النشاط الأول : التفاعلات المحررة للطاقة الكامنة في المواد العضوية ومقرها على مستوى الخلية.
تحتاج الخلايا بجميع أنواعها الى الطاقة، التي يتم استخلاصها من المادة العضوية من خلال ظواهر إستقلابية مختلفة. و تكون هذه الطاقة على شكل جزيئة آدينوزين ثلاثي الفوسفاط ATP .
نلاحظ في الوسط 1 (وسط حي هوائي أي أنه يحتوي على الأكسجين) أن :
– استهلاك كمية قليلة من الكليكوز.
– نمو مهم نسبيا لخلايا الخميرة (زيادة 0,6 غرام من كتلتها الحية).
– عدم إنتاج الكحول ( الإيثانول ).
نستنتج إذن أنه في وجود O2 (وسط حي هوائي) يتم هدم كلي للكليكوز (التنفس الخلوي) مع إنتاج كمية كبيرة من الطاقة التي مكنت خلايا الخميرة من التكاثر السريع الذي نتج عنه زيادة مهمة في الكتلة الحية لخلايا الخميرة (نمو سريع).
نلاحظ في الوسط 2 (وسط حي لاهوائي أي بدون أكسجين ):
– استهلاك كمية مهمة من الكليكوز .
– إنتاج الكحول الإيثيلي.
– نمو بطيء لخلايا الخميرة (زيادة طفيفة 0،02 غرام من كتلتها الحية).
نستنتج أنه في غياب O2 ( وسط حي لا هوائي ) تم هدم جزئي للكليكوز مع إنتاج الكحول الإيثيلي (التخمر الكحولي)، رغم استهلاك كمية كبيرة من الكليكوز تم تحرير كمية قليلة من الطاقة سمحت لتكاثر بطيء لخلايا الخميرة (نمو ضعيف).
نلاحظ وجود نفس العضيات الخلوية ( غشاء، نواة ، فجوات، جبلة شفافة، …) مع وجود اختلاف واحد وهو وجود عضي خلوي يسمى الميتوكوندري الذي يوجد بكمية وافرة وبحجم كبير في الوسط حي هوائي بينما في الوسط حي لا هوائي تكون الميتوكندريات شبه منعدمة وذات بنيات ظامرة (غير نامية).
نستنتج إذن أن على المستوى الخلوي تتطلب التفاعلات الهوائية (وظيفة التنفس) تدخل الميتوكندريات , بينما التفاعلات اللاهوائية (وظيفة التخمر) تتم في الجبلة الشفافة دون تدخل الميتوكندريات.
الميتوكندريات Mitochondrie : هو عضي خلوي يتواجد على مستوى جميع الخلايا النباتية و الحيوانية ، حيث يساهم في تحويل الطاقة الكامنة على مستوى المادة العضوية. يتكون الميتوكندري من غشائين : غشاء خارجي و غشاء داخلي، يفصل بينهما الحيز البيغشائي. في وسطه يتواجد الماتريس، الذي يعرف تفرع الغشاء الداخلي مشكلا أعرافا.
نلاحظ من خلال المنحنى أنه :
– بين t0 و t1 تركيز O2في الوسط ثابت.
– في t1 عند إضافة الكليكوز لم يتغير تركيز O2 في الوسط
– في t2 عند إضافة حمض البيروفيك للوسط يلاحظ انخفاض تدريجي لـ O2.
نستنتج إذن أن الميتوكوندريات عضيات تستهلك لأكسجين بهدف أكسدة المادة العضوية التي تتمثل في حمض البيروفيك. بحيث أنها غير قادرة على أكسدت الكليكوز.
- التنفس الخلوي : وهو مجموعة من التفاعلات الكيميائية تتم على مستوى الميتوكوندري في وجود الأكسجين.
- التــــــخـــمــر : الذي يتجلى في تفاعلات لا هوائية تتم على مستوى الجبلة الشفافة.
الأستاذ أيوب كرجدي
أستاذ مادة علوم الحياة و الأرض, درس بجامعة الحسن الثاني المحمدية, حاصل على: - الاجازة في البيولوجيا و الصحة - الإجازة المهنية في تدريس علوم الحياة و الأرض. - شهادة التأهيل التربوي للتعليم الثانوي التأهيلي. - ديبلوم الدراسات البيداغوجية و الديداكتيك العام و الخاص بمادة علوم الحياة و الأرض. - ديبلوم تقني متخصص في الاعلاميات العامة و البرامج المكتبية.