ما هي المعادلة اللفظية للتنفس الهوائي، التنفس هو أحد العمليات الكيميائية الهامة التي تقوم بها جميع الكائنات الحية بما في ذلك الحيوانات والنباتات والبشر من أجل إطلاق الطاقة اللازمة لعمليات الحياة، وتحدث عملية التنفس أثناء وجود أو عدم وجود الأكسجين، على سبيل المثال، البشر. يخضعون لعملية التنفس عن طريق استنشاق غاز الأكسجين وزفير ثاني أكسيد الكربون، والعديد من الكائنات الحية الأخرى، بما في ذلك النباتات والحيوانات، يخضعون للتنفس للحصول على الطاقة لأنشطتهم الأيضية ؛ هناك ثلاثة أنواع من التنفس التنفس الهوائي، والتنفس اللاهوائي، والتخمير.
المعادلة اللفظية للتنفس الهوائي
المعادلة اللفظية للتنفس الهوائي هي كما يلي
الجلوكوز (C6H12O6) + الأكسجين (O2) → ثاني أكسيد الكربون 6 (CO2) + الماء 6 (H2O) + الطاقة (ATP)
وفقًا للمعادلة الكيميائية أعلاه، يتم إطلاق الطاقة عن طريق تقسيم جزيئات الجلوكوز بمساعدة غاز الأكسجين. في نهاية التفاعل الكيميائي، يتم إطلاق الطاقة وجزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون كمنتجات ثانوية أو منتجات نهائية للتفاعلات. يتم إطلاق ما يقرب من 2900 كيلو جول من الطاقة أثناء عملية تكسير جزيء الجلوكوز. لذلك، يتم استخدام هذه الطاقة لإنتاج جزيئات ATP، والتي يستخدمها النظام لأغراض مختلفة، وتحدث عملية التنفس الهوائي في جميع الكائنات متعددة الخلايا، بما في ذلك الحيوانات. النباتات والكائنات الحية الأخرى، وأثناء عملية التنفس في النباتات، يدخل غاز الأكسجين إلى الخلايا النباتية من خلال الثغور في اللحاء. أوراق النبات وسيقانه وبمساعدة التمثيل الضوئي، تصنع جميع النباتات الخضراء طعامها وبالتالي تطلق الطاقة.
ما هي عملية التخمير
يعتبر التخمير فقط كبديل للتنفس الهوائي، حيث يبدأ التنفس الهوائي بعملية تسمى تحلل السكر حيث يتم تكسير الكربوهيدرات مثل الجلوكوز وبعد فقدان بعض الإلكترونات يتكون جزيء يسمى البيروفات، وإذا كان هناك إمداد كافٍ من الأكسجين أو أنواع أخرى من متقبلات الإلكترون، يذهب البيروفات إلى الجزء التالي من التنفس الهوائي ويتم تحويل عملية تحلل السكر إلى جزيئين طاقة من ATP. التخمير هو في الأساس نفس العملية، حيث يتم تكسير الكربوهيدرات ولكن بدلاً من جعل البيروفات هي النهاية، المنتج عبارة عن جزيء مختلف حسب نوع التخمير، وغالبًا ما يحدث التخمر بسبب نقص كميات كافية من الأكسجين لمواصلة سلسلة من التنفس الهوائي، ويخضع البشر لتخمير حمض اللاكتيك بدلاً من إكمال البيروفات لإنتاج حمض اللاكتيك.
يمكن أن تخضع الكائنات الحية الأخرى للتخمير الكحولي حيث لا تكون النتيجة حمض البيروفات ولا حمض اللاكتيك، وفي هذه الحالة ينتج الجسم الكحول الإيثيلي. أنواع التخمير الأخرى أقل شيوعًا ولكنها تنتج جميعها منتجات مختلفة اعتمادًا على الكائن الحي المخمر. نظرًا لأن التخمير لا يستخدم سلسلة نقل الإلكترون، فإنه لا يعتبر نوعًا من التنفس.
ما هو التنفس اللاهوائي
على الرغم من أن التخمير يحدث بدون أكسجين، إلا أنه يختلف عن التنفس اللاهوائي، حيث يبدأ التنفس اللاهوائي بنفس شرح طريقة التنفس الهوائي والتخمير، والخطوة الأولى لا تزال تحلل السكر ولا يزال ينتج 2 ATP من جزيء الكربوهيدرات، ولكن بدلاً من إنهاء تحلل السكر، كما يفعل التخمير. ، ينتج التنفس اللاهوائي البيروفات ثم يستمر في نفس مسار التنفس الهوائي.
بعد صنع جزيء يسمى أسيتيل أنزيم أ، يستمر في دورة حمض الستريك، ويتم إنتاج المزيد من ناقلات الإلكترون ثم ينتهي كل ذلك في سلسلة نقل الإلكترون، وتودع حاملات الإلكترونات الإلكترونات في بداية السلسلة، ثم من خلال وهي عملية تسمى chemosmosis تنتج الكثير من ATP. لكي تستمر سلسلة نقل الإلكترون في العمل، يجب أن يكون هناك متقبل طرفي للإلكترون. إذا كان هذا المستقبل هو الأكسجين، فإن العملية تعتبر التنفس الهوائي. ومع ذلك، تتضمن بعض أنواع الكائنات الحية أنواعًا عديدة من البكتيريا ويمكن للكائنات الحية الدقيقة الأخرى استخدام مستقبلات إلكترونية مختلفة. وتشمل هذه أيونات النترات أو أيونات الكبريتات أو حتى ثاني أكسيد الكربون.
يعتقد العلماء أن التخمير والتنفس اللاهوائي عمليتان أقدم من التنفس الهوائي. أدى نقص الأكسجين في الغلاف الجوي المبكر للأرض إلى جعل التنفس الهوائي مستحيلًا، ومن خلال التطور، اكتسبت حقيقيات النوى القدرة على استخدام الأكسجين “المهدر” من عملية التمثيل الضوئي لخلق التنفس الهوائي.