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.

2023-12-172تعليم

مزيد من المشاركات

الحالة الصلبة والسائلة والغازية

نظرة عامة حول حالات المادة يُطلق مصطلح المادة على كلّ شيء يشغل حيزاً ما وله كتلة، وتشكّل المادة أساس هذا الكون، وتتكوّن من الذرات التي تضمّ ثلاثة أنواع من الجسيمات، هي: البروتونات، والنيوترونات، والإلكترونات، إذ تتجمّع الذرات معاً لتشكّل ما يُعرف بالجزيئات التي تعدّ أساس جميع المواد، وتمتلك الذرات والجزيئات في داخلها شكلاً من أشكال الطاقة الكامنة، ألا وهو الطاقة الكيميائية. توجد المادة على سطح الأرض على شكل حالة من ثلاث حالات رئيسية حدّدها الإغريق القدماء بناءً على مراقبتهم للماء الذي قد

بيتزا البف باستري

قنابل البيتزا بالبف باستري مدّة التحضير ثلاثون دقيقة مدّة الطهي عشرون دقيقة تكفي لِ ثمانية أشخاص المكونات باكيت من شرائح عجينة الباف باستري. القليل من صوص المارينارا. القليل من شرائح البيبروني. القليل من جبنة الموزرايلا الصحيحة المقطّعة مكعبات. فصّان مفرومان من الثوم . ثلاث ملاعق كبيرة من الزبدة الذائبة. رشّة من الملح والفلفل الأسود -حسب الرغبة-. ملعقة كبيرة من التوابل الإيطالي. رشّة من جبنة البارميزان المبشورة. طريقة التحضير وضع شرائح البف باستري في قوالب الكب كيك ثمّ توزيع صوص المارينار

كيف أنظم حياتي في طاعة الله

أهمية الوقت في الإسلام للوقت في الإسلام أهميّةٌ عظيمة، ممّا يدعو المسلم إلى الحرص على استثماره، وجعل ذلك أولويته الأولى في كلّ يوم، فلا يُضيّعه في ما لا ينفعه في الدنيا أو الآخرة، ولا يملؤه بما يلهيه عن ذكر الله سبحانه وتعالى وطاعته وعبادته، فقد بيّن الله عز وجل في القرآن الكريم أنّ الخسران هو عاقبة الذين يغفلون عن ذكره والتقرّب إليه، كما بيّنت آياتٌ أخرى من القرآن الكريم أهميّة الوقت وضرورة تدبّر قيمته، فمنها قول الله تعالى: (فَإِذَا فَرَغْتَ فَانصَبْ* وَإِلَىٰ رَبِّكَ فَارْغَب)، وقد قال

أين تقع دبلن

دبلن دبلن (بالإنجليزيّة: Dublin) هي عاصمة جمهوريّة إيرلندا وأكبر مدينة فيها، وتُسمّى المدينة أيضاً بـ "Dyfflin" أي البركة السوداء، وذلك بسبب المُستنقع المُظلم الذي يصبّ في نهر ليفي الذي تمتدّ المدينة على ضفافه. تتميّز مَدينة دبلن بأنّها مدينةٌ حديثة وعريقة في آنٍ واحد، تجمع بين الماضي المليء بالأحداثِ السياسيّة والاقتصاديّة الشائكة، وبَين الحياة الحديثة المُزدهرة التي تُعبِّر عن حالِ المدينة اليوم، وهي تتبع مَنطقة دبلن العُظمى التي تشمل مُدناً أُخرى أيضاً، وهي: مقاطعة ميث، ومُقاطعة كيلدير،

النادي الأهلي بنغازي (نادي كرة قدم ليبي)

ما هو نادي الأهلي بنغازي؟ نادي الأهلي بنغازي (Al Ahly Benghazi)، هو نادي كرة قدم ليبي شهير، والذي ينتمي إلى مدينة بنغازي في جمهورية ليبيا، والذي يسمى بفريق المشوار الطويل. ما هو تاريخ تأسيس نادي الأهلي بنغازي؟ يعود تاريخ تأسيس نادي الأهلي بنغازي إلى 1 يناير من عام 1947. ما هو الاسم المختصر لنادي الأهلي بنغازي؟ يعد الاسم المختصر AAB هو الاسم المختصر لنادي الأهلي بنغازي. ما هو الدوري الحالي الذي يلعب النادي الأهلي بنغازي ضمنه؟ يلعب النادي الأهلي بنغازي حالياً ضمن الدوري الليبي الممتاز (Premier

كلمات دينية جميلة

كلمات دينيّة جميلة تتعدّد أنواع الكلمات والجمل المقتبسة من النصّ الديني، والتي يكون الإسلام النهج الأساسيّ لها، كالحكم والأقوال التي تستنبط من القرآن الكريم، أو من الرُسل، ومن تبعهم من صحابة وتابعين. تعرّفوا على بعض من الكلمات الدينيّة لتنيروا بها طريقكم. وَأَحسَنُ مِنكَ لَم تَرَ قَطُّ عَيني، وَأَجمَلُ مِنكَ لَم تَلِدِ النِساءُ، خُلِقتَ مُبَرَّءاً مِن كُلِّ عَيبٍ، كَأَنَّكَ قَد خُلِقتَ كَما تَشاءُ. عن صفيّة بنت حيي رضي الله عنها قالت: "ما رأيت أحسن خلقاً من رسول الله صلّى الله عليه وسلّم". نحن

إزالة الكلف من الوجه نهائياً

الكلف على الوجه ظهور الكلف على الوجه هي مشكلة شائعة بين الناس والتي تسبب لهم الإزعاج؛ لأنّ ظهور الكلف يقلّل من صفاء الوجه وجماله، والكلف عبارة عن بقع ذات لون بني تنتشر بمساحات مختلفة ومتعددة. أسباب كلف الوجه تعرّض الوجه لأشعة الشمس الضارة دون وضع واقي الشمس. نسبة تعرّض المرأة لظهور الكلف على وجهها يكون أكبر من نسبة تعرّض الرجل؛ وذلك لأنّ الكلف يظهر أثناء الحمل، وبعد انقطاع الطمث (سن اليأس)، وأثناء حدوث مشاكل في المبايض، وتناول حبوب منع الحمل، واستعمال مستحضرات التجميل غير المناسبة. هنالك

حكم أكل لحم الإبل

حكم أكل لحم الإبل يحلّ للمسلم أكل لحم الإبل، والدليل على ذلك أكل الرسول عليه الصلاة والسلام، إضافةً إلى أنّ الصحابة -رضي الله عنهم- أكلوه، حضراً وسفراً، وتجدر الإشارة إلى أنّ لحم الإبل لا يترتّب عليه أي ضررٍ، أو مرضٍ، وما ذكره بعض المختصّين من ترتب الضرر على أكل لحم الإبل يتعلّق بمن لا يعتاده، فلحم الإبل كغيره من اللحوم المباح تناولها بالنسبة للمسلم، وتجدر الإشارة إلى أنّ تناولها لا يعدّ واجباً أو سنةً. حكم الوضوء من لحم الإبل اختلف العلماء في حكم الوضوء من لحم الإبل أو الجزور، وذهبوا في ذلك