إنتاج الطاقة في عملية التنفس

1. فسيولوجيا نباتأ.د محمد نصرالدين هلاليأ.د محمود محمد درويشأ.د محب طه صقرأ.د سمير محمد عبد الجواد سلامةكليه الزراعه

2. إنتاج الطاقة في عملية التنفس معظم إنتاج الطاقة ، في عملية التنفس ، يتم في المرحلة الهوائية ، وهي مرحلة الاكسدة التامة لجزئ حامض البيروفيك ، في دورة الأحماض الثلاثية الكربوكسيل .. وفي هذه الحالة ، لا يتكون مركب ATP كناتج مباشر للدورة ، وإنما يتكون بواسطة عمليات الفسفرة ، علي حساب الطاقة الناتجة ، من إعادة أكسدة جزيئات قرائن الانزيمات ، التي تم اختزالها في تفاعلات الدورة ( قرين أنزيم الفلافين، وقرين إنزيم اميد النيكوتين ادينوسين ثنائي النيوكليوتيد NAD+) بواسطة أكسجين الهواء الجوي ، بمساعدة السيتوكرومات ، وإنزيمات التأكسد الهوائي ، الخاصة بعملية التنفس.

3. H2O حامض الماليك NAD+ عدة تفاعلات يدخل فيها السيتوكروم وإنزيمات الاكسدة 1 O2 2 حامض الاكسالخليك NADH + H+ إنتاج الطاقة في عملية التنفس أحد الأمثلة من الدورة:

4. إنتاج الطاقة في عملية التنفس نظام نقل الإلكترون Electron transport system (ETS). • الفسفرة التأكسدية (Oxidative phoshorylation ) يرتبط نظام نقل الإلكترون ، بأغشية الميتوكوندريات, فالمركبات المكونة له تكون منغمسة في ماء الغشاء الداخلي المتعرج, كما يرتبط بالزوائد المقبضية Crista ، المسئولة عن تخليق الـ ADP. أما النواتج المختزلة لدورة كربس ؛ وهي H++NADH+ H+ , FADH ، فهي ترتبط مع نظام نقل الإلكترون. ومن خلال هذا الإرتباط ، يعاد أكسدة القرائن الإنزيمية المختزلة ، وتستغل الطاقة المتحررة من عملية الأكسدة في تخليق جزيئات الطاقة على صورة ATP .

5. إنتاج الطاقة في عملية التنفس نظام نقل الإلكترون Electron transport system (ETS). • الفسفرة التأكسدية (Oxidative phoshorylation )

6. إنتاج الطاقة في عملية التنفس نظام نقل الإلكترون Electron transport system (ETS). • حساب وتقدير الطاقة الكلية الناتجة من أكسدة جزئ جلوكوز • دورة التحلل الجليكولي ( مسلك EMP) • دورة أكسدة حمض البيرفيك إلى خلات قرين الإنزيم أ. • دوره كربس

7. التخمر Fermentation يمكن لمعظم الأحياء الدقيقة ، و لبعض الخلايا الحية الأخرى فى الأنسجة النباتية والحيوانية على السواء ، أن تقوم بتحليل السكريات فى غياب الأوكسجين ، أى تتنفس لاهوائياً ، مع إطلاق كمية من الطاقة، لمدد متباينة تتباين باختلاف الكائن الحى، والظروف البيئية المحيطة. هذه الطاقة على ضآلتها، يمكن لبعض الكائنات الدقيقة ، أن تعتمد عليها فى نموها وحياتها ، ويطلق على هذه العملية؛ أى عملية تحليل السكريات لاهوائياً ، إلى مركبات أصغر منها ، مثل كحول الإيثايل ،وحامض اللاكتيك ، والبيوتين دايول ، بالإضافة إلى ثانى أكسيد الكربون Co2 عملية التخمر Fermintation أو التنفس اللاهوائى Anaerobic respeirotion.

8. التحولات الغذائية في النبات Plant metabolism يقصد بالتحولات الغذائية في النبات التفاعلات الكيماوية التي تؤدي الي: • تكوين المواد العضوية Synthesis ، من مواد غير عضوية، هى الماء ، ثاني أكسيد الكربون ، والعناصر المعدنية الممتصة من التربة، مثل تفاعلات تثبيت ثاني أكسيد الكربون في عملية التخليق الضوئي. أو تكوين مواد عضوية معقدة التركيب, من مواد عضوية أبسط، مثل تفاعلات تكوين النشا أو السيليولوز من الجلوكوز..غيرها.

9. التحولات الغذائية في النبات Plant metabolism يقصد بالتحولات الغذائية في النبات التفاعلات الكيماوية التي تؤدي الي: • تحليل أو تكسير المواد العضوية Degradationإلي مواد أبسط ، سواء أكان التكسير جزئياً، مثل تكسير جزئ الجلوكوز الي جزيئين من حامض البيروفيك، أو تاما، مثل أكسدة حامض البيروفيك إلي ثاني أكسيد الكربون، وماء ، بقصد إطلاق وتحرير الطاقة الكامنة ، في المواد العضوية ، لاستخدامها في العمليات الحيوية المختلفة للخلية ، مثل عمليات البناء . وكذلك إنتاج جزيئات حيوية ، من مواد بسيطة ، تدخل في عملية التمثيل Assimilation السابق الإشارة إليها ..ويطلق علي هذا النوع من التفاعلات اصطلاح الهدم ..Catabolism.

10. الزيوت والدهون الزيوت أو الدهون الحقيقية ، هي أسترات للأحماض الدهنية مع كحول الجليسرول, حيث يتحد جزئ من كحول الجليسرول، بثلاثة جزيئات من الأحماض الدهنية، التي قد تكون من نوع واحد، أو من أنواع مختلفة ، سواء مشبعة أو غير مشبعة . وناتج الاتحاد هو الاستر الثلاثي للحمض الدهني مع الجلسرول.

11. الزيوت والدهون أ- تكوين وتخليق الدهون: • تخليق الأحماض الدهنية • تخليق الجليسرول • تخليق الدهون المتعادلة • تخليق الدهون الفوسفاتية ( الفوسفو ليبيدات):Phospholipids ب- تحليل وهدم ( تكسير) الدهون المتعادلة جـ- تحويل الدهون الي كربوهيدرات والعلاقة بينهما

12. البروتينات توجد أنواع عديدة من البروتينات في الأنسجة النباتية، منها البسيطة، والمرتبطة والمشتقة ....وغيرها. وتتكون البروتينات علي اختلاف أنواعها – بوجه عام - من اتحاد الأحماض الأمينية، ببعضها البعض، بروابط بيتيدية، في سلسلة طويلة، يتكون منها جزئ البروتين. وتتكون الرابطة البيتدية، باتحاد مجموعة الكربوكسيل في حمض أميني، مع مجموعة الأمين في الحمض الأميني المجاور له، مع فقد جزئ ماء. وعلي الرغم من احتواء جميع البروتينات علي نفس الأحماض الأمينية بها، إلا أن اختلاف أنواع البروتينات يأتي من اختلاف عدد جزيئات الأحماض الأمينية بها واختلاف أنواع هذه الأحماض ، في السلسلة البروتينية، إضافة إلي اتحاد ، بعض البروتينات المتكونة ، بمواد أخري ، مثل الأحماض النووية ، والفوسفور ، والصبغات النباتية..... وغيرها.

13. البروتينات أ- تخليق البروتينات: • اختزال النترات الي امونيا • تخليق الأحماض الأمينية ( تحويل النتروجين غير العضوي الي نيتروجين عضوي) • تكثيف الأحماض الأمينية لتخليق جزئ البروتينات ب- تحليل وهدم ( تكسير) البروتينات