مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
🧬 التنفس الخلوي (La respiration cellulaire)
التنفس الخلوي: عملية بيوكيميائية تهدف إلى إنتاج الطاقة (ATP) عبر أكسدة المركبات العضوية (الجلوكوز) في وجود الأكسجين. يحدث التنفس الخلوي في الميتوكندريا (المتقدرات).
المعادلة الإجمالية للتنفس الخلوي:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 36 ATP + حرارة
ينقسم التنفس الخلوي إلى ثلاث مراحل رئيسية:
- التحلل السكري (Glycolyse) — في الهيولى
- دورة كريبس (Cycle de Krebs) — في الميتوكندريا
- سلسلة نقل الإلكترونات والفسفرة التأكسدية — في الغشاء الداخلي للميتوكندريا
📌 المرحلة 1: التحلل السكري (Glycolyse)
المكان: هيولى الخلية (Cytoplasme)
الناتج الابتدائي: 1 جزيء جلوكوز (C₆H₁₂O₆)
النواتج النهائية: 2 جزيء حمض بيروفيك (Pyruvate) + 2 ATP + 2 NADH,H⁺
التحلل السكري لا يحتاج إلى O₂ (لاهوائي). يتم عبر 10 تفاعلات متسلسلة ينشطر فيها الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك.
📌 المرحلة 2: دورة كريبس (Cycle de Krebs)
المكان: المادة الأساسية (Matrix) للميتوكندريا
الناتج الابتدائي: 2 جزيء Acétyl-CoA (ينتج من أكسدة البيروفات)
النواتج النهائية (لكل Acétyl-CoA): 2 CO₂ + 3 NADH,H⁺ + 1 FADH₂ + 1 ATP
تتم دورة كريبس في 8 تفاعلات متسلسلة. لكل جزيء جلوكوز، تدور الدورة مرتين (2 Acétyl-CoA) وتنتج: 4 CO₂ + 6 NADH,H⁺ + 2 FADH₂ + 2 ATP.
📌 المرحلة 3: سلسلة نقل الإلكترونات والفسفرة التأكسدية
المكان: الغشاء الداخلي للميتوكندريا (Créte mitochondriale)
الناتج الابتدائي: NADH,H⁺ و FADH₂ من المرحلتين السابقتين
تتم أكسدة NADH,H⁺ و FADH₂ وتنتقل الإلكترونات عبر سلسلة من الناقلات (Complexe I, II, III, IV) حتى تصل إلى O₂ (المستقبل النهائي للإلكترونات).
يرافق ذلك ضخ بروتونات H⁺ إلى الحيز بين الغشائي، مما يولد تدرجاً في تركيز البروتونات يُستخدم في تركيب ATP بواسطة أنزيم ATP synthase.
محصّلة ATP: NADH,H⁺ → 2.5 ATP، FADH₂ → 1.5 ATP
🎯 تمرين بكالوريا محلول
تمرين: احسب العدد الإجمالي لجزيئات ATP المنتجة من أكسدة 3 جزيئات جلوكوز كاملة عبر التنفس الخلوي.
الحل:
لكل جزيء جلوكوز (C₆H₁₂O₆):
- التحلل السكري: 2 ATP مباشر + 2 NADH,H⁺
- دورة كريبس: 2 ATP مباشر + 6 NADH,H⁺ + 2 FADH₂
- سلسلة نقل الإلكترونات: (6+2) × 2.5 + 2 × 1.5 = 8 × 2.5 + 3 = 20 + 3 = 23 ATP (بعض التقديرات تعطي 32-34 ATP)
المجموع التقريبي: 2 + 2 + 23 = 27 ATP مباشر + 4 ATP من NADH₍ₛ₎ (المتكونة في التحلل السكري، تنقل عبر المكوك) ≈ 31-36 ATP
لـ 3 جزيئات جلوكوز: 3 × 36 = 108 جزيء ATP
💡 خلاصة
التنفس الخلوي عملية حيوية أساسية لفهم استقلاب الطاقة. ركز على: أماكن حدوث كل مرحلة، النواتج الوسيطة والنهائية، وحساب عدد جزيئات ATP. قارن بين التنفس الهوائي والتخمر (اللاهوائي).
📍 دروس مشابهة: الغدد الصماء والهرمونات — آلية التنظيم الهرموني والتغذية الراجعة | التخمر — آلية التخمر الكحولي والتخمر اللبني ودورهما في إنتاج الطاقة