اعلن هنا

مفهوم التنفس الهوائي واللاهوائي والتنفس الخلوي

صفاء محمد الريس - -
2210
مفهوم التنفس الهوائي واللاهوائي والتنفس الخلوي

  • ما هو أقسام جهاز التنفس ؟
  • وماهي الغازات التي تتبادل بين الرئتين والدم ؟

  • يتألف جهاز التنفس من :

  • ( الحنجرة _ والرغامى _ الرئتين اليمنى واليسرى _ والقصبة الهوائية التي تتفرع إلى أفرع تسمى قصيبات _ والتي بدورها تتفرع إلى أفرع صغيرة داخل الرئتين إلى الأسناخ الرئوية ) .

  • _ يتم نقل الغازات بواسطة الدم كالتالي :

  • 1_ غاز الأكسجين :

  •  في الرئتين يكون الضغط الجزئي للأكسجين في الأسناخ مرتفعاً، وفي الشعيرات الدموية منخفضاً ، فينتشر غاز الأكسجين إلى الشعيرات الدموية ويرتبط 98% منه بخضاب الدم وفق المعادلة التالية :
  •         Hb + O2 ------------> HbO2
  • و 2% منحلآ بالمصورة .
  • عندما يصل الدم إلى أنسجة الجسم ، يكون الضغط الجزيئي للأكسجين له منخفضاً ، يتفكك خضاب الدم المؤكسج وفق المعادلة التالية :
  •           HbO2 ------------> Hb + O2
  • لتأخذه الخلايا .

  • 2_ غاز Co2 :

  • يكون الضغط الجزيئي لغاز CO2 في الأنسجة مرتفعاً، بالنسبة للدم الموجود في الشعريات، فينتشر في الأنسجة إلى الدم ، وينتقل من الرئتين بثلاث طرق :
  • * 7% يكون منحلآ في ماء المصورة .
  • * 23% منه مرتبطاً بخضاب الدم . 
  • * 70% يدخل إلى الكريات الحمر ، ويتفاعل مع مائها ، مشكلآ حمض الكربون ، الذي يتشرد إلى هيدروجين و بيكربونات ، و عندما يصل الدم إلى الرئتين يكون الضغط الجزيئي لل CO2 مرتفعاً في الشعريات الدموية وفي الأسناخ منخفضاً .

  • _ التنفس الخلوي :

  • تقوم الخلايا في الجسم بتحرير الطاقة اللازمة لها ، وذلك بأكسدة المركبات العضوية ، تتم هذه الأكسدة وفق مراحل منتظمة، لضمان حفظ الطاقة وعدم تبددها .
  • للتنفس الخلوي نوعان :
  • أولاً_ تنفس هوائي : يحدث بوجود ال O2 ، يؤدي لتحلل السكريات ضمن حلقة كريبس ، وتحدث سلسلة نقل الإلكترونات ، وينتج ATP وهي الطاقة .
  • * إن عملية التحلل السكري، تتم في هيولى الخلية ، وينتج منها جزيئتان من مركب ثلاثي الكربون
  •  ( حمض البيروفي ) ، وجزيئتان مركب ATP .
  • ينتقل حمض البيروفي الناتج من التحلل السكري، إلى الجسيمات الكوندرية..
  •  تتم عمليه التنفس الهوائي ، حيث توجد الوسائط المطلوبة في الجسيمات الكوندرية ، وهي مركبات النقل الهيدروجيني ( NAD+ , FAD ) ، ومساعد أنظيم A و السيتوكرومات .
  •  يمكن دراسة التنفس الهوائي من خلال مرحلتين متلازمتين :
  • أ_ مسلك الكربون :
  • في هذه المرحله يفقد حمض البيروفيك جزيئ CO2، و يتحول إلى مركب ثنائي الكربون ، يتحد بدوره مع مساعد أنظيم A ، فيتشكل مركب ( أستيل مساعد أنظيم A ) ، والذي يتحد بدوره مع مركب رباعي الكربون ، ليكون مركب سداسي الكربون يدعى حمض الليمون ( سيترات )، وهنا تبدأ سلسلة من التفاعلات الأنظيمية ، تتم بشكل دورة تدعي دوره حمض الليمون ( حلقة كريبس ) .
  • ب_ سلسلة نقل الإلكترونات : 
  • تستقبل مركبات ( NAD+,FAD ) الهيدروجين المنتزع خلال مسلك الكربون ، فترجع إلى ( FADH2 , NADH + H ) .
  • تفقد ذرات الهيدروجين إلكتروناتها متحولة إلى بروتونات H+ .
  • تدخل الإلكترونات في سلسلة نقل الإلكترون والمكونة من مجموعة مستقبلات إلكترونية ، يمكن أكسدتها وإرجاعها بشكل عكوس تدعى السيتوكروم .
  • المستقبل النهائي الالكترونات بعد نزع طاقتها هو الأكسجين، الذي يعطي الماء بعد اتحاده مع البروتونات .
  • 2_ تنفس لا هوائي : يحدث بغياب O2 ، يؤدي لتحلل السكريات ، ثم التخمر الذي يكون تخمر غولي أو تخمر لبني، ينتج عنهما الطاقه ATP .
  • وتستطيع العديد من الكائنات أن تحصل على الطاقة المختزنة من المركبات العضوية في غياب الأكسجين ، ويمكن أن يحدث الشيء نفسه في خلايا جسم الإنسان العضلية عند القيام بجهد كبير .
  • * تفاعلات التخمر الغولي :
  • تقوم بها بعض الخلايا مثل فطر الخميرة وفق التفاعل التالي :
  • _ التفاعل الإجمالي :
  • C6H12O6 -----> 2CO2 + 2C2H5OH + 2ATP
  • _ التفاعلات التفصيلية :
  • 1_ انشطار السكر :
  • C6H12O6 ----->2CH3-CO-COOH+2H2+2ATP
  • 2_ نزع جزيئ CO2 من حمض البيروفي :
  • 2CH3-CO-COOH-----> 2CH3-CHO + 2CO2
  • 3_ يرجع الأسيت ألدهيد إلى غول ايتيلي بواسطة الهيدروجين المحمول على مركب NADH الذي يتم انتزاعه في الإنشطار السكري :
  • 2CH3-CHO + 2H2-------> 2C2H5OH
  • المستقبل النهائي الهيدروجين في هذه التفاعلات ليس الأكسجين بالمركبات العضوية الناتجة .
  • * تفاعلات التخمر اللبني :
  • تقوم به بعض أنواع البكتيريا ، حيث يرجع حمض البيروفي الهيدروجين الناتج من التحلل السكري إلى حمض اللبن وفق التفاعل :
  • 2CH3-CO-COOH+2H2---------->2CH3-CHOH-COOH
  • ملاحظة :
  • إن التعب العضلي الذي نشعر به بعد بذل الجهد الكبير ، ينتج من تراكم حمض اللبن في الخلايا العضلية، وقد يسبب موت بعض الرياضيين عندما يتراكم في عضلة القلب .

  • * المواد المستخدمة في التنفس :

  • يستخدم في عملية التنفس العديد من العناصر منها : _بروتينات : التي تتفكك إلى حموض أمينية .
  • _ سكريات متعددة : التي تتفكك إلى سكريات بسيطة ، وتستخدم في التحلل السكري، تعطي حمض البيروفيك.
  • _ الدسم : التي تتفكك إلى الكوليستيرول و حموض دسمة .
  • - وأخيراً: إن كان لديك أي اقتراح أو ملاحظة أو إضافة أو تصحيح خطأ على المقال يرجى التواصل معنا عبر الإيميل التالي: Info@Methaal.com
    لا تنس عزيزي القارئ مشاركة المقال على مواقع التواصل الاجتماعي لتعم الفائدة.
    ودمتم بكل خير.