فيديو السؤال: شرح لماذا تعد الفسفرة التأكسدية تفاعلًا هوائيًّا الأحياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

لماذا تعد الفسفرة التأكسدية مرحلة هوائية من التنفس؟ أ: كل مرحلة من التفاعل تنتج جزيئًا مؤكسدًا. ب: لأنها لا تحدث إلا في وجود ثاني أكسيد الكربون. ج: لأنها تحتاج إلى الأكسجين حتى تحدث. د: لأنها تنتج الأكسجين ناتجًا ثانويًّا.

التنفس الخلوي عملية مهمة في جميع الكائنات الحية. وهي العملية التي يتكسر فيها الجلوكوز لإطلاق الطاقة التي تخزن في جزيئات الأدينوسين الثلاثي الفوسفات ‪(ATP)‬‏. هناك أربع خطوات أساسية في عملية التنفس الخلوي، وهي: تحلل الجلوكوز، والتفاعل الرابط، ودورة كربس التي يشار إليها أيضًا بدورة حمض الستريك، والفسفرة التأكسدية التي يشار إليها أيضًا بسلسلة نقل الإلكترونات.

خلال تحلل الجلوكوز والتفاعل الرابط ودورة كربس، تتكون جزيئات ‪ATP‬‏ بالإضافة إلى مرافقي الإنزيم ‪NADH‬‏ و‪FADH2‬‏. وخلال الفسفرة التأكسدية، يستخدم مرافقا الإنزيم ‪NADH‬‏ و‪FADH2‬‏ لإنتاج المزيد من ‪ATP‬‏. في الواقع، الفسفرة التأكسدية هي الخطوة التي ينتج فيها معظم ‪ATP‬‏.

تحدث الفسفرة التأكسدية في الميتوكوندريا، مثلها مثل جميع خطوات التنفس الخلوي السابقة التي تلي تحلل الجلوكوز، الذي يحدث في السيتوبلازم. يوجد في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا مجموعة من البروتينات المتخصصة في الحصول على الطاقة من الإلكترونات العالية الطاقة المخزنة في ‪NADH‬‏ و‪FADH2‬‏. يمكنك متابعة رحلة الإلكترون من اليسار.

يوجد الكثير من الطاقة المخزنة في هذه الإلكترونات. وخلال سلسلة نقل الإلكترونات، تفقد الإلكترونات بعضًا من هذه الطاقة تدريجيًّا وبمقادير صغيرة. يمكن استخدام الطاقة المنطلقة هذه لنقل أيونات الهيدروجين بواسطة النقل النشط عكس اتجاه تدرج تركيزها من الحشوة إلى الفراغ بين الغشائي. يمكن استخدام تدرج التركيز هذا لتكوين ‪ATP‬‏ كما نرى على اليمين.

يصاحب حركة أيونات الهيدروجين مع تدرج تركيزها عبر مركب البروتين المتخصص، المسمى ‪ATP‬‏ سينثيز، تخليق ‪ATP‬‏. وفي الوقت نفسه، يستقبل الأكسجين الإلكترونات في سلسلة نقل الإلكترونات لتكوين الماء. الأكسجين مستقبل قوي للإلكترونات وجزء أساسي من سلسلة نقل الإلكترونات. من دونه لا يمكن للإلكترونات من ‪NADH‬‏ و‪FADH2‬‏ التحرك عبر سلسلة نقل الإلكترونات، ولا يمكن ضخ أيونات الهيدروجين عكس اتجاه تدرج تركيزها. ويعد شرط وجود الأكسجين بوصفه مستقبلًا نهائيًّا للإلكترونات في سلسلة نقل الإلكترونات هو ما يجعل الفسفرة التأكسدية مرحلة هوائية.

إذن، الخيار الذي يصف لماذا تعد الفسفرة التأكسدية مرحلة هوائية من التنفس هو الخيار ج. لأنها تحتاج إلى الأكسجين حتى تحدث.