تدفق الطاقة في الخلية الحية

• التعرف إلى حاملات الطاقة ⁦ATP⁩، وأهمية الطاقة في العمليات الحيوية، ومصادرها في المركبات العضوية.
• توضيح دور الموجات الضوئية الضرورية لعملية البناء الضوئي.
• تتبع مراحل التفاعلات الضوئية اللاحلقية والحلقية، والمقارنة بينها.
• تتبع التفاعلات التي تحدث في حلقة كالفن، وذكر نواتجها.
• إستنتاج العلاقة بين معدل البناء الضوئي وبعض العوامل البيئية.
• التعرف إلى تركيب الميتوكندريون.
• تتبع مراحل التنفس الخلوي.
• المقارنة بين التخمر اللبني والتخمر الكحولي.
• تبيان التكامل بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس الخلوي.

عملة الطاقة في الخلية الحية

تحتاج الكائنات الحية إلى الطاقة للقيام بالعمليات الحيوية، حيث تستخدم الطاقة المخزنة في جزيئات حاملات الطاقة مثل ⁦ATP⁩، للقيام بالعديد من الوظائف

• مصادر الطاقة: الكربوهيدرات 4 كيلو كالوري/ غم، والليبيدات 9 كيلو كالوري/ غم، والبروتينات 4 كيلو كالوري/ غم.
• أهمية الطاقة: التفاعلات الكيميائية مثل بناء الغلايكوجين، وعمليات النقل مثل النقل النشط عبر الغشاء الخلوي، والعمليات الميكانيكية مثل انقباض العضلات.

• حاملات الطاقة: تتكون من النيوكليوتيدات التي تحتوي روابط كيميائية تخزن فيها كميات كبيرة من الطاقة، مثل مركب أدينوسين ثلاثي الفوسفات ⁦ATP (Adenosine Triphosphate)⁩.

• تحلل ⁦ATP⁩: يتكون ⁦ADP (Adenosine Diphosphate)⁩ ومجموعة فوسفات (حرة) وطاقة.
• تحلل مجموعة فوسفات أخرى: يتكون ⁦AMP (Adenosine Monophosphate)⁩ ومجموعة فوسفات (حرة) وطاقة.

ما المجموع الكلي للطاقة الناتجة من تحلل 2 مول من ⁦ATP⁩ إلى ⁦AMP⁩؟

البناء الضوئي: من الضوء إلى السكر

تدار الحياة على الأرض بالطاقة الشمسية التي تقطع مسافة 150 مليون كيلومتر من الشمس، وتستخدمها النباتات مثلاً لتحويلها إلى طاقة كيميائية مخزنة في السكر وغيره من الجزيئات العضوية. وتسمى هذه العملية البناء الضوئي.

• مصدر الكتلة: الزيادة في كتلة النبات مصدرها ثاني أكسيد الكربون $CO_2$، الذي يتحول إلى سكر الغلوكوز في عملية البناء الضوئي.
• مصدر الأكسجين: الأكسجين الناتج مصدره الماء.
• مصدر الطاقة: الشمس، وتمتص جزيئات صبغة الكلوروفيل الخضراء الطاقة الضوئية، وتحولها إلى طاقة كيميائية.

• مرحلتان: تقسم تفاعلات البناء الضوئي إلى مرحلتين أساسيتين.
• التفاعلات الضوئية: تتطلب وجود الضوء، وينشطر فيها الماء باستخدام الطاقة الضوئية إلى إلكترونين وأيوني هيدروجين، والأكسجين الذي يتصاعد في الهواء الجوي.
• ناتجها: تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة مختزنة في ⁦ATP⁩ و⁦NADPH⁩.

أعدد الأجزاء التي تتكون منها البلاستيدات.

أي أجزاء البلاستيدة تتم فيها عملية البناء الضوئي؟

أرسم شكلاً تخطيطياً للبلاستيدة.

يشير الشكل إلى حدوث نوعين من التفاعلات في البناء الضوئي، أذكرهما.

أعدد المواد اللازمة لحدوث البناء الضوئي.

أحدد المواد الناتجة من التفاعل.

أين تحدث هذه التفاعلات؟

• سبب التسمية: هذه التفاعلات لا تحتاج إلى الضوء بشكل مباشر؛ لذلك سميت بالتفاعلات اللاضوئية.

الكلوروفيل: لماذا نرى النبات أخضر؟

• الكلوروفيل: يوجد في أغشية الثايلاكويد، ويكسب النبات اللون الأخضر، ويمكنه من القيام بعملية البناء الضوئي.
• أنواعه: يوجد عدة أنواع من الكلوروفيل، منها كلوروفيل ⁦a⁩ و ⁦b⁩، تشترك في التركيب الأساسي وتختلف بشكل بسيط عن بعضها.
• امتصاص الطاقة الضوئية ضروري لحدوث عملية البناء الضوئي.
• الضوء المرئي: يمتد طول موجاته من 380-750 نانومتر تقريباً.

• الأصباغ: تعمل كلوروفيل ⁦a⁩ وكلوروفيل ⁦b⁩ والكاروتين على امتصاص موجات الضوء الحمراء والزرقاء بكميات كبيرة، بينما تمتص أصباغ أخرى الموجات الضوئية بكميات قليلة.

ما الموجات الضوئية التي يتم امتصاصها عن طريق كلوروفيل ⁦a⁩ و ⁦b⁩؟

ما طول الموجات التي يتم فيها أعلى امتصاص للضوء؟

ما طول الموجات التي يتم فيها أقل امتصاص للضوء؟

أي أجزاء البلاستيدة تحتوي على صبغة الكلوروفيل الخضراء؟

كيف أفسر ظهور اللون الأخضر في النباتات؟

النظامان الضوئيان: كيف يُلتقط الضوء؟

• الامتصاص: يتم امتصاص الضوء في البلاستيدات بوساطة صبغة الكلوروفيل، والصبغات الأخرى الضرورية لعملية البناء الضوئي.
• النظامان الضوئيان: ترتب الأصباغ في نظامين ضوئيين وظيفيين في غشاء الثايلاكويد ⁦(Thylakoid Membrane)⁩: النظام الضوئي الأول ⁦(Photosystem I)⁩ والنظام الضوئي الثاني ⁦(Photosystem II)⁩.

• الأصباغ الأخرى: كلوروفيل ⁦a⁩ وكلوروفيل ⁦b⁩ والكاروتين، مرتبطة ببروتينات، وتعمل كلاقطات تمتص الطاقة الضوئية، ومن ثم تمررها لمركز التفاعل.

• مساران: يتم تحويل الطاقة الضوئية الممتصة إلى طاقة مختزنة في روابط كيميائية في مسارين للإلكترونات: المسار الإلكتروني اللاحلقي والمسار الإلكتروني الحلقي.

ما وظيفة مركز التفاعل في النظام الضوئي؟

المسار اللاحلقي: من الماء إلى حاملات الطاقة

أذكر أهمية امتصاص الضوء في بداية هذا المسار.

ما الذي يسهم في وصول الإلكترون إلى المستقبل الأولي؟

أذكر دور جزيئات كلوروفيل ⁦a⁩ الموجودة في مركز التفاعل لكل نظام ضوئي.

ما أهمية تحلل الماء؟

أعدد نواتج هذا المسار.

يحتوي المسار الإلكتروني اللاحلقي على نظام ضوئي أول ونظام ضوئي ثانٍ، إلا أن بداية المسار تكون عند النظام الضوئي الثاني. كيف أفسر ذلك؟

• 1. الامتصاص: تمتص الجزيئات الصبغية في النظام الضوئي الثاني الموجات الضوئية، فتنتقل الإلكترونات إلى مستوى طاقة أعلى، وتصل طاقتها مركز التفاعل ليصبح مانحاً قوياً للإلكترونات.
• 2. المستقبل الأولي: تمر الإلكترونات المحملة بالطاقة إلى مستقبل الإلكترونات الأولي، الذي له جاذبية قوية للإلكترونات.
• 3. تحلل الماء: يعمل أنزيم خاص في النظام الضوئي الثاني على فصل جزيئات الماء، فيزود مركز التفاعل بالإلكترونات واحداً تلو الآخر، وتنطلق جزيئات الأكسجين إلى الجو كناتج نهائي.

• 4. سلسلة النواقل: تنتقل الإلكترونات المنشطة من المستقبل الأولي عبر سلسلة من النواقل البروتينية حتى تصل إلى السايتوكروم، الذي يتم من خلاله بناء جزيئات ⁦ATP⁩.

• 5. النظام الضوئي الأول: تصل الإلكترونات إلى مركز التفاعل وقد استنفدت طاقتها؛ فيعاد تنشيطها من الجزيئات الصبغية التي تمتص الموجات الضوئية، فتنتقل إلى المستقبل الأولي.
• 6. سلسلة نقل ثانية: تستمر الإلكترونات في الانتقال من ناقل لآخر، وتمر في عمليات أكسدة واختزال حتى تصل إلى أنزيم مختزل $NADP^+$ في النظام الضوئي الأول.
• 7. الاختزال: يختزل $NADP^+$ إلى ⁦NADPH⁩.

• تحويل الطاقة: بناء ⁦ATP⁩ إحدى الطرق التي يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، واختزال $NADP^+$ طريقة أخرى.

المسار الحلقي: تدوير الإلكترونات لإنتاج الطاقة

• المسار الحلقي: تصل الإلكترونات إلى مركز التفاعل في النظام الضوئي الأول وقد استنفدت طاقتها؛ فيعاد تنشيطها من خلال الأصباغ التي تمتص الطاقة الضوئية.
• مسارها: تنتقل إلى المستقبل الأولي في النظام الضوئي الأول، ثم إلى سلسلة نقل الإلكترون التي تربط بين النظامين الضوئيين.
• ناتجه: إنتاج جزيئات حاملات الطاقة ⁦ATP⁩ فقط.

أقارن بين المسار الإلكتروني اللاحلقي والمسار الإلكتروني الحلقي من حيث:

حلقة كالفن: من ثاني أكسيد الكربون إلى سكر

• المكان: تحدث في ستروما البلاستيدة حيث توجد الأنزيمات اللازمة لها، ودون الحاجة للضوء.
• الطاقة: يتم فيها استخدام الطاقة المختزنة في نواتج التفاعلات الضوئية ⁦ATP⁩ و⁦NADPH⁩.
• الكربون: يدخل الحلقة على شكل $CO_2$ ويغادرها على شكل سكر.
• ATP يستهلك كمصدر للطاقة.
• NADPH عامل اختزال قوي يضيف إلكترونات ذات طاقة عالية وأيونات هيدروجين لصنع جزيئات السكر.

• في الحلقة: يدخل الحلقة 3 جزيئات $CO_2$ ويتكون 6 جزيئات من حمض غليسرين أحادي الفوسفات ⁦(3C)⁩.
• الاختزال: يتحول ⁦6 ATP⁩ إلى ⁦6 ADP⁩، ويتحول ⁦6 NADPH⁩ إلى 6 $NADP^+$، ويتكون 6 جزيئات ⁦G3P (⁩كلي).
• الناتج النهائي: يخرج جزيء ⁦G3P⁩ واحد لإنتاج الغلوكوز والمركبات العضوية الأخرى، وتبقى 5 جزيئات ⁦G3P⁩.
• إعادة التصنيع: يتحول ⁦3 ATP⁩ إلى ⁦3 ADP⁩، وتتكون 3 جزيئات ⁦RuBP⁩ خماسية الكربون.
• $6 + 3 = 9\ \text{ATP}$

• تثبيت الكربون: يتم تثبيت ثلاثة جزيئات $CO_2$ واحداً تلو الآخر.
• الربط: يربط كل جزيء بمركب خماسي الكربون يسمى رايبولوز ثنائي الفوسفات ⁦(RuBP)⁩، بوساطة أنزيم روبيسكو ⁦(RuBisCo)⁩.
• الناتج: ثلاثة جزيئات من مركب نشط (سداسي الكربون) غير ثابت، ينشطر تلقائياً إلى جزيئين من حمض غليسرين أحادي الفوسفات ⁦(3-Phosphoglycerate)⁩؛ فيتكون ستة جزيئات منه.

• الاختزال: يحصل كل جزيء من حمض غليسرين أحادي الفوسفات من الجزيئات الستة على مجموعة فوسفات من جزيء ⁦ATP⁩، فيتكون حمض غليسرين ثنائي الفوسفات (1,⁦3-Biphosphoglycerat⁩).
• الناتج: يعمل ⁦NADPH⁩ على اختزال حمض غليسرين ثنائي الفوسفات إلى غليسر الدهايد أحادي الفوسفات ⁦(G3P)⁩، فيتكون ستة جزيئات منه.

• إعادة التصنيع: يستخدم جزيء واحد فقط من ⁦G3P⁩ كناتج نهائي لحلقة كالفن لإنتاج الغلوكوز ومركبات عضوية أخرى.
• الباقي: جزيئات ⁦G3P⁩ الخمسة الأخرى تستخدم في إعادة بناء رايبولوز ثنائي الفوسفات، ويستهلك خلالها ثلاثة جزيئات ⁦ATP⁩.

ما الذي يسرّع البناء الضوئي أو يبطئه؟

يهدف هذا النشاط إلى قياس معدل عملية البناء الضوئي في ظروف بيئية مختلفة.

• الاستنتاج: يتأثر البناء الضوئي بالعديد من العوامل الخارجية وهي: الضوء ودرجة الحرارة وتركيز $CO_2$.
• لا بد من توفر تلك العوامل معاً في حدودها المثلى؛ كي يحدث البناء الضوئي.

ما أثر شدة الضوء، وتركيز $CO_2$ ودرجة الحرارة على معدل البناء الضوئي، كيف أفسر ذلك؟

• شدة الضوء: يزداد معدل البناء الضوئي بزيادة شدة الضوء حتى نقطة التشبع الضوئي، ثم يثبت.
• تركيز $CO_2$: يزداد معدل البناء الضوئي بزيادة التركيز، ثم يثبت.
• درجة الحرارة: يزداد معدل البناء الضوئي حتى درجة الحرارة المثلى، ثم ينخفض.

التنفس الخلوي: ثلاث طرق لاستخراج الطاقة

تقوم الخلايا بوظائف مختلفة تشمل عمليات حيوية مثل الانقسام الخلوي، وتكوين النشا، وتحويل الغلوكوز إلى الغلايكوجين، وتكوين البروتينات من الحموض الأمينية، بالإضافة إلى انقباض العضلات في الحيوانات وغيرها من الأنشطة التي تحتاج إلى طاقة.

• التنفس الهوائي ⁦(Aerobic Respiration)⁩: في معظم الكائنات الحية تحتاج هذه العمليات إلى وجود الأكسجين.
• التنفس اللاهوائي ⁦(Anaerobic Respiration)⁩: كائنات حية تقوم بهذه العملية دون استخدام الأكسجين كمستقبل أخير للإلكترون، وتستخدم النترات $NO_3^{-1}$ أو السلفات $SO_4^{-2}$ بديلاً عنه.
• التخمر ⁦(Fermentation)⁩: نوع ثالث من الكائنات الحية يقوم بالتنفس في غياب الأكسجين، ويكون مستقبل الإلكترون الأخير مركباً عضوياً.

ما الأجزاء التي يتكون منها الميتوكندريون؟

يمتاز الميتوكندريون بقدرته على التضاعف، ما أهمية ذلك؟

ما الوظيفة الأساسية التي يقوم بها الميتوكندريون؟

أقارن بين الميتوكندريون والبلاستيدة من حيث التركيب والوظيفة.

التنفس الهوائي: أربع مراحل لتحلل الغلوكوز

• التنفس الهوائي: يحدث في معظم الكائنات الحية، وتعتمد فيه على وجود الأكسجين وتطلق غاز ثاني أكسيد الكربون.
• الأكسدة: يتم استخدام الأكسجين في أكسدة المواد الغذائية مثل الغلوكوز لإنتاج الطاقة اللازمة لتأدية العمليات الحيوية التي تقوم بها الخلية.

• أربع مراحل: تتضمن عملية التنفس الهوائي أربع مراحل تتم في سلسلة معقدة من التفاعلات المنتظمة والمترابطة.

• التحلل الغلايكولي: يحدث في سيتوسول جميع الخلايا الحية، ولا يتطلب وجود الأكسجين لإنتاج الطاقة.
• الانشطار: ينشطر سكر الغلوكوز إلى جزيئين من سكر غليسر الدهايد (ثلاثي الكربون) ليتأكسد كل جزيء منهما.
• الناتج: جزيئان من حمض البيروفيك (البيروفيت)، ويتم اختزال جزيئين من ناقل الهيدروجين $NAD^+$ إلى ⁦NADH⁩، وينتج جزيئان من ⁦ATP⁩.

• تحويل البيروفيت: الطاقة الناتجة من التحلل الغلايكولي غير كافية لأداء الوظائف الحيوية في معظم الكائنات الحية.
• الدخول: يدخل البيروفيت ⁦(Pyruvate)⁩ من السيتوسول إلى حشوة الميتوكندريا واحداً تلو الآخر في حالة وجود الأكسجين، ثم يتحول إلى مركب أسيتل مرافق الأنزيم – أ.

• أ. أتتبع الشكل (12) الذي يوضح خطوات تحول البيروفيت إلى أسيتل مرافق الأنزيم – أ.

• ب. أحسب المواد الداخلة والناتجة من هذه المرحلة لجزيء غلوكوز واحد.

• مرحلة التحويل: كل جزيء بيروفيت يعطي جزيء $CO_2$ واحداً، ويتحول $NAD^+$ إلى ⁦NADH⁩، ويتكون أسيتل مرافق الأنزيم – أ.

• حلقة كربس: سلسلة من التفاعلات تحدث في حشوة الميتوكندريون، وينتج عنها مركبات وسطية.
• البداية: تبدأ الحلقة بتفاعل جزيء أسيتل مرافق الأنزيم – أ مع مركب رباعي الكربون ⁦(C4)⁩ يسمى أوكسالواستيت ⁦(Oxaloacetate)⁩ لينتج السيتريت ⁦(Citrate)⁩ سداسي الكربون ⁦(C6)⁩.
• إعادة البناء: يمر السيتريت بعدة مراحل لإعادة بناء الأوكسالواستيت من جديد.

• في كل دورة: يتحرر مرافق الأنزيم – أ ليكرر عمله في دورة أخرى.
• نواتج الدورة: جزيئان من ثاني أكسيد الكربون $CO_2$ وجزيء ⁦ATP⁩، وثلاثة جزيئات من ⁦NADH⁩ وجزيء واحد من $FADH_2$.
• تتكرر الدورة مرتين، مرة لكل جزيء من مجموعة الأسيتل مرافق الأنزيم – أ.

ما أهمية ذلك؟

لماذا؟

ما ناتج تحلل ثلاثة جزيئات غلوكوز في حلقة كربس؟

• لماذا السلسلة؟ الطاقة ⁦(ATP)⁩ الناتجة بشكل مباشر من تحلل جزيء غلوكوز واحد هوائياً قليلة: أربعة جزيئات من ⁦ATP⁩، جزيئان من التحلل الغلايكولي وجزيئان من حلقة كربس.
• السبب: النسبة الأكبر من الطاقة يتم تخزينها في جزيئات حاملات الطاقة (⁦NADH⁩ و$FADH_2$)؛ لذلك لا بد من استخلاصها على شكل ⁦ATP⁩ من خلال سلسلة نقل الإلكترون.

• المكان: يوجد في الغشاء الداخلي للميتوكندريون (الأعراف) مجموعة من الأنزيمات والبروتينات تترتب وفق نظام خاص.
• الوظيفة: يتيح هذا النظام إطلاق الطاقة عند نقل الإلكترونات من جزيئات حاملات الطاقة (⁦NADH⁩ و$FADH_2$)، ويسمى سلسلة نقل الإلكترون.
• السيتوكرومات: بروتينات تحتوي على ذرة حديد، تنتقل الإلكترونات من بروتين إلى آخر منها ضمن مستويات طاقة مختلفة، فتنطلق الطاقة المخزنة في ⁦NADH⁩ و$FADH_2$ لتكوين ⁦ATP⁩.

• 1. ضخ البروتونات: تعمل البروتينات في سلسلة نقل الإلكترون كمضخات للبروتونات $H^+$، فتضخها من الحشوة إلى الحيز بين الغشائي باستخدام طاقة الإلكترون.

• 2. فرق التركيز: استمرار ضخ البروتونات إلى الحيز بين الغشائي يزيد تركيز أيونات الهيدروجين $H^+$ هناك، فتنتقل بفعل فرق التركيز إلى داخل الحشوة عبر أنزيم بناء ⁦ATP⁩.
• 3. بناء ⁦ATP⁩: هذا الانتقال ينشط أنزيم بناء ⁦ATP⁩، فيبنى ⁦ATP⁩ من جزيئات ⁦ADP⁩ ومجموعات الفوسفات.

• الحصيلة: ينتج عن كل جزيء من ⁦NADH⁩ ثلاثة جزيئات من ⁦ATP⁩، بينما ينتج عن كل جزيء من $FADH_2$ جزيئان من ⁦ATP⁩.
• التصدير: بعد تصنيع جزيئات ⁦ATP⁩ داخل حشوة الميتوكندريون يتم تصديرها بواسطة بروتين خاص إلى السيتوبلازم لتستخدم في الخلية.
• المستقبل النهائي: في نهاية سلسلة نقل الإلكترون يكون الأكسجين هو المستقبل النهائي للإلكترونات، حيث يتم ربط الهيدروجين والأكسجين لتكوين $H_2O$.

لماذا؟ أتتبع الشكل (14) وأفسر ذلك.

• تقريب الحسابات: ⁦NADH⁩: ⁦2.5 ATP⁩ و$FADH_2$: ⁦1.5 ATP⁩، وتم تقريب الأعداد إلى ⁦3 ATP⁩ لتحلل ⁦NADH⁩ و⁦2 ATP⁩ لتحلل $FADH_2$.

• التحلل الغلايكولي: غلوكوز إلى 2 بيروفيت: ⁦2 NADH⁩، و⁦2 ATP⁩.
• أسيتل مرافق الأنزيم – أ: تحول البيروفيت إلى 2 أسيتل مرافق الأنزيم – أ ينتج ⁦2 NADH⁩.
• حلقة كربس: ⁦6 NADH⁩، و2 $FADH_2$، و⁦2 ATP⁩.
• سلسلة نقل الإلكترون: ⁦34 ATP⁩. المجموع الكلي: ⁦38 ATP⁩.
• $10 \times 3 + 2 \times 2 = 34\ \text{ATP}$
• $4 + 34 = 38\ \text{ATP}$

التنفس اللاهوائي والتخمر: طاقة بلا أكسجين

• التنفس اللاهوائي: يحدث في بعض الكائنات الحية، وتقوم فيه بتحليل الغلوكوز لاهوائياً بمعزل تام عن الأكسجين، ويشبه التنفس الهوائي في كل مراحله.
• المستقبل النهائي: لا يكون الأكسجين، وإنما مركبات أخرى، كما في بكتيريا الكزاز ⁦(Clostridium tetani)⁩ التي تستخدم $SO_4^{-2}$.
• كمية الطاقة أقل من التنفس الهوائي.

أفسر ذلك.

• مساران: بسبب عدم وجود الأكسجين يدخل البيروفيت إلى أحد مساري التخمر في السيتوسول، وهما التخمر اللبني والتخمر الكحولي.

• التخمر اللبني ⁦(Lactic Acid Fermentation)⁩: يحدث في بعض أنواع البكتيريا، ويحول البيروفيت إلى حمض اللبن.
• التخمر الكحولي ⁦(Alcoholic Fermentation)⁩: يستقبل البيروفيت الإلكترون ويتحول في غياب الأكسجين إلى إيثانول ⁦(Ethanol)⁩.
• خطوتان: يتحرر جزيء $\text{CO}_2$ لينتج مركب ثنائي الكربون يسمى أسيتل الدهايد ⁦Acetaldehyde⁩، ثم يختزل إلى إيثانول بوساطة جزيء ⁦NADH⁩.
• استخدامه: يستخدم التخمر الكحولي في صناعة الكحول والخبز والمعجنات.

• الهدف من التخمر: إعادة إنتاج مركبات $\text{NAD}^+$ من ⁦NADH⁩ لضمان استمرار حدوث التحلل الغلايكولي، وينتج كمية قليلة من الطاقة تساوي جزيئين من ⁦ATP⁩.
• في حياتنا: يستفيد الإنسان من التخمر اللبني في صناعة المخللات واللبن، وتضطر العضلات أحياناً للتخمر اللبني عند المجهود العالي وعدم قدرة الدم على نقل كمية كافية من الأكسجين.

الدورة الكاملة: كل عملية تغذي الأخرى

1. أكتب نواتج البناء الضوئي.

2. أعدد المواد الداخلة في تفاعلات التنفس الخلوي.

3. ماذا أستنتج من مقارنة الإجابتين السابقتين؟

4. أقارن بين $\text{NADP}^+$ في البناء الضوئي و $\text{NAD}^+$ في التنفس من حيث الوظيفة؟

5. يَستخدم البناء الضوئي والتنفس مجموعة من البروتينات التي توجد في أغشية البلاستيدات الخضراء والميتوكندريا، ماذا تسمى هذه البروتينات؟

أسئلة الفصل: أطبّق ما تعلمت

1 أي المركبات العضوية الآتية تحتوي كمية أكبر من الطاقة؟

• أ. 6 غم كربوهيدرات.
• ب. 3 غم ليبيدات.
• جـ. 7 غم بروتينات.
• د. 3 غم بروتينات و3 غم كربوهيدرات.

2 أي الموجات الضوئية الآتية يتم امتصاصها بكفاءة عالية بوساطة النباتات؟

• أ. الأزرق والأخضر
• ب. الأحمر والأزرق
• جـ. الأحمر والأخضر
• د. الأحمر والنيلي

3 ما عدد جزيئات ($\text{O}_2$ و⁦NADPH⁩) الناتجة من تحلل 6 جزيئات ماء في المسار الإلكتروني اللاحلقي؟

• أ. $6\text{O}_2$ و ⁦6NADPH⁩
• ب. $3\text{O}_2$ و ⁦3NADPH⁩
• جـ. $3\text{O}_2$ و ⁦6NADPH⁩
• د. $6\text{O}_2$ و ⁦3NADPH⁩

4 كم يلزم من جزيئات ⁦ATP⁩ في حلقة كالفن لإنتاج جزيئين من سكر الغلوكوز؟

• أ. 9
• ب. 12
• جـ. 24
• د. 36

5 ما مستقبل الإلكترون الأخير في مسار الإلكترونات اللاحلقي في عملية البناء الضوئي؟

• أ. الماء
• ب. $\text{NADP}^+$
• جـ. ATP
• د. الأكسجين

• أ. أي الأجزاء في النباتات يمتص الضوء؟

• ب. أتتبع التغيرات التي تحدث في النظام الضوئي عند سقوط أشعة الشمس عليه.

• جـ. لو كنت مكان هذا المزارع، أي الموجات الضوئية تستخدم لزيادة المحصول. أفسر إجابتي؟

• أ. أوضح على الشكل المرحلة التي يتم فيها استخدام جزيئات ⁦ATP⁩ و ⁦NADPH⁩ مع عدد هذه الجزيئات.

• ب. في هذه الحلقة يتم إنتاج 6 جزيئات من ⁦G3P⁩ بشكل كلي، كيف أفسر دخول جزيء واحد من ⁦G3P (⁩نهائي) فقط في إنتاج المركبات العضوية؟

1. ما عدد جزيئات رابيولوز ثنائي الفوسفات التي يتم إعادة تصنيعها بواسطة جزيئات ⁦G3P⁩ ؟

2. ما عدد جزيئات ⁦G3P⁩ الناتجة بشكل كلي؟

3. ما عدد جزيئات ⁦ATP⁩ التي يتم استهلاكها في مرحلة إعادة تصنيع رابيولوز ثنائي الفوسفات؟

4. ما عدد جزيئات ⁦ATP⁩ التي يتم استهلاكها لإنتاج حمض غليسرين ثنائي الفوسفات؟

• أ. ما أهمية المسار؟

• ب. بالاعتماد على هذا الشكل أرسم المسار الإلكتروني الحلقي.

أتتبع خطوات دخول جزيئاً واحداً من أسيتل مرافق الأنزيم - أ إلى حلقة كربس وأوضح عدد جزيئات $\text{CO}_2$ ، $\text{NADH}$ ، $\text{FADH}_2$ ، ⁦ATP⁩ الناتجة.

أعدد مراحل عملية تحلل الغلوكوز هوائياً في النباتات، وأذكر النواتج.

أقارن بين التنفس الهوائي والتخمر من حيث:

• أ. الكائنات الحية التي تحدث فيها.
• ب. عدد جزيئات ⁦ATP⁩ الناتجة من تحلل جزيء غلوكوز واحد.
• جـ. المستقبل النهائي للإلكترون.

على شكل مخطط سهمي أوضح عملية الحصول على الطاقة من جزيء غلوكوز في غياب الأكسجين في الحالتين الآتيتين:

• أ. الخلايا العضلية في الإنسان.
• ب. الخميرة.

أبين التكامل بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي الهوائي مستخدماً المعادلات.

توفي أحد الأشخاص في ظروفٍ غامضة، حيث عثر على آثار لمادة السيانيد ($\text{CN}^-$) في جسمه، وهي مادة كيميائية سامة تؤثر على عمل السيتوكرومات. كيف أُفسِّر سبب الوفاة.

كيف أُفسر وجود مذاق حمضي ذو نكهة مميزة في اللبن.