مراجعة الدرس ص 133
+
الأنشطة والتجارب العملية
مراجعة الدرس
1.أُوضِّح المقصود بكلٍّ من المضادات الحيوية، وقاتل البكتيريا، ومُثبِّط البكتيريا.
2.أُفسِّر: لماذا يستطيع البنسلين قتل البكتيريا من دون التأثير في خلايا جسم الإنسان؟
3.أُصنِّف المضادات الحيوية الآتية إلى مضادات حيوية قاتلة للبكتيريا، وأُخرى مُثبِّطة لها: البنسلين Penicillin ، الكولستين Colistin ، الستربتومايسين Streptomycin ، التتراسيكلين Tetracycline.
4.أُبيِّن كيف اكتُشِف البنسلين.
الإجابة
1. المضادات الحيوية: مواد تُنتجها الكائنات الحية، وتعمل على قتل كائنات دقيقة، أو منع نموها.
قاتل البكتيريا: مضادات حيوية تقتل البكتيريا.
مثبط البكتيريا: مضادات حيوية تُثبط نمو البكتيريا.
2. أُفسِّّر :
لتأثيره بالجدار الخلوي وبعض العمليات الحيوية للكائنات بدائية النوى.
3. البنسلين Penicillin : قاتل للبكتيريا
الكولستين Colistin : قاتل للبكتيريا
الستربتومايسين Streptomycin : مثبط للبكتيريا
التتراسيكلين Tetracycline : مثبط للبكتريا
4. في عام 1928 م، اكتشف أول مضاد حيوي يُسمّى البنسلين على يد العالم ألكسندر فليمنغ أستاذ علم الجراثيم في أحد مستشفيات لندن . ففي أثناء دراسته بكتيريا تُسمّى المُكورات العنقودية Staphylococcus ، لاحَظ مصادفة أنَّ أحد أطباق زراعة البكتيريا مُلوَّثة بفطر ، Penicillium notatum وأنَّ المنطقة التي تحيط بالفطر خلت من وجود أيّ نمو للبكتيريا . وقد أُطلق على المادة المكتشفة اسم البنسلين، وتَبيَّن أنَّه يمكن استخدامها في قتل مجموعة كبيرة من أنواع البكتيريا.
الأنشطة والتجارب العملية
تجربة استهلالية اختبار المضادات الحيوية
الخلفية العلمية:
المضادات الحيوية مواد تُنتِجها الكائنات الحية، ويُمكِنها قتل كائنات دقيقة أُخرى، أو منع نموها.
الهدف:
- تعرُّف تأثير أنواع مختلفة من المضادات الحيوية في البكتيريا.
المواد والأدوات:
أطباق بتري جاهزة فيها آجار، أقراص ورقية لمضادات حيوية مختلفة، حاضنة، شريط ورقي لاصق، قلم تخطيط، قفافيز، ماسحة قطنية معقمة.
إرشادات السلامة:
غسل اليدين بالماء والصابون جيدًا قبل إجراء التجربة وبعدها.
خطوات العمل:
1. أُجرِّب:
- أقسم كل طبق إلى أربعة أقسام متساوية، ثم أُرقِّمها من (1) إلى (4).
- أزرع في كل طبق مُسبِّبات الأمراض من أحد المصادر الآتية، مستخدمًا الماسحة القطنية لذلك: الفم، الأنف، اليدان، مقعد الطالب، ....
- أضع أربعة أقراص مختلفة من المضادات الحيوية المختلفة، بحيث يتوسَّط قرص كل جزء مُرقَّم من الطبق الواحد.
2. أُثبِّت الغطاء بالطبق باستخدام الشريط الورقي اللاصق.
3. أنقل أطباق بتري إلى الحاضنة، ثم أضبط درجة حرارة الحاضنة على 37 °C ، مراعيًا وضع الأطباق بصورة مقلوبة في الحاضنة، وأتركها مدَّة تتراوح بين (24)h و (36) h.
4. أُلاحِظ نمو البكتيريا، وأُقارِن معدَّل نموها على أجزاء الطبق المختلفة، ثم أُدوِّن ملاحظاتي.
التحليل والاستنتاج:
1.أستنتج سبب وضع طبق بتري مقلوبًا داخل الحاضنة.
- حتى لا تتكون قطرات ماء وتتساقط على العينات وتؤثر في نتائج التجربة.
2.أتوقَّع سبب ضبط درجة الحرارة داخل الحاضنة على 37°C .
- درجة الحرارة المناسبة لنمو البكتيريا داخل جسم الإنسان
3.أُفسِّر: لماذا يختلف نمو البكتيريا في أجزاء الطبق المختلفة، وحول أقراص المضادات الحيوية؟
- حسب تاثير المضاد الحيوي في نموها . حول الأقراص سيكون نموها قليل إذا كان المضاد الحيوي يؤثر بها أما بعيدا عنه يقل تركيزه وبالتالي تأثيره.
نشاط حساسية المواد الغذائية
أشارت نتائج دراسة نُشِرت بين عامي 2018 م و 2019 م إلى أنَّ نحو 32 مليون شخص من سكان الولايات المتحدة الأمريكية يعانون حساسيةً من المواد الغذائية، وأنَّ % 11 منهم تبلغ أعمارهم 18 عامًا فأكثر.
تتمثَّل أعراض الحساسية من المواد الغذائية في الطفح الجلدي، وانتفاخ اللسان، وصعوبة التنفُّس، وتقلُّصات البطن، والغثيان، والإسهال، و(أو) التقيُّؤ، والطعم الغريب في الفم، وصعوبة البلع، وضيق التنفُّس، وغير ذلك.
أنظر الجدول الآتي الذي يُبيِّن نتائج هذه الدراسة، ثم أُجيب عن الأسئلة التي تليه:
1.أُحلِّل البيانات: أُمثِّل بيانيًّا العلاقة بين نوع المادة المُسبِّبة للحساسية وعدد المصابين بالملايين.
2.أحسُب: ما عدد الأطفال دون سنِّ الثامنة عشرة المصابين بحساسية الأغذية؟
- 3520000
3.أتوقَّع: هل يوجد علاج للحساسية من المواد الغذائية؟ أُفسِّر إجابتي.
- لا يوجد علاج لها بسبب العدد الكبير من الأغذية التي تسبب الحساسية ولكن توجد ادوية تخفف من أعراضها وافضل علاج هو تجنب الأغذية المسببة للتحسس.
نشاط إثرائي كيف تعمل المناعة الخلوية؟
الخلفية العلمية:
يُطلَق على الاستجابة المناعية التي تنتج من عمل خلايا T اللمفية اسم الاستجابة الخلوية.
الهدف:
- استعمال النماذج لبيان كيفية عمل الاستجابة الخلوية.
المواد والأدوات:
ثلاثة بالونات حمراء اللون، ثلاثة بالونات صفراء اللون، ثلاثة بالونات زرقاء اللون، أوراق ملاحظات قابلة للصق (حمراء، وبنفسجية، وزرقاء)، أعواد أسنان .
إرشادات السلامة:
استعمال أعواد الأسنان بحذر.
خطوات العمل:
1. أنفخ البالونات نفخًا متوسطًا، ثم أربطها (تُمثِّل البالونات مُسبِّبات الأمراض، وتُمثِّل الألوان المختلفة مُولِّدات ضد سطحية مختلفة).
2. أضع البالونات على سطح طاولة العمل.
3. أستعمل أوراق الملاحظات بوصفها نموذجًا دالًّ على ارتباط الأجسام المضادة بمُسبِّبات الأمراض (تُمثِّل أوراق الملاحظات الأجسام المضادة التي توجد على سطح مُسبِّبات الأمراض من اللون نفسه).
4. أستعمل أعواد الأسنان لثقب البالونات المُعلَّمة بالأجسام المضادة (تُمثِّل أعواد الأسنان خلايا T القاتلة).
التحليل والاستنتاج:
1.استعمال النماذج: كيف نمذجْتُ ارتباط الأجسام المضادة بمُولِّد الضد المناسب في الخطوة رقم (3)؟
- بلصق أوراق الملاحظات على البالونات.
2. استعمال النماذج: ماذا تُمثِّل البالونات الصفراء وأوراق الملاحظات البنفسجية في هذا النموذج؟
- البالونات مسببات امراض (مولدات ضد).
- أوراق الملاحظات البنفسجية اجسام مضادة لمولد الضد مختلف( أي ليس للبالون الأصفر).
3.استعمال النماذج: ما العلامة التي تُحفِّز خلايا T القاتلة على مهاجمة مُسبِّبات الأمراض؟
- ارتباط الجسم المضاد بمولد الضد.
نشاط نمذجة معدل ذوبان الدواء في المعدة
الخلفية العلمية:
اكتشف مهندسو التقنيات كيفية تفاعل المواد الكيميائية المختلفة في جسم الإنسان عن طريق التجارب، مثل: امتصاص الدواء، وكيفية كسر الجسم الغلاف الخارجي للحبوب والكبسولات. اختبر العلماء الأدوية الجديدة بإجراء تجارب على تركيبات كيميائية مُشابِهة للبيئات الموجودة في جسم الإنسان؛ بُغْيَةَ نمذجة تفاعلات الجسم المختلفة. صنع هؤلاء المهندسون مختلف أنواع الأجهزة والأدوات المستخدمة في التجارب، وكذلك المواد والمعدات الخاصة بالأدوية المعدَّلة، ولا سيَّما المحاقن.
الهدف:
- حساب معدَّل ذوبان الدواء في المعدة.
المواد والأدوات:
ثلاث كؤوس زجاجية صغيرة، ساعة توقيت، كوبا خَلٍّ، ثلاثة أنواع من حبوب الدواء: طباشيرية، وكبسولة هلامية، وقرص هلامي.
إرشادات السلامة:
تجنُّب استنشاق الخَلِّ.
خطوات العمل:
1. أُجرِّب: أملأ كل كأس بربع كوب من الخَلِّ تقريبًا (أو حتى تمتلئ الكؤوس إلى نصفها).
2. أضع حبَّة دواء واحدة في كل كأس، وأُلاحِظ وقت البدء باستخدام ساعة التوقيت.
3. أُلاحِظ التغيُّر في لون الخَلِّ، وأيَّ تغيُّرات في حبوب الدواء بعد دقائق معدودة.
التحليل والاستنتاج:
1.أستنتج: لماذا استعملْتُ الخَلَّ لإذابة حبوب الدواء؟
- لمشابهة تاثيره مع حمض الهيدروكلوريك في المعدة.
2.ما شكل الدواء الذي يكون تأثيره سريعًا في المعدة؟ أُفسِّر إجابتي.
- طباشيرية، وكبسولة هلامية، وقرص هلامي ، لأن المادة الهلامية تستغرق وقتا اطول لتذوب وتطلق المادة الدوائية في المعدة.
3.أُناقِش: ماذا أفعل لجعل تأثير الدواء أسرع؟
1)أتحرك لأن زيادة معدل ضربات القلب تزيد من تدفق الدم.
2) أتناول شيئًا لأن هذا يؤدي إلى بدء الجهاز الهضمي.
3) ابق دافئًا لأن هذا يفتح الأوردة أكثر. كل هذه الإجراءات تساعد جسمك في امتصاص الدواء بسرعة أكبر ، وخاصة أشكال الأقراص / السوائل.
4.أتوقَّع: ما الوقت الذي يستغرقه ذوبان الدواء في المعدة؟
- 15-30 دقيقة.
5. أتواصل: اناقش زملائي في النتائج التي توصَّلت إليها.
- مناقشة وحوار بناء مع الزملاء.
نشاط إثرائي أشكال الدواء الصيدلانية
الخلفية العلمية:
يُصنَّف الدواء بحسب طريقة تناوله إلى سائل، وصُلْب، ونصف صُلْب. تشمل أشكال الدواء المُعترَف بها صحيًّا كلًّ من الحبوب، والأقراص، والكبسولات، والشراب، والشكل الطبيعي والعشبي لأنواع من النباتات والمواد الغذائية.
الهدف:
- تصنيف بعض الأدوية إلى أشكالها الصيدلانية المتنوعة.
المواد والأدوات:
عيِّنات لأشكال متنوعة من الدواء.
إرشادات السلامة:
- الحذر من شرب الدواء من دون استشارة الطبيب.
- الحذر من استنشاق رائحة الدواء.
خطوات العمل:
1. أضع أنواع الأدوية في مجموعات، ثم أُصنِّفها إلى أشكالها المختلفة (أقراص، شراب، كبسولات، ...).
2. أُحدِّد مُسوِّغات استخدام كل مجموعة منها.
التحليل والاستنتاج:
1.أستنتج: لماذا توجد أشكال مختلفة من الدواء؟
- حتى تعطي مفعول أسرع واكثر فعالية.
2.أُبيِّن أثر تنوُّع أشكال الدواء في علاج المشكلات الصحية.
- على سبيل المثال فإن الغثيان المستمر والتقيؤ (القيء) قد يجعل من الصعب تعاطي جرعة الدواء عن طريق الفم (فمويا). وفي مثل هذه الحالة، قد يكون من الضروري استخدام طرق بديلة مثل، استنشاق الدواء أو تحت اللسان، أو عن طريق الأنف أو باستخدام التحميلة أوحتى بالحقن كبديل آخر. بالإضافة إلى ذلك، قد يشترط أن يكون شكل الجرعة محددا لنوع محدد من الدواء، كما قد تكون هناك مشاكل مع عوامل مختلفة مثل الاستقرار الكيميائي أو الدوائي لجرعة الدواء. على سبيل المثال، لا يمكن إعطاء الأنسولين عن طريق الفم لأن تعاطيه بهذه الطريقة يؤدي إلى تغير الأنسولين على نطاق واسع في الجهاز الهضمي قبل وصوله إلى مجرى الدم وبالتالي فإن عملية الاستفادة من الدواء تكون ضئيلة.
3. أتواصل: أُناقِش زملائي في النتائج التي توصَّلت إليها.
- الحوار والنقاش البناء مع الزملاء.
أسئلة للتفكير
مرض الانسداد الرئوي المزمن
يُعَدُّ مرض الانسداد الرئوي المزمن ( Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD أحد أكثر أسباب الموت شيوعًا على مستوى العالَم، ويُمثِّل التدخين سببًا رئيسًا لهذا المرض في % 85 من الحالات، علمًا بأنَّ رئات بعض المرضى الذين يعانون هذا المرض تكون عرضة للإصابة بعدوى البكتيريا التي تُسبِّب التهابات ذات صلة بالالتهاب الرئوي.
عملت مجموعة من العلماء على التحقُّق من نشاط الخلايا الأكولة المُستخلَصة من رئات المُدخِّنين والمرضى المصابين بمرض الانسداد الرئوي المزمن مقارنةً برئات غير المُدخِّنين، وذلك بقياس كتلة بكتيريا Escherichia coli التي كانت مبلعمة في طبق زراعة في المختبر بعد حضانة مدَّتها 4 h ، وقد عرض هؤلاء العلماء النتائج التي توصَّلوا إليها في المُخطَّط البياني الآتي:
1. أُفسِّر: انخفاض معدَّل البلعمة عن طريق الخلايا الأكولة الكبيرة يزيد من مخاطر الموت نتيجة العدوى البكتيرية في الرئتين.
- إن انخفاض معدَّل البلعمية عن طريق الخلايا الأكولة الكبيرة يعني ان التخلص من مسببات الأمراض مثل العديد من البكتيريا ، من الرئتين غير فعال. وبالتالي فإن البكتيريا قادرة على الانقسام وتشكل أعدادًا أكبر ، مما قد يؤدي إلى انخفاض وظائف الرئة وحتى الموت.
2. حدَّد العلماء مدَّة الحضانة بأربع ساعات، غير أنَّه يوجد عاملان آخران تعيَّن على العلماء ضبطهما للمقارنة بين البيانات المُستخلَصة من التجارب الثلاث. ما هما؟
- كتلة / عدد خلايا البلعمية في كل عينة.
- كتلة / عدد خلايا Escherichia coli المضافة إلى كل عينة.
درجة الحرارة / العوامل الفيزيائية الأخرى التي عندها تم حضانة كل عينة فيها.
3. أدرس المُخطَّط البياني أعلاه، ثم أُجيب عن الأسئلة الآتية:
أ.ما الفرق في كتلة Escherichia coli ب( μg ) المُبلعَمة في رئات غير المُدخِّنين ورئات مرضى الانسداد الرئوي المزمن؟
- الفرق في كتلة Escherichia coli التي تم بلعمتها في غير المدخنين كان 5.1 μg وفي المرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن كان2.7 μg. الفرق بين هذه القيم هو 2.4 μg
ب. تشير التقديرات إلى وجود خلية بكتيرية واحدة كتلتها 1 pg (كل pictogram يساوي ألف نانوجرام). بناءً على إجابتي عن الفرع (أ)، أُقدِّر الفرق في عدد خلايا Escherichia coli المُبلعَمة
في رئات غير المُدخِّنين ورئات مرضى الانسداد الرئوي المزمن.
- 2.4 μg يساوي 2400 نانوغرام (ng). بافتراض وجود 1000 بكتيريا الخلايا في نانوجرام(ng) ، اي أن الخلايا البلعمية في غير المدخنين سوف يبتلعون 2400000 خلية بكتيرية إضافيةاما الخلايا البلعمية من المرضى الذين يعانون من مرض الانسداد الرئوي المزمن في هذه الدراسة هو 2.4 × 106.
ج. أيُّ المُقترَحات الآتية أنسب لعرض نتائج العلماء:
- رسم الأعمدة على نحوٍ مُتلامِس.
- إنشاء رسم بياني خطي.
- إضافة قيمة الصفر إلى نقطة الأصل.
- تغيير اتجاه المحاور.
د. يلتصق عدد من المواد الكيميائية في دخان السجائر بالبروتينات التي على سطح الخلايا. أتوقَّع: لماذا تكون الخلايا الأكولة الكبيرة أقل قدرة على أداء وظيفتها في رئات المُدخِّنين والمصابين
بمرض الانسداد الرئوي المزمن؟
- قد تلتصق المواد الكيميائية الموجودة في دخان السجائر بالبروتينات الموجودة في دخان السجائر سطح الخلايا. هذا قد يقلل من قدرة الخلايا البلعمية على التعرف على مسببات الأمراض ، وبالتالي ابتلاعها ، أو ربما منع اشهار مولد الضد للخلايا اللمفاوية.
