گلیکولیز - زیست - درسنامه + انیمیشن + تست - مهدی خداوندلو

📍در این مطلب گفتار اول ( تامین انرژی ) از فصل پنجم ( از ماده به انرژی ) زیست دوازدهم را بررسی می کنیم:

🟠درسنامه کامل شامل قیدها، نکات، نکات ترکیبی، نکات تستی و نکات شکل ها🟠

🔴تست های کنکور های سال های اخیر🔴

🟣انیمیشن گلیکولیز🟣 

🔵مهدی خداوندلو🔵

🟢دانشجوی پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، رتبه 470 کنکور تجربی🟢

📍برای ارتباط بیشتر با برترها و رزرو پشتیبان ویژه،پیج کانون برترهارا دنبال کنید، همچنین میتونید با شماره ۰۲۱۸۴۵۱ داخلی ۳۱۲۳ تماس بگیرید.

📍بودجه بندی کنکور های سال های اخیر فصل از ماده به انرژی:

🥼 کنکور داخل و خارج 1398 : 4

🥼 کنکور داخل و خارج 1399 : 4

🥼 کنکور داخل و خارج 1400 : 6

📍 معرفی فصل از ماده به انرژی:

در این فصل به بررسی نحوه تولید ATP در سلول های مختلف می پردازیم و به کل فرایند های تنفس سلولی هوازی و بی هوازی توجه داریم.

این فصل از مهم ترین فصل های زیست شناسی می باشد و هر ساله سوالات زیادی از آن طرح می شود که اغلب سخت هم هستند! پس سعی کنید حتما وقایع هر مرحله از هر فرایند رو به خوبی یاد بگیرید. در این فصل با مولکول های جدید زیادی آشنا می شویم. سعی کنید همه آن ها را به خوبی یاد بگیرید و تفکیک دهید و با هم قاطیشون نکیند! در این فصل مباحث خیلی مهمی داریم که توی کنکور سراسری سوالات زیادی از اونها طرح شده و باید خیلی خوب یادشون بگیرید:

گلیکولیز - زنجیره انتقال الکترون - فتوسنتز - اکسایش پیروات - سلامت پاداکسنده ها

📖      درسنامه کامل نکات از ماده به انرژی - تامین انرژی      📖

🔶          زیستن با اکسیژن          🔶

قیدها:

- اغلب واژه تنفس یاخته ای را برای تنفس یاخته ای هوازی به کار می برند.

- اولین مرحله تنفس یاخته ای قندکافت و به معنی تجزیه گلوکز است که در ماده زمینه سیتوپلاسم انجام می شود.

نکات:

- تنفس یاخته ای دو مرحله کلی دارد:

-- مرحله اول: خارج از راکیزه و بدون O2 : قندکافت

-- مرحله دوم: در راکیزه ( در یوکارویت ها ) و با O2 : اکسایش پیروات / چرخه کربس / تولید ATP در زنجیره ی انتقال الکترون

- در واکنش تولید NADH، در واقع NAD+ کاهش می یابد. می توانیم نتیجه بگیریم درطرف مقابل ماده دیگری اکسایش یافته است. به طور کلی می توان گفت در تمام مراحل تنفس یاخته ای که واکنشی همراه با جابه جایی الکترون رخ می دهد به طوور حتم یک ماده کاهش و یک ماده اکسایش یافته است. حتی در مرحله آخر که زنجیره انتقال الکترون می باشد.

- دقت کنید برای انجام واکنش تولید NADH یک ماده باید اکسایش  پیدا کند، حالا این ماده الکترون خالی از دست نمی دهد. بلکه 2 پروتون و 2 الکترون از دست می دهد که دو تا از این الکترون ها به همراه یک پروتون به NAD+ می روند و آن را تبدیل به NADH می کنند. یک پروتون دیگر هم در محیط آزاد می شود.

- دقت کنید که شروع قندکافت انرژی خواه است و پایان آن انرژی زا. در کا این فرایند انرژی زا می باشد.

نکات ترکیبی:

- دقت کنید در قندکافت، کربس و در زنجیره ی انتقال الکترون، به دلیل تولیدATP آب تولید می شود. همچنین در انتهای زنجیره انتقال الکترون هم آب تولید می شود.

- ولی می توانیم بگوییم در فرایند اکسایش پیروات، هیچ آبی ناشی از تولید ATP وجود ندارد. چون در این مرحله اکسایش مستقیم پیروات نداریم.

- دقت کنید قندکافت ذاتا تنفس بی هوازی است ولی هم برای تنفس هوازی و هم برای تنفس بی هوازی استارت کار می باشد.

- در صورت ادامه تنفس به صورت هوازی، پیروات ها وارد واکنش هوازی شده و عموما احتیاج به راکیزه داریم.

-- چرا گفتیم عموما نیاز داریم؟! چون انواع دیگری از باکتری ها وجود دارد که هوازی هستند ولی راکیزه ندارند و سیستم هوازی را به کمک غشای باکتری انجام می دهند.

- در گویچه های قرمز که علاوه بر هسته میتوکندری هم ندارند، فقط تخمیر لاکتیکی را انجام می دهند و فقط تنفس بی هوازی دارند. ولی سایر یاخته های بدن می توانند هوازی هم داشته باشند. -> بنابراین در گویچه های قرمز ATP و NADH تولید می شود ولی FADH2 نداریم.

- اولین اتفاقی که در ادامه فرایند های تنفس هوازی رخ می دهد، افزایش فعالیت گروهی از پروتئین های غشای بیرون راکیزه برای انتقال فعال پیروات هاست.

نکات شکل:

-- در شروع گلیکولیز به ازای یک گلوکز چند ترکیب دو فسفاته تولید می شود؟ 3 تا ( و دو نوع: یکی فرکتوز فسفاته و دو تا هم ADP )

-- در پایان گلیکولیز، به ازای یک گلوکز، چند تا ترکیب دو فسفاته مصرف می شود؟ 6 تا ( و دو نوع: دو تا اسید دو فسفاته و چهار تا هم ADP )

🔶          راکیزه مقصد پیروات          🔶

قیدها:

- راکیزه دو غشا دارد. ( نه یک غشای دولایه )

- در دنای راکیزه، ژن های مورد نیاز برای ساخته شدن انواعی از پروتئین های مورد نیاز در تنفس یاخته ای وجود دارد.

نکات:

- دقت کنید که آنزیم ها و پروتئین هایی که درون راکیزه وجود دارند، ژن بخشی از آنها در درون هسته و بخش هم درون خود میتوکندری قرار دارند.

-- پروتئین ها و آنزیم های تنفس یاخته ای هم همین گونه هستند. راکیزه نمی تواند مستقل از هسته واکنش های تنفس یاخته ای را به طور کامل انجام دهد.

-- با توجه به اینکه گلیکولیز کاملا درون سیتوپلاسم می باشد، می توانیم نتیجه بگیریم که ژن همه پروتئین ها و آنزیم های دخیل درون هسته قرار دارند.

- به این نکته مهم دقت کنید که اگر بگوییم تمام مراحل تنفس یاخته ای درون هسته انجام می شوند درست گفته ایم! چون میتوکندری هم جزء سیتوپلاسم است.

-- تمام مراحل تنفس یاخته ای در ماده زمینه ای سیتوپلاسم انجام می شود: نادرست

- مستقل بودن تقسیم میتوکندری از سلول باعث می شود که هر وقت سلول به میتوکندری بیشتری احتیاج داشت، میتوکندری بتواند با تقسیم خود آن را فراهم کند.

نکات ترکیبی:

- فضای درونی راکیزه شامل:

-- دنای حلقوی

-- انواع رناها ( رنای ناقل، پیک و ریبوزومی )

-- ریبوزوم ها ( رناتن های مخصوص )

-- انواعی از آنزیم ها و پروتئین ها مثل دنا بسپاراز، یک نوع رنابسپاراز، هلیکاز و بعضی از آنزیم ها و پروتئین هایی که در تنفس یاخته ای نقش دارند.

- دقت کنید که تنفس یاخته ای در همه جانداران در راکیزه انجام نمی شود! -> باکتری ها

- قارچ ها و آغازیان هم یوکاریوت هستند  دارای تنفس هوازی در راکیزه می باشند. مثل میکوریزا و پارامسی.

-- البته دقت کنید که هر سلول یوکاریوتی میتوکندری ندارد! مثل گویچه های قرمز در انسان و بسیاری از پستانداران.

- دقت کنید همه اندامک ها حداقل یک غشای دو لایه دارند ( دو لایه از جنس فسفولیپید ). 

-- در این بین، هسته و راکیزه دو اندامکی هستند که  دو غشا دارند. ( دارای چهار لایه فسفولیپیدی ).

-- ترجمه فقط در سیتوپلاسم انجام می شود : صحیح

-- ترجمه فقط در ماده زمینه ای سیتوپلاسم انجام می شود : نادرست

- در میتوکندری برخلاف هسته، هم رشته پلی نوکلئوتیدی حلقوی داریم ( دنا ) و هم خطی ( رنا ).

- در میتوکندری برخلاف هسته، ترجمه می تواند پیش از پایان رونویسی رنای پیک آغاز شود.

-- گروهی از اندامک های دنا دار که دارای دنای حلقوی هستند ( میتوکندری و سبزدیسه )، در اینترفاز چرخه سلولی تقسیم می شوند.

-- اندامک دنا دار که دارای دنای خطی است ( هسته )، در میتوز یا میوز از چرخه سلولی تقسیم می شود.

- تنظیم بیان ژن پروتئین های موجود در راکیزه می تواند در مراحل بیشتری نسبت به پروکاریوت ها انجام شود. ( چون گروهی از پروتئین های درون میتوکندری از سلول یوکاروتی تامین می شوند ).

نکات شکل:

- تفاوت های غشای بیرونی و دورنی راکیزه:

-- یک سری آنزیم ها و پروتئین هایی که در انجام واکنش های یاخته ای نقش دارند، در غشای درونی هستند.

-- غشای درونی چین خورده ولی غشای بیرونی صاف است.

-- سطح غشای درونی بیشتر از سطح غشای بیرونی است. ( مشابه با قشر مخ و سطح درونی روده )

-- به واسطه چین خوردگی زیاد غشای درونی -> سطح زیاد -> آنزیم ها و پروتئین های تنفس یاخته ای زیاد -> تولید ATP زیاد

- دقت کنید چین خوردگی های درون میتوکندری عرضی هستند نه طولی.

- اندامک های دنادار ( هسته، میتوکندری، و سبزدیسه ) همگی دارای دو لایه غشا هستند. ( چهار لایه فسفولیپید )

- اطراف دنا را همیشه دو لایه غشا ( چهار لایه فسفو لیپید محصور کرده است: نادرست -> پروکاریوت ها

🔶          اکسایش پیروات          🔶

نکات:

- دقت کنید با اینکه در فرایند اکسایش پیروات و فرایند کربس، اکسیژن مصرف نمی شود، ولی لازمه ورد پیروات به میتوکندری، وجود اکسیژن است و اگر اکسیژن نداشته باشیم هیچ کدام از این فرایند ها انجام نمی شوند. در این صورت پیروات الکترون های NADH را دریافت می کند و تبدیل به لاکتات می شوند. ( تخمیر لاکتیکی )

- الکترون هایی که پیروات در اکسایش از دست می دهد به NAD+ منتقل می شود و NADH ساخته می شود.

- دقت کنید در فرایند های گفته شده، پیروات از دو غشای راکیزه عبور می کند و وارد آن می شود ولی در رابطه با استیل کوآنزیم A و همچنین NAD+ این حرف را نزدیم! این دو ماده درون خود میتوکندری تولید می شوند و وجود دارند.

نکات ترکیبی:

- به این مفهوم که قبلا آن را یاد گرفته ایم دقت کنید:

-- بعضی آنزیم ها برای انجام فعالیتشان به یون های فلزی مانند آهن و مس و یا مواد آلی مثل ویتامین ها نیاز دارند که به این مواد کوآنزیم می گویند.

--- کوآنزیم A یکی از این مواد است.

🔶          جمع بندی بسیار مهم          🔶

- وقتی بگویند هر جا که FAD و FADH2 تولید شود یعنی:

1- بستره میتوکندری یوکاریوت های هوازی

2- سیتوپلاسم باکتری های هوازی

- وقتی بگویند هر جا که NADP+ و NADPH تولید شود یعنی:

1- بستره کلروپلاست یوکاریوت های فتوسنتز کننده

2- سیتوپلاسم باکتری های فتوسنتز کننده

- وقتی بگویند هر جا که NAD+ تولید شود یعنی:

1- سیتوپلاسم باکتری های بی هوازی و هوازی

2- سیتوپلاسم یوکاریوت های بی هوازی ( نه هوازی )

3- در بستره میتوکندری یوکارویت های هوازی ( نه بی هوازی )

- وقتی بگویند هر جا که NADH تولید شود یعنی:

1- سیتوپلاسم باکتری باکتری های بی هوازی و هوازی

2- ماده زمینه ای سیتوپلاسم یوکاریوت های بی هوازی و هوازی

3- در بستره میتوکندری یوکاریوت های هوازی ( نه بی هوازی )

- هر جا FAD تولید، FADH2 هم تولید می شود و بالعکس.

- هر جا NADP+ تولید، NADPH هم تولید می شود و بالعکس.

- هر جا NAD+ تولید، NADH هم تولید می شود.

- ولی هر جا NADPH تولید شود، لزوما NAD+ تولید نمی شود -> ماده زمینه ای سیتوپلاسم یوکاریوت های هوازی

🔶          تست های کنکور از ماده به انرژی - تامین انرژی          🔶

❓ کدام گزینه، برای تکمیل عبارت زیر مناسب است؟

"یاخته های گیاهی ممکن است به سبب تجمع محصولات نهایی حاصل از روش هایی برای تأمین انرژی، حیات خود را از دست

بدهند، در همۀ این روش ها، هم زمان با به وجود آمدن ............ می شود."

1) NADH+، کربن دی اکسید تولید

2) ترکیب نهایی، NADH مصرف

3) ترکیب سه کربنی، NAD+ تولید

4) نوعی قند سه کربنی، ADP مصرف

کنکور سراسری علوم تجربی داخل 1400

❓ یاخته های گیاهی ممکن است با دور نگه داشتن محصولات مضر حاصل از روش هایی برای تأمین انرژی، به حیات خود ادامه دهند.

در همۀ این روش ها، هم زمان با به وجود آمدن ............ می شود.

1) CO2، NAD+ تولید

2) نوعی قند سه کربنی، ATP مصرف

3) NAD+، ترکیب نهایی تولید

4) ترکیب سه کربنی، NADH مصرف

کنکور سراسری علوم تجربی خارج از کشور 1400

❓ هر ترکیب انتقال دهندۀ الکترون که در غشای داخلی میتوکندری یافت می شود، چه مشخصه ای دارد؟

1) با افزودن گروه فسفات به ADP، ATP می سازد.

2) با بخش های آب دوست و آب گریز غشا در تماس است.

3) در تأمین انرژی لازم جهت انتقال نوعی يون (در خلاف جهت شیب غلظت آن) مؤثر است.

4) بدون مصرف ATP، یون های هیدروژن را به فضای بین دو غشاء میتوکندری وارد می کند.

کنکور سراسری علوم تجربی خارج از کشور 1397

❓ کدام عبارت، دربارۀ همۀ باکتری هایی درست است که ضمن مصرف یک مولکول گلوکز، دی اکسید کربن آزاد می کنند؟ (با تغییر)

1) انتقال الکترون هاى یک مولکول NADH، به ترکیب دو کربنی

2) استفاده از انرژی ذخیره شده در مولکول NADH برای تولید ATP

3) تولید یک مولکول NADH، هم زمان با تجزیۀ یک مولکول پیروویک اسید

4) تولید یک مولکول ADP، در ابتدای مرحلۀ اول تنفس سلولی

کنکور سراسری علوم تجربی داخل 1395

❓ کدام عبارت، دربارۀ واکنش های مرحلۀ بی هوازی تنفس در یک سلول میان برگ اطلسی، درست است؟

1) با تولید هر ترکیب کربن دار دو فسفاته، دو مولکول ATP مصرف می گردد.

2) با تولید هر ترکیب کربن دار بدون فسفات، دو مولکول ATP ایجاد می شود.

3) با تولید هر ترکیب کربن دار دو فسفاته، یک مولکول NADH تولید می شود.

4) با تولید هر ترکیب کربن دار یک فسفاته، یک مولکول NAD+ مصرف می گردد.

کنکور سراسری علوم تجربی خارج از کشور 1396

🔶          پاسخنامه تشریحی          🔶

🧬 گزینه 2

تخمیر از روش های تأمین انرژی در شرایط کمبود یا نبود اکسیژن است که در انواعی از جانداران رخ می دهد. در فرآیند تخمیر، راکیزه و در نتیجه زنجیرۀ انتقال الکترون نقشی ندارند. تخمیر الکلی و لاکتیکی مانند تنفس هوازی با قندکافت آغاز می شوند هر دو دنوع تخمیر الکلی و لاکتیکی در گیاهان وجود دارد. توجه داشته باشید که تجمع الکل یا لاکتیک اسید در یاخته گیاهی به مرگ آن می انجامد؛ بنابراین صورت سؤال به ویژگی مشترک این دو نوع تخمیر اشاره دارد. باتوجه به شکل زیر، در هر فرآیند، ترکیب نهایی (اتانول و لاکتیک اسید) بر اثر انتقال الکترون های حاصل از اکسایش ANDH به مولکول قبلی ایجاد می شوند.

بررسی سایر گزینه ها:

1) در تخمیر لاکتیکی کربن دی اکسید تولید نمی شود.

3) تولید NAD+ به معنای مصرف NADH است. مطابق شکل های بالا، با مصرف NADH در تخمیر الکلی، ترکیب 2کربنی و در تخمیر لاکتیکی ترکیب 3کربنی تولید می شود.

4) توجه کنید مصرف ADP ( تولید ATP ) طی فرآیند گلیکولیز صورت گرفته و هم زمان با آن، پیرووات تولید می شود. پیرووات نوعی مولکول اسیدی است نه مولکول قندی.

🧬 گزینه 3

تجمع لاکتیک اسید و الکل در یاختۀ گیاهی به مرگ آن می انجامد؛ بنابراین باید از یاخته دور شوند. لاکتیک اسید طی تخمیر لاکتیکی و الکل طی تخیمر الکلی تولید می شود. بنابراین صورت سؤال به ویژگی مشترک این دو فرآیند اشاره دارد. در هر دو فرآیند، با اکسایش NADH و تولید NAD+، ترکیب نهایی (اتانول و لاکتیک اسید) تولید می شود.

بررسی سایر گزینه ها:

1) تنها در تخمیر الکلی CO2 تولید می شود.

2) طی فرآیند گلیکولیز که در هر دو تخیمر قابل انجام است، تولید ATP به صورت هم زمان با مصرف اسید سه کربنی و تولید پیرووات است! پیرووات، نوعی مولکول اسیدی است؛ نه قندی.

4) در تخمیر الکلی، اتانال (که ترکیبی دو کربنی است)، با دریافت الکترون های حاصل از مصرف NADH به اتانول (که آن هم دو کربنی است) تبدیل می شود.

🧬 گزینه 3

ترکیبات انتقال دهندۀ الکترون موجود در غشاء داخلی میتوکندری، به اجزاء زنجیرۀ انتقال الکترون اشاره دارد که درنهایت در انتقال یون هیدروژن (در خلاف جهت شیب غلظت) ایفای نقش می کند.

بررسی سایر گزینه ها:

گزینۀ 1: اجزاء زنجیرۀ انتقال الکترون مستقیماً در اضافه کردن P به ADP نقش ندارند. با ایجاد شیب غلظت درنهایت موجب تولید ATP می شوند.

گزینۀ 2: باتوجه به شکل کتاب درسی، الزاماً همۀ این پروتئین ها سراسری نیستند.

گزینۀ 4: همۀ اجزاء زنجیرۀ انتقال الکترون جابه جا کننده نیست H+ و فقط پمپ غشائی این کار را انجام می دهد.

🧬 گزینه 4

گام اول:

طی مرحلۀ گلیکولیز همراه با تخمیر الکلی یا تنفس هوازی یک مولکول گلوکز مصرف و CO2 تولید می شود.

گام دوم

طبق شکل زیر در باکتری نام برده شده طی گام اول گلیکولیز یک مولکول ADP تولید می شود.

بررسی سایر گزینه ها:

گزینۀ 1: فقط در تخمیر الکلی انتقال الکترون های یک مولکول NADH به ترکیب دو کربنی رخ می دهد.

گزینۀ 2 و 3: فقط در طی تنفس هوازی این امر انجام می شود و در باکتری بی هوازی رخ نمی دهد.

🧬 گزینه 2

گام اول:

منظور از مرحلۀ بی هوازی تنفس در یک سلول میان برگ اطلسی، گلیکولیز است.

گام دوم:

همان طور که در شکل زیر مشاهده می شود، در گام آخر گلیکولیز ضمن تولید هر ترکیب کربن دار بدون فسفات، دو مولکول ATP تولید می شود.

بررسی سایر گزینه ها:

گزینۀ 1: در گام 1 گلیکولیز فقط این اتفاق رخ می دهد.

گزینۀ 3: در گام 1‍‍، NADH تولید نمی شود.

گزینۀ 4: در گام 2 ضمن تولید ترکیب کربن دار یک فسفاته NAD+ مولکول مصرف نمی شود.

🟣          انیمیشن گلیکولیز         🟣

✒️جهت فهم بهتر شما عزیزان، کلیپی از منابع خارجی برای شما تهیه و بارگزاری کردم که می تواند شما را برای مرور و تثبیت بیشتر مطلب کمک کند. همچنین قسمت هایی از کلیپ را که طبق متن کتاب می باشد را ترجمه کردم و در قالب زیرنویس در کلیپ قرار دادم.

امیدوارم که به خوبی استفاده کنید و برایتان مفید باشد.

🔷          صفحه اینستاگرامی ما          🔷

✒️برای ارتباط بیشتر با برترها و رزرو پشتیبان ویژه، پیج کانون برترها را دنبال کنید، همچنین میتونید با شماره ۰۲۱۸۴۵۱ داخلی ۳۱۲۳ تماس بگیرید.

💯موفق باشید!💯

🔵مهدی خداوندلو🔵

🟢دانشجوی پزشکی دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، رتبه 470 کنکور تجربی🟢