iMadrassa

آليــات تحويــل الطــاقة الكيمـــيائية الكامـــنة فــي وســط لاهــوائي

إن التنفس ليس الطريق الوحيد لأكسدة الركيزة العضوية على مستوى الخلية حيث يمكن لبعض أنواع الكائنات وبعض أنواع الخلايا (البكتيريا، الخمائرـ الخلايا العضلية) أن تنتج ATP في غياب الأكسجين بظاهرة التخمر، سيتم في هذا النشاط معالجة ظاهرة التخمر الكحولي فقط الذي يمكن استعماله في عدة تطبيقات.

الإشكاليــــة:

فما هي نواتج التخمر الكحولي؟ وما هي الفوارق التي تميز آلية التخمر عن آلية التنفس؟ 

الفرضيات:

كحول الايتانول – طاقة قليلة (التخمر).

 طاقة كبيرة (التنفس)  

1 هدم الغلوكوز في غياب الأكسجين

التجربة: باستعمال نفس التركيب التجريبي الموضح في الوثيقة (01) من النشاط (03) والمزود بلاقط لـ

وآخر لـ
 ولاقط لقياس الايتانول يتم وضع خلايا الخميرة في وسط غني بالغلوكوز.

نتائج التجربة موضحة في منحنى الوثيقة (01).

الوثيقة (01)

التعليمة 01:

حلل المنحنى وماذا تستنتج؟ 

جواب التعليمة:

 تحليل المنحنى: يمكن تقسيم النتائج إلى مرحلتين:

الظروف الهوائية: من 0 إلى 200 ثانية : توفر  

والذي يستهلك في وجود الغلوكوز لكن لا يتم إنتاج الكحول إلا يتيلي (الإيتانول).

الظروف اللاهوائية: بعد 200 ثانية، نفاد  

 و في وجود الغلوكوز يتم طرح
  وإنتاج الكحول الإيتلي (الإيتانول) .

الاستنتاج:

يمكن هدم مادة الأيض (الغلوكوز في هذه الحالة) وذلك في غياب

في وسط لاهوائي وهذا ما يدعى بظاهرة التخمر ويتم ذلك عند الخميرة بإنتاج الإيتانول.

وغاز الفحم وهذا أحد أنواع التخمرات والذي يدعى بالتخمر الكحولي.

2 تطور كتلة الخميرة في غياب وفي وجود الأكسجين
a تجربة

 تم توزيع معلق من خميرة الخبز في محلول من الغلوكوز (0.2 غ/ل) من الخميرة و( 5ع/ل من الغلوكوز) في إنائين موضوعين في حمام مائي في 30°م.

يتم بتهوية الإناء الأول باستمرار لتوفير الأكسجين، نستهلك الخميرة في الإناء الثاني للأكسجين المتواجد في بداية التجربة (يصبح الوسط لا هوائيا) نأخذ عينات من الوسط على فترات زمنية منتظمة كل (20د) لقياس تطور كتلة الخميرة، يرتكز هذا القياس على مبدأ بسيط حيث أن شفافية الوسط تقل بزيادة عدد الخلايا في وحدة الحجم. 

التعليمة 01:

حلل نتائج التجربة، ماذا تستنتج حول مردود إنتاج الخميرة في الحالتين؟ 

جواب التعليمة:

  تحليل النتائج : تناقص شفافية الوسط الذي يحتوي على الخميرة بشكل كبير في وسط هوائي لكن تتناقص بشكل قليل في وسط لاهوائي.

الاستنتاج:

 بما أن الشفافية قليلة ففي الوسط الهوائي هذا يدل على كثافة خلايا الخميرة في الأنبوب أي أن مردود إنتاج الخميرة كبير في الوسط الهوائي وهو قليل في الوسط اللاهوائي وهذا ما يؤدي إلى اختراق أشعة ضوئية عديدة الأنبوب الاختبار وبالتالي شفافية معبرة كما جاء في الوثيقة. 

التعليمة 02:

قارن بين تطور كتلة الخميرة في الوسطين وعلل ذلك؟ 

جواب التعليمة:

 مقارنة تطور الخميرة :

الوسط الهوائي: يسمح توفير  

 بهدم كلي لمادة الأيض (تنفس) وهذا ما يؤدي إلى تحرير طاقة كبيرة تسمح بنمو معتبر للخميرة التي تزيد كثافتها في الأنبوب لذلك تقل الشفافية في هذا الوسط.

الوسط اللاهوائي: يؤدي غياب

 بهدم جزئي لمادة الأيض (تخمر) وهذا لما يؤدي إلى تحرير طاقة فيكون نمو الخميرة ضعيفا ولذلك تقل كثافتها في الأنبوب فتزيد الشفافية في هذا الوسط.

3 دراســة مقارنــة للحصيــلة الطاقــوية لآليــتي التــنفس والتخمــر

يعتبر كل من التنفس والتخمر ظاهرتان تعملان على تحرير الطاقة ولكن مردودهما جد مختلف كما تبينه الوثيقة المقابلة.

الوثيقة

التعليمة 01:

حدد كمية الطاقة الناتجة عن هدم جزئية واحدة من الغلوكوز أثناء كل آلية.

جواب التعليمة:

 توفر دجزئية الغلوكوز طاقة كيميائية كامنة أصلية مقدارها 282OKJ والتي تتوزع بشكل مختلف بين الظاهرتين كما يلي (القيم تقريبة بالنسبة للخميرة).

1 - التنفــس:  إن النواتج المعدنية (غاز الفحم + الماء) هي مركبات غير طاقوية OKJ وبالتالي فإن الطاقة التي تخزنها جزئية الغلوكوز في روابطها تتقسم إلى جزئين:

  • الطاقة الحيوية:  تتمثل في 38 جزئية ATP والتي تحمل طاقة داخليو مقدارها 11 40KJ.
  • الطاقة الحرارية: هي الطاقة المنتشرة وتمثل الطاقة الغالبة الناتجة والمقدرة 168 OKJ.

2 - التخمــل:  تقسم الطاقة التي تخزنها جزئية الغلوموز إلى 03 أجزاء.

  • الطاقة الحيوية: تتمثل في جزئين  من ATP والتي تحمل طاقة داخلية مقدارها 60KJ.
  •  الطاقة الكيميائية: تمثل الطاقة الغالبة الناتجة والتي تبقى مخزنة ضمن روابط مادة الأيض والمتمثلة في الإيتانول الذي يتوفر على طاقة كامنة مقدارها 2682KJ.
  • الطاقة الحرارية: أقل من الحرارة المنتشرة بالنفس وتقدر بالقيمة 78KJ.

 

4 إظهار كيفية تجديد نواقل الهيدروجين خلال التخمر

يتطلب استمرار التحلل السكري تجديد نواقل الهيدروجين، تلخص الوثيقة المقابلة هذه الآلية: 

التعليمة 01:

كيف يتم تجديد للمرافقات الإنزيمية لاستمرار التحلل السكري وتركيب الـ ATP خلال عملية التخمر

جواب التعليمة:

تجديد المرافقات الإنزيمية: إن التحلل السكري هو مرحلة مشتركية بين التنفس والتخمر وبما أن تفاعلات التخمر تنطلق من التحلل السكري الذي يتطلب مرافقات أنزيمية

وبالتالي فإن تجديد هذه المرافقات الإنزيمية ضروري لحدوث التحلل السكري وبالتالي استمرار التخمر ويتم ذلك من خلال التفاعلات الأخيرة للتخمر الكحولي أثناء الإيتانول انطلاقا من الأستيل ألدهيد.

التعليمة 02:

قارن آلية تجديد المرافقات الأنزيمية في كل من التنفس والتخمر؟ 

جواب التعليمة:

:  مقارنة آلية تجديد المرافقات الأنزيمية: تسمح التفاعلات الأخيرة لكل ظاهرة من تجديد المرافقات الأنزيمية الضرورية للتفاعلات الأولى من الظاهرة وذلك كما يلي :

  • التنفـــس :  يتم بتجديد المرافقات الإنزيمية
     من خلال تفاعلات الفسفرة التأكسدية أثناء أكسدة
    على مستوى الناقل
    ويتم استغلال
     في مرحلتي التحقق السكري وتفكيك حمض البيروفيك.
  • التخمــر: يتم تجديد المرافقات الإنزيمية
    من خلال التفاعل الأخير أثناء تشكيل الكحول من الألدهيد.
التعليمة 03:

باستغلال معطيات النشاط مثل بمعادلة إجمالية بسيطة ظاهرة التخمر.

جواب التعليمة:

                                               أنزيمات

                 

التعليمة 01:

ضع عنوان للوثيقة 05؟ 

جواب التعليمة:

مخطط بسيط يشرح سيرورة تفاعلات التخمر الكحولي عند خلية الخميرة. 

التعليمة 02:

ضع البيانات ؟ 

جواب التعليمة:
  1. غلوكوز                                 
  2. حمض البيروفيك
  3. 2 ATP 
  4. غاز الفحم
  5. كحول إيتلي 
التعليمة 03:

ماذا يمثل الحرفان (أ، س): 

جواب التعليمة:
  • ا  -  المرحلة الأولى من التخمر : التحلل السكري.
  • ب - الصيانة الذاتية: استهلاك المرافقات المرجعية بعد إنتاجها بالتحلل السكري.
  • إختبارات
  • 8
  • الأجوبة الصحيحة
  • False
  • الأجوبة الخاطئة
  • False
  • مجموع النقاط
  • False

المراتب الخمس الأولى في Quiz

  • amani benlouanas
  • 183 نقطة
  • ismail guessama
  • 163 نقطة
  • sana zouizi
  • 137 نقطة
  • Hab Ré
  • 135 نقطة
  • زوهرة بطوش
  • 120 نقطة
  • Queen Golden
  • 105 نقطة
  • anis messai
  • 100 نقطة
  • MîŘį Zãkį
  • 94 نقطة
  • Kauther Chelbab
  • 93 نقطة
  • Blkh Karim
  • 92 نقطة

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.