التنفس و التخمر

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
التنفس و التخمر (علوم ) السنة 1 ثانوي
هداف التجربة :-

المقدمة :-
التنفس
عبارة عن التحطم الكيميائي للغذاء من أجل إطلاق الطاقة الضرورية لكل
الكائنات الحية . التنفس يتم داخل الخلايا والأنسجة ؛ بناء على ذلك ,
غالبا ما يسمى بالتنفس الخلوي , أو التنفس الخارجي , وهو ببساطة حركة
الهواء داخل وخارج الرئتين .
معظم الكائنات تحتاج إلى كمية ثابتة من
الأ**جين للتنفس . عندما يصل هذا الأ**جين إلى الخلايا يتحد مع الجلوكوز ,
السكر الذي تحلل إليه الطعام , حيث يتم إطلاق الطاقة بالإضافة إلى مخلفات
عملية التنفس مثل ثاني ا**يد الكربون والماء .

يمكن كتابة معادلة التنفس الخلوي بالشكل التالي .
طاقة + C6H1206+6O2---------------à 6CO2+ 6H20
ماء ثاني ا**يد الكربون الأو**جين الجلوكوز

عملية
التنفس التي يتم خلالها استخدام الأو**جين تسمى التنفس الهوائي أو الخلوي
ولكن تحت ظروف معينة يتم تحرير الطاقة من الغذاء دون اللجوء إلى الأو**جين
, في هذه الحالة تسمى العملية بالتنفس اللاخلوي أو اللاهوائي . حيث يتم
تحرير كمية قليلة من الطاقة لان الجلوكوز لا يتحطم بشكل كلي إلى ثاني
ا**يد الكربون والماء . وإنما يتحول إلى المواد كيميائية كالكحول وحمض
اللبن , بالإضافة إلى إطلاق كمية قليلة من ثاني ا**يد الكربون كمخلفات
لعملية التنفس لبعض أنواع البكتيريا بالإضافة إلى الخميره تحصل على معظم
الطاقة بواسطة نوع من التنفس اللاهوائي يدعى التخمير , الخميرة تخمر السكر
إلى كحول ( أما التخمير بواسطة البكتيريا فانه ينتج مواد كيميائية مثل
butyric acids و citric acid و oxalic acid التي لها عدة استعمالات صناعية
.
إن النباتات لها القدرة على إن تتنفس لا هوائيا لعدة أيام , وهذا ما
يمكنها من العيش في ظروف تعاني منها الحيوانات من نقص الأ**جين . خلال
التمارين الشاقة تقوم العضلات باستهلاك الأو**جين بشكل أسرع من الكمية
التي يزودها بها الدم من الأو**جين , في هذه الحالة فإن العضلات تتحول من
استخدام التنفس الهوائي آلي استخدام التنفس اللاهوائي حيث يتم إنتاج حمض
اللبن كنتائج نهائي

التمرين الأول :-
إثبات إن عملية التنفس تنتج طاقة حرارته .

1-
قم بتقسيم كمية من البذور المتبرعمة ( مثل حبوب الفاصوليا ) إلى قسمين
متساويين . قم بغلي إحدى الكميتين بالماء من اجل قتل هذه الحبوب ثم قم
بتعقيمها بواسطة الفورمالين لمنع إطلاق الحرارة خلال تحللها بواسطة
البكتيريا ( صوره 5أ).
2- ركب الجهاز حسب الشكل في الأسفل .



صورة رقم 5أ. الجهاز يثبت إنتاج الحرارة بواسطة البذور المتبرعمة .

التمرين الثاني :-
التنفس الهوائي (إطلاق ثاني ا**يد الكربون) .

1- احضر قارورتين زجاجيتين (A) + (B) ؛ قم بإضافة محلول هيدرو**يد الباريوم المشبع إلى منتصف القارورتين كما هو موضح في الصورة 5ب .
2- خذ نفسا عميقا , احبسه لمدة 15 ثانية ثم قم بعملية الزفير بشكل بطيء بداخل القارورة (A) كرر العملية 10 مرات .
3- أغلق انفك وقم بسحب الهواء بواسطة الفم من القارورة ( B ) . كرر العملية 10 مرات .
4- سجل أي تغير يظهر في كلتا القارورتين .



صورة 5ب : جهاز الشهيق والزفير .

ملاحظة: في حالة وجود ثاني ا**يد الكربون، يتحول هيدرو**يد الباريوم إلى راسب ابيض
كثيف، هذا الراسب عبارة عن كوبونات الباريوم.

نقره على هذا الشريط لتكبير الصورة


التمرين الثالث :-
التنفس اللاهوائي ( التخمر) :-

1- ضع محلول الخميرة ( ماء + سكر + خميرة ) بقارورة سعة 125 مل ثم قم بتركيب جهاز التقطير حسب الصورة 3 .
2- ضع الجهاز على الصفيحة المعدنية الساخنة.
3- استخدام الميزان الحراري لمراقبة درجة حرارة البخار الموجود في القارورة .
عندما
تصل درجة الحرارة إلى 70 درجة مئوية . غلف الأنبوب الزجاجي بورق نشاف مبلل
للمساعدة على تكثيف البخار ( انظر الصورة 5ج). يمكن استخدام القطارة بدلا
من الورق المبلل . تأكد من عدم تسرب الماء من الورق المبلل إلى وعاء
التجمع .
4- لا تجعل درجة الحرارة تتخطى ال90 درجة مئوية. من المفضل المحافظة على درجة
حرارة بين 85-90 درجة مئوية، المحافظة على درجة حرارة قريبة من 85 درجة مئوية يعطي نتائج أفضل .

5- عندما تبدأ النقاط بالتجمع في الوعاء، أطفىء الصفيحة المعدنية الساخنة ثم قم بتجميع 10 نقاط إضافية .
6- سجل ملاحظاتك واشرح النتيجة .


صورة 5ج: جهاز التقطير .

1. ما هو نتائج عملية التخمير ؟
ناتج عملية التخمير بواسطة الخميرة هو الكحول الايثيلي .

2. لماذا يتم استخدام هيدرو**يد الباريوم للكشف عن وجود ثاني ا**يد الكربون ؟
لأنه يتحول إلى راسب ابيض أثناء تواجد ثاني ا**يد الكربون، بحيث يكون هذا الراسب
دليل على وجود ثاني ا**يد الكربون .

3. هل تتوقع أن تجد ثاني ا**يد الكربون في محلول الخميرة ؟ وضح ذلك ؟
نعم يتواجد CO2في محلول الخميرة، وذلك لان الخميرة عبارة عن كائن حي يقوم بعملية
التنفس وبالتالي إنتاج CO2.

4. هل تتوقع أن تجد CO2في نفس الطلاب ؟ وضح ذلك .
نعم لانCO2 هو ناتج أساسي لعملية التنفس .


بالتوفيق