ملخص الدرس / الأولى ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/استعمال المادة و تحويل الطاقة/تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة

التخمر ظا رة تميز بعض الكائنات غير ذاتية التغذية كالكائنات المجهرية (بكتريا)...  التي يمكنها العيش في غياب الهواء.

- دم جزئي للمغذيات 

-تحرير جزئي للطاقة 

-غالبا ما تتطلب وسط لا وائي

لاحظ الشكل 1 المرفق 

النتائج:

-ارتفاع الماء الملون 

-زيادة وزن البوتاس الذي يدل على تثبيته غاز₂CO  المطروح من قبل الخميرة.

-زيادة كبيرة لكتلة الخميرة يدل على حصولها على طاقة كافية استعملتها الخميرة في النمو والتكاثر.

ج2ـ النتيجة: نستنتج أن في الوسط الهوائي قامت خميرة الخبز بعملية التنفس حيث تم دم الغلوكوز  كليا منتجا الطاقة اللازمة للنمو وطرح غاز CO2.

لاحظ الشكل 2 المرفق 

النتائج:

-انطلاق الفقاعات الغازية عبارة عن غاز CO2 أي ان الخميرة طرحت CO2 

-تشكل الكحول الاثيلي الناتج عن الهدم الجزئي لجزئ الغلوكوز.

النتيجة: في الوسط اللا وائي قامت خميرة الخبز بعملية التخمر حيث تم يتم دم الغلوكوز جزئيا منتجا طاقة ضئيلة بالاضافة الى CO2  والكحول الاثيلي

-التخمر ظا رة يتم من دم جزئي للمادة العضوية يتم من خلالها تحويل جزئي للطاقة الموجودة في المادة العضوية الى طاقة داخلية ضئيلة قابلة للاستعمال و كمية قليلة من₂CO..وينتج عن التخمر مواد عضوية تحتوي على طاقة (الايتانول، حمض اللبن، حمض الخل)...، يمكن تلخيص ظا رة التخمر في المعادلة التالية:

 C₆H₁₂O₆ 2CO₂+2C₂H₅OH + 120Kj

لاحظ المخطط الرفق 

إذا وضعت كميه من خميره الخبز في محلول سكري وتركتها معرضه للهواء فإن الملاحظه المجهريه , بعد بضع ساعات تظهر تبرعم بعض الخلايا دلاله على تكاثرها , وكذلك إذا وضعت هذه الخلايا في المحلول السكري في دورق مغلق (وسط لا هوائي) لا تموت لغياب الاكسيجين في الوسط لأنها ستحصل على طاقه من التخمر الكحولي الموضحه بالعلاقه التاليه 

C₆H₁₂O₆ ---->2 C₂H₅OH + 2 CO₂ +120 KJ

هو تحول اللاكتوز الموجود في الحليب إلى حمض اللبن تحت تأثير بكتيريا Lactubacillus أو streptococus مما يؤدي إلى رفع حموضه الحليب فتتخثر بروتيناته (روبان الحليب) ويعبر عن ذلك بالمعادله التاليه

C₆H₁₂O₆ ---> 2CH_3-CHOH-COOH +120KJ

هو تحول الإيثانول إلى حمض الخل بفعل بكتيريا Bacterium Aceti وعلى غير العاده يتم هذا التخمرفي الوسط الهوائي (وجود الأكسيجين)

CH₃-CH₂-OH +O2 ---->CH₃ -COOH +H2O+ طاقه 

يتم في الطبيعه في غياب الأكسيجين وعلى إثره تتحول السكريات النباتيه (السيليلوز-نشا ) إلى حمض الزبده الذي يعطي للبقايا النباتيه في التربه الغابيه رائحتها كثيره و المسؤول عن هذا التخمر هي بكتيريا Clostridium butyricum و المعادله التاليه توضح هذا التخمر 

C₆H₁₂O₆ ---->CH₃-CH₂-CH₂ -COOH  +2H₂ +2CO₂ + طاقه

إن جميع الكائنات الحية تتنفس و ذا ما و إلا تنفس خلايا ا، حيث يتم من خلالها إمتصاص ال₂O وطرح الCO2والماء وإنتاج الطاقة الضرورية.

لاحظ الشكل 1 المرفق

أ-المبادلات الغازية للتنفس: أثناء الإنتاش تقوم البذور المنتشة بعملية التنفس حيث تمتص الO2 وطرح الCO2

ب-إرتفاع درجة الحرارة (مظهر من مظاهر الطاقة): أثناء التنفس جزء من الطاقة الناتجة عن التنفس يكون على شكل حرارة.

ج-إستهلاك المادة العضوية: إن النشاط التنفسي يتم فيها إستهلاك و دم كلي للمادة العضوية وتحويل الطاقة الكيميائية الكامنة الى طاقة قابلة للإستعمال تستعملها خلايا العضوية في (التركيب، الحركة، النقل).

لاحظ الشكل 2 

التنفس ظاهرة يتم خلالها دم كلي للمادة العضوية، وتحويل للطاقة الكيميائية الكامنة الى طاقة قابلة للاستعمال وانتاج حرارة وانطلاق بخار الماء.

يمكن تلخيص ظا رة التنفس في المعادلة التالية: 

                                                                                                                                                           انزيمات

 C₆H₁₂O₆ +6O₂+6 H₂O             6CO₂+12 H₂O+2840Kj

                                       تنفسية 

%40 من الطاقة الناتجة على شكل طاقة قابلة للاستعمال.

%60 من الطاقة تضيع على شكل حرارة

جميع التخمرات تنتج مواد عضويه تحتفظ بجزء هام من الطاقه الكيميائيه الكامنه (1360 كيلوجول) لمول من الاثانول أي 2720 كيلوجول للمولين) 

التحمر اذن ماهو الا تحرير جزئي للطاقه 

هذه الطاقه المحرره (120KJ) جزء منها يستعمل في الوظائف الحيويه (التكاثر -النمو) أما الجزء الاخر ينطلق على شكل حراره 

إن تنفس العضويه ماهو إلا تنفس خلاياها 

التنفس في الخلايا يتمثل في الهدم الكلي للمغذيات أثناء التفاعلات البيوكيميائيه حيث يستهلك فيها الأكسيجين وينتج (CO2 ;الماء , الطاقه)

بما أن ثنائي الأكسيجين و الماء الناتجين , خاليين من الطاقه الكامنه , فهذا يعني أن تحريرالطاقه من هدم جزيئه الغلوكوز يكون كليا (2840 كيلوجول لكل مول) 

إن جزءا من الطاقه المحرره (40 %من الطاقه الكليه ) يكون قابلا للإستعمال من طرف خلايا العضويه , فهي تستعملها في تركيب الجزئيات لبناء الماده الحيه , نقل الجزئيات )

أما الجزء الآخر من الطاقه المحرره (60 %من الطاقه الكليه) فتنطلق على شكل حراره