معلومة

هل الميتوكوندريا تقوم ببساطة بتحويل الجلوكوز تلقائيًا إلى ATP؟

هل الميتوكوندريا تقوم ببساطة بتحويل الجلوكوز تلقائيًا إلى ATP؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أتساءل عما إذا كان هناك أي قرار ذكي في الميتوكوندريا في توقيت عملها.

هل يبدأون ببساطة في إنتاج ATP بمجرد وجود المواد المتفاعلة الصحيحة؟

أو لأن لديهم حمضهم النووي الخاص بهم ، هل لديهم استراتيجيات أكثر تعقيدًا تختلف لتفيد التعاون المتبادل مع الخلية المضيفة؟ هذا يفترض أن الحمض النووي الدائري البسيط يؤدي قرارات ذات مستوى أعلى في التبديل.


تتكون الميتوكوندريا من حوالي 3000 بروتين. ومع ذلك ، فإن جينوم الميتوكوندريا يحتوي فقط على 13-14 جينًا لترميز البروتين. يتم ترميز 99.6٪ المتبقية من بروتينات الميتوكوندريا بواسطة الجينات الموجودة في الجينوم النووي. (ويكيبيديا) جينومات البلاستيدات الخضراء أكبر قليلاً فقط (حوالي 100 جين).

يحدث تنظيم الجينات والإشارات بين النواة والميتوكوندريا (وبين النواة والبلاستيدات الخضراء في النباتات / الطحالب) في كلا الاتجاهين. تنظيم التقدم هي الإشارات من النواة إلى الميتوكوندريا وكان يُعتقد في السابق أنها الطريقة الوحيدة لتنظيم وظيفة العضية. نحن الآن نعرف ذلك أيضًا تنظيم رجعي يحدث ، حيث ترسل الميتوكوندريا إشارات إلى النواة.

للإجابة على سؤالك مباشرة (ولكن ليس بشكل كامل) ، تستشعر كل من الميتوكوندريا والنواة البيئة واحتياجات الخلية وترسل إشارات لبعضها البعض لتنظيم إنتاج ATP.

إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن الإشارات المرتدة ، فإن البحث عن "التنظيم الرجعي" على Google سيثير الكثير من الأوراق حول هذا الموضوع في الكائنات الحية المختلفة. تحتوي هذه الورقة أيضًا على بعض الرسوم البيانية لمسارات الإشارة.


يتضمن إصدار الكتاب المدرسي لتنظيم ATP حلقة تغذية مرتدة مع فسفوفركتوكيناز (PFK). التركيزات النسبية لـ ADP و ATP مميزة لحالة طاقة الخلية. إذا كانت الخلية تستخدم الطاقة ، فسيكون هناك فائض من ADP. إذا لم يكن كذلك ، ثم ATP.

ATP هو مثبط لـ PFK ، والذي بدوره يؤدي إلى إبطاء تحلل السكر (وبالتالي تقليل إنتاج ATP الجديد). في المقابل ، ADP هو منشط خيفي لـ PFK ، والذي بدوره يسرع تحلل السكر (وبالتالي زيادة إنتاج ATP).


الميتوكوندريا هي عضيات مما يعني أنها محاطة بشكل منفصل بغشاء خاص بها داخل خلية. يتم تحديد عدد الميتوكوندريا في الخلية من خلال الوظيفة المحددة للخلية واحتياجات الطاقة. تحتوي الخلايا مثل خلايا عضلة القلب على العديد من الميتوكوندريا. تحتوي خلايا القلب ، على سبيل المثال ، على آلاف الميتوكوندريا ، بينما تحتوي خلايا الجلد على ميتوكوندريا واحدة فقط لكل منها. تتكون الميتوكوندريا بشكل أساسي من البروتينات.


تحويل العناصر الغذائية من الغذاء إلى طاقة

لنرى كيف يتحول الطعام إلى عبوات طاقة وماء ATP. يجب أولاً تحويل الطعام الذي نأكله إلى مواد كيميائية أساسية يمكن أن تستخدمها الخلية. بعض من أفضل الأطعمة الموردة للطاقة مثل كل الحبوب الخبز والمعكرونة و لبن تحتوي على سكريات أو كربوهيدرات. يتم تكسير الكربوهيدرات والسكريات بواسطة الإنزيمات التي تقسمها إلى أبسط شكل من أشكال السكر وهو الجلوكوز. ثم يدخل الجلوكوز الخلية عن طريق جزيئات خاصة في الغشاء تسمى ناقلات ldquoglucose & rdquo. بمجرد دخول الخلية ، يتم تكسير الجلوكوز لصنع ATP في مسارين. تتأكسد جزيئات الطعام إلى ثاني أكسيد الكربون والماء في الميتوكوندريا.


ميدي-كلوريانز VS. الميتوكوندريا!

لذا في التوضيحات المسبقة ، حصلنا على التفسير الكامل لميدي كلوريانز وكيف أنها أشكال حياة مجهرية تتواجد داخل خلايا جميع الكائنات الحية. من المفترض أن Jedi يمكنه التواصل مع هذه الكائنات بطريقة ما لاستخدام والتلاعب & quot The Force & quot.


لذلك جعلني هذا دائمًا أفكر في الميتوكوندريا الغامضة التي تسكن بداخلنا جميعًا في الحياة الواقعية.


لطالما تمت الإشارة إلى الميتوكوندريا باسم & quotpowerhouse & quot لكل خلية. بدون الميتوكوندريا لن نعيش أو نوجد أو ننتج الطاقة بأي شكل من الأشكال. هم مسؤولون عن إنشاء ATP ، الذي يدير كل شيء حرفيًا ويسمح للخلايا بالعمل والعمل. (لن أحضر محاضرة ضخمة في علم الأحياء هنا ، يمكنك البحث عن الأشياء المختلفة التي تريدها).


لذلك توجد الميتوكوندريا داخلنا وجميع الخلايا الحية. نحن نعلم أيضًا عن الحمض النووي ومدى أهمية ذلك. تحتوي جميع الخلايا على حمض نووي ، ولكن الشيء المدهش هو أن الميتوكوندريا تمتلك حمضها النووي المستقل. علاوة على ذلك ، إنه أكثر من جينوم بكتيري ، مما يدل على أنه كائن غريب تم تقديمه منذ آلاف دورات التطور.


مع كون الميتوكوندريا مسؤولة عن جعل الأشياء تعمل ، كل شيء يعمل ، ماذا لو كنا قادرين على & الاقتباس والاقتباس معها بطريقة ما؟ أعني بهذا ماذا لو تمكنت بطريقة ما من تحفيز تلك الميتوكوندريا لإنتاج كميات هائلة من ATP ، مما ينشط جسدي لإعطاء قوة بشرية خارقة؟ تحقيق سرعات تفوق الخيال؟ دفع جسدي إلى المآثر البهلوانية & quot؛ تشبه Jedi & quot بنسب؟ التلاعب بالميتوكوندريا من حولي في كائنات / كائنات / جزيئات أخرى لتناسب عروضي؟

على أي حال ، أوجه التشابه موجودة. مع التقدم في علم الأحياء / تكنولوجيا النانو / إلخ ، التي تنمو بمعدل أسي ، ليست فكرة بعيدة المنال لجعل شيء مثل هذا ممكنًا. الميتوكوندريا هي حقًا & quot؛ مجال الطاقة الذي تم إنشاؤه بواسطة جميع الكائنات الحية & quot ، & quotsurround والاختراق للكائنات الحية & quot ؛ ومن المحتمل جدًا أن تكون ما & تربط المجرة معًا & quot ؛ مع الأخذ في الاعتبار كل كائن حي نعرفه لديه هذا الكائن الحي.


الميراث [عدل]

في معظم أنواع الحيوانات ، يبدو أن الميتوكوندريا موروثة في المقام الأول من خلال سلالة الأم ، على الرغم من أن بعض الأدلة الحديثة تشير إلى أنه في حالات نادرة قد يتم أيضًا توريث الميتوكوندريا عبر طريق الأب. عادةً ما يحمل الحيوان المنوي الميتوكوندريا في ذيله كمصدر للطاقة لرحلته الطويلة إلى البويضة. عندما تلتصق الحيوانات المنوية بالبويضة أثناء الإخصاب ، يسقط الذيل. وبالتالي ، فإن الميتوكوندريا الوحيدة التي يحصل عليها الكائن الحي الجديد عادة هي من البويضة التي قدمتها أمه. لذلك ، على عكس الحمض النووي النووي ، لا يتم خلط الحمض النووي للميتوكوندريا عن طريق الانقسام الاختزالي (والجنس!) كل جيل ، لذلك يُفترض أن يتغير بمعدل أبطأ ، وهو أمر مفيد لدراسة التطور البشري ، حيث تم استخدامه لتقدير عمر حواء الميتوكوندريا في مكان ما بين 100000 و 200000 سنة مضت ، قبل فترة طويلة من عمر البشرية التي وضعها علماء خلق الأرض الشباب. يستخدم الحمض النووي للميتوكوندريا أيضًا في علم الطب الشرعي كأداة لتحديد الجثث أو أجزاء الجسم ، وقد تورط في عدد من الأمراض الوراثية ، مثل مرض الزهايمر والسكري.


كيف ترتبط السعرات الحرارية بـ ATP؟

ATP هي في الأساس طاقة منتجة من الطعام والسعرات الحرارية هي وحدة قياس الطاقة التي تأتي من الطعام. ومع ذلك ، فمن غير الشائع رؤية هذه المفاهيم مرتبطة ببعضها البعض. أنا أجد صعوبة في العثور على تحويل بين الاثنين. كم عدد السعرات الحرارية التي سيتطلبها التحلل المائي لجزيء ATP؟

لا يوجد تحويل مباشر لأن الكيمياء الحيوية معقدة.

يتم تقسيم استقلاب الجلوكوز إلى تحلل السكر ودورة حمض الستريك ، كل منهما ينتج كميات مختلفة من ATP. يزداد هذا الأمر تعقيدًا في العضلات عند إنتاج اللاكتات ، حيث يحدث تحلل السكر في الخلية العضلية ولكن تحدث بقية الدورة في مكان آخر.

التمثيل الغذائي للدهون هو هوائي بحت ولكن مردود الطاقة يعتمد على الأحماض الدهنية المحددة التي يتم استقلابها.

يعتمد استقلاب البروتين على الحمض الأميني الذي يتم استقلابه.

وهذا & # x27s تبسيط كبير.

لماذا تبحث عن التحويل؟

وفقًا لجوجل: & quohe hydrolysis لأحد جزيئات ATP تطلق 7.3 كيلو كالوري / مول من الطاقة & quot. إذن 1 جزيء ATP هو 1.212 × 10 -23 كيلو كالوري.

كم هو ذلك في ساعات؟ سوف أقسم وأعد لها.

يتم تخزين الطاقة في روابط الجزيئات. ينقسم ATP (تتم إزالة أحد الفوسفات الثلاثة) مما يطلق الطاقة. يتم قياس هذه الطاقة بالسعرات الحرارية. ببساطة ، السعرات الحرارية هي وحدة للطاقة بينما ATP هو مصدر / مكان تخزين الطاقة

نعم ، وكسر وصنع رابط الفوسفات الأخير يقود الحياة كما نعرفها.

يبدو أنك & # x27re تعمل على واجبات الكيمياء الحيوية المنزلية.

هذه هي الطريقة التي أشرح بها & # x27d لطلابي.

لذا فإن أسهل مفهوم لفهم كيفية استهلاك البشر أو معظم الكائنات الحية للسعرات الحرارية هو عندما تتحرك العضلات. القلب والأمعاء والحركة كلها في الأساس مجرد عضلات تقصر. تصبح العضلات أقصر بفضل استهلاك ATP & quot؛ بدون عضلات ATP & # x27t يعمل. (بالطبع إنه & # x27s أكثر تعقيدًا من ذلك ولكن لأغراض ELI5.)

حسنًا ، نحن نفهم الآن عندما نتحرك ، عندما تنبض قلوبنا ، نستهلك السعرات الحرارية. الآن كيف يرتبط ATP بالسعرات الحرارية في الطعام. لذلك ، يحتوي الطعام على السكريات ، والكربوهيدرات البسيطة ، والكربوهيدرات المعقدة ، والبروتينات ، والدهون. هذه الأشياء لأغراض بسيطة يمكن أن يتم استقلابها (تحويلها) إلى حد ما في أجسامنا إلى جلوكوز. لذلك من أجل البساطة ، دعنا نقول أن الجلوكوز هو الشكل الأساسي للسعرات الحرارية في الطعام.

تأخذ دورة كريبس الجلوكوز ، وتحول الجلوكوز إلى منتجات معينة (NADH ، FADH ، إلخ) التي تستخدمها الميتوكوندريا لصنع ATP. بشكل أساسي ، في الميتوكوندريا ، هناك آلة تأخذ هذه المنتجات ، وتستخدم الطاقة في هذه المنتجات لتشكيل هذا المنتج عالي الطاقة وهو ATP. مثل بطارية قابلة لإعادة الشحن في الواقع. المكون الأساسي + NADH = ATP.

وبالتالي. إنه & # x27s بهذه البساطة حقًا. العضلات تحتاج ATP للعمل ، ATP يأتي من الميتوكوندريا ، الميتوكوندريا يحتاج الجلوكوز لإنتاج ATP. يأتي هذا الجلوكوز من الطعام.

تحرير 1: من حيث ارتباط الأرقام ، فإنه بالطبع أكثر صعوبة.

تخبرنا الأساسيات أنه & # x27s 30-32 جزيء ATP لكل جزيء جلوكوز.

الآن هذا يختلف من العوامل: الهوائية تعطي ATP أكثر من اللاهوائية.بعض العضلات أكثر كفاءة من غيرها وتتعامل مع ATP بشكل مختلف (القلب ، مقابل نفض سريع مقابل نشل بطيء) في المستوى الخلوي ، 30-32 ATP ليس صعبًا وسريعًا. القاعدة. هذه الآلات ليست تمامًا مثل طريقة عمل آلات المصنع. يمكنهم ارتكاب الأخطاء أو إهدار بعض الطاقة هنا أو هناك.

لتقليل الارتباك ولهذه المناقشة ، دع & # x27s نقول أن السعرات الحرارية والسعرات الحرارية قابلة للتبادل. لنفترض أن الجري لمدة ساعة يحرق 200 سعرة حرارية. يعني هذا أكثر أو أقل أنك تستهلك 50 جرامًا من الكربوهيدرات أو 50 جرامًا من البروتين أو 22.2 جرامًا من الدهون في كمية الـ ATP المطلوبة في الجسم كله لتعمل لمدة ساعة. وبالطبع العديد من العوامل المختلفة تغير الأرقام. لكن هذا هو المفهوم.


علم الطاقة الخلوية

هناك العديد من الخطوات في كل مرحلة لدرجة أن بعض الطلاب يجدون هذا الموضوع محيرًا للغاية بحيث يتعذر عليهم اتباعه. لا تتعرق. لقد توصلنا إلى طريقة بسيطة للحفاظ على جميع مراحل التنفس الخلوي بالترتيب: ما عليك سوى تتبع عدد الكربون في كل مرحلة.

المرحلة 1: جليكوليسيس

تبدأ المرحلة الأولى بـ تحلل السكر، التقسيم (-تحلل) من الجلوكوز (جليكو-). الجلوكوز هو جزيء من ستة كربون ينقسم إلى جزئين من ثلاثة كربون ، يسمى حمض البيروفيك. ينتج عن هذا الانهيار للجلوكوز أيضًا صافي إنتاج جزيئين من ATP:

الجلوكوز + 2 ATP + 2NAD + → 2 حمض بيروفيك + 4 ATP + 2 NADH

على الرغم من أننا كتبنا تحلل السكر كما لو كان تفاعلًا واحدًا ، إلا أن هذه العملية لا تحدث في خطوة واحدة. في الواقع ، إنها تتطلب سلسلة من ردود الفعل!

لحسن الحظ ، لا تحتاج إلى حفظ هذه الخطوات للاختبار. ما تحتاج إلى معرفته هو أن الجلوكوز لا يفعل ذلك تلقائيا توليد ATP. يجب تفعيله. بمجرد فسفرة الجلوكوز ، ينقسم في النهاية إلى بيروفات.

إذا ألقيت نظرة فاحصة على رد الفعل أعلاه ، فسترى أن هناك حاجة إلى اثنين من ATPs لإنتاج أربعة ATPs. ربما تكون قد سمعت التعبير ، "عليك إنفاق المال لكسب المال." في علم الأحياء ، عليك أن تستثمر ATP لصنع ATP: أسفر استثمارنا في اثنين من ATPs عن أربعة ATPs ، لتحقيق ربح صافٍ قدره اثنان.

المنتج الثاني في تحلل السكر هو 2 NADH ، والذي ينتج عن نقل H + إلى حامل الهيدروجين NAD +. سيتم استخدام NADH في مكان آخر في التنفس لعمل ATP إضافي.

هناك أربع حكايات مهمة يجب تذكرها فيما يتعلق بتحلل السكر:

  • يحدث في السيتوبلازم
  • تم إنتاج صافي 2 ATPs
  • 2 تشكيل أحماض بيروفيك
  • 2 NADH أنتجت

بمجرد أن تخضع الخلية لتحلل السكر ، يكون لديها خياران: يمكن أن تستمر في العمل اللاهوائي ، أو يمكن أن تتحول إلى التنفس الهوائي الحقيقي. كما سنرى قريبًا ، فإن قرار الخلية له علاقة كبيرة بالبيئة التي تجد نفسها فيها. في حالة وجود الأكسجين ، تتحول العديد من الخلايا مباشرة إلى التنفس الهوائي. إذا لم يكن هناك أكسجين ، فقد تقوم تلك الخلايا نفسها بالتنفس اللاهوائي. لا يزال البعض الآخر ليس لديهم خيار ، ولا يجرون سوى التنفس اللاهوائي ، مع الأكسجين أو بدونه.

نظرًا لأنه من المرجح أن تسألك "خدمات الاختبارات التربوية" عن التنفس الهوائي ، سننظر عن كثب في الخطوات المتبقية.

ومع ذلك ، قبل أن نفعل ذلك ، دعونا نعود إلى تلك العضيات المهمة ، الميتوكوندريا. نعلم بالفعل من مناقشتنا في الفصل 3 أن الميتوكوندريا هي مواقع التنفس الخلوي. حان الوقت الآن لنرى بالضبط أين يصنعون ATP.

يقسم الغشاء المزدوج للميتوكوندريا العضية إلى أربع مناطق:

  • ال مصفوفة
  • ال غشاء الميتوكوندريا الداخلي
  • ال الفضاء بين الغشاء
  • ال الغشاء الخارجي

لماذا تحتاج إلى معرفة المناطق المختلفة داخل الميتوكوندريا؟ لأننا سنرى قريبًا أن العديد من مراحل التنفس الهوائي تحدث داخل هذه المناطق من الميتوكوندريا — وتحب خدمات الاختبارات التربوية أن تسأل عنك أسئلة حول مكان حدوث الأشياء! ضعهم في الاعتبار. سنناقشها أدناه.

المرحلة 2: تشكيل شهادة توثيق البرامج من الأسيتيل

عند وجود الأكسجين ، يدخل حمض البيروفيك في الميتوكوندريا. يتم تحويل كل حمض بيروفيك (جزيء ثلاثي الكربون) إلى أسيتيل أنزيم أ (جزيء ثنائي الكربون) وثاني أكسيد الكربون2 اطلق سراحه:

2 حمض بيروفيك + 2 أنزيم أ + 2 ناد + → 2 أسيتيل كوا + 2 كو2 + 2 NADH

هل تتعقب ذراتنا الكربونية؟ لقد انتقلنا الآن من جزيئين من ثلاثة كربون إلى جزيئين ثنائي الكربون. تترك الكربونات الزائدة الخلية في شكل ثاني أكسيد الكربون2. مرة أخرى ، يتم أيضًا إنتاج جزيئين من NADH.

المرحلة 3: دورة كريبس

المرحلة التالية هي دورة كريبس، المعروف أيضًا باسم دورة حمض الستريك. يدخل كل جزيء من جزيئي الأسيتيل المساعد A في دورة كريبس ، واحدًا تلو الآخر ، وسيتم تحويل كل الكربون في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون2. تحدث هذه المرحلة في مصفوفة الميتوكوندريا.

دعونا نتتبع الكربون مرة أخرى. يتحد كل جزيء من أسيتيل CoA ينتج من المرحلة الثانية من التنفس الهوائي أوكسالو أسيتات، جزيء من أربعة كربون ، لتشكيل جزيء من ستة كربون ، حمض الستريك أو سترات:

نظرًا لأن الدورة تبدأ بجزيء رباعي الكربون ، أوكسالو أسيتات ، يجب أيضًا أن تنتهي بجزيء رباعي الكربون للحفاظ على الدورة. إذن كم عدد ذرات الكربون التي يجب أن نخسرها للحفاظ على استمرار الدورة؟ اثنان من ذرات الكربون ، وكلاهما سيصدر في صورة ثاني أكسيد الكربون2. الآن الدورة جاهزة لدوران آخر باستخدام الأسيتيل CoA الثاني.

مع كل دورة من الدورة ، يتم إنتاج ثلاثة أنواع إضافية من الجزيئات:

لمعرفة العدد الإجمالي للمنتجات لكل جزيء من الجلوكوز ، نقوم ببساطة بمضاعفة عدد المنتجات - بعد كل شيء ، بدأنا دورة كريبس مع جزيئين من الأسيتيل CoA لكل جزيء من الجلوكوز!

نحن الآن جاهزون لإحصاء عدد ATP المُنتَج.

بعد دورة كريبس ، صنعنا أربعة ATP فقط - اثنان من ATP من تحلل السكر واثنان من ATP من دورة كريبس.

على الرغم من أن هذا يبدو كثيرًا من العمل لأربعة ATP فقط ، فقد أنتجنا أيضًا ناقلات الهيدروجين في شكل NADH و FADH2. هذه الجزيئات بدورها ستنتج الكثير من ATP.

المرحلة 4: الفسفرة المؤكسدة

قلنا سابقًا أن ATP هي عملة طاقة الخلية. في حين أن هذا صحيح ، فإن ATP ليس الجزيء الوحيد الذي يخزن الطاقة. في بعض الأحيان يتم تخزين الطاقة بواسطة ناقلات الإلكترون مثل NAD + و FAD. (تسمى ناقلات الإلكترون هذه أيضًا ناقلات الهيدروجين لأن معظم ناقلات الإلكترون تحمل أيضًا ذرات الهيدروجين.) يتم نقل الإلكترونات من ناقلات الإلكترون إلى الأكسجين ، مما يؤدي إلى تخليق ATP. هذه العملية تسمى الفسفرة المؤكسدة.

سلسلة نقل الإلكترون

نظرًا لإزالة الإلكترونات (وذرات الهيدروجين التي تنتمي إليها) من جزيء الجلوكوز ، فإنها تحمل معها الكثير من الطاقة التي كانت مخزنة في الأصل في روابطها الكيميائية. ثم يتم نقل هذه الإلكترونات - والطاقة المصاحبة لها - إلى جزيئات الهيدروجين الحاملة الجاهزة. في حالة التنفس الخلوي ، هذه الناقلات المشحونة هي NADH و FADH2.

دعونا نرى عدد ناقلات الإلكترون "المحملة" التي أنتجناها. لدينا الآن:

  • جزيئين NADH من تحلل السكر
  • اثنان NADH من إنتاج الأسيتيل CoA
  • ستة NADH من دورة كريبس
  • اثنان FADH2 من دورة كريبس

هذا يعطينا 12 إجمالاً.

الآن دعونا نفكر في مصير جميع الإلكترونات التي تمت إزالتها من انهيار الجلوكوز. إليكم ما يحدث. ناقلات الإلكترون - NADH و FADH2- "نقل" الإلكترونات إلى سلسلة نقل الإلكترون ، وتنقسم ذرات الهيدروجين إلى أيونات وإلكترونات الهيدروجين:

ثم يحدث شيئان مثيران للاهتمام. أولاً ، الإلكترونات عالية الطاقة من NADH و FADH2 يتم تمريرها عبر سلسلة نقل الإلكترون ، وهي عبارة عن سلسلة من جزيئات البروتين الحاملة المضمنة في cristae ، وهو الغشاء الموجود على طول الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. بعض الجزيئات الحاملة في سلسلة نقل الإلكترون عبارة عن ناقلات تحتوي على الحديد تسمى السيتوكرومات. ألق نظرة على السلسلة بأكملها أدناه.

يسلم كل جزيء ناقل الإلكترونات إلى الجزيء التالي في السلسلة. تنتقل الإلكترونات أسفل سلسلة نقل الإلكترون حتى تصل إلى مستقبل الإلكترون النهائي ، الأكسجين. يتحد الأكسجين مع هذه الإلكترونات (وبعض الهيدروجين) لتكوين الماء. هذا ما يفسر "الهوائية" في التنفس الهوائي. إذا لم يكن الأكسجين متاحًا لقبول الإلكترونات ، فلن تتحرك أسفل السلسلة على الإطلاق ، مما يؤدي إلى إيقاف العملية الكاملة لإنتاج ATP.

إذا كنت صاحب حقوق الطبع والنشر لأي مادة واردة على موقعنا وتعتزم إزالتها ، فيرجى الاتصال بمسؤول الموقع للحصول على الموافقة.


خطوات التنفس الخلوي Quizlet

التنفس الخلوي هو العملية التي تستخدم بها الكائنات الأكسجين لتفكيك جزيئات الطعام للحصول على الطاقة الكيميائية لوظائف الخلية. ثلاثي فوسفات الأدينوزين أو ATP).

يتم إحضار علم الأحياء إليك بدعم من.

خطوات التنفس الخلوي Quizlet. يختلف التنفس الخلوي عن عملية التمثيل الضوئي وعادة ما يكون رد فعل هوائي يحدث في وجود الأكسجين. بعبارات بسيطة ، يمكن تعريف التنفس الخلوي على أنه سلسلة من عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث داخل الخلية. يتم حصاد الطاقة الكيميائية الحيوية من المواد العضوية (على سبيل المثال في هذه المجموعة من البطاقات التعليمية سوف تصبح على دراية بتعريف التنفس الهوائي والخطوات الثلاث من عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث عند تناول الطعام.

ثاني أكسيد الكربون هو منتج نفايات للتنفس الخلوي يأتي من الكربون الموجود في الجلوكوز والأكسجين المستخدم في التنفس الخلوي. هل تشجع على نمو التعلم غير الرسمي كما. يُعرف النصف الأول بخطوات "الطاقة التي تتطلب".

التنفس الخلوي هو العملية التي تقوم الخلايا من خلالها بتحويل السكريات إلى طاقة. تتمثل الوظيفة الرئيسية للتنفس الخلوي في تكسير الجلوكوز لتكوين الطاقة. يتم نقل Nadh و fadh2 على طول الخ إلى الأكسجين ، متقبل الإلكترون النهائي.

يتم التنفس الخلوي بواسطة كل خلية في كل من النباتات والحيوانات وهو ضروري للحياة اليومية. يحدث فقط في حالة توفر الأكسجين. يختلف علماء الأحياء إلى حد ما فيما يتعلق بالأسماء والأوصاف وعدد مراحل التنفس الخلوي.

هناك ثلاث مراحل رئيسية للتنفس الخلوي: فكر في إدخال فاتورة بالدولار في آلة البيع لتوليد أرباع لها. يمكن أن يحدث تحلل السكر مع أو بدون تحلل الأكسجين يحدث في الميتوكوندريا التحلل الجلدي هو الخطوة الأولى في كل من الهوائية واللاهوائية.

يتحلل حمض البيروفيك إلى co2 و h2o. التنفس الخلوي هو طريقة خلوية للحصول على الطاقة ، لذا فهي عملية تعتمد عليها من أجل العيش. ابدأ بدراسة 4 مراحل من التنفس الخلوي.

قاعدة بيانات شاملة لأكثر من 32 اختبارًا للتنفس الخلوي عبر الإنترنت ، اختبر معلوماتك من خلال أسئلة اختبار التنفس الخلوي. تعلم المفردات والمصطلحات والمزيد باستخدام البطاقات التعليمية والألعاب وأدوات الدراسة الأخرى. يتضمن التنفس الداخلي تبادل الغازات بين مجرى الدم والأنسجة والتنفس الخلوي.

في التنفس الخلوي ، تعتمد الخطوات التي تلي تحلل السكر على وجود الأكسجين. وذلك لأن التنفس الخلوي يطلق الطاقة في الجلوكوز ببطء ، في العديد من الخطوات الصغيرة. سيواجه كتاب القواعد للحجج ، في نهاية هذه الجولة الجديدة من الاستبيانات ، طرقًا أخرى للتعليم ، لذلك دخلت المدرسة باعتبارها الآثار الاجتماعية للحوسبة السحابية لحل هذه المعضلات

الخطوات الثلاث للتنفس الخلوي هي تحلل السكر ودورة كريبس والفسفرة المؤكسدة. بمعنى آخر ، التنفس هو الطريقة الرئيسية التي تحصل بها الخلية على الطاقة الكيميائية لدفع النشاط الخلوي. الخطوة الأولى في جميع مسارات التنفس الخلوي هي تحلل السكر الذي يحدث بدون وجود الأكسجين الجزيئي.

التنفس الخلوي هو العملية التي تقوم بها الخلايا الحية بتكسير جزيئات الجلوكوز وإطلاق الطاقة. يحدث التنفس الخلوي في خلايا الحيوانات والنباتات والفطريات ، وكذلك في الطحالب والطلائعيات الأخرى. C6h12o6 (جلوكوز) + 6o2 → 6co2 + 6h2o + ≈38 atp

المجموعة الأولى من التفاعلات في التنفس الخلوي هي: بعض المراحل المهمة للتنفس الهوائي هي كما يلي: هذا المسار يكسر جزيء جلوكوز واحد وينتج جزيئين من البيروفات.

تتضمن عملية التنفس الهوائي أربع خطوات رئيسية: يحدث التنفس الخلوي في كل من الخلايا حقيقية النواة والخلايا بدائية النواة ، حيث تحدث معظم التفاعلات في سيتوبلازم بدائيات النوى وفي الميتوكوندريا لحقيقيات النوى. تقويض البروتينات والدهون والكربوهيدرات في 3 خطوات للتنفس الخلوي.

يمنح التنفس الخلوي كلاً من الخلايا النباتية والحيوانية الطاقة الصالحة للاستخدام ، المعروفة أيضًا باسم ATP ، التي يحتاجون إليها للقيام بالأشياء. تشبه العملية الحرق ، على الرغم من أنها لا تنتج ضوءًا أو حرارة شديدة كما يحدث في نار المخيم. هناك أربع عمليات متميزة تقسم عملية التنفس الخلوي الكلي.

أي من العبارات التالية غير صحيح؟ غالبًا ما يطلق عليه التنفس الهوائي لأن العملية تتطلب الأكسجين (الهواء الجذر. على سبيل المثال ، إذا تأكسد الجلوكوز ، [...]

مسابقة الدعم المالي للتنفس الخلوي ومقال لطلاب الماجستير المتنقلين. تحلل السكر ، ودورة حامض الستريك ، ونقل الإلكترون / الفسفرة المؤكسدة. تستخدم البروتينات في إلخ الطاقة من الإلكترونات المحررة لنقل h + ضد تدرج التركيز إلى حيز الغشاء الداخلي

إذا كان هناك أكسجين في الخلية ، فإنه يتحول تلقائيًا إلى التنفس الهوائي بمساعدة دورة حمض الكربوكسيليك (tca). يتم إحضار علم الأحياء إليك بدعم من مؤسسة Amgen. أي مما يلي يحدث في كل من التمثيل الضوئي والتنفس؟

لقد فاتتك بعض الأسئلة ، لذلك قد ترغب في مراجعة تفاصيل التنفس الخلوي ، وخاصة دورة حمض الستريك أو الكريبس وتحلل السكر. تتضمن عملية أكسدة مجموعات الأسيتيل في دورة حامض الستريك أربع خطوات يتم فيها استخلاص الإلكترونات. (أ) تحلل السكر (ب) دورة كريبس (ج) سلسلة نقل الإلكترون.

هذا المسار هو اللاهوائي ويحدث في سيتوبلازم الخلية. أكاديمية خان هي منظمة غير ربحية 501 (c) (3). العلوم · مكتبة الأحياء · التنفس الخلوي · الاختلافات في تنظيم التنفس الخلوي في التنفس الخلوي كيف يمكن تسريع التنفس الخلوي أو إبطائه.

هذه العملية لا هوائية لأنه بدون مساعدة الأكسجين ، يتم تكوين جزيئين يسمى البيروفات وجزيئين للطاقة يسمى ATP (موضح لاحقًا). في كلا النوعين من التنفس الخلوي ، فإن أول شيء يحدث هو انهيار الجلوكوز من خلال عملية تسمى تحلل السكر. الجزء الأول من المرحلة الثالثة لموقع التنفس الخلوي:

هناك نصفان من التحلل السكري ، مع خمس خطوات في كل نصف. Chemiosmosis glycolysis دورة كريبس كريبس. لإنشاء atp وأشكال أخرى من الطاقة لتشغيل التفاعلات الخلوية ، تتطلب الخلايا وقودًا ومستقبلًا للإلكترون يقود العملية الكيميائية لتحويل الطاقة إلى شكل قابل للاستخدام.

ينقسم هذا الجلوكوز الذي يحتوي على ست ذرات كربون في الخلية من خلال تحلل السكر. هذه هي المعادلة الشاملة: التنفس الهوائي هو العملية التي يتم من خلالها إطلاق الطاقة من الجلوكوز في وجود الأكسجين.

ومع ذلك ، يمكن تقطيع العملية الكلية إلى ثلاث مراحل أو خطوات استقلابية رئيسية: دعونا نرى الخطوات الأربع المتضمنة بإيجاز ، قبل أن ننتقل إلى تفاصيل ما هي معادلة التنفس الخلوي. التنفس الخلوي هو مسار أيضي يكسر الجلوكوز وينتج ATP.

تحلل السكر هو المسار الأول في التنفس الخلوي. تشمل مراحل التنفس الخلوي تحلل السكر وأكسدة البيروفات وحمض الستريك أو دورة كريبس والفسفرة المؤكسدة. اختبار عمليات التنفس الخلوي ، 25 يوليو 2019 · يحدث التنفس الهوائي في وجود الأكسجين ، بينما يحدث التمثيل الغذائي اللاهوائي في غياب الأكسجين.

يعتمد نوع التنفس الذي تستخدمه على شدة التمرين ومدته. يمكن تكييف الاختبارات التافهة الخاصة بنا عن التنفس الخلوي عبر الإنترنت لتلائم متطلباتك لأخذ بعض من أفضل اختبارات التنفس الخلوي. يشير التنفس الخلوي إلى أن التنفس الخلوي هو العملية التي يتم من خلالها تكسير الطعام بواسطة خلايا الجسم لإنتاج الطاقة في شكل جزيئات ATP.

يحدث تحلل السكر في المرحلة الأولى من العصارة الخلوية

أوراق عمل التنفس الخلوي ثانوي

التنفس الخلوي هو السكريات التي يتم تكسيرها باستخدام

Pin by P dek على دروس علم الأحياء الدقيقة ، علم الأحياء

التنفس الخلوي العملية التي يتم من خلالها استخدام المادة الكيميائية

C 8 التمثيل الضوئي والتنفس DFJHS Science

التنفس الخلوي التنفس الخلوي ويكيبيديا

تفاصيل الخطوات العشر لتحلل السكر الجزء 2 من 2 ماكات

نتيجة تخيل الصورة

التنفس الخلوي منظم الرسم بيولوجيا AP

موقع Chemiosmosis وتوليف ATP في الخلوية

(3) التنفس الخلوي والميتوكوندريا القوية

بطاقة فرز النشاط التنفس الخلوي الكترون

نظرة عامة على الخطوات الرئيسية للتنفس الخلوي

عرض جميع مسارات التمثيل الغذائي

ورقة عمل التركيب الضوئي والتنفس

تعلم مجانا حول الرياضيات ، والفن ، وبرمجة الكمبيوتر

مجموعة دروس التمثيل الضوئي والخلوي

مقارنة بين عمليات التمثيل الضوئي والتنفس


هل الميتوكوندريا تقوم ببساطة بتحويل الجلوكوز تلقائيًا إلى ATP؟ - مادة الاحياء

حصاد الطاقة الكيميائية
- التنفس الخلوي - نظرة عامة على أسئلة مراجعة المخططات

لماذا نأكل؟ لماذا نتنفس؟ لماذا تحتاج الخلايا للطاقة؟ كيف تحصل الخلايا على الطاقة؟ هذه بعض الأسئلة التي يمكنك التفكير فيها ونحن نتحرك في هذا القسم من العالم الخلوي. تمتلك الخلايا آلية للتعامل مع الجزيئات والروابط الموجودة بداخلها. عندما يتم إعادة ترتيب الروابط التساهمية ، يتم إطلاق الطاقة. يتم حصاد هذه الطاقة بوسائل مختلفة في خلايا مختلفة. الهدف هو تجديد الإمداد المتضائل باستمرار من ATP والذي يعد ضروريًا لأداء "العمل" في الخلايا. معظم الخلايا لها مسار كيميائي حيوي يُشار إليه بالتنفس الخلوي.

حصاد الطاقة الكيميائية من المهم في هذا القسم التركيز على عملية التمثيل الغذائي والغرض منها وكيفية تحقيق استخراج الطاقة. لقد أضفت بعض المعلومات الإضافية في دليل الدراسة هذا للسماح لك بفهم العملية بشكل أفضل.

المسارات الأيضية:
دور الانزيمات. يتم تحفيز كل خطوة في المسارات بواسطة إنزيم معين.

  • يحصد التفاعل التقويضي الطاقة بالإضافة إلى اللبنات الأساسية عن طريق تكسير الجزيئات. الطاقة مطلوبة لأشكال مختلفة من العمل ، على سبيل المثال التفاعلات الابتنائية ، عمليات النقل ، الحركة.
  • تستخدم التفاعلات الابتنائية الطاقة ولبنات البناء لصنع الجزيئات.


حاملات الطاقة: تحتوي الخلية على العديد من الجزيئات القادرة على الاحتفاظ بالطاقة. النوع الأكثر شيوعًا هو الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) والذي يستخدم في معظم العمليات التي تتطلب طاقة داخل الخلية. ومن الأمثلة الأخرى NADH و FADH2 اللذان يحملان طاقة أكبر بكثير من ATP. كما تعلم ، يتم نقل الطاقة في الجزيئين الأخيرين إلى ATP في سلسلة نقل الإلكترون.

إطلاق الطاقة: أدى التطور إلى عدد من المسارات الأيضية القادرة على تغيير بنية الجزيئات. في عملية التغيير ، يتم نقل الطاقة المحتجزة في الروابط التساهمية للجزيء إلى جزيئات أخرى مختلفة مثل ATP و NADH و FADH2. يتم تحقيق كل هذا بمساعدة إنزيمات معينة. تذكر أن الإنزيمات تناسب ركائزها على وجه التحديد لأنها تتصل عبر الموقع النشط.

التنفس الخلوي: عملية قادرة على استخراج كمية كبيرة من الطاقة من جزيئات الطعام. في الخلايا حقيقية النواة ، يعتبر الأكسجين مكونًا مطلوبًا. هذه العملية الأيضية هي السبب الرئيسي لامتلاك الحيوانات لأعضاء متطورة لتبادل الغازات مثل الرئتين والخياشيم والأنظمة الأخرى. الهدف من هذه الأنظمة ، بالطبع ، هو الوصول إلى الأكسجين والتخلص من ثاني أكسيد الكربون.


مسارات التمثيل الغذائي في جسم الإنسان

تسوجيكازو كومودا ، توشيوكي ماتسوناغا ، في الكيمياء الحيوية للمهنيين الطبيين ، 2015

استحداث السكر

استحداث السكر هو تحويلة لتخليق السكريات مثل الجلوكوز والجليكوجين من مواد أخرى غير السكريات. مثال على ذلك هو التحويل من حمض اللاكتيك إلى الجلوكوز. يمر من خلال العملية التالية ، من حمض اللاكتيك المرتفع بواسطة تحويلة حال للجلوكوز لإنتاج الجلوكوز عن طريق تكوين الجلوكوز: يتم تحويل حمض اللاكتيك إلى ألانين ثم يتم نقله إلى الكبد. يتم تغيير الألانين في الكبد إلى حمض اللاكتيك ويتم تصنيعه إلى الجلوكوز عن طريق تكوين الجلوكوز. ومع ذلك ، يحدث تولد السكر جزئيًا في الكلى. إذا كانت الإنزيمات متورطة في تفاعل التحويلة الحالة للجلوكوز ، فمن الممكن صنع الجلوكوز عن طريق تكوين الجلوكوز باستثناء ثلاثة تفاعلات أحادية الاتجاه (لا رجعة فيها) في التحويلة الحالة للجلوكوز. التفاعلات الثلاثة هي: (1) تحويل الجلوكوز إلى G6P بواسطة hexokinase (2) تحويل F6P إلى F1 ، 6BP بواسطة PFK-1 و (3) تحويل PEP إلى بيروفات بواسطة بيروفات كيناز. يتم حل التفاعلات العكسية لـ (1) و (2) عن طريق استخدام إنزيمات أخرى ، الجلوكوز -6-الفوسفاتاز والفركتوز-1،6-بيسفوسفاتاز ، على التوالي. ومع ذلك ، فإن رد الفعل الأخير (3) أكثر تعقيدًا. أولاً ، يتم نقل البيروفات إلى الميتوكوندريا ثم تحويلها إلى أوكسالو أسيتات عن طريق العمل التحفيزي لبيروفات كربوكسيلاز وباستخدام ثاني أكسيد الكربون2 و ATP. بعد ذلك ، يتم تغيير حمض oxaloacetic المتولد إلى malate ، والذي يتم تنفيذه من الميتوكوندريا من خلال مكوك malate ثم يتم تجديده إلى oxaloacetate. أخيرًا ، يتكون PEP من oxaloacetate عن طريق عمل phosphoenolpyruvate carboxylase. يتم إنتاج الجلوكوز من جزيئين من حمض اللاكتيك في هذا التفاعل. في عملية استحداث السكر ، هناك حاجة لستة جزيئات ATP لتوليد جزيء واحد من الجلوكوز.


أنواع التنفس الخلوي

التنفس الهوائي

تقوم الكائنات حقيقية النواة بالتنفس الخلوي في الميتوكوندريا الخاصة بها - وهي عضيات مصممة لتحطيم السكريات وإنتاج ATP بكفاءة عالية. غالبًا ما يطلق على الميتوكوندريا اسم "قوة الخلية" لأنها قادرة على إنتاج الكثير من ATP!

التنفس الهوائي فعال للغاية لأن الأكسجين هو أقوى متقبل للإلكترون موجود في الطبيعة. الأكسجين "يحب" الإلكترونات - وحبه للإلكترونات "يسحبها" عبر سلسلة نقل الإلكترون في الميتوكوندريا.

يساهم التشريح المتخصص للميتوكوندريا - الذي يجمع جميع المواد المتفاعلة الضرورية للتنفس الخلوي في مساحة صغيرة مرتبطة بالغشاء داخل الخلية - أيضًا في الكفاءة العالية للتنفس الهوائي.

في حالة عدم وجود الأكسجين ، يمكن لمعظم الخلايا حقيقية النواة أيضًا إجراء أنواع مختلفة من التنفس اللاهوائي ، مثل تخمير حمض اللاكتيك. ومع ذلك ، فإن هذه العمليات لا تنتج ما يكفي من ATP للحفاظ على وظائف حياة الخلية ، وبدون الأكسجين ، تموت الخلايا في النهاية أو تتوقف عن العمل.

التخمير

Fermentation is the name given to many different types of anaerobic respiration, which are performed by different species of bacteria and archaebacteria, and by some eukaryotic cells in the absence of oxygen.

These processes can use a variety of electron acceptors and produce a variety of byproducts. A few types of fermentation are:

  • التخمير الكحولي – This type of fermentation, performed by yeast cells and some other cells, metabolizes sugar and produces alcohol and carbon dioxide as byproducts. This is why beers are fizzy: during fermentation, their yeasts release both carbon dioxide gas, which forms bubbles and ethyl alcohol.
  • تخمير حمض اللاكتيك – This type of fermentation is performed by human muscle cells in the absence of oxygen, and by some bacteria. Lactic acid fermentation is actually used by humans to make yogurt. To make yogurt, harmless bacteria are grown in milk. The lactic acid produced by these bacteria gives yogurt its distinctive sharp-sour taste and also reacts with milk proteins to create a thick, creamy texture.
  • Proprionic acid fermentation – This type of fermentation is performed by some bacteria, and is used to make swiss cheese. Proprionic acid is responsible for the distinctive sharp, nutty flavor of Swiss cheese. The gas bubbles created by these bacteria are responsible for the holes found in the cheese.
  • Acetogenesis – Acetogenesis is a type of fermentation performed by bacteria, which produces acetic acid as its byproduct. Acetic acid is the distinctive ingredient in vinegar which gives it its sharp, sour taste and smell. Interestingly, the bacteria that produce acetic acid use ethyl alcohol as their fuel. This means that to produce vinegar, a sugar-containing solution must be first fermented with yeast to produce alcohol, then fermented again with bacteria that turn the alcohol into acetic acid!

Methanogenesis

Methanogenesis is a unique type of anaerobic respiration that can only be performed by archaebacteria. In methanogenesis, a fuel source carbohydrate is broken down to produce carbon dioxide and methane.

Methanogenesis is performed by some symbiotic bacteria in the digestive tracts of humans, cows, and some other animals. Some of these bacteria are able to digest cellulose, a sugar found in plants that cannot be broken down through cellular respiration. Symbiotic bacteria allow cows and other animals to obtain some energy from these otherwise undigestible sugars!


شاهد الفيديو: اكسدة الجلوكوز داخل ميتوكندريا الخليه واستخراج الطاقه فصورة ATP (كانون الثاني 2023).