[venus_profile_links]

[dm-modal]

زیست دوازدهم – فصل ۵: از ماده به انرژی

از ماده به انرژی

فصل پنجم زیست‌شناسی دوازدهم (تأمین انرژی و تنفس یاخته‌ای)

نمای کلی فصل

تأمین انرژی
- تنفسی (هوازی)
  - قندکافت
  - چرخه کربس
  - زنجیره انتقال
- بی‌هوازی
  - تخمیر الکلی
  - تخمیر لاکتیکی
- عوامل
  - پاداکسنده‌ها
  - سموم

🍞

قندکافت (Glycolysis)

تجزیه گلوکز در سیتوپلاسم سلول برای تولید انرژی اولیه. این مرحله نیازی به اکسیژن ندارد و در تمام سلول‌ها (هوازی و بی‌هوازی) مشترک است.

                    خلاصه مراحل:
                    مصرف انرژی: گلوکز با مصرف 2 مولکول ATP فعال می‌شود (تشکیل فروکتوز فسفاته).
تجزیه: قند ۶ کربنه به دو قند ۳ کربنه تقسیم می‌شود.
تولید انرژی: قندهای ۳ کربنه اکسایش یافته و به پیرووات (بنیان پیروویک اسید) تبدیل می‌شوند.

                

محصولات نهایی قندکافت (به ازای یک گلوکز):

۲ مولکول ATP (خالص).
۲ مولکول NADH (حامل الکترون).
۲ مولکول پیرووات (۳ کربنه).

🔄

اکسایش پیرووات و چرخه کربس

اگر اکسیژن موجود باشد، پیرووات وارد راکیزه (میتوکندری) می‌شود.

۱. اکسایش پیرووات (مرحله واسطه)

پیرووات وارد راکیزه می‌شود. یک $CO_2$ از دست می‌دهد، اکسایش می‌یابد (NADH تولید می‌شود) و با اتصال به کوآنزیم A، به استیل-کوآنزیم A تبدیل می‌شود.

۲. چرخه کربس (Krebs Cycle)

در بخش داخلی (ماتریکس) راکیزه رخ می‌دهد.

استیل-کوآنزیم A وارد چرخه می‌شود.
تولید دی‌اکسید کربن ($CO_2$).
تولید مولکول‌های حامل الکترون پرانرژی: NADH و FADH2.
تولید مقدار کمی ATP.

🔋

زنجیره انتقال الکترون (ETC)

بیشترین مقدار ATP در این مرحله و در غشای درونی راکیزه ساخته می‌شود.

مکانیسم عمل

الکترون‌های پرانرژی از NADH و FADH2 به پروتئین‌های زنجیره منتقل می‌شوند. انرژی الکترون‌ها صرف پمپ کردن پروتون ($H^+$) به فضای بین دو غشا می‌شود.

نقش اکسیژن

اکسیژن آخرین پذیرنده الکترون است. با گرفتن الکترون و پروتون، تبدیل به آب ($H_2O$) می‌شود. اگر اکسیژن نباشد، زنجیره متوقف می‌شود.

ساخته شدن ATP (اسمز شیمیایی):

تراکم پروتون‌ها در فضای بین دو غشا بالا می‌رود. پروتون‌ها تمایل دارند برگردند، اما تنها راه برگشت آنزیم ATPساز است. عبور پروتون از این آنزیم انرژی لازم برای تولید ATP انبوه را فراهم می‌کند.

🧪

تخمیر (Fermentation)

در نبود اکسیژن، زنجیره انتقال الکترون کار نمی‌کند. برای اینکه قندکافت ادامه یابد، باید NAD+ بازسازی شود. این کار با تخمیر انجام می‌شود.

تخمیر الکلی

محصول: اتانول + $CO_2$.
کاربرد: ورآمدن خمیر نان (توسط مخمر).
پیرووات ابتدا $CO_2$ از دست می‌دهد و به اتانال تبدیل می‌شود، سپس اتانول تولید می‌شود.

تخمیر لاکتیکی

محصول: لاکتات (اسید لاکتیک).
محل وقوع: ماهیچه‌ها (در فعالیت شدید) و برخی باکتری‌ها (تولید خیارشور/ماست).
تجمع لاکتات در ماهیچه باعث درد و خستگی می‌شود.

⚠️

[span_0](start_span)

سلامت، سموم و پاداکسنده‌ها [cite: 298-304]

رادیکال‌های آزاد و پاداکسنده‌ها

رادیکال آزاد: گاهی در تنفس هوازی، اکسیژن به طور کامل احیا نمی‌شود و رادیکال آزاد تولید می‌شود (دارای الکترون جفت نشده). بسیار واکنش‌پذیر و مخرب برای بافت‌ها و DNA راکیزه است.

پاداکسنده (آنتی‌اکسیدان): موادی در میوه و سبزیجات (مثل کاروتنوئیدها) که رادیکال‌های آزاد را خنثی می‌کنند.

الکل: باعث افزایش تولید رادیکال‌های آزاد و تخریب کبد (نکروز) می‌شود.

[cite_start]

سموم مهارکننده[span_0](end_span)

سیانید: واکنش نهایی انتقال الکترون به اکسیژن را مهار و باعث توقف تولید ATP و مرگ می‌شود.
مونوکسید کربن: مانع انتقال الکترون به اکسیژن می‌شود.

راه‌های ارتباطی

تمام حقوق برای ایران وب لاین محفوظ است