נשימה תאית - גליקוליזה

התהליכים המשתתפים בנשימה התאית:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ >> 6CO₂ + 6H₂O

1.      שלב הגליקוליזה (גליקו = סוכר; ליזיס = פירוק  => פירוק גלוקוז)

                                 א.         אינה צורכת חמצן,

                                 ב.         מתרחשת בציטופלסמה.

                                  ג.          במהלכה מתפרקת מולק' גלוקוז (C 6) והופכת לשתי מולק' פירובט (C 3) תוך יצירה נטו של 2 מולק' ATP

2.      שלב הנשימה התאית האוירנית

                                 א.         נחוץ חמצן,

                                 ב.         מתרחשת במיטוכונדריה

שלב הגליקוליזה  

 שלב ההשקעה – משתמש בשני ATP. בשלב זה מופעלת מולקולת הגלוקוז כדי להתחיל ולשחרר מימנים. כתוצאה מהפעלת הגלוקוז המולק' מתפרקת לשתי חומצות פירוביות (C 3),  4 מימנים עתירי אנרגיה  על ידי אנזימים בציטופלסמה

C₆H₁₂O₆ + 2 ATP → 2C₃H₄O₃ + 2ADP + 2P + 4H

4H + 4ADP + 4P → 4 ATP

שלב הרווח – כל אחת מהחומצות הפירוביות (3 פחמנים) משחררות P ל- ADP ליצירת   2ATP , כלומר מכל מולקולת גלוקוז (6 פחמנים) נוצרות בשלב זה 4ATP

 

סה"כ הרווח האנרגטי של שלב הגליקוליזה הוא 2ATP

נשימה תאית - על מטבעות וסוללות

הנשימה התאית היא שרשרת של תהליכים המתרחשים בתא שבמהלכם אנרגיה מחומרים אורגניים (כמו גלוקוז) משתחררת ונאגרת בנשאי אנרגיה (ATP) לשימוש בתהליכים בתא להן היא נחוצה.

 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O      

 

לא פשוט להגדיר אנרגיה שכן זהו מושג מופשט ולא מוחשי. אבל מאחר שאנו עוסקים בתהליכי הפקת אנרגיה בתא, עלינו להגדיר מהי. המדענים מגדירים אנרגיה בדרך הבאה:

אנרגיה היא היכולת לעשות עבודה או פעולה.

סוגי אנרגיה: אנרגיה מיכאנית, פוטנציאלית (גובה), חום, חשמל, אור, כימית, קינטית (תנועה).

מקורות אנרגיה: שמש, רוח, מים נופלים (פוטנציאלית), חום מתוך כדור הארץ, אנרגיה גרעינית, דלקים פוסילים (ממקור של מאובנים).

מעבר אנרגיה: למשל אפשר להפוך אנרגיה פוטנציאלית שבמים נופלים לאנרגיה חשמלית שהיא זמינה לשימוש ביתי.

צמחים יכולים להפוך אנרגית אור לאנרגיה כימית האגורה בגלוקוז בתהליך הפוטוסינתזה. אנחנו אוכלים את הגלוקוז ויכולים להפיק ממנו את האנרגיה הדרושה לקיומנו.

לשם מה נחוצה לתאים אנרגיה? לעשות עבודה מסוגים שונים:

1.      עבודה כימית – לבנות מולקולות גדולות כמו חלבון

2.      עבודה מיכנית – להזיז חלבון או מבנה תאי, חלבוני שריר, להזיז את התא, כיווץ שריר.

3.      עבודת תובלה – נשא אקטיבי מעביר חומרים דרך הקרום. העברת קבוצת P ב-ATP גורמת לחלבון בקרום לשנות את צורתו ולהעביר את החומר דרך הקרום.

מולקולת ATP, אדנוזין טרי פוספט היא נשא לאנרגיה (כמו חבילה של אנרגיה)

מבנה מולקולת ATP – ATP מורכבת מאדנוזין אליו קשורות שלוש יחידות של פוספט (זרחן).  האדנוזין מכיל אדנין ובו חנקן וסוכר ריבוז בעל 5 פחמנים.  יחידות הפוספט ב- ATP נושאות מטען שלילי ודוחות זו את זו – תורם לאנרגיה הפוטנציאלית האגורה ב-ATP, כמו קפיץ מכווץ.

מיחזור ATP: כדי להעביר אנרגיה מ- ATP נשבר קשר עם פוספט אחד ליצירת אדנוזין די-פוספט, ADP. בפירוק של יחידת הפוספט משתחררת אנרגיה . חיבור של יחידת פוספט בחזרה מתרחש בתהליך הנשימה התאית תוך שימוש באנרגיה האגורה בגלוקוז. מיחזור ATP/ADP זה הוא המנגנון הבסיסי להעברת אנרגיה

תהליך מחזור ה-ATP מתרחש מהר (10 מיליון מולק' ATP משומשות וממוחזרות בשניה). לדוגמה תא שריר ממחזר את כל מולק' ה-ATP שלו תוך דקה.

איך פותרים מבחנים אמריקאים

שלום לכולם,
הצלחתם מאד במבחן האחרון ואני מאד גאה בכם. ניכר שרובכם למדתם והבנתם את החומר. נהניתי לראות שאתם יודעים להתבטא בכתב בצורה שמתאימה לביולוגיה. תשובותיכם העידו על הבנה, ידע ויכולת ניסוח ותימצות. עם זאת שמתי לב שלחלקכם היו טעויות בנושא מערכת העצבים האוטונומית, בעיקר למי שהחסיר את השיעור. אני מציעה למי שהיו לו טעויות בנושא זה להסתכל בבלוג בקישור הבא. אם אתם רוצים למצוא נושאים אחרים בבלוג רשמו אותם ב'חיפוש נושאים בבלוג' מימין, ותקבלו.

בנוסף, שמתי לב שלעיתים לא עניתם נכון על השאלות האמריקאיות למרות שזה היה חומר שידעתם. ולכן אני רוצה להציע לכם דרך לפתרון שאלות אמריקאיות:

'מתכון' לפתרון שאלות רב ברירתיות (אמריקאיות)

1. כמובן, תתחילו בלענות על כל השאלות שקלות לכם ודלגו על הקשות
2. בשלב השני קיראו את השאלות הקשות יותר וחפשו בשאלות אחרות מידע שיכול לעזור לכם לענות עליהן. פעמים רבות אפשר לשאוב מידע מנוסח שאלות בבחינה.
3.  ישנן שאלות שמבלבלות משום שיש להן הרבה חלקים שצריך שכולם יתקיימו ויהיו נכונים (כמו השאלה על הפוטוס') - בשאלות כאלו צריך ממש לפרק את השאלה ולעבור חלק חלק כדי לראות אם הוא מתקיים ונכון.
4. יש לשלול את התשובות שברור לכם שאינן נכונות - שיטת האלימינציה המפורסמת

עכשיו נשארתם עם 2-3 תשובות שנראות לכם נכונות. אחת או שתיים מהן הם מסיחים ונועדו לבלבל או להראות כאילו הן נכונות.

5. בשלב הזה עליכם לשנות את הגישה ולהפסיק לחפש את התשובה הנכונה שכן נראה כי יש כמה תשובות נכונות. עכשיו עליכם לחפש את התשובה הכי נכונה, או הכי מקיפה, או הכי מדויקת.

לסיום, התפרסם החודש מחקר בעיתון Science  שבו בדקו את ההשפעה של בחינות על הזיכרון. החוקרים מצאו כי אם אנשים בוחנים את עצמם כחלק מתהליך הלימוד לבחינה,  הזיכרון שלהם משתפר והם מגיעים להשגים גבוהים יותר בבחינה.

אני רוצה להזמין את כל מי שיש לו או לה 'פטנט' שקשור להצלחה במבחנים שיגיב ויספר.

תודה,

     גילמור

פוטוסינתזה בתמונות

התמונה שנועה הביאה מציגה יפה את המגיבים והתוצרים של תהליך הפוטוסינתזה: