بحث عن الطاقة الخلوية

بحث عن الطاقة الخلوية بحث كامل عن التنفس الخلوي الطاقة الخلوية  بحث عن التكاثر الخلوي معادلة التنفس الخلوي بحث عن التنفس الخلوي والتخمر تقرير جاهز عن التنفس الخلوي

بحث عن الطاقة الخلوية

 الطاقة الخلويةCellular Energy

التنفس الخلويCellular Respiration

تعريفها

- مسار هدم يتم فيه تحطم الجزيئات العضوية لإطلاق الطاقة اللازمة للخلية.

أهميتها

- تمد المخلوقات الحية بالطاقة اللازمة للقيام بالوظائف الخلوية المختلفة.

معادلتها

- يتضح من خلال المعادلة أن المخلوقات الحية تحرر الطاقة الكيميائية الموجودة في سكر الجلوكوز لتستخدمها في الوظائف الخلوية

   وذلك بوجود الأكسجين وإنزيمات خاصة ويرافق ذلك انطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون.

- كما نلاحظ من خلال المعادلة إن عملية التنفس الخلوي تحدث عكس عملية البناء الضوئي. 

المواد

اللازمة

- المواد الأساسية اللازمة لعملية التنفس الخلوي هي:

1- سكر الجلوكوز.          2- غاز الأكسجين.        3- إنزيمات خاصة.                

حدوثها

- تحدث معظم تفاعلات عملية التنفس الخلوي في الميتوكندريا.

مراحلها

- تمر عملية التنفس الخلوي بمرحلتين من التفاعلات هما:

  1- المرحلة الأولى : التحلل السكريGlycolysis .

   2- المرحلة الثانية : التنفس الهوائي Aerobic Respiration.

الطاقة الخلويةCellular Energy

التنفس الخلويCellular Respiration

مراحل عملية التنفس الخلوي

- تمر عملية التنفس الخلوي بمرحلتين من التفاعلات هما: 1- المرحلة الأولى : التحلل السكريGlycolysis.

                                                                                                                    2- المرحلة الثانية : التنفس الهوائي Aerobic Respiration.

1- المرحلة الأولى: التحلل السكري Glycolysis

تعريفها

- هي المرحلة الأولى من عملية التنفس الخلوي التي لا تتطلب وجود الأكسجين ( عملية لا هوائية ).

حدوثها

- تحدث عملية التحلل السكري في سيتوبلازم الخلية.

خطواتها

- يتم خلال عملية التحلل السكري تحلل سكر الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفيت وذلك كما في الخطوات التالية:

   1- ترتبط مجموعتا فوسفات مع جزئ الجلوكوز بعد انفصالهما عن جزيئين من الـATP ثم يتحلل جزئ الجلوكوز إلى مركبين 

        ثلاثيي الكربون.

   2- تضاف مجموعتا فوسفات ثم تتحد الإلكترونات وأيونات الهيدروجين H+ مع جزيئين من NAD+فيتكون جزيئان من NADH.

   3- يتحول المركبان ثلاثيا الكربون إلى جزيئين من البيروفيت.

الناتج

- الناتج عن عملية التحلل السكري هو: [  ( جزيئان بيروفيت ) و ( جزيئانATP ) و ( جزيئان NADH ) ].

2- المرحلة الثانية : التنفس الهوائي Aerobic Respiration

تعريفها

- هي المرحلة الثانية من عملية التنفس الخلوي والتي تتطلب وجود الأكسجين ( عملية هوائية ).

حدوثها

- تحدث عملية التنفس الهوائي في حشوة الميتوكندريا.

مراحلها

- تشمل مرحلة التنفس الهوائي مرحلتين هما:

  1- حلقة كربس Krebs Cycle ( دورة حمض الكربوكسيل الثلاثي TCA ) ( حلقة حمض الستريك ).   

   2- سلسلة نقل الإلكترون Electron Transport.

1- حلقة كربس

تعريفها

- هي سلسلة من التفاعلات يتم فيها تحطيم البيروفيت إلى ثاني أكسيد الكربون داخل ميتوكندريا الخلايا.

خطواتها

- تتم سلسلة تفاعلات حلقة كربس كما في الخطوات التالية:

   1- ينتقل كل جزئ بيروفيت إلى الميتوكندريا بوجود الأكسجين.  

  2- يتفاعل كل جزئ بيروفيت مع مرافق إنزيم- أ لينتج مركب أسيتيل مرافق إنزيم- أ ويصاحب ذلك تحرير

       جزيئان من ثاني أكسيد الكربون وجزيئان من NADH.     

  3- يتحد كل جزئ أسيتيل مرافق إنزيم- أ مع مركب رباعي الكربون لتكوين حمض الستريك.

  4- يتحلل حمض الستريك في سلسلة من الخطوات ليكون مركب رباعي الكربون مرة أخرى ويصاحب ذلك تحرير

      جزيئان من ثاني أكسيد الكربون و جزئ واحدATP و ثلاث جزيئات من NADH.و جزئ واحد FADH2.     

  5- يتحد المركب رباعي الكربون مع أسيتيل مرافق إنزيم- أ وتعاد الحلقة مرة أخرى.

الناتج

- الناتج عن سلسلة تفاعلات حلقة كربس الآتي: [ ( 8 جزيئات ثاني أكسيد الكربون ) و ( جزيئانATP )

   و ( 6 جزيئات NADH ) و ( جزيئان FADH2 ) ].

الطاقة الخلويةCellular Energy

التنفس الخلويCellular Respiration

مراحل عملية التنفس الخلوي

- تمر عملية التنفس الخلوي بمرحلتين من التفاعلات هما: 1- المرحلة الأولى : التحلل السكريGlycolysis.

                                                                                                                    2- المرحلة الثانية : التنفس الهوائي Aerobic Respiration.

2- المرحلة الثانية : التنفس الهوائي Aerobic Respiration

مراحلها

- تشمل مرحلة التنفس الهوائي مرحلتين هما:

  1- حلقة كربس Krebs Cycle ( دورة حمض الكربوكسيل الثلاثي TCA ) ( حلقة حمض الستريك ).   

  2- سلسلة نقل الإلكترون Electron Transport.

2- سلسلة نقل الإلكترون

- تعد سلسلة نقل الإلكترون في التنفس الهوائي الخطوة النهائية من عملية تحلل سكر الجلوكوز.

حدوثها

- تحدث سلسلة نقل الإلكترون على طول غشاء الميتوكندريا الداخلي.

خطواتها

- يتم في سلسلة نقل الإلكترون إنتاج معظم جزيئات ATP كما في الخطوات التالية:

  1- وجود سلسلة من النواقل ( بروتينات ) على طول غشاء الميتوكندريا الداخلي تنقل الإلكترونات من بروتين 

       إلى آخر.  

2- تدخل المركبات الناقلة للإلكترونات ( NADH – FADH2 ) والناتجة في مراحل التحلل السكري وحلقة كربس

       إلى سلسلة نقل الإلكترون.

3- تطلق جزيئات NADH و FADH2 إلكترونات عالية الطاقة ( e– ) وأيونات الهيدروجين H+( بروتونات )

        وتتحول إلى NAD+ و FAD.

  4- تنتقل الإلكترونات e– من ناقل إلى آخر وتتحرر أيونات الهيدروجين H+ ويزداد تركيزها داخل حشوة الميتوكندريا.

  5- يتم ضخ أيونات الهيدروجين H+عبر الغشاء الداخلي للميتوكندريا إلى الحيز بين الغشائي للميتوكندريا.

  6- يزداد تركيز أيونات الهيدروجين H+في الحيز بين الغشائي للميتوكندريا.

  7- تنتشر أيونات الهيدروجين H+من الحيز بين الغشائي للميتوكندريا إلى حشوة الميتوكندريا عبر الغشاء الداخلي

       مروراً بجزيئات إنزيم بناء ATPويتم تكوين جزيئات ATP ( عملية الأسموزية الكيميائية ).

  8- يستقبل الأكسجين أيونات الهيدروجين H+و الإلكترونات e– وينتج الماء.

الناتج

- الناتج عن سلسلة نقل الإلكترون الآتي: [ ( معظم جزيئاتATP ) و ( الماء ) ].

الناتج

النهائي

- ينتج نهائياً عن التنفس الخلوي ما يأتي: [ ( 36 جزيئاً منATP ) و ( غاز ثاني أكسيد الكربون ) و ( الماء ) ].

5- تتحرر أيونات الهيدروجين H+ ويزداد تركيزها داخل حشوة الميتوكندريا.

الطاقة الخلويةCellular Energy

التنفس اللاهوائي Anaerobic Respiration ( التخمرFermentation   )

تعريفها

- هي عملية التنفس التي تحدث عند غياب الأكسجين أو وجوده بكميات منخفضة جداً.

مراحله

- تتضمن عملية التنفس اللاهوائي مرحلتين هما:

  1- مرحلة التحلل السكري: يتم من خلال هذه المرحلة تزويد الخلايا بجزيئين من ATP.

2- مرحلة التخمر: يتم من خلال هذه المرحلة تزويد الخلايا بجزيئات من NAD+.

أنواعه

- يوجد نوعان من التنفس اللاهوائي ( التخمر ) هما:1- التخمر اللبني ( تخمر حمض اللاكتيك ).      2- التخمر الكحولي.   

                   1- التخمر اللبني

( تخمر حمض اللاكتيك )

حدوثه

- يحد ث التخمر اللبني في الآتي:

  1- في العضلات الهيكلية عند عدم وجود الأكسجين الكافي في الجسم نتيجة القيام بتمارين رياضية مجهدة.    

  2- في المخلوقات الحية الدقيقة التي تستخدم في إنتاج أطعمة معينة كاللبن والجبن والقشدة.

خطواته

- تتم خطوات التخمر اللبني كما يأتي:

  1- يتحلل جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفيت ويصاحب ذلك انطلاق كمية ضئيلة من الطاقة تقدر

       2ATP.    

  2- تحول الإنزيمات البيروفيت إلى حمض اللاكتيك ويصاحب ذلك توفير جزيئات NADHللإلكترونات

       وتتحول إلى NAD+.

الناتج

- ينتج عن التخمر اللبني الآتي: [ ( حمض اللاكتيك ) و ( جزيئان ATP ) ].

2- التخمر الكحولي

حدوثه

- يحد ث التخمر الكحولي في الآتي:

  1- في فطرة الخميرة.    

  2- في بعض أنواع البكتيريا.

خطواته

- تتم خطوات التخمر الكحولي كما يأتي:

  1- يتحلل جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفيت ويصاحب ذلك انطلاق كمية ضئيلة من الطاقة تقدر

       2ATP.    

  2- تحول الإنزيمات البيروفيت إلى الكحول الإيثيلي وثاني أكسيد الكربون ويصاحب ذلك توفير جزيئات NADH         للإلكترونات وتتحول إلى NAD+.

الناتج

- ينتج عن التخمر الكحولي في الآتي: [ ( الكحول الإيثيلي ) و ( ثاني أكسيد الكربون ) و( جزيئان ATP ) ].

الطاقة الخلويةCellular Energy

عمليتا البناء الضوئي والتنفس الخلوي Cellular Respiration Photosynthesis And

العلاقة بينهما

- تشكل عمليتا البناء الضوئي والتنفس الخلوي دورة ( حيث أن المواد الناتجة عن عملية البناء الضوئي وهي الأكسجين والجلوكوز

هي المواد المتفاعلة التي تتطلبها عملية التنفس الخلوي – والمواد الناتجة عن عملية التنفس الخلوي وهي ثاني أكسيد الكربون

والماء هي المواد المتفاعلة التي تتطلبها عملية البناء الضوئي ).