• Admin

التنفس الخلوي

المقدمة :- التنفس الخلوي هو مجموعة من التفاعلات الأيضية (الأيض) تحدث بالخلايا الحية لتحويل الطاقة الكيميائية الحيوية و هي ( تفاعلاتتستعمل الطاقة لتبسيط جزيئات معينة) حبث تستخدم الطاقة لتبسيط جزيء الأكسجين.



تحدث عملية التنفس الداخلي للخلايا الحيوانية و النباتية أيضا , خلال هذه العملية تستعمل المواد الغذائية لإنتاج مركبات هامة منها الجلوكوز و الأحماض الأمينية و الدهون بالإضافة إلى مادة متقبل الأكسجين ( المادة التي تؤكسد أو تختزل في تفاعلات الأكسدة و الاختزال) , الجدير بالذكر أن هناك بعض الكائنات الحية ذاتية التغذية مثل البكتيريا تتمكن من إنتاج هذه المركبات هذه المركبات من خلال وسائل أخرى حيث تستعمل المركبات اللاعضوية كمستتقبل للأكسجين , و من ضمن هذه المركبات اللاعضوية الكبريت و الميثان و الأيونات الناتجة من المعادن , توجد العديد من الكائنات الحية تحتاج للأكسجين في عملية التنفس الذاتي تسمى " الهوائيات" , بينما بعضها لا يعتمد عليه و تمسى "اللاهوائيات" , و بهذا يقسم التنفس الداخلي إلى التنفس الهوائي و التنفس اللاهوائي .. تستعمل الطاقة الناتجة عن التنفس الداخلي لإنتاج أدينوسين ثلاثي الفوسفات و هي صورة للطاقة التي يستطيع الجسم استعمالها , الطاقة الكامنة في مركب أدينوسين ثلاثي الفوسفات تستعمل لعدة وظائف منها التخليق البيولوجي ( عملية إنتاج المواد الكيميائية) و حركة و انتقال الجزئيات عبر غشاء الخلية نظرا لوجود ادينوسين ثلاثي الفوسفات الدائم في جسم الإنسان يطلق عليه اسم " الطاقة الشاملة الدائمة " ...


العرض:- " التنفس الهوائي" تحدث عملية التنفس في الهوائيات , التنفس الهوائي " aerobic respiration" يحتاج إلى أكسجين لتوليدالطاقة ( ادينوسين ثلاثي الفوسفات ) في عملية التنفس الهوائي تتعطل بايروفات ( مركب كيميائي صيغته CH3COCOOH) عن العمل عن طريق تحليل السكرو يستنفد هنا بعضا من ادينوسين ثلاثي الفوسفات لانتاج بايروفات جديدة , بعد ذلك تذهب البايروفات إلى المتقدرة (الميتوكندريا) حيث تحدث للبايروفات عملية أكسدة و هو ما يعرف بدورة كريس , بعد إنتقال البايروفات إلى الميتوكندريا تتولد بعض الطاقة من تحلل السكر على شكل ادينوسين ثلاثي الفوسفات عن طريق عملية الفسفتة (إضافة الفوسوفور إلى ادينوسين ثلاثي الفوسفات و مركب ثنائي نيكليوتيدة الأدنين و أميد النيكوتنك " FAD- ناتج من FADH2) و مركب ثنائيي نوكليوتيد الأدنين و النيكوتيناميد (NADH2) ...


التنفس اللاهوائي :- لا يستطيع البايروفات الدخول بالتفاعلات الأيضية السابقة دون وجود الأكسجين .. لكنها تمر في عملية تسمى عملية التخمر , في التنفس اللاهوائي البايروفايت لا تنتقل الى الميتوكندريا بل تبقى في السيتوبلازم , و تتعرض لمجموعة من التحولات تؤدي إلى تغيير تركيبتها و تحويلها لفضلات تتخلص منها الخلية فيما بعد , ان عملية تحويل البايروفات الى فضلات مفيد للخلايا حيث إنه يسرع من عملية استغلال جولوكوز أخر فيزيد من سرعة الحصول على طاقة (أدينوسين ثلاثي الفوسفات ) في الفضلات الهيكلية تتحول البايروفات الى نوع من الفضلات يسمه حمض الاكتيك كما يسما تخمر حمض الاكتيك ،في الخميره (نوع من الفطريات)تتحول البايروفات الى الفضلات من الايثانول وثاني اكسيد الكربون ويسمى تخمرها تخمر الايثانول ,انه طريقة الجلب ادينوسين ثلاثي الفسفور الوحيده في تخمر هي عن طريقه سلسله طويله من عمليات تسمى ( ركيزة الفسفته )وهي تحدث ايضا في تنفس الهواثي حيثو لا تحتاج ركيزه الفسفته الى اكسجين ,الطريقه الوحيده التي بامكان التنفس الهوائي انتاج ATPهي فقط عميلة سلسة نقل الاكترون ، اي انها تستنفذ 2ATP لا تحلل الجلوكوز وتنتج 4ATPخلال عميلة سلسة نقل الاكترون


ان كفاءة التنفس الاهوائي اقل بكثير من التنفس الهوائي حيث ان تنفس الاهوائي ينتج فقط 2ATPمقارنه 38ATPفي التنفس الهوائي يحدث هذا بسبب انتاج التنفس الاهوائي لفضلات تحمل بعض الطاقه لكنها لا تستغلها ، الايثانول مثلا يمكن انتج منه صوره من صور الطاقه تسمى محلول الجازولين ، فيما يخص الخلايا بدائية النواة عندما تنتقل هذه الخلايا من وسط هوائي (يحتوي على اكسجين) الى وسط لاهوائي( لا يحتوي على الاكسجين ) تبدا هذه الخلايا بتنفس الاهوائي وهذا و يلزمها مزيدا من الجلوكوز و سرعة اكبر في العمليات الايضية لتبقى خلية على قيد الحياة , كما يمكن ان تتنفس الخلايا العضلية تنفسا لاهوائيا مثل ما يحدث عندما نمارس الرياضة , فأثناء ممارستنا اذا قمنا بتمرين متعب يصبح الجسم غير قادر على امداد الخلية بسرعة بالاكسجين فتبدأ عملية التنفس اللاهوائي و بالناسبة .. حمض اللكتيك هو سبب الآلام التي نشعر بها في العضلات عند التعب .


الوظيفة التنفسية لدى النباتات:- يلاحظ، إضافة لما سبق، أن الوظيفة التنفسية لدى النباتات تترافق، كما هي الحال في المملكة الحيوانية،بتحرير كمية من الحرارة؛ وأن ارتفاع درجة حرارة الوسط المحيط، في أغلب الحالات، تكون ضئيلة، غير أن الأمر يختلف حول البذور المنتشة، حيث يمكن أن ترتفع درجة الحرارة بحدود 20 درجة مئوية خلال سبعة أيام لدى وضع بذور البازلاء المنتشة في وعاء ذي جدران مضاعفة (أي ما يعادل 5 كيلو كالوري لكل غرام من المادة النباتية الحية) أما في حبوب القمح فإن الحرارة ترتفع بمعدل درجة مئوية واحدة لكل 10غ من الحبوب؛ إن مردود التفاعلات التنفسية في هذه الحالة ضعيف للغاية لأن 95٪ من الطاقة الناتجة تتحول إلى حرارة، ولهذا تتعرض مخازن الحبوب للاشتعال إذا بلغت الرطوبة حداً يكفي لحدوث عملية الإنتاش. ترتفع حرارة النباتات كذلك في مرحلة الإزهارla floraison إذ تفقد النباتات كمية كبيرة من الطاقة على شكل حرارة؛ وهكذا يمكن أن تصل درجة الحرارة بالقرب من أعضاء التكاثر في ازهرار نبات اللوف Arum المحاطة بالقنابة الملونة إلى 45 درجة مئوية، في حين لا تزيد درجة حرارة الوسط الخارجي على 15 درجة مئوية.


الخاتمة :- العوامل الخارجية :- تتأثر شدة التنفس ببعض العوامل الخارجية، وفي مقدمة ذلك نسبة الأكسجين في الجو إذ تزداد شدة التنفس بتزايد نسبة الأكسجين من صفر إلى 20٪ (علماً أن 20٪ هي القيمة المعادلة لنسبةالأكسجين في الهواء الجوي) أما في النسب الأعلى فإن شدة التنفس تبقى ثابتة إن لم تنخفض بعض الشيء.


وتتأثر الأعضاء الهوائية أكثر لدى وصول نسبة الأكسجين إلى أقل من 9٪، في حين تتحمل الجذور انخفاض نسبة الأكسجين حتى 5٪، ومن هنا تأتي أهمية حراثة الأرض لتهويتها وظهور جذور هوائية لبعض الأنواع النباتية التي تحيا في مناطق المستنقعات مما يجنبها الاختناق.


ويوضح ما سبق أهمية سقاية النباتات بمقادير محسوبة كي لا تتعرض الجذور للاختناق. أما العامل الخارجي الثاني فهو نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو؛ ذلك أن نسبة 15٪ من هذا الأخير تؤدي إلى إضعاف التنفس كثيراً (يستفاد من هذه الخاصية في حفظ الثمار) أما في الأجواء العادية فإن نسبةCO2 أقل من ذلك بكثير وهي من رتبة 0.03٪ ويعود الفضل في ذلك إلى عملية التركيب الضوئي التي تحد من تزايد نسبةCO2 في الجو الخارجي.


إن تزايد درجة الحرارة ما بين الصفر و40م تؤدي إلى تنشيط التنفس، وتبلغ شدة التنفس حدها الأقصى بالدرجة 40م . أما في الدرجات الأعلى (50-60م) فيلاحظ هبوط فجائي لشدة التنفس؛ ذلك أن مثل هذه الدرجات تلحق أذى بالسيتوبلاسما لا يمكن إصلاحه. وينطبق ذلك على جميع الظواهر الحيوية، علماً أن الحرارة المثلى تتغير بحسب نوع النبات.


وفيما يخص الضوء فقد تبين أنه يؤثر في التنفس، إلا أن هذا التأثير يبقى محدوداً.


أما الأملاح المعدنية فإنها تنشط التنفس بصفة عامة وكذلك الحال لدى استخدام المخدرات بتراكيز منخفضة، أما في التركيز الأعلى فإن شدة التنفس تتناقص بوضوح، مما يؤدي إلى موت النبات. هناك بعض الغازات التي تنشط عملية التنفس كما هي الحال في غاز كالإيتلين والأستيلين كما أنها تسرع عملية نضج الثمار (حمضيات وموز)، وعلى العكس من ذلك فإن السيانور. والزرنيخ وغاز الكربون تؤدي إلى تثبط التنفس


COME SAY HI

Avenue 6, Sitra 604,

Central Governorate, Bahrain

CALL OR TEXT

OFFICE | +973 1773 0767 

WHATSAPP | +973 33805115

EMAIL US

FOLLOW US

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • Pinterest
  • locatio-icon

© Optimum Copy Center. Made in Bahrain.