Skip to content · ⁨דלג לתוכן⁩

Homeostasis · ⁨ביתוסטזיה⁩

A-Level Biology · ⁨ביולוגיה A-Level⁩ · Topic 14 · ⁨נושא 14⁩

Video lesson for this topic · ⁨שיעור וידאו לנושא זה⁩ Open the video page · ⁨פתח את עמוד הוידאו⁩
9:42

ביתוסטזיה

התבונן ברמת סוכר בדם לאורך יום שלם. ארבע ארוחות גדולות נכנסות — והרמה כמעט אינה זזה. היא מתנדדת מעט, ואז חוזרת ישר למקומה. זה לא מקרי, ו…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨קריאת קול באנגלית · תרגום אנגלי + סינית שרוף בתוך הסרטון⁩

14.1

What homeostasis is · ⁨מהי הומיאוסטאזיס⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English
  1. explain what is meant by homeostasis and the importance of homeostasis in mammals
  2. explain the principles of homeostasis in terms of internal and external stimuli, receptors, coordination systems (nervous system and endocrine system), effectors (muscles and glands) and negative feedback
  3. state that urea is produced in the liver from the deamination of excess amino acids
  4. describe the structure of the human kidney, limited to: • fibrous capsule • cortex • medulla • renal pelvis • ureter • branches of the renal artery and renal vein
  5. Identify, in diagrams, photomicrographs and electron micrographs, the parts of a nephron and its associated blood vessels and structures, limited to: • glomerulus • Bowman’s capsule • proximal convoluted tubule • loop of Henle • distal convoluted tubule • collecting duct
  6. describe and explain the formation of urine in the nephron, limited to: • the formation of glomerular filtrate by ultrafiltration in the Bowman’s capsule • selective reabsorption in the proximal convoluted tubule
  7. relate the detailed structure of the Bowman’s capsule and proximal convoluted tubule to their functions in the formation of urine
  8. describe the roles of the hypothalamus, posterior pituitary gland, antidiuretic hormone (ADH), aquaporins and collecting ducts in osmoregulation
  9. describe the principles of cell signalling using the example of the control of blood glucose concentration by glucagon, limited to: • binding of hormone to cell surface receptor causing conformational change • activation of G-protein leading to stimulation of adenylyl cyclase • formation of the second messenger, cyclic AMP (cAMP) • activation of protein kinase A by cAMP leading to initiation of an enzyme cascade • amplification of the signal through the enzyme cascade as a result of activation of more and more enzymes by phosphorylation • cellular response in which the final enzyme in the pathway is activated, catalysing the breakdown of glycogen
  10. explain how negative feedback control mechanisms regulate blood glucose concentration, with reference to the effects of insulin on muscle cells and liver cells and the effect of glucagon on liver cells
  11. explain the principles of operation of test strips and biosensors for measuring the concentration of glucose in blood and urine, with reference to glucose oxidase and peroxidase enzymes
עברית
  1. הסבר מה מכוון בהיסטוזיס והחשיבות שלה בממליקים
  2. הסביר את עקרונות ההיסטוזיס בהתאם לגירויים פנימיים וחיצוניים, קולטים, מערכות קואורדינציה (מערכת העצבים ומערכת הגרמים) , אפקטורים (שרירים בלוטות) ו**משוב שלילי
  3. ציין כי אוראה מיוצרת בכבד מתוך דמינציה של יתר חומצות אמינו
  4. תאר את מבנה הכליה האנושי, מוגבל ל: • cápsule סיבי • קורטקס • מדולה • אגן כליתי • שערות • ענפים של הר动脉 כליתי והוריד הכליתי
  5. זיהה, בתרשימים, פוטומיקרוגרפות ומיקרוגרפות אלקטרוניות, את חלקי נפרון וכלי הדם והמבנים הקשורים לו, מוגבל ל: • גלומרולוס • כוס בומן • צינורית קונבולוציה קדמית • לולאת הנלה • צינורית קונבולוציה אחורית • צינור איסוף
  6. תאר והסבר את יצירת השתן בנפרון, מוגבל ל: • יצירת מסנן גלומרולרי על ידי אולטרפילטרציה בכוס בומן • ספיגה נבחרת בצינורית הקונבולוציה הקדמית
  7. קשר את המבנה המפורט של כוס בומן וצינורית הקונבולוציה הקדמית לפונקציותיהם ביצירת השתן
  8. תאר את תפקידי היפוטהמוס, בלוטת ההיפופיזה האחורית, הורמון אנטי-דיורטי (ADH), אקוואפורינים וצינורות איסוף ב**אוסמו-רגולציה
  9. תאר את עקרונות הודעה תאית באמצעות הדוגמה לשליטה בריכוז גלוקוז בדם על ידי גלוקגון, מוגבל ל: • קישור הורמון לקולט על פני התא וגורם לשינוי קונפורמציה • הפעלת חלבון G המובילה לגירוי adenylyl cyclase • יצירת המסר השני, cAMP מעגלי • הפעלת protein kinase A על ידי cAMP המובילה להתחלת קסקדת אנזימטית • הרחבת האות על ידי קסקדת האנזימים כתוצאה מפעלת אנזימים increasingly יותר על ידי פוספורימציה • תגובה תאית שבה האנזים הסופי במסלול מופעל, ממריץ פירוק גליקוגן
  10. הסביר כיצד מכניזמי בקרה במשוב שלילי ויסתים את ריכוז הגלוקוז בדם, בהתייחס להשפעות האינסולין על תאי שריר ותאי כבד והשפעת הגלוקגון על תאי כבד
  11. הסבר את עקרונות הפעולה של פסי בדיקה וביוסנסורים למדידת ריכוז הגלוקוז בדם ובשתינה, בהתייחס לגלוקוז אוקסידאז ולפרוקסידאז

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English
Negative feedback: blood glucose

Homeostasis 稳态 means keeping the conditions inside the body steady, even when the outside changes. Keeping things like temperature, water and blood glucose steady lets enzymes and cells work properly all the time.

The principles of homeostasis

Most homeostasis follows the same plan:

  • a change (an internal or external stimulus 刺激) is detected by a receptor 受体.
  • a coordination system carries the message — either the nervous system 神经系统 (using nerve signals) or the endocrine system 内分泌系统 (using hormones 激素).
  • an effector 效应器 (a muscle or a gland 腺体) makes a response that corrects the change.

This works by negative feedback 负反馈: a change away from the normal level triggers a response that pushes it back towards normal.

עברית
משוב שלילי: גלוקוז בדם

הומיאוסטאזיס משמעו שמירה על תנאים יציבים בתוך הגוף, גם כאשר החוץ משתנה. שמירה על דברים כמו טמפרטורה, מים וגלוקוז בדם יציבים מאפשרת לאנזימים ולתאים לעבוד כראוי לאורך זמן.

מדוד גלוקוז בדם נייד המראה קריאה
מדוד גלוקוז בדם: הומיאוסטאזיס שומר על גלוקוז בדם בטווח צר

עקרונות ההומיאוסטאזיס

רוב ההומיאוסטאזיס עוקבת אחרי אותה תוכנית:

  • שינוי (גירוי פנימי או חיצוני) מתגלה על ידי קולט.
  • מערכת סינון מובילה את המסר –eventually either the nervous system (באמצעות אותות עצביים) או ה-מערכת הרטית (באמצעות הורמונים).
  • מפעיל (שריר או בלטה) ביצע תגובה מתקנת את השינוי.

אדם מתעפל במהלך פעילות גופנית *הזעה מקררת את הגוף — חלק מהוומיאוסטזיה של הטמפרטורה, כאשר העור משמש כשליטה

תהליך זה פועל באמצעות משוב שלילי: שינוי הרחוק מהרמה הנורמלית מגרה תגובה המניעה אותו חזרה לכיוון התקין.

מעגל: שינוי מהרמה הנורמלית מתגלה על ידי קולט, עובר דרך עצב או הורמון לשליטה, שתיגובתה מניעה את הרמה חזרה לתקין *משוב שלילי: קולט מאתר שינוי ושליטה מתקן אותו, ומשיב למצב תקין

Explore · ⁨חקור⁩

Homeostasis · ⁨ביתוסטזיה⁩

negative feedback to a set point · ⁨משוב שלילי לנקודת הייחוס⁩

Drag the disturbance. A change is corrected back to the set point — the basis of all homeostasis. · ⁨גרור את ההפרעה. שינוי מתואף חזרה לנקודת הייחוס — הבסיס לכל ההומיאוסטזיס.⁩

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
homeostasis/ˌhəʊmiːəˈstɑːsiz/ הומיאוסטזיס
stimulus/ˈstɪmjʊləs/ גירוי
receptor/rɪˈseptə/ קולט
nervous system/ˈnɜːvəs ˈsɪstəm/ מערכת העצבים
endocrine system/ˈendəʊkraɪn ˈsɪstəm/ מערכת האנדוקרינה
hormone/ˈhɔːməʊn/ הורמון
effector/ɪˈfektə/ אפקטור
gland/ɡlænd/ בלוטה
negative feedback/ˈneɡətɪv ˈfiːdbæk/ משוב שלילי
liver/ˈlɪvə/ כבד
deamination/ˌdiːmɪˈneɪʃn/ דגימציה
amino acid/əˈmiːnəʊ ˈæsɪd/ חומצה אמינית
urea/juːˈrɪə/ תמיסה
glucose/ˈɡluːkəʊs/ גלוקוז
14.1

The liver and urea · ⁨הכבד והאוריאה⁩

English

The body cannot store extra amino acids. In the liver 肝脏, the process of deamination 脱氨基作用 removes the amino group from excess amino acids 氨基酸, and this is turned into urea 尿素. The urea is carried in the blood to the kidneys to be removed.

עברית

לגוף אין יכולת לאחסן חומצות אמינו עודפות. בכבד, תהליך הסרת האמין מסיר את הקבוצה האמינית מחומצות האמינו העודפות, והוא הופך לאוריאה. האוריאה מובאת בדם לכליות כדי להיות נשלפת.

14.1

The kidney · ⁨הכליה⁩

English

The kidney 肾脏 cleans the blood and controls its water content. Its parts are:

  • an outer fibrous capsule,
  • an outer region, the cortex 皮质,
  • an inner region, the medulla 髓质,
  • a central space, the renal pelvis 肾盂, which collects urine,
  • the ureter 输尿管, which carries urine to the bladder,
  • branches of the renal artery (bringing blood in) and renal vein (taking blood out).

The nephron

Each kidney holds about a million tiny tubes called nephrons 肾单位. Along a nephron are: the glomerulus 肾小球 (a knot of capillaries), the Bowman's capsule 鲍曼囊 around it, the proximal convoluted tubule 近曲小管, the loop of Henle 亨利环, the distal convoluted tubule 远曲小管, and the collecting duct 集合管.

Making urine

  1. Ultrafiltration 超滤 happens in the Bowman's capsule. The blood in the glomerulus is under high pressure, so water and small molecules (glucose 葡萄糖, ions 离子, urea) are pushed out into the capsule, forming the filtrate 滤液. Blood cells and large proteins are too big to pass, so they stay in the blood.
  2. Selective reabsorption 选择性重吸收 happens in the proximal convoluted tubule. Useful substances are taken back into the blood. All the glucose and much of the water and ions are reabsorbed here. The tubule wall is well suited to this: its cells have microvilli 微绒毛 to give a large surface area, and many mitochondria 线粒体 to power active transport 主动运输.
עברית

הכליה מנקה את הדם ושולטת בתוכן המים שלה. חלקיה הם:

  • מעטפת סיבית חיצונית,
  • אזור חיצוני, הקורטיקס,
  • אזור פנימי, המדולה,
  • מרחב מרכזי, הגביע הכלייתי, שאוסף שתן,
  • הצינור השתן, שמוביל שתן לעכבה,
  • ערוצים של הערמונית הכליתית (מביאים דם) ושל הווריד הכליתית (מוציאים דם).

חתך בכליה המראה את הקורטיקס החיצוני, המדולה הפנימית, הגביע הכליתית המרכזי, הצינור השתן היוצא ממנו, ואת הערמונית והווריד הכליתיים בסינון *חתך בכליה: הדם מונקה בקורטיקס ובמדולה, והשתן נאסף בגביע הכליתית לפני יציאה דרך הצינור השתן

הנפרון

לכל כליה ישנם כמיליון צינורות זעירים הנקראים נפרונים. לאורך נפרון נמצאים: הגלומרולוס (קשר של נימי דם), ** cápsule Bowman** המקיפה אותו, הצינור הספירלי הקרוב, לולאת הנל, הצינור הספירלי הרחוק, והצינור האוסף.

נפרון המראה את הגלומרולוס בכapsule Bowman, הצינור הספירלי הקרוב, לולאת הנל, הצינור הספירלי הרחוק והצינור האוסף, עם סימון אולטרה-פילטרציה וחזירה סלקטיבית
הסננה אולטרית מתרחשת ב cápsule Bowman; ספיגה חלקית מתרחשת בצינור הסיבובי הקדמי

יצירת שתן

  1. הסננה אולטרית מתרחשת ב cápsule Bowman. הדם בגלומרול נמצא בלחץ גבוה, ולכן מים ומולקורות קטנות (גלוקוז, יונים, אוריאה) נדחפים החוצה לתוך ה cápsule, ויוצרים את המסננת. תאי דם וחלבונים גדולים אינם יכולים לעבור, ולכן נשארים בדם.
  2. ספיגה חלקית מתרחשת בצינור הסיבובי הקדמי. חומרים מועילים נשבים לדם. כל הגלוקוז וכמות רבה של מים ויונים נספגים כאן. קיר הצינור מתאים לכך: התאים שלו בעלי מיקרווילי כדי לספק שטח פני גדול, והרבה מיטוכונדריות כדי להפעיל העברה פעילה.
הסננה אולטרית: מולקורות קטנות עוברות למסננת בעוד תאים וחלבונים נשארים בדם
אולטרפילטרציה שומרת על תאי דם וחלבונים בזרם הדם
Explore · ⁨חקור⁩

Explore the nephron · ⁨חקור את הניפרון⁩

Tap each part. Filtration happens at the top; the long tubule then reabsorbs what the body needs, leaving urine. · ⁨לחץ בכל חלק. סינון מתרחש בחלק העליון; הצינור הארוך סופג אחרי כך מה שהגוף זקוק לו, ומשאיר שתן.⁩

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
kidney/ˈkɪdni/ כלייה
cortex/ˈkɔːteks/ קליפה
medulla/ˈmedʌlə/ עורקה
renal pelvis/ˈriːnl ˈpelvɪs/ כיסית כליה
ureter/ˈjʊəretə/ שחיטה
nephron/ˈnefrɒn/ ניפרון
glomerulus/ˈɡlɒmərjʊləs/ גלומרולוס
Bowman's capsule/ˈbəʊmənz ˈkæpsjuːl/ כיס בואומן
proximal convoluted tubule/ˈprɒksɪml ˌkɒnvəˈluːtɪd ˈtjuːbjuːl/ צינור סלולרי ערום קדמי
loop of Henle/luːp ɒv ˈhenl/ לולאת הנלה
distal convoluted tubule/dɪˈstæl ˌkɒnvəˈluːtɪd ˈtjuːbjuːl/ צינור סלולרי ערום אחורי
collecting duct/kəˈlektɪŋ dʌkt/ צינור איסוף
ultrafiltration/ˌʊltrəfɪlˈtreɪʃn/ סינון אולטרה-מיקרוני
ion/ˈaɪɒn/ יון
filtrate/ˈfɪltreɪt/ מסננת
selective reabsorption/sɪˈlektɪv riːbˈsɔːpʃn/ ספיגה סלקטיבית
microvilli/ˈmaɪkrəʊvɪlaɪ/ מיקרווילי
mitochondria/ˌmaɪtəˈkɒndrɪə/ מיטוכונדריה
active transport/ˈæktɪv ˈtrænspɔːt/ הובלה פעילה
osmoregulation/ˌɒzmɔːɡjʊˈleɪʃn/ אוסמו-ויסות
hypothalamus/ˌhaɪpəʊˈθælæməs/ היפונית
water potential/ˈwɔːtə pəˈtenʃl/ פוטנציאל מים
pituitary gland/pɪˈtjuːɪtəri ɡlænd/ בלוטת היפופיזה
antidiuretic hormone/ˌæntɪˌdɪjuːˈretɪk ˈhɔːməʊn/ הורמון אנטידיאורטי (ADH)
aquaporin/ˈækwəpɔːrɪn/ אקוואפורין
cell signalling/sel ˈsɪɡnəlɪŋ/ העברת אותות לתוך התא
14.1

Osmoregulation · ⁨ויסות אוסמוטי⁩

English

Osmoregulation 渗透调节 controls the water content of the blood. It is run by the brain:

  • the hypothalamus 下丘脑 detects the water potential 水势 of the blood.
  • when the blood is too concentrated, the pituitary gland 垂体 releases antidiuretic hormone 抗利尿激素 (ADH).
  • ADH makes the collecting ducts more permeable to water by adding water channels called aquaporins 水通道蛋白.
  • more water is then reabsorbed back into the blood, so less, more concentrated urine is made. This is negative feedback.
עברית

ויסות אוסמוטי שולט בתכולת המים בדם. הוא מופעל על ידי המוח:

  • ההיפوتалаמוס מזהה את הפוטנציאל המיימי של הדם.
  • כאשר הדם מרוכז מדי, הבלוטת היפופיזה משחררת הורמון אנטי-דיורטי (ADH).
  • ADH הופך את צינורות האיסוף לחדירים יותר למים על ידי הוספת ערוצי מים הנקראים אקוואפורינים.
  • כמות מים נוספת נספגה חזרה לדם, ולכן נוצר שתן פחות, אך מרוכז יותר. זהו משוב שלילי.
מעגל משוב שלילי: כאשר הדם מרוכז מדי, ההיפوتالاמוס מגרה את הלופיזה לשחרר ADH, צינורות האיסוף הופכים לחדירים יותר, נספג יותר מים ורמת המים בדם מחודשת
ADH גורם לצינורות האיסוף לספוג יותר מים, ומחזיר את תכולת המים בדם באמצעות משוב שלילי
Explore · ⁨חקור⁩

The ADH pathway · ⁨דרך ה-ADH⁩

Step through it. When the blood gets too concentrated, ADH makes the kidney save water — classic negative feedback. · ⁨עבורו שלב אחר שלב. כאשר הדם הופך למרוכז מדי, ה-ADH גורם לכיפה לשמור על מים – משוב שלילי קלאסי.⁩

14.1

Controlling blood glucose by cell signalling · ⁨שליטה ברמת הגלוקוז בדם באמצעות אותות תאי⁩

English

When blood glucose falls, the hormone glucagon 胰高血糖素 is released. It shows how a hormone passes its message into a cell — cell signalling 细胞信号传递:

  1. glucagon binds to a receptor on the liver cell surface, causing a conformational change 构象变化 (a change in the receptor's shape).
  2. this activates a G-protein G蛋白, which switches on the enzyme adenylyl cyclase 腺苷酸环化酶.
  3. adenylyl cyclase makes a second messenger 第二信使 inside the cell, called cyclic AMP 环腺苷酸 (cAMP).
  4. cAMP activates protein kinase A 蛋白激酶A, which starts an enzyme cascade 酶级联反应 — one enzyme 酶 switches on the next, by phosphorylation 磷酸化.
  5. because each enzyme switches on many of the next, the signal is greatly amplified 放大.
  6. the final enzyme breaks down glycogen 糖原 into glucose, which raises the blood glucose level.

Negative feedback and blood glucose

Blood glucose is held steady by two hormones working against each other:

  • when glucose is high, insulin 胰岛素 makes muscle and liver cells take in glucose and store it as glycogen, lowering the level.
  • when glucose is low, glucagon makes liver cells break glycogen back into glucose, raising the level.

Measuring glucose

Test strips 试纸 and biosensors 生物传感器 measure glucose in blood or urine. They use the enzymes glucose oxidase 葡萄糖氧化酶 and peroxidase 过氧化物酶, which react with glucose to give a colour change (or an electric signal in a biosensor) that shows how much glucose is present.

Worked example. A person drinks a large volume of water. Trace the homeostatic response. The blood's water potential rises (becomes less negative). Osmoreceptors in the hypothalamus detect this, so the posterior pituitary releases less ADH. With less ADH, fewer aquaporins are inserted into the collecting duct's membranes, so the duct becomes less permeable to water. Less water is reabsorbed, so a large volume of dilute urine is produced and the blood's water potential falls back towards normal. That return to the set point is what makes it negative feedback - the response reverses the original change. Name the receptor, the hormone, the effector and the correction: an answer that jumps from "drinks water" straight to "more urine" skips every marking point in between.

עברית

כשרמת הגלוקוז בדם יורדת, הגלוקאגון משתחרר. הדבר מדגים כיצד הורמון מעביר מסר לתוך תא — אותות תאי:

  1. הגלוקאגון נקשר לקולט על פני תא הכבד, וגורם לשינוי קונפורמציה (שינוי בצורת הקולט).
  2. זה מפעיל חלבון G, שמדליק את האנזים אדניליל ציקלאז.
  3. אדניליל ציקלאז מייצר מסר שני בתוך התא, הנקרא cAMP (אדנילין ציקלי).
  4. cAMP מפעיל פרוקינז A, שמתחיל קסקדה אנזימטית — אנזים אחד מדליק את הבא באמצעות פוספורילציה.
  5. מכיוון שכל אנזים מדליק מספר רב של הבאים, האות מתגבר מאוד.
  6. האנזים הסופי מפרק גליקוגן לגלוקוז, מה שמעלה את רמת הגלוקוז בדם.
גלוקגון נקשר לקולט ומפעיל חלבון G, ולאחר מכן אנדו-אדיניליל ציקלאז, ולאחר מכן cAMP, ולאחר מכן קינאזת חלבונים A, ולאחר מכן קסקד אנזימי המפרק גליקוגן לגלוקוז; כל שלב מפעיל מספר רב של תוצרים, מה שמגביר את האות
האות עובר דרך שליח משני (cAMP) וקסקד אנזימי – כל שלב מפעיל מספר רב של תוצרים, ולכן האות מתגבר

משוב שלילי ורמת גלוקוז בדם

רמת הגלוקוז בדם נשמעת יציבה על ידי שני הורמונים הפועלים זה נגד זה:

  • כאשר הגלוקוז גבוה, אינסולין גורם לתאי שריר וכבד לספוג גלוקוז לאחסנו כגליקוגן, ובכך להוריד את הרמה.
  • כאשר הגלוקוז נמוך, גלוקגון גורם לתאי הכבד לפרק את הגליקוגן חזרה לגלוקוז, ובכך להעלות את הרמה.
שני לולאות סביב רמת הגלוקוז בדם: כאשר היא גבוהה, אינסולין גורם לתאים לאחסן גלוקוז כגליקוגן כך שהרמה יורדת; כאשר היא נמוכה, גלוקגון גורם לכבד לפרק את הגליקוגן כך שהרמה עולה
אינסולין וגלוקגון פועלים זה נגד זה כדי לשמור על יציבות רמת הגלוקוז בדם

מדידת גלוקוז

רצועות בדיקה וביוסנסורים מדדים גלוקוז בדם או בשתית. הם משתמשים באנזימים גלוקוז אוקסידאז ופרוקסידאז, המגיבים עם הגלוקוז ויוצרים שינוי בצבע (או אות חשמלי בביוסנסור) המראה כמה גלוקוז נוכח.

דוגמה פותרת. אדם שותה כמות גדולה של מים. עקוב את התגובה הבית-חומורית. הפוטנציאל המיימי של הדם עולה (הוא פחות שלילי). אוסמו-רקפטורים בהיפوتלמום מגלים זאת, ולכן הפיהוליה האחורית משחררת פחות ADH. עם פחות ADH, פחות אקוואפורינים מוחדרים לממברנות של הצינור האסוף, ולכן הצינור הופך לפחות חדיר למים. פחות מים נספגים מחדש, ולכן נוצרת כמות גדולה של שתית מעודנת, והפוטנציאל המיימי של הדם חוזר לרמות תקניות. החזרה לנקודת ההגדרה הזו היא מה שהופכת את התהליך למשוב שלילי - התגובה הופכת את השינוי המקורי. נסה לזהות את הרקפטר, ההורמון, האפקטור ואת התיקון: תשובה שעוברת ישירות מ"שותה מים" ל"יותר שתית" מחמיצה כל נקודת הערכה ביניהן.

Explore · ⁨חקור⁩

Controlling blood glucose · ⁨בקרת רמת גלוקוז בדם⁩

Push blood glucose away from its set point, then watch negative feedback bring it back: insulin lowers a high level, glucagon raises a low one. · ⁨הזזו את סוכר הדם הרחוק מנקודת ההגדרה שלו, ולאחר מכן צפו במשוב שלילי שמחזיר אותו: אינסולין מוריד רמה גבוהה, גלוקגון מרימה נמוכה.⁩

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
glucagon/ˈɡluːkæɡən/ גלוקאגון
conformational change/kɒnfɔːˈmeɪʃənl tʃeɪndʒ/ שינוי קונפורמציה
G-protein/dʒiː ˈprəʊtiːn/ חלבון G
adenylyl cyclase/ˈædənɪlɪl ˈsaɪkleɪz/ אדניליל ציקלאז
second messenger/ˈsekənd ˈmesɪndʒə/ מסר שני
cyclic AMP/ˈsaɪklɪk ˌeɪ em ˈpiː/ cAMP מעגלי
protein kinase A/ˈprəʊtiːn ˈkɪneɪs eɪ/ פרוקינז A
enzyme cascade/ˈenzaɪm kəˈskeɪd/ מסלול אנזימי
enzyme/ˈenzaɪm/ אנזים
phosphorylation/ˌfɒsfɔːrɪˈleɪʃn/ פוספורילציה
amplification/ˌæmplɪfɪˈkeɪʃn/ הגברה
glycogen/ˈɡlaɪkədʒn/ גליקוגן
insulin/ˈɪnsjuːlɪn/ אינסולין
test strip/test strɪp/ רצועת בדיקה
biosensor/ˌbaɪəʊˈsensə/ ביosensor
glucose oxidase/ˈɡluːkəʊs ˈɒksɪdeɪs/ גלוקוז אוקסידאז
peroxidase/ˈperəksɪdeɪs/ פרוקסידאז
stomata/ˈstəʊmətə/ נבגים
carbon dioxide/ˈkɑːbən daɪˈɒksaɪd/ דיóxido של פחמן
photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/ פוטוסינתזה
transpiration/trænspəˈreɪʃn/ איידור
14.2

Homeostasis in plants: the stomata · ⁨בית-חום בצמחים: הקמרות⁩

Syllabus · ⁨סיילבוס⁩
English
  1. explain that stomata respond to changes in environmental conditions by opening and closing and that regulation of stomatal aperture balances the need for carbon dioxide uptake by diffusion with the need to minimise water loss by transpiration
  2. explain that stomata have daily rhythms of opening and closing
  3. describe the structure and function of guard cells and explain the mechanism by which they open and close stomata
  4. describe the role of abscisic acid in the closure of stomata during times of water stress, including the role of calcium ions as a second messenger
עברית
  1. הסבר כי נקבוביות מגיבות לשינויים בתנאי הסביבה על ידי פתיחה וסגירה, וכי ויסות פתח הנקבוביות מאזן בין הצורך בספיגת דו-חמצן קרबון באמצעות דיפוזיה לבין הצורך להפחתת איבוד מים באמצעות התנדפות
  2. הסבר כי לנקבוביות ישנם מחזוריות יומית לפתיחה וסגירה
  3. תאר את המבנה והתפקוד של תאי שמירה והסבר את המנגנון שבו הם פותחים וסוגרים נקבוביות
  4. תאר את התפקוד של חומצה אבציסית בסגירת נקבוביות בזמן מצוקת מים, כולל תפקודם של יוני סידן כמסר שני

Source: Cambridge International syllabus · ⁨מקור: הסיילבוס הבינלאומי של קמבריד'ג'⁩

English

Stomata 气孔 are pores in a leaf. The plant opens and closes them to balance two needs: letting in carbon dioxide 二氧化碳 for photosynthesis 光合作用, and limiting water loss by transpiration 蒸腾作用. Stomata usually open by day and close at night, following a daily rhythm.

Each stoma is opened and closed by two guard cells 保卫细胞 around it:

  • to open: the guard cells pump in ions, so their water potential falls and water enters by osmosis 渗透. They swell and bend apart, opening the pore.
  • to close: ions leave, water follows out, the guard cells go floppy, and the pore closes.

When the plant is short of water (water stress 水分胁迫), the hormone abscisic acid 脱落酸 is released. It makes the guard cells lose ions and water so the stomata close, saving water. In this signalling, calcium ions 钙离子 act as a second messenger inside the guard cells.

עברית

קמרות הן נקביות בעלה. הצמח פותח וסוגר אותן כדי לאזן בין שתי צרכים: כניסת פחמן די-אוקסיד לפוטוסינתזה, והגבלת איבוד מים דרך התאדות. הקמרות בדרך כלל נפתחות ביום ונסגרות בלילה, לפי קצב יומי.

כל קמרה נפתחת ונסגרת על ידי שני תאי שמירה המקיפים אותה:

  • לפתיחה: תאי השמירה משאבים יונים פנימה, ולכן הפוטנציאל המיימי שלהם יורד ומים נכנסים דרך אוסמוזה. הם מתנפחים ומתכופפים זה מהזה, ופותחים את הנקבה.
  • לסגירה: יונים יוצאים, מים עוקבים אחריהם החוצה, תאי השמירה הופכים לרופפים, והנקבה נסגרת.
שתי קמרות: פתוחה שבה תאי השמירה התנפחו במים ושארו פתח, וסגורה שבה תאי השמירה הרופפים סגרו את הנקבה
תאי השמירה פותחים את הקמרה על ידי כניסת מים והתנפחות; הם סוגרים אותה על ידי איבוד מים והפיכתם לרופפים

כאשר הצמח סובל ממחסור במים (לחץ מים), משתחרר הורמון חומצה אבסיסית. היא גורמת לתאי השמירה לאבד יונים ומים כך שהקמרות נסגרות, וחוסכות מים. בתהליך signaling זה, יוני סידן פועלים כשליח משני בתוך תאי השמירה.

Explore · ⁨חקור⁩

How a stoma opens · ⁨כיצד נפתח נקבובית (סטומה)⁩

Step through it. Guard cells pump in ions, draw in water by osmosis, swell turgid and bend apart — opening the pore. · ⁨שלב אחר שלב. תאי השמירה משאבים יונים לתוך התא, סופחים מים באמצעות אוסמוזה, מתנפחים ונמצאים במצב טורגור, ומתכופפים זה מהזה — מה שמפתח את הפורמיה.⁩

Vocabulary · ⁨מילון מונחים⁩ Train · ⁨אימון⁩
English עברית
guard cell/ɡɑːd sel/ תא שמירה
osmosis/ɒzˈməʊsɪs/ אוסמוזה
abscisic acid/əbˈsɪzɪk ˈæsɪd/ חומצה אבציסית
water stress/ˈwɔːtə stres/ לחץ מים
calcium ion/ˈkælsɪəm ˈaɪɒn/ יון סידן
14.2

Exam tips · ⁨טיפים לבחינות⁩

English
  • Frame every answer as negative feedback: receptor → coordinator → effector → correction; name each part.
  • Blood glucose: insulin lowers it (uptake, glycogenesis), glucagon raises it (glycogenolysis) — explain through cell signalling.
  • Kidney: know ultrafiltration (Bowman's capsule), selective reabsorption (proximal tubule) and the role of ADH in osmoregulation.
  • Stomata open when guard cells become turgid (K+ enters, water follows).
עברית
  • הצג כל תשובה כ משוב שלילי**: קולט → מתאם → אפקטור → תיקון; שמן כל חלק.
  • גלוקוז בדם: אינסולין מוריד אותו (קליטה, גליקוגנזיס), גלוקגון מרימ אותו (גליקוגנוליזה) — הסבר באמצעות אותות תאי.
  • כליות: לדעת סינון על-תאי (כוסית בומן), ספיגה נבחרתית (צינור קרוב) ותפקיד ה-ADH באוסמו-רגולציה.
  • נקבוביות נפתחות כאשר תאי שומרים הופכים לטורגידים (K+ נכנס, מים עוברים אחריו).

Interactive lessons on this topic · ⁨שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.⁩

Past Papers · ⁨מבחני עבר⁩

More topics in A-Level Biology · ⁨ביולוגיה A-Level⁩ · ⁨נושאים נוספים בA-Level Biology · ⁨ביולוגיה A-Level⁩⁩

Log in or create account · ⁨היכנס או צור חשבון⁩

IGCSE, A-Level & AP