التنفس الخلوي مصدر الطاقة للعمليات التي تتطلب طاقة في الخلية هو من تحليل المواد العضوية عملية التنفس الخلوي ATP – وسيط في تنقلات الطاقة في الخلية كفاءة انتاج الطاقة في عملية التنفس الخلوي الميتوكوندريا – ”محطة توليد الطاقة” للخلية حقيقية النواة التخمر – عملية تنفس بغياب الأكسجين استعمال الكائنات الحية التي تقوم بعملية التخمر في الصناعات الغذائية مواضيع الدرس معروضات ذات صلة التركيب الضوئي التنفس والتركيب الضوئي

2 الطاقة المتحررة من تحليل مواد عضوية تستغل في تنفيذ عمليات مختلفة طاقة كيميائية مخزونة في المواد العضوية, وعندما تتحلل المواد العضوية تتحرر هذه الطاقة. وفي حياتنا اليومية تستعمل الطاقة المتحررة من تحليل مواد عضوية في تنفيذ عمليات مختلفة مثل: طبخ غذاء وذلك باستعمال الطاقة المنطلقة من احتراق غاز الطبخ. تحريك عجلات السيارة وذلك باستعمال الطاقة المتحررة من احتراق الوقود. في الخلايا الحية ايضاً تُستغل الطاقة المتحررة من تحليل مواد عضوية من اجل تنفيذ عمليات حياتية مختلفة. تتحرر معظم الطاقة في الميتوكوندريا ففيها تحدث عملية التنفس الخلوي. مادة وتسمى ATP تستعمل كوسيط ويتقل الطاقة من الميتوكوندريا الى اجزاء الخلية المختلفة حيث تحدث فيها عمليات تستهلك طاقة. تحدث عملية التنفس الخلوي في خلايا كل الكائنات الحية (بما في ذلك النباتات). حدوث عملية التنفس الخلوي هو احد المميزات المركزية للحياة.

3 تذكير: مميزات المواد العضوية المواد العضوية هي مركبات كريون وفيها يرتبط الكريون بالهيدروجين وعلى الغالب بالاكسجين ايضاً. وفي حالات كثيرة تضم المادة العضوية ذرات أخرى مثل النيتروجين (N), كبريت وفوسفور (p). المواد العضوية هي مصدر للطاقة – هي مواد غنية بالطاقة الكيميائية, فعندما تتحلل الى مركبات أبسط تنطلق طاقة. وهذا مصدر الطاقة للخلايا. في حياتنا اليومية ايضاً نستعمل الطاقة المنطلقة من تحليل المواد عضوية: غاز الطبخ في المطبخ والوقود في السيارات. في الطبيعة تتكون المواد العضوية في خلايا الكائنات الحية فقط أو في اعقاب نشاطها. ويمكن ان يُنتج الانسان مواد عضوية اصطناعية (البلاستيك مثلاً). مثال لجزيء من مادة عضوية جلوكوز ( 6 O 12 H 6 C) مثال لجزيء من مادة غير عضوية ماء – H 2 O H H O C C O C H H H CH 2 OH OH C C O

4 عمليات تحدث في الخلية وتستهلك طاقة خلال حياة الخلية تحدث فيها عمليات كثيرة والتي يتطلب تنفيذها صرف طاقة مثل: النقل النشط (الفعال): نقل نشط لمواد من الخلية الى بيئتها وبالعكس, والذي يحدث بواسطة مضخات موجودة في غشاء الخلية. في هذه العملية يستهلك احياناً ثلث الطاقة الناتجة في الخلايا وربما اكثر. عمليات الأيض (= تبادل المواد): عمليات تحليل وبناء مواد. مثال: بناء بروتينات من حوامض أمينيه في الريوزومات: د. الحركة: حركة داخل الخلية وحركة الخلية. مثال: حركة الخلية المنوية.

5 الطاقة الناتجة من تحليل مواد عضوية في الخلية في عملية التنفس الخلوي مصدر الطاقة المستغلة في عمليات تستهلك طاقة في الخلايا هو من تحليل مواد عضوية (جلوكوز بالأساس) الى مواد أبسط, في المواد العضوية مخزونة طاقة كيميائية كثيرة, تتحرر هذه الطاقة عند تحليلها. في عملية التنفس الخلوي يتحلل جلوكوز (ومواد عضوية أخرى) عمليات تستهلك طاقة مثل: النقل النشط, الأيض والحركة في عملية التنفس الخلوي تتحرر طاقة وتستغل في...

6 سؤال 1: مصدر الطاقة في الخلية هو من تحليل مواد عضوية سؤال 1: أي من المواد التي امامكم يمكن ان يُستعمل مصدراً للطاقة في العمليات التي تحدث بالخلية؟ أ.اكسجين ب.معادن ج.بروتينات د.ماء

7 إجابة سؤال 1: أي من المواد التي امامكم يمكن ان يُستعمل مصدراً للطاقة في العمليات التي تحدث بالخلية؟ أ.اكسجين ب.معادن ج.بروتينات د.ماء إجابة: الإمكانية ج التفسير: المواد العضوية مواد غنية بالطاقة, وأثناء تحليلها تنطلق طاقة. البروتينات هي من المواد العضوية, لذا يُمكن ان تُستعمل كمصدر طاقة. (صحيح ان مصدر الطاقة الاساسي هو الجلوكوز, لكن مواد عضوية اخرى يمكن تُستعمل مصدرا للطاقة). بقية المواد (اكسجين, معادن وماء) هي مواد غير عضوية.

8 ATP – وسيط في تنقلات الطاقة في الخلية A Pi أدينوزين ثلاثي الفوسفات ATP - طاقة خلال تحليل الجلوكوز في التنفس الخلوي تتحرر طاقة. تُستغل الطاقة في عمليات تستهلك طاقة تحدث في الخلية. مشكلة: العمليات التي تستهلك طاقة في الخلية ليست متلاحقة بالمكان ولا متزامنة في الموعد مع عملية التنفس الخلوي. (على سبيل المثال: يتكون ATP في الميتوكوندريا, لكنه يُستغل في الريبوزوم او في مضخات الغشاء.) كيف تُحَل المشكلة؟ انتقال الطاقة بين عملية التنفس الخلوي وبين عمليات تستهلك طاقة في الخلية, يتم بمساعدة جزيء وسيط يُسمى ATP ”تُخزن” الطاقة الناتجة في عملية التنفس الخلوي.

9 ATP – وسيط في تنقلات الطاقة في الخلية ADP + Pi ATP طاقة من التنفس الخلوي A Pi A طاقة لعمليات في الخلية A Pi A ATP ADP + Pi ينتقل ال ATP لكل اجزاء الخلية ويزود طاقة لعمليات تستهلك طاقة بواسطة تحلله ل ADP و Pi طاقة جزيء ال ATP هو عُملة طاقة وبداخله طاقة كيميائية عندما يتحلل ال- ATP تتحرر طاقة من أجل انتاج ATP يجب استثمار الطاقة طاقة يتكون ATP من اتحاد ADP وفوسفات منفردة (Pi) بمساعدة طاقة مصدرها تحليل الجلوكوز في التنفس الخلوي ومن تحليل مواد عضوية اخرى

رابط للمحاكاة: ATP – وسيط في تنقلات الطاقة في الخلية شاهدوا المحاكاة التي تصف عملية انتاج وتحليل ال- ATP في الخلية.

مراحل التنفس الخلوي عملية تحليل الجلوكوز في التنفس الخلوي هي عملية متعددة المراحل, وتشمل مجموعة من التفاعلات, ويُنشِّط كل تفاعل انزيم خاص. يحدث الجزء الأول من العملية في السيتوبلازم والجزء الثاني يحدث في الميتوكوندريا. ماذا يحدث لجزيء الجلوكوز؟ أ.”تنفصل” عنه ذرات هيدروجين, وتمر بسلسلة تفاعلات. ويكون اخرها الاتحاد مع الاكسجين وتكوين جزيئات ماء. ب.يَمُر الهيكل الكربوني للجلوكوز بعده تفاعلات وينتج عنها جزيئات ثاني اكسيد الكربون. تُطلق في هذه التفاعلات الطاقة التي كانت مخزونة في الجلوكوز, وتُستغل في بناء 30 جزيء ATP. تُسمى عملية التنفس هذه والتي يشارك فيها الاكسجين كمادة متفاعلة : التنفس الخلوي الهوائي. جلوكوز C 6 H 12 O 6 ماء ثاني اكسيد الكربون يُطلق الى البيئة طاقة أكسجين مصدره من البيئة 30ADP 30Pi 30ATP

مراحل التنفس الخلوي جلوكوز C 6 H 12 O 6 ماء ثاني أكسيد الكربون يُطلق الى البيئة طاقة أكسجين مصدره من البيئة 30ADP 30Pi 30ATP أشيروا الى المواد المتفاعلة في عملية التنفس الخلوي باللون الأخضر الى النواتج باللون الأصفر

مراحل التنفس الخلوي يُطلق الى البيئة طاقة 30ADP 30Pi 30ATP أشيروا الى المواد المتفاعلة في عملية التنفس الخلوي باللون الأخضر الى النواتج باللون الأصفر جلوكوز C 6 H 12 O 6 أكسجين مصدره من البيئة ثاني أكسيد الكربون ماء

توسع: مراحل التنفس الخلوي يحدث تحليل الجلوكوز في عملية التنفس الخلوي على مرحلتين: في السيتوبلازم المرحلة الاولى: جليكوليزا يتحلل جزيء الجلوكوز الى جزيئين من حامض البيروفيك. ربح الطاقة: 2ATP في الميتوكوندريا المرحلة الثانية: تنفس خلوي هوائي يبدأ جزيئي البيروفات بالتحلل بعد دخولة الميتوكندريا ونواتج التحليل جزيئات ثاني اكسيد الكربون وماء مصدرة ذرات الهيدروجين في البيروفات ومن الاكسجين. ربح الطاقة: 28ATP * تضم كل مرحلة عدة تفاعلات تنشطها انزيمات خاصة. حامض البيروفيك أكسجين مصدره من البيئة يُطلق الى البيئة طاقة 2ADP 2P i 2ATP 28ADP 28P i 28ATP جلوكوز C 6 H 12 O 6 ماء ثاني اكسيد الكربون

15 سؤال 2 (صيغة التنفس الخلوي) + سؤال 3 سؤال 2: أكملوا صيغة عملية التنفس الخلوي: سؤال 3: فيما يلي عدة جمل. عَيٌنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة: أ. يشارك الأكسجين في المرحلة الثانية من عملية التنفس الخلوي (مرحلة التنفس الهوائي). ب. مصدر الأكسجين في الماء الناتج عن عملية التنفس الخلوي, هو من الاكسجين الجوي. ج. مصدر ثاني اكسيد الكربون المنطلق من الرئتين للخارج, من عملية التنفس التي تحدث في خلايا الجسم. د. عملية التنفس الخلوي تحدث في نواة الخلية. هـ. مصدر الجلوكوز الذي يتحلل في عملية التنفس الخلوي في خلايا الانسان, من الغذاء. و. في التنفس الخلوي, تتحلل مادة غير عضوية وتنطلق الطاقة المخزونة فيها.

سؤال 2: أكملوا صيغة عملية التنفس الخلوي سؤال 3: فيما يلي عدة جمل. عَيٌنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة. أ.يشارك الاكسجين في المرحلة الثانية من عملية التنفس الخلوي (مرحلة التنفس الهوائي). صحيحة ب.مصدر الاكسجين في الماء الناتج عن عملية التنفس الخلوي, هو من الاكسجين الجوي. صحيحة ج.مصدر ثاني اكسيد الكربون المنطلق من الرئتين للخارج, من عملية التنفس التي تحدث في خلايا الجسم. صحيحة د.عملية التنفس الخلوي تحدث في نواة الخلية. غير صحيحة. يحدث في السيتوبلازم أولاً ومن ثم في الميتوكوندريا. هـ.مصدر الجلوكوز الذي يتحلل في عملية التنفس الخلوي في خلايا الانسان, من الغذاء. صحيحة و.في التنفس الخلوي, تتحلل مادة غير عضوية وتنطلق الطاقة المخزونة فيها. غير صحيحة. يتحلل الجلوكوز وهو مادة عضوية. 16 إجابات جلوكوز C 6 H 12 O 6 أكسجين ثاني أكسيد الكربون ماء

17 سؤال 4: العلاقة بين التنفس في الرئتين وبين عملية التنفس الخلوي سؤال 4: ما هي العلاقة بين عملية التنفس في الرئتين وبين عملية التنفس التي تحدث في خلايا الجسم؟

18 إجابة سؤال 4: ما هي العلاقة بين عملية التنفس في الرئتين وبين عملية التنفس التي تحدث في خلايا الجسم؟ إجابة: ينتقل الاكسجين من الرئتين الى الدم, ويصل لكل خلايا الجسم ويدخلها. ويتحد في الميتوكوندريا مع ذرات الهيدروجين التي مصدرها من الجلوكوز فيتكون الماء. ويتكون من تحليل هيكل الجلوكوز ثاني اكسيد الكربون ايضاً والذي يخرج من الخلايا الى الدم, يُنقل الى الرئتين ومنها الى الخارج.

19 أفضلية استعمال :ATP أنه ”عملة للطاقة ذات قيمة صغيرة“ عند تحليل جزيء جلوكوز واحد, تبني الخلية 30 جزيء ATP من الطاقة التي تتحرر. ما هي الافضلية في توزيع الطاقة الكثيرة التي كانت مخزونة في جزيء جلوكوز الى 30 ”عُملة طاقة“ ذات قيمة قليلة؟ الافضلية هو قدرة الخلية على تزويد طاقة بالكمية المطلوبة لعمليات تستهلك طاقة. وجود ”عملة طاقة ذات قيمة صغيرة“ يمنع هدر الطاقة. (عندما يطلب دفعة رخيصة أو قليلة ولا يتم ”ارجاع باقي“ من المفضل الدفع بعملة ذات قيمة صغيرة وليس بورقة نقدية ذات قيمة كبيرة). جلوكوز C 6 H 12 O 6 أكسجين ثاني اكسيد الكربون ماء ATP 30ADP 30Pi طاقة

20 سؤال 5: العلاقة بين مرض التليف الكيسي وبين وتيرة التنفس الخلوي سؤال 5: التليف الكيسي (C.F) هو مرض وراثي احد إعراضه الكثيرة تراكم مُخاط لزج في الرئتين. مما يجعل من تبادل الغازات بين الرئتين والدم أمراً صعباً. اشرحوا كيف يمكن ان يؤثر المرض على وتيرة التنفس الخلوي في جسم المريض.

21 إجابة سؤال 5: التليف الكيسي (C.F) هو مرض وراثي احد إعراضه الكثيرة تراكم مُخاط لزج في الرئتين. مما يجعل من تبادل الغازات بين الرئتين والدم أمراً صعباً. اشرحوا كيف يمكن ان يؤثر المرض على وتيرة التنفس الخلوي في جسم المريض. إجابة: بسبب المرض سيصل الاكسجين اقل للدم وبالتالي تحصل الخلايا على اكسجين اقل ايضاً, مما يؤدي الى انخفاض وتيرة التنفس الخلوي (فتظهر علامات التعب والإرهاق عند المريض).

22 سؤال 6: ATP وسيط في تنقلات الطاقة بالخلية سؤال 6: أي مركب هو مصدر الطاقة المباشر للعمليات البيوكيميائية في الخلية؟ أ.اكسجين ب.ATP ج.الضوء د. جلوكوز

23 إجابة سؤال 6: أي مركب هو مصدر الطاقة المباشر للعمليات البيوكيميائية في الخلية؟ أ.اكسجين ب.ATP ج.الضوء د. جلوكوز إجابة: الجملة ب الشرح: ATP فقط هو مصدر الطاقة المباشر للعمليات البيوكيميائية في الخلية. الجلوكوز هو مصدر طاقة غير مباشر, لأن الخلية تنتج ATP بمساعدة الطاقة المنطلقة من تحليل الجلوكوز. الاكسجين يشارك في عملية التنفس الخلوي كمادة متفاعلة, لكنة ليس مصدراً للطاقة في الخلية.

24 سؤال 7: ATP وسيط في تنقلات الطاقة بالخلية سؤال 7: فيما يلي عدة جمل, عَيٍنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة. أ.يعمل ATP كوسيط بين عمليات تطلق طاقة وعمليات تستهلك طاقة في الخلية. ب.لا تستطيع الخلية استحداث (إعادة استعمال) ADP و P مرة أخرى لبناء ATP. ج.ال ATP يزود الطاقة الضرورية لانقباض خلية العضلة بواسطة تحلله الى ADP و Pi. د.في الخلية التي فيها وتيرة بناء بروتينات مرتفعة في الريبوزومات. تكون وتيرة تحليل ATP أيضاً مرتفعة. هـ.كمية الطاقة المخزونة في ال ADPأكبر من كمية الطاقة المخزونة في الATP. و.يُستحدث ال ATP في الخلية ولكن الطاقة لا تُستحدث.

25 إجابة سؤال 7: فيما يلي عدة جمل, عَيٍنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة. أ.يعمل ATP كوسيط بين عمليات تطلق طاقة وعمليات تستهلك طاقة في الخلية. صحيح ب.لا تستطيع الخلية استحداث (إعادة استعمال) ADP و P مرة أخرى لبناء ATP. غير صحيح ج.ال ATP يزود الطاقة الضرورية لانقباض خلية العضلة بواسطة تحلله الى ADP و Pi. صحيح د.في الخلية التي فيها وتيرة بناء بروتينات مرتفعة في الريبوزومات. تكون وتيرة تحليل ATP أيضاً مرتفعة. صحيح, يزود ال ATP طاقة لعمليات تستهلك طاقة مثل عملية انتاج بروتينات بواسطة تحلله. هـ.كمية الطاقة المخزونة في ال ADP أكبر من كمية الطاقة المخزونة في الATP. غير صحيح, من أجل انتاج ATP و P هنالك حاجة باستثمار طاقة, هذه الطاقة موجودة في الATP. و.يستحدث ال ATP في الخلية ولكن الطاقة لا تُستحدث. صحيح

26 سؤال 8: عملية التنفس الخلوي سؤال 8: أين تحدث عملية تحليل الجلوكوز؟ أ.في خلايا الفم ب.في خلايا الأمعاء الدقيقة ج.في خلايا العضلات د.كل الاجابات صحيحة

27 إجابة إجابة: الجملة د سؤال 8: أين تحدث عملية تحليل الجلوكوز؟ أ.في خلايا الفم ب.في خلايا الأمعاء الدقيقة ج.في خلايا العضلات د.كل الاجابات صحيحة

28 سؤال 9: عملية التنفس الخلوي سؤال 9: فيما يلي عدة جمل. عيّنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة. أ.تحدث عملية التنفس الخلوي في الخلايا التي يحدث فيها نشاط أيضي مرتفع. ب.ينتقل ال ATPمن الأماكن التي تكوّن فيها مثل: الميتوكوندريا, الى الأماكن التي تحدث فيها عمليات مستهلكة للطاقة مثل: الريبوزومات. ج.تحصل الخلايا على الطاقة من تحليل مواد عضوية. د.تحصل الخلايا على الطاقة من تحليل جلوكوز فقط. هـ.وظيفة التنفس الخلوي تزويد الخلية بطاقة متيسرة (لبناء ATP).

29 إجابة سؤال 9: فيما يلي عدة جمل. عيّنوا الجمل الصحيحة والجمل غير الصحيحة. أ.تحدث عملية التنفس الخلوي في الخلايا التي يحدث فيها نشاط أيضي مرتفع. غير صحيح. كل خلية حية تقوم بعملية التنفس الخلوي. ب.ينتقل ال ATP من الأماكن التي تكوّن فيها مثل: الميتوكوندريا, الى الأماكن التي تحدث فيها عمليات مستهلكة للطاقة مثل: الريبوزومات. صحيح ج.تحصل الخلايا على الطاقة من تحليل مواد عضوية. صحيح د.تحصل الخلايا على الطاقة من تحليل جلوكوز فقط. غير صحيح. تحصل الخلية على الطاقة بشكل أساسي من الجلوكوز, ولكن من مواد عضوية أخرى. هـ.وظيفة التنفس الخلوي تزويد الخلية بطاقة متيسرة (لبناء ATP). صحيح

30 سؤال 10: عملية التنفس الخلوي سؤال 10: انتاج ATP في الخلايا يحدث: أ.في الريبوزومات وفي الميتوكوندريا. ب.في النواة وفي الميتوكوندريا. ج.في النواة, الريبوزومات والسيتوبلازم. د.في الميتوكوندريا والسيتوبلازم.

31 إجابة سؤال 10: انتاج ATP في الخلايا يحدث: أ.في الريبوزومات وفي الميتوكوندريا. ب.في النواة وفي الميتوكوندريا. ج.في النواة, الريبوزومات والسيتوبلازم. د.في الميتوكوندريا والسيتوبلازم. إجابة: الجملة د

32 سؤال 11: عملية التنفس الخلوي سؤال 11: من أي الجزيئات التالية تتحرر أكبر كمية من الطاقة أثناء تحللها في الجسم ؟ أ.ATP ب.جلوكوز ج.البيروفات د.الماء

33 إجابة إجابة: الجملة ”ب“ عندما يتحلل الجلوكوز الى بيروفات. تُستغل الطاقة المنطلقة في بناء جزيئين من ال ATP. لذلك نستنتج أنه يوجد في البيروفات طاقة أقل مما يوجد في الجلوكوز, هذا بالاضافة الى أن جزيء جلوكوز واحد يتحلل الى جزيئين من البيروفات. تُستغل الطاقة المتحررة من تحليل جزيء جلوكوز لبناء 3- جزيء ATP, فهذا يعني أنه يوجد في ال ATP طاقة أقل مما في الجلوكوز. بالنسبة للماء فهي مادة غير عضوية فقيرة بالطاقة. وهي أحد نواتج التحليل الكلي للجلوكوز, وذلك بعد انطلاق الطاقة المخزونة فيه. سؤال 11: من أي الجزيئات التالية تتحرر أكبر كمية من الطاقة أثناء تحللها في الجسم ؟ أ.ATP ب.جلوكوز ج.البيروفات د.الماء

34 سؤال 12: عملية التنفس الخلوي سؤال 12: أ.رتبوا المواد التالية من حيث كمية الطاقة المخزونة فيها, من الأصغر الى الأكبر: ثاني أكسيد الكربون, جلوكوز (سكر أحادي), سكروز (سكر ثنائي). ب.اشرحوا اجابتكم عن البند ”أ“ اعتماداً على ما تعرفونه عن عمليات انتاج الطاقة في الخلية.

35 إجابة إجابة: أ.سكروز, جلوكوز, ثاني أكسيد الكربون ب.السكروز هو سكر ثنائي, مكوَّن من جزيئين من السكريات الأحادية, لذلك فهو يحتوي على ضعف كمية الطاقة الموجودة في الجلوكوز. ثاني أكسيد الكربون هو ناتج لعملية تحليل الجلوكوز, وتنطلق طاقة كثيرة أثناء تحليل الجلوكوز. النواتج (ماء وثاني أكسيد الكربون) هي مواد غير عضوية. وفيهما كمية طاقة قليلة. سؤال 12: أ.رتبوا المواد التالية من حيث كمية الطاقة المخزونة فيها, من الأصغر الى الأكبر: ثاني أكسيد الكربون, جلوكوز (سكر أحادي), سكروز (سكر ثنائي). ب.اشرحوا اجابتكم عن البند ”أ“ اعتماداً على ما تعرفونه عن عمليات انتاج الطاقة في الخلية.

36 سؤال 13: سموم تضر بالتنفس الخلوي سؤال 13: السموم التي تضر بعملية التنفس الخلوي مثل: السيانيد, تؤدي الى الموت بشكل فوري (بعد عدة دقائق). سبب الموت هو: أ. نقص طاقة (ATP) في الخلايا ب. نقص أكسجين في الجسم ج. نقص جلوكوز في الخلايا د. تراكم ثاني أكسيد الكربون في الخلايا

37 إجابة سؤال 13: السموم التي تضر بعملية التنفس الخلوي مثل: السيانيد, تؤدي الى الموت بشكل فوري (بعد عدة دقائق). سبب الموت هو: أ. نقص طاقة (ATP) في الخلايا ب. نقص أكسجين في الجسم ج. نقص جلوكوز في الخلايا د. تراكم ثاني أكسيد الكربون في الخلايا إجابة: الإجابة أ

38 ثلث الطاقة المتحررة في التنفس الخلوي فقط تُستغل في بناء ATP والباقي يُطلق على شكل حرارة معظم الطاقة المتحررة أثناء تحليل الجلوكوز في عملية التنفس الخلوي غير مستغلة في بناء ATP. قرابة ثلثي الطاقة تُطلق على شكل حرارة. والثلث فقط يُستغل لبناء ATP. في عمليات أخرى تحدث في الخلية أيضاً (مثل تحليل ATP الى ADP و P, انقباض خلية العضلة) تتحرر معظم الطاقة على شكل حرارة. ولكن تتبقى هذه كفاءة استغلال طاقة مرتفعة جداً, وللمقارنة: فإن السيارات الحديثة تستغل %25 فقط من الطاقة المتحررة نتيجة احتراق الوقود. ويطلق الباقي على شكل حرارة. لذلك نجد في السيارة آلية لتبريد المحرك (رادتياتور). ATP ADP+Pi حرارة נשימה תאית تنفس خلوي عمليات مستهلكة للطاقة

39 سؤال 14 سؤال 14: في تحليل جلوكوز في الخلية: أ.لا تطلق حرارة. ب.يطلق قسم من الطاقة على شكل حرارة. ج.تستوعب حرارة من البيئة. د.تستعمل كل الطاقة المتحررة في بناء ATP.

40 إجابة سؤال 14: في تحليل جلوكوز في الخلية: أ.لا تطلق حرارة. ب.يطلق قسم من الطاقة على شكل حرارة. ج.تستوعب حرارة من البيئة. د.تستعمل كل الطاقة المتحررة في بناء ATP. إجابة: الجملة ب

41 سؤال 15: كفاءة سؤال 15: في غرفة مغلقة ومليئة بالأشخاص ترتفع درجة الحرارة باستمرار. اشرحوا لماذا.

42 إجابة سؤال 15: في غرفة مغلقة ومليئة بالأشخاص ترتفع درجة الحرارة باستمرار. اشرحوا لماذا. إجابة: قسم من الطاقة الناتجة في خلايا أجسام الأشخاص الموجودين في الغرفة في العمليات المختلفة مثل: عملية التنفس الخلوي, تُطلق على شكل حرارة للبيئة. وترتفع درجة حرارة البيئة في أعقاب ذلك.

43 سؤال 16: تحولات الطاقة في التنفس الخلوي سؤال 16: أي مخطط يصف تحولات الطاقة في عملية التنفس الخلوي: أ. طاقة كيميائية ب. طاقة حرارية ج. طاقة كيميائية طاقة حرارية د. طاقة حرارية طاقة كيميائية طاقة كيميائية طاقة حرارية

44 إجابة إجابة: الجملة أ في الجلوكوز مخزونة طاقة كيميائية. وقسم منم الطاقة المتحررة تخزن في ال ATP (طاقة كيميائية) ويُطلق الباقي على شكل حرارة. سؤال 16: أي مخطط يصف تحولات الطاقة في عملية التنفس الخلوي: أ. طاقة كيميائية ب. طاقة حرارية ج. طاقة كيميائية طاقة حرارية د. طاقة حرارية طاقة كيميائية طاقة كيميائية طاقة حرارية

45 الميتوكوندريا – "محطات توليد الكهرباء" في الخلية حقيقية النواة تكبير ميتوكوندريا واحدة. وبداخلها يمكن رؤية طيات الغشاء الداخلي صورة خلية كما تظهر بالمجهر الالكتروني. يمكن رؤية ميتوكوندريا بأعداد كبيرة في الجزء العلوي منها. Helena sabanay, Weizmann institute © ميتوكوندريا (الدوائر السوداء) نواة الخلية غشاء الخلية كما تعلمنا, فإن عملية التنفس الخلوي الهوائي (المرحلة الثانية من عملية التنفس الخلوي) تحدث في الميتوكوندريا. (ميتوكوندريا (جمع) = حبيبات خيطية مفردها حبيبة خيطية) الميتوكوندريا عضي اسطواني محاط بغشاءين. الغشاء الداخلي ذو طيات كثيرة, وبفضل ذلك تكون للغشاء مساحة سطح كبيرة نسبة الى الحجم الذي يشغله. في الخلايا غير حقيقية النواة والتي تكون بدون عضيات تحدث عملية التنفس الخلوي في السيتوبلازم

46 صور ميتوكوندريا داخل خلية عضلة في الصورة التالية منظر لجزء من خلية عضلة. يوجد داخل الخلية أوتار عضلية (تظهر كخيوط طويلة) وداخل هذه الأوتار يوجد كمية كبيرة من الميتوكوندريا (الدوائر الغامقة) والتي تزود طاقة للانقباض. أوتار العضلة ميتوكوندريا Helena sabanay, Weizmann institute ©

47 سؤال 17: ميتوكوندريا سؤال 17: أ.في خلية دهنية يوجد أعداد قليلة من الميتوكوندريا. وظيفة الخلايا الدهنية الموجودة تحت الجلد في أعضاء مختلفة هي خزن الدهن. بينما يتراوح عددها في خلية كبد من ميتوكوندريا للخلية. ب.في الخلايا المنوية تتركز الميتوكوندريا في قاعدة السوط والذي تتحرك الخلايا بمساعدته. كيف يمكن تفسير هذه المعطيات؟

48 إجابة سؤال 17: أ.في خلية دهنية يوجد أعداد قليلة من الميتوكوندريا. وظيفة الخلايا الدهنية الموجودة تحت الجلد في أعضاء مختلفة هي خزن الدهن. بينما يتراوح عددها في خلية كبد من ميتوكوندريا للخلية. ب.في الخلايا المنوية تتركز الميتوكوندريا في قاعدة السوط والذي تتحرك الخلايا بمساعدته. كيف يمكن تفسير هذه المعطيات؟ إجابة: أ.هنالك ملاءمة بين عدد الميتوكوندريا في الخلية وبين مستوى استهلاك الطاقة فيها. تحدث في خلايا الكبد عمليات كثيرة تحتاج طاقة (ATP), بالمقابل فإن نشاط الخلية الدهنية قليل جداً. تعمل ”كمخزن“ للدهن فقط. ب.تحتاج حركة سوط الخلية المنوية الى الطاقة. تتواجد الميتوكوندريا في الخلية قرب العضي او الأجزاء التي تحدث فيها عمليات مستهلكة للطاقة.

49 التخمر : التنفس بدون أكسجين تقوم الكائنات الحية التي تعيش في بيئات فقيرة بالأكسجين أو عديمة الاكسجين بعملية تنفس خلوي بدون أكسجين وتسمى تخمر. (هنالك عمليات أخرى للحصول على طاقة بدون أكسجين, لكن لن نتعلم عنها). الكائنات الحية التي تقوم بعملية التخمر هي أنواع قليلة من الجراثيم والفطريات (ليس جميع الجراثيم والفطريات, تقوم بعض الجراثيم والفطريات والتي تعيش في بيئة فيها أكسجين بالتنفس الهوائي). سنتناول نوعان من التخمر: أ.تخمر حامض الحليب: تقوم به جراثيم حامض الحليب, والتي تحلل الجلوكوز الى حامض الحليب ب.تخمر كحولي: تقوم به أنواع قليلة من الجراثيم والفطريات التي تحلل الجلوكوز الى كحول وثاني أكسيد الكربون.

ربح الطاقة في عملية التخمر مقابل الربح في عملية التنفس الخلوي الهوائي جلوكوز C 6 H 12 O 6 حامض الحليب 2ADP 2Pi 2ATP אנרגיה النواتج النهائية لعملية التخمر (حامض الحليب, كحول) هي مواد عضوية ما زالت طاقة كثيرة مخزونة فيها. لأنه عند تحليل الجلوكوز الى هذه المواد تحرر قسم قليل من الطاقة المخزونة في الجلوكوز. لذلك فإن الطاقة المتحررة من تحليل جزيء واحد من الجلوكوز تكفي لإنتاج جزيئين من ال ATP فقط! كحول وثاني اكسيد الكربون جلوكوز C 6 H 12 O 6 ماء ثاني اكسيد الكربون يطلق الى البيئة طاقة أكسجين مصدره البيئة 30ADP 30Pi 30ATP تحليل الجلوكوز بشكل كامل بمساعدة الأكسجين. ربح الطاقة: ATP30 تخمر تنفس خلوي هوائي

51 توسع: تخمر : تنفس بغياب الأكسجين مراحل التنفس بغياب الأكسجين: المرحلة أ: جليكوليزا (كما تذكرون, في الجليكوليزا لا يستعمل الأكسجين) المرحلة ”ب“ تخمر (تختلف حسب الكائن الحي) عند جراثيم حامض الحليب, يتحول البيروفات الى حامض حليب. عند الفطريات وجراثيم أخرى, يتحول البيروفات الى كحول وثاني أكسيد كربون. ربح الطاقة لا يوجد ربح طاقة في المرحلة الثانية, ربح الطاقة من تحليل جزيء جلوكوز واحد هو جزيئين من ال ATP تم الحصول عليهما في مرحلة الجليكوليزا. النواتج النهائية لعملية التخمر (حامض الحليب, كحول) هي مواد عضوية ما زالت محتوية على طاقة كثيرة. لأنه عند تحليل الجلوكوز الى هذه المواد تحرر القليل فقط من الطاقة المخزونة في الجلوكوز. وهذه الطاقة تكفي لإنتاج جزيئين من ال ATP فقط. جلوكوز C 6 H 12 O 6 بيروفات 2ADP 2Pi 2ATP طاقة

52 استعمال الكائنات الحية التي تقوم بعملية التخمر في الصناعات الغذائية عرف الانسان كيف يستغل الكائنات الحية التي تقوم بعملية التخمر منذ سنين كثيرة. تستعمل الجراثيم التي تقوم بعملية تخمر حامض الحليب: أ.في صناعة منتجات الحليب, تحضير البان بأنواعها. ب.في صناعة المخللات المختلفة مثل : تحضير مخلل الخيار, الزيتون والملفوف. تستعمل الفطريات التي تقوم بعملية التخمر الكحولي: أ.في صناعة النبيذ ومشروبات كحولية اخرى. ب.في تحضير الخبز والمعجنات الاخرى (الخميرة).

53 سؤال 18 سؤال 18: التنفس اللا هوائي (التخمر) هو ملاءمة ل: أ.بيئة حارة ب.بيئة باردة ج.بيئة فقيرة بالأكسجين د.بيئة فقيرة بثاني اكسيد الكربون

54 إجابة سؤال 18: التنفس اللا هوائي (التخمر) هو ملاءمة ل: أ.بيئة حارة ب.بيئة باردة ج.بيئة فقيرة بالأكسجين د.بيئة فقيرة بثاني اكسيد الكربون إجابة: الجملة ج

55 سؤال 19 سؤال 19: (للتوسع فقط) ما المشترك في عمليات انتاج الطاقة في كل انواع الخلايا ؟ أ.انها تحدث في الميتوكوندريا ب.انها تستهلك اكسجين ج.انها تشمل عملية الجليكوليزا د.النواتج النهائية لها ماء وثاني اكسيد كربون

56 إجابة سؤال 19: (للتوسع فقط) ما المشترك في عمليات انتاج الطاقة في كل انواع الخلايا ؟ أ.انها تحدث في الميتوكوندريا ب.انها تستهلك اكسجين ج.انها تشمل عملية الجليكوليزا د.النواتج النهائية لها ماء وثاني اكسيد كربون إجابة: الجملة ج. لا يوجد في الخلايا غير حقيقية النواة (الجراثيم) ميتوكوندريا, عملية التنفس سواء كانت هوائية ام لاهوائية, تحدث في السيتوبلازم. لا يستهلك اكسجين في عملية التخمر. في كل نوع من عمليات التنفس النواتج مختلفة.

57 سؤال 20 سؤال 20: أي من التالي مثال لعملية تخمر؟ أ. جلوكوز حامض حليب ب. جلوكوز وأكسجين ثاني اكسيد الكربون وماء ج. نشا وماء سكريات أحادية د. كحول وثاني اكسيد الكربون جلوكوز

58 إجابة إجابة: الجملة أ سؤال 20: أي من التالي مثال لعملية تخمر؟ أ. جلوكوز حامض حليب ب. جلوكوز وأكسجين ثاني اكسيد الكربون وماء ج. نشا وماء سكريات أحادية د. كحول وثاني اكسيد الكربون جلوكوز

59 سؤال 21 سؤال 21: يمكن تحويل الحليب الى لبن بواسطة اضافة جراثيم حامض الحليب. أ.لماذا يجب اغلاق الوعاء الذي وُضِع فيه الحليب؟ ب.لماذا تخثر الحليب وأصبح طعمه حامضياً. (أي انه تحول الى لبن)؟ ج.هل يطرأ تغيير في كمية السكر بالحليب (اللكتوز) أثناء العملية؟

60 إجابة سؤال 21: يمكن تحويل الحليب الى لبن بواسطة اضافة جراثيم حامض الحليب. أ.لماذا يجب اغلاق الوعاء الذي وُضِع فيه الحليب؟ ب.لماذا تخثر الحليب وأصبح طعمه حامضياً. (أي انه تحول الى لبن)؟ ج.هل يطرأ تغيير في كمية السكر بالحليب (اللكتوز) أثناء العملية؟ إجابة: أ.من اجل توفير بيئة فقيرة بالاكسجين, والتي تلائم نمو جراثيم حامض الحليب, فهي جراثيم لاهوائية. ب.تقوم جراثيم حامض الحليب بتحليل سكر الحليب (اللكتوز) الى حامض حليب خلال عملية التخمر. يُفرز حامض الحليب من خلايا الجراثيم الى الحليب وتُسبب تكوين بيئة حامضية. وفي اعقاب ذلك يصبح للحليب طعماً حامضياً. وبسبب تخثر زلاليات الحليب يتخثر الحليب. ج.يتقل كمية اللكتوز في الحليب اثناء العملية, وذلك لان الجراثيم تحلل السكر (لاكتوز) في عملية التخثر, لذلك طعم الحليب حِلواً اكثر من طعم اللبن.

61 سؤال 22 سؤال 22: أ.يتغذى كائنان وحيدا الخلية من محلول سكر, الكائن الاول هوائي والثاني لاهوائي, نموهما في نفس الشروط. وتيرة نمو أي منهما ستكون اكبر. ب.أي منهما يجب ان يُحلل جلوكوز اكثر كي يُنتج نفس كمية ال ATP؟

62 إجابة سؤال 22: أ.يتغذى كائنان وحيدا الخلية من محلول سكر, الكائن الاول هوائي والثاني لاهوائي, نموهما في نفس الشروط. وتيرة نمو أي منهما ستكون اكبر. ب.أي منهما يجب ان يُحلل جلوكوز اكثر كي يُنتج نفس كمية ال ATP؟ إجابة: أ.ستكون وتيرة نمو الكائن الهوائي اكبر, سيقوم الكائن الهوائي بعملية تنفس هوائية. اما الكائن اللاهوائي فسيقوم بعملية تخمر. انتاج الطاقة في التنفس الهوائي اكبر (نحصل على 30 جزيء ATP من تحليل جزيء جلوكوز واحد مقارنة ب ATP 2 فقط في عملية التخمر) لذلك سيكون تحت تصرف الكائن الهوائي طاقة متيسرة اكثر, والتي قد تُستغل في عملية النمو والتطور. ب.يجب ان يحلل الكائن اللاهوائي جلوكوز اكثر كي يُنتج نفس كمية ال ATP. وذلك حسب التفسير في البند ” أ”.

63 سؤال 23 احياناً. وخاصة اثناء نشاط جسماني وبعد كل كمية الأكسجين في عملية التنفس الهوائي, تحدث في خلايا العضلات عملية تخمر حامض الحليب. سؤال 23: اذا قمتم بإغلاق وفتح اصابع اليد ثلاثة دقائق متواصلة, ستقل سرعة الحركة مع الزمن, ما سبب ذلك؟ أ. تراكم حامض البيروفيك في العضلات ب. تراكم حامض الحليب في العضلات ج. تراكم جلوكوز في العضلات د. تراكم ثاني اكسيد الكربون في العضلات عللوا.

64 إجابة إجابة: الجملة ب بعد استعمال كل كمية الاكسجين في خلايا العضلة خلال عملية التنفس الهوائي, تبدا عملية تنفس لاهوائي, أي تخمر حامض الحليب. يؤدي تراكم حامض الحليب الى انخفاض في ال PH في خلايا العضلات, ويضر هذا بنشاط انزيمات الخلية, لذلك تتعب العضلة. احياناً. وخاصة اثناء نشاط جسماني وبعد كل كمية الأكسجين في عملية التنفس الهوائي, تحدث في خلايا العضلات عملية تخمر حامض الحليب. سؤال 23: اذا قمتم بإغلاق وفتح اصابع اليد ثلاثة دقائق متواصلة, ستقل سرعة الحركة مع الزمن, ما سبب ذلك؟ أ. تراكم حامض البيروفيك في العضلات ب. تراكم حامض الحليب في العضلات ج. تراكم جلوكوز في العضلات د. تراكم ثاني اكسيد الكربون في العضلات عللوا.