مسار التنفس الخلوي – التحلل السكري والتفاعل الانتقالي ودورة كربس وسلسلة نقل الإلكترونات والتخمر
الأحياءعلم الخلية15–16 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلتتبّع خطوة بخطوة التحلل السكري في السيتوبلازم، والتفاعل الانتقالي ودورة كربس في حشوة الميتوكوندريون، والفسفرة التأكسدية على الغشاء الداخلي، مع حصيلة متراكمة لذرات الكربون وCO₂ وNADH وFADH₂ وATP وO₂ لكل جزيء جلوكوز (نحو 30–32 ATP). في النموذج الحي أزل O₂، أو أضف السيانيد أو مادة DNP الفاصلة للاقتران، أو شغّل المراحل وأوقفها، أو بدّل من خلية عضلية إلى خلية خميرة، وراقب تدرج البروتونات ومستوى ATP وحصيلة ATP لكل جزيء جلوكوز واستهلاك الجلوكوز وO₂ وتكوّن اللاكتات أو الإيثانول؛ وسجّل كل تجربة في جدول النتائج.
الدرس: التنفس الخلوي: التحلل السكري، والتفاعل الانتقالي، ودورة كربس، وسلسلة نقل الإلكترونات والأسموزية الكيميائية (الفسفرة التأكسدية)، والتنفس اللاهوائي (التخمر)
ماذا تعرض
يحرر التنفس الخلوي الطاقة المخزنة في الجلوكوز لتصنيع ATP. يشطر التحلل السكري في السيتوبلازم الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات، فينتج 2 ATP و2 NADH. وفي حشوة الميتوكوندريون يحرر التفاعل الانتقالي ودورة كربس ذرات الكربون الست كلها في صورة CO₂، ويُحمّلان NADH وFADH₂. وعلى الغشاء الداخلي تستخدم سلسلة نقل الإلكترونات إلكتروناتهما لضخ H⁺؛ والأكسجين هو المستقبل النهائي للإلكترونات، ويصنع تدفق H⁺ العائد عبر إنزيم تصنيع ATP معظم ATP. ومن دون أكسجين يجدد التخمر إلى لاكتات أو إيثانول جزيئات NAD⁺ ليستمر التحلل السكري.
طريقة الاستخدام
في عرض «خطوة بخطوة» اضغط «الخطوة التالية» لتتبع جزيء جلوكوز واحد مرحلة بعد مرحلة واقرأ جدول الحصيلة. في «النموذج الحي» ألغِ تحديد «وجود O₂»، أو حدّد «أضف السيانيد»، أو ارفع «DNP الفاصل للاقتران»، أو ألغِ تحديد إحدى المراحل، ثم راقب الرسم البياني وجدول الحصيلة لكل جزيء جلوكوز. اضغط «سجّل النتيجة» بعد أن تستقر الخطوط لتقارن بين الظروف. بدّل «الخلية» إلى خميرة لترى التخمر الكحولي.
المعاملات القابلة للتغيير
- العرض تتبّع جزيء جلوكوز واحد خطوة بخطوة, النموذج الحي
- وجود الأكسجين
- إضافة السيانيد (يثبط المعقد IV)
- جرعة DNP الفاصل للاقتران 0–100 %
- نوع الخلية خلية عضلية حيوانية (تخمر اللاكتات), خميرة (تخمر كحولي)
- التحلل السكري يعمل
- التفاعل الانتقالي يعمل
- دورة كربس تعمل
- سلسلة نقل الإلكترونات تعمل
أسئلة للاستكشاف
- لماذا تتوقف دورة كربس في غياب الأكسجين، مع أنها لا تستخدم الأكسجين مباشرة؟
- يقلل السيانيد وDNP كلاهما إنتاج ATP؛ فلماذا يرتفع استهلاك الأكسجين مع DNP ويتوقف مع السيانيد؟
- لماذا تستهلك الخلية الجلوكوز أسرع عندما تتحول إلى التخمر؟
