22
Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com ية و تدفقدة العضولمــا ك ا استھلطــاقة ا تقديم: لكائنات تستعمل ا ذاتية التغذية) ت الخضراءلنباتا ا( لعضوية ، بينمادة الماج ا نتاقة الضوئية و المواد المعدنيةلطا ا تستعمل الغير ذاتية التغذيةلكائنات ا) يخضوريةات ، نباتناتن ، حيوا إنسا( العضويةلمادة اا و أنشطتھا زمة لنموھقة ال لتمدھا بالطامستعملة الميتة و المواد ال يا التركيبية و تعويض الخ. I / خلية مستوى الضوية علىدة العلمامنة في الكاقة الطا المسئولة عن تحرير ا تلتفاع ا: 1 ـ تجربة: كسش في وسط غني باخلية يمكن أن يعي وحيد الرة فطر مجھري خميرة البي جين) ھوائي وسط حي( كسجين و وسط يفتقر ل) ھوائي وسط حي( حظكليكوز فيى الحتوي عل كسجين يرة في وسط غني با ـ توضع الخميرور يوم أن بعد مف كثيرا معلخمائر تضاع عدد اتيرتفاع كمي كسجين و اكليكوز و اتي النخفاض كمي اCO2 وH2O حظة المجھرية الوسط و تبين الم فيلخمائر ا يا أن خوكوندرياتوية تسمى الميت غنية بعضيات خل. شكل ال1 كليكوزى الحتوي عل كسجين ي وسط يفتقر لرة في توضع الخمي في حظرور يوم أن بعد منخفاض مع اد نسبيائر زالخما عدد ارتفاع كميةكليكوز و ا كمية الCO2 ثانول مع تكون كحول اC2H5OH الوسط و تبين فيلخمائر ا يا حظة المجھرية أن خ الم و ضامرةوكوندريات قليلة على ميت تحتوي. شكل ال2 شكل ال1 شكل ال2 http://www.didier-pol.net/03s11-6.gif 2 ستنتاج ـ ا: جل تكاثرھاقة من الطاج ا نتاكليكوزب الخميرة مستقل ال ياتين تستعمل خلحال ا في كلتا. ھوائي الوسط الحي ـ في كسجين و طرح ك اكليكوز مع استھب المستقلي ل يا بھدم كل تقوم الخCO 2 وH 2 O مع إنتاج طاقة مھمة استعملوكوندريات الميتب تدخلتنفس و يتطل ما يعرف بال و ھذا يالخثر الكبير للتكا ت في ا. C 6 H 12 O 6 +6O 2 -------------> 6CO 2 +6H 2 O + طاقة مھمة ھوائي الوسط الحي ـ ـ في ثانول و كسجين مع تشكل اب ا غياكوز فيكليب المستقلا بھدم جزئي ل ي تقوم الخCO 2 و إنتاج طاقة ضوكوندريات الميتب تدخل يتطل ما يعرف بالتخمر و و ھذا يالخثر الضعيف للتكاعملت في ا عيفة است. C 6 H 12 O 6 ------------->2 CO 2 +2 C 2 H 5 OH + طاقة ضعيفة

إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

استھ�ك المــادة العضوية و تدفق الطــاقة

:تقديم تستعمل الطاقة الضوئية و المواد المعدنية !نتاج المادة العضوية ، بينما ) النباتات الخضراء( ذاتية التغذية تستعمل الكائنات

لتمدھا بالطاقة ال-زمة لنموھا و أنشطتھا المادة العضوية ) إنسان ، حيوانات ، نباتات $يخضورية( الكائنات الغير ذاتية التغذية .التركيبية و تعويض الخ-يا الميتة و المواد المستعملة

I /التفاع-ت المسئولة عن تحرير الطاقة الكامنة في المادة العضوية على مستوى الخلية :

: ـ تجربة1( و وسط يفتقر ل?كسجين ) وسط حيھوائي( جين خميرة البيرة فطر مجھري وحيد الخلية يمكن أن يعيش في وسط غني با;كس

) وسط حي-ھوائي عدد الخمائر تضاعف كثيرا مع بعد مرور يوم أن ـ توضع الخميرة في وسط غني با;كسجين يحتوي على الكليكوز في-حظ

أن خ-يا الخمائر في الوسط و تبين الم-حظة المجھريةH2O و CO2انخفاض كميتي الكليكوز و ا;كسجين و ارتفاع كميتي 1الشكل .غنية بعضيات خلوية تسمى الميتوكوندريات

عدد الخمائر زاد نسبيا مع انخفاض بعد مرور يوم أن في-حظ توضع الخميرة في وسط يفتقر ل?كسجين يحتوي على الكليكوز الم-حظة المجھرية أن خ-يا الخمائر في الوسط و تبين C2H5OH مع تكون كحول ا$ثانول CO2كمية الكليكوز و ارتفاع كمية

2الشكل . تحتوي على ميتوكوندريات قليلة و ضامرة 2 الشكل 1 الشكل

http://www.didier-pol.net/03s11-6.gif

: ـ استنتاج2

.في كلتا الحالتين تستعمل خ-يا الخميرة مستقلب الكليكوز !نتاج الطاقة من اجل تكاثرھا

مع إنتاج طاقة H2O و CO2 تقوم الخ-يا بھدم كلي لمستقلب الكليكوز مع استھ-ك ا;كسجين و طرح ـ في الوسط الحيھوائي .ت في التكاثر الكبير للخ-يا و ھذا ما يعرف بالتنفس و يتطلب تدخل الميتوكوندرياتمھمة استعمل

C6H12O6 +6O2 -------------> 6CO2 +6H2O + طاقة مھمة

و إنتاج طاقة CO2 تقوم الخ-يا بھدم جزئي لمستقلب الكليكوز في غياب ا;كسجين مع تشكل ا$ثانول و ـ ـ في الوسط الحي-ھوائي .عيفة استعملت في التكاثر الضعيف للخ-يا و ھذا ما يعرف بالتخمر و$ يتطلب تدخل الميتوكوندرياتض

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

Page 2: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

: ـ تجربة3

في الوسط بد$لة الزمن نقوم بعزل ميتوكوندريات مأخوذة من خ-يا نباتية ثم نضعھا في وسط به أكسجين و نقيس كمية ھذا ا;خير نضيف كمية قليلة t2 نضيف كمية قليلة من الكليكوز و في الزمن t1 نضع الميتوكوندريات في الوسط و في الزمن t0، في الزمن

: من حمض البيروفيك ، و يمثل المبيان التالي النتائج المحصل عليھا

: ـ تحليل4 في-حظ t2 ي-حظ عدم استھ-ك ا;كسجين أما عند إضافة حمض البيروفيك في الزمن t1 في الزمن عند إضافة الكليكوز إلى الوسط .ارتفاع في استھ-ك ا;كسجين

: ـ استنتاج5 .كسجين و $ تستعمل الكليكوز مباشرةالميتوكوندريات تستعمل حمض البيروفيك بوجود ا;

: ـ خ-صة6 : يتعرض مستقلب الكليكوز إلى تفككين

glycolyse و يسمى انح-ل الكليكوز ـ ا;ول خارج الميتوكوندري على مستوى الجبلة الشفافة و $ يحتاج إلى ا;كسجينمى التأكسدات التنفسية و يعتبر حمض البيروفيك ھو المستقلب على مستوى الميتوكوندري و يحتاج إلى ا;كسجين و يس ـ الثاني

.الذي يتعرض للتأكسدات التنفسية

II /مراحل انح-ل الكليكوز :

: ـ داخل الجبلة الشفافة1

ن جھة عندما يدخل الكليكوز إلى الخلية يتحد مع الفوسفاط ليعطي كليكوز فوسفاط مما يمنعه من جھة من مغادرة الخلية و يمكنه م أخرى من الدخول في سلسلة من التفاع-ت تؤدي إلى تفككه تحت تأثير أنزيمات ليعطي في النھاية جزيئتين من حمض البيروفيك و

.تسمى ھذه التحو$ت بانح-ل الكليكوز و تتم في غياب ا;كسجين

Page 3: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

www.biomultimedia.net

7 6 5 4 3 2 1

:التفاعل ا!جمالي $نح-ل الكليكوز

Page 4: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD ----------------------- <2Ac.pyruvique + 2ATP + 2NADH

: ـ داخل الميتوكوندري2

: ـ فوق بنية الميتوكوندري1 ـ 2

يزداد عددھا كلما كانت الخ-يا أكثر . 1µm و0,5 و عرضھا بين 2µm و 1ھي عبارة عن عضيات خلوية يتراوح طولھا بين . نشاطا و كلما كان الوسط غنيا با;كسجين

الوثيقةانظر

.ATP إلى ADPيتميز الغشاء الداخلي بتوفره وجھه الداخلي على كرات ذات شمراخ و ھي مركبات أنزيمية مسئولة عن تفسفر

: ـ أكسدة حمض البيروفيك2 ـ 2

Aتكوين أستيل كوأنزيم : ـ المرحلة ا;ولى

Page 5: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

:الحصيلة

2Ac.pyruvique + 2CoA + 2NAD -----------------------> 2Acetyl-CoA + 2CO2+ 2NADH

الوثيقة انظر

KREBSت حلقة تفاع-: ـ المرحلة الثانية

و اختزال ATP و تكون طاقة CO2 في حلقة من التفاع-ت يتم خ-لھا انتزاع الكربون على شكل Aيدخل أستيل كوأنزيم .KREBS مجموع ھذه التفاع-ت تسمى حلقة FADH2 و NADH إلى FAD و NADجزيئات ناقلة

:KREBSالتفاعل ا!جمالي لحلقة

2Acetyl-CoA+2ADP+2Pi+6NAD+2FAD ----->4CO2+2ATP+6NADH+2FADH2+2CoA

3 الوثيقة ـ 2الوثيقة ـ1الوثيقةانظر

Page 6: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

:ـ السلسلة التنفسية3 ـ 2

و نقل FADH2 وNADH نواقل ا$لكترونات قادرة على أكسدة جزيئات يحتوي الغشاء الداخلي للميتوكوندريات على سلسلة من ) .O2ا;كسجين (ا$لكترونات إلى المستقبل النھائي

1/2O2 + 2e- --------------------> O2-

2الوثيقة ـ 1 الوثيقةانظر

بين PH من الماتريس إلى الحيز البيغشائي ، حدوث فرق في H+ونات الطاقة الناتجة عن انتقال ا$لكترونات تعمل على إدخال اي على مستوى الكرات ذات شمراخ نحو الماتريس ليتم تركيب جزيئات H+الماتريس و الحيز البيغشائي ضروري لتدفق ايونات

ATP عن طريق تفسفر ADP. الوثيقةانظر

3FIGURE

4FIGURE

. الذي يستغل الطاقة الطاقة الناتجة عن تفاع-ت ا;كسدة و ا$ختزال يسمى التفسفر المؤكسد ATPتركيب

2الوثيقة ـ 1 الوثيقةانظر

O مع H+ت على مستوى الماتريس تتفاعل ايونا : لتعطي جزيئة الماء- 2

Page 7: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

O2-

+ 2H+ --------------------> H2O

3الوثيقة ـ 2الوثيقة ـ 1قةالوثي

3ATP تعطي NADHـ إعادة أكسدة جزيئة واحدة من

2ATP تعطي FADH2ـ إعادة أكسدة جزيئة واحدة من

:ـ الحصيلة الطاقية3

Page 8: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

الناتجة في الجبلة الشفافة $ تدخل إلى NADH;ن نواقل فقط 36ATP لكن في الواقع نحصل على 38ATPنظريا نحصل على .NADH باستثناء خ-يا القلب و الكبد حيث تعوض بنواقل FADH2الميتوكوندري و لكن تعوض بنواقل $ تتوفر على ميتوكوندريات حيث غشائھا الداخلي يلعب دور الغشاء PROCARYOTEالكائنات ذات النواة غير الحقيقية

. في الوسط الحيھوائي38ATP ي للميتوكوندريات و بالتالي يتم إنتاجالداخل

الوثيقة انظر:ـ خ-صة4

III / التخمر La fermentation

: ـ م-حظات أولية1 إلى حمض لبني الذي يتسبب في تخثر بروتين ) سكر الحليب( ب تحت تأثير بكتيريات حي-ھوائية تحول ال-كتوز ـ يحمض الحلي

.الحليب الجبنين . ـ يتكون الحمض اللبني داخل العض-ت المتعبة بعد القيام بنشاط عضلي قوي و طويل : ـ تفسير2

حمض البيروفيك من الدخول في سلسلة ا;كسدة التنفسية فيتحول إلى حمض عندما يصبح تزويد الخلية با;كسجين غير كاف يمنع : حسب التفاعل التالي NADHلبني بأكسدته لــ

CH3-CO-COOH + NADH ------------------------->CH3-CHOH-COOH + NAD حمض بيروفيك حمص لبني

الوثيقة انظر .تسمى ھذه الظاھرة بالتخمر اللبني و تحدث في الجبلة الشفافة ... الذي ينتج ا$ثانول و التخمر الزبدي الذي ينتج الحمض الزبدي كالتخمر الكحوليھناك أنواع أخرى من التخمرات

:ـ الحصيلة الطاقية3 :التفاعل ا!جمالي للتخمر اللبني

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi -----------------------> 2(CH3-CHOH-COOH) + 2ATP :التفاعل ا!جمالي للتخمر الكحولي

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi -----------------------> 2C2H5OH + 2CO2 +2ATP

الوثيقة 2ATPفي ك- الحالتين يتم إنتاج

IV /حصيلة الطاقية للتنفس و التخمر مقارنة ال:

التنفس التخمر

2ATP 36ATP

ـ الحصيلة الطاقية للتنفس أكبر من التخمر ;ن جزيئة الكليكوز تخضع خ-ل التنفس لتفكيك تام أما خ-ل التخمر فيكون التفكيك ). الحمض اللبني أو الكحول(بعض الفض�ت غير تام حيث تبقى كمية من الطاقة داخل

V /مقارنة المردود الطاقي للتنفس و التخمر : 686Kcal ـ جزيئة كليكوز تحتوي على طاقة كامنة تقدر بــ 7,3Kcal تعطي طاقة تقدر بـATP جزيئة حلمأة ـ

المردود الطاقي للتنفس المردود الطاقي للتخمر2 x 7,3/686 x 100= 2,13% 36 x 7,3/686 x 100= 38,31%

لطاقي للتنفس أكبر من التخمر ;ن جزيئة الكليكوز تخضع خ-ل التنفس لتفكيك تام أما خ-ل التخمر فيكون التفكيك غير ـ المردود ا .تام حيث تبقى كمية من الطاقة داخل الحمض اللبني أو الكحول

إنما يضيع جزء منھا على شكل على مستوى الخلية و ATPـ في كلتا الحالتين $ يتم تحويل كل الطاقة الكامنة في الكليكوز إلى . فقط خ-ل التخمر%2,13 من الطاقة الكامنة في الكليكوز خ-ل التنفس و %38,31حرارة ، حيث $ يتم ا$ستفادة إ$ من

Page 9: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

VI /دور العض�ت الھيكلية المخططة في تحويل الطاقة :

العض�ت الھيكلية ھي كل العض�ت المرتبطة بالھيكل العظمي و تمكن من القيام بالحركات عن طريق التقلص و تتميز بصفة عامة . أي القدرة على ا8ستجابة لعامل مھيج و القلوصية أي القدرة على التقلص با8ھتياجية

):الظواھر الميكانيكية( اسة تجريبية للتقلص العضلي ـ در1

: العدة التجريبية- 1 - 1

ة ثم نھيج الذي يسمى راسمة عضليبجھاز تسجيل التقلص العضليتوصل عضلة بطن الساق لضفدعة مخربة الدماغ و النخاع الشوكي . فنحصل علة تسجي�ت تسمى رسوم تخطيطية عضلية ) تھييج العصب الوركي( العضلة إما بطريقة مباشرة أو غير مباشرة

: تحليل التسجي�ت العضلية- 2 - 1

: استجابة العضلة 8ھاجة واحدة- أ

: يمكن تقسيم المنحنى إلى ث�ثة أقسام

.و ھو المدة الزمنية التي تفصل التنبيه عن ا8ستجابة العضلية: ـ زمن الكمون

.ـ مرحلة التقلص العضلي

.أثناءھا تعود العضلة إلى طولھا اVصلي: ـ مرحلة ا8رتخاء

.بيه الوحيد للعضلة نحصل على استجابة سريعة للعضلة تسمى الرعشة العضلية أو المخطط العضليعند التن

: استجابة العضلة 8ھاجات متباعدة ذات شدة متصاعدة- ب

Page 10: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

. 8 تحدث التقلص العضلي و تسمى شدة غير فعالةS1الشدة

. التي تحدث فيھا أول استجابة تسمى العتبة أو الريوباز S2الشدة

يضل عندئذ الوسع في قيمته القصوى S4 و كلما ارتفعت شدة ا8ھاجة كلما ازداد وسع التقلص و عندما تصل الشدة إلى S2انط�قا من تفعت شدة ا8ھاجة و ھذا يفسر بكون العضلة تتكون من ألياف عضلية و كلما ازدادت شدة ا8ھاجة إ8 و يزداد عدد اVلياف مھما ار

المستجيبة و عندما تستجيب كل اVلياف يبقى الوسع ثابتا في قيمته القصوى و ھذا ما يعرف بقانون التجنيد أو اbجمال بحيث تضاف .عضاستجابة اVلياف لبعضھا الب

: استجابة العضلة 8ھاجات متتالية و متماثلة و فعالة - ج

.ى رعشة معزولة بنفس الوسعـ إذا وقع التھييج الثاني بعد انتھاء ا8ستجابة اVولى نحصل عل

. ا8رتخاء تلتحم ا8ستجابتان بشكل غير تام مع وسع أكبر للثانية ـ إذا وقع التھييج الثاني خ�ل مرحلة

وسع ذات تام و نحصل على رعشة واحدة تقلص ا8ستجابة اVولى تلتحم ا8ستجابتان بشكل ـ إذا وقع التھييج الثاني خ�ل مرحلة .كبير

: استجابة العضلة لسلسلة من ا8ھاجات المتماثلة و المتقاربة- د

Page 11: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

.امـ إذا كانت ا8ھاجات متباعدة تلتحم ا8ستجابات جزئيا و نتكلم عن كزاز غير ت

. تام ـ إذا كانت ا8ھاجات متقاربة تلتحم ا8ستجابات كليا و نتكلم عن كزاز

.التقلص الطبيعي للعضلة في الجسم عبارة عن كزاز تام يعني أن الجھاز العصبي يرسل سيا8ت عصبية مستمرة و متقاربة

: التعب العضلي- و

من ا8ھاجات الغير مسجلة و في النھاية نخضعھا ، بعد ذلك نخضعھا لسلسلة 1نخضع العضلة لتنبيه واحد فنحصل على رعشة عضلية .2لتنبيه أخير فنحصل على المخطط

.الكمون و نقصان في وسع التقلص و إطالة مدة الرعشةيتميز التعب العضلي بالزيادة في مدة

: ـ الظواھر المرافقة للتقلص العضلي2

: ـ م�حظات1 ـ 2

:الظواھر التالية) الظواھر الميكانيكية ( خ�ل التمرين الرياضي ي�حظ إضافة إلى تقلص العض�ت

) المطروحCO2مستھلك و الO2ارتفاع كمية ( ـ ارتفاع التردد التنفسي

. ـ ارتفاع التردد القلبي و الصبيب الدموي

Page 12: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

ـ ارتفاع درجة حرارة العض�ت

: ـ استنتاج2 ـ 2

.التقلص في جوانبه الميكانيكية يكون مصحوبا بظواھر أخرى حرارية ثم كيميائية أو طاقية

: ـ الظواھر الحرارية3 ـ 2

:رح الحرارة من طرف العضلة في مرحلين أساسيتينتط

تحرر خ�ل الرعشة العضلية و تسمى الحرارة اVولية و تستغرق مدة وجيزة و يحرر جزء منھا خ�ل مرحلة : ـ المرحلة اVولى . التقلص و الجزء اnخر خ�ل مرحلة ا8رتخاء

. ضلية و تسمى الحرارة المتأخرة و ھي ذات شدة أضعف و تستغرق مدة أطول تحرر بعد الرعشة الع: ـ المرحلة الثانية

: ـ الظواھر الطاقية4 ـ 2

ATPة ال�زمة للتقلص العضلي ھي حلمأة جزيئة المصدر المباشر للطاق

ATP + H2O ----------------------> ADP + Pi + 7,3Kcal

.جزء من ھذه الطاقة يستعمل في التقلص العضلي و الجزء اaخر يضيع على شكل حرارة التقلص

:ATPـ طرق تجديد

Anaerobe alactique: أ ـ تفاع�ت سريعة 8ھوائية 8لبنية

. و ھي مصدر الحرارة اVولية خصوصا حرارة ا8رتخاء

: ـ التفاعل اVول

ADP + ADP ------------ enzyme Myokinase----------> ATP +AMP + حرارة ا8رتخاء

Creatine-P مركب غني بالطاقة يسمى كرياتين فوسفاط أو فوسفاجين تحتوي اVلياف العضلية على:ـ التفاعل الثاني

ADP + Creatine-P --------------------------------------> ATP +Creatine + حرارة ا8رتخاء

Anaerobe lactique.التخمر اللبني:ب ـ تفاع�ت متوسطة 8ھوائية لبنية

. بعد تفكيك الكليكوز إلى حمض بيروفيك يختزل ھذا اVخير إلى حمض لبني O2في غياب

ATP2) + COOH-CHOH-3CH(2> -----------------------i P2+ ADP 2 + 6O12H6C

Page 13: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

التعب العضلة و بالتالي انخفاض فعالية اVنزيمات و انخفاض اbستق�ب العضلي مما يؤدي إلىPHيسبب تراكم الحمض اللبني انخفض .العضلي

Aerobe:ج ـ تفاع�ت بطيئة ھوائية

بعد تفكيك الكليكوز إلى حمض بيروفيك يدخل ھذا اVخير في التأكسدات التنفسية داخل الميتوكوندري و ھي مصدر الحرارة O2في وجود . المتأخرة

C6H12O6 + O2 -------------> CO2 + H2O + 36ATP + الحرارة المتأخرة

: ـ بنية العضلة الھيكلية المخططة2

: ـ بالعين المجردة1 ـ 2

: ـ بالمجھر الضوئي2 ـ 2

:أ ـ المقطع الطولي و العرضي

حزم، ذات لون أحمر 8حتوائھا على الخضاب العضلي و ھو بروتين على شكل Myofibresتتكون العضلة من عدة ألياف عضلية .متخصص في نقل الغازات التنفسية و ھناك أيضا وجود أوعية دموية و أعصاب

Page 14: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

مقطع عرضي Vلياف عضلية

مقطع طولي Vلياف عضلية

http://www.biomultimedia.net/archiv/muscle.htm

الرابطانظر:ب ـ بنية الليف العضلي

ليف عضلي= رسم تخطيطي جزئي ث�ثي اVبعاد لخلية عضلية

http://www.humans.be/physio%20muscle.html

محاطة بغشاء يسمى غشاء ساركوب�سمي و تحتوي على cmيمثل كل ليف عضلي خلية ضخمة متعددة النوى يصل طولھا إلى عدة يحتوي على العديد من الميتوكوندريات و شبكة سيتوب�سمية كثيفة غنية بالكالسيوم ، كما يحتوي على كمية ) ساركوب�سم(سيتوب�سم .وجين و الخضاب العضليمن الغليوك

Page 15: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

20.000م�حظة بتكبير :myofibrilleج ـ بنية اللييف العضلي

http://www.biomultimedia.net/archiv/muscle.htm

، و يظھر وسط كل شريط داكن منطقة فاتحة )2رقم (Aو أشرطة داكنة )3رقم (Iيتشكل كل لييف عضلي من تناوب أشرطة فاتحة ).1رقم ( Z و وسط كل شريط فاتح خط قاتم يدعى الحز Hتدعى المنطقة

.ر ھذا اVخير الوحدة البنيوية و الوظيفية للييف العضليو يعتب ) 5رقم ( متتالين ساركومير Zتسمى المنطقة المحصورة بين حزي

http://www.iav.ac.ma/veto/filveto/guides/phys/hossaini/agroveto/page/muscle/muscle.htm#paraII

Page 16: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

: ـ بالمجھر اbلكتروني3 ـ 2

: Myofibrille بنية اللييف العضلي أ ـ فوق

:Myofilamentsصنفين من الخييطات العضلية يتشكل كل لييف عضلي من

)7رقم .(ميوزين ـ خييطات سميكة مكونة من بروتين يدعى

)6رقم .( ـ خييطات دقيقة مكونة من بروتين يدعى أكتين

حيث يتواجد الميوزين H يتكون من النوعين من الخييطات باستثناء المنطقة A مكون فقط من اVكتين أما الشريط القاتمIالشريط الفاتح .فقط

http://coproweb.free.fr/pagphy/physioan/ch7s1.htm

: ب ـ فوق بنية الخييطات العضلي

. كل جزيئة من ساق و رأسين كرويين ـ خييط الميوزين يتكون من مئات جزيئات الميوزين و تتكون

الميوزين جزيئة

خييط الميوزين

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm

ونين ـ خييط اVكتين يتكون من مئات جزيئات كروية من اVكتين على شكل سلسلتين ملتويتين و ترتبط بھما بروتينات أخرى تدعى تروب .و تروبوميوزين

Page 17: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm

: ـ التقلص العضلي3

: ـ م�حظة1 ـ 3

FIGURE 1

voir l'animation1

l'animation 2

:خ�ل التقلص العضلي ن�حظ

. فيما بينھاZـ اقتراب الحزات

.ـ تقصير طول الساركومير و اختزال طول اVشرطة الفاتحة و استقرار طول اVشرطة القاتمة

. و أحيانا اختفائھا Hـ نقصان طول المنطقة

.يس ھناك تقصير للخييطات بل انز8ق فيما بينھا و بما أن طول اVشرطة القاتمة يبقى ثابتا فل

ـ كيف يتم انز8ق الخييطات فيما بينھا؟2 ـ 3

:أ ـ معطيات

.ـ حقن لييف عضلي بالكالسيوم يؤدي إلى التقلص

.مية غنية ـ ساركوب�سم الخلية العضلية فقير من الكالسيوم بينما الشبكة السيتوب�س

. إلى خييطات اVكتين و الميوزين ن�حظ اتحاد رؤوس الميوزين باVكتين و تشكل مركب اVكتوميوزين ATPـ عند إضافة الكالسيوم و

ـ في غياب الكالسيوم 8 يتكون مركب اVكتوميوزين Vن مواقع اتحاد رؤوس الميوزين باVكتين تكون مقنعة ببروتينات تروبونين و .وزينتروبومي

Page 18: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

http://www.humans.be/physio%20muscle.html

الوثيقة: ب ـ مراحل التقلص العضلي

.ـ عند التنبيه تصل السيالة العصبية إلى الشبكة السيتوب�سمية الداخلية عبر أنابيب مستعرضة فتحرر الكالسيوم 1

. ـ بوجود الكالسيوم يصبح مكان تثبيت الميوزين باVكتين مكشوفا2

.يجة اتحاد رؤوس الميوزين باVكتين نت ـ تشكل مركب اVكتوميوزين 3

المرتبطة برؤوس الميوزين و تحرير طاقة تؤدي إلى دوران رؤوس الميوزين و بالتالي انز8ق خييطات اVكتين بالنسبة ATP ـ حلمأة 4 .للميوزين

ؤوس الميوزين باVكتين مقنعة من ـ عند توقف التنبيه يتم ضخ الكالسيوم إلى الشبكة السيتوب�سمية الداخلية فتصبح مواقع اتحاد ر5 . جديدة على رؤوس الميوزين مما يؤدي إلى انفصال رؤوس الميوزين عن اVكتين فيحدث ا8رتخاءATPجديد و يتم تثبيت جزيئات

Page 19: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

FIGURE 2 http://www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin_gif.html

مراحل التقلص العضلي

: ـ خ�صة4

و ) طاقة ميكانيكية( خييطات اVكتين بالنسبة للميوزين إلى انز8ق) طاقة كيميائية ( ATPناتجة عن حلمأة تحول العضلة الطاقة ال فالعضلة إذن محول للطاقة من حالتھا الكيميائية إلى حالتھا الميكانيكية و ) طاقة حرارية( يصرف جزء من ھذه الطاقة على شكل حرارة

.الحرارية

VII /خ�صة عامة :

Page 20: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

VIII / المادة العضوية و الطاقة في بناء و تجديد المادة الحيةدور :

: ـ تجديد و تركيب المادة الحية1

.تتجدد الجزيئات العضوية المكونة للمادة الحية عند الكائنات الحية باستمرار حيث تموت خ�يا و تعوض بأخرى جديدة

: ـ الكشف عن تجديد المادة الحية2

: ـ معطيات تجريبية1 ـ 2

تعطى لفئران بالغة وجبات غنية بأحماض أمينية مشعة و تؤخذ قطع من كبدھا بانتظام و تقاس بھا نسبة اbشعاع ، تمثل الوثيقة التالية :النتائج المحصل عليھا

: ـ تحليل و استنتاج2 ـ 2

نسبة اbشعاع للبروتينات على مستوى الخ�يا الكبدية خ�ل اليوم اVول من بداية التجربة لكن بعد ذلك يبدأ اbشعاع في ھناك زيادة .ة في اليوم التاسع ، و تدل ھذه النتائج على أن البروتينات تتجدد باستمرار على مستوى الخليةا8نخفاض تدريجيا ليصل الى أدنى نسب

.و كما ھو الشأن بالنسبة للبروتينات تتجدد أيضا الجزيئات اVخرى المكونة للمادة الحية باستمرار

:ـ دراسة مثال لتحديد المسير الضمخلوي للبروتينات المركبة3

:تلطة تتكون من بنيتين أساسيتينالبنكرياس غدة مخ

. تفرز الھرمونات البنكرياسيةLangerhans ـ جزيرات

. ـ العنبات تفرز عصارة بنكرياسية غنية باVنزيمات البروتينية

سية إلى ا8ثنا تتكون كل عنبة من عدة خ�يا مفرزة تحيط بفتحة تتجمع فيھا العصارة الھضمية قبل أن تنتقل بواسطة القناة البنكريا .عشري

http://education.vetmed.vt.edu/Curriculum/VM8054/Labs/Lab20/LAB20.HTM

http://s.martinez.free.fr/V2/biologie/notions/1020-

cellule-foie-pancreas.html

Page 21: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

بروتينات و تتبع اbشعاع بواسطة التصوير الذاتي، و تمثل لتتبع مسير البروتينات المركبة من طرف العنبات نقوم با8يسام اbشعاعي لل :الوثيقة التالية النتائج المحصل عليھا

http://s.martinez.free.fr/V2/biologie/notions/1020-cellule-foie-pancreas.html

من خ�ل الوثيقة يتبين أن اbشعاع يظھر أو8 على مستوى الشبكة السيتوب�سمية الداخلية المحببة و يتناقص بعد ذلك و بالمقابل يرتفع .على مستوى جھاز غولجي و يتراجع بدوره ليتبعه ظھور على مستوى الحويص�ت اbفرازية

و ( يتبين إذن أن دخول اVحماض اVمينية إلى الخلية يصاحبه تركيب للبروتينات على مستوى الشبكة السيتوب�سمية الداخلية المحببة جھاز غولجي و بعده إلى الحويص�ت ثم تنتقل ھذه البروتينات إلى) الناتجة عن تفكيك المادة العضوية ATPذلك باستعمال الطاقة

. تم إلى خارج الخلية اbفرازية عن طريق ظاھرة اbخراجاbفرازية و من

Source : J.-C. CALLEN - "Biologie Cellulaire" (1999)

1 المسير الضمخلوي للبروتينات المركبة

2 المسير الضمخلوي للبروتينات المركبة

Page 22: إستهلاك المادة العضوية وتدفق الطاقة

Pr. Mostafa Fathi www.clubeducanet.com

:ـ فوق بنية و دور العضيات الخلوية المتدخلة في تركيب البروتينات 4

العضيات فوق البنية دورھا

الريبوزوم 3 ـ 2 ـ 1 دور الريبوزوم

دور الشبكة السيتوب�سمية الداخلية

3 ـ 2 ـ 1السيتوب�سمية الشبكة

الداخلية

جھاز غولجي 3 ـ 2 ـ1 دور جھاز غولجي