سوال ۱۷۵ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۳۹۹ · سوال ۱۷۵ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۲ · فصل ۱: تنظیم عصبی
به‌طور معمول چند مورد، در ارتباط با یک یاختهٔ عصبی فاقد میلین انسان صحیح است؟
الف- ایجاد پتانسیل عمل در هر نقطه از رشتهٔ عصبی به تولید پتانسیل عمل در نقطهٔ مجاورش وابسته است.
ب- سرعت هدایت پیام عصبی در بین هر دو نقطهٔ متوالی یک رشتهٔ عصبی (با قطر یکنواخت)، مقدار ثابتی است.
ج- در زمانی که اختلاف پتانسیل دو سوی غشا به بیشترین حد خود می‌رسد، فقط یک نوع یون از غشا می‌گذرد.
د- با بسته شدن هر دو نوع کانال دریچه‌دار یونی، مقدار اختلاف پتانسیل دو سوی غشا بدون تغییر خواهد ماند.
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای پاسخ، باید عبارت‌ها را جداگانه بررسی کنیم و میان «آغاز پتانسیل عمل» و «انتشار آن» تفاوت بگذاریم.
الف) نادرست است. در رشتهٔ عصبی بدون میلین، پتانسیل عمل پس از ایجاد، به‌صورت نقطه‌به‌نقطه پیش می‌رود؛ بنابراین در جریان انتشار، تحریک هر بخش می‌تواند پتانسیل عمل را در بخش مجاور ایجاد کند. اما عبارت دربارهٔ «هر نقطه» حکم داده است: نخستین پتانسیل عمل در محل تحریک، در پاسخ به محرک ایجاد می‌شود و الزاماً به پتانسیل عملِ نقطهٔ مجاور وابسته نیست (زیست‌شناسی ۲، صفحهٔ ۲ و صفحه‌های ۵–۶).
ب) درست است. در شرایط معمولِ مورد نظر سؤال، رشته فاقد میلین و دارای قطر یکنواخت است؛ بنابراین شرایط هدایت در طول آن مشابه است و پیام با سرعت یکسان در بخش‌های متوالی رشته پیش می‌رود. در این رشته، برخلاف رشتهٔ میلین‌دار، هدایت جهشی نیست و پتانسیل عمل در نقاط متوالی غشا ایجاد می‌شود (زیست‌شناسی ۲، صفحه‌های ۵–۷).
ج) نادرست است. عبور یون از غشا منحصر به کانال دریچه‌داری نیست که در یک مرحله از پتانسیل عمل باز است. پمپ سدیم ـ پتاسیم نیز در غشا فعالیت می‌کند و در هر چرخه، سه یون سدیم را خارج و دو یون پتاسیم را وارد یاخته می‌کند؛ کانال‌های نشتی نیز مسیر عبور یون‌ها هستند. پس حتی در بیشینهٔ اختلاف پتانسیل هم نمی‌توان گفت فقط یک نوع یون از غشا می‌گذرد (زیست‌شناسی ۲، صفحه‌های ۴–۵).
د) نادرست است. بسته‌شدن هر دو نوع کانال دریچه‌دار به معنای توقف همهٔ جابه‌جایی‌های یونی نیست؛ کانال‌های نشتی و پمپ سدیم ـ پتاسیم همچنان می‌توانند فعالیت داشته باشند. در روند بازگشت غشا به وضعیت آرامش نیز صرف بسته‌شدن کانال‌های دریچه‌دار، ثابت‌ماندن فوری اختلاف پتانسیل را تضمین نمی‌کند. ثابت‌بودن پتانسیل به وضعیت مجموع جریان‌های یونی وابسته است، نه فقط باز یا بسته‌بودن این دو نوع کانال (زیست‌شناسی ۲، صفحه‌های ۴–۶).
بنابراین فقط عبارت «ب» صحیح است و تعداد موارد درست برابر با است.
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است عبارت «الف» را نیز درست بدانید، چون هدایت پیام در رشتهٔ بدون میلین نقطه‌به‌نقطه است؛ اما نخستین پتانسیل عمل در محل تحریک، به ایجاد پتانسیل عمل در نقطهٔ مجاور وابسته نیست.
- گزینهٔ ۳: ممکن است علاوه بر «ب»، عبارت‌های «ج» و «د» را هم درست بشمارید، چون فقط کانال‌های دریچه‌دار را در نظر گرفته‌اید. درحالی‌که پمپ سدیم ـ پتاسیم و کانال‌های نشتی نیز در جابه‌جایی یون‌ها نقش دارند و بسته‌بودن کانال‌های دریچه‌دار، به‌تنهایی ثابت‌ماندن پتانسیل غشا را تضمین نمی‌کند.
- گزینهٔ ۴: انتخاب این گزینه حاصل درست‌دانستن همهٔ عبارت‌هاست؛ یعنی هم تفاوت آغاز پیام با انتشار آن نادیده گرفته شده و هم عبور یون‌ها فقط به کانال‌های دریچه‌دار نسبت داده شده است.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- دو موضوع را از گفتار اول مرور کنید: تفاوت ایجاد پیام با هدایت آن، و نقش انواع پروتئین‌های غشا در عبور یون‌ها.
- در عبارت «الف»، قید «هر نقطه» را با محل آغاز تحریک مقایسه کنید. برای بررسی عبارت‌های مربوط به عبور یون نیز فقط به کانال‌های دریچه‌دار توجه نکنید.
- در رشتهٔ بدون میلین با قطر یکنواخت، شرایط هدایت در طول رشته مشابه است. در مقابل، وجود پمپ سدیم ـ پتاسیم و کانال‌های نشتی نشان می‌دهد که وضعیت کانال‌های دریچه‌دار به‌تنهایی برای داوری دربارهٔ عبور یون و ثابت‌ماندن پتانسیل کافی نیست.