ينتج على عمليات الحصول على الأغذية واكتساب الطاقة وفقدها والايض، وغيرها من كل العمليات الحيوية، جميع الأسس العلمية للنباتات ، و تم عمل مقارنة بالعمليات الخاصة بالنبات بالعمليات التي تقوم بها الحيوانات بجميع أنواعها، وانه يوجد عمليات تحدث ليلا وعمليات أخرى تحدث نهارا، ومن هذه العمليات يحدث داخل الخلية فيسمى خلوي، ومنها ما هو لم يتم داخل الخلية وتقوم به النبتة ويطلق عليه ليس، أهم هذه العمليات هي عملية التنفس الخلوي.
عملية التنفس الخلوي
هذه العملية عبارة عن مجموعة من التفاعلات الحيوية التي تتم في الخلية و هي تكون علي هيئة سلسلة مرتبة ومترابطة ، ففيها تقوم النباتات بتحطيم المركبات صعبة التحليل والجزيئات العضوية والقيام بتحويلها لطاقة النبات يستفيد منها، وان هذه العملية تحدث ليلا، وهذه العملية تتم في جزء من الخلية يطلق عليه الميتوكندريا، وهذا الجزء في الخلية يعتبر هو مركز إنتاج الطاقة.
الميتوكندريا
وهي عبارة عن حقيقة النواة ويكون لها شكل عصوي او بيضاوي، وحجمها يتراوح بين0.5 الى 10 ميكروميتر، وتكون وظيفتها الرئيسية هي انتاج الطاقة على هيئة شكل ثلاثي الأدينوسين ثلاثي الفوسفات.
هذا بالإضافة لتوليد الحرارة وتخزين الكالسيوم، والميتوكندريا تكون موجودة في كل خلايا الجسم ، ولكن لا توجد في كرات الدم الحمراء. وهي تحتوي على غشائيين وهما: الغشاء الخارجي الذي يسمكن ان يتم فيه نفاذية الجزيئات الصغيرة حتى مع وجود قنوات لنقل الجزيئات الكبيرة. والغشاء الداخلي، ويكون فيه النفاذية اقل ولكنه يسمح للجزيئات الصغيرة ان تعبر للكتلة المركزية ونالتي يوجد بها حمض الستريك، وحمض ديوكسيريبونوكلييك.
مراحل التنفس الخلوي
عملية التنفس تمر بعدة مراحل، وهذه المراحل تم تقسيمها إلى أربعة مراحل، وهذه المراحل هي:
مرحلة التحلل السكري
اهم ما يميز مرحلة التحلل السكري أنها تتم في كل الكائنات الحية، وكذلك التي تتنفس لاهوائيا، و المكان الذي يتم فيه فهو جزء يسمى السيتوسول وهذا الجزء عبارة عن السائل الذي يكون داخل السيتوبلازم، ويتم في السيتوسول على وجه الخصوص كل التفاعلات وذلك لان يوجد به
انزيمات تكون محفزة ومساعدة لهذه التفاعلات. وهذه المرحلة تبدأ خطوة إنتاج جزأين من حمض الفيك و البير ، و يتم انتاجهما بسبب دخول الغلوكوز للخلية ثم يقوم بتحلله لهذين الجزأين وذلك بعد ان يمر بعدة تفاعلات، ومن نتائجها ، يتم وجود حمض بيروفيك، وكذلك يوحد نواقل هيدروجينية تكون ناتجة طاقة.
مرحلة إنتاج أستيل مرافق إنزيم “أ”
وهي مرحلة يكون فيه تحول حمض البيروفيك لأستيل ، وانه الاكسجين هو من شروط هذه المرحلة ، وعند توافر الأكسجين فان حمض البيروفيك يتم تحويله إلى مجموعة أستيل والذي يقوم بدوره لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، ويتم ذلك بعد ما يدخل إلى الميتوكندريون، و انه وبوجود مرافق الإنزيم “أ” الذي يكون موجود داخل الميتوكندريون فانه يتحد مع الجزئيات لينتج مرافق الإنزيم، وينتج عن هذه المرحلة اولا غاز ثاني اكسيد الكربون، وثانيا الحصول على مرافق إنزيم أ وكذلك نواقل هيدروجينية.
مرحلة كربس “حلقة كربس”
وهي عبارة عن عملية تكون متواصلة لذلك سميت بالحلقة، فالناتج من المرحلة الثانية يتحد مع مركب فيه أربع ذرات كربون، فيقوما بالاتحاد معا والذين يقوموا بإنتاج مركبا جديد هلي شكل سداسي الكربون، وتبدأ عمليات تفاعلات الأكسدة بعد ذلك، وهي تساعد على عمل على إعادة ترتيب الذرات من جديد، وهذه العملية تتواصل مرارا، ومن نواتج هذه العملية نواقل هيدروجينية وجزيئات طاقة، وثاني أكسيد الكربون، اما النواقل الموجودة في جميع هذه المراحل فيقوم باستقبالها نوعان من النواقل الكيميائية وان لكل بعد ان يتحدا سويا يكون المنتج الجديد .
مرحلة نقل الالكترونات
يوجد مجموعة من البروتينات والإنزيمات والتي هي موجودة في الغشاء الداخلي لجزيء الميتوكندريا، وان هذه الانزيمات هي عبارة عن مكونات لنواقل وتكون متمركزة وموجودة ومتمركزة داخل هذا الغشاء، وان هذه المرحلة يكون لها خطوات مهمة وذلك في نقل الالكترونات، وذلك لان فيها يتم فيها في آن واحد انتاج جزئيات الطاقة والنقل، وان هذه الخطوات هي:
– أولى خطوات هذه السلسلة تبدأ بنقل الإلكترونات وكذلك أيونات الهيدروجين، من مكانها اي من النواقل الكيميائية، وبذلك تمر عبر سلسلة نقل الالكترون، وهذه الجزيئات تفقد جزء من طاقتها، ونجد ان الجزء الآخر من الطاقة يستخدم في نقل أيونات الهيدروجين، وذلك لأنها تمر خلال الحيز بين الغشائي لكي يرتفع نسبة التركيز، ثم تعود هذه الأيونات حتى تنتقل خلال إنزيم الذي يقوم ببناء الطاقة في الجزيئات، فبالتالي تعمل فيها على تنشيط الجزئيات، ومن هنا نجد ان الخطوات الأربع السابقة هي تلخيص لما يتم في عملية التنفس الخلوي.
اهمية التنفس الخلوي
حيث ان هذه العملية تعمل على حفظ درجة الحرارة للجسم، فهي لها دور كبير في عملية ثبات الحرارة، وان الغرض الاساسي من هذه العملية هو ان يتم الحصول على الطاقة، الناتجة من تحليل هذه المركبات العضوية،.
ومن اهم اشكال ما ينتج من طاقة هوة الجلكوز، وهو يتم استخدامه لكي يساعد على القيام بالنشاطات التي تحدث داخل الخلية.
حيث ان هذه العملية تقوم بدور كبير في بناء وتوفير الهيكل الكربوني اللازم والضروري لعملية البناء الضوئي في النبات.
عملية التنفس الخلوي
هذه العملية عبارة عن مجموعة من التفاعلات الحيوية التي تتم في الخلية و هي تكون علي هيئة سلسلة مرتبة ومترابطة ، ففيها تقوم النباتات بتحطيم المركبات صعبة التحليل والجزيئات العضوية والقيام بتحويلها لطاقة النبات يستفيد منها، وان هذه العملية تحدث ليلا، وهذه العملية تتم في جزء من الخلية يطلق عليه الميتوكندريا، وهذا الجزء في الخلية يعتبر هو مركز إنتاج الطاقة.
الميتوكندريا
وهي عبارة عن حقيقة النواة ويكون لها شكل عصوي او بيضاوي، وحجمها يتراوح بين0.5 الى 10 ميكروميتر، وتكون وظيفتها الرئيسية هي انتاج الطاقة على هيئة شكل ثلاثي الأدينوسين ثلاثي الفوسفات.
هذا بالإضافة لتوليد الحرارة وتخزين الكالسيوم، والميتوكندريا تكون موجودة في كل خلايا الجسم ، ولكن لا توجد في كرات الدم الحمراء. وهي تحتوي على غشائيين وهما: الغشاء الخارجي الذي يسمكن ان يتم فيه نفاذية الجزيئات الصغيرة حتى مع وجود قنوات لنقل الجزيئات الكبيرة. والغشاء الداخلي، ويكون فيه النفاذية اقل ولكنه يسمح للجزيئات الصغيرة ان تعبر للكتلة المركزية ونالتي يوجد بها حمض الستريك، وحمض ديوكسيريبونوكلييك.
مراحل التنفس الخلوي
عملية التنفس تمر بعدة مراحل، وهذه المراحل تم تقسيمها إلى أربعة مراحل، وهذه المراحل هي:
مرحلة التحلل السكري
اهم ما يميز مرحلة التحلل السكري أنها تتم في كل الكائنات الحية، وكذلك التي تتنفس لاهوائيا، و المكان الذي يتم فيه فهو جزء يسمى السيتوسول وهذا الجزء عبارة عن السائل الذي يكون داخل السيتوبلازم، ويتم في السيتوسول على وجه الخصوص كل التفاعلات وذلك لان يوجد به
انزيمات تكون محفزة ومساعدة لهذه التفاعلات. وهذه المرحلة تبدأ خطوة إنتاج جزأين من حمض الفيك و البير ، و يتم انتاجهما بسبب دخول الغلوكوز للخلية ثم يقوم بتحلله لهذين الجزأين وذلك بعد ان يمر بعدة تفاعلات، ومن نتائجها ، يتم وجود حمض بيروفيك، وكذلك يوحد نواقل هيدروجينية تكون ناتجة طاقة.
مرحلة إنتاج أستيل مرافق إنزيم “أ”
وهي مرحلة يكون فيه تحول حمض البيروفيك لأستيل ، وانه الاكسجين هو من شروط هذه المرحلة ، وعند توافر الأكسجين فان حمض البيروفيك يتم تحويله إلى مجموعة أستيل والذي يقوم بدوره لإنتاج ثاني أكسيد الكربون، ويتم ذلك بعد ما يدخل إلى الميتوكندريون، و انه وبوجود مرافق الإنزيم “أ” الذي يكون موجود داخل الميتوكندريون فانه يتحد مع الجزئيات لينتج مرافق الإنزيم، وينتج عن هذه المرحلة اولا غاز ثاني اكسيد الكربون، وثانيا الحصول على مرافق إنزيم أ وكذلك نواقل هيدروجينية.
مرحلة كربس “حلقة كربس”
وهي عبارة عن عملية تكون متواصلة لذلك سميت بالحلقة، فالناتج من المرحلة الثانية يتحد مع مركب فيه أربع ذرات كربون، فيقوما بالاتحاد معا والذين يقوموا بإنتاج مركبا جديد هلي شكل سداسي الكربون، وتبدأ عمليات تفاعلات الأكسدة بعد ذلك، وهي تساعد على عمل على إعادة ترتيب الذرات من جديد، وهذه العملية تتواصل مرارا، ومن نواتج هذه العملية نواقل هيدروجينية وجزيئات طاقة، وثاني أكسيد الكربون، اما النواقل الموجودة في جميع هذه المراحل فيقوم باستقبالها نوعان من النواقل الكيميائية وان لكل بعد ان يتحدا سويا يكون المنتج الجديد .
مرحلة نقل الالكترونات
يوجد مجموعة من البروتينات والإنزيمات والتي هي موجودة في الغشاء الداخلي لجزيء الميتوكندريا، وان هذه الانزيمات هي عبارة عن مكونات لنواقل وتكون متمركزة وموجودة ومتمركزة داخل هذا الغشاء، وان هذه المرحلة يكون لها خطوات مهمة وذلك في نقل الالكترونات، وذلك لان فيها يتم فيها في آن واحد انتاج جزئيات الطاقة والنقل، وان هذه الخطوات هي:
– أولى خطوات هذه السلسلة تبدأ بنقل الإلكترونات وكذلك أيونات الهيدروجين، من مكانها اي من النواقل الكيميائية، وبذلك تمر عبر سلسلة نقل الالكترون، وهذه الجزيئات تفقد جزء من طاقتها، ونجد ان الجزء الآخر من الطاقة يستخدم في نقل أيونات الهيدروجين، وذلك لأنها تمر خلال الحيز بين الغشائي لكي يرتفع نسبة التركيز، ثم تعود هذه الأيونات حتى تنتقل خلال إنزيم الذي يقوم ببناء الطاقة في الجزيئات، فبالتالي تعمل فيها على تنشيط الجزئيات، ومن هنا نجد ان الخطوات الأربع السابقة هي تلخيص لما يتم في عملية التنفس الخلوي.
اهمية التنفس الخلوي
حيث ان هذه العملية تعمل على حفظ درجة الحرارة للجسم، فهي لها دور كبير في عملية ثبات الحرارة، وان الغرض الاساسي من هذه العملية هو ان يتم الحصول على الطاقة، الناتجة من تحليل هذه المركبات العضوية،.
ومن اهم اشكال ما ينتج من طاقة هوة الجلكوز، وهو يتم استخدامه لكي يساعد على القيام بالنشاطات التي تحدث داخل الخلية.
حيث ان هذه العملية تقوم بدور كبير في بناء وتوفير الهيكل الكربوني اللازم والضروري لعملية البناء الضوئي في النبات.
