مفهوم التنفس والحاجة إليه

مفهوم التنفس والحاجة إليه
نظراً لإن النبات يقوم بعملية البناء الضوئى حيث يتم تخزين الطاقة الضوئية فى صورة طاقة كيميائية فى غذاء يتناوله الكائن الحى أهمها الكربوهيدرات والسكريات بصفة خاصة، لذلك فهو فى حاجة الى طريقة لتحرير هذه الطاقة لتستفيد منها خلاياه وهذا ما يتم أثناء عملية التنفس الخلوى .حيث يحصل الكائن الحى على الأكسجين مباشره من الهواء الجوى كما فى الكائنات وحيده الخليه أو عن طريق جهاز التنفس فى الكائنات عديده الخلايا ويخرج ثانى أكسيد الكربون كناتج نهائى للتنفس , ويجب أن لا نخلط بين التبادل الغازى والتنفس الخلوى حيث تهدم الخليه جزيئات الطعام وتتحرر الطاقه التى تستخدم فى أداء وظائف وأنشطه الخليه .
التنفس الخلوى / يعتبر الجلوكوز والكربوهيدرات الأخرى صور مخزنة للطاقة وهى أيضاً صور تنتقل فيها الطاقة من خلية لأخرى ومن كائن لأخر .والتنفس الخلوى هو العملية التى تستخرج بها خلايا الكائن الحى الطاقة المخزنة فى الروابط الكيميائية لجزيئات الطعام التى يصنعها النبات أو يتناولها الحيوان .
تركيب ATP : يتكون من ثلاث تحت وحدات
1-الأدنين Adenine :وهى قاعدة عضوية نيتروجينية لها خواص القواعد .
2-سكر ريبوز : سكر خماسى .
3-ثلاث مجموعات فوسفات.
ملاحظات هامة :-
1-يعبر عن جزىء الغذاء عادةً بجزىء الجلوكوز عند إيضاح إسلوب وخطوات إنحلاله وذلك لتوافره فى الخلايا كما ان الخلايا تستخدم جزئ الجلوكوز أكثر من أى جزئ آخر
2-يمكن تشبيه جزىء ATP بالعملة الفكة فى جيب الإنسان حيث تتميز بسهولة تداولها وصرفها ، عندما يتحللATP الى ADP تنطلق طاقة مقدارها من 7-12 سعر حرارى كبير لكل مول وتستخدم هذه الطاقة فى دفع التفاعلات الكيميائية فى الخلية حيث أن أى طاقة تحتاج لها الخلية تتطلب وجود ATP .
3-تبدأ عملية التنفس الخلوى بجزيء الجلوكوز كما هو موضح بالمعادلة:-
C6H12O6+6O2
---------------6CO2+6H2O+38 ATP خطوات عملية التنفس الهوائى
تتم عملية أكسدة جزىء الجلوكوز على ثلاث مراحل هى :-
1- انشطار الجلوكوز أو التحلل ويحدث فى الجزء
الغير عضى فى السيتوبلازم ( السيتوسول ) .
2- دورة كريبس
3- نقل الإلكترون
وتحدث دوره كريبس ونقل الالكترون فى الميتوكوندريا نظراً لوجود انزيمات تنفس وماء وفوسفات وانزيمات مساعده و السيتوكرومات ( حاملات الإلكترون ) التى تحمل الإلكترونات على مستويات طاقة متدرجة .حيث يزال الهيدروجين من الهيكل الكربونى لجزىء الجلوكوز بواسطة إنزيم متخصص ثم يتم نقل الهيدروجين الى مساعدات الأنزيم CO.enzymes التى تعمل كحاملات إلكترون وهى +NAD الذى يمكن أن يستقبل (بروتون+2إلكترون) والثانى FAD الذى يمكن أن يستقبل (ذرتين هيدروجين )
NAD+ +2H NADH +H+ )
FAD +2H FADH2
أولاً مرحلة إنشطار الجلوكوز (التحلل)
1-ينشطر جزىء الجلوكوز فى حالتى التنفس الهوائى واللاهوائى لإنتاج الطاقة الى جزيئين من حمض البيروفيك (ثلاثى الكربون ) [ CH3-CO-COOH] مارا بمجموعة من التفاعلات فيها يتحول الجلوكوز إلى جلوكوز 6 فوسفات ثم فراكتوز 1-6 ثنائى فوسفات الذى يكون جزيئين من فوسفوجلسرالدهيد PGAL ليتأكسد إلى جزيئين من حمض البيروفيك ويتكون أثناء ذلك جزيئين ATP ، وجزيئين NADH فى سيتوسول الخلية وتحدث هذه التفاعلات فى غياب الأكسجين لذلك تعرف بالأكسدة اللاهوائية .
C6H12O6
-------------------2C3H4O3+2 ATP 2- الطاقة الناتجة غير كافية لأداء الوظائف الحيوية لذلك يعبر جزيئا حمض البيروفيك أغشية الميتوكوندريا فى وجود الأكسجين لإنتاج طاقة اكبر عن طريق دورة كريبس ونقل الإلكترون .
ثانياً :- دورة كربس ( دورة حمض الستريك)
أول من وصفها السير هانز كربس 1937م وحصل على جائزة نوبل 1953م وتتم كالآتى :-
1- يتأكسد كل جزىء من حمض البيروفيك الى مجموعة آسيتيل CH3CO- و جزىء CO2 ويتكون جزىء NADH تتحد كل مجموعة آسيتيل مع مساعد إنزيم (أ) يرمز له { CO.A} وينتج جزيئين NADH وجزيئين CO2 ويمكن لمجموعة الآسيتيل الناتجة عن تكسير الدهون والبروتينات أن تتحد مع CO.A لتدخل هى الأخرى الى دورة كربس .
2- يدخل جزىء الآسيتيل كو إنزيم الى دورة كربس حيث ينفصل مساعد الإنزيم (أ) ليكرر العملية مرة اخرى. تتحد مجموعة آسيتيل (ثنائى الكربون ) مع حمض الأكسالوآسيتيك (مركب رباعى الكربون) وينتج حمض الستريك (سداسى الكربون) الذى يمر بثلاث مركبات وسطية تبدأ بحمض الكيتوجلوتاريك ثم الساكسينيك ثم حمض الماليك لتنتهى التفاعلات بحمض الستريك مرة أخرى لذلك تعرف بدورة حمض الستريك
3-يتحرر على مدار الدورة جزيئين من CO2 وثلاث جزيئات NDAH وجزئ FADH2 وذلك فى كل دورة ( تكرر الدورة مرتين لكل جزئ جلوكوز )
ملحوظة
1-تكرر دورة كربس مرتان لكل جزىء جلوكوز .(لماذا؟)
2-دورة كربس لا تتطلب وجود أكسجين للأكسدة حيث إن الالكترونات والبروتونات يتم إزالتها أثناء أكسدة الكربون بواسطةNAD+,FAD ( الأكسدة بفقد الإلكترونات ) .
ثالثاً :-سلسلة نقل الإلكترون
(أ) فى نهاية دورة كريبس وفى المرحلة الأخيرة من التنفس الهوائى يمر الهيدروجين بالإلكترونات ذات المستوى العالى من الطاقة والمحمولة على كل من NADH , FADH2 خلال تتابع من مساعدات الإنزيمات توجد فى الغشاء الداخلى للميتوكوندريا وتعرف بالسيتوكرومات ( حاملات الإلكترون ) وهى إنزيمات تحمل الإلكترونات على مستويات طاقة متدرجة وعندما تمر الإلكترونات من جزئ لآخر تنطلق طاقة تستخدم فى تكوين جزيئات ATP من ADP فيما يعرف بالفسفرة التأكسدية .
(ب) يعتبر الأكسجين هو المستقبل الأخير فى سلسلة نقل الإلكترون حيث أن زوج من الإلكترونات تتحد مع زوج من H+ ثم مع الأكسجين لتكوين الماء .
( فى سلسلة نقل الإلكترون يعطى جزئ NADH ثلاث جزيئات ATP وجزئ FADH2 جزيئين ATP .
(ج) وبذلك فإن كل جزئ جلوكوز يتأكسد أكسدة تامة فى وجود الأكسجين ينتج عنها 38 جزئ ATP منها 2 فى سيتوبلازم الخلية أثناء انشطار الجلوكوز و36 فى الميتوكوندريا ( مرحلة التنفس )
2H+ + 2e- + 1/2 O2
---------------- H2O كل جزئ NADH يعطى 3 جزيئات ATP .
كل جزئ FADH2 يعطى 2 من جزيئات ATP .
نواتج انشطار الجلوكوز
نواتج دورة كريبس
تكرر الدورة مرتين لجزئ الجلوكوز .
نواتج نقل الإلكترون
الناتج النهائى
4 NADH2
6 NADH2
10 NADH2 × 3 =30 ATP
2 FADH2
2 FADH2 × 2 =4 ATP
2ATP
2ATP
2CO2
4CO2
6 CO2
التنفس الخلوى اللاهوائى (التخمر):
عودة تتنفس الكائنات الحيه مثل البكتريا والخميره نوع أخر من التنفس فى حالة ما إذا وجد الكائن الحى فى ظروف يقل أو ينعدم فيها الأكسجين فإنه يستطيع أن يواصل تنفسه بطريقة تعرف بالتنفس اللاهوائى ( التخمر ) وهى لا تتطلب أكسجين ولكن تتم بمساعدة مجموعة من الإنزيمات .
خطوات عملية التنفس اللاهوائى :-
1-إنشطار جزىء الجلوكوز الى جزيئين من حمض البيروفيك وجزيئين من NADHمع إنطلاق كمية صغيرة من الطاقة (2ATP).
2-يتحول حمض البيروفيك إما الى كحول إثيلى أو حمض لاكتيك حسب نوع الخلية:-
* فى نبات الخميرة وبعض الكائنات الحية يتحول حمض البيروفك الى كحول إثيلى وثانى أكسيد الكربون مع إنطلاق طاقة (عملية التخمر الكحولى)
*فى أنسجة بعض الحيوانات وخاصة خلايا العضلات عندما تؤدى تدريبات شاقة أو عنيفة ولا يكون الأكسجين المتوافر كافياً للحصول على الطاقة التى تحتاجها الخلية لذلك يتحول كمية من الجليكوجين الى جلوكوز ثم تحول الجلوكوز الى حمض بيروفيك ثم يختزل حمض البيروفيك إلى حمض اللاكتيك الذى يسبب التعب العضلى وعندما يتوفر الأكسجين يتحول حمض اللاكتيك مرة أخرى إلى حمض بيروفيك ثم آسيتيل مرافق انزيم .
ملحوظة / الطاقة المنطلقة من عملية التنفس اللاهوائى 2ATP بينما الطاقة المنطلقة من عملية التنفس الهوائى 38 ATP
عودة التنفس فى الإنسان
تركيب الجهاز التنفسى فى الإنسان
1-الأنف:-
يدخل الهواء عن طريق الفم او الأنف ولاكن يفضل دخوله عن طريق الأنف لعدة أسباب:- *الأنف ممر دافىء لوجود شعيرات دموية به
*الأنف ممر رطب لوجود غدد تفرز مخاط يلتصق به الأتربة والميكروبات .
* الأنف مرشح حيث يوجد شعيرات فى مقدمة الأنف تعمل على حجز التربة.
2-البلعوم:- تجويف مشترك للهواء والغذاء .
3-الحنجرة:- وتعرف بصندوق الصوت .
4-القصبة الهوائية :-وتتكون من حلقات غضروفية تجعلها مفتوحة باستمرار وهى غير كاملة الإستدارة من الخلف لتسمح بتمدد المرىء أثناء البلع كما أنها مبطنة من الداخل بأهداب تتحرك من أسفل لإعلى لطرد الأجسام الغريبة إلى البلعوم يحث يمكن أن تبتلع. وتتفرع القصبة الهوائية الى شعبتين تدخل كل رئة شعبة ، وتتفرع كل شعبة الى فروع أصغر فأصغر تسمى الشعيبات وأخيراً تنتهى التفرعات الصغيرة الى أكياس هوائية تسمى الحويصلات الهوائية (يصل عددها فى كل رئة حوالى 600 مليون حويصلة) والحويصلات لها جدر رقيقة وهى تعتبر أسطح تنفسية بالفعل حيث يتم تبادل الغازات مع الدم المار فى الشعيرات الدموية المحيطة بالحوصلة الهوائية . وتشكل الرئة مجموعة الحويصلات الهوائية وما يتصل بها من شعيبات وما يحيط بها من شعيرات دموية ، ويوجد للإنسان رئة يمنى ورئة يسرى .عودة
ميكانيكية التنفس فى الإنسان
يتميز الجهاز التنفسى فى الإنسان بوجود عضلة الحجاب الحاجز وهى عضلة تنفسية بالإضافة الى مجموعتين من العضلات الصدريــة الداخلية والخارجية تعملان معاً على تحريك الضلوع أثناء التنفس.
الشهيق / تنقبض العضلات بين الضلوع لتلرفعها لأعلى وتنقبض عضلة الحجاب الحاجز لتهبط لإسفل فيتسع التجويف الصدرى ويقل ضغط الهواء به فيندفع الهواء الى الأنف ثم البلعوم ثم القصبة الهوائية ثم الرئتين .
الزفير / تنبسط العضلات بين الضلوع وعضلة الحجاب الحاجز فيضيق التجويف الصدرى ويزداد ضغطه الداخلى فيندفع الهواء للخارج.
ملاحظات هامة
1-بعد عملية الزفير يتبقى جزء من الهواء بصفة مستمرة فى الرئتين لكى يعمل على سرعة تدفئة الهواء الداخل للرئتين كما أنه يحافظ على جدر الحويصلات الهوائية من الإلتصاق .
2-خلال كل دورة تنفسية (شهيق وزفير) لا تتجاوز عملية تهوية الرئتين 10% فقط من السعة الكلية لها ، وهذه النسبة تتفاوت حسب حالة الإنسان من الراحة أو العمل ووفق عمق الشهيق عند التنفس .
3-عندما يتغير معدل وعمق التنفس فإنه يصاحب ذلك تغيرات مماثلة فى ضربات القلب وينظم ذلك مركز التنفس فى النخاع المستطيل .
4-الجهاز التنفسى يساهم فى إخراج الماء مع هواء الزفير حيث يفقد الجسم يومياً 2500 سم3 ماء منهــــم 500 سم3 خلال الرئتين ويتم ذلك عن طريق تبخر الماء الذى يرطب جدر الحويصلات الهوائية واللازم لذوبان CO2،O2 أثناء عملية التنفس وتبادل الغازات .
عملية التنفس فى النبات
حاجة النبات للتنفس :-يمتص النبات الطاقه الضوئيه من الشمس وذلك أثناء عمليه البناء الضوئى ليحولها إلى طاقه كميائيه تخزن فى صوره جلوكوز ( جزيئات عضويه غنيه بالطاقه) و نظراً لحاجة النبات الى قدر من الطاقة لكى يؤدى بها وظائفه الحيوية فإنه يقوم بتحرير هذه الطاقة من المادة العضوية فى سلسلة من التفاعلات تتضمن تكسير الروابط فى المادة العضوية وهى ما يعرف بعملية التنفس .
أنواع التنفس فى النبات :-
1-تنفس هوائى ( فى وجود الأكسجين ) .
2-تنفس لا هوائى ( فى غياب الأكسجين ) .
التنفس الهوائى فى النبات
طرق الحصول على الأكسجين /
*الخلايا المتصلة مباشرة بالبيئة تحصل على الأكسجين بالانتشار المباشر.
*الخلايا التى توجد على عمق داخل الأنسجة وذلك فى النباتات الوعائيه تحصل على الأكسجين بعدة طرق :-
1-عن طريق الثغور الورقية وثغور الساق .
2-عن طريق ممرات اللحاء مع الماء .
3-عن طريق الجذور مع الماء .
4-عن طريق العديسات والتشققات فى الساق الخشبية.
5-عن طريق عملية البناء الصوئى .
طرق التخلص من CO2 :-
1-الخلايا المتصلة مباشرة بالبيئة الخارجية تتخلص من CO2 بالإنتشار المباشر .
2-الخلايا العميقة تتخلص منCO2 بعدة طرق هى:-
*عن طريق الثغور .
*عن طريق اللحاء .
*عن طريق الخشب .
*عن طريق إستخدام CO2 فى عملية البناء الضوئى.
علاقه البناء الضوئى فى النبات بالتنفس
ما يتم فى البلاستيده ينعكس فى الميتوكوندريا لتحرير الطاقه بالتنفس
عودة تجربة لإثبات تنفس الأجزاء النباتية الغير خضراء (البذور) وانطلاق ثانى أكسيد الكربون :-
1-ضع قليل من محلول هيدروكسيد بوتاسيوم فى كأس ثم ضع بعض البذور الجافة (مثل البسلة) فى معوجة ثم أغمر طرف المعوجة فى المحلول .
2-ضع قليل من محلول ملح الطعام فى كأس آخر ثم ضع بعض من البذور النابتة فى معوجة أخرى ثم أغمر طرف المعوجة فى المحلول 3-ضع قليل من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم فى معوجة ثالثة ثم ضع فيها بعض البذور النابتة ثم أغمر طرف المعوجة فى المحلول.
4-أترك القارورات الثلاثة لفترة من الوقت .
المشاهدة / لا يحدث تغير فى الحالة 1،2 بينما يرتفع المحلول فى الحالة 3
تفسير ما حدث
1-فى الحالة الأولى لا تتنفس البذور الجافة بنشاط وبالتالى لايحدث تغيير.
2-فى الحالة الثانية تتنفس البذور النابتة تتنفس بنشاط ولكن CO2 الناتج يساوى مقدار الأكسجين المستهلك فى التنفس كما أن CO2 لا يذوب فى NaCl أى ان مكونات هواء المعوجة تغيرت ولكن الحجم لم يتغير.
3-فى الحالة الثانية تتنفس البذور النابتة تتنفس بنشاط ويذوب CO2 الناتج فى محلول KOH لذلك يرتفع المحلول فى المعوجة ليحل محل CO2 الممتص .
الإستنتاج عندما تتنفس البذور النابتة ينطلق CO2 .
بمقارنة الحالات الثلاثة يتبين أن /
1- البذور الجافة لا ينشط تنفسها .
2-البذور النابتة نشطة التنفس وأن حجم الهواء يبقى غير متغير أثناء التنفس لإن كمية CO2 الناتجة تساوى كمية الأكسجين الممتصة .
3- عندما تتنفس البذور النابتة ينطلق CO2 .
تجربة لإثبات تنفس الأجزاء النباتية الخضراء وانطلاق ثانى أكسيد الكربون :-
1-أحضر إصيص به نبات ثم ضعه على لوح زجاجى بجواره كأس صغير به محلول ماء جير رائق ،ثم نكس فوق الأصيص والكاس ناقوس زجاجى ثم غط الناقوس بقطعة قماش سوداء ( لماذا؟ لكى لا يقوم بعملية البناء الضوئى ويستهلك CO2 )
2-كون جهاز كالسابق ولكن الأصيص يكون خالى من آى نبات .
3-ضع كأس صغير به ماء جير رائق بين الجهازين السابقين ثم أترك التجربة فترة من الزمن .
المشاهدة / يتعكر ماء الجير فى الكأس الموجود بجوار الإصيص الذى به نبات أخضر.
تفسير ما حدث :-
عندما تنفس النبات الأخضر أنطلق CO2 الذى أدى الى تعكير ماء الجير فى الكأس ، أما فى حالة الناقوس الذى به إصيص ليس فيه نبات فإن كمية CO2 فى الناقوس صغيرة وغير كافية لتعكير ماء الجير الرائق أما الكأس الموجود بين الجهازين فإن ماء الجير به لم يتعكر لإن نسبة CO2 ضئيلة لاتسبب تعكير ماء الجير .
الأستنتاج: النبات الأخضر يتنفس وينطلق CO2
تجربة توضح عملية التخمر الكحولى
أحضر دورق مخروطى الشكل وضع به محلول سكر أو محلول من العسل الأسود المخفف بضعف حجمه بالماء ثم أضف كمية صغيرة من الخميرة للمحلول مع التقليب ،ثم سد فوهة الدورق بسدادة من المطاط ينفذ منها أنبوبة ملتوية ينغمس طرفها فى كأس به ماء جير رائق ثم أترك الجهاز فى مكان دافىء لفترة .
المشاهدة / تصاعد فقاعات غازية فوق سطح محتويات الدورق و تعكر ماء الجير .
الإستنتاج أثناء تنفس الخميرة إنطلق CO2 وتكون كحول إثيلى يمكن الاستدلال عليه بشم محتويات الدورق .
ملاحظات هامة :-
1-هناك نوع آخر من التخمر يعرف بالتخمر الحمضى تقوم به بعض أنواع من البكتريا ، ويستخدم فى كثير من الصناعات مثل الجبن والزبد والزبادى .
2-بذور النباتات البذرية لها القدرة على التنفس اللاهوائى إذا وضعت فى ظروف لا هوائية
عودة
أسئلة للمراجعة
أكمل ما يأتى :-
1-تأكسد جزئ الجلوكوز يؤدى الى تكوين جزيئين من حمض.............وجزيئين من ATP فى...........،
.............جزئ ATP فى الميتوكوندريا .
2-من العوامل التى تؤدى الى حدوث التنفس اللاهوائى ..................،...............
3-يعبر عن جزئ الغذاء عادةً بجزىء ..............عند إيضاح أسلوب وخطوات تحلله.
4-كمية الطاقة المنطلقة فى التنفس الهوائى ...............بينما فى التنفس اللاهوائى ...........
5-تحدث بعض تفاعلات دورة كربس فى ............... أما التفاعلات الأخرى وتفاعلات نقل الإلكترون
فتحدث فى ................
6-يتم ............أو التخمر بمساعدة مجموعة من ............
7-تنتهى أدق تفرعات الشعيبات الى أكياس تسمى.............
8-تتم عملية انشطار............فى السيتوسول أما ..........،.............فتتم فى داخل الميتوكوندريا.
9- تحتوى مادة الأساس فى الميتوكوندريا على ............،...........،...............
10-يعتبر البلعوم عضواً مشتركاً لكل من ............،...............
11-تبدأ دورة كربس بتفاعل مركب ثنائى الكربون هو ................مع مركب رباعى الكربون هو........ وينتج مركب .......... سداسى الكربون .
12-تحتوى جدر القصبة الهوائية على حلقات غضروفية لكى تجعلها ...........
13-يصل عدد الحويصلات الهوائية فى الرئة الواحدة نحو .........حويصلة .
14-أثناء عملية الشهيق ........ العضلات بين الضلوع لترفعها إلى أعلى و...........عضلة الحجاب الحاجز فتزيد فراغ التجويف الصدرى .
15-يتحول حمض البيروفيك أثناء التنفس اللاهوائى فى فطر الخميرة إلى ..........
16-فى عملية التنفس يتكون حمض الستريك من اتحاد ........... مع .........
تخير الإجابة الصحيحة من بين الأقواس /
1-معظم الإنزيمات التنفسية ومرافقاتها توجد فى الخلية فى .......
( النواة – الميتوكوندريا – الرايبوسوم – البلاستيدة )
2- المادة التى لا يمكنها أن توفر طاقة للخلية الحية هى ........
( الكربوهيدرات – البروتين – الماء – الدهون )
3- تنطلق الطاقة اللازمة للنشاط الحيوى عندما يتحول .......
(ADP إلى ATP - NADPH2 إلى NAD - FAD إلى FADH2 -ATP إلى ADP (
4- يختلف التنفس الخلوى عن عملية الاحتراق فى أن عملية التنفس ........
( تتحرر فيها الطاقة من الروابط بين ذرات الكربون – يلزمها طاقة تنشيط – ينطلق منها غاز CO 2 كمادة إخراجية – خزن الطاقة المحررة منها فى مركب ATP )
5- الكائن الحى الذى يحول حمض البيروفيك إلى كحول إثيلى و CO2 هو .......
( طحلب الإسبيروجيرا – الأميبا – الخميرة – اليوجلينا )
6- ما الذى تدل عليه المعادلة الآتية ؟
جلوكوز حمض اللاكتيك + ATP
(تحلل مائى – تنفس هوائى – تنفس لاهوائى – بناء ضوئى )
7- خلايا العضلات التى تقوم بنشاط عنيف تكون نسبة عالية من ........
( حمض اللاكتيك – حمض البيروفيك – حمض الستريك – حمض آسيتيك )
8- أثناء عملية الشهيق فى الإنسان فإن الحجاب الحاجز ........
( يرتفع – ينخفض – يبقى ثابتاً – ينخفض ثم يرتفع )
9- تعرف المادة الكربوهيدراتية التى تخزن فى داخل الأنسجة الحيوانية بـ..........
( النشا – الجليكوجين – الجلوكوز – السكروز )
10- احتراق جزئ الجلوكوز بصورة كاملة يستلزم أن تدور دورة كربس بمعدل .....لكل جزئ .
( مرتين – مرة واحدة – ثلاث مرات )
11- عند تحول حمض البيروفيك إلى آسيتيل مرافق الإنزيم ( أ ) يحدث لجزئ NAD ......
( أكسدة – إختزال – ينكسر إلى جزيئات غير متماثلة )
12- تبدأ عملية التنفس الخلوى بجزئ ......
( الجلوكوز – البروتين – ADP – NAD )
13- يعرف هبوط الإلكترونات من مستويات طاقة عالية إلى مستويات طاقة منخفضة واستخدام الطاقة المنطلقة فى بناء ATP من ADP بـ ......
( نقل الإلكترونات – التخمر – الفسفرة التأكسدية – انشطار الجلوكوز )
14- يتطلب التنفس الخلوى اللاهوائى وجود .........
( الأكسجين – CO2 – إنزيمات معينة – كحول إثيلى )
15- تحول جزئ الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك وتكون جزيئين من ATP فيدل على حدوث ........
( تنفس هوائى–نقل الإلكترونات –دورة كربس )
16- الأكسجين النشط الذى يشكل جزءاً من نظام نقل الإلكترون يدخل كذرة فى جزئ .....
( الجلوكوز – حمض البيروفيك – الأكسجين - CO2 )
17- مقدار الطاقة المنطلقة نتيجة لأكسدة جزئ الجلوكوز أكسدة تامة فى وجود الأكسجين ......
( جزئ واحد ATP – 36 ATP – 38 ATP – 34 ATP )
18- ينطلق CO2 نتيجة .........
( انشطار الجلوكوز – تخمر حمض اللاكتيك – التخمر الكحولى – التحلل المائى للجليكوجين )
19- يختلف التنفس فى الحلية الحيوانية عن التخمر فى ........
( زيادة كمية الطاقة المنطلقة من كل جزئ جلوكوز –- انطلاق كمية أقل من CO2 - انطلاق كمية أكبر من CO2- عدم استخدام الدهون والبروتين كوقود )
20- مقدار الطاقة المنطلقة نتيجة لأكسدة جزئ الجلوكوز أكسدة تامة فى غياب الأكسجين ......
( جزيئين ATP – 36 ATP – 38 ATP – 34 ATP )
21- تحلل رابطة فوسفاتية واحدة من جزئ ATP يسبب تكون .......
( ADP وانطلاق طاقة – سكر الريبوز – قاعدة أدينين- ADP وعدم انطلاق طاقة)
22- تدخل الأحماض الأمينية والدهنية فى التنفس الخلوى على هيئة جزئ .....
( أحادى الكربون – ثنائى الكربون – ثلاثى الكربون )
علل لما يأتى :-
1-لا تتطلب دورة كربس وجود أكسجين .
2-لجؤ الكائن الحى الى التنفس اللاهوائى أحياناً .
3-حدوث التعب العضلى أحياناً عند بذل مجهود ذائد.
4-يفضل التنفس عن طريق الأنف.
5-الغشاء الداخلى للميتوكوندريا به أعراف .
6-جزئ ATP عملة الطاقة فى الخلية .
7-جدر القصبة الهوائية مبطنة بأهداب .
8-ارتخاء عضلات الضلوع والحجاب الحاجز أثناء عملية الزفير .
9- تزايد حمض اللاكتيك فى أنسجة العضلات بعد أداء تدريبات شاقة .
10- تعتبر الحويصلات الهوائية أسطح تنفسية
11- تبادل الغازات فى النبات غالباً يتم بطريقة مباشرة .
12- يرتبط البناء الضوئى بالتنفس فى النبات .
13- يختلف التنفس الخلوى عن الاحتراق .
أسئلة متنوعة1- مم يتركب جزئ ATP ؟ وما هو دوره فى الخلية ؟
2- ما هى الملائمة الوظيفية للقصبة الهوائية؟
3- كيف يحصل النبات على الأكسجين وكيف يتخلص من CO2 ؟
4- كيف تثبت بالتجربة أن كلا من البذور والنبات الأخضر يتنفس ؟
5- ما الفرق بين احتراق قطعة سكر فى الهواء وداخل أنسجة الجسم للكائن الحى .
6- ماذا تعرف عن حامض البيروفيك ؟ أين ومتى يتكون فى الكائن الحى .
7- أكتب نبذة مختصرة عن /
ATP
NAD
FAD
Co.A
الفسفرة التأكسدية.
الحجاب الحاجز.
الحويصلات الهوائية .
8- اشرح بإيجاز دورة كربس مستعيناً برسم تخطيطى لها .
9- ما التنفس اللاهوائى فى الكائنات الحية ؟ ما هى الظروف التى يتم فيها ؟ اشرح كيف يحدث
ما هى خطوة التنفس التى تحدث فى السيتوبلازم ؟وضح كيف تحدث .
وضح دور الميتوكوندريا فى عملية التنفس – ارسم قطاعاً طولياً يوضح تركيبها مع كتابة البيانات على الرسم .
اشرح ميكانيكية التنفس فى الإنسان موضحاً إجابتك بالرسم .
قارن بين ما يحدث للدم من تغيرات فى الرئة وما يحدث له فى أحد خلايا الجسم .
اشرح عملية نقل الإلكترون موضحاً إجابتك بالرسم .
كيف تتم السيطرة على عملية التنفس فى الكائنات الحية .
اشرح تجربة توضح بها عملية التخمر الكحولى فى الخميرة .
كيف يتم نقل CO2 فى جسم الإنسان ؟
الشكل التخطيطى التالى يوضح جزء مكبر فى الرئة / أجب عن الآتى /
 أذكر أسماء الأجزاء 1، 2،3
 ما عدد التركيب 2 فى الرئة الواحدة ، ولماذا ؟
 ما العملية الحيوية التى تحدث بين التركيبين 2،3
 أى النهايتين س أم ص للتركيب 3 يحمل كمية أكبر من الأكسجين ؟ ولماذا ؟
أين وكيف يتكون CO2 فى الثدييات ؟ كيف يتم نقله إلى الرئتين ومنها لخارج الجسم .
لماذا تخزن الطاقة أولاً فى جزيئات ATP ولا تُأخذ من الغذاء مباشرةً ؟
21-" تعتبر سلسله نقل الالكترونات هى الخطوه الأخيره والأساسيه فى انطلاق جزيئات ATP "
ماذا تعنى بسلسله نقل اللاكترونات .
ما دور الإنزيمات المساعد فى انطلاق ATP .
ما علاقه الأكسجين بسلسله نقل اللاكترونات .
" يطلق على انشطار الجلوكوز عمليه التخمر " اشرح هذه العباره موضحاً معنى التخمر ونواتجه فى كل من الخليه النباتيه والحيوانيه .
أسئلة متنوعة
5- ما الفرق بين احتراق قطعة سكر فى الهواء وداخل أنسجة الجسم للكائن الحى .
داخل الجسم تخزن الطاقه الناتجه فى جزيئات ATP وفى الهواء تبدد الطاقه فى الهواء .
6- ماذا تعرف عن حامض البيروفيك ؟ أين ومتى يتكون فى الكائن الحى .
هو مركب ثلاثى الكربون تركيبه CH3CO.COOH ويتكون فى السيتوبلازم نتيجه لانشطار الجلوكوز فى التنفس الهوائى واللاهوائى وفى التنفس الهوائى يمر على تفاعلات دوره كريبس والتنفس اللاهوائى يختزل بالهيدروجين أما على حمض الللاكتيك أو كحول إيثيلى حسب نوع الخليه .
7- أكتب نبذة مختصرة عن /
NADانزيم مساعد فى التنفس ينقل الهيدروجين من الجلوكوز إلى السيتوكرومات وهو يعطى 3 جزيئات ATP .
FADانزيم مساعد فى التنفس ينقل الهيدروجين من الجلوكوز إلى السيتوكرومات وهو يعطى2 جزئ ATP .
Co.A مساعد انزيم فى التنفس حيث ينقل مجموعه الآسيتيل إلى دوره كريبس وينطلق ليأتى باسيتيل جديد
الفسفرة التأكسدية. تكوين جزيئات ATP من ADP أثناء نقل الالكترونات من مستوى طاقه أعلى لمستوى أقل بمساعده السيتوكرومات .
قارن بين ما يحدث للدم من تغيرات فى الرئة وما يحدث له فى أحد خلايا الجسم .
عندما يمر الدم على الرئه يأخذ الأكسجين ويترك CO2 وعندما يمرعلى خلايا الجسم يأخذ CO2 ويترك الأكسجين .
أين وكيف يتكون CO2 فى الثدييات ؟ كيف يتم نقله إلى الرئتين ومنها لخارج الجسم .
يتكون CO2 فى خلايا الجسم نتيجه للتنفس الخلوى . ونقل عن طريق الدم حيث يأخذ الدم CO2 من خلايا الجسم عن طريق تبادل الغازات حيث يعود الدم بالوريد الأجوف السفلى والعلوى إلى الأذين الأيمن ومنه للبطين الأيمن ثم الشريان الرئوى ومنه للرئتين حيث يخرج مع هواء الزفير .
لماذا تخزن الطاقة أولاً فى جزيئات ATP ولا تُأخذ من الغذاء مباشرةً ؟
حتى لا تبدد الطاقه كما أن جزيئات ATP تعتبر عمله الطاقه فى الخليه لسهوله تداولها وصرف ما بها من طاقه حيث ينطلق عن كل جزئ من 7-12 سعر حرارى لكل مول كبير .
21-" تعتبر سلسله نقل الالكترونات هى الخطوه الأخيره والأساسيه فى انطلاق جزيئات ATP "
ماذا تعنى بسلسله نقل اللاكترونات .
ما دور الإنزيمات المساعد فى انطلاق ATP .
ما علاقه الأكسجين بسلسله نقل اللاكترونات .
1-سلسله نقل الالكترون هى مجموعه من انزيمات التنفس المعروفه بالستوكرومات التى تستقبل الالكترونات على مستويات طاقه متدرجه .
2-دور الانزيمات المساعده ( NAD-FAD ) هو نقل الهيدروجين من الجلوكوز للستوكرومات التى تستقبل الالكترونات على مستويات طاقه متدرجه وعندما تهبط الالكترونات من مستوى طاقه أعلى لمستوى أقل تنطلق طاقه تستخدم فى تكوين جزيئات ATP من ADP .
3- يعمل الأكسجين كمستقبل نهائى للالكترونات وهو ضرورى لاستمرار عمليه نقل الالكترون .
22- " يطلق على انشطار الجلوكوز عمليه التخمر " اشرح هذه العباره موضحاً معنى التخمر ونواتجه فى كل من الخليه النباتيه والحيوانيه .
يحدث انشطار الجلوكوز فى ستوبلازم الخليه بدون الأكسجين لذلك تعرف بالأكسده اللاهوائيه وهذه الخطوه تحدث فى كل من التنفس الهوائى واللاهوائى ( التخمر ) وينتج حمض البيروفيك الذى يتحول الاختزال إلى حمض اللاكتيك فى العضلات أو كحول إيثيلى وثانى أكسيد الكربون فى الخميره . ( رسم المخطط )