هدم حمض البيروفيك داخل الميتوكندري - فضاء علوم الحياة و الأرض

هدم حمض البيروفيك داخل الميتوكندري

للكشف عن مصير حمض البيروفيك على مستوى الميتوكندري، نقترح المعطيات التجريبية التالية :

  • تم هرس خلايا كبد فأر، و بواسطة تقنية النبذ، تم عزل الميتوكندريات.
  • تم خلط هذه العضيات بمحلول عيار ملائم، و وُضع في مفاعل إحيائي لعدة ExAO.
  • أُضيف إلي المحلول كمية من الكليكوز في الزمن t1، و كمية من حمض البيروفيك في الزمن t2.
  • نتتبع على شاشة الحاسوب تطور تركيز الأكسجين في المفاعل. يمثل الشكل جانبه النتائج المحصل عليها.
تغير تركيز الأكسجين داخل المفاعل الإحيائي
  • قبل إضافة الكليكوز إلى المفاعل الإحيائي، كان تركيز الأكسجين مستقرا، و بقي كذلك بعد إضافته.
  • بعد إضافة حمض البيروفيك إلى المفاعل الإحيائي، لوحظ انخفاض في تركيز الأكسجين.
يمكن تفسير بقاء تركيز الأكسجين تابثا بعد إضافة الكليكوز، بكون الميتوكوندريات غير قادرة على هدمه، عكس حمض البيروفيك، الذي ادت إضافته، إلى إنخفاض تركيز الأكسجين.

  • نستنتج من هذه المعطيات أن حمض البيروفيك يتعرض للهدم بواسطة الميتوكوندريات و ذلك بوجود الأكسجين (تفاعلات حيهوائية).

بعد دخوله إلى الميتوكندري، يتعرض حمض البيروفيك للهدم عبر مجموعة من التفاعلات تتلخص في مرحلتين توضحهما الوثيقتان أسفله.

تكون الأسيتيل كوانزيم A

دورة Krebs

يتم هدم حمض البيروفيك على مستوى ماتريس الميتوكندري بوجود الأكسجين، و ذلك من خلال مرحلتين :

  • المرحلة الأولى : تكون الأسيتيل كوانزيم A : حيث تتحول كل جزيئة حمض البيروفيك إلى جزيئة أسيتيل كوانزيم A مع تشكل جزيئة واحدة من +NADH+H و طرح جزيئة واحدة من CO2.
  • المرحلة الثانية : دورة Krebs : يتم خلال هذه المرحلة، هدم كلي لجزيئة الأسيتيل كوانزيم A عبر مجموعة من التفاعلات علي شكل حلقة تتميز بإزالة الكربون و تحرير CO2، إضافة إلى اختزال مجموعة من المركبات (+NAD و FAD)، فيتم تشكل نواقل مختزَلة : +NADH+H و FADH2، إضافة إلى جزيئة ATP.

شارك الموضوع

نبذة عن الكاتب

أستاذ الثانوي التأهيلي في مادة علوم الحياة والأرض، يزاول التدريس حاليا بالثانوية التأهيلية إبن خلدون بتيط مليل (نيابة مديونة). حاصل على الإجازة في العلوم النباتية بكلية العلوم ابن امسيك، وحاصل كذلك على الماستر المتخصص في البيوتكنولوجيا ومقاربة الجودة بذات الكلية.

باقي فقرات الفصل :

مناقشة الموضوع

72 تعليق في ”هدم حمض البيروفيك داخل الميتوكندري“

  1. السلام عليكم/
    روعة ما تقدمونه يا إخوان، أعانكم الله .. بسم الله الرحمن الرحيم”وَمَا تُقَدِّمُوا لِأَنْفُسِكُمْ مِنْ خَيْرٍ تَجِدُوهُ عِنْدَ اللَّهِ ” صدق الله العظيم
    تحياتي

  2. Almutaz Albahri
    يوم

    حتى انا لم افهم السؤال .. و قلت اسألك انت لانه عندك خبره غةفي هذا المجال اكثر مني .. بصراحه استاذي هذا السؤال اعطانا المعلم ف الفصل .. حتى المعلمين ما فهموا السؤال .. المشكله معلمنا معقد .. المهم مشكور استاذي
    و السموحه على الازعاج
    اخيك .. المعتز من سلطنة عمان

    • يتعرض حمض البيروفيك للهدم على مستوى ماتريس الميتوكندري بوجود الأكسجين، و ذلك عبر مرحلتين :

      المرحلة الأولى : تكون الأسيتيل كوانزيم A : حيث تتحول كل جزيئة حمض البيروفيك إلى جزيئة أسيتيل كوانزيم A مع تشكل جزيئة واحدة من +NADH+H و طرح جزيئة واحدة من CO2.
      المرحلة الثانية : دورة Krebs : يتم خلال هذه المرحلة، هدم كلي لجزيئة الأسيتيل كوانزيم A عبر مجموعة من التفاعلات علي شكل حلقة تتميز بإزالة الكربون و تحرير CO2، إضافة إلى اختزال مجموعة من المركبات (+NAD و FAD)، فيتم تشكل نواقل مختزَلة : +NADH+H و FADH2، إضافة إلى جزيئة ATP.

    • هي عبارة عن بروتينات تتواجد على مستوى الغشاء الداخلي للميتوكندري. تتميز هذه الجزيئات باختلاف جهد الأكسدة اختزال الخاص بها، الشيء الذي يمكنها من تقبل و إعطاء الإلكترونات.

    • في الواقع خلال دورة Krebs، ليس هناك ATP، لكن هناك جزيئة شبيهة بها وهي GTP التي تتشكل إنطلاقاً من تفسفر GDP + Pi بتدخل أنزيم خاص. هذه الجزيئة تحرر نفس كمية الطاقة التي تحررها ATP، لهذا نعتبرهما متماثلان.

    • الكوانزيم A يساهم في في الربط بين جزيئة الاسيتيل (المكونة من كربونين) وجزيئة رباعية الكربون، حيث تبدأ دورات Krebs.

  3. Dr nayel alzoubi
    يوم

    أشكرك على المواضيع العلمية التي تناقشها . لدي اهتمام خاص بموضوع ال MITOCHONDRIA كونها تعتبر شرط أساسي لوجود الحياة على سطح الأرض فهي المكون الوحيد القادرة على توفير الطاقة اللازمة لكامل العمليات الكيميائية اللازمة للحياة فقبل 2 مليار سنة كانت الميتوكوندريا خلية مستقلة قامت بابتلاعها خلية بدائية أخرى وحصل SINARGIZMبينهما ولاحقا خلال عملية التطور للخلية أصبحت الميتوكوندريا المبتلعة جزءا من خلية أخرى حيث نشات الخلية التي تتكون منها جميع الكائنات الحية بما فيها نحن . والسؤال الذي أرغب منك الاجابة عليه : هل توجد امكانية لعزل الميتوكوندريا وجعلها تتكاثر وتمارس جميع نشاطاتها الحيوية خارج الخلية الأم كما كانت قبل 2 مليار سنة وأنت تعلم أن الميتوكونديا تمتلك الDNA الخاص بها . هل يمكن اثبات أن الميتوكوندريا قادرة على الحياة خارج الخلية كخلية مستقلة . و شكرا

    • الأكسجين ضروري لإنه المحفز الأساسي لعمل السلسلة التنفسية، و بدونه لن تتم أكسدة النواقل المختزلة و لن تكون هناك +NAD و FAD و هما ضروريان لهدم حمض البيروفيك داخل الميتوكوندري.

    • خلال دورة Krebs يتم إنتاج النواقل المختزلة NADH+H+ و FADH2 والتي ستتم أكسدتها عن طريق بروتينات السسلة التنفسية لإنتاج ATP.

    • يحدث على مستوى الماتريس هدم حمض البيروفيك أولا إلى أسيتيل كوانزيم A ثم تعرضه إلى تفاعلات إزالة الكربون والهيدروجين، تتجلى في دورة Krebs.

  4. أنس ابن الفاروق
    يوم

    السلام عليكم ، شكرا على الدرس القيم الا ان عندي استفسار
    لماذا لم تذكر في الحصيلة الطاقية CO2 ؟؟
    لانه سيتكون في المرحلة الاولى 2CO2 و في المرحلة الثانية (دورة Kerbs) سيتكون 4CO2 !

    • CO2 يعتبر حثالة معدنية خالية من الطاقة، لهذا لا نأخذه بعين الإعتبار في الحصيلة الطاقية، لكنه يعتبر من نواتج ظاهرة التنفس الخلوي، لهذا ندرجه في التفاعل الإجمالي لهذه الظاهرة.

    • الرعشة العضلية عبارة عن تقلص عضلي بسيط و معزول ناتج عن ردة فعل العضلة تجاه إهاجة واحدة، و هي تتكون من مرحلتين : مرحلة التقلص و مرحلة الارتخاء.

    • عبارة عن مجموعة من التفاعلات تحدث داخل ماتريس الميتوكندري، حيث يتم الهدم الكلي لجزيئة الأسيتيل كوانزيم A (الناتجة عن تحول حمض البيروفيك)، عبر مجموعة من التفاعلات علي شكل حلقة تتميز بإزالة الكربون و تحرير CO2، إضافة إلى اختزال مجموعة من المركبات (+NAD و FAD)، فيتم تشكل نواقل مختزَلة : +NADH+H و FADH2، إضافة إلى جزيئة ATP.

    • ما فهمته هو ان جزيئة الكليكوز كبيرة الحجم ليس بمقدورها الدخول الى ماتريس المتكندري … بانتضار رد الاستاذ ايوب

  5. في بدايةالدورة وبعد تفاعل استيل كوانزيم A مع حمض الاوكسالو استيك الي فيه4 الكربونات وثم طرح الكوانزيم A يعني منين جات هدك C5

أترك ردا