح

الأسماك العظمية، مثل البلطي والبوري، هيكلها من العظم ولها مثانة هوائية، وهي كيس مملوء بالغاز يساعدها على التحكم في الطفو في الأعماق المتوسطة (من ٢٠٠ إلى ١٠٠٠ m في الكتاب). ويُضغط الغاز إلى حجم أصغر كلما زاد الضغط مع العمق، فتضطر السمكة إلى ضبط الغاز لتحافظ على طفوها. والأسماك الغضروفية، مثل القرش والراي، هيكلها من الغضروف وهو أخف وأكثر مرونة من العظم. وليست لها مثانة هوائية إطلاقًا؛ ويبقى القرش طافيًا بكبد كبير غني بالزيت، لأن الزيت أخف من الماء (معلومة إضافية). وفي أغشية خلايا أسماك الأعماق أحماض دهنية غير مشبعة أكثر، فتبقى الأغشية سائلة ومستقرة تحت الضغط العالي. والحيوانات في الأعماق لا تُسحق لأنه ليست فيها فراغات غازية كبيرة وسوائل أجسامها بضغط الماء المحيط نفسه. ولا تقل إن أجسامها «مضغوطة».

الصفةالأسماك العظميةالأسماك الغضروفية
الهيكلعظمغضروف أخف وأكثر مرونة
المثانة الهوائيةموجودةغير موجودة
أمثلةالبلطي، البوريالقرش، الراي
أمثلة محلولة
سمكة عظمية: مثانة هوائيةالقرش: بلا مثانة، كبد زيتي
تغوص سمكة عظمية من السطح إلى عمق ٣٠ m. فينتقل الضغط الكلي من ١ atm إلى ٤ atm، فينضغط الغاز في مثانتها الهوائية إلى حجم أصغر. وكي تبقى عند العمق نفسه عليها ضبط كمية الغاز: فالمثانة تساعدها على التحكم في الطفو ولا تثبّته.
أي العبارتين صحيحة؟ «للقرش والراي مثانة هوائية مملوءة بسائل». هذه خطأ: فالأسماك الغضروفية ليس لها مثانة هوائية إطلاقًا. وكبد القرش الكبير الغني بالزيت يساعده على الطفو.
لماذا يفيد تغير الأحماض الدهنية سمكة أعماق؟ تميل الأغشية الخلوية إلى التصلب تحت الضغط العالي. والأحماض الدهنية غير المشبعة الأكثر تحفظ سيولة الغشاء، فتعمل الخلية بصورة طبيعية.
نشاط الفصل

الزيت يطفو، بمساعدة أحد الكبار. اسكب قليلًا من زيت الطهي على الماء في كوب شفاف وصف أين يذهب الزيت. واربط ذلك بكبد القرش الزيتي. ثم اكتب قائمة تصنيف لأربع أسماك: البلطي والبوري والقرش والراي. علّم كلًّا منها عظميةً أو غضروفية، وقل أيها له مثانة هوائية.

تدرّب
1
لماذا يقل حجم الغاز في المثانة الهوائية عندما تغوص السمكة أعمق؟
2
اذكر مادة هيكل القرش وقل كيف تختلف عن العظم.
3
هل للراي مثانة هوائية؟ وكيف يبقى القرش طافيًا؟
4
أي هذه الأسماك غضروفية: البلطي والبوري والقرش والراي؟