II / مراحل تفكيك الكليكوز:

1 ـ داخل الجبلة الشفافة:

 عندما يدخل الكليكوز إلى الخلية، يتعرض لسلسلة من اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﺤﻔﺰة ﺑﺄﻧﺰﯾﻤﺎت ﻧﻮﻋﯿﺔ، تمثل الوثيقة التالية مختلف هذه المراحل.

www.biomultimedia.net

اعتمادا على الوثيقة:

   1 ـ صف (ي) مختلف التفاعلات التي تتعرض إليها جزيئة الكليكوز.

   2 ـ استخلص (ي) التفاعل الإجمالي لانحلال الكليكوز.

   3 ـ استخلص (ي) تعريفا لظاهرة انحلال الكليكوز.

1 ـ  داﺧﻞ اﻟﺠﺒﻠﺔ اﻟﺸﻔﺎﻓﺔ يتعرض اﻟﻜﻠﯿﻜﻮز لسلسلة ﻣﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﺤﻔﺰة ﺑﺄﻧﺰﯾﻤﺎت ﻧﻮﻋﯿﺔ، وﺗﺘﻢ ﻋﻠﻰ ﺛﻼث ﻣﺮاﺣﻞ:
   ـ اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻷوﻟﻰ:
ﯾﺘﺤﻮل اﻟﻜﻠﯿﻜﻮز إﻟﻰ كليكوز فوسفات ثم إلى ﻓﺮﯾﻜﺘﻮز فوﺳﻔﺎت ثم ﻓﺮﯾﻜﺘﻮز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻔﻮﺳﻔﺎت، ﺑﻌﺪ ﺗﺜﺒﯿﺖ مجموعتين فوسفاتيتن يتم انتزاعهما من جزيئتي ATP، إذا هناك استهلاك للطاقة خلال هذه المرحلة.
   ـ اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ:
ﯾﻨﺸﻄﺮ اﻟﻔﺮﯾﻜﺘﻮز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻔﻮﺳﻔﺎت إﻟﻰ ﺟﺰﯾﺌﺘﯿﻦ ﻣﻦ مركب ﺛﻼﺛﻲ الكربون فوسفات(غليسرالدهيد فوسفات). ﺗﺨﻀﻊ ﻛﻞ ﻣﻦ ھﺎﺗﯿﻦ اﻟﺠﺰﯾﺌﺘﯿﻦ إﻟﻰ اﻧﺘﺰاع الإلكترونات واﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ(أﻛﺴﺪة) ﺑﻮاﺳﻄﺔ ناقل NAD  فيتحول إﻟﻰ NADH ﻣﻊ ﺗﻔﺴﻔﺮ ﺟﺰﯾﺌﺘﻲ المركب ثلاثي الكربون فوسفات، وتحولهما إﻟﻰ مركب ثلاثي كربون ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻔﻮﺳﻔﺎت.
   ـ  اﻟﻤﺮﺣﻠﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ:
تخصع ﺟﺰﯾﺌﺘﺎ المركب ثلاثي الكربون ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻔﻮﺳﻔﺎت لتحولات متتالية وﺗﺴﻠﻢ ﻣﺠﻤﻮﻋﺘﯿﮭﻤﺎ اﻟﻔﻮﺳﻔﺎﺗﯿﺔ إﻟﻰ جزيئتي ADP، وﺗﺘﺤﻮﻻن إﻟﻰ ﺟﺰﯾﺌﺘﯿﻦ ﻣﻦ ﺣﻤﺾ اﻟﺒﯿﺮوﻓﯿﻚ (CH3COCOOH)، ﺑﯿﻨﻤﺎ ﯾﺘﺤﻮل ADP إﻟﻰ ATP.   

 2 ـ التفاعل الإجمالي لانحلال الكليكوز:

C6H12O6+2ADP+2Pi+2NAD—>2CH3COCOOH+2ATP+2NADH,H+

3 ـ انحلال الكليكوز هو سلسلة من التفاعلات المحفزة بأنزيمات، تتم في الجبلة الشفافة في غياب الأكسجين، يتفكك خلالها الكليكوز ليعطي في النهاية:

جزيئتين من حمض البيروفيك

2ATP

 2NADH,H+

لمزيد من التفاصيل يمكنك الاطلاع على المتحركات على الروابط التالية:  الرابط 1 ـ الرابط 2  ـ الرابط 3  ـ الرابط 4  ـ الرابط 5 

Graham R. Kent Dept. of Biological Sciences Smith College Northampton

17
Created on By khaymasvt

اختبار 2

اختبر معارفك

1 / 5

خلال انحلال الكليكوز يتم إنتاج:

2 / 5

يصاحب تحول جزيئة الكليكوز إلى حمض البيروفيك:

3 / 5

يحدث انحلال الكليكوز على مستوى:

4 / 5

نواتج انحلال الكليكوز هي:

5 / 5

انحلال الكليكوز هو:

Your score is

The average score is 81%

0%

 2 ـ داخل الميتوكوندري:

     2 ـ 1 ـ فوق بنية الميتوكوندريات:

هي عضيات خلوية يتراوح طولها بين1 و 2μm، عرضها بين 0,5 و1μm. يزداد عددها كلما كانت الخلايا أكثر نشاطا، وكلما كان الوسط غنيا بالأكسجين.

تمثل الوثيقة 1 مقارنة ﺍﻟﺒﻨﻴﺔ ﺍﻟﺠﺯيئية ﻟﻠﻐﺸﺎئين ﺍﻟﺩاخلي ﻭﺍﻟﺨﺎﺭجي ﻟﻠﻤﻴﺘﻭﻜﻨﺩﺭﻱ، بينما تمثل الوثيقة2 اﻟﺘﺮﻛﯿﺐ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻟﻜﻞ ﻣﻦ اﻟﻐﺸﺎء اﻟﺪاﺧﻠﻲ، واﻟﺨﺎرﺟﻲ واﻟﻤﺎﺗﺮﯾﺲ.

1 ـ اعتمادا على الوثيقتين1 و2، قاﺭن (ي) ﺍﻟﺒﻨﻴﺔ ﺍﻟﺠﺯيئية ﻟﻠﻐﺸﺎئين ﺍﻟﺩاخلي ﻭﺍﻟﺨﺎﺭجي، والتركيب الكيميائي لمختلف مكونات اﻟﻤﯿﺘﻮﻛﻨﺪري

1 ـ الوثيقة1: يتميز الغشاء الداخلي عن الغشاء الخارجي، بتوفر وجهه الداخلي على كرات ذات شمراخ، وهي مركبات أنزيمية (ATP سنتتاز).

ـ الوثيقة2: نلاﺣﻆ اﺧﺘﻼفا ﻓﻲ اﻟﺘﺮﻛﯿﺐ ﺑﯿﻦ اﻟﻐﺸﺎء اﻟﺨﺎرﺟﻲ واﻟﺪاﺧﻠﻲ واﻟﻤﺎﺗﺮﯾﺲ، حيث أن اﻟﻤﺎﺗﺮﯾﺲ ﻏﻨﯿﺔ ﺑﺎﻷﻧﺰﯾﻤﺎت اﻟﻤﺰﯾﻠﺔ ﻟﻠﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ واﻟﻤﺰﯾﻠﺔ ﻟﻠﻜﺮﺑﻮن وﻏﻨﯿﺔ بنواقل اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت واﻻﻟﻜﺘﺮوﻧﺎت وATP، أﻣﺎ اﻟﻐﺸﺎء اﻟﺪاﺧﻠﻲ ﻓﯿﺘﻤﯿﺰ ﺑﻮﺟﻮد ﻣﺮﻛﺒﺎت أﻧﺰﯾﻤﯿﺔ ﻣﺴﺆوﻟﺔ ﻋﻦ تفاعلات الاكسدة اختزال وانزيمات ATP سنتاز ﺗﺪﺧﻞ ﻓﻲ ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻜﺮات ذات ﺷﻤﺮاخ.

 

2 ـ 2 ـ أكسدة حمض البيروفيك:

ـ المرحلة الأولى : تكوين أستيل كوأنزيم A (مساعد الأنزيم A) 

يتفاعل حمض البيروفيك داخل الميتوكندري مع الكوأنزيمA (مساعد الأنزيم A)، فيعطي أستيل كوأنزيم A ويحرر جزيئة CO2 ويتم اختزال جزيئة +NAD إلى +NADH,H

ـ المرحلة الثانية : تفاعلات حلقة KREBS

توضح الوثيقة الاتية تفاعلات حلقة كريبس وتمثل مجموع التفاعلات التي يتعرض إليها الأستيل كوأنزيم A داخل الماتريس

1 ـ صف (ي) التفاعلات التي يتعرض إليها الأستيل كو أنزيم A على مستوى الماتريس.

2 ـ اكتب (ي) التفاعل الإجمالي لحلقة KREBS 

1 ـ يدخل أستيل كوأنزيم A  في حلقة من التفاعلات يتم خلالها انتزاع الكربون على شكل CO2، واختزال جزيئات ناقلة NAD و FAD إلى+NADH,H و FADH2 ، مع تكون طاقة ATP. مجموع هذه التفاعلات تسمى حلقة KREBS .

2 ـ التفاعل الإجمالي لحلقة KREBS :

Acetyl-CoA + ADP + Pi + 3NAD + FAD +3H2O ———————–> 2CO2 + ATP + 3NADH,H+ + FADH2+ CoA

لمزيد من التفاصيل يمكنك الاطلاع على المتحركات على الروابط التالية:  الوثيقة1 ـ الوثيقة ـ الوثيقة3

توضح الوثيقة الاتية مجموع التفاعلات التي يتعرض إليها حمض البيروفيك داخل الماتريس

1 ـ  اعتمادا على الوثيقة، اكتب (ي) التفاعل الإجمالي لأكسدة جزيئة واحدة من حمض البيروفيك داخل الميتوكوندري.

1 ـ التفاعل الإجمالي لأكسدة جزيئة واحدة من حمض بيروفيك:

pyruvate + ADP + Pi + 4NAD + FAD ———————–> 3CO2 + ATP +4NADH + FADH2

جزيئات الماء غير ممثلة في التفاعل

ـ المرحلة الثالثة: مصير النواقل TH2 أي (NADH + FADH2 )

لابراز مصير النواقل المختزلة وعلاقتها بانتاج الطاقة، نقترح المعطيات التجريبية التالية:

    ـ التجربة 1 : وضعت ميتوكندريات، على شكل محلول عالق، في وسط خال من O2 يحتوي على معطي للالكترونات TH2. تم تتبع تطور تركيز أيونات+H  في هذا الوسط قبل وبعد إضافة محلول غني بالأكسجين، النتائج المحصل عليها مبينة في الوثيقة التالية:

    ـ التجربة 2 : بعد تعريض الميتوكوندريات لفعل موجات فوق صوتية، تشكلت تلقائيا حويصلات من أجزاء الأغشية الداخلية للميتوكوندريات.

توضع هذه الحويصلات في وسط تجريبي يحتوي على O2 والمركبات المختزلة TH2 بالإضافة إلىADP  و Pi . يمثل الجدول التالي النتائج المحصل عليها.

    ـ التجربة 3 : يتم وضع الحويصلات التي تعرض فوق سطحها كريات ذات شمراخ في محاليل مختلفة من حيث pH  تحتوي على ADP  و Pi  .

 ـ إذا كان pH  الداخلي أصغر من pH  الخارجي يلاحظ تفسفر ADP

 ـ  إذا كان pH  الداخلي يساوي pH  الخارجي يلاحظ انعدام تفسفر ADP

1 ـ  اعتمادا على التجربة1، فسر (ي) النتائج المحصل عليها.

2 ـ باستغلالك لنتائج التجربتين 2 و3، استخلص (ي) شروط تفسفر ADP إلى ATP.

3 ـ انطلاقا من المعطيات السابقة، أوجد (ي) العلاقة بين الأكسجين والنواقل المختزلة وإنتاج ATP .

1 ـ  قبل إضافة الأكسجين إلى الوسط، كان تركيز البروتونات+H منعدما، لكن مباشرة بعد إضافة الأكسجين إلى الوسط، عرف تركيز البروتونات+H ارتفاعا سريعا ثم بدأ بالانخفاض بشكل تدريجي.

يفسر ارتفاع تركيز البروتوناتH+ في الوسط بعد إضافة الأكسجين، بعملية أكسدة النواقل المختزلة TH2، الشيء الذي يؤدي إلى تحرير+Hونقله إلى الوسط الخارجي. بعد مرور حوالي 25 ثانية، يلاحظ انخفاض تدريجي في تركيز+H ، ويمكن تفسير ذلك بعودة البروتونات +H إلى داخل الميتوكندريات(الماتريس)، لكن بشكل بطيء.

   2 ـ  التجربة 2في غياب الكرات ذات شمراخ على مستوى الحويصلات، لا يتم إنتاج ATP

 التجربة 3: لا يتم تركيب ATP  الا اذا كان  pH  الداخلي أصغر من pH  الخارجي.

 نستنتج من المعطيات السابقة أن شروط تركيب ATP هي:

  ـ وجود الكرات ذات شمراخ على مستوى غشاء الحويصلات.

  ـ وجود فرق في pH بين الوسطين الداخلي والخارجي للحويصلات، أي اختلاف تركيز+H من دهتي الغشاء الداخلي للميتوكندري أو ما يمسى ممال البروتونات +H

  ـ وجود ADP و Pi.

 3ـ  عند وجود الأكسجين تتم أكسدة النواقل المختزلة TH2 قيتم تحرير البروتونات+ H ونقلها إلى الوسط الخارجي، مسببة اختلافا في pH  بين داخل وخارج الحويصلات، نقول أن هناك  ممال للبروتونات، هذا الممال يسمح بانتقال البروتونات عبر الغشاء على مستوى الكرات ذات شمراخ، مما يسهل تركيب ATP.

 

2 ـ 3ـ السلسلة التنفسية:

يحتوي الغشاء الداخلي للميتوكوندريات على سلسلة من نواقل الالكترونات قادرة على أكسدة جزيئات NADH و FADH2 ، ونقل الالكترونات إلى المستقبل النهائي (الأكسجين O2). تسمى السلسلة التنفسية.

انظر الرابط

1/2O2 + 2e-  ——————–> O2-

على مستوى الماتريس تتفاعل ايونات +H مع O2 لتعطي جزيئة الماء:

O2-+ 2H+  ——————–> H2O 

الطاقة الناتجة عن انتقال الالكترونات تعمل على إخراج ايونات +H من الماتريس إلى الحيز البيغشائي. ينتج عن هذا ممال للبروتونات من جهتي الغشاء الداخلي للميتوكندري (حدوث فرق في pH بين الماتريس والحيز البيغشائي) وهو ضروري لتدفق ايونات +H على مستوى الكرات ذات شمراخ نحو الماتريس، حيث يتم تركيب جزيئات ATP عن طريق تفسفر ADP .انظر  الرابط.

تركيب ATP الذي يستغل الطاقة الناتجة عن تفاعلات الأكسدة والاختزال يسمى التفسفر المؤكسد.

لمزيد من التفاصيل يمكنك الاطلاع على المتحركات على الروابط التالية:

الرابط1 ـ الرابط2

ـ إعادة أكسدة جزيئة واحدة من NADH تعطي 3ATP

ـ إعادة أكسدة جزيئة واحدة من FADH2 تعطي 2ATP

لمزيد من التفاصيل يمكنك الاطلاع على المتحركات على الروابط التالية:

الوثيقة1 ـ الوثيقة 2 ـ الوثيقة 3

 3ـ الحصيلة الطاقية للتنفس:

للكشف عن الحصيلة الطاقية للتفكيك التام للكليكوز خلال ظاهرة التنفس، نقترح الوثيقة التالية:

 1ـ اعتمادا على مكتسباتك السابقة، إملأ (ي) الخانات بما يناسب.

 2 ـ استخلص (ي) الحصيلة الطاقية للتنفس.

 اذا علمت أن النواقل المنتجة في الجبلة الشفافة لا تدخل إلى الميتوكوندري، لكنها تعوض في العديد من الخلايا بنواقل FADH2 .

 3 ـ احسب (ي) الحصيلة الطاقية في هذه الحالة.

1 ـ

 2 ـ الحصيلة الطاقية للتفكيك التام للكليكوز خلال التنفس هي:

2ATP+6ATP+6ATP+4ATP+18ATP+2ATP=38ATP

 3ـ عندما يتم تعويض NADH بنواقل FADH2  ستصبح الحصيلة الطاقية:

2ATP+4ATP+6ATP+4ATP+18ATP+2ATP=36ATP

ملحوظة:

الكائنات ذات النواة غير الحقيقية PROCARYOTE لا تتوفر على ميتوكوندريات، حيث يلعب غشائها دور الغشاء الداخلي للميتوكوندريات وبالتالي يتم إنتاج  38ATP في الوسط الحيهوائي.

 

11
Created on By khaymasvt

اختبار 3

اختبر معارفك

1 / 7

تتميز الميتوكوندريات بتوفرها على كرات ذات شمراخ على مستوى:

2 / 7

الميتوكوندري:

3 / 7

من بين نواتج دورة كريبس:

4 / 7

نواتج هدم حمض بيروفيك واحد داخل الميتوكوندري هي:

5 / 7

على مستوى الغشاء الدخلي للميتوكوندري يتم:

6 / 7

ينتج عن عمل السلسلة التنفسية في الميتوكوندري:

7 / 7

التفسفر المؤكسد:

Your score is

The average score is 58%

0%

للتواصل