وضعية تعلم انطلاقية:
يتم امداد الخلايا بالمغذيات وثنائي الاكسجين بواسطة الدم
ما مصير المغذيات الممتصة على مستوى الخلايا؟ هل جميع الخلايا تستهلك الغلوكوز في وجود الاكسجين
تحليل نتائج تجريبية باستعمال EXAO
نعرض معلق خميرة الخبز لتهوية مستمرة باستعمال مضخة الاكسجين لحوض اسماك لمدة 24 ساعة حتى تستهلك كل مدخراتها من الجلايكوجين.
نضع 10 مل من معلق الخميرة في حوض تفاعل الذي نصله بأنبوب انطلاق، تُغمر نهايته الحرة في إناء به ماء الكلس ونصله من جهة أخرى بمسبار أكسجين الذي نعين عليه تركيز الاكسجين في بداية التجربة بعد وصله بمختلف الاجهزة التي تشكل سلسلة التجريب بواسطة الحاسوب EXAO، وبعد دقيقة أو دقيقتين من بداية تسجيل تغيرات تركيز الاكسجين في الوسط، نضيف لمعلق الخميرة 1 مل من الجلوكوز ونواصل التسجيل.
المناقشة:
يمثل المنحنى تغيرات الـ O2 و CO2 بدلالة الزمن (د) قبل اضافة الغلوكوز وبعد اضافته
في وجود الخميرة: في بداية التجربة، تركيز الاكسجين معتبر ويبدأ بالانخفاض تدريجيا بمجرد اضافة الغلوكوز، وبالمقابل يترفع تدريجيا تركيز ثاني اكسيد الكربون بإضافة الغلوكوز، وهذا ما يفسر وجود مبادلات غازية تنفسية عند فطرة الخميرة.
استنتاج: تقوم خلايا فطر الخميرة بعملية التنفس الخلوي للحصول على الطاقة من أجل القيام بنشاطه وهو التكاثر.
شكل آخر لاستعمال الغلوكوز في غياب الاكسجين:
يمثل الجدول التالي نتائج تجريبية حصل عليها العالم باستور وذلك بوضع خلايا فطر الخميرة في وسطين أحدهما هوائي والثاني لا هوائي.
المناقشة:
في الوسط الهوائي: نلاحظ استهلاك كلي للغلوكوز خلال 9 أيام فقط وكتلة الخميرة المتشكلة كبيرة (تكاثر سريع).
في الوسط اللاهوائي: نلاحظ استهلاك جزئي للغلوكوز خلال 3 أشهر وكتلة الخميرة المتشكلة قليلة (تكاثر بطيء.
التخمر الكحولي: يعتبر شكل آخر للحصول على الطاقة في غياب ثنائي الاكسجين والذي يعتبر هدم جزئي للمادة العضوية ويكون المردود الطاقوي ضعيف مقارنة بالتنفس الهوائي.
سلوك الخميرة في وسط قليل الأكسجين
يمثل المنحنى تغيرات تركيز O2 و CO2 الايثانول بدلالة الزمن د في وجود الغلوكوز عند فطر الخميرة.
من خلال المنحنى، وفي بداية التجربة، فإن كمية ثنائي الأكسجين معتبرة وتبدأ بالتناقص تدريجيا إلى ان ينعدم. بالمقابل، نلاحظ ارتفاع في كمية ثاني أكسيد الكربون وتناقص في كمية الغلوكوز مما يدل على أن الخميرة قامت بهدم الغلوكوز في وجود الاكسجين وطرحت ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء من أجل الحصول على الطاقة وتسمى العملية بالتنفس الخلوي.
أما بعد انعدام الأكسجين، نلاحظ بقاء تزايد ثاني أكسيد الكربون وارتفاع في الايثانول مما يدل على أن الخميرة بعد نفاد الاكسجين تهدم الغلوكوز المتبقي للحصول على الطاقة ويتم طرح ثاني أكسيد الكربون والايثانول وهذا ما يسمى بالتخمر الكحولي.
مقارنة بين ظاهرتي التنفس الهوائي والتخمر الكحولي:
استعمال الجلايكوجين والليبيدات:
– خلال نشاط عضلي، يمكن متابعة تطور تركيز مدخرات العضلة من الجلايكوجين والليبيدات
المناقشة:
استنتاج: إن مقر الاستعمال الحقيقي للسكريات والدسم يكون على مستوى الخلايا من أجل انتاج الطاقة اللازمة لنشاطها خلال ظاهرتي التنفس والتخمر.
دور الاحماض الامينية في الخلايا:
البروتينات جزيئات ضخمة تتواجد في جميع الخلايا الحية، تتركب من سلسلة او عدة سلاسل بيتيدية، و كل سلسلة تتكون من تتابع معين من الاحماض الامينية.
* تمثيل تخطيطي لجزء من سلسلة بيبتيدية للهموغلوبين
البروتينات في عضوية لرجل بالغ:
تمثل كتلة البروتينات عند رجل بالغ 11 الى 15 G وذلك ما يعادل حوالي 17 بالمئة من وزن الجسم. تتوزع هذا الكتلة بين مختلف أعضاء الجسم كما يبينه الجدول التالي:
المناقشة:
الأعضاء الادخارية:
يملك الرجل البالغ بين 20/30 من الخلايا الدهنية (هي خلية تكون مدخراتها عبارة عن مواد دسمة حيث تشكل معظم حجم الخلية) تحت الجلد في بعض المناطق (البطن، الفخذين، الردفين).
التعليمات:
المناقشة:
دور المغذيات على مستوى الخلايا: ان الاستعمال الحقيقي للمغذيات يتم على مستوى الخلايا ضمن عمليات الايض الخلوي:
1- إنتاج الطاقة اللازمة لنشاطها: وذلك بعد هدم كل السكريات والتي بعد نفادها تلجأ إلى الدسم.
2- لبناء مادة جديدة من أجل النمو والصيانة: حيث تدخل الاحماض الامينية في بناء البروتينات أغلب اعضاء الجسم (عضلات هيكلية، القلب، العظام …) وكذلك صيانة وتجديد الانسجة التالفة.
تعريف عملية الأيض Métabolisme: هو مجموع العمليات الحيوية التي تحدث داخل العضوية من هدم للمواد الغذائية (سكريات، ليبيدات، بروتينات) لإنتاج الطاقة اللازمة لنشاطها وعمليات البناء التي يتم خلالها بناء الخلايا والانسجة المختلفة.
