التنفس اللاهوائي
| English | العربية |
|---|---|
| fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ | التخمر |
| lactate/ˈlækteɪt/ | لاكتات |
| anaerobic respiration/ˌæneəˈrəʊbɪk ˌrespɪˈreɪʃn/ | التنفس اللاهوائي |
| aerenchyma/ˈeərəntʃɪmə/ | النسيج الهوائي |
| indicator/ˈɪndɪkeɪtə/ | مؤشر |
التنفس بدون أكسجين
- في غياب الأكسجين، لا يمكن أن تعمل سوى تحلل السكر.
- لاستمرارها، يجب على الخلية إعادة تدوير NAD الخاص بها.
- يتم ذلك عن طريق التخمر — وهو ما ينتج طاقة أقل بكثير.
التخمر
- يستهلك التخمر الـ NAD المختزل حتى يتمكن تحلل السكر من الاستمرار:
- في الثدييات، يتحول البيروفيت إلى لاكتات (يتم تكسيرها لاحقًا عند عودة الأكسجين).
- في الخميرة، يتحول البيروفيت إلى إيثانول + CO₂.!
التنفس اللاهوائي: تخمر اللاكتات أو الإيثانول
لماذا التخمر مهم
مرر عبر المراحل. بدون أكسجين، يعيد التخمر توليد NAD حتى تستمر عملية تحلل السكر في صنع القليل من الـATP.
لماذا تعتبر عملية التخمير مهمة عندما لا يتوفر الأكسجين؟
بدون الأكسجين، يجب إعادة توليد NAD عن طريق التخمير لكي تستمر عملية تحلل السكر في إنتاج الـ ATP.
التنفس اللاهوائي يحول البيروفات إلى:
الثدييات تنتج لاكتات (تخمير اللاكتات)؛ والخميرة تنتج إيثانول وCO₂ (تخمير الإيثانول).
في الثدييات ينتج التنفس اللاهوائي اللاكتات، بينما في الخميرة ينتج الإيثانول وثاني أكسيد الكربون.
نفس المشكلة (عدم وجود أكسجين)، نتاجان مختلفان: لاكتات في الثدييات، وإيثانول + CO₂ في الخميرة.
طابق كل مصطلح مع الوصف الصحيح له.
الثدييات تنتج لاكتات، والخميرة تنتج إيثانول؛ وكلاهما يعيد توليد NAD لإنتاج كمية صغيرة من الـ ATP من خلال تحلل السكر.
طاقة أقل بكثير
- يوفر التنفس اللاهوائي فقط الكمية الصغيرة من الـ ATP الناتجة عن تحلل السكر.
- التنفس الهوائي يشمل أيضًا دورة كريبس والفسفرة التأكسدية، مطلقًا كمية أكبر بكثير من الـ ATP.
- تتكيف الأرز مع الجذور المغمورة بالماء: تنمو أنسجة هوائية (air spaces)، تستخدم تخمر الإيثانول، وتنمو سيقانًا سريعة للوصول إلى الهواء.
التنفس اللاهوائي يحصل على الـ ATP فقط من ______ (لا توجد دورة كريبس أو فسفرة تأكسدية).
التنفس الهوائي يضيف دورة كريبس والفسفرة التأكسدية، والتي تطلق كميات أكبر بكثير من الـ ATP.
إحدى طرق بقاء الأرز حياً في الجذور المغمورة بالماء ذات الأكسجين المنخفض هي من خلال:
النسيج الهوائي ينقل الهواء إلى الجذور؛ كما يستخدم الأرز تخمير الإيثانول وينمو سيقانه بسرعة للوصول إلى الهواء.
قياس المعدل
- يفقد مؤشر احماض-قلوية مثل DCPIP أو أزرق الميثيلين لونه عندما يكتسب هيدروجينًا من خلايا تتنفس.
- كلما كان فقدان اللون أسرع، كانت سرعة التنفس أعلى — لذا يمكنك اختبار تأثيرات درجة الحرارة أو المادة المحفزة. (يمكن لجهاز قياس التنفس also track oxygen uptake.)
كيف يُظهر DCPIP أو أزرق الميثيلين معدل التنفس؟
تتبيّض هذه المؤشرات للأكسدة والاختزال عند اختزالتها (اكتساب الهيدروجين); كلما اختفت ألوانها بشكل أسرع، كان التنفس أسرع.
لقد فهمت الأمر
- عدم وجود أكسجين → تحلل السكر فقط؛ التخمر يعيد تدوير NAD للاستمرار
- الثدييات → لاكتات؛ الخميرة → إيثانول + CO₂
- اللاهوائي ينتج أقل بكثير من الـ ATP (بدون دورة كريبس / فسفرة تأكسدية)
- الأرز: أنسجة هوائية + تخمر الإيثانول + سيقان سريعة؛ يُقاس المعدل باستخدام DCPIP / أزرق الميثيلين