گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم [آموزش و تدریس ویدیویی]

گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم را با آموزش و تدریس ویدیویی و توضیح به بهترین شکل یاد بگیرید. تدریس به‌روز این گفتار همراه با آموزش ویدیویی «دکتر الهه بنام» را در سایت آموزش زیست، رایگان ببینید.

چه جانداران و چه گیاهان برای انجام فعالیت‌های روزانه خود، به انرژی احتیاج دارند. فکر می‌کنید سازوکار تامین انرژی هر یاخته به چه صورت است؟ حال نوبت آن است که به آموزش اولین گفتار از پنجمین فصل زیست 12 بپردازیم.

در ابتدا، ویدیوی آموزشی این بخش را مشاهده می‌کنیم.

فیلم تدریس گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم

آموزش ویدیویی بخشی از «گفتار اول فصل پنجم زیست دوازدهم» را در پایین قرار داده‌ایم. مدرس این قسمت، خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند.

در ابتدا با تنفس یاخته‌ای آشنا می‌شویم و یاد می‌گیریم که چرا ATP، مولکولی پر انرژی است. زیستن با اکسیژن موضوع بعدی است که به آن می‌پردازیم. انتهای گفتار نیز به راکیزه مقصد پیرووات اختصاص دارد.

بیشتر بدانید: آموزش فصل پنجم زیست دوازدهم

تامین انرژی؛ گفتار اول فصل پنجم زیست دوازدهم

تک‌تک جانداران برای تامین انرژی خود، نیاز به خوردن غذا دارند. البته نوع این فرایند در گیاهان و جانوران با همدیگر تفاوت‌هایی دارد. این که غذای دریافتی چگونه به انرژی قابل استفاده برای یاخته‌ها تبدیل می‌شود را در ادامه می‌آموزیم.

تنفس یاخته‌ای

فکر می‌کنید دلیل احتیاج بدن ما به اکسیژن چیست؟ نیاز ما به اکسیژن به دلیل انجام فرایندی به نام تنفس یاخته‌ای است که در آن، ATP تولید می‌شود. مثلا انرژی ذخیره شده در گلوکز در تنفس یاخته‌ای، برای تشکیل مولکول ATP به‌کار می‌رود.

واکنش تنفس یاخته‌ای را در پایین مشاهده می‌کنید:

6CO₂ + 6H₂O + ATP → (فسفات)C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + P

این واکنش تنفس یاخته‌ای هوازی را نشان می‌دهد. دلیلش این است که تجزیه ماده مغذی و تولید ATP با حضور اکسیژن انجام می‌شود. تجزیه ماده مغذی و تولید ATP بدون نیاز به اکسیژن نیز انجام می‌شود که در گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم به آن می‌پردازیم.

ATP مولکول پر انرژی

هیچ جانداری نمی‌تواند بدون انرژی زنده بماند، رشد و فعالیت کند. حفظ هر یک از ویژگی‌های جانداران مانند رشد و نمو و تولیدمثل به در اختیار داشتن ATP وابسته است.

ATP یا آدنوزین تری فسفات، شکل رایج و قابل استفاده انرژی در یاخته‌ها است. این نوکلئوتید از باز آلی آدنین، قند پنج کربنی ریبوز (که با هم آدنوزین نامیده می‌شوند) و سه گروه فسفات تشکیل شده است. افزوده شدن فسفات به آدنوزین در سه مرحله روی می‌دهد. در نتیجه در ابتدا AMP (آدنوزین مونو فسفات)، سپس ADP (آدنوزین دی فسفات) و در نهایت ATP (آدنوزین تری فسفات) تشکیل می‌شود.

در شکل 2 از گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم تبدیل ATP و ADP را به یکدیگر می‌بینید. تشکیل ATP از ADP، با مصرف انرژی و تبدیل آن به ADP همراه با آزاد شدن انرژی است.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار دو فصل پنج زیست دوازدهم

روش های ساخته شدن ATP

تا اینجا می‌دانیم که برای ساخته شدن ATP به فسفات نیاز هست. یکی از روش‌های ساخته شدنِ ATP برداشته شدن گروه فسفات از یک ترکیب فسفات‌دار (پیش‌ماده) و افزودن آن به ADP است. به همین علت، این روش را ساخته شدن ATP در سطح پیش‌ماده می‌نامند.

در کلاس زیست یازدهم با نمونه‌ای از ساخته شدن ATP در سطح پیش‌ماده آشنا شدیم. می‌دانیم که ماهیچه‌ها برای انقباض به ATP نیاز دارند. یکی از راه‌های تامین آن در ماهیچه‌ها، برداشت فسفات از مولکولِ کرآتین فسفات و انتقال آن به ADP است.

در این مثال از گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم کرآتین فسفات، پیش‌ماده‌ای است که فسفات آن برای ساخته شدن ATP به کار می‌رود.

ساخته شدن اکسایشی و ساخته شدن نوری ATP، دو روش دیگرند. در ساخته شدن اکسایشی، ATP از یون فسفات و انرژی حاصل از انتقال الکترون‌ها در راکیزه ساخته می‌شود.

روش دیگر ساخته شدن ATP، ساخته شدن نوری است که در سبزدیسه انجام می‌شود.

زیستن با اکسیژن

اغلب، واژه تنفس یاخته‌ای را برای تنفس یاخته‌ای هوازی به کار می‌برند. در اینجا ما نیز تنفس یاخته‌ای را به جای تنفس یاخته‌ای هوازی به کار می‌بریم.

قندکافت (گلیکولیز)

اولین مرحله تنفس یاخته‌ای، قندکافت و به معنی تجزیه گلوکز است که در ماده زمنیه سیتوپلاسم انجام می‌شود. تجزیه گلوکز در قندکافت، نه به‌صورت یک‌باره، بلکه به‌صورت مرحله‌ای انجام می‌شود.

برای انجام واکنش‌های مربوط به تجزیه گلوکز انرژی فعال‌سازی نیاز هست. این انرژی از ATP تامین می‌شود.

در شکل پایین می‌بینید که از گلوکز و ATP، قند فروکتوز با دو فسفات ایجاد می‌شود.

از تجزیه این قند، دو قند سه کربنیِ فسفاته به‌وجود می‌آید که در گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم آموزش می‌بینید. هر یک از این قندها با گرفتن یک گروه فسفات به اسیدی سه کربنی تبدیل می‌شود. هر یک از این مولکول‌های سه کربنی در نهایت به پیرووات (بنیان پیروویک اسید) تبدیل می‌شود. در این واکنش‌ها مولکول‌های ATP و NADH به‌وجود می‌آیند.

NADH حامل الکترون است، دو نوکلئوتید دارد و از ⁺NAD به اضافه الکترون و پروتون تشکیل می‌شود. ⁺NAD و NADH با گرفتن و از دست دادن الکترون و پروتون، به همدیگر تبدیل می‌شوند.

⁺NAD با گرفتن الکترون کاهش و NADH با از دست دادن الکترون اکسایش می‌یابد.

فعالیت 1 صفحه 66 زیست دوازدهم

گفت‌وگو کنید

همان‌طور که دیدید، در قندکافت ATP ساخته می‌شود. براساس روش‌هایی که درباره تولید ATP گفتیم، ساخته‌شدن ATP در قندکافت با کدام روش انجام می‌شود؟

جواب فعالیت 1 صفحه 66 زیست دوازدهم

ساخته شدن مولکول ATP در مرحله گلیوکیز تنفس یاخته‌ای، در سطح پیش ماده انجام می‌شود.

راکیزه مقصد پیرووات

مرحله دیگر تنفس یاخته‌ای به اکسیژن نیاز دارد و در یوکاریوت‌ها در راکیزه انجام می‌شود.

راکیزه دو غشا دارد: غشای بیرونی صاف و غشای درونی که به داخل چین خورده است. در نتیجه، فضای درون آن به بخش داخلی و بخش بیرونی (فضای بین دو غشا) تقسیم می‌شود.

راکیزه دنای مستقل از هسته و رناتن مخصوص به خود را دارد. بنابراین در آن پروتئین‌سازی انجام می‌شود. در رنای راکیزه، ژن‌های مورد نیاز برای ساخته شدنِ انواعی از پروتئین‌های مورد نیاز در تنفس یاخته‌ای وجود دارند.

راکیزه همراه با یاخته و نیز مستقل از آن تقسیم می‌شود. به‌نظر شما مستقل بودن تقسیم راکیزه از تقسیم یاخته چه اهمیتی دارد؟

به هر جال راکیزه برای انجام نقش خود در تنفس یاخته‌ای به پروتئین‌هایی وابسته است. ژن‌های این پروتئین‌ها در هسته قرار دارند و به‌وسیله رناتن‌های سیتوپلاسمی ساخته می‌شوند.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار سه فصل پنج زیست دوازدهم

اکسایش پیرووات

پیرووات در انتهای قندکافت به وجود می‌آید. این مولکول از طریق انتقال فعال وارد راکیزه می‌شود و در آنجا اکسایش می‌یابد. پیرووات در راکیزه یک کربن دی‌اکسید از دست می‌دهد و به بنیان استیل تبدیل می‌شود. استیل با اتصال به مولکولی به نام کوآنزیم A، استیل کوآنزیم A را تشکیل می‌دهد. در این واکنش NADH نیز به وجود می‌آید.

اکسایش استیل کوآنزیم A در چرخه‌ای از واکنش‌های آنزیمی، به نام چرخه کربس، در بخش داخلی راکیزه انجام می‌شود.

جمع بندی گفتار 1 فصل 5 زیست دوازدهم

در ابتدای این مقاله از سایت بایوبنام، آموزش ویدیویی گفتار یک فصل پنج زیست 12 را ارائه دادیم. مدرس این ویدیوی آموزشی، سرکار خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند. پس از آن سعی کردیم با دسته‌بندی درست و بیانی شیوا، تمام مطالب و نکات زیست دوازدهم فصل پنجم گفتار اول را پوشش دهیم.

لازم به ذکر است که جواب فعالیت‌های کتاب درسی را نیز در این مقاله آورده‌ایم. چنانچه نظر و پیشنهادی دارید، از طریق بخش نظرات با ما در میان بگذارید.

سعید نوراللهی

من سعید نوراللهی هستم، متخصص تولید محتوا و سئو با بیش از یک دهه تجربه در حوزه آموزش و کنکور. سال‌ها در زمینه بهینه‌سازی و مدیریت محتوای سایت‌های آموزشی فعالیت کرده‌ام و تمرکزم روی ارائه محتوای علمی و کاربردی برای دانش‌آموزان و داوطلبان کنکور است.