سوالات جای خالی گفتار اول فصل پنجم زیست دوازدهم | یادگیری فعال برای کنکور و امتحان نهایی
دعای مطالعه [ نمایش ]
بِسْمِ الله الرَّحْمنِ الرَّحیمِ
اَللّهُمَّ اَخْرِجْنى مِنْ ظُلُماتِ الْوَهْمِ
خدايا مرا بيرون آور از تاريكىهاى وهم،
وَ اَكْرِمْنى بِنُورِ الْفَهْمِ
و به نور فهم گرامى ام بدار،
اَللّهُمَّ افْتَحْ عَلَيْنا اَبْوابَ رَحْمَتِكَ
خدايا درهاى رحمتت را به روى ما بگشا،
وَانْشُرْ عَلَيْنا خَزائِنَ عُلُومِكَ بِرَحْمَتِكَ يا اَرْحَمَ الرّاحِمينَ
و خزانههاى علومت را بر ما باز كن به امید رحمتت اى مهربانترين مهربانان.
آیندهنگاران مغز به مدیریت داریوش طاهری، مجموعهای نوآورانه با نامهای زیستیار، زیستیاد و زیستبان تعاملی ارائه کرده است که تجربهای کاملاً هوشمند، تعاملی و هدفمند در یادگیری زیستشناسی دهم، یازدهم و دوازدهم فراهم میآورد. این مجموعه فراتر از ابزار آموزشی ساده است و به عنوان یک همراه هوشمند یادگیری، دانشآموز را در مسیر تسلط علمی، درک عمیق و آمادگی کامل برای آزمونها هدایت میکند.
این تجربه تعاملی دقیقاً همان اصل قدیمی «تکرار، مادر مهارتهاست» را عملی میکند و دانشآموز را به یادگیری فعال، تفکر تحلیلی و خودسنجی مستمر سوق میدهد. ما در آیندهنگاران مغز خود را معماران تکرار هدفمند میدانیم که با طراحی علمی مسیر یادگیری، دانشآموزان را به بالاترین سطح توانمندی هدایت میکنند.
با تمرکز بر آموزش مفهومی، تکرار هدفمند و بازیابی فعال، این مجموعه با جایخالیهای هوشمند یادگیری را از حالت منفعل خارج کرده و آن را به یک تجربه تعاملی و عمیق تبدیل میکند. طراحی هوشمندانه این ابزارها امکان یادگیری پیوسته و یکپارچه در طول سه سال تحصیلی را فراهم میآورد و دانشآموزان را به مهارتآموز حرفهای در زیستشناسی تبدیل میکند، آماده برای مواجهه با چالشهای علمی و تحصیلی و تبدیل تجربه یادگیری به فرآیندی فراموشنشدنی.
»» فصل از ماده به انرژی
بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيمِ
گفتار تأمین انرژی
از ماده به انرژی
از ماده به انرژیاکنون که در حال مطالعه این درس هستید، یاختههای بدنتان [نمایش پاسخ] مصرف میکنند. این انرژی از کجا و چگونه تأمین میشود؟
چرا [نمایش پاسخ] و فعالیتهای بدنی شدید، سبب میشوند تا احساس [نمایش پاسخ] کنیم و مقداری آب به شکل [نمایش پاسخ] از دست بدهیم؟
با همه تفاوتهایی که بین ما و [نمایش پاسخ] که در تصویر میبینید، وجود دارد، انرژی موردنیاز ما به شیوه [نمایش پاسخ] از غذایی که میخوریم تأمین میشود. در این فصل به فرایندهای آزاد شدن انرژی از ماده [نمایش پاسخ] در یاختهها میپردازیم.
گفتار ۱. تأمین انرژی
تنفس یاختهای
به یاد دارید چرا به [نمایش پاسخ] نیاز داریم؛ در کتاب زیست شناسی ۱، آموختید که نیاز ما به اکسیژن به علت انجام فرایندی به نام [نمایش پاسخ] است؛ زیرا در این فرایند [نمایش پاسخ] تولید میشود؛ مثلاً انرژی ذخیره شده در گلوکز در [نمایش پاسخ]، برای تشکیل مولکول [نمایش پاسخ] به کار میرود (واکنش 1).
واکنش ۱- [نمایش پاسخ]
[نمایش پاسخ] + 6O2 + ADP + P (فسفات) →6CO2 + [نمایش پاسخ] + ATP
این واکنش تنفس یاختهای [نمایش پاسخ] را نشان میدهد؛ زیرا [نمایش پاسخ] ماده مغذی و تولید [نمایش پاسخ] با حضور [نمایش پاسخ] انجام میشود. تجزیه ماده مغذی و تولید [نمایش پاسخ] بدون نیاز به [نمایش پاسخ] نیز انجام میشود که در گفتار ۳ به آن میپردازیم.
ATP مولکول [نمایش پاسخ]
هیچ جانداری [نمایش پاسخ] بدون [نمایش پاسخ] زنده بماند، [نمایش پاسخ] و فعالیت کند. حفظ هر یک از [نمایش پاسخ] جانداران مانند [نمایش پاسخ] و [نمایش پاسخ] به در اختیار داشتن [نمایش پاسخ] وابسته است.
ATP یا [نمایش پاسخ]، شکل رایج و قابل استفاده [نمایش پاسخ] در یاختهها است. این [نمایش پاسخ] از [نمایش پاسخ] آدنین، قند [نمایش پاسخ] [نمایش پاسخ] (که با هم [نمایش پاسخ] نامیده میشوند) و [نمایش پاسخ] گروه [نمایش پاسخ] تشکیل شده است. افزوده شدن [نمایش پاسخ] به آدنوزین در [نمایش پاسخ] مرحله روی میدهد. در نتیجه در ابتدا [نمایش پاسخ]، سپس [نمایش پاسخ] و در نهایت [نمایش پاسخ] تشکیل میشود (شکل 1).
شکل ۱- ساخته شدن [نمایش پاسخ]
در شکل ۲ تبدیل ATP و [نمایش پاسخ] را به یکدیگر میبینید. تشکیل ATP از [نمایش پاسخ]، با [نمایش پاسخ] انرژی و تبدیل آن به [نمایش پاسخ] همراه با آزاد شدن [نمایش پاسخ] است.
شکل ۲- تبدیل [نمایش پاسخ] و [نمایش پاسخ] به یکدیگر
واژه شناسی
راكيزه (میتوکندری/ mitochondrion)
راكيزه، اندامکی کروی یا میلهای شکل در یاختههای یوکاریوتی و عهدهدار تنفس هوازی و تولید انرژی است. «راکیزه» از دو جزء «راک» به معنی رشته و نخ (در برابر «میتو» یونانی به همین معنی) و پسوند تصغیر و شباهت «- ایزه» ساخته شده است.
روشهای ساخته شدن [نمایش پاسخ]: دیدیم که برای ساخته شدن ATP به [نمایش پاسخ] نیاز هست. یکی از روشهای ساخته شدن [نمایش پاسخ] برداشته شدن گروه [نمایش پاسخ] از یک ترکیب [نمایش پاسخ] ([نمایش پاسخ]) و افزودن آن به [نمایش پاسخ] است. به همین علت، این روش را ساخته شدن ATP در [نمایش پاسخ] مینامند.
در کتاب «زیست شناسی ۲» با نمونهای از ساخته شدن ATP در [نمایش پاسخ] آشنا شدهاید، آیا آن را به یاد دارید؟ در آنجا دانستید که ماهیچهها برای [نمایش پاسخ] به [نمایش پاسخ] نیاز دارند و یکی از راههای تأمین آن در [نمایش پاسخ]، برداشتِ [نمایش پاسخ] از مولکول [نمایش پاسخ] و انتقال آن به [نمایش پاسخ] است (شكل ۳). در این مثال کراتین فسفات، [نمایش پاسخ] است که [نمایش پاسخ] آن برای ساخته شدن [نمایش پاسخ] به کار میرود.
شكل ۳- ساخته شدن [نمایش پاسخ] در [نمایش پاسخ]
ساخته شدن [نمایش پاسخ] و ساخته شدن [نمایش پاسخ] ATP، دو روش دیگرند. در ساخته شدن [نمایش پاسخ]، ATP از یون [نمایش پاسخ] و [نمایش پاسخ] حاصل از انتقال [نمایش پاسخ] در [نمایش پاسخ] ساخته میشود که در ادامه این فصل با آن آشنا میشوید. روش دیگر ساخته شدن ATP ساخته شدن [نمایش پاسخ] است که در [نمایش پاسخ] انجام میشود (فصل ۶).
بیشتر بدانید
کربوهیدراتها
کربوهیدراتها دارای کربن، هیدروژن و اکسیژناند. نقش انرژی زایی کربوهیدراتها به خوبی شناخته شده است. این ترکیبات به علت داشتن پیوندهای هیدروژن- کربن، انرژی فراوانی در خود ذخیره و هنگام اکسایش آزاد میکنند. در یک نوع تقسیمبندی، کربوهیدراتها را در سه گروه مونوساکاریدها (مانند گلوکز و فروکتوز)، دی ساکاریدها (مانند ساکارز) و پلی ساکاریدها (مانند سلولز، نشاسته و گلیکوژن) قرار میدهند. قند و شکر از ساکارز تشکیل شدهاند. این دی ساکارید از مونوساکاریدهای گلوکز و فروکتوز تشکیل شده است. 
بیشتر بدانید
ارتباط با شیمی
تعریف جامع و امروزی اکسایش و کاهش بر اساس داد و ستد الكترون است. از دست دادن الکترون به معنی اکسایش و گرفتن الکترون به معنی کاهش است.
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 زمینه سیتوپلاسم انجام میشود. تجزیه گلوکز در قند كافت، نه به صورت یکباره، بلکه به صورت مرحلهای انجام میشود (شکل ۴).
برای انجام واکنشهای مربوط به تجزیه گلوکز انرژی فعالسازی نیاز هست. این انرژی از ATP تأمین میشود.
در شکل ۴ میبینید که از گلوکز و ATP، قند فروکتوز با دو فسفات ایجاد میشود. از تجزیه این قند، دو قند سه کربنی فسفاته به وجود میآید. 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 به وجود میآیند.
NADH حامل الكترون است، دو نوکلئوتید دارد و از NAD+ به اضافه الكترون و پروتون تشکیل میشود. NAD+ و NADH با گرفتن و از دست دادن الکترون و پروتون، به همدیگر تبدیل میشوند (واکنش 2). NAD+ با گرفتن الکترون کاهش و NADH با از دست دادن الکترون اکسایش مییابد.
NAD+ + 2H+ + 2e– → NADH + H+
واکنش ۲- یک الكترون برای خنثی کردن +NAD به کار میرود. بنابراین محصول به صورت +NADH+H در واکنش نوشته میشود.
شکل ۴- مراحل قند كافت
فعالیت ۱
گفت وگو کنید
همان طور که دیدید، در قند كافت ATP ساخته میشود. بر اساس روشهایی که درباره تولید ATP گفتیم، ساخته شدن ATP در قند کافت با کدام روش انجام میشود؟
راکیزه مقصد پیرووات
مرحله دیگر تنفس یاختهای به اکسیژن نیاز دارد و در یوکاریوتها در راکيزه انجام میشود.
راکیزه دو غشا دارد: غشای بیرونی صاف، و غشای درونی آن به داخل چینخورده است. درنتیجه، فضای درون آن به بخش داخلی و بخش بیرونی (فضای بین دو غشا) تقسیم میشود (شکل 5).
راکیزه دنای مستقل از هسته و رِناتَن مخصوص به خود را دارد، بنابراین در آن پروتئینسازی انجام میشود. در دنای راکیزه، ژنهای مورد نیاز برای ساخته شدن انواعی از پروتئینهای مورد نیاز در تنفس یاختهای وجود دارند.
راكيزه همراه با یاخته و نیز مستقل از آن تقسیم میشود. به نظر شما مستقل بودن تقسیم راكیزه از تقسیم یاخته چه اهمیتی دارد؟
به هر حال راکیزه برای انجام نقش خود در تنفس یاختهای به پروتئینهایی وابسته است که ژنهای آنها در هسته قرار دارند و به وسیله رِناتَنهای سیتوپلاسمی ساخته میشوند.
شكل ۵- راكيزه. الف) راکیزه و ترسیمی از آن ب) راكيزه در یاخته گیاهی
بیشتر بدانید
تبدیل +NAD و NADH به یکدیگر
NADH: شکل کاهش یافته نیکوتین آمید +NAD: شکل اکسید شده نیکوتین آمید
اکسایش پیرووات: گفتیم که در انتهای قندكافت، پیرووات 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 (شکل 6).
اکسایش استیل کوآنزیم A در چرخهای از واکنشهای آنزیمی، به نام چرخه کِرِبس، در بخش داخلی راکيزه انجام میگیرد که در گفتار بعدی به آن میپردازیم.
شکل ۶- اکسایش پیرووات و تشکیل استيل كوآنزيم A
بیشتر بدانید
دانشمند موفق
هانس آدولف کِرِبس فیزیکدان و زیست شیمیدان آلمانی متولد بریتانیا (۱۹۸۱-۱۹۰۰) بسیاری از مراحل اکسایش پیرووات را کشف و معرفی کرد. به همین علت این چرخه، چرخه کربس نامیده شد. او در سال ۱۹۵۳ به همراه دانشمندی دیگر، موفق به دریافت جایزه نوبل در زمینه کار اندام شناسی (فیزیولوژی) و پزشکی شد. از نظر کربس دانشمند موفق، فردی است که مهارتهای فنی و علمی لازم را برای کسب موفقیتهای بیشتر با استفاده از امکانات موجود داشته باشد. همچنین، در راه رسیدن به هدف، سختیها را تحمل کند و نتایج پژوهش را به روشنی ارائه دهد.
در ادامه بخوانید:
زیستیار تعاملی آیندهنگاران مغز | زیستبان یادگیری با جایخالی؛ زیستشناسی دهم
زیستیار تعاملی آیندهنگاران مغز | زیستبان یادگیری با جایخالی؛ زیستشناسی یازدهم
🚀 با ما همراه شوید!
تازهترین مطالب و آموزشهای مغز و اعصاب را از دست ندهید. با فالو کردن کانال تلگرام آیندهنگاران مغز، از ما حمایت کنید!
ورود/ ثبت نام با جیمیل
