التنفس

يعد سكر العنب (سكر الجلوكوز) مادة التنفس الرئيسية، حيث يعاني سلسلة من التفاعلات متحولاً إلى جزيئتين من الحامض البايروفي خلال عملية تدعى بالتحلل السكري وتجري هذه العملية في سايتو بلازم الخلية لوجود أنزيماتها، ويمكن إيجاز عملية التحلل السكري بالآتي:

1. تنشيط جزيئة الجلوكوز (6C) بالفسفرة فيتحول إلى جلوكوز أحادي الفوسفات، وتستهلك في هذه العملية جزيئة من ATP.
2. يتم تحويل الجلوكوز أحادي الفوسفات (6C) إلى فركتوز أحادي الفوسفات (6C) بفعل أنزيم معين.
3. يتم تنشيط الفركتوز أحادي الفوسفات (6C) بعملية فسفرة ثانية فيتحول إلى فركتوز ثنائي الفوسفات وتستهلك في العملية جزيئة من ال ATP.
4. تنشطر جزيئة الفركتوز ثنائي الفوسفات (6C) إلى جزيئتين من الكليسر الديهايد المفسفر (3C) كمحصلة لهذا الانشطار.
5. تتحول كل جزيئة من الكليسر الديهايد المفسفر إلى جزيئة من الحامض البايروفي (أي تصبح بالنتيجة جزيئتان من الحامض البايروفي) علماً أنه يتم إنتاج جزيئات من ATP من خلال عملية التحول ويستهلك منها جزيئتان في عمليتي الفسفرة وبالتالي يكون الربح 2ATP.
6. إذا كان التنفس لاهوائياً فيحصل للحامض البايروفي، أما تخمر كحولي أو تخمر لبني في سيتوبلازم الخلية، أما إذا كان التنفس هوائياً فيتحول الحامض البايروفي إلى جزيئة من (أستيل كو- A) الذي يدخل في تفاعلات تدعى (دورة كريبس) في ميتوكوندريا الخلية: وفيما يلي توضيح لتفاعلات التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي:

أولاً: التنفس اللاهوائي ويشمل:

ا ۔ (أ) التخمر الكحولي ويحصل في الخميرة والنباتات الخضر عند غياب أو نقص الأوكسجين وفي بعض الأنواع من البكتريا حيث يحصل للحامض البايروفي أكسـدة بانتزاع جزيئة (CO2) ثم اختزال بهيدروجين التحلل السكري متحولاً إلى كحول أثيلي كما في المعادلة التالية:

ما التغيرات التي تطرأ على الحامض البايروفي الناتج من التحلل السكري في النباتات بغياب الأوكسجين وزاري (۱/۲۰۰۷).

يحدث له التخمر الكحولي ويحصل في الخميرة والنباتات الخضر عند غياب أو نقص الأوكسجين وفي بعض الأنواع من البكتريا حيث يحصل للحامض البايروفي أكسدة بانتزاع جزيئة (CO2) ثم اختزال بهيدروجين التحلل السكري متحولاً إلى كحول أثيلي كما في المعادلة التالية:

ما منشأ الاسيتالديهايد وزاري (۲۰۱۰/۲)؟

من أكسيدة الحامض البايروفي.

ما التركيب الكيميائي للحامض البايروفي وزاري (۲۰۱۰/۱)؟

ب- التخمر اللبني ويحصل في بعض أنواع البكتيريا والعضلات حيث يحصل للحامض البايروفي اختزالاً متحولاً إلى الحامض اللبني كما في المعادلة التالية:

ماذا ينتج عن اختزال الحامض البايروفي وزاري (۲/۲۰۱۲)؟

حامض لبني.

اذكر التركيب الكيميائي للحامض اللبني وزاري (۲/۲۰۱۰) خاص.

ما منشأ الحامض اللبني وزاري (۱/۲۰۰۸)؟

من اختزال الحامض البايروفي بالهيدروجين الناتج من التحلل السكري.

من المسؤول عن تحويل الحامض البايروفي إلى الحامض اللبني؟

اختزال للحامض البايروفي ب (2H)2 الناتج من التحلل السكري.

ما منشأ الحامض البايروفي وزاري (۱/۲۰۰۹)؟

من تحلل سكر الجلوكوز.

حدد المسؤول عن أكسدة الحامض البايروفي (٢٠١٦/ نازحين).

بنزع (CO2).

ما أوجه التشابه بين التخمر الكحولي والتخمر اللبني وزاري (٢٠١٥/نازحین ۱/۲۰۱٦ نازحین)؟

التخمر الكحولي:

1. يحدث عند غياب أو نقص الأوكسجين.
2. يحرر طاقة مقدارها 2ATP.
3. يحدث داخل السيتوبلازم بغياب الأوكسجين.
4. يبدأ التفاعل من الحامض البايروفي.

التخمر اللبني:

1. يحدث عند غياب أو نقص الأوكسجين.
2. يحرر طاقة مقدارها 2ATP.
3. يحدث داخل السيتوبلازم بغياب الأوكسجين.
4. يبدأ التفاعل من الحامض البايروفي.

قارن بين التخمر الكحولي والتخمر اللبني وزاري (٢/٢۰۱٢ للغائبين --- ۱/۲٠١٤ --- ٢٠١٤/-۲۰۱۷/تمهيدي).

التخمر اللبني:

1. يحصل في العضلات وبكتريا الحامض اللبني.
2. يتم فيه عملية الاختزال فقط (اختزال الحامض).
3. يقوم الهيدروجين الناتج من عملية التحلل السكري باختزال الحامض البايروفي.
4. نواتجه الحامض اللبني و2ATP.
5. يحدث في السيتوبلازم ويتم بغياب الأوكسجين.
6. المعادلة.

التخمر الكحولي:

1. يحصل في الخميرة وبعض أنواع البكتريا والنباتات الخضر.
2. يتم فيه عملية الأكسدة والاختزال وأكسدة الحامض البايروفي واختزال الاستالديهايد.
3. يقوم الهيدروجين الناتج من عملية التحلل السكري باختزال الاستالديهايد.
4. نواتجه الكحول الأثيلي و2ATP وCO2 كذلك.
5. المعادلة.

ما مصير الهيدروجين الناتج من التحلل السكري في عمليات التخمر وزاري (١/٢٠١٦)؟

قارن بين مصير الهيدروجين الناتج من التحلل السكري في التخمر الكحولي والتخمر اللبني، معززاً إجابتك بالمعادلات (۲/۹۹).