معلومة

6.1: التنفس الخلوي - علم الأحياء

6.1: التنفس الخلوي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

التمثيل الغذائي هو مجموع التفاعلات الكيميائية في الكائن الحي. تكسر التفاعلات التقويضية الجزيئات الحيوية المعقدة ، مثل الكربوهيدرات والدهون وتطلق الطاقة المخزنة في الداخل.

فكر في الأمر

  1. هل التنفس الخلوي ابتنائي أم تقويضي؟ يشرح.
  2. هل البناء الضوئي ابتنائي أم تقويضي؟ يشرح.

الإنزيمات عبارة عن بروتينات تسهل التفاعلات الكيميائية في الأنظمة الحية من خلال العمل كمحفزات في التفاعلات الكيميائية الحيوية. تعمل الإنزيمات على تسريع معدل التفاعل إما عن طريق تقريب المواد المتفاعلة إلى مسافة قريبة أو عن طريق الارتباط بمتفاعل واحد وتقسيمه إلى أجزاء أصغر. تمتلك الإنزيمات خاصية تُعرف بالخصوصية ، والتي تعني ببساطة أن كل إنزيم يحفز تفاعلًا كيميائيًا حيويًا محددًا. الإنزيمات هي جزيئات الحياة التي لا غنى عنها. تعمل الإنزيمات ضمن نطاق معين من درجات الحرارة وقيم الأس الهيدروجيني لهذا الإنزيم.

الجزء 1: تصنيع وتخزين النشا

باستخدام الطاقة من الشمس ، تقوم الكائنات الحية الضوئية بتحويل ثاني أكسيد الكربون وجزيئات الماء إلى جلوكوز. لا تخزن النباتات هذه الطاقة الكيميائية على شكل جلوكوز. باستخدام الإنزيمات ، تربط النباتات جزيئات الجلوكوز معًا وتخزنها كنشا عديد السكاريد. البطاطس هي موقع تخزين النشا الأساسي لمصنع البطاطس. يتفاعل اليود مع النشا لتشكيل لون مزرق. يمكنك رؤية النشا المخزن في خلية البطاطس عن طريق تلطيخ الخلايا باليود.

المواد

  • شريحة المجهر
  • كوفيرسليب
  • اليود
  • خلايا البطاطس
  • ماء الصنبور

إجراء

  1. قطع شريحة رقيقة أو كشط بضع خلايا من سطح البطاطس.
  2. اصنعي طبقة مبللة من خلايا البطاطس وصبغها باستخدام قطرة من اليود.
  3. راقب خلاياك تحت طاقة عالية.
  4. ارسم بضع خلايا و ضع الكلمة المناسبة الهياكل التالية:
    1. جدار الخلية
    2. بلاستيد مع حبيبات نشاء (بقع أرجوانية)

فكر في الأمر

من أين أتت النشا في خلايا البطاطس؟

الجزء الثاني: هضم النشا

عند تناول الأطعمة النشوية مثل الخبز أو البطاطس ، يجب أن يهضم جسمك الكربوهيدرات المعقدة إلى سكريات أحادية ، مثل الجلوكوز أو الفركتوز ، قبل أن يمتصها الجسم. يحفز ألفا أميليز ، وهو إنزيم موجود في لعابك ، الخطوة الأولى في هضم النشا.

فقط من أجل المتعة ، قم بتقطيع بسكويت مملح غير مملح. ابدأ بمضغ البسكويت ، لكن لا تبتلعها. استمر في مضغه ، واسمح للأميلاز من لعابك بتكسير النشا إلى مالتوز. هل يمكنك تذوق الفرق في البسكويت بعد مضغه لفترة طويلة جدًا؟ ماذا حدث؟

في هذا المعمل ، ستقوم بتقييم تأثير الأميليز على محلول نشا مُعد بعناية.

المواد

  • 2 دورق ايرلنماير 250 مل
  • قضيب تحريك الزجاج
  • وسادات ساخنة
  • قلم شمع
  • الأميليز
  • نشا الذرة
  • 2 شرائط اختبار الجلوكوز
  • صفيحة ساخنة

إجراء

  1. ملصق قواريرك A و B.
  2. أضف 100 مل من الماء و 10 جم من نشاء الذرة لكل دورق.
  3. باستخدام اللوح الساخن ، قم بتسخين هذا المزيج برفق مع التحريك المستمر بقضيب تحريك زجاجي.
  4. عندما يتكاثف الخليط ، أخرجه من على النار وقم بتبريده تحت الماء الجاري حتى يصبح فاترًا.
  5. هز محلول الأميليز جيدًا لخلط الإنزيم.
  6. أضف 2 مل من الأميليز إلى القارورة أ. لا تقم بإضافة الإنزيم إلى القارورة ب.
  7. اسمح لكلا القوارير بالجلوس لمدة 15 دقيقة ولاحظ أي تغيير في لزوجة محولي النشا.
  8. لمعرفة ما إذا كان هضم النشا قد حدث ، ضع كمية صغيرة من المحلول على كل شريط اختبار الجلوكوز. قارن اللون على شريط الاختبار بالمعايير المعروفة.
اللزوجة (سمك)اختبار الجلوكوز (+ أو -)
دورق أ:
علاج الأميليز
دورق ب:
لا يوجد علاج إنزيم

فكر في الأمر

  1. هل يوجد فرق في اللزوجة بين الكوبين؟ إذا كان الأمر كذلك ، اشرح سبب وجود اختلاف.
  2. أي دورق يمثل معاملة التحكم في هذه التجربة؟ هل هذا تحكم إيجابي أم سلبي؟ يشرح.
  3. صمم تجربة من شأنها دراسة تأثير عامل مثل درجة الحموضة أو درجة الحرارة على نشاط الإنزيم. قم بتضمين سؤال وفرضية والطرق التي ستستخدمها.

الجزء 3: التنفس الهوائي

ثاني أكسيد الكربون هو نتيجة ثانوية للتنفس الخلوي الهوائي. يعد قياس إنتاج ثاني أكسيد الكربون طريقة غير مباشرة لقياس ما إذا كان التنفس الخلوي يحدث أم لا.

مهمتك في هذا المختبر هي تحديد ما إذا كانت مجموعات مختلفة من بذور الفاصوليا تمر بالتنفس الخلوي أم لا.

المواد

  • قوارير
  • سدادات مطاطية
  • تجهيزات "زجاجة التنفس"
  • الفينول الاحمر
  • بذور الفاصوليا المنبتة
  • نبتة + بذور فول مسلوق
  • جفف بذور الفاصوليا غير النابتة

إجراء

  1. املأ قارورة واحدة بحوالي 1/3 ممتلئة من بذور الفاصوليا المسمى "جرثومة". تم نقع بذور الفاصوليا طوال الليل ثم تجفيفها وتغطيتها في منشفة ورقية مبللة لمدة يومين للسماح للبذور بالبدء في الإنبات.
  2. املأ الدورق الآخر بحوالي 1/3 ممتلئًا من بذور الفاصوليا المسمى "Germ-Boil" ، وقد تم نقع بذور الفاصوليا هذه كما هو الحال بالنسبة لـ "Germ" ، ولكن تم غليها بعد ذلك لمدة 3-4 دقائق وتبريدها إلى درجة حرارة الغرفة في يوم الغليان. مختبر.
  3. سيقوم معلمك بإعداد دورق التحكم الذي يحتوي على بذور غير ناضجة.
  4. ضع سدادات مطاطية فوق كل دورق واترك القوارير لمدة ساعة تقريبًا.
  5. بعد ساعة واحدة ، استبدل السدادة المطاطية بسدادة ثانية تحتوي على قمع وأنبوب مطاطي متصل بأنبوب زجاجي. ضع الأنبوب الزجاجي في أنبوب اختبار حوالي ممتلئ بالماء.
  6. أضف عدة قطرات من محلول الفينول الأحمر إلى أنبوب الاختبار. أحمر الفينول ، مؤشر الأس الهيدروجيني ، يكون أحمر عندما يكون الرقم الهيدروجيني> 7 (أساسي) والأصفر عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من 7 (حمضي).
  7. ضع عدة مئات من مل من ماء الصنبور في دورق واسكب الماء ببطء في القارورة عبر القمع في الأعلى. سيؤدي ذلك إلى إجبار الغازات الموجودة في الزجاجة على الفقاعة في أنبوب الاختبار الذي يحتوي على محلول الفينول الأحمر.
  8. سجل لون محلول الفينول الأحمر كغازات موجودة في فقاعة القارورة من خلال المحلول.
  9. نظف أنبوب الاختبار ، ثم كرر الخطوات من 5 إلى 8 للقارورة الثانية. سجل ملاحظاتك في الجدول أدناه.
    1. تذكر ، CO2 ينتج أثناء التنفس الخلوي مع الماء لتكوين حمض الكربونيك. يتفكك حمض الكربونيك إلى أيونات الهيدروجين والبيكربونات ، وتقلل أيونات الهيدروجين من الرقم الهيدروجيني.
      كو2 + ح2يا ح2كو3 ↔ HCO3- + ح+
بذور الفاصوليالون المؤشرالنتائج (CO2 حاضر أو ​​غائب)
إنبات - غير مسلوق
إنبات - مسلوق
غير محدد - التحكم

أسئلة المعمل

  1. أي مجموعة من البذور كانت تخضع للتنفس الخلوي؟ كيف علمت بذلك؟
  2. ما الذي يمكن أن يحدث للإنزيمات في معالجة البذور المنبتة والمغلية؟
  3. أين يحدث التنفس الخلوي داخل خلايا البذرة النابتة؟
  4. من أجل الحصول على كل الطاقة الممكنة من جزيء الجلوكوز (»36 ATPs) ، ما هي المادة التي يجب أن تكون متوفرة؟
  5. هل كان عنصر التحكم في هذه التجربة تحكمًا إيجابيًا أم سلبيًا؟ كيف يمكنك تصميم نوع معاكس من السيطرة لهذه التجربة؟

الجزء الرابع: التخمير

أثناء التخمير ، يمكن تكوين جزيئين فقط من ATP لجزيء واحد من الجلوكوز. البيروفات هو منتج نفايات ينتج أثناء التحلل السكري ، وما لم يتم استقلاب البيروفات ، فإنه سيمنع استمرار التخمير.

هناك طريقتان يمكن من خلالها استقلاب البيروفات. في الخمائر وبعض الميكروبات الأخرى ، يتحول البيروفات إلى كحول إيثيلي (إيثانول). في الحيوانات وبعض البكتيريا ، يتحول البيروفات إلى حمض اللاكتيك.

فكر في الأمر

ارسم مسار التخمير بوضوح في الخميرة.

تجربة "صنع النبيذ"

بالعمل في مجموعتك ، ستقوم بتصميم تجربة لاختبار فرضية تتعلق بمعدل التخمير. بعض المتغيرات التجريبية التي قد تتلاعب بها في عملية التخمير هي:

  • نوع السكر (الاحتمالات: سكروز ، لاكتوز ، جلوكوز ، دكسترين)
  • كمية الخميرة (استخدم 1 جرام كقيمة تحكم)
  • درجة الحرارة (18 درجة مئوية — درجة حرارة الغرفة ، 37 درجة مئوية ، 55 درجة مئوية ، أو 0 درجة مئوية حمام جليدي)

فكر في الأمر

  1. ما هو السؤال الذي تطرحه مجموعتك لهذه التجربة؟
  2. صِف فرضيتك.

تصميم تجريبي

لاختبار فرضيتك ، قم بإعداد ثلاثة أو أربعة أنابيب تخمير. تأكد من تضمين عنصر تحكم في تجربتك. لا تتردد في تصميم تجربتك باستخدام هذا التصميم التجريبي العام الذي تقوم بتعديله حسب الضرورة. تأكد من تسمية الأنابيب الخاصة بك ، لأنك قد تضعها في حمام مائي مشترك مع مجموعات أخرى.

  1. املأ كل أنبوب اختبار بحوالي نصفه بالماء.
  2. أضف 1 جرام من الخميرة.
  3. أضف 1 جرام من السكر.
  4. يخلط كل المكونات.
  5. ضع بالونًا فوق كل أنبوب.
  6. ضع الأنابيب في حامل أنبوب الاختبار عند درجة الحرارة المناسبة.
  7. بعد 30 دقيقة راقب الأنابيب وقم بقياس محيط البالون.

أسئلة المعمل

صِف تصميمك التجريبي:

الة النفخمحتوياتعاملمحيط البالون (سم)
1
2
3
4 (التحكم)
  1. ما هو عنصر التحكم في تجربتك؟ هل كانت سيطرة إيجابية أم سيطرة سلبية؟ يشرح.
  2. هل النتائج تدعم فرضيتك؟ إذا لم يكن الأمر كذلك ، فلماذا تعتقد أن نتائجك لا تدعم فرضيتك؟ ماذا ستكون فرضيتك الجديدة؟
  3. ما هي التجربة (التجارب) الإضافية التي ستجريها لدعم فرضيتك أو تنقيحها؟


شاهد الفيديو: التنفس الخلوي الجزء الأول (كانون الثاني 2023).