استهلاك المادة العضوية

تقديم:

 تستعمل الكائنات ذاتية التغذية (النباتات الخضراء) الطاقة الضوئية والمواد المعدنية لإنتاج المادة العضوية،بينما تستعمل الكائنات غير ذاتية التغذية ( إنسان، حيوانات، نباتات لايخضورية) المادة العضوية لتمدها بالطاقة اللازمة لنموها وأنشطتها التركيبية، تعويض الخلايا الميتة والمواد المستعملة.

فما هي التفاعلات المسؤولة عن تحرير الطاقة الكامنة في المادة العضوية على مستوى الخلايا؟

وما هي أوجه استعمالات هذه الطاقة؟

I / التفاعلات المسؤولة عن تحرير الطاقة الكامنة في المادة العضوية على مستوى الخلية:

 قصد تعرف اليات انتاج الطاقة من طرف الخلية، نقترح المعطيات التجريبية والملاحظات التالية:

 تمثل الخميرة فطر مجهري وحيد الخلية يمكن أن يعيش في وسط غني بالأكسجين(وسط حيهوائي) ووسط يفتقر للأكسجين

 (وسط حيلاهوائي).

ـ نضع الخميرة في وسط يحتوي على الكليكوز ونوزعها على وسطين:وسط1 حيلاهوائي ووسط2 حيهوائي،ثم نتتبع تغيرات مكونات الوسطين حسب الزمن

    ـ تحليل:

  ـ في كلا الوسطين هناك استهلاك للكليكوز من طرف الخمائر.

  ـ في الوسط2 الحيهوائي يلاحظ  أن عدد الخمائر تضاعف كثيرا مع استهلاك للأكسجين وطرح لـ CO2 في الوسط، وتبين الملاحظة المجهرية أن خلايا الخمائر غنية بعضيات خلوية تسمى الميتوكوندريات.

  ـ في الوسط1 الحي لاهوائي يلاحظ أن عدد الخمائر زاد نسبيا مع طرح لـ CO2 وتكون كحول في الوسط، وتبين الملاحظة المجهرية أن خلايا الخمائر تحتوي على ميتوكوندريات قليلة وضامرة.

    ـ استنتاج:

في كلتا الحالتين تستعمل خلايا الخميرة مستقلب الكليكوز لإنتاج الطاقة من اجل تكاثرها.

 ـ في الوسط الحيهوائي تقوم الخلايا بهدم كلي لمستقلب الكليكوز مع استهلاك الأكسجين وطرح CO2(وايضا H2O)مع إنتاج طاقة مهمة استعملت في التكاثر الكبير للخلايا وهذا ما يعرف بالتنفس ويتطلب تدخل الميتوكوندريات.

C6H12O6  +6O2  ————-> 6CO2 +6H2O + طاقة مهمة  

 ـ في الوسط الحيلاهوائي تقوم الخلايا بهدم جزئي لمستقلب الكليكوز في غياب الأكسجين مع تشكل كحول(الاثانول C2H5OH) و CO2 مع إنتاج طاقة ضعيفة استعملت في التكاثر الضعيف للخلايا وهذا ما يعرف بالتخمر ولا يتطلب تدخل الميتوكوندريات.

C6H12O6  ————->2CO2 +2C2H5OH +  طاقة ضعيفة