جواب فعالیت‌های فصل دوم زیست‌شناسی دهم | گوارش و جذب مواد

پاسخ و حل سوال های فعالیت های گفتار 1 و 2 و 3 فصل دوم کتاب زیست شناسی 1 پایه دهم تجربی

جواب فعالیت های فصل ۲ زیست دهم تجربی؛ در این مطلب به پاسخ و جواب سوالات فعالیت های صفحه ۱۹، ۲۲، ۲۳، ۲۴، ۲۶، ۲۸ و ۳۲ گفتار ۱ و ۲ و ۳ فصل ۲ دوم «گوارش و جذب مواد» کتاب زیست شناسی 1 پایه دهم رشته تجربی پرداخته ایم.

فصل گوارش و جذب مواد

فعالیت ۱ صفحه ۱۹ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۱

مری یک گوسفند یا گاو را تهیه و لایه‌های آن را مشاهده کنید.

در شکل زیر، لایه‌های مری گوسفند با لایه‌های مری انسان مقایسه شده است. 

فعالیت ۲ صفحه ۲۲ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۲

 آزمایشی طراحی کنید که نشان دهد آنزیم پپسین در حضور کلریدریک اسید، پروتئین سفیده تخم مرغ را گوارش می‌دهد. توجه کنید که آنزیم‌ها در دمای ویژه ای فعالیت می‌کنند.

وسایل مورد نیاز: سفیده تخم‌مرغ پخته و خرد شده (boiled egg white)، ۵ لوله آزمایش (test tubes)،  محلول پپسین (pepsin solution)، کلریدریک اسید (hydrochloric acid, HCl) و کربنات کلسیم (calcium carbonate)

روش انجام آزمایش:

۱. در ۵ لوله آزمایش مقدار مساوی سفیده ریز شده تخم‌مرغ بریزید و هر لوله را با شماره مشخص کنید. حجم محلول‌های اضافه شده به همه لوله‌ها باید یکسان باشد.

۲. محلول‌ها را به شرح زیر اضافه کنید:

• لوله ۱: حدود ۵۰ میلی‌لیتر آب خالص

• لوله ۲: همان مقدار محلول پپسین

• لوله ۳: اسید کلریدریک

• لوله ۴: محلول پپسین + چند قطره اسید کلریدریک

• لوله ۵: محلول پپسین + کربنات سدیم رقیق

۳. محتوای لوله‌ها را به مدت چند روز در دمای ۳۷ درجه سانتی‌گراد (دمای بدن انسان) نگه دارید. همچنین می‌توانید آزمایش را در دماهای کمتر و بیشتر انجام داده و نتایج را مقایسه کنید.

نتایج و تفسیر:

• در لوله‌های ۲ و ۴ شواهدی از عمل گوارشی (digestion) مشاهده می‌شود.

• لوله ۴ بیشترین تجزیه سفیده تخم‌مرغ را نشان می‌دهد، زیرا پپسین (pepsin) در محیط اسیدی (acidic environment) عملکرد بهتری دارد.

• در لوله ۵، تجزیه رخ نمی‌دهد، زیرا پپسین در محیط قلیایی (alkaline environment) فعال نیست.

• در دماهای کمتر از ۳۷ درجه، سرعت واکنش کاهش می‌یابد و در دماهای بالاتر، آنزیم‌ها فعالیت خود را از دست می‌دهند، زیرا بیشتر آن‌ها پروتئین (protein) هستند و دمای بالا باعث تخریب ساختار (denaturation) آن‌ها می‌شود.

فعالیت ۳ صفحه ۲۳ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۳

پروتئازهای لوزالمعده قوی و متنوع‌اند و می‌توانند خود لوزالمعده را نیز تجزیه کنند. فکر می‌کنید بدن چگونه از این مسئله جلوگیری می‌کند؟

این آنزیم‌ها (enzymes) به شکل غیر فعال (inactive) ترشح می‌شوند؛ به این معنی که در لوزالمعده (pancreas) ساخته شده و قبل از ورود به روده (intestine) فعال نیستند. لوزالمعده همچنین موادی تولید می‌کند که این آنزیم‌ها را به طور موقت غیر فعال نگه می‌دارند تا از هضم سلول‌های خود لوزالمعده جلوگیری شود. پس از رسیدن به محیط روده، این آنزیم‌ها فعال شده و قادر به تجزیه مواد غذایی می‌شوند.

فعالیت ۴ صفحه ۲۴ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۴

اثر آمیلاز بزاق بر نشاسته

مواد و وسایل لازم: یک گرم نشاسته، محلول لوگول، آب، ۳ لوله آزمایش، جا لوله ای، سه ظرف شیشه ای با حجم ۱۵۰، ۱۰۰ و ۵۰ میلی لیتر، دماسنج، شعله گاز آزمایشگاه، توری و سه پایه

روش کار

 ۱- یکی از افراد گروه، دهان خود را دو یا سه مرتبه با آب بشوید و سپس بزاق خود را درون ظرف شیشه ای تمیزی بریزد.

۲- در یک ظرف شیشه ای ۱۵۰ میلی لیتری، یک گرم نشاسته بریزید و به آن ۱۰۰ میلی لیتر آب اضافه کنید.

٣- سه لوله آزمایش تمیز بردارید و آنها را شماره گذاری کنید.

۴- در لوله آزمایش شماره ۱، دو میلی لیتر از محلول نشاسته و در لوله آزمایش شماره ۲، یک میلی لیتر بزاق بریزید؛ سپس به محتویات هر لوله، یک قطره لوگول بیفزایید.

۵- در لوله آزمایش شماره ۳، دو میلی لیتر محلول نشاسته و دو میلی لیتر بزاق و یک قطره لوگول بریزید.

۶- هر سه لوله آزمایش را با استفاده از حمام آب گرم، در دمای ۳۷ درجه قرار دهید. تغییرات را مشاهده و یادداشت کنید. علت تغییراتی را که مشاهده کردید، توضیح دهید.

در این آزمایش، لوله ۱ به عنوان لوله شاهد (control tube) استفاده شده است. این آزمایش برای شناسایی نشاسته (starch detection) انجام می‌شود و رنگ آبی تیره نشان‌دهنده حضور نشاسته است.

در لوله ۲، به دلیل نبود نشاسته، رنگ آبی حاصل نمی‌شود.

در لوله ۳، به دلیل حضور آنزیم پتیالین (ptyalin enzyme) در بزاق (saliva)، نشاسته تجزیه شده و رنگ آبی به تدریج کاهش می‌یابد. در این لوله، محلول لوگل (Lugol’s solution) دیگر باعث تغییر رنگ نمی‌شود، زیرا نشاسته به کربوهیدرات‌های کوچکتر مانند مالتوز (maltose) تبدیل شده است.

نتیجه‌گیری:

• لوگل در حضور نشاسته به رنگ آبی تیره در می‌آید.

• اگر در لوله‌ای که بزاق اضافه شده نشاسته تجزیه شده باشد، تغییر رنگ بسیار کم یا مشاهده نمی‌شود.

• بنابراین، هر لوله‌ای که کمتر رنگ آبی نشان دهد، نشان‌دهنده کمبود نشاسته به دلیل فعالیت آنزیم‌های تجزیه‌کننده است.

فعالیت ۵ صفحه ۲۶ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۵

یک برگه آزمایش خون را که مواد موجود خون در آن ثبت شده است، بررسی کنید. میزان طبیعی لیپوپروتئین پر چگال (HDL) لیپوپروتئین کم چگال (LDL) نسبت HDL/LDL و تری گلیسرید درخون چقدر است؟

برای بررسی وضعیت چربی‌های خون (blood lipids) در یک آزمایش خون (blood test)، چند شاخص مهم وجود دارد:

• تری‌گلیسرید (Triglycerides): میزان طبیعی باید کمتر از ۲۰۰ mg/dl باشد.

• لیپوپروتئین با چگالی بالا (HDL – High-Density Lipoprotein): مقدار سالم بیش از ۶۰ mg/dl است و به عنوان چربی خوب (good cholesterol) شناخته می‌شود.

• لیپوپروتئین با چگالی پایین (LDL – Low-Density Lipoprotein): مقدار طبیعی کمتر از ۱۳۰ mg/dl است و به عنوان چربی بد (bad cholesterol) محسوب می‌شود.

• نسبت LDL/HDL: این نسبت نشان‌دهنده تعادل بین چربی بد و چربی خوب است و هرچه کمتر باشد، وضعیت قلبی-عروقی سالم‌تری را نشان می‌دهد.

کنترل این شاخص‌ها با تغذیه سالم، فعالیت بدنی، و سبک زندگی مناسب می‌تواند ریسک بیماری‌های قلبی و متابولیک را کاهش دهد.

فعالیت ۶ صفحه ۲۸ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۶

ذخیره بیش از اندازه چربی در کبد موجب بیماری «کبد چرب» می‌شود. چگونه می‌توان از این بیماری پیشگیری کرد؟ در این باره اطلاعاتی جمع آوری کنید و به کلاس ارائه دهید.

چربی‌ها (Fats) در مواد غذایی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: چربی‌های اشباع (Saturated fats) که عمدتاً در غذاهای جانوری (animal foods) یافت می‌شوند و چربی‌های غیر اشباع (Unsaturated fats) که در غذاهای گیاهی (plant foods) و روغن‌های گیاهی (vegetable oils) مانند روغن زیتون (olive oil) وجود دارند.

بیماری کبد چرب (Fatty liver disease) زمانی رخ می‌دهد که چربی‌ها بیش از حد در کبد ذخیره شوند و عملکرد طبیعی آن را مختل کنند. برای پیشگیری از این بیماری، رعایت سبک زندگی سالم و تغذیه مناسب ضروری است. راهکارهای کلیدی پیشگیری عبارتند از:

• اجتناب از مصرف چربی‌های اشباع و فست‌فودها (fast foods)

• مصرف منظم میوه‌ها، سبزیجات تازه و دمنوش‌ها

• داشتن تحرک و فعالیت بدنی (physical activity) کافی

• کاهش وزن (weight loss) در صورت اضافه‌وزن

• ترک یا محدود کردن مصرف الکل (alcohol abstinence)

رعایت این اصول نه تنها سلامت کبد (liver health) را تضمین می‌کند، بلکه ریسک ابتلا به بیماری‌های متابولیک (metabolic disorders) مانند دیابت و چاقی را نیز کاهش می‌دهد.

فعالیت ۷ صفحه ۲۸ فصل دوم زیست دهم

فعالیت ۷

درباره ارتباط بین گوارش نشخوارکنندگان با گرم شدن کره زمین اطلاعاتی جمع آوری کنید و در کلاس ارائه دهید.

خلاصه: گاز متان (Methane) خروجی از معده گاو (cow stomach) یکی از بزرگ‌ترین منابع تولید گرما در جو زمین (global warming) است. حدود نیمی از گازهای گلخانه‌ای جهان (greenhouse gases) مربوط به بخش دامپروری (livestock sector) است که تقریباً ۱۷ درصد این مقدار را گاز متان تشکیل می‌دهد. اثر مخرب متان بر تغییرات جوی (climate change) بسیار بیشتر از کربن دی‌اکسید (CO₂) است. علاوه بر این، میزان تولید و انتشار کربن دی‌اکسید توسط بخش دامداری حدود ۷ میلیارد تن تخمین زده شده است، که نشان‌دهنده نقش مهم دامپروری در آلودگی محیط زیست و تغییرات اقلیمی است.

نقش گاوها در گرم شدن کره زمین و اثر مخرب گاز متان

گاوها نقش بسیار مهمی در تغییرات آب و هوایی (climate change) دارند، زیرا گاز متان (methane) خروجی از معده آنها یکی از بزرگ‌ترین منابع تولید گرما در جو زمین (global warming) محسوب می‌شود. هر گاو به‌طور متوسط روزانه حدود ۵۰۰ لیتر گاز متان از طریق آروغ و باد شکم تولید می‌کند، و این گازها از گازهای گلخانه‌ای بسیار مؤثر هستند.

مطالعات اخیر نشان می‌دهند که با استفاده از مهارکننده‌های مولکولی (molecular inhibitors) می‌توان تولید گاز متان در گاوها را تا ۳۰ درصد کاهش داد. این مولکول‌ها فرآیند تولید گاز متان در روده گاو (cow gut) را محدود می‌کنند و در عین حال هیچ اثر منفی بر کیفیت و کمیت شیر گاوهای هولشتاین (Holstein cows) ندارد. استفاده از این روش می‌تواند انتشار گاز متان را در طبیعت کاهش داده و نقش مهمی در کنترل تغییرات جوی داشته باشد.

براساس گزارش سازمان جهانی غذا و کشاورزی (FAO)، حدود ۱۸ درصد گازهای گلخانه‌ای جهان مربوط به بخش دامپروری (livestock sector) است که ۳۵ درصد این مقدار از گاز متان تشکیل شده است. اثر مخرب گاز متان بر تغییرات جوی حدود ۲۳ برابر کربن دی‌اکسید (CO₂) است. علاوه بر این، میزان تولید و انتشار کربن دی‌اکسید توسط بخش دامداری حدود ۲.۲ میلیارد تن تخمین زده شده است.

الکساندر هریستوف (Alexander Heristof)، متخصص تغذیه لبنی از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا (Penn State University)، می‌گوید: «اگر بتوانیم حدود ۳۰ درصد گاز متان تولیدی روده گاوها را کنترل کنیم، یکی از بزرگ‌ترین اقدامات برای حفظ جهان از تغییرات جوی انجام شده است.»

گاز متان حاصل از گاوها حتی می‌تواند خطرناک باشد؛ برای مثال در یک حادثه در طویله‌ای در آلمان (Resdorf, Germany)، انباشت گاز متان از ۹۰ گاو منجر به انفجار همراه با شعله‌های آتش شد.

بیش از یک میلیارد گاو در جهان وجود دارد که حدود ۲۰۰ میلیون آنها در هندوستان زندگی می‌کنند. گاوها چهار معده دارند و شکمبه (rumen) بزرگ‌ترین آن‌ها است که به عنوان محفظه تخمیر (fermentation chamber) عمل می‌کند. گازهای تولید شده از تخمیر علوفه، عمدتاً از طریق دهان گاو وارد جو می‌شوند و علاوه بر تشدید گرمایش زمین، بر تخریب لایه اُزون (ozone layer) نیز تأثیر می‌گذارند.

جالب است بدانید که گاز تولیدی از ۱۰ گاو می‌تواند گرمایش سالانه یک خانه کوچک را تامین کند و بخش عمده آن از طریق آروغ زدن ایجاد می‌شود.

بارم‌بندی زيست‌شناسی دهم