تمارين إستهلاك المادة العضوية و تدفق الطاقة مع الحل | التمرين 6 + التصحيح

 


  تمارين إستهلاك المادة  العضوية  و تدفق  الطاقة مع  الحل  

إنتاج ATP 
آلية  التقلص  العضلي 

التمرين 6

يتسبب استعمال بعض المضادات الحيوية كالأوليكوميسين « Oligomycine » في ظهور عياء عضلي عام عند الشخص المعالج بهذه المادة. ولفهم سبب ظهور هذا العياء، نقترح استثمار المعطيات التجريبية التالية:

التجربة1: وضعت عضلة فخذ ضفدعة في وسط تجريبي مناسب، ثم حُقِنت بكمية مهمة من مادة الأوليكوميسين. بعد ذلك تم  تهييجها خلال مدة كافية بإهاجات فعالة، وتمت معايرة جزيئات ATP في العضلة، قبل وبعد التقلص. ويلخص جدول الوثيقة1 النتائج المُحصلة.

تمارين إستهلاك المادة العضوية و تدفق الطاقة مع الحل | التمرين 6 + التصحيح


التجربة 2: بعد توفير وسط ملائم يحتوي على حمض البيروفيك وثنائي الأكسجين (O2)، أضيفت إليه العناصر المبينة في الوثيقة2 التي تلخص نتائج قياس O2 بهذا الوسط حسب الزمن.

 

.1- اعتمادا على تفسير نتائج التجربتين 1 و 2 ، وعلى معلوماتك، اقترح فرضيتين لتفسير تأثير الأوليكوميسين على النشاط العضلي.

تمارين إستهلاك المادة العضوية و تدفق الطاقة مع الحل | التمرين 6 + التصحيح

التجربة3: لتحديد موقع تأثير مادة الأوليكوميسين على مستوى الميتوكندري، تم عزل ميتوكندريات بواسطة تقنية النبذ وتعريضها لتأثير الموجات فوق الصوتية، فتم الحصول على حويصلات مرصعة بكرات ذات شمراخ على مستوى جهتها الخارجية. أُخضعت عينة من هذه الحويصلات لتقنية خاصة تُمكن من إقصاء الكرات ، ثم وضعت الحويصلات في وسط تجريبي ملائم يحتوي على O2 وعلى مركبات مختزلة RH2 (ناقل للهيدروجين)، إضافة إلى ADP + Pi. ويقدم جدول الوثيقة3 نتائج تتبع بعض الظواهر التنفسية.

التجربة3: لتحديد موقع تأثير مادة الأوليكوميسين على مستوى الميتوكندري، تم عزل ميتوكندريات بواسطة تقنية النبذ وتعريضها لتأثير الموجات فوق الصوتية، فتم الحصول على حويصلات مرصعة بكرات ذات شمراخ على مستوى جهتها الخارجية. أُخضعت عينة من هذه الحويصلات لتقنية خاصة تُمكن من إقصاء الكرات ، ثم وضعت الحويصلات في وسط تجريبي ملائم يحتوي على O2 وعلى مركبات مختزلة RH2 (ناقل للهيدروجين)، إضافة إلى ADP + Pi. ويقدم جدول الوثيقة3 نتائج تتبع بعض الظواهر التنفسية.

.2- من خلال تفسير نتائج التجربة3، حدد معللا إجابتك موقع تأثير مادة الأوليكوميسين.

تصحيح التمرين 6

1-

·         كتفسير لنتائج التجربة1، نقول إن الألياف العضلية في العضلة التي عولجت بالأوليكوميسين عاجزة عن مواصلة التقلص نظرا لعدم قدرتها على تجديد ATP (أي على إعادة تركيبه بعد حلمأته خلال التقلص) الذي يختفي بعد وقت وجيز من بداية التقلصات.

·         تكشف التجربة2 عن التأكسدات التنفسية التي تحدث على مستوى الميتوكندري، حيث يتم تأكسد وهدم حمض البيروفيك على مستوى الماتريس، مقابل اختزال نواقل الإلكترونات R إلى RH2. وتتعرض هذه الأخيرة لإعادة الأكسدة على مستوى الغشاء الداخلي للميتوكندري في إطار التفسفر المُؤكسد.

·         خلال التفسفر المؤكسد، تعمل السلسلة التنفسية على إعادة أكسدة نواقل الإلكترونات RH2 إلى R واختزال O2 إلى H2O (استهلاك O2)، كما تُستغل الطاقة المحررة لخلق ممال تركيز أيونات H+ عبر ضخ هذه الأيونات من الماتريس نحو الحيز البيغشائي. وتستغل الكرات ذات الشمراخ الطاقة الكامنة للممال لتركيب ATP. ومعلوم أن التفاعلات المحفزة من قِبل السلسلة التنفسية والكرات ذات الشمراخ تفاعلات مترابطة (تفاعلات مزاوَجة « Réactions couplées »).

·         في التجربة2 وبين الزمن t1 والزمن t2 يعمل التفسفر المؤكسد بوتيرة منخفضة، ويتجلى ذلك في استهلاك O2 بوتيرة بطيئة. وذلك نظرا لضعف كمية (ADP + Pi) التي تلعب دور العامل المحدد (Facteur limitant). أما بين الزمنين t2 و t3 فقد ازدادت وتيرة التفسفر المؤكسد نظرا لإضافة كمية مهمة من (ADP + Pi).

·         في الزمن t3 وبعد إضافة الأوليكوميسين، توقف استهلاك O2 كدليل على توقف التفسفر المؤكسد.

·         يمكن إذن أن نقترح فرضيتين لتفسير تأثير الأوليكوميسين؛ فإما أنه يكبح السلسلة التنفسية أو يكبح الكرات ذات الشمراخ. وفي كلتا الحالتين، سيتوقف تركيب ATP ويظهر العياء العضلي.

1- • كتفسير لنتائج التجربة1، نقول إن الألياف العضلية في العضلة التي عولجت بالأوليكوميسين عاجزة عن مواصلة التقلص نظرا لعدم قدرتها على تجديد ATP (أي على إعادة تركيبه بعد حلمأته خلال التقلص) الذي يختفي بعد وقت وجيز من بداية التقلصات. • تكشف التجربة2 عن التأكسدات التنفسية التي تحدث على مستوى الميتوكندري، حيث يتم تأكسد وهدم حمض البيروفيك على مستوى الماتريس، مقابل اختزال نواقل الإلكترونات R إلى RH2. وتتعرض هذه الأخيرة لإعادة الأكسدة على مستوى الغشاء الداخلي للميتوكندري في إطار التفسفر المُؤكسد. • خلال التفسفر المؤكسد، تعمل السلسلة التنفسية على إعادة أكسدة نواقل الإلكترونات RH2 إلى R واختزال O2 إلى H2O (استهلاك O2)، كما تُستغل الطاقة المحررة لخلق ممال تركيز أيونات H+ عبر ضخ هذه الأيونات من الماتريس نحو الحيز البيغشائي. وتستغل الكرات ذات الشمراخ الطاقة الكامنة للممال لتركيب ATP. ومعلوم أن التفاعلات المحفزة من قِبل السلسلة التنفسية والكرات ذات الشمراخ تفاعلات مترابطة (تفاعلات مزاوَجة « Réactions couplées »). • في التجربة2 وبين الزمن t1 والزمن t2 يعمل التفسفر المؤكسد بوتيرة منخفضة، ويتجلى ذلك في استهلاك O2 بوتيرة بطيئة. وذلك نظرا لضعف كمية (ADP + Pi) التي تلعب دور العامل المحدد (Facteur limitant). أما بين الزمنين t2 و t3 فقد ازدادت وتيرة التفسفر المؤكسد نظرا لإضافة كمية مهمة من (ADP + Pi). • في الزمن t3 وبعد إضافة الأوليكوميسين، توقف استهلاك O2 كدليل على توقف التفسفر المؤكسد. • يمكن إذن أن نقترح فرضيتين لتفسير تأثير الأوليكوميسين؛ فإما أنه يكبح السلسلة التنفسية أو يكبح الكرات ذات الشمراخ. وفي كلتا الحالتين، سيتوقف تركيب ATP ويظهر العياء العضلي.

.2-

·         تتشكل الحويصلات المغلقة من أجزاء من الغشاء الداخلي للميتوكندري، أي تضم كرات ذات شمراخ وعدة نسخ من السلسلة التنفسية. فهي بذلك قادرة على تحفيز جميع تفاعلات التفسفر المؤكسد، أي إعادة أكسدة RH2 وتركيب ATP.

·         بوجود الأوليكوميسين أو عند تجريد » الكرات ذات الشمراخ « من » الكرات« ، تتم إعادة أكسدة RH2 (عمل السلسلة التنفسية)، ولا يتم تركيب ATP (عمل » الكرات« ).

·         نستنتج إذن أن الأوليكوميسين يؤثر على مستوى الكرات ذات الشمراخ، وبالتالي يعرقل تركيب ATP. ويوضح الشكل التالي ما يقع خلال التجربة.

تتشكل الحويصلات المغلقة من أجزاء من الغشاء الداخلي للميتوكندري، أي تضم كرات ذات شمراخ وعدة نسخ من السلسلة التنفسية. فهي بذلك قادرة على تحفيز جميع تفاعلات التفسفر المؤكسد، أي إعادة أكسدة RH2 وتركيب ATP




TAGS:
Posted by : svt
Add Comment



Emoticon

Inscription à : Publier les commentaires (Atom)