شرح التنفس الخلوى اللدكتور هشام هيبة

- 1 -
بسم الله الرحمن الرحيم
محاضره : التنفس الخلوى
=================
ان شاء الله تشمل محاضره اليوم الأتى :
1. شرح درس التنفس الخلوى .
2. بعض أسئله للنابغين ومكمله لفهم الدرس .

ملحوظه هامه جدا : لكى تستفيد من هذه المحاضره يجب على الأقل أن تكون قد ذاكرت هذا الدرس ولو لحد ادنى حتى تستطيع فهم كل الجزئيات وتستوعب الاجزاء التى يكتنفها الغموض فى هذا الدرس .
====================================================================================================================
الجزء الأول : الشرح
ابنائى الاعزاء : ماذا تعرف عن ATP
هو عمله الطاقه فى الخليه ويتركب من : سكر ريبوز + 3 مجموعات فوسفات + قاعده نيتروجينيه ( الادينين A )
اعتبر ان عندك زجاجه فارغه من غير غطاء = ADP
لو حطينا فيها طاقه ( 7—14 سعر ) وقفلناها بغطا ( مجموعه فوسفات ) تبقى = ATP
لو احتجنا لهذه الطاقه للجرى او الخوف او اى شىء اخر
نشيل الغطا ( مجموعه الفوسفات ) ونخرج الطاقه ( السعرات ) ويتكون = ADP مره اخرى
==================================================================================================================
عشان تفهم التنفس الخلوى كويس لازم الاول نرجع لعمليه البناء الضوئى ............. ازاى ؟؟؟
فاكرين تفاعلات الظلام كان بيحصل فيها ايه ؟؟؟
الهيدروجين المحمول على NADPH2 يختزل CO2 بمساعده ATP لتكوين PGAL ثم الجلوكوز
يعنى الجلوكوز ده اتكون من عمليه .......... اختزال
وبقى جواه : CO2 + H + ATP
يبقى على طول التنفس الخلوى محتاج ارجع كل حاجه زى ما كانت لاستخراج الطاقه ( ATP ) اللى اتخزنت فى الجلوكوز ( حسب تعريف التنفس الخلوى)
يعنى لازم يحصل للجلوكوز ............ أكسده
استخراج ATP
يخرج H ( والالكترونات ) وده هيتحمل على مساعدات انزيمات NAD و FAD عشان اطلع منهم كمان ATP
وبالتالى هيخرج CO2 كناتج ثانوى
====================================================================================================================
عمليه اكسده الجلوكوز ( التنفس الخلوى الهوائى ) تتم على 4 مراحل : ( هم 3 مراحل اساسيه لكن نمره 2 تعتبر مرحله منفصله )
1. انشطار الجلوكوز .............. الى جزيئين حمض البيروفيك
2. تحول حمض البيروفيك لمجموعه اسيتيل
3. دورتى كربس
4. سلسله نقل الالكترونات ( الفسفره التأكسديه )
أولا : انشطار الجلوكوز : ( لا تحتاج الى أكسجين / وتحدث فى التنفس الخلوى الهوائى واللاهوائى )
تحدث فى الجزء الغير عضى من السيتوبلازم = السيتوسول ( العضيات هى مثلا : الميتوكوندريا – الريبوسومات – جهاز جولجى )
فيها ينشطر جزىء الجلوكوز الى جزيئين من حمض البيروفيك
النواتج النهائيه لها = 2 ATP + 2 NADH
- 2 -
جلوكوز 6
1 ADP ( يستهلك 1ATP )
جلوكوز – 6- فوسفات

فركتوز – 6 – فوسفات
1 ADP ( يستهلك 1ATP )
فركتوز 1- 6 – ثنائى الفوسفات

PGAL PGAL 3
2 ATP + 1NADH 2ATP + 1 NADH
حمض بيروفيك حمض بيروفيك 3 -------------------------------------------------------------------------------
1 CO2 + 1NADH 1 CO2 + 1 NADH



مجموعه أسيتيل مجموعه أسيتيل 2 ( حمض امينى أو حمض دهنى ) -------------------------------

أسيتيل COA 2
COA
حمض ستريك 6 حمض أوكسالواسيتيك 4
1CO2 + 1 NADH 1 NADH

حمض كيتوجلوتاريك 5 حمض ماليك 4
1CO2 + 1NADH 1ATP + 1 FADH2

حمض ساكسينيك 4
====================================================================================================================
( شرح مفصل للمخطط )
* الجلوكوز يتحول لجلوكوز -6- فوسفات بيستهلك ATP عشان يضيف فوسفات للجلوكوز
* الفركتوز – 6- فوسفات بيستهلك ATP عشان يضيف فوسفات ويتكون فركتوز 1-6 – ثنائى الفوسفات
* هنا يحدث الانشطار ويتكون جزيئين من PGAL ( كل منهم 3 الكربون )
* كل PGAL تتحول لحمض البيروفيك وينتج منها 2ATP+1NADH يعنى الجزيئين ينتج منهم ( 4ATP+2NADH )
* وطالما فيه 2ATP تم استهلاكهم / اذن المحصله النهائيه للانشطار = ( 2ATP+2NADH )
* طيب حمض البيروفيك ده ........... لو وجد الاكسجين ............. هيدخل الميتوكوندريا ويكمل دوره كربس
........... لو مفيش اكسجين ............. يحدث التخمر ( حسب نوع الخليه اللى هو موجود فيها )
* ازاى اعرف مكان تكون CO2 ؟؟؟؟؟؟؟
لازم احفظ عدد ذرات الكربون اللى مكتوبه بالازرق
- 3 -
يعنى عند تحول حمض البيروفيك ( 3C ) الى مجموعه أسيتيل ( 2C ) يبقى لازم هنا يطلع CO2 .......... أكمل الأمثله ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
* طيب كام CO2 بيخرج من التنفس الخلوى الهوائى ؟؟؟؟؟؟؟؟ ومنين ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
* علل : تكوين مركبات وسطيه فى دوره كربس ؟
حتى يتم اكسده جمض الستريك واستخراج النواتج ( 1ATP + 3NADH + 1FADH2 ) من كل دوره .
* ما دور حمض الاوكسالواسيتيك ؟
يتحد مع اسيتيل COA لتكوين حمض الستريك حتى يتأكسد حمض الستريك وتتحرر النواتج ثم يعاد تكوين حمض الاوكسالواسيتيك مره اخرى )
* ما دور COA ؟
يتحد مع مجموعه الاستيل ويكون اسيتيل CO لتتحد مع حمض اوكسالواسيتيك / ثم يترك التفاعل ويكمل فى دوره أخرى ؟
* ليه عند تحول حمض الساكسينيك الى ماليك ينتج FADH2 وليس NADH ؟؟؟؟؟؟؟
عشان فيه هنا خطوه ناقصه هى تكون حمض اسمه فيوماريك ( دى معلومه اضافيه مش عليك فى المنهج )
====================================================================================================================
ثانيا : دوره كربس :
تحدث فى الميتوكوندريا ؟ ( لوجود انزيمات التنفس والانزيمات المساعده – NAD, FAD – و الماء والفوسفات والسيتوكرومات )
سميت باسم مكتشفها ....... هانز كربس
سميت بدوره حمض الستريك ؟ ( لأن حمض الاوكسالواسيتك يتحد مع اسيتيل COA ويتكون جمض الستريك / الذى يتأكسد خلال عده مركبات وسطيه ويعاد تكوينه مره أخرى )
دوره كربس لا تتطلب أكسجين ؟ ( لأن كل الالكترونات والـ H التى تزال من اكسده ذرات الكربون تحمل على NAD, FAD = عمليه فقد الكترونات )
تحدث دوره كربس مرتين لاكسده جزىء جلوكوز واحد ؟ ( لأن كل جزىء جلوكوز ينشطر الى 2 حمض بيروفيك كل منهما يكون مجموعه اسيتيل تدخل كل منهما لدوره كربس )
النواتج النهائيه لدوره كربس الواحده = 1ATP + 3NADH + 1FADH2 + 2CO2

اذن نواتج الدورتين = 2ATP + 6NADH +2FADH2 + 4CO2
====================================================================================================================
ثالثا : سلسله نقل الالكترونات :
طيب انا عندى سؤال مشهور احسب عدد ATP الناتج من التنفس الخلوى الهوائى ؟
المرحله ATP NADH FADH2
انشطار الجلوكوز 2 2 -
تحول حمض البيروفيك لأسيتيل - 2 -
دورتى كربس 2 6 2
المجموع 4 10 2
محصله ATP فى الفسفره التأكسديه 4 3 x 10 2 x 2

( وذلك لأن كل NADH فى الفسفره التأكسديه تعطى 3ATP / وكل FADH2 تعطى 2ATP )
اذن عدد ATP من التنفس الخلوى الهوائى = 4 + 30 + 4 = 38 ATP

طيب سلسله نقل الالكترونات بتحدث فى الغشاء الداخلى للميتوكوندريا
يعنى فيها بيتم أكسده NADH و FADH2 لاستخراج منهم الطاقه وتحويلها الى ATP ( وتسمى الفسفره التأكسديه )



- 4 -
ما المقصود بالفسفره التأكسديه ؟ ( سؤال شهير جدا جدا جدا )
هى عمليه تكوين ATP من ADP والفوسفات / من الطاقه المنطلقه نتيجه أكسده NADH و FADH2 على السيتوكرومات / وتحدث فى الغشاء الداخلى للميتوكوندريا / فى المرحله الاخيره للتنفس الخلوى الهوائى ( سلسله نقل الالكترونات )

ما المقصود بالسيتوكرومات ؟ ( سؤال هام جدا )
تتابع من مساعدات الانزيمات / يوجد فى الغشاء الداخلى للميتوكوندريا / تحمل الطاقه على مستويات مختلفه / يتم عليها اكسده NADH و FADH2 /
وتخزن الطاقه المنطلقه فى جزيئات ATP ( الفسفره التأكسديه )

طيب اين يذهب الهيدروجين والالكترونات اللى هتنطلق من اكسده NADH و FADH2 ؟
تستقبل بذره اكسجين لتكوين الماء ( لذلك يسمى الأكسجين المستقبل الاخير فى سلسله نقل الالكترونات )
( 2H+ + 2e- + O = H2O )
===================================================================================================================
التخمر : ( التنفس اللاهوائى )
احنا قلنا لو حمض البيروفيك .......... وجد اكسجين ....... هيدخل دوره كربس ويكمل التنفس الخلوى الهوائى
......... لو مفيش اكسجين : -
هيشوف هو فين ..............؟؟؟
لو فى العضلات ............ هيتحول لـ 2حمض لاكتيك وينتج 2ATP ( اوعى تنساها !!!!!! ) - الهدف الاساسى هو الحصول على ATP
لو فى الخميره ............. هيتحول لـ 2كحول ايثيلى + 2CO2 وينتج 2ATP
ازاى بقى هيحصل التحول ده ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
عن طريق اختزال حمض البيروفيك بواسطه NADH المتكون من انشطار الجلوكوز !!!!!!!!!!
خللى بالك فى التنفس الهوائى حمض البيروفيك بيحصل له أكسده مش اختزال !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
====================================================================================================================
الجزء الثانى : أسئله للنابغين
( تعتبر مكمله لفهم الدرس )
1. أين تحدث عمليه التنفس الخلوى ؟
2. من أين أتى الجلوكوز ؟ ومن أين أتى الأكسجين ؟
3. أين سيذهب CO2 الناتج ؟
4. أين سيذهب الماء الناتج ؟
5. علل : عمليه انشطار الجلوكوز تعتبر عمليه نشطه ؟
6. هل من الممكن حدوث التنفس الخلوى الهوائى دون المرور بمرحله انشطار الجلوكوز ؟ فسر اجابتك ؟
7. اختر الاجابه مع التعليل : تحدث عمليه الفسفره فى مرحله ( انشطار الجلوكوز / دوره كربس / الفسفره التأكسديه / كل ما سبق ) ؟
8. علل : حمض كيتوجلوتاريك خماسى الكربون ؟
9. علل : على الرغم من أن فركتوز 1-6 ثنائى الفوسفات سداسى الكربون وعند تحوله لـ PGAL ثلاثى الكربون / لم ينتج CO2 ؟
10. بفرض انك تناولت جزىء واحد من ماده نشويه يحتاجها الجسم / كم عدد ATP تنتج منها فى التنفس الخلوى الهوائى ؟
11. كم تعتقد عدد NADPH2 اللازمه لتكوين جزىء واحد من الجلوكوز فى تفاعل الظلام فى البناء الضوئى ؟ مع التعليل ؟
12. لماذا ينتج من التنفس الخلوى الهوائى 6CO2 بالذات لا اقل ولا أكثر ؟
13. لماذا نتج من أكسده جزىء واحد للجلوكوز 10 NADH + 2FADH2 ؟
14. اذا كان التركيب الكيميائى لحمض البيروفيك C3H4O3 / استنتج التركيب الكيميائى لمجموعه الاسيتيل ؟
15. علل : يعتبر حمض البيروفيك عامل مشترك بين التنفس الخلوى الهوائى واللاهوائى ؟
16. لا ينتج NADH من عمليه التخمر على الرغم من انها تبدأ بانشطار الجلوكوز مثل التنفس الهوائى ؟
- 5 -
17. كم عدد ATP الناتج من أكسده حمض الساكسينيك فى مراحل التنفس الخلوى الهوائى ؟
18. بفرض ان حمض امينى معين يعطى مجموعه اسيتيل واحده / كم عدد ATP الناتج من استخدامه فى التنفس الخلوى الهوائى ؟
19. تحدث أكسده لـ NADH فى ( انشطار الجلوكوز / دوره كربس والتخمر / التخمر وسلسله نقل الالكترونات / الفسفره التأكسديه فقط )
( اختر الاجابه الصحيحه ) مع التعليل ؟
20. ما دور هرمون الانسولين فى عمليه التنفس الخلوى ؟
انتهت الأسئله
====================================================================================================================