Bioenergetics

تمتص النباتات طاقة الشمس؛ كل خلية تطلقها مرة أخرى. يغطي هذا المرجع AQA GCSE علم الأحياء 8461، موضوع 4.4 البيوطاقة.

كيف يعالج الامتحان هذا الموضوع:

• ورقة 1 تتضمن البيوطاقة. RP6: شدة الضوء ومعدل البناء الضوئي باستخدام الطحالب المائية.
• رسوم عامل الحد وثنائية أو ثلاثية العوامل، وقانون التربيع العكسي واقتصاديات الدفيئة للمستوى المتقدم فقط.
• المعادلات معادلة لفظية — تعرف أيضاً الصيغ الرمزية (CO₂، H₂O، O₂، C₆H₁₂O₆).

البناء الضوئي تفاعل ماص للحرارة: تنتقل الطاقة من البيئة إلى البلاستيدات الخضراء بواسطة الضوء.

يزيد المعدل مع: شدة الضوء، تركيز CO₂، درجة الحرارة (حتى الأمثل للتفاعلات الإنزيمية)، وكمية الكلوروفيل.

قراءة الرسوم ذات العامل الواحد: القمة المستوية تعني أن شيئاً آخر أصبح عامل الحد. (HT) على الرسوم ذات العاملين أو ثلاثة عوامل، حدد أي عامل هو المحدد عند كل نقطة.

(HT) قانون التربيع العكسي: مضاعفة المسافة عن المصباح تُربّع شدة الضوء (تجعلها ربع القيمة الأصلية):

(HT) اقتصاديات الدفيئة: إضافة الحرارة أو الضوء أو CO₂ ترفع المعدل — لكن كل منها يكلف مالاً؛ يضيف المزارع أرخص عامل محدود حتى النقطة التي لا يعود فيها الإنتاج الإضافي مجدياً اقتصادياً.

RP6: نبتة بركانية في الماء على مسافات مختلفة من المصباح؛ عد الفقاعات الأكسجينية في الدقيقة (أو اجمع الغاز)؛ تحكم في درجة الحرارة وCO₂ (بيكربونات الصوديوم)؛ كرر وأخذ المتوسط؛ المعدل = عدد الفقاعات ÷ الوقت.

مثال محلول. فقاعات: 30 في دقيقة عند 10 سم؛ عند 20 سم تكون شدة الضوء ربعها، لذا تتوقع نحو 8 في الدقيقة (إذا كان الضوء لا يزال محدداً).

يُستخدم الجلوكوز الناتج من البناء الضوئي لـ:

• التنفس الخلوي;
• تحويله إلى نشا غير قابل للذوبان للتخزين;
• دهون أو زيوت للتخزين;
• سليلوز لجدران الخلايا.
• الأحماض الأمينية للبروتين — وهذا يتطلب أيضًا أيونات النترات من التربة.

التنفس تفاعل طارد للحرارة يحدث باستمرار في الخلايا الحية، وينقل الطاقة لـ: بناء جزيئات أكبر، الحركة، والحفاظ على دفء الجسم.

التنفس اللاهوائي في الخميرة هو التخمر، وهو مهم اقتصاديًا في الخبز (حيث يجعل CO₂ العجين يرتفع) والمشروبات الكحولية.

أثناء التمرين، تزداد معدل ضربات القلب ومعدل التنفس وحجم الشهيق لتوصيل المزيد من الدم المؤكسج إلى العضلات. إذا كان إمداد الأكسجين غير كافٍ، تنتقل العضلات إلى التنفس اللاهوائي: أكسدة غير كاملة للجلوكوز تتراكم حمض اللاكتيك → الإرهاق؛ تتراكم ديون الأكسجين.

(HT) ينقل الدم حمض اللاكتيك إلى الكبد، الذي يحوله مرة أخرى إلى جلوكوز. ديون الأكسجين هي الأكسجين الإضافي المطلوب بعد التمرين للتفاعل مع حمض اللاكتيك المتراكم وإزالته.

الأيض هو مجموع جميع التفاعلات في الخلية أو الجسم؛ التنفس يوفر الطاقة لها. ويشمل:

• جلوكوز → النشا، الجليكوجين، السليلوز;
• جليسرول + 3 أحماض دهنية → دهون;
• جلوكوز + أيونات نترات → أحماض أمينية → بروتينات;
• التنفس الخلوي;
• تكسير البروتين الزائد → اليوريا للإخراج.

• اكتب معادلات الفوتوسنتيز اللفظية والرمزية؛ قل إنها تفاعلات ماصة للحرارة + ضوء→بلاستيدات خضراء.
• اشرح عوامل المعدل الأربعة؛ اقرأ منحنيات عامل واحد التي تسطح؛ (HT) قانون التربيع العكسي واقتصاديات الدفيئة.
• صف RP6 مع ضوابطها وحساب معدلها.
• اذكر خمسة استخدامات للجلوكوز (مع النترات لتكوين البروتين).
• قارن المعادلتين للهضم الهوائي واللاهوائي؛ وسمّ products تخمير المنتجين واستخداميهما.
• تمارين: ثلاثة زيادات؛ حمض اللاكتيك والديون من الأكسجين؛ (HT) دور الكبد.
• عرّف الأيض مع خمسه فروع له.