iMadrassa
التمرين 2 : ( 06 ن)

 

لإظهار إحدى الآليات المتدخلة في توفير الطاقة القابلة للاستعمال ، تقترح عليك الدراسة التالية :

1.  تعرض الوثيقة (1) بالشكل (أ) البنية الجزيئية لجزء من الميتوكوندري ، و بالشكل (ب) خصائص العنصرين 1 و3 . 

 

العنصر 3

العنصر 1

*غير نفوذ لأغلب الجزيئات والأيونات مثل +H .

*يتم على مستواه :

-أكسدة مرافقات الإنزيم المرجعة

- انتقال الإلكترونات ، انتقال موضعي للبروتينات

 فسفرة ال ADP

 

نفوذ لأغلب الجزيئات الصغيرة و الأيونات

سؤال 1

اكتب البيانات المرقمة من 1 إلى 5 من الوثيقة (1) الشكل (أ) 

جواب 1

 

البيانات المرقمة ( من 1 إلى 5 ) :

 

  1. غشاء خارجي للميتوكوندري
  2. فراغ بين غشائين
  3. غشاء داخلي للميتوكوندري  
  4. كرية مذنبة ( ATP سنتاز )
  5. بروتينات غشائية ضمنية 
سؤال 2

قارن بين العنصرين 1 و 3 مستنتجا أهمية العنصر 3 .

جواب 2

المقارنة بين الغشاء الخارجي و الغشاء الداخلي للميتوكوندري : 

 

الغشاء الداخلي للميتوكندري

الغشاء الخارجي للميتوكندري

 

كلاهما يتكون من طبقة فوسفوليبدية مضاعفة تتخللها بروتينات

أوجه التشابه

نسبة البروتينات عالية و متنوعة تسمح بوظائف محددة كأكسدة النواقل المرجعة و فسفرة ال ADP

نسبة البروتينات قليلة تسمح بوظائف محدودة كنفاذية الجزيئات الصغيرة و الأيونات

 

أوجه الاختلاف

 

الاستنتاج : الغشاء الداخلي للميتوكوندري مقر الفسفرة التأكسدية . 

لإبراز الغشاء الداخلي للميتوكوندري تجاه البروتونات ، تمّ قياس تغير PH الوسط الخارجي لمعلق ميتوكوندريات يحتوي على معطي للإلكترونات (+H، TH ) ، حيث يكون الوسط خاليا من الأكسجين في بداية التجربة ، ثم يتم حقن جرعات من الأكسجين أو مادة DNP ( NitroPhénol-Di ) عند أزمنة محدّدة ، النتائج موضحة في منحنى الشكل (1) للوثيقة (2) ، بينما الشكل (2) فهو يمثل تأثير DNP على الغشاء الداخلي للميتوكوندري .

سؤال 3

بيّن بأنّ النتائج المعبر عنها بالجزء ( أ ب ج ) من المنحنى تعكس دور الغشاء الداخلي تجاه البروتونات .

جواب 4

دور الغشاء الداخلي للميتوكوندري تجاه البروتونات :

 

  • من أ إلى ب : أدى حقن الأكسجين إلى انخفاض سريع في PH الوسط الخارجي ( من 7 إلى 1 ) . أي ارتفاع في تركيز البروتونات في الوسط الخارجي .

منه : يصبح الغشاء الداخلي للميتوكوندري ، في وجود الأكسجين ، يسمح بانتقال البروتونات من الوسط الداخلي ( المادة الأساسية ) إلى الوسط الخارجي ( الفراغ بين غشائين ) عكس تدرج التركيز .

 

  • من ب إلى ج : حدث ارتفاع ل PH الوسط الخارجي تدريجيا إلى 7 = PH ، أي انخفاض في تركيز البروتونات في الوسط الخارجي . و منه يسمح الغشاء الداخلي للميتوكوندري بانتقال البروتونات من الوسط الخارجي ( الفراغ بين غشائين ) إلى الوسط الداخلي ( المادة الأساسية ) في اتجاه تدرج التركيز .

ومنه : في وجود الأكسجين يقوم الغشاء الداخلي للميتوكوندري بضخ البروتونات من الوسط الداخلي ( المادة الأساسية ) إلى الوسط الخارجي ( الفراغ بين غشائين ) لإحداث التدرج في التركيز ، ثم ينقلها من الفراغ بين الغشائين إلى المادة الأساسية في اتجاه تدرج االتركيز .

سؤال 5

 باستغلال معطيات الشكل (2) من الوثيقة (2) استخرج تأثير DNP على الغشاء الداخلي للمتوكوندري .

جواب 5

تأثير DNP على الغشاء الداخلي للمتوكوندري :

 

  • ال DNP يجعل على الغشاء الداخلي نفوذا للبروتونات +H .
  • يرجع DNP بارتباطه بالشوارد +H جهة الفراغ بين الغشائين ذي ال PH المنخفض ، ثم يتأكسد جهة الحشوة ذات ال PH المرتفع ، مزيلا بذلك التدرج في التركيز .

 بعد عزل الأغشية الداخلية للميتوكوندري تمت تجزئتها إلى أجزاء غشائية تشكل تلقائيا حويصلات . استعملت هذه الحويصلات في تجارب يمكن تلخيص شروطها و نتائجها في الجدول التالي : ( خ= خارجي ، د= داخلي ) .

 

النتائج

الشروط التجريبية

تركيب ال ATP

حويصلات كاملة + ADP + Pi

أ

 

في وجود نواقل مرجعة و ال O2

 

عدم تركيب ال ATP

حويصلات فقط

ب

عدم تركيب ال ATP

حويصلات عديمة الكريات المذنبة + ADP + Pi

ج

عدم تركيب ال ATP

 

حويصلات كاملة ضمن محلول ذي 7= PH عند التوازن 7= خ PH = د PH + ADP+ Pi

 

د

 

 

 

في غياب النواقل المرجعة و ال O2 معا

تركيب شديد  ال ATP

حويصلات كاملة ضمن محلول ذي 4= PH عند التوازن 4= خ PH = د PH ثم تم نقلها إلى وسط ذي 8= PH

+ ADP +Pi

 

ھ

 

كمية  ال ATP المركب مهملة

حويصلات كاملة ( نفس خطوات ھ ) مع اضافة  DNP

 

و

 

سؤال 6

 

علّل اختلاف نتائج التجربتين أ و د .

جواب 6

 

تعليل اختلاف النتائج بين التجربتين ( أ و د) :

 

  • التجربة أ : تركيب ال ATP يعود لتوفر شرط تدرج في التركيز +H نتيجة أكسدة النواقل المرجعة لوجود الأكسجين و انتقال موضعي لل +H من الوسط الخارجي إلى تجويف الحويصل .
  •  التجربة د : عدم تركيب ال ATP يعود لعدم توفر شرط تدرج في تركيز ال +H لغياب النواقل المرجعة و الأكسجين .
سؤال 7

 

ماذا تستنتج من دراستك المقارنة للنتائج التجريبية ؟ 

جواب 7

 

الاستنتاج : يتطلب تركيب ال ATP الشروط التالية :

 

  •  حويصلات كاملة ( وجود كريات مذنبة )
  •  توفر ADP و Pi
  • توفر تدرج في تركيز +H 
سؤال 8

 

ما أثر إضافة ال DNP على استعمال ال O2 و فسفرة ال ADP ؟ علل إجابتك .

جواب 8

 

 أثر إضافة ال DNP على  استعمال ال O2 و فسفرة ال ADP . مع التعليل :

 

  • لا يؤثر ال DNP على استعمال ال O2  و لكن يؤثر على فسفرة ال ADP ، لأن ال DNP لا يؤثر على انتقال الإلكترونات عبر السلسلة النتفسية حيث يعتبر O2  آخر مستقبل لها ومن جهة أخرى لا يتطلب تدرج في تركيز +H  عكس فسفرة ال ADP التي تتطلب ذلك ، و بالتالي في تواجد DNP يتوقف مرور +H عبر الكرية المذنبة نتيجة العودة السريعة لتساوي التركيز بسبب نقل DNP ل +H نحو المادة الأساسية عبر الطبقة الفوسفولبيدية .
سؤال 9

لخّص برسم تخطيطي دور الغشاء الداخلي للميتوكوندري في إنتاج ال ATP .

جواب 9

 

رسم تخطيطي مختصر للفسفرة التأكسدية : 


قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.