معلومة

التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم

التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم


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.

ما هي معادلة التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم لأنها لا تستهلك الكربوهيدرات لتتحلل إلى جلوكوز بالطريقة التالية:

جلوكوز + أكسجين -> ماء + أول أكسيد الكربون2 + الطاقة.

هل (الحيوانات آكلة اللحوم في الثدييات) تستخدم الكيتونات بشكل أساسي لإنتاج الطاقة دون استخدام الجلوكوز؟

هل هذا يعني أن الجلوكوز ليس مصدر الطاقة الوحيد للإنسان / للحيوانات الأخرى؟

هل أنا مخطئ في التفكير في أن كل مصدر (بروتين أو دهون أو كربوهيدرات) يجب تحويله إلى جلوكوز للحصول على الطاقة.


تخمينك صحيح: الجلوكوز هو ليس المصدر الوحيد للطاقة في الخلية!

في حين أن التنفس الخلوي هو الآلية الكلاسيكية لإنتاج الطاقة (في شكل ATP) في الخلية ، هناك عملية أخرى لا تقل أهمية وأقل شهرة: أكسدة بيتا. أكسدة بيتا هي الطريقة التي يمكن بها تكسير الدهون والدهون الأخرى في الخلية لإنتاج الطاقة. في هذه العملية ، يتم تقطيع آخر كربونين في السلسلة الطويلة ونقلهما إلى Acetyl-CoA ، والذي يمكن استخدامه بعد ذلك في دورة حمض الستريك لإنتاج ATP.

ها هي المعادلة التي تصفها:

$$ C_ {n} acyl-CoA + FAD + NAD ^ {+} + H_ {2} O + CoA -> C_ {n-2} acyl-CoA + FADH_ {2} + NADH + H ^ ++ acetylCoA $ $

وهذا رسم تخطيطي جيد من صفحة ويكيبيديا يلخصها:

بإذن من Cruithne9 على ويكيبيديا [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

هذه العملية هي سبب احتواء الدهون فعليًا على كثافة طاقة أعلى من السكريات: 9 كالوري / جم ، على عكس السكر 4. ولهذا السبب أيضًا تميل الكائنات الحية إلى استخدام الدهون كمخزن للطاقة - في حين أن السكر والتنفس الخلوي أمران رائعان للطاقة الفورية ، والدهون كذلك مستقرة وكثيفة الطاقة ، لذا من المفضل تطوريًا استخدامها للتخزين طويل المدى.

أنت أيضًا محق تمامًا في أن الحيوانات لا تميل إلى الحصول على الكثير من السكريات الحرة والكربوهيدرات ، على عكس النباتات. بدلاً من ذلك ، قمنا بتحويل هذه الكربوهيدرات إلى جزيئات دهنية عبر عملية عكسية ، وهي تخليق الأحماض الدهنية. لذلك ، تحصل الحيوانات آكلة اللحوم على طاقتها إلى حد كبير من أكسدة بيتا واستقلاب الدهون ، بدلاً من الجلوكوز.


62 نظرة عامة على التنفس الخلوي

يتم تكسير الجلوكوز والجزيئات الأخرى من الطعام لإطلاق الطاقة في سلسلة معقدة من التفاعلات الكيميائية التي تسمى معًا التنفس الخلوي.

التنفس الخلوي عبارة عن مجموعة من التفاعلات والعمليات الأيضية التي تحدث في خلايا الكائنات الحية لتحويل الطاقة الكيميائية الحيوية من العناصر الغذائية إلى ATP ، ثم إطلاق منتجات النفايات. التفاعلات التي ينطوي عليها التنفس هي تفاعلات تقويضية ، تقسم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر ، وتطلق الطاقة في هذه العملية. تتطلب هذه العمليات عددًا كبيرًا من الإنزيمات التي يؤدي كل منها تفاعل كيميائي محدد. بسبب قوانين الديناميكا الحرارية التي تمت مناقشتها في فصل الإنزيم ، في كل مرة يتم فيها تحويل الطاقة من شكل إلى آخر ، يتم فقد بعض الطاقة كحرارة. هذا يعني أنه خلال كل تفاعل من هذه التفاعلات المحفزة بالإنزيم ، يتم فقد بعض الطاقة الأصلية من جزيء السكر كحرارة.


التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم - علم الأحياء


أخبرني العديد من أساتذة الأحياء أنهم يخشون تدريس عملية التمثيل الضوئي والتنفس لطلابهم. نظرًا لأنني أحب تدريس هذه المفاهيم ، فإنني دائمًا أسأل لماذا يشعرون بهذه الطريقة. تشمل الإجابات: "يعتقد طلابي أنه أمر ممل. إنه أمر تجريدي للغاية بحيث لا يفهمه الطلاب. هناك الكثير من الكيمياء المتضمنة. لا توجد أي مختبرات جيدة للقيام بها."

أود أن أختلف مع كل هذه التصريحات. قد يكون التمثيل الضوئي والتنفس أكثر موضوعين أحب تدريسهما! ما هو أكثر أهمية لدراسة علم الأحياء من التمثيل الضوئي والتنفس؟ لدي العديد من المعامل (التي أحبها!) التي أقوم بها مع طلابي أثناء التدريس حول التنفس. لقد كتبت بالفعل مقالات في اثنين من هذه المعامل: تبادل الغازات أثناء التنفس ، والطاقة في الأطعمة.

تتناول هذه المدونة طريقة بسيطة وفعالة لقياس معدل التنفس في كائن حي. كما ترون في الصورة أعلاه ، استخدمت Sugar Snap Peas كخيار لي لكائن يتنفس. الهدف؟ لتحديد كمية الأكسجين التي تستهلكها هذه البازلاء أثناء التنفس خلال فترة زمنية معينة.

يتم تجميع أجهزة قياس التنفس كما هو موضح في الصورة على اليسار. تشمل المكونات الأساسية للتجربة ما يلي:
1. يتم تجميع أجهزة قياس التنفس ووضعها في وعاء كبير من الماء.
2. عندما تستهلك البذور الأكسجين ، سيتم سحب الماء إلى الأنابيب. يمكن قياس ذلك باستخدام ماصة المعايرة التي تم إدخالها في السدادة المطاطية.
3. نظرًا لأنه يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضًا أثناء التنفس ، فلن يكون هناك حركة للماء في الماصة ما لم تتم إزالته كعامل يؤثر على التجربة. يتم وضع كمية صغيرة من القطن الماص في قاع القارورة. هذا القطن مشبع بـ KOH. عندما يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون بواسطة البازلاء التي تتنفس ، فإنه يتفاعل مع KOH لتكوين كربونات البوتاسيوم الصلبة. هذا يزيل ثاني أكسيد الكربون ويسمح فقط بقياس الأكسجين.
4. سيتم أخذ القياسات كل 5 دقائق لبعض الوقت. نظرًا لأن لدينا فترة معملية طويلة ، فقد تمكنا من إعداد التجربة ثم السماح لها بالعمل لمدة 30 دقيقة.


التنفس الخلوي - العملية الأساسية للحياة في الحيوانات

تستمر الحياة من خلال التقاط الطاقة من البيئة واستخدام الطاقة لتنظيم الجزيئات في نسخ أكثر من نفسها (لين 2010). الطاقة تمكّن الحياة وتقيدها على حد سواء. بالنسبة للحيوانات ، يتم توفير الطاقة لعمليات الحياة عن طريق التنفس - الاحتراق البطيء للكربوهيدرات والدهون والبروتينات التي يتم من خلالها التقاط الطاقة الكيميائية في الغذاء في ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) أو إطلاقها كحرارة (Shutt and McBride 2013). يتضمن التنفس الهوائي ثلاث خطوات أيضية: تحلل السكر ، ودورة كريبس ، والفسفرة المؤكسدة (OXPHOS). يحدث تحلل السكر في العصارة الخلوية ، حيث تحدث دورة كريبس في مصفوفة الميتوكوندريا. تحدث OXPHOS عبر سلسلة النقل الإلكتروني ويتم إجراؤها على الغشاء الداخلي للميتوكوندريا. تحدد كفاءة التنفس الخلوي عدد جزيئات ATP المشتقة من كل وحدة من الطعام ، بالإضافة إلى عدد الجذور الحرة الضارة الناتجة عن عملية التنفس (Brand 2005 Lane 2011a Shutt and McBride 2013).

في هذه المقالة ، أركز بشكل أساسي على المرحلة الأخيرة من عملية التنفس ، وهي إنتاج ATP بواسطة OXPHOS عبر نظام نقل الإلكترون. يعتبر OXPHOS ذا أهمية خاصة فيما يتعلق بالإجهاد والحالة والزخرفة لأنه: (1) هو جزء من عملية التنفس حيث يتم استهلاك 90٪ من الأكسجين ويتم إنتاج معظم ATP منه (Lane 2005 Wallace 2008) ، ( 2) هو مصدر معظم الجذور الحرة التي تخلق الحالة المؤكسدة للحيوان (Barja 2007 Lane 2011a 2011b Murphy 2009) ، (3) تخضع للسيطرة التنظيمية من قبل الرتينويدات (Hill and Johnson 2012) و glucocorticoids (Lee). وآخرون. 2013 Scheller and Sekeris 2013) ، (4) يرتبط ارتباطًا وثيقًا بتخليق البروتينات (لين ومارتن 2010) وبثني البروتينات وصيانتها (Simmen et al. 2010) ، و (5) إنه كذلك تعتمد على توافق المنتجات من جينات الميتوكوندريا والجينات النووية (Lane 2011a Bar-Yaacov et al. 2012).

يتم إنتاج ما يقرب من 90 ٪ من ATP من OXPHOS عن طريق نقل الإلكترونات على طول سلسلة نقل الإلكترون من مانح مثل NADH إلى الأكسجين كمستقبل طرفي (Lane 2005). يعمل تدفق الإلكترونات هذا على ضخ البروتونات عبر الغشاء الداخلي للميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى إنشاء إمكانات الغشاء التي تؤدي في النهاية إلى إنتاج ATP من ADP. يعتمد الإنتاج الفعال لـ ATP على توافر الأكسجين وعلى التدفق غير المعوق للإلكترونات على طول سلسلة نقل الإلكترون (Lane 2011a). إذا كانت هناك مشاكل هيكلية في معقدات سلسلة نقل الإلكترون ، فإن تدفق الإلكترونات على طول السلسلة يُعيق ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاج ATP وزيادة تسرب الجذور الحرة (مورفي 2009). يمكن أن يؤدي إطلاق السيتوكروم C في ظل هذه الظروف من أداء OXPHOS الضعيف إلى موت الخلايا المبرمج وإزالة الخلايا التي أضعفت التنفس (Hengartner 1998). يعتمد التنفس الفعال بشكل حاسم ليس فقط على السلامة الوظيفية لمجمعات نقل الإلكترون ، ولكن أيضًا على التوافق بين قدرة الجهاز التنفسي والمتبرعين بالإلكترون ومستقبلات الإلكترون (Brand and Nicholls 2011 Lane 2011a). إذا كانت السعة منخفضة جدًا بالنسبة لمانحي الإلكترون ، فإن النتيجة هي إهدار الطاقة وزيادة إنتاج الجذور الحرة (برجا 2007). في هذه الحالة ، تلعب الجذور الحرة دورًا حاسمًا كجزيئات تأشير (Dröge 2002) ، حيث تبدأ في التنظيم الأعلى للجينات التي ترمز للقدرة التنفسية (Lane 2011a). لا تعد كفاءة التنفس الخلوي مجرد تعظيم إنتاج ATP ، بل تصف الكفاءة مطابقة ناتج الطاقة مع الحاجة إلى الطاقة ، مع الحد الأدنى من إنتاج الجذور الحرة (Brand and Nicholls 2011 Lane 2011a).

إن الافتراض القائل بأن سمات المؤشر تشير إلى وظيفة OXPHOS جذابة بطبيعتها لأن الفرضية الأساسية لسمات المؤشر كانت دائمًا تشير إلى الجوانب الأساسية لجودة الفرد (Kodric-Brown and Brown 1984 Zahavi 1975). يقع التنفس الخلوي عبر OXPHOS في صميم وظيفة حقيقية النواة (لين ومارتن 2010 والاس وفان 2010). تتحد العديد من مكونات الحالة غير المرتبطة على ما يبدو مثل الكفاءة المناعية ، والحالة المؤكسدة ، واحتياطيات الطاقة ، ومحور إجهاد الغدد الصم العصبية ، والإدراك في ارتباطها الوثيق بعملية OXPHOS ووظيفة الميتوكوندريا. في هذه المقالة ، أراجع الدليل على الروابط بين المقاييس التقليدية للحالة ووظيفة الميتوكوندريا وناقش الآثار المترتبة على الفرضية القائلة بأن التنفس الخلوي هو الصلة بين الحالة والتوتر والزخرفة (الشكل 1).

إطار مفاهيمي للصلات الآلية بين الإجهاد والحالة والزخرفة. يحدد التنفس الخلوي / وظيفة الميتوكوندريا حالة الفرد. كفاءة التنفس الخلوي هي نتاج الحالة الجسدية للحيوان حيث تتأثر بالنمط الجيني والنمط اللاجيني. يمكن أن يكون للضغوط أيضًا تأثير كبير على الحالة الجسدية ، وبالتالي على التنفس الخلوي. نتيجة كفاءة التنفس الخلوي هو أداء الحيوان والقدرة على إنتاج الحلي. يمكن للمرأة المختارة أن تتنبأ بالأداء المستقبلي من خلال تقييم زخرفة رفيقها المحتمل. مقتبس من Hill (2011).

إطار مفاهيمي للصلات الآلية بين الإجهاد والحالة والزخرفة. يحدد التنفس الخلوي / وظيفة الميتوكوندريا حالة الفرد. كفاءة التنفس الخلوي هي نتاج الحالة الجسدية للحيوان حيث تتأثر بالنمط الجيني والنمط اللاجيني. يمكن أن يكون للضغوط أيضًا تأثير كبير على الحالة الجسدية ، وبالتالي على التنفس الخلوي. نتيجة كفاءة التنفس الخلوي هو أداء الحيوان والقدرة على إنتاج الحلي. يمكن للمرأة المختارة أن تتنبأ بالأداء المستقبلي من خلال تقييم زخرفة رفيقها المحتمل. مقتبس من Hill (2011).


مشاكل في التنفس

ما الذي يمكن أن يحدث في الجهاز التنفسي؟ الكثير من الأشياء يمكن أن تسوء مع هذا النظام. إنه شديد التأثر بالسموم والأمراض. بعض الأمراض مثل التهاب رئوي يمكن أن يتسبب في امتلاء رئتيك بالسوائل ولم تعد قادرًا على تناول ما يكفي من الأكسجين لجسمك.

يمكن للمدخنين أن يتراكم عليهم القطران ويسد الحويصلات الهوائية في الرئتين ويقللوا كمية الأكسجين التي يمكن أن يستوعبها الجسم. مرض شديد يسمى انتفاخ الرئة في الواقع يدمر الأنسجة في رئتيك ولا يمكن تجديد الأنسجة أبدًا. غالبًا ما يُجبر الأفراد الذين يصابون بانتفاخ الرئة على تنفس الأكسجين النقي للبقاء على قيد الحياة.


معمل التنفس الخلوي

يُعرَّف التنفس الخلوي بأنه العملية التي تجمع فيها الخلايا الطاقة عن طريق تقويض الجلوكوز لإنتاج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP). يتم تنظيم عملية التنفس بأكملها في ثلاث مراحل: تحلل السكر ، ودورة كريب ، وسلسلة نقل الإلكترون (ETC). التحلل الجلدي هو عملية لا هوائية تنتج جزيئين فقط من ATP ومع ذلك ، تتطلب دورة Kreb و ETC الأكسجين من أجل الحصول على إجمالي ربح للتنفس الخلوي يبلغ ستة وثلاثين جزيئًا من ATP. بينما لا يمكن أن تحدث دورة كريب بدون وجود الأكسجين ، إلا أنها تستخدم الأكسجين بشكل مباشر داخل الدورة. من ناحية أخرى ، يتطلب ETC الأكسجين بشكل مباشر. يعمل الأكسجين كمتقبل طرفي للإلكترون وبالتالي يشكل الماء. في حالة عدم وجود أكسجين لقبول الإلكترونات ، فلن تعمل سلسلة نقل الإلكترون ولن تنتج ATP بواسطتها.

إذا تمت مقارنة معدل التنفس الخلوي بين الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية ، فإن الخلايا الحيوانية سوف تتنفس بمعدل أعلى لأن القانون الثاني للديناميكا الحرارية ينص على أن المنتجين (مثل حبوب الإنبات) قادرون فقط على حصاد 10٪ من الطاقة الشمسية ، في حين أن المستهلكين (مثل حبوب الدواء) قادرون فقط على حصاد 10 ٪ من الطاقة التي تم الحصول عليها على المستوى الغذائي السابق. وبالتالي ، فإن المستهلكين لديهم حاجة فورية للطاقة ، مما يجعل من الضروري للمستهلكين أن يتنفسوا بمعدل أسرع.

التنفس الخلوي هو العملية التي تجمع الخلايا من خلالها الطاقة. يُعرف أيضًا باسم التمثيل الغذائي التأكسدي ، لأنه يعتمد كليًا على الأكسجين من أجل إنتاج 36 جزيءًا من ATP اللازمة للحفاظ على الحياة حقيقية النواة. إذا تمت مقارنة معدل التنفس الخلوي بين الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية ، فستظهر النتائج أن الخلايا الحيوانية ستتنفس بمعدل أعلى. يمكن الاستدلال على ذلك بناءً على القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، وتحديداً قاعدة تدفق الطاقة والمستويات الغذائية. استخدمت هذه التجربة بق حبوب منع الحمل وبراعم الفاصوليا المنبتة لقياس معدل التنفس بين الخلايا الحيوانية والخلايا النباتية على التوالي. تم استخدام مستشعر غاز الأكسجين Vernier لقياس استهلاك غاز الأكسجين في الغلاف الجوي ، من أجل قياس معدل التنفس. أظهرت النتائج أن بق حبوب منع الحمل تتنفس بمعدل -0.00778٪ / ثانية ، بينما تنفست براعم الفاصوليا بمعدل -0.00027486٪ / ثانية. كانت الفرضية المقترحة صحيحة عندما تتنفس بق حبوب الدواء بمعدل أعلى من نبت الفاصوليا النابتة. يمكن أن يُعزى هذا إلى القانون الثاني للديناميكا الحرارية وكذلك المتطلبات العالية للطاقة والتنفس بسبب نقل الطاقة في المستويات الغذائية ، يمكن أن تلعب الاختلافات في النشاط الأيضي دورًا في متطلبات الحيوانات الفورية للطاقة.


التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم - علم الأحياء

التنفس هو كيف تولد الخلايا الطاقة.
هناك نوعان من أشكال التنفس:

المرحلة الأولى من كل التنفس

يحدث التنفس اللاهوائي أو تحلل السكر في سيتوبلازم الخلية. كما يوحي الاسم ، لا يتطلب أي أكسجين. في هذه المرحلة ، نقوم بتقسيم الجلوكوز إلى جزيئين أصغر ، يسمى البيروفات. في هذه العملية نحصل على ربح صافٍ من جزيئين ATP وجزيئين من NADH.

في حالة عدم وجود أكسجين ، يمر البيروفات إلى التخمر. إذا كان هناك أكسجين موجود فسوف يدخلون الميتوكوندريا ويكون التنفس الهوائي.

المدخلات والمخرجات هي:

التخمير هو المرحلة التالية في حالة عدم وجود الأكسجين.

كما ترى من خلال الرسوم المتحركة على اليسار ، فإن الحيوانات والنباتات والخميرة والبكتيريا تشكل منتجات مختلفة عندما لا يوجد أكسجين.

ستشكل الحيوانات حمض اللاكتيك ، حيث سيشكل الآخرون ثاني أكسيد الكربون والإيثانول.

هذا هو المكان الذي يبدأ فيه التنفس الخلوي حقًا. عندما يكون الأكسجين موجودًا في الخلايا ، تدخل جزيئات البيروفات الميتوكوندريا لتبدأ سلسلة طويلة من التفاعلات ، مما ينتج عنه 34-36 جزيء ATP. على الرغم من أن هذا قد يبدو كثيرًا ، مقارنةً بـ 2 الناتج عن تحلل السكر ، إلا أن التنفس الخلوي هو في الواقع عملية غير فعالة تمامًا. في الواقع ، يتم فقدان 60٪ من الطاقة المخزنة في الجلوكوز كحرارة أثناء هذه التفاعلات.

في التنفس الخلوي هناك عمليتان رئيسيتان تحدثان في الميتوكوندريا. دورة القيود وسلسلة نقل الإلكترون.

بينما نتبع البيروفات في مصفوفة الميتوكوندريا ، يربط إنزيم صغير يسمى CoA نفسه بجزيء البيروفات ، ويغير البيروفات إلى Acetyl Co-A. ، وتحويله إلى NADH.

يشار إلى هذا باسم الإعدادية الخطوة

الخطوة التالية في التنفس الخلوي هي دورة الرصيف. الآن هذا هو المكان الذي يبدأ فيه التعقيد.

كل ما تحتاج إلى معرفته الآن هو أن هذه العملية تحدث في مصفوفة الميتوكوندريا.

يتم استخدام جزيئين أسيتيل Co- A لتوليد 6 جزيئات NADH و 2 FADH و 2 ATP و 4 جزيئات CO 2. هذا معلن في الرسم البياني إلى اليسار

تنتقل جزيئات NADH و FADH إلى سلسلة نقل الإلكترون. في نهاية هذه المرحلة ، لدينا ما مجموعه 10 جزيئات NADH و 2 FADH.

في هذه المرحلة لم يتم استخدام الأكسجين

هذه هي الخطوة الأخيرة في التنفس الخلوي. هذا هو المكان الذي يتم فيه إنشاء معظم ATP خلال العملية برمتها.

كان Glycoloysis ودورة الكبح تؤدي إلى هذه اللحظة. في هذه المرحلة ، نستخدم 10 جزيئات NADH وجزيئين FADH لإنشاء 32 جزيء ATP. تحدث هذه العملية في طيات غشاء الميتوكوندريا (Cristae).

في بدائيات النوى سيحدث هذا على سطح غشاء الخلية.

في النهاية هناك 36 جزيء ATP يتم إنتاجها بشكل عام بمساعدة الأكسجين.

يتم إنتاج الماء أيضًا في هذه المرحلة

تظهر عملية التنفس الخلوي بأكملها في الصورة المتحركة أدناه. هذه نسخة مبسطة من التنفس الخلوي

بمجرد قراءة المعلومات أعلاه ، قم بإعطاء لقطة للمسابقة أدناه.

صيغة التنفس الخلوي هي:

لاحظ أن التنفس الخلوي هو في جوهره عكس عملية التمثيل الضوئي


التنفس والاحتراق الخلوي

التنفس الخلوي هو في المقام الأول عملية تبديد تنتج الطاقة وظاهرة تظهر من قبل جميع الكائنات الحية (النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة).

في هذه العملية ، يتم تقسيم المواد المحتوية على طاقة عالية ، الكربوهيدرات بشكل عام (النشا ، الجليكوجين ، السكروز ، الجلوكوز) أو البروتينات أو الدهون إلى طريقة تدريجية ، تحت السيطرة الأنزيمية ، إلى مواد أبسط ذات محتوى أقل من الطاقة. يتم تحرير الطاقة في حالات معينة في شكل فوسفات عالي الطاقة (

P) المحصورة في ADP (Adenosine diphosphate) والمخزنة في روابط بيروفوسفات من ATP (Adenosine triphosphate).

عادة ما يتم تمثيل التنفس (الهوائي) بالمعادلة التالية:

يتم تعريف التنفس على النحو التالي:

التنفس الخلوي هو عملية أكسدة بيولوجية للمواد الغذائية (ركائز الجهاز التنفسي أو جزيئات الوقود) في الخلية ، باستخدام الجزيئي O2، إنتاج ثاني أكسيد الكربون2 و ح2O ، وإطلاق الطاقة في خطوات صغيرة وتخزينها في أشكال مفيدة بيولوجيًا ، بشكل عام ATP (أدينوزين ثلاثي الفوسفات).

قد تكون ركائز الجهاز التنفسي عبارة عن كربوهيدرات ودهون وبروتينات وأحماض عضوية.

التنفس الخلوي والحرق (الاحتراق):

يشبه التنفس الخلوي الاحتراق العادي أو الاحتراق في انهيار الروابط الكيميائية ، واستخدام الأكسجين ، وإنتاج ثاني أكسيد الكربون ، وإطلاق الطاقة ، ولكن هناك بعض الاختلافات الأساسية بين العمليتين.

يطلق الاحتراق كمية كبيرة من الطاقة في خطوة واحدة ، ويتحول معظمها إلى حرارة وبعضها في بعض الأحيان إلى ضوء ، ويرفع درجة الحرارة بشكل كبير. يطلق التنفس الخلوي الطاقة على مراحل ، وتقترن كل خطوة من خطوات إطلاق الطاقة بتركيب الـ ATP. فقط كمية صغيرة من الطاقة تتبدد كحرارة. قد يسمى التنفس باسم & # 8220 حرق بطيء & # 8221.


التنفس الخلوي في الحيوانات آكلة اللحوم - علم الأحياء

4 س. C1.PO (1،3،4) C5.PO (1-2) S1.C3.PO (3)

التنفس الخلوي:
إطلاق الطاقة الكيميائية للاستخدام الخلوي.


ما هي الصيغة الكيميائية للجلوكوز؟

ج6ح12ا6 + 6O2 6CO2 + 6 ح2ا

الجلوكوز يخزن طاقة الشمس في شكل كيميائي.
ثلاثي فوسفات الأدينوزين - ATP يمكن للكائنات الجزيئية أن تستخدمها بالفعل للطاقة.
التنفس تكسير حمض البيروفيك باستخدام الأكسجين الجزيئي.
تحلل السكر

في هذه المرحلة ، هناك ثلاثة احتمالات:

  1. التنفس الهوائي
  2. -
    1. ال دورة كريبس، المعروف أيضًا باسم دورة حمض الستريك ، تنتج 2 جزيئات ATP و 10 جزيئات حاملة وثاني أكسيد الكربون2 من كل جزيء جلوكوز.
    2. ال سلسلة نقل الإلكترون ثم ينتج 34 جزيء ATP و H2O من الجزيئات الحاملة.

    • التنفس الهوائي (مع الأكسجين) يمكن أن ينتج 36 إلى 38 جزيء ATP من كل جزيء جلوكوز.
    • التنفس اللاهوائي (بدون أكسجين) يسمح فقط بتحلل الجلوكوز الذي ينتج جزيئي ATP من كل جزيء جلوكوز.
    • لذلك ، فإن التنفس الهوائي أكثر كفاءة بنحو 19 مرة من التنفس اللاهوائي.
    1. دراسة هذا الموقع عن ATP. اكتب فقرة تشرح لماذا تعتبر مجموعات الفوسفات الثلاث في جزيء ATP هي المفتاح لاستخدام ATP للطاقة الخلوية.
    2. اكتب فقرة تشرح ما يحدث عندما يتراكم حمض اللاكتيك في العضلات؟
    3. كم عدد ذرات الكربون في جزيء حمض البيروفيك؟
    4. ماذا يعني مصطلح "اللاهوائية"؟
    5. ماذا يعني مصطلح "الهوائية"؟
    6. كم عدد الـ ATP الذي يتم إنتاجه أثناء تحلل السكر؟
    7. كم عدد الـ ATP الذي يتم إنتاجه خلال دورة كريبس؟
    8. كم عدد ATP الذي يتم إنتاجه في سلسلة نقل الإلكترون الموجودة في الميتوكوندريا؟
    9. كم عدد الـ ATP الذي يتم إنتاجه أثناء التنفس الهوائي؟
    10. كم عدد الـ ATP الذي يتم إنتاجه أثناء التنفس اللاهوائي؟
    11. ارسم مخططًا يوضح عملية التنفس الخلوي في الخلية (حدد المواقع وقم بتسمية جميع الأجزاء).
    12. ناقش في كلماتك سبب أهمية التنفس الخلوي للكائنات الحية.
    1. راجع المفهوم 1 وأكمل المراجعة (أ - ح) لإدراج إجابتك هنا.
    2. راجع المفهوم 2 لتحلل السكر والممارسة الكاملة 2 ، مع سرد جزيئات المخرجات الثمانية (1-8) بالترتيب من البداية إلى النهاية.
    3. مراجعة المفهوم الثالث لدورة كريبس والممارسة الكاملة 3.
      1. كم عدد جزيئات ATP التي تنتجها دورة كريبس في دورة واحدة؟
      2. كم عدد CO2 الجزيئات التي تنتجها دورة كريبس في دورة واحدة؟
      3. كم عدد الجزيئات الحاملة للإلكترون التي تنتجها دورة كريبس في دورة واحدة؟
      4. أين ستأخذ كل الجزيئات الحاملة للإلكترونات إلكتروناتها؟
      1. ضع قائمة بجميع العناصر التي يجب عليك استخدامها لإكمال ETC و chemeosmosis لحامل الإلكترون الأزرق NADH (تفعل NADN فقط).
      2. قدم وصفًا موجزًا ​​لما يفعله كل عنصر.
      3. المثال الأول سيكون: NADN يتبرع بالإلكترون للبروتين المعقد
      4. افعل ذلك للخطوات الخمس المتبقية.
      1. فقط أكمل A ، B ، C ، F

      الجزء الثالث: يكرم كتاب الأحياء على الإنترنت

      1. أكمل هذه المهمة باستخدام كتاب الأحياء مع مرتبة الشرف على الإنترنت ، الفصل 6 ، حول كيفية تجميع الخلايا للطاقة.

        - ماجستير في الويب - جامعة مينيسوتا - كلية كارول - كلية كارول - جامعة أريزونا - روابط من NSTA - ركن الأحياء
    4. الرسوم المتحركة للتنفس الخلوي - قسم الأحياء في كلية نورث هاريس.
    5. رسوم متحركة الفسفرة المؤكسدة - نشر وايلي
    6. الصيغة الكيميائية لجزيء الجلوكوز هي C6ح12ا6


      بنك أسئلة الأحياء - 38 MCQs عن "التنفس الخلوي" - الإجابة!

      38 أسئلة وأجوبة وتفسيرات حول "التنفس الخلوي" لطلاب الأحياء.

      1. يُعرف عدم اكتمال أكسدة الجلوكوز إلى حمض البيروفيك بعدة خطوات وسيطة

      مصدر الصورة: classconnection.s3.amazonaws.com

      الجواب والشرح:

      1. (ب): التحلل السكري هو التغيير الكيميائي الحيوي الذي يتم فيه تحويل جزيء واحد من الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك بمشاركة عشرة إنزيمات. إنه مستقل عن الأكسجين وهو شائع في كل من الحالات الهوائية واللاهوائية. يحدث في السيتوبلازم وجميع ردود الفعل قابلة للعكس.

      لا يتم تحويل جميع المركبات الوسيطة لتحلل السكر إلى حمض البيروفيك. البعض منهم يعيد بناء الكربوهيدرات وتسمى هذه الظاهرة بالأكسدة الابتنائية. دورة TCA ودورة كريبس مترادفان حيث يتم استخدام حمض البيروفيك لتحلل السكر لتكوين ثاني أكسيد الكربون2. HMS عبارة عن تحويلة أحادي الفوسفات أو مسار فوسفات البنتوز وهو مسار بديل لتحلل السكر.

      2. يتم تقليل NADP + إلى NADPH هو

      الجواب والشرح:

      2 (أ): يولد مسار HMP جزيء NADPH الذي يستخدم كمخفف في عملية التخليق الحيوي في ظل الظروف التي لا يتم فيها إنشاء جزيئات NADPH عن طريق التمثيل الضوئي. لذلك ، فهو مهم في الأنسجة غير الضوئية كما هو الحال في تمايز الأنسجة ، وتوليد البذور وأثناء فترات الظلام. لا يرتبط إنتاج NADPH بتوليد ATP في مسار فوسفات البنتوز.

      4. المنتج النهائي لتحلل السكر هو

      الجواب والشرح:

      4 (ب): في دورة تحلل السكر ، يتم تقسيم كل جزيء من الجلوكوز (سكر سداسي) في تفاعلات كيميائية حيوية تدريجية تحت السيطرة الأنزيمية إلى جزيئين من أحماض البيروفيك. يحدث هو العصارة الخلوية.

      (أ) CO2 تنتج الركيزة المستهلكة

      (ب) CO2 أنتجت ل O2 مستهلك

      (ج) الأكسجين المستهلك للمياه المنتجة

      (د) الأكسجين المستهلك في أول أكسيد الكربون2 أنتجت.

      (ب) CO2 أنتجت ل O2 مستهلك

      6. يمكن أن تنتج EMP ما مجموعه

      الجواب والشرح:

      6- (ب): يُعرف تحلل السكر أيضًا باسم مسار EMP بعد أسماء مكتشفيه. إمبدن ومايرهوف وباراناس. في تحلل السكر ، يتم إنتاج 8ATP. يتم تكوين 4ATP من الفسفرة على مستوى الركيزة ، حيث يتم استخدام 2ATP ويتم إنتاج صافي ربح قدره 2 ATP P. 6ATP من الفسفرة المؤكسدة. وبالتالي ، فإن إجمالي ATP المنتج في تحلل السكر هو 8ATP.

      7. ربط الارتباط بين تحلل السكر ودورة كريبس قبل دخول البيروفات إلى دورة كريبس.

      الجواب والشرح:

      7- (د): المنتج النهائي لتحلل السكر هو حمض البيروفيك الذي يتم تحويله إلى أسيتيل coA قبل الدخول في دورة كريبس ، وهي هوائية بطبيعتها.

      8. السيتوكروم الطرفي لسلسلة الجهاز التنفسي الذي يتبرع بالإلكترونات للأكسجين

      الجواب والشرح:

      8. (د): السيتوكروم أ3 يساعد في نقل الإلكترون إلى الأكسجين. للأكسجين تقارب كبير لقبول الإلكترونات وفي وجود البروتونات يتكون جزيء الماء (الشكل).

      9. من أصل 36 جزيء ATP يتم إنتاجها لكل جزيء جلوكوز أثناء التنفس

      (أ) يتم إنتاج 2 خارج تحلل السكر و 34 أثناء السلسلة التنفسية

      (ب) يتم إنتاج 2 خارج الميتوكوندريا و 34 داخل الميتوكوندريا

      (ج) 2 أثناء تحلل السكر و 34 خلال دورة كريبس

      (د) تتشكل جميعها داخل الميتوكوندريا.

      الجواب والشرح:

      9- (ب): أثناء التنفس ، يتم إنتاج 36 جزيء ATP لكل جزيء جلوكوز. يتم إنتاج جزيئين من ATP خارج الميتوكوندريا ، أي أثناء تحلل السكر ويتم إنتاج 34 جزيءًا آخر من ATP داخل الميتوكوندريا من دورة كريبس.

      10. الربط بين تحلل السكر ودورة كريبس وأكسدة الفوسفور للأحماض الدهنية أو استقلاب الكربوهيدرات والدهون هو

      الجواب والشرح:

      10 (د): ترتبط دورة كريبس ارتباطًا وثيقًا بعملية التمثيل الغذائي للدهون. قد يتم تحويل فوسفات الأسيتون ثنائي هيدروكسي المنتج في تحلل السكر & # 8216 إلى الجلسرين عبر الجلسرين & # 8211 3 & # 8211 الفوسفات والعكس بالعكس. الجلسرين مكونات مهمة للدهون. بعد أكسدة P ، تؤدي الأحماض الدهنية إلى ظهور وحدات C النشطة & # 8211 2 & # 8211 C ، وهي acetyl-CoA التي قد تدخل دورة كريبس. وبالتالي ، فإن Acetyl-CoA هو رابط بين تحلل السكر ودورة كريبس وأكسدة P- للأحماض الدهنية أو استقلاب الكربوهيدرات والدهون.

      11. المنتجات النهائية للتنفس الهوائي

      (ج) ثاني أكسيد الكربون والمياه والطاقة

      (د) ثاني أكسيد الكربون والطاقة.

      الجواب والشرح:

      11 (ج): تتأكسد المواد الغذائية في الخلايا الحية بوجود الأكسجين ، وهذا ما يسمى التنفس الهوائي. الأكسدة الكاملة للمواد الغذائية (1. جزيء جلوكوز) تحدث مع إطلاق 686 كيلو كالوري من الطاقة. نهايات المنتجات المشكلة هي أول أكسيد الكربون2 و ح2س.

      12. عند درجة حرارة أعلى من 35 درجة مئوية

      (أ) سينخفض ​​معدل التمثيل الضوئي في وقت أبكر من معدل التنفس

      (ب) سينخفض ​​معدل التنفس في وقت أبكر من معدل التمثيل الضوئي

      (ج) لا يوجد نمط ثابت

      (د) كلاهما ينخفض ​​فى نفس الوقت.

      الجواب والشرح:

      12 (أ): يمكن للنباتات إجراء عملية التمثيل الضوئي على نطاق من درجات الحرارة ، بينما يمكن لبعض الخلايا المتجمدة القيام بعملية التمثيل الضوئي عند 35 درجة مئوية. عادة يمكن للنباتات إجراء عملية التمثيل الضوئي بين 10 درجة مئوية و 8211 40 درجة مئوية. تتراوح درجة الحرارة المثلى بين 25 درجة مئوية و 8211 # 30 درجة مئوية. عند درجة حرارة عالية ، يتم تغيير طبيعة الإنزيمات وبالتالي ينخفض ​​معدل التمثيل الضوئي.

      13. الفسفرة المؤكسدة هي إنتاج

      (ب) NADPH في التمثيل الضوئي

      الجواب والشرح:

      13 (ج): في نظام نقل الإلكترون ، يتم قبول الهيدروجين الذي يتم التبرع به بواسطة السكسينات بواسطة FAD والذي يتم تقليله إلى FADH2. ينفصل هذا الهيدروجين إلى إلكترونات وبروتونات ثم يمر عبر سلسلة من الحاملات التي تنطوي على ظاهرة الأكسدة والاختزال. أثناء هذا التدفق ، يحدث تخليق ATP في خطوات مختلفة وتسمى هذه الظاهرة باسم الفسفرة المؤكسدة.

      15. جهاز لقياس معدل التنفس و R.Q. يكون

      الجواب والشرح:

      15 (ج): مقياس التنفس هو أداة تستخدم لقياس R.Q ومعدل التنفس. يتكون الجهاز من أنبوب متدرج متصل بزوايا قائمة بغرفة تنفسية منتفخة في نهايته العليا. يتم وضع المادة النباتية المرغوبة التي سيتم تحديد R.Q في الغرفة التنفسية.

      16. المنتج النهائي لدورة حامض الستريك / دورة كريبس هو

      الجواب والشرح:

      16 (د): المنتج النهائي لتحلل السكر هو حمض البيروفيك بينما الأسيتيل CoA هو الرابط الرابط بين تحلل السكر ودورة كريبس. تم وصف دورة TCA لأول مرة بواسطة كريبس ، 1937 كعملية دورية يتأكسد فيها acetyl coA إلى C02 و الماء. يتحد Acetyl CoA مع حمض الأسيتيك oxalo لتكوين حامض الستريك. بعد سلسلة من التفاعلات الدورية يتم إعادة تدوير OAA مرة أخرى.

      17. من بين 38 جزيء ATP يتم إنتاجها لكل جلوكوز ، يتم تكوين 32 جزيء ATP من NADH / FADH2 في

      (ج) نزع الكربوكسيل المؤكسد

      الجواب والشرح:

      17 (أ): أثناء السلسلة التنفسية ، أدى التحلل الكامل لجزيء الجلوكوز إلى 38 جزيء ATP. يتم تقليل NAD و FAD إلى NADH / FADH2.

      18. ستكون الحياة بدون هواء

      (ب) خالية من الأضرار المؤكسدة

      الجواب والشرح:

      18 (د): يحدث التنفس اللاهوائي (نقص الأكسجين) في البكتيريا اللاهوائية وفي بذور النبات. يحدث التنفس اللاهوائي في الكائن الحي الذي يمكن أن يعيش بدون أكسجين. في هذا التنفس ، يحدث تحلل السكر فقط بسبب نقص الأكسجين.

      19. المرحلة الأولى في تحلل الجلوكوز في الخلية الحيوانية ، هي

      20. عندما تخمر الخميرة الجلوكوز ، فإن المنتجات التي تم الحصول عليها هي

      21. الركيزة التنفسية النهائية ، التي تنتج أكبر عدد من جزيئات ATP ، هي

      الجواب والشرح:

      21 (ج): الجلوكوز هو الركيزة التنفسية الرئيسية التي تحتوي على أكبر عدد من جزيئات ATP. الجلوكوز هو أكثر المواد الفرعية شيوعًا في تحلل السكر. يتم أولاً تحويل أي كربوهيدرات أخرى إلى جلوكوز. أثناء تحلل السكر ، يتغير إلى حمض البيروفيك ويكون الربح الصافي 2 ATP و 2 NADH2 الجزيئات. وفي وقت لاحق خلال دورة كريبس يتم إنتاج 30 جزيء من ATP. لذلك يتم إنتاج ما مجموعه 38 جزيء ATP من 1 مول من الجلوكوز أثناء التنفس الهوائي.

      22. السموم مثل السيانيد تمنع تدفق الصوديوم والبوتاسيوم أثناء النقل الخلوي. يتم عكس هذا التأثير المثبط عن طريق حقن ATP. هذا يدل على ذلك

      (أ) ATP هو البروتين الحامل في نظام النقل

      (ب) تأتي الطاقة لمضخة التبادل Na + -K + من ATP

      (ج) يتحلل ATP بالماء بواسطة ATPase لإطلاق الطاقة

      (د) تعمل مضخة التبادل Na + -K + في الخلية.

      الجواب والشرح:

      22- (ب): النقل النشط هو حركة شاقة للمواد عبر الغشاء حيث تتحرك جزيئات الذائبة عكس تركيزها الكيميائي أو التدرج الكهروكيميائي. ومن ثم فإن النقل يتطلب طاقة في شكل ATP. مثبطات التمثيل الغذائي مثل السيانيد تمنع امتصاص المواد المذابة عن طريق خفض معدل التنفس. وبالتالي يتم تشكيل أقل من ATP. ومع ذلك ، بإضافة ATP ، يتم تسهيل النقل النشط.

      يحدث في النباتات كما في ثمار ذروة السن وتحت الضغط البارد. لا يحدث تخليق ATP. تتأكسد الطاقة المختزلة الموجودة في الإنزيمات المساعدة لإنتاج الطاقة الحرارية. Therefore, the heat liberation pathway of terminal oxidation is cyanide resistant.

      In normal aerobic respiration, the effect of cyanide poisoning can be minimised by immediate supply of ATP.

      23. When one molecule of ATP is disintegrated, what amount of energy is liberated?

      الجواب والشرح:

      23. (c): ATP is adenosine triphosphate. It was discovered by Lohmann in 1929. It consists of a purine, adenine, a pentose sugar (ribose) and a row of three phosphates out of which the last two are attached by high energy bonds. The last phosphate bond yields an energy equivalent of 7 kcal.

      However the latest concept holds that an energy equivalent of 8.15 kcal per mole is released.

      24. At the end of glycolysis, six carbon compounds ultimately changes into

      الجواب والشرح:

      24. (c): Glycolysis or EMP pathway is the breakdown of glucose to two molecules of pyruvic acid through a series of enzyme mediated reaction releasing energy. Pyruvic acid is a 3-carbon compound. In glycolysis net gain of 2ATP and 2 NADH2 molecules occurs. It can be represented in equation form as –

      2CH3COCOOH + 2 ATP + 2 NADH2

      25. Which of the following products are obtained by anaerobic respiration from yeast?

      الجواب والشرح:

      25. (d): In the absence of O2, fermentation or anaerobic respiration occurs. The cells of yeast contain zymase complex enzyme that are capable of fermentation. It is completed in cytoplasm. In this process pyruvic acid forms ethyl alcohol and CO2.

      Brewing is the name given to the combined process of preparing beverages from infusions of grains that have undergone sprouting (malting) and the fermenting of the sugary solution by yeast, whereby a portion of the carbohydrate is changed to alcohol and carbondioxide various types of beer, whisky and wine are produced. Wine is the product made by normal fermentation of the juice of ripe grapes (Vitis vinifero) using a pure culture of yeast.

      26. The end products of fermentation are

      الجواب والشرح:

      26. (d): Fermentation or anaerobic respiration occurs in the absence of 02. It involves breakdown of organic substance particularly carbohydrates under anaerobic conditions to form ethyl alcohol and carbon dioxide. It can be represented in equation form as

      27. In Krebs’ cycle, the FAD precipitates as electron acceptor during the conversion of

      (a) fumaric acid to malic acid

      (b) succinic acid to fumaric acid

      (c) succinyl CoA to succinic acid

      (d) a-ketoglutarate to succinyl CoA.

      (b) succinic acid to fumaric acid

      28. Which of the following is the key intermediate compound linking glycolysis to the Krebs’ cycle?

      الجواب والشرح:

      28. (b): During glycolysis pyruvic acid is produced from glucose and is oxidatively decarboxylated to form acetyl CoA. This formation of acetyl CoA from pyruvic acid needs a multienzyme complex and 5 essential cofactors, i.e. lipoic acid, CoA, Mg 2+ , NAD and TPP (thiamine pyrophosphate).

      It results in production of 2 molecules of CO2 and 2 molecules of NADH2. This acetyl CoA enters mitochondria and is completely oxidised during Kreb’s cycle. Thus acetyl CoA acts as the linker of glycolysis and Kreb’s cycle.

      29. Net gain of ATP molecules, during aerobic respiration, is

      30. Organisms which obtain energy by the oxidation of reduced inorganic compounds are called

      الجواب والشرح:

      30. (b): Chemoautotrophs are organisms that are capable of manufacturing their organic food utilizing chemical energy released in oxidation of some inorganic substances. The process of manufacture of food in such organisms is called chemosynthesis. It includes some acrobic bacteria. Photoautotrophs obtain energy for their synthesis of food from light.

      Fungi living on dead or decaying plant or animal remains and also growing on dung of herbivores are saprophytes.

      31. How many ATP molecules are produced by aerobic oxidation of one molecule of glucose?

      الجواب والشرح:

      32. In which one of the following do the two names refer to one and the same thing?

      (a) Krebs cycle and Calvin cycle

      (b) tricarboxylic acid cycle and citric acid cycle

      (c) citric acid cycle and Calvin cycle

      (d) tricarboxylic acid cycle and urea cycle

      الجواب والشرح:

      32. (b): The reactions of Krebs cycle were worked out by Sir Hans Kreb, hence the name Krebs cycle. It involves many 3-C compounds such as citric acid, cis-aconitic acid and iso-citric acid etc. so it is called TCA cycle tricarboxylic acid cycle. It involves formation of citric acid as its first product so it is called citric acid cycle. It involves production of 24 ATP molecules.

      33. In alcohol fermentation

      (a) triose phosphate is the electron donor while acetaldehyde is the electron accept

      (b) triose phosphate is the electron donor while pyruvic acid is the electron acceptor

      (c) there is no electron donor

      (d) oxygen is the electron acceptor

      (a) triose phosphate is the electron donor while acetaldehyde is the electron accept

      34. In glycolysis, during oxidation electrons are removed by

      الجواب والشرح:

      34. (c): During glycolysis NAD (Nicotinamide adenine dinucleotide) removes electrons from 1, 3- diphosphoglyceric acid using diphosphoglycrealdehyde dehydrogenase. NAD changes to NADH2 and this is either utilized as such in anaerobic respiration or in the presence of oxygen.

      35. During which stage in the complete oxidation of glucose are the greatest number of ATP molecules formed from ADP?

      (c) conversion of pyruvic acid to acetyl CoA

      (d) electron transport chain.

      الجواب والشرح:

      35. (d): The last step of aerobic respiration is the oxidation of reduced coenzymes, i.e., NADH2 and FADH2 by molecular oxygen through FAD, ubiquinone, cyt. f, cyt. c, Cyt c,, Cyt. a and cyt. أذ By oxidation of 1 molecule of NADH,, 3ATP molecules are produced and by oxidation of 1 molecule of FADH2 2 ATP molecules are produced.

      In glycolysis 2 ATP molecules are produced from ADP. Further 2NADH2 produced, give 2ࡩ=6 ATP, on oxidative phosphorylation. Similarly in Kreb’s cycle 2 ATP molecules are produced. So the greatest numbers of ATP molecules are produced in the electron transport chain.

      36. How many ATP molecules could maximally be generated from one molecule of glucose, if the complete oxidation of one mole of glucose to C02 و ح20 yields 686 kcal and the useful chemical energy available in the high energy phosphate bond of one mole of ATP is 12 kcal?

      الجواب والشرح:

      36. (d): One mole of ATP liberates 12 kcal of energy. So 686 kcal will be liberated by 686/12 = 57.1 ATP molecules.

      37. All enzymes of TCA cycle are located in the mitochondrial matrix except one which is located in inner mitochondrial membranes in eukaryotes and in cytosol in prokaryotes. This enzyme is

      (a) isocitrate dehydrogenase

      (c) succinate dehydrogenase

      الجواب والشرح:

      37. (c): Mitochondrion is the organelle which bears various enzymes participating in Krebs cycle. Each mitochondrion is covered by double membrane. The inner membrane is selectively permeable and forms foldings called cristae. The inner membrane bears oxysomes, enzymes of fatty acids, succinate dehydrogenase (of Krebs cycle) and electron transport system. All other enzymes of Krebs cycle are present in the mitochondrial matrix.

      38. The overall goal of glycolysis, Krebs cycle and the electron transport system is the formation of

      (a) ATP in one large oxidation reaction

      (d) ATP in small stepwise units.

      الجواب والشرح:

      38. (d): Respiration is an energy liberating enzymatically controlled multistep catabolic process of step wise breakdown of organic substances (hexose sugar) inside the living cells. Aerobic respiration includes the 3 major process, glycolysis, Krebs cycle and electrons transport chain. The substrate is completely broken down to form CO2 و الماء. A large amount of energy is released stepwise in the form of ATP.


      شاهد الفيديو: التنفس الخلوي Cellular Respiration (قد 2022).