تمارين إستهلاك المادة العضوية و تدفق الطاقة مع الحل | التمرين 5 + التصحيح


  تمارين إستهلاك المادة  العضوية  و تدفق  الطاقة مع  الحل  

إنتاج ATP 
آلية  التقلص  العضلي 

التمرين 5

تعتبر مادة EPO إحدى المنشطات التي يستعملها الرياضيون المتخصصون في المسافات الطويلة كالماراثون. ولتوضيح كيفية تأثير مادة EPO على تحسين أداء عدائي المسافات الطويلة، نقترح استثمار المعطيات التالية:

§         تتوفر العضلة الهيكلية على نوعين من الألياف العضلية؛ ويختلف عدد كل نوع حسب التخصص الرياضي. ويقدم الشكل 1 من الوثيقة1 بعض خاصيات الألياف المهيمنة عند كل من عدائي المسافات الطويلة (الألياف 1) وعدائي المسافات القصيرة (الألياف2). ويبرز الشكل2 من الوثيقة1 دور الأنزيمين العضليين LDH و MDH.

§        تبين الوثيقة2 إحدى حالات استعمال EPO في المجال الطبي.

 

.1- باستغلالك لمعطيات شكلي الوثيقة1:

حدد دور كل من الأنزيمين العضليين LDH و MDH مبرزا موقع عملهما داخل الخلية ، واستنتج طبيعة التفاعلات المنتجة للطاقة عند عدائي المسافات الطويلة وعند عدائي المسافات القصيرة.

.2- اعتمادا على معطيات الوثيقة2 وعلى المعطيات السابقة، فسر كيفية تأثير مادة EPO على إنجازات عدائي المسافات الطويلة.

تمارين إستهلاك المادة  العضوية  و تدفق  الطاقة

تمارين إستهلاك المادة  العضوية  و تدفق  الطاقة مع  الحل  | التمرين  5 + التصحيح

تصحيح التمرين 5

1-

نلاحظ أن ألياف عدائي المسافات الطويلة تتميز بكثافة الشعيرات الدموية من حولها، ما يجعلها تتزود ب O2 بكيفية مهمة. كما أن هذه الألياف تضم على مستوى السيتوبلازم كمية مهمة من الميتوكندريات، وتحتوي على تركيز قوي من أنزيم MDH المسؤول عن هدم حمض البيروفيك على مستوى ماتريس الميتوكندري، وتحويله        إلى CO2. وذلك ضمن تفاعلات الأكسدة التنفسية. نستنتج من ذلك أن المسلك السائد المتدخل في توفير الطاقة على شكل ATP في هذا الصنف من الألياف العضلية هو التنفس.
  • يحيط بألياف عضلات عدائي المسافات القصيرة عدد قليل من الشعيرات الدموية، ما يجعل تزويدها ب O2 منخفض نسبيا. وتضم كمية قليلة من الميتوكندريات وتركيزا قويا من الأنزيم LDH المسؤول عن تحويل حمض البيروفيك إلى حمض لبني على مستوى الجبلة الشفافة. نستنتج من ذلك أن المسلك السائد المتدخل في توفير الطاقة على شكل ATP في هذا الصنف من الألياف هو التخمر اللبني.

.2يؤدي استعمال مادة EPO إلى الزيادة في عدد الكريات الحمراء، وبالتالي نقل كميات مهمة من O2 إلى الألياف العضلية، وبالتالي إلى الميتوكندري حيث يستعمل في تفاعلات التفسفر المؤكسد، مما يرفع من كميات ATP المركبة والتي تزيد  من تحسين الأداء الرياضي للعداء.


ملاحظات منهجية:

  • ليس مطلوبا أن تكون لدينا معلومات مسبقة عن LDH و MDH في إطار مكتسباتنا القبلية، بل يجب تعرف دورهما من خلال معطيات الشكل2 من الوثيقة1. فتحول حمض البيروفيك إلى حمض لبني وإعادة أكسدة RH2 إلى R، هو آخر مرحلة من تفاعلات التخمر؛ فالجزء الأول هو انحلال الكليكوز. أما بالنسبة لدور MDH، فالتفاعلات التي تحول حمض البيروفيك إلى 3 CO2 هي تفاعلات التأكسد التام لهذا الحمض على مستوى ماتريس الميتوكندري. ويمكن تقسيم هذه التفاعلات إلى مرحلتين: تشكل أسيتيل مساعد أنزيمA وحلقة Krebs، وحصيلتهما هي كالتالي:


  • عادة ما نقدم  هذه الحصيلة بعد ضرب جميع معاملات التناسبية في 2 ، على اعتبار أن انحلال جزيئة واحدة من الكليكوز يعطي جزيئتين من حمض البيروفيك.
  • يسمى R بمتقبل الهيدروجين، ويسمى كذلك ناقل الإلكترونات والبروتونات؛ ونعني بالرمز R كلا من NAD+ و FAD.
  • تشمل الأكسدة التنفسية ثلاث مراحل: تشكل أسيتيل مساعد أنزيم A ؛ وحلقة Krebs ؛ والتفسفر المؤكسد.
  • ليس هناك ألياف عضلية تعتمد على التنفس فقط أو التخمر فقط، بل هناك ألياف يسود فيها مسلك بالنسبة للآخر.
  • الأنزيم MDH (Malate déshydrogénase) هو أنزيم محفز لواحد من تفاعلات حلقة Krebs.