دعوة لدراسة برنامج العلوم ط باك 2011

تمثل الوثيقة كمبة الاوكسجين 02 المستهلكة من معلقات ميتوكوندرى بعد اظافة مادة السيانور-تمنع انتقال الالكترونات في الغشاء الهيولى

مادا تستخلص من هده النتائج التجريبية علل اجابتك

بينما سمح تتبع تركيز البروتونات h+ في الوسط في وسط خال من ال02 من الحصول على المنحنى التالى

حلل المنحنى المحصل عليه
مادا تستنتج

التجربة (01)

- الاستخلاص :

استهلاك الأكسجين من طرف الميتوكوندري مرتبط
بحركة الالكترونات على مستوى الغشاء الداخلي للمتيوكوندري

- التعليل :

استهلاك الأوكسجين يتوقف عند توقف حركة
الالكترونات باضافة مادة السيانور

التجربة (02)

- تحليل المنحنى :

أدت اضافة شحنة من الأوكسجين إلى زيادة معتبرة و بسرعة
في تركيز الـh+ في الوسط الخارجي
( من 0 لتقارب 60 ) ثم تتناقص تدريجيا
الى أن تنعدم عند الزمن 300 ثانية

- الاستنتاج :
نستنتج أن زيادة تركيز الـh+ في الوسط الخارجي
تدل على خروج هذه h+ من الميتوكوندري في وجود الأوكسجين

يتم وضع حويصلات غشائية محتويـــــــة على كريات مذنبـــــة في اوسـا ط
مختلفــــــة من درجـــــة PHبوجود ADP و Pi . ويتم الكشف عن فســــــفرة
الـ ADP الى ATP في كل حالــــــــــة .
نتائـــــج التجــــارب مدونـــــة في الجـــــدول الموالــــــي :

استنتج شروط تركيب الatp

مكنت الدراسات المختلفة من تحديد الية حدوث الفسفرة التأكسد ية على الغشاء الداخلي للميتوكندري . والوثيقة التالية تلخص مراحل هذه الظاهرة :

1) باستغلال معطيات الوثيقة حـــــــــدد الالية الفيزيائية لانتقال الالكترونات في السلسلـــــة التنفسية معتمدا على قيم كمون الاكســــــــدة
الارجاعية ؟
2) علل انخفاض PH خارج الميتوكندريا في التجربة الثانية بالاستعانة بمخطط الفســـفرة التأكسدية ؟


3) احسب فرق كمون الاكسدة الارجاعية بين الثنائيتين NAD+/ NADH.H+ والنا قل T2.
ماذا تستنتج؟
4) اذا علمت ان هذا الفرق في الكمون يمــــثل طاقة متحررة ، فيما تستعمل هذه الطاقـــــــة مستعينا بمخطط الفســــــــفرة التأكســــــدية ؟
5) حدد المستقبل الاخير للالكترونات في السلسلة التنفسية ؟ وضح ذلك في معادلة كيميائية .


الاجابة
atp شروط تركيب ال /وجود فرق في تدرج تركيز البروتونات (فرق في قيمة الـ PH ).
ـ2/ وجود الكريات المذنبة ( انزيم ATP سنتا ز ) .


1) ان انتقال الالكترونات منnadh.h+ الى الناقل النهائي o2 يكون من كمون اكسدة وارجاع منخفض (- 0.32 v) الى كمون اكسدة و ارجاع مرتفع (+0.84v) .....يحرر طاقة .

2) انخفاض قيمة الـ phخارج الميتوكندري في التجربة الثانية يكون نتيجة انتقال البروتونات عبر نواقل الالكترونات والبروتونات الى خارج الميتوكندري مسببة في زيادة تركيز البروتونات فانخفاض قيمةph الوسط الخارجي

.3) – 0.32 v لـ nadh.h+ الفرق يتمثل بـ 0,37 فولط وهو فرق معتبر ....اي هناك v + 0.05 لـ t2 انخفاض معتبر في طاقة الالكترون السؤال المطروح : ما هو مصير هذه الطاقة ؟

4) تستغل تلك الطاقة المحررة في اخراج البروتونات عكس تدرج التركيز (نقل فعال )

.5) المستقبل الاخير للالكترونات في السلسلة التنفسية هو الاوكسجين o2 .

نحضن خميرة في محلول غلوكوز في وسط مغلق ثم نتتبع تغيير تركيز كل من الاوكسجين وثانى اوكسيد الكربون و الايثانول في الوسط

مادا تستنتج من تحليلاتك لمنحنيات الوثيقة
قدم ادن تعريفا اوليا للتخمر


تزرع نفس الخميرة 0.2غ في وسطين يحتويان على نفس كمية الجلوكوز 5غ/ل احدهما هوائي و الثانى لا هوائي
تاخد عينات من الوسطين لفترات منتظمة لتطور عدد الخميرة من خلال قياس شفافية الوسط


مادا نقصد بشفافية الوسط
استخرج العلاقة بين تطور الخميرة والطاقة المتحررة و طريقة هدم االجلوكوز

الاجابة
الاستنتاج
في غياب ال o2تقوم الخميرة بالتخمر الذي يؤدي الى انطلاق غاز co2 و تشكل الايثانول

تعريف التخمر
هو عملية تتم في غياب الاكسجين يتم خلالها هدم جزئي للمادة العضوية منتجة الايثانول مع طرح co2

المقصود بشفافية الوسط هو مقدار الضوء الذي يعبر الوسط اي انه يعبر عن عدد الخلايا المتكاثرة
فكلما كان التكاثر سريع عدد خلايا الخميرة كبير قلت شفافية الوسط

العلاقة بين تطور الخميرة والطاقة المتحررة و طريقة هدم االجلوكوز
كلما كان هدم الغلوكوز كلي كانت الطاقة المحررة أكبر و كان بذلك نمو و تطور الخميرة أسرع و بالتالي عدد الخميرة أكبر و شفافية الوسط أقل و العكس صحيح

سمحت المشاهدة بالمجهرالالكتروني النافذ (م .ا.ن.) بوضع الاشكال الموضحة في الوثيقة الموالية :

ما العلاقة بيـــــن الميتوكوندري و تهويــــــــة وسط الزرع في حالة التخمر ؟
استنتج اذا مقر التخمر .

يتطلب استمرار التحلل السكري تجديد نواقل الهيدروجين ، تلخص الوثيقة الموالية هذه الالية :

ــ كيف يتم تجديد المرافقــاتالانزيمية لاستمرار التحـلل السكري وتركيب الـــATP خلال عملية التخمر؟
ــ قارن الية تجديد المرافقــات الانزيمية في كل من التنفس والتخمر ؟
مثل بمعادلة اجمالية بسيطة ظاهرة التخمر انطلاقا من جزيئة غلوكوز واحدة


الاجابة

1- العلاقة بيـن الميتوكوندري و تهويـة
وسط الزرع في حالة التخمر :

تظهر الميتوكوندريات في الخلايا المزروعة في الوسط اللاهوائي
قليلة العدد وغير نامية ( صغيرة الحجم وذات أعراف غير متطورة )
و يدل ذلك على أنها غير وظيفية

2- استنتاج مقر التخمر:

يكون مقر تفاعلات التخمر
هيالوبلازم خلية الخميرة

3- كيفية تجديد المرافقـات الانزيمية لاستمرارالتحـلل
السكري وتركيب الـــatp خلال عملية التخمر:

ان تجديد افلكترونات والبروتونات ناتج عن ارجاع مادة أيضية
متمثلة في الأستيل ألدهيد ( مركب ثنائي الكربون )
الناتج عن نزع co2 من حمض البيروفيك

4ــ مقارنة الية تجديد المرافقـات الانزيمية
في كل من التنفس والتخمر:
يتم في الحالتين هدم الغلوكوزعلى مستوى الهيالوبلازم
بطرقة مماثلة و ينتج عنه :
- جزيئتان من حمض البيروفيك
- جزيئتان من atp
- ناقلان مرجعان هما nadh;h

5- المعادلة :

C6h12o6 ........................................ 2co2 + 2ch3ch2oh + 2atp

يعتبر كل من التنفس والتخمر ظاهرتــــان تعملان على تحرير الطاقة ولكن مدودهما

جد مختلف كما تبينه الوثيقة المجـــــاورة .

حدد كمية الطاقة الناتجة عن هدم جزيئة واحدة من الغلوكوز اثناء كل الية ؟

استنتج المردود الطاقوي في الاليتين


الاجابة
كمية الطاقة الناتجة عن هدم جزيئة واحدة من الغلوكوز
أثناء التنفس يتم انتاج 38 جزيئة atp و كل جزيئة atp تعطي 30.5 kj
38 * 30.5 = 1159 kj
أثناء التخمر الكحولي يتم انتاج 2 atp
2 * 30.5 = 21 kj

2 ـ المردود الطاقوي :
في التنفس : 38 * 30.5 * 100 / 2640 = 44 بالمئة اما الباقي فضياع طاقوي على شكل حرارة
في التحمر : 2 * 30.5 * 100 / 2640 = 2 بالمئة
اما الباقي فضياع طاقوي على شكل حرارة و على شكل طاقة كامنة في الجزئيات الناتجة من الكحول