ج.1.2 · تنفس الخلية

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

• يمكن للعضلات استخدام الأكسجين أثناء التمرين دون احتراق. التنفس ينقل الطاقة عبر سلسلة من التفاعلات المنضبطة.

بنِ النموذج

• التنفس الهوائي يستخدم الأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون والماء من المواد العضوية.
• الطاقة المنطلقة يمكن أن تدعم تكوين ATP.
• يمكن ربط تحلل ATP بعمليات مثل النقل النشط وتقلص العضلات.
• التنفس: تفاعلات خلوية تنقل الطاقة من المواد الأساسية.
• ATP: جزيء يربط transfers الطاقة في الخلايا.

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

• العمليات اللاهوائية تسمح بإنتاج ATP عندما لا يدعم إمداد الأكسجين معدل التنفس الهوائي المطلوب، لكنها تعطي ATP أقل لكل جلوكوز.
• في البشر قد يتراكم اللاكتات؛ بينما ينتج الخمير الإيثانول وثاني أكسيد الكربون.

في المختبر: يمكن لجهاز قياس التنفس قياس استهلاك الأكسجين عند امتصاص ثاني أكسيد الكربون. تحكم في درجة الحرارة باستخدام حوض ماء واستخدم مقارنة تحتوي على مادة خاملة. حافظ على المادة الماصة معزولة عن الكائنات الحية واتبع تقييم المخاطر المدرسي.

اعمل من الكميات المعروفة

• معلوم: استهلاك الأكسجين هو 0.80 سم مكعب في 4.0 دقيقة لـ 2.0 غرام من النسيج.
• المعدل لكل وحدة كتلة = الحجم / (الزمن × الكتلة).
• المعدل = 0.80/(4.0 × 2.0) = 0.10 سم مكعب في الدقيقة لكل غرام.
• المعايرة تسمح بمقارنة عادلة لعينات ذات كتل مختلفة.

دورك: 0.60 سم مكعب استُهلكت في 3.0 دقيقة بواسطة 2.0 غرام من النسيج. أوجد المعدل النوعي للكتلة.

تحقق من الاستنتاج وحدوده

• التنفس يهوي الرئتين؛ أما التنفس الخلوي فيتمثل في تفاعلات كيميائية داخل الخلايا.
• يمكن أن يعكس مؤشر جهاز قياس التنفس المتحرك أيضًا تغيرات درجة الحرارة أو الضغط.

غير صحيح: التنفس والتنفس الخلوي ليسا عملية واحدة. التنفس هو تهوية - تحريك الهواء إلى داخل وخارج الرئتين. أما التنفس الخلوي فهو مجموعة التفاعلات الكيميائية في الخلايا التي تنقل الطاقة من الجلوكوز. تتشابه الأسماء لكن العمليات مختلفة.

المفتاح:

• التنفس الهوائي يستخدم الأكسجين ويطلق ثاني أكسيد الكربون والماء من المواد العضوية.
• العمليات اللاهوائية تسمح بإنتاج ATP عندما لا يدعم إمداد الأكسجين معدل التنفس الهوائي المطلوب، لكنها تعطي ATP أقل لكل جلوكوز.
• انتبه: التنفس يهوي الرئتين؛ بينما التنفس الخلوي يتكون من تفاعلات كيميائية داخل الخلايا.

اكتب بناءً على معدل قدره 0.14 سنتيمتر مكعب في الدقيقة لكل جرام

• 0.84 سنتيمتر مكعب تُستهلك في 3.0 دقائق بواسطة 2.0 جرام من الأنسجة.
• أوجد المعدل النوعي للكتلة. التنفس الرئوي ليس نفس التنفس الخلوي.