التنفس وتحرير الطاقة

Respiration and release of Energy

ثانياً : التنفس الداخلي

ويقصد به مجموعة التفاعلات الكيميائية التي يتم خلالها أكسدة المادة الغذائية داخل الخلايا في وجود أو غياب الأكسيجين بهدف تحرير الطاقة الكامنة  وتخزينها بصورة يسهل على الخلايا استخدامها .

ولكن لماذا تحرص الكائنات الحية على (O₂ ) و لماذا تموت غالبية الكائنات الحية عند حرمانها من الأكسيجين ؟

للإجابة على هذا السؤال لاحظ الطاقة الناتجة لكل  مما يلي :

وبما أن الهدف الأساسي هو الحصول على الطاقة نجد أن النسبة 19 : 1 على الترتيب . فانه من الملاحظ أن الطاقة الناتجة في (B) لا تكفي لسد الاحتياجات اليومية لغالبية الكائنات الحية .

الأكسدة الهوائية : Aerobic oxidation

تعتبر عملية التنفس الخلوي ( الداخلي – النسيجي ) من العمليات الأيضية المعقدة والتي تشمل أكثر من 700 تفاعل حيوي ويمكن تقسيم تلك العملية إلى (أربع )4 مراحل رئيسية وهي :

1- الإنشطار (التحلل) السكري   Glycolysis

التحلل الجلوكوزي هو اصطلاح يستعمل لشرح سلسلة التفاعلات المتتابعة التي تحدث في أنواع متعددة من الأنسجة والتي تبدأ بسكر سداسي ( عادةً الجلوكوز ) وتنتهي بحامض البيروفيك  Pyruvic Acid . يمكن كتابة المعادلة للتفاعل الكلي كالآتي :

هذه المعادلة تدل ببساطة  على أن جزئ واحد من الجلوكوز يتحول إلى جزيئين من حامض البيروفيك . إلا أنه كما سبق ذكره التحلل الجلوكوزي ليس بالتفاعل ذو الخطوة الواحدة ولكنه سلسلة من التفاعلات المتداخلة جداً والتي تقود في النهاية إلى البيروفيت .

نقطة أخرى يجب التأكيد عليها هي أن تفاعلات التحلل السكري تحدث في السيتوبلازم ولا تحتاج لوجود الأكسيجين .

ويمكن تقسيم التحلل السكري إلى خطوتين رئيسيتين هما :

1- تحويل الجلوكوز إلى فركتوز 1 ، 6 ثنائي الفوسفيت .

2- انقسام هذا المركب إلى مركبين ثلاثي الكربون  يتحول في النهاية كل منهما إلى حامض البيروفيك  .

والمخطط التالي يوضح خطوات الإنشطار السكري .

دعنا الآن نرسم موازنة للتحلل الجلوكوزي . في المرحلة الأولى يتحول الجلوكوز إلى فركتوز 1، 6 ثنائي الفوسفات بدون كسب للطاقة . في الحقيقة يستهلك جزيئان من ATP  مقابل استهلاك جزئ جلوكوز . إلا أنه في المرحلة الثانية ، تحول الفركتوز 1، 6 ثنائي الفوسفات إلى حامض بيرو فيك ، تتكون أربعة جزيئات ATP، واثنان لكل سكر ثلاثي منقسم عن فركتوز 1، 6 ثنائي الفوسفات ويكون المكسب الصافي  2ATP  .

Copyright © 2001 - 2010 SchoolArabia. All rights reserved الحقوق القانونية و حقوق الملكية الفكرية محفوظة للمدرسة العربية