كيف تحصل الخلية على الطاقة اللازمة للقيام بأنشطتها

عملية حصول الخلية على الطاقة اللازمة للقيام بأنشطتها

تحصل الخلية على الطاقة اللازمة للقيام بأنشطتها بأكثر من طريقة واعتمادًا على نوع الكائن الحي، وذلك كما يأتي:

الكائنات ذاتية التغذية

الكائنات ذاتية التغذية (بالإنجليزية: Autotrophic Organisms) مثل النباتات والطحالب، والتي تعمل على تحويل المواد غير العضوية إلى جزيئات حيوية مثل؛ السكريات والدهون باستخدام الطاقة المستمدة من ضوء الشمس أثناء عملية البناء الضوئي.

الكائنات غير المتجانسة

الكائنات غير المتجانسة (بالإنجليزية: Heterotrophic Organisms) وهي الكائنات التي لا تستطيع تحويل المواد غير العضوية إلى جزيئات حيوية، وبالتالي تحصل على الطاقة بتكسير الروابط الكيميائية في مركبات الكربون التي تنتجها الكائنات ذاتية التغذية، وتجمع الطاقة منها، وهذا ما يسمّى بالتنفس الخلوي.

التنفس الخلوي

يُكسّر السكر في عملية التنفس الخلوي للحصول على الطاقة، فيتمّ تجديد مركب الطاقة (ATP) من ثنائي فوسفات الأدينوسين (ADP)، وتحدث عملية التنفس الخلوي في الخلايا الحيوانية والنباتية، ومن الجدير بالذكر أنّه يوجد نوعين من التنفس الخلوي، وهما: التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي.

التنفس الهوائي

يُعدّ التنفس الهوائي (بالإنجليزية: Aerobic Respiration) من أنواع التنفس الخلوي التي تحدث في الخلايا النباتية والحيوانية لإنتاج الطاقة، حيث تكون هناك الحاجة لعنصر الأكسجين (O 2 )، فيتفاعل الجلوكوز مع الأكسجين لينتج ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP) وثاني أكسيد الكربون، والماء، وذلك ضمن التفاعل الكيميائي الآتي:

C6H12O6 6O2 ➝ 6CO2 6H2O 36ATP

لذلك يمكن أكسدة الجلوكوز (C 6 H 12 O 6 ) عبر مجموعة من التفاعلات الأنزيمية لإنتاج ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) والماء (H 2 O)، وذلك عن طريق 3 خطوات:

تكسير جزيء الغلوكوز (المكون من 6 ذرات كربون) إلى جزيئين (كلاهما يتكون من 3 ذرات كربون)، بحيث تنتج جزيئات ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP).
دخول الجزيء ثلاثي الكربون في دورة حمض الستريك لإنتاج جزيئات (ATP) ونقل الإلكترونات إلى حاملات الإلكترون.
نقل الإلكترونات عبر الغشاء الداخلي للميتوكندريا لإنتاج الكم الأكبر من جزيئات (ATP) عبر عملية الفسفرة المؤكسدة.

التنفس اللاهوائي

هو نوع من أنواع التنفس الخلوي الذي يعرف أيضًا باسم التخمير، وتحدث هذه العملية في الكائنات الحية التي تعيش بأماكن لا يتوفر فيها الأكسجين بسهولة مثل البكتيريا التي تعيش في الكهوف تحت الماء، إذ تستخدم مستقبلات غير عضوية مثل النترات أو الكبريت بدلاً من الأكسجين للقيام بعملية التنفس الخلوي.

تبدأ عملية التخمير بتحلل الجلوكوز للحصول على الطاقة المخزنة بداخله وتحويله إلى ثلاثي فوسفات الأدينوسين (ATP)، لينتج منه كميات قليلة فقط، ويُشار إلى أنّ عملية التنفس اللاهوائي (بالإنجليزية: Anaerobic Respiration) تحدث في خلايا الدم الحمراء للإنسان التي تفتقر إلى الميتوكوندريا.

يمكن استخدام هذه العملية في إنتاج مواد كيميائية مختلفة مثل الإيثانول، وكحول البوتيل، وحمض اللبنيك، وحمض الخليك، وغاز الهيدروجين، ويكون التفاعل في التنفس اللاهوائي للخميرة وفقًا للمعادلة الآتية:

C₆H₁₂O₆→ 2CO₂ 2C₂H₆O 2ATP

البناء الضوئي

هي عملية كيميائية حيوية تحدث في الخلايا النباتية فقط وبعض الميكروبات، إذ تُحوّل الكائنات الطاقة المستمدة من ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية، وتقسم عملية البناء الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis ) إلى نوعين: البناء الضوئي الأكسجيني، والبناء الضوئي غير الأكسجيني.

البناء الضوئي الأكسجيني

تحتاج الخلية النباتية إلى ضوء الشمس، والأكسجين، والماء، وتحصل عليها من البيئة المحيطة بها للقيام بعملية البناء الضوئي، إذ تحدث هذه العملية داخل خلايا النباتات والبكتيريا الزرقاء التي تحتوي على بلاستيدات خضراء مكوّنة من ثايلاكويدات، وغشاء خارجي، وغشاء داخلي.

يُقسم جزيء الماء في عملية البناء الضوئي الأكسجيني (بالإنجليزية: Oxygenic Photosynthesis) باستخدام الطاقة المتنقلة، مما يؤدي إلى إرسال إلكترون إلى مركز التفاعل، وخروج الأكسجين كناتج ثانوي من هذه العملية.

ثم يقدّم مركز التفاعل إلكتروناته العالية الطاقة إلى حاملات الإلكترونات (ATP NADPH / NADH)، والتي تُستخدم لتخزين الطاقة مؤقتًا، ثم يحوّل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات (غلوكوز)، وبهذا تقوم الخلية النباتية بصنع الغذاء ، ويتبين التفاعل الكيميائي في البناء الضوئي الأكسجيني في المعادلة الآتية:

6CO2 12H2O light energy ➝ C6H12O6 6O2 6H2O

البناء الضوئي غير الأكسجيني

عندما لا يتواجد الأكسجين فإنّ بعض المركبات التي تحتوي على الكبريت تمنح الإلكترونات اللازمة لاستمرار عملية البناء الضوئي، وبذلك تحدث عملية البناء الضوئي غير الأكسجيني (بالإنجليزية: Anoxygenic Photosynthesis) في خلايا البكتيريا لإنتاج الطاقة اللازمة من أجل القيام بأنشطتها، فيتفاعل ثاني أكسيد الكربون مع مانح الإلكترون والطاقة الضوئية لينتج الكربوهيدرات والماء.

ويتضّح ذلك من خلال المعادلة الآتية:

CO2 2H2A light energy ➝ [CH2O] 2A H2O

تحصل الخلية على الطاقة اللازمة للقيام بأنشطتها عبر عدة طرق مثل عملية التنفس الخلوي والبناء الضوئي، وفي عملية التنفس الخلوي يتم الحصول على الطاقة بتكسير جزيئات السكر، كما يُقسم التنفس الخلوي إلى نوعين؛ التنفس الهوائي الذي يحتاج لعنصر الأكسجين، والتنفس اللاهوائي الذي يحدث في الأماكن التي لا يتوفّر فيها الأكسجين.

في عملية البناء الضوئي يتمّ تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية داخل خلايا النباتات والكائنات الضوئية، وهي تقسم إلى قسمين؛ البناء الضوئي الأكسجيني، والبناء الضوئي غير الأكسجيني.

2023-12-1726تعليم

مزيد من المشاركات

استخدامات الأحماض والقواعد في الصناعة

استخدامات الأحماض والقواعد في الصناعة تتميز الأحماض والقواعد بالعديد من الخصائص التي تجعلها مهمة للعديد من الصناعات، ومن هذه الصناعات ما يأتي: الصناعات الدوائية تُستخدم الأحماض والقواعد في صناعة الأدوية بكثرة إذ أنها تُعد من المكونات الأساسية لصناعة بعض أنواع الدواء، فعلى سبيل المثال يعُد حمض الهيدروكلوريك من الأحماض الهامة وحمض الخليك الأحادي في عملية التصنيع العضوي والمُستخدم في صناعة العديد من الأدوية مثل الإيبوبروفين والفيتامينات وغيرها. كما يعد ارتفاع حموضة المعدة من الأمراض الشائعة التي

تعريف الوقت للأطفال

تعريف الوقت للأطفال إن تعريف الوقت للأطفال ليس بالأمر السهل، وخاصة في بداية العمر، ولكن هناك عدة طرق وأساليب لتعليمهم الوقت وأهميته بطريقة ممتعة وبسيطة، ويعرف الوقت بأنه مقياسًا لتطور الأحداث، بداية من الماضي ومرورًا بالوقت الحاضر، ثم أحداث المستقبل. ويأتي الوقت بشكل متسلسل ومتتابع ولا يعود للوراء، ويعد بعدًا رابعًا غير ملموس، ولا يمكن مشاهدته، إلا أنه موجود ولا يمكن إنكار وجوده والإحساس به مع إمكانية قياسه. ويذكر أن لدى الأطفال القدرة على حفظ أسماء الأيام والأشهر في سن المدرسة أو ما قبل

مميزات الخط الكوفي المربع

الخط الكوفي المُربّع يُعرف الخط الكوفي المُربع بأنّه أحد أشكال الخط الكوفي الهندسي، وهي كثيرة منها المُثلثة، والمُخمسة، والمُسدسة، وغيرها، وكلّ نوع في مجموعة زخرفيّة بحتة، وقد تتعذر قراءة عباراته لشدة تداخلها واشتراك حروفها، ويُسمّى الخط الكوفي بهذا الاسم نسبة إلى مكان نشأته الكوفة في العراق، ويتميّز هذا الخط بميل إلى التربيع، والجفاف، والقوة، وأغلب الظن أنه مُتأثر بالحضارات السابقة لتلك المناطق، مثل حضارة الآراميين، والتدمريين، والسريانيين، من حيث هيئته العامّة المُربعة. مُميزات الخط الكوفي

تعريف الاستقراء الرياضي

مفهوم الاستقراء الرياضي يعرف الاستقراء الرياضي (بالإنجليزية: Mathematical induction) بأنه أسلوب رياضي يتم استخدامه لإثبات النتائج التي يتم الحصول عليها من خلال إثبات الفرضيات الرياضية التي تكون إما نظرية أو صيغة معينة للأعداد الطبيعة أي ... ,n = 0, 1, 2, , 3؛ حيث يقوم على خطوتين أساسيتين وهما: إثبات أن العبارة صحيحة للقيمة الأولية التي يتم استخدامها والتي عادة ما تكون n = 1. إثبات أن العبارة التي كانت صحيحة عند استخدام القيمة الأولية ستبقى صحيحة عند القيام بتعويض رقم طبيعي آخر أي n = k 1 ؛ حيث

كيف تحافظ على لياقتك البدنية

حافظ على ممارسة الأنشطة البدنية إنّ الحفاظ على ممارسة الأنشطة البدنية حتى البسيطة منها كالمشي يعتبر أمر بالغ الأهمية للحفاظ على صحة الجسم، لذا يُنصح بممارسة ما لا يقل عن 30 دقيقة من النشاط البدني كل يوم، ويُمكن تقسيمها إلى 3 فترات بحيثُ تكون كل فترة بمعدل 10 دقائق، فقد يُساعد ذلك على تحسين تدفق الدم إلى جميع أنحاء الجسم عِوضًا عن تحسين مُعدل التنفس، والحفاظ على اللياقة البدنية. ومن الأمثلة على الأنشطة البدنية التي يُنصح بها ما يأتي: المشي أو الركض. ركوب الدراجة. تمارين اليوجا أو تمارين

قانون بويل في الفيزياء

نص قانون بويل في الفيزياء يُعرّف قانون بويل أيضاً بقانون ماريوت، ويُوضّح القانون العلاقة ما بين الضغط وتمدّد الغاز عند درجة حرارة ثابتة، حيث أوجد العالِم الفيزيائي روبرت بويل قانون بويل الذي ينصّ على أنّ العلاقة بين الضغط لكمية معيّنة من الغاز تتناسب عكسياً مع حجمه عند درجة حرارة ثابتة. يُشير قانون بويل إلى العلاقة العكسية بين حجم كتلة معيّنة من الغاز والضغط الواقع عليه، وذلك عند تثبيت درجة الحرارة، ويُمكن ملاحظة ذلك عند عملية الشهيق، حيث يزداد حجم الرئة وينخفض الضغط فيها في نفس الوقت، ونتيجةً

طريقة عمل حشوة سمبوسة الدجاج

سمبوسة الدجاج يعتبر طبق السمبوسة أحد الأطباق الجانبيّة اللذيذة والمعروفة في العديد من الدول، وهي من المعجنات التي يمكن حشوها بعدّة حشوات تختلف حسب الذوق، منها الجبنة واللحم المفروم، والخضار، وحتى الدجاج، وهي من المعجنات التي يتم قليها بالزيت وليس خبزها في الفرن، كما انّها يمكن ان تحفظ في الفريزر لوقت الحاجة، وفي هذا المقال سنذكر طريقتين لعمل حشوة سمبوسة الدجاج. سمبوسة الدجاج بالكاري المكوّنات ثلاثمئة وستون غراماً من عجينة السمبوسة الجاهزة. شريحتان من صدور الدجاج مقطّعتان إلى قطع صغيرة. كمية من

أنواع المياه الجوفية

أنواع المياه الجوفية تُعرّف المياه الجوفية (بالإنجليزية: Groundwater) وهي المياه الموجودة في مناطق مشبعة تحت سطح الأرض، حيث يسمى السطح العلوي للمنطقة المشبعة منسوب المياه، كما تتحرك المياه الجوفية ببطء أيّ بمعدل 7-60 سم يوميًا في طبقة المياه الجوفية، ونتيجة لذلك يمكن أن تبقى المياه لمئات أو آلاف السنين، ويُشار إلى أنّها تقسم إلى قسمين هما كالآتي: المياه الجوفية حسب طبقاتها تتميز المياه الجوفية بأنواعها حسب طبقاتها من جانب قدرتها على النفاذ إلى السطح، وتجدر الإشارة إلى أنّها تتكون من قسمين هما