التنفس الخلوي وأنواعه ومراحله

التنفس الخلوي وأنواعه ومراحله . أحد الأسئلة المهمة في علم الأحياء ، وقبل الإجابة على هذا السؤال سنشرح بعض المصطلحات والمفاهيم التي قد تساعدنا في الإجابة على السؤال ، وفي هذه المقالة سنشرح أيضًا ما هي الأنواع ومراحل التنفس الخلوي.

---

ما هو المقصود بـ التنفس الخلوي وأنواعه

 

التنفس الخلوي وأنواعه المقصود بالتنفس الخلوي هو أن العملية الكيميائية تولد معظم الطاقة في الخلية ، وتزود الجزيئات اللازمة لإجراء التفاعلات الأيضية للكائن الحي ، كما يحدث في جميع خلايا الكائنات حقيقية النواة على وجه التحديد في الميتوكوندريا ، وهو موقع معظم التفاعلات الكيميائية في الخلية ، كما هو الحال في هذه العملية ، تقوم الخلايا بتحويل الطعام إلى طاقة قابلة للاستخدام على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات

في وجود الأكسجين الجزيئي ، يتم تقسيم الجلوكوز إلى ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون ، ويتم الحفاظ على الكثير من الطاقة المنبعثة عن طريق تحويل ثنائي فوسفات الأدينوزين والفوسفات الحر إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات ، وعملية تكسير الجلوكوز في الجسم إلى شكل التي يمكن أن تستخدمها الخلية للحصول على الطاقة ، يتم ذلك من خلال عملية التنفس الخلوي ، ويمكن أن تحدث عملية التنفس الخلوي في وجود أو حتى عدم وجود الأكسجين.

اقرأ أيضا :فوائد الخس على المعدة

---

ما هي أهمية التنفس الخلوي

التنفس الخلوي وأنواعه. يحدث التنفس الخلوي في جميع الكائنات الحية لإطلاق الطاقة لتغذية عملياتها المعيشية والحيوية.

• الحفاظ على درجة حرارة الجسم: يطلق التنفس الخلوي الطاقة وهي عملية طاردة للحرارة تحدث باستمرار في جميع الخلايا الحية.
• التفاعلات الكيميائية داخل الجسم: تساعد عملية التنفس الخلوي في دفع التفاعلات الكيميائية اللازمة لإبقاء الكائنات الحية على قيد الحياة ، حيث تتطلب تفاعلات بناء الكربوهيدرات المعقدة والبروتينات والدهون من منتجات التمثيل الضوئي في النباتات ونواتج الهضم في الحيوانات طاقة. .
• الحركة: في كل الكائنات الحية ، الطاقة مطلوبة لتقلص العضلات ، بينما في النباتات ، هناك حاجة للمواد للتحرك في اللحاء ويتم كل هذا بفضل عملية التنفس الخلوي التي توفر الطاقة للقيام بذلك.
• تسخين الكائنات الحية: عندما تحدث عملية التنفس الخلوي في الحيوانات ، يتم إطلاق الحرارة أيضًا أثناء هذه العملية ، وتتوزع هذه الحرارة في جميع أنحاء الجسم عن طريق الدم ، حيث يحافظ هذا على دفء هذه الحيوانات ويساعد في الحفاظ على درجة حرارة داخلية ثابتة.
• الانقسام الخلوي: عملية التنفس الخلوي تساعد الخلايا على الانقسام داخل الجسم.
• الاستتباب الداخلي: يساعد في الحفاظ على حالة مستقرة في الخلايا والجسم.

اقرأ أيضا :فوائد الكمون للكرش والتخسيس

---

أنواع التنفس الخلوي

التنفس الخلوي وأنواعه .تحدث عملية التنفس الخلوي من خلال وجود أو عدم وجود الأكسجين ، وعلى هذا الأساس تنقسم أنواع التنفس الخلوي إلى نوعين ، على النحو التالي:

• التنفس الهوائي: التنفس الهوائي هو العملية التي تستخدم بها الكائنات الأكسجين لتحويل الوقود ، مثل الدهون والسكريات ، إلى طاقة كيميائية. يعتبر التنفس الهوائي أكثر كفاءة وينتج ATP أسرع بكثير من التنفس اللاهوائي.
• التنفس الخلوي اللاهوائي (بالإنجليزية: اللاهوائي التنفس): هو التنفس الخلوي الذي تلجأ إليه الكائنات الحية وخلاياها عندما يكون هناك نقص أو نقص في الأكسجين ، حيث تكون نهاية سلسلة التفاعلات تحلل سكر الجلوكوز و تحويل حمض البيروفيك إلى حمض اللاكتيك ، بدلاً من إدخال البيروفيك في دورة كريبس لإنتاج الطاقة والماء وثاني أكسيد الكربون.

اقرأ أيضا :رجيم الكيتو بالتفصيل .. الفوائد والآثار الجانبية لحمية الكيتو

---

مراحل التنفس الخلوي وأنواعه

التنفس الخلوي وأنواعه .تحدث عملية التنفس الخلوي في الكائنات الحية على عدة مراحل وهي:

تحلل السكر

وهي المرحلة الأولى من التنفس الخلوي ، وتحدث في العصارة الخلوية للسيتوبلازم ، وتنقسم إلى مرحلتين:

• تقسيم الجلوكوز: تقوم الإنزيمات بتفكيك جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات ، المعروفين أيضًا باسم حمض البيروفيك. يحدث هذا في عدة خطوات.
• نتائج التحلل السكري: هي الطاقة المطلوبة في بداية التحلل السكري لتقسيم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات ، حيث ينتقل هذان الجزيئان إلى المرحلة الثانية من التنفس الخلوي. يتم توفير الطاقة لتقسيم الجلوكوز بواسطة جزيئين من أدينوسين ثلاثي الفوسفات. تستخدم الطاقة في تكوين أربعة جزيئات من ثلاثي فوسفات الأدينوزين.

دورة حامض الستريك

التنفس الخلوي وأنواعه .تحدث في الخلايا حقيقية النواة ، يتم نقل جزيئات البيروفات التي يتم إنتاجها في نهاية التحلل السكري إلى الميتوكوندريا ، وهي مواقع للتنفس الخلوي ، وإذا كان الأكسجين متاحًا ، فسيحدث التنفس الهوائي. جزيء من ثاني أكسيد الكربون ، يتم التقاطه بواسطة مركب ناقل.

دورة كريبس

التنفس الخلوي وأنواعه . تبدأ دورة كريبس بعد تفاعلات تحلل السكر التي تنتج جزيئين من البيروفات ، وبعد دخول هذه الجزيئات إلى مصفوفة الميتوكوندريا ، تبدأ دورة كريبس فعليًا عندما يتحد الأسيتيل مع جزيء رباعي الكربون ، وينتج عن ذلك حمض الستريك ، الذي يحتوي على ستة ذرات الكربون ، وهذا هو سبب تسمية دورة كريبس أيضًا بدورة حامض الستريك ، وبعد تكوين حمض الستريك ، سوف يمر بسلسلة من التفاعلات التي تطلق الطاقة ، ويتم التقاط الطاقة في الجزيئات.

يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون أيضًا كمنتج نفايات لهذه التفاعلات. الخطوة الأخيرة في دورة كريبس هي تجديد الجزيء الذي بدأ دورة كريبس. هذا الجزيء مطلوب للدورة التالية. هناك حاجة إلى دورتين لأن تحلل السكر ينتج جزيئين من حمض البيروفيك عند انقسام الجلوكوز. بعد الدورة الثانية من خلال دورة كريبس ، يتم تكسير جزيء الجلوكوز الأصلي تمامًا ، ويتم دمج جميع ذرات الكربون الست مع الأكسجين لتكوين ثاني أكسيد الكربون ، وتخزين الطاقة من روابطها الكيميائية في إجمالي 16 جزيءًا حاملًا للطاقة.

الفسفرة التأكسدية

التنفس الخلوي وأنواعه .الفسفرة التأكسدية هي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي الهوائي. هناك مرحلتان فرعيتان من الفسفرة المؤكسدة:

• سلسلة نقل الإلكترون: خلال هذه المرحلة ، يتم إطلاق إلكترونات عالية الطاقة ، وتتحرك على طول سلاسل نقل الإلكترون على غشاء الميتوكوندريا الداخلي. سلسلة نقل الإلكترون هي سلسلة من الجزيئات التي تنقل الإلكترونات من جزيء إلى جزيء من خلال تفاعلات كيميائية. تضخ الإلكترونات أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي من المصفوفة إلى الفراغ بين الأغشية ، وهذا النقل للأيونات يخلق تدرجًا كهروكيميائيًا.
• الكيمياء: يؤدي ضخ أيونات الهيدروجين عبر الغشاء الداخلي إلى زيادة تركيز الأيونات في الفضاء بين الغشاء مقارنة بالمصفوفة ، وهذا التدرج يتسبب في تدفق الأيونات مرة أخرى عبر الغشاء إلى المصفوفة ، حيث يكون تركيزها أقل. يعمل ATP كبروتين قناة يساعد أيونات الهيدروجين عبر الغشاء.

في نهاية هذا المقال توصلنا إلى معرفة المقصود بالتنفس الخلوي (Cellular respiration) ، وشرحنا أهمية هذه العملية وذكرنا أنواعها ، وجميع المراحل التي تحدث أثناء عملية التنفس الخلوي.

اقرأ أيضا :الرجيم الكيميائي أقوى وأفضل رجيم بخسس من 10-16 كيلو بشهرين