سؤال: هل تسائل أحدكم في يومٍ من الأيام عن سبب الإحساس بالتعب والإجهاد وضيق التنفس بعد العمل الشاق أو التمارين الرياضية؟
جواب: عند قيام الجسم والعضلات بعمل مجهود عالي، فهذا يعني حاجة الجسم للطاقة، والطاقة في علم المختبرات والخلايا تسمى ATP.
جواب: عند قيام الجسم والعضلات بعمل مجهود عالي، فهذا يعني حاجة الجسم للطاقة، والطاقة في علم المختبرات والخلايا تسمى ATP.
إذاً كيف ينتج الجسم الطاقة ولماذا يحس الانسان بسرعة التنفس ودقات القلب؟
تنتج الطاقة في الإنسان من خلال طريقة تسمى Cellular Respiration أو التنفس الخلوي.
التنفس الخلوي يتم في جسم الإنسان بإستخدام طريقتين, واحدة منها تستدعي وجود الأكسجين وهي الأكفأ والأسرع.
تنتج الطاقة في الإنسان من خلال طريقة تسمى Cellular Respiration أو التنفس الخلوي.
التنفس الخلوي يتم في جسم الإنسان بإستخدام طريقتين, واحدة منها تستدعي وجود الأكسجين وهي الأكفأ والأسرع.
يبدأ التنفس الخلوي أولى مراحله بتكسير الكاربوهيدات للحصول على الجلوكوز.
وتنتهي بآخر خطوة وهي التي لا تتم الا بوجود الأكسجين، وتسمى Electron Transport Chain منظومة نقل الإلكترونات.
فزيادة الحاجة للطاقة تعني زيادة الحاجة للأكسجين فتزيد دقات القلب لتزيد سرعة تبادل الغازات في الرئه.
وتنتهي بآخر خطوة وهي التي لا تتم الا بوجود الأكسجين، وتسمى Electron Transport Chain منظومة نقل الإلكترونات.
فزيادة الحاجة للطاقة تعني زيادة الحاجة للأكسجين فتزيد دقات القلب لتزيد سرعة تبادل الغازات في الرئه.
معادلة التنفس الخلوي
glucose+oxygen
=
carbon dioxide+water+energy
سكر+أكسجين
=
ثاني أكسيد الكربون+ ماء+((طاقة))
glucose+oxygen
=
carbon dioxide+water+energy
سكر+أكسجين
=
ثاني أكسيد الكربون+ ماء+((طاقة))
1️⃣أول مرحلة من مراحل التنفس الخلوي هي تكسير سكر الجلوكوز Glycolysis.
تتم هذه المرحلة في سيتوبلازم الخلية،
لا تحتاج الخلية للأكسجين في هذه المرحلة، ينتج لنا مركبين من Pyruvate، وذلك لان السكر يتكون من سته ذرات كربون و Pyruvate من ثلاث فينتج لدينا عدد إثنين بايروفيت.
تتم هذه المرحلة في سيتوبلازم الخلية،
لا تحتاج الخلية للأكسجين في هذه المرحلة، ينتج لنا مركبين من Pyruvate، وذلك لان السكر يتكون من سته ذرات كربون و Pyruvate من ثلاث فينتج لدينا عدد إثنين بايروفيت.
في هذه المرحلة لا ينتج الا ذرتين من الطاقة ATP. لذلك هذه الخطوة وهي خطوة تكسير السكر وإستخدامة لإنتاج الطاقة لايمكن الإعتماد عليها لان كمية الطاقة التي تنتجها قصيرة الامد وضعيفة وهي للمجهود الخفيف.
2️⃣المرحلة الثانية هي مرحلة إستخدام ذرتين البايروفيت التي أنتجتها المرحلة الأولى، وهذه المرحلة لا تتم في السايتوبلازم بل في مصنع الطاقة في الخلية وهو المايتوكوندريا.
ونبدأ دورة إنتاج طاقة تسمى إختصاراً TCA (Tricaboxylic cycle).
Kerb Cycle
ونبدأ دورة إنتاج طاقة تسمى إختصاراً TCA (Tricaboxylic cycle).
Kerb Cycle
في هذه المرحلة ستتحول ذرتي البايروفيت 2Pyruvate, الى نواقل للطاقة الالكترونية High energy electron carriers.
3NADH
FADH2
3NADH
FADH2
نتيجة لهذه المرحلة ينتج لنا ثاني أكسيد الكربون.وهذا يعتبر من فضلات الخلية التي يتم التخلص منها.
أيضاً هذه المرحلة تكون قصيرة وإنتاج الطاقة منها قليل، تقريباً نفس عدد ذرات الطاقة التي انتجت من المرحلة الاولى وهي ذرتين ATP.
أيضاً هذه المرحلة تكون قصيرة وإنتاج الطاقة منها قليل، تقريباً نفس عدد ذرات الطاقة التي انتجت من المرحلة الاولى وهي ذرتين ATP.
3️⃣المرحلة الثالثة هي أيضاً في المايتوكوندريا، وستستخدم الخلية المنتج النهائي من المرحلة الثانية وهي high energy electron carriers.
تنتقل الإلكترونات من حامل الى حامل الى أن تصل للأكسجين O2.
تنتقل الإلكترونات من حامل الى حامل الى أن تصل للأكسجين O2.
المنتج النهائي للمرحلة الثالثة والأخيرة هو عنصر الطاقة ATP,
الأكسجين كما نعلم لا يحمل اي اليكترونات، لا يحتوي على اي شحنات.
في آخر مراحل انتقال الشحنات تصل للأكسجين O2, عند إستقبال الأكسجين للإلكترونات يستقبل أيضاً ذرتين بروتون، أو ذرتي هايدروجين H2, فينتج الماء حسب المعادلة.
الأكسجين كما نعلم لا يحمل اي اليكترونات، لا يحتوي على اي شحنات.
في آخر مراحل انتقال الشحنات تصل للأكسجين O2, عند إستقبال الأكسجين للإلكترونات يستقبل أيضاً ذرتين بروتون، أو ذرتي هايدروجين H2, فينتج الماء حسب المعادلة.
المرحلة الاخيرة من التنفس الخلوي او Cellular Respiration هي المرحلة التي تمد الجسم باكبر واطول قدر من الطاقة، وهي الطاقة التي يستخدمها الجسم في المجهود العالي. ينتج 28 ذرة ATP (طاقة).
تشير بعض المصادر ان الخطوة الأخيرة تنتج 30 او 32 ذرة ATP او طاقة، وهذا يعتمد على كفائة نقل الالكترونات وكمية الاكسجين القادمة للخلية واي نوع تم إستخدامة من متحولات Pyruvate البايروفيت.
هل تم إستخدام NADH او FADH2.
هل تم إستخدام NADH او FADH2.
تعلمنا من هذا الموضوع ان زيادة النفس وزيادة دقات القلب هي لايصال كمية كبيرة من الأكسجين وذلك لإتمام المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي وهي التي تنتج اعلى كمية طاقة والتي تستخدم في المجهود العالي.
لماذا لانتعب في بداية النشاط الرياضي او المجهود الرياض ولاتزيد دقات القلب ولا سرعة التنفس، هو بسبب ان اول مرحلة في التنفس الخلوي يتم استخدام السكر وتحليلة للحصول على طاقة بسيطة.
هذا الموضوع بكل بساطة، وللمتخصصين الرجوع لمصادر المعلومات للحصول على تفصيل كامل ودقيقه لكل مرحلة.
.
جاري تحميل الاقتراحات...