گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم [آموزش و تدریس ویدیویی]

گفتار 3 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.

در دو گفتار قبلی با واکنش‌های تامین انرژی یاخته‌ها آشنا شدیم که متکی به اکسیژن بودند. جالب اینجاست که در بعضی از جانداران، زیستن مستقل از اکسیژن نیز وجود دارد. حال نوبت آن است که به آموزش سومین گفتار از پنجمین فصل زیست 12 بپردازیم.

در ابتدا، ویدیوی آموزشی این بخش را مشاهده می‌کنیم.

فیلم تدریس گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم

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

در ابتدا با تخمیر و انواع آن که شامل الکلی، لاکتیکی و تخمیر در گیاهان می‌شود، آشنا می‌شویم. پس از آن نوبت به بررسی سلامت بدن می‌رسد. در این میان، پاداکسنده‌ها را یاد می‌گیریم.

بیشتر بدانید: آموزش فصل پنجم زیست دوازدهم

زیستن مستقل از اکسیژن؛ گفتار سوم فصل پنجم زیست دوازدهم

در مواردی پیش می‌آید که اکسیژن کافی برای انجام تنفس یاخته‌ای وجود ندارد. آیا یاخته در این شرایط تسلیم شده و رو به مرگ می‌رود؟ بعضی از جانداران نیز وجود دارند که سازوکار تامین انرژی آنها، مستقل از اکسیژن است. در ادامه به بررسی این موارد می‌پردازیم.

تخمیر

در تنفس یاخته‌ای، اکسیژن گیرنده نهایی الکترون است. آیا تجزیه گلوکز و تامین انرژی، همیشه وابسته به حضور اکسیژن است؟ آیا در محیط‌هایی که اکسیژن ندارند یا اکسیژن اندکی دارند، حیات وجود ندارد؟ در این صورت ATP مورد نیاز چگونه تامین می‌شود؟

تخمیر از روش‌های تامین انرژی در شرایط کمبود یا نبود اکسیژن است که در انواعی از جانداران رخ می‌دهد. در فرایند تخمیر، راکیزه و در نتیجه انتقال الکترون نقشی ندارند. تخمیر الکلی و تخمیر لاکتیکی انواعی از تخمیرند که در صنایع متفاوت از آنها بهره می‌بریم.

تخمیر الکلی و لاکتیکی مانند تنفس هوازی با قندکافت آغاز می‌شوند و پیرووات ایجاد می‌کنند. در قندکافت دیدیم که تشکیل پیرووات از قند فسفاته همراه با ایجاد NADH از ⁺NAD است. بنابراین در گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم یاد می‌گیریم که برای تداوم قندکافت، ⁺NAD ضروری است. اگر نباشد قندکافت متوقف می‌شود و در نتیجه تخمیر انجام نمی‌شود. در تخمیر، مولکول‌هایی ایجاد می‌شوند که در فرایند تشکیل آنها ⁺NAD به وجود می‌آید. در ادامه با این دو نوع تخمیر بیشتر آشنا می‌شویم.

تخمیر الکلی

ورآمدن خمیر نان به علت انجام تخمیر الکلی است. شکل پایین، طرح ساده‌ای از مراحل این نوع تخمیر را نشان می‌دهد.

در این فرایند، پیرووات حاصل از قندکافت با از دست دادن CO₂، به اتانال تبدیل می‌شود. اتانال با گرفتن الکترون‌های NADH اتانول ایجاد می‌کند.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار یک فصل پنج زیست دوازدهم

با ادامه گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم همراه بایوبنام باشید.

تخمیر لاکتیکی

در کلاس زیست یازدهم درباره ماهیچه‌های اسکلتی مطلبی را یاد گرفتیم. آنها برای تجزیه کامل گلوکز به اکسیژن نیاز دارند. اگر اکسیژن کافی نباشد، لاکتات در ماهیچه‌ها تجمع می‌یابد. اما لاکتات با چه سازوکاری ایجاد می‌شود؟

فعالیت شدید ماهیچه‌ها به اکسیژن فراوان نیاز دارد. اگر اکسیژن کافی نباشد، پیرووات حاصل از قندکافت وارد راکیزه‌ها نمی‌شود، بلکه با گرفتن الکترون‌های NADH به لاکتات تبدیل می‌شود.

انواعی از باکتری‌ها تخمیر لاکتیکی را انجام می‌دهند. بعضی از این باکتری‌ها، مانند آنچه در ترش‌شدن شیر رخ می‌دهد، سبب فساد غذا می‌شوند. انواعی از آنها نیز در تولید فراورده‌های غذایی به کار می‌روند. تخمیر لاکتیکی در تولید فراورده‌های شیری و خوراکی‌هایی مانند خیارشور نقش دارد.

تخمیر در گیاهان

گیاهانی که به طور طبیعی در شرایط غرقابی رشد می‌کنند، سازوکارهایی برای تامین اکسیژن مورد نیاز دارند. تشکیل بافت پارانشیمی (نرم آکنه‌ای) هوادار در گیاهان آبزی و شُش‌ریشه در درخت حرّا از سازوکارهایی است که قبلا با آن آشنا شدیم.

به هر حال، اگر اکسیژن به هر علتی در محیط نباشد یا کم باشد، تخمیر انجام می‌شود. هر دو نوع تخمیر الکلی و لاکتیکی در گیاهان وجود دارد. تجمع الکل یا لاکتیک اسید در یاخته گیاهی به مرگ آن می‌انجامد؛ بنابراین، باید از یاخته‌ها دور شوند.

سلامت بدن: پاداکسنده‌ها

بگذارید فلش‌بکی به درس شیمی بزنیم. در این درس درباره رادیکال‌های آزاد مطلبی را آموختیم. آنها به علت داشتن الکترون‌های جفت‌نشده در ساختار خود، واکنش‌پذیری بالایی دارند. می‌توانند در واکنش با مولکول‌های تشکیل‌دهنده بافت‌های بدن، به آنها آسیب برسانند. امکان تشکیل رادیکال آزاد از اکسیژن در فرایند تنفس هوازی، وجود دارد. اما چگونه؟

اکسیژن با پذیرش الکترون در پایان زنجیره انتقال الکترون، به یون اکسید (^–O²) تبدیل می‌شود. یون‌های اکسید با یون‌های هیدروژن (⁺H) ترکیب می‌شوند و در نتیجه مولکول آب به‌وجود می‌آید. گاه پیش می‌آید که درصدی از اکسیژن‌ها وارد واکنش تشکیل آب نمی‌شوند. آنها به‌صورت رادیکال آزاد در می‌آیند. رادیکال‌های آزاد از عوامل ایجاد سرطان‌اند.

راکیزه‌ها برای مقابله با اثر سمی رادیکال‌های آزاد، به ترکیبات پاداکسنده وابسته‌اند. حتما شنیده‌اید که خوردن میوه‌ها و سبزیجات در حفظ سلامت بدن نقش دارند. این مواد غذایی دارای پاداکسنده‌هایی مانند کاروتنوئیدها هستند. پاداکسنده‌ها در واکنش‌ها با رادیکال‌های آزاد مانع از اثر تخریبی آنها بر مولکول‌های زیستی و در نتیجه تخریب بافت‌های بدن می‌شوند.

تجمع رادیکال‌های آزاد گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم

آیا مبارزه با رادیکال‌های آزاد در راکیزه‌ها همیشه با موفقیت انجام می‌شود؟ اگر به هر علت سرعت تشکیل رادیکال‌های آزاد از سرعت مبارزه با آنها بیشتر باشد، چه اتفاقی را پیش‌بینی می‌کنید؟

مشخص است که در چنین شرایطی، رادیکال‌های آزاد در راکیزه تجمع می‌یابند و آن را تخریب می‌کنند. در نتیجه، یاخته هم تخریب می‌شود. رادیکال‌های آزاد برای جبران کمبود الکترونی خود به مولکول‌های سازنده یاخته و اجزای آن، حمله می‌کنند و باعث تخریب آنها می‌شوند.

عوامل فراوانی می‌توانند راکیزه را در مبارزه با رادیکال‌های آزاد با مشکل روبه‌رو کنند. مثلا الکل و انواعی از نقص‌های ژنی در عملکرد راکیزه در خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد مشکل ایجاد می‌کنند.

اثر الکل

طبق مطالعات، الکل سرعت تشکیل رادیکال‌های آزاد از اکسیژن را افزایش می‌دهد. بنابراین، مانع از عملکرد راکیزه در جهت کاهش آنها می‌شود. رادیکال‌های آزاد با حمله به DNA راکیزه، سبب تخریب راکیزه و در نتیجه مرگ یاخته‌های کبدی و بافت‌مردگی (نکروز) کبد می‌شوند. به همین علت اختلال در کار کبد و از کار افتادن آن از شایع‌ترین عوارض نوشیدن مشروبات الکلی است.

نقص ژنی

گاه نقص در ژن‌های مربوط به پروتئین‌های زنجیره انتقال الکترون، به ساخته شدن پروتئین‌های معیوب می‌انجامد. راکیزه‌ای که این پروتئین‌های معیبوب را داشته باشد در مبارزه با رادیکال‌های آزاد، عملکرد مناسبی ندارد.

بیشتر بدانید: تدریس گفتار دو فصل پنج زیست دوازدهم

توقف انتقال الکترون

مواد سمی فراوانی وجود دارند که با مهار یک یا تعدادی از واکنش‌های تنفس هوازی، سبب توقف تنفس یاخته و مرگ می‌شوند. سیانید یکی از این ترکیب‌هاست که واکنش نهایی مربوط به انتقال الکترون‌ها به O₂ را مهار و در نتیجه باعث توقف زنجیره انتقال الکترون می‌شود.

در کلاس زیست دهم یاد گرفتیم که گاز کربن مونواکسید با اتصال به هموگلوبین، مانع از اتصال اکسیژن به آن می‌شود. همچنین چون به آسانی از هموگلوبین جدا نمی‌شود، ظرفیت حمل اکسیژن در خون را کاهش می‌دهد. این عملکرد مونواکسید کربن، در واقع در انجام تنفس یاخته‌ای اختلال ایجاد می‌کند.

مونواکسید کربن به شکل دیگری نیز بر تنفس یاخته‌ای اثر می‌گذارد. این گاز سبب توقف واکنش مربوط به انتقال الکترون‌ها به اکسیژن می‌شود. دود خارج شده از خودروها و سیگار، از منابع دیگر تولید مونواکسید کربن‌اند.

جمع بندی گفتار 3 فصل 5 زیست دوازدهم

در ابتدای این مقاله از سایت بایوبنام، آموزش ویدیویی گفتار سه 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 سوم را پوشش دهیم.

تمرکز این گفتار در ابتدا، روی تخمیر و انواع آن بود. سپس با پاداکسنده‌ها و نقش آنها در سلامت بدن آشنا شدیم.  خوشحال می‌شویم نظرات خود را با بایوبنام 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.