ملخص درس حاجة الكائنات الحية إلى الطاقة ثاني عشر علمي منهج كامبريدج الفصل الثاني

يا اهلا بكم النهارده هناخد غطص في عالم صغير قوي لكنه حرفيا هو اللي محرك كل حاجه حيه على الكوكب هنتكلم عن جزيء اسمه ادينوزين ثلاثي الفوسفات او اختصارا كده بنقول عليه اي تي بي ببساطه شديده ده هو الوقود البنزين اللي بيمشي كل خليه في اجسامنا وفي اجسام كل الكائنات الحيه لما بنشوف منظر زي ده اطفال بتجري وتلعب ومبسوطه او حتى واحنا بنسمع الشرح ده دلوقتي وبنفكر فيه ممكن عمرنا ما نتخيل ان كل النشاط ده كل الحيويه دي جايه من عمليات ميكروسكوبيه بتحصل مليارات المرات كل ثانيه جوه خلايانا اي وظيفه حيويه صغيره كانت او كبيره مصدر الوقود بتاعها المباشر هو الاي تي بي طيب دي خريطه رحلتنا النهارده هنبدا نفهم هو احنا ليه اصلا محتاجين طاقه وبعدين نتعرف على بطل القصه بتاعتنا الاي تي بي ونشوف تركيبه الذكي ده عامل ازاي وازاي بيحرر الطاقه بتاعته والاهم من كل ده ليه الطبيعه اختارته هو بالذات للمهمه دي يلا بينا نبدا باول محطه عشان نعرف قيمه الاي تي بي لازم الاول نفهم المشكله اللي هو بيحلها الاحتياج المستمر للطاقه من غيرها الحياه نفسها بتقف سؤال مهم جدا هو الجسم بيستخدم الطاقه دي في ايه بالظبط الطاقه دي مش مجرد فكره وخلاص دي بتستخدم في مهام محدده جدا وحيويه مهام من غيرها الخليه ببساطه بتموت خلونا نشوف اهمها بصوا بشكل اساسي الخليه بتصرف عمله الطاقه بتاعتها على ثلاث حاجات اولا النقل النشط وده معناه انها بتجبر مواد تدخل لمكان هو اصلا زحمه ومليان منها تخيلوا كده بتزقوا صخره لفوق على جبل بتحتاجوا مجهود وطاقه اهو ده بالظبط ثانيا الحركه سواء كانت حركه جسمنا بانقباض العضلات او حركه الجزيئات والمكونات جوه الخلايا نفسها واخيرا بناء الجزيئات زي اننا نبني بروتينات عملاقه من وحدات صغيره خالص اسمها الاحماض الامينيه وهنا بقى بيجي دول بطلنا بما ان الخليه محتاجه طاقه لكل الشغل ده كان لازم يبقى في وسيط او عمله سهله التداول تنقل الطاقه من مكان تصنيعها لمكان استهلاكها والحل كان جزيء الاي تي بي الاي تي بي هو اختصار لادينوسين ثلاثي الفوسفات واحسن تشبيه ليه واللي الكل بيستخدمه هو انه عمله الطاقه زي ما احنا بنستخدم الفلوس عشان نشتري اي حاجه الخليه بتستخدم الاي تي بي عشان تدفع ثمن اي عمليه حيويه محتاجه طاقه هي العمله الرسميه الموحده في كل انهاء الخليه. طيب عشان نفهم ازاي الجزيء ده بيعرف يخزن ويطلع الطاقه بالكفاءه دي كلها لازم نعرف هو متركب من ايه. يلا بينا نفصصه حته حته ونشوف سر قوته. السؤال المباشر هنا هو ايه هي المكونات الاساسيه للجزيء العبقري ده؟ الاجابه بتتقسم لجزئين اساسيين. اول جزء في اسمه هو ادينوسين وده عباره عن مركب من حاجتين لازقين في بعض. قاعده نيتروجينيه اسمها ادينين مرتبطه بسكر خماسي اسمه ريبوز الاتنين دول مع بعض بنسميهم ادينوسين ده الاساس لما بنضيف على الادينوسين ده مجموعه فوسفات واحده بس بيبقى عندنا جزيء اسمه اي ام بي او ادينوسين احادي الفوسفات نقدر نعتبر دي البطاريه وهي شبه فاضيه طيب ولو ضفنا مجموعه فوسفات كمان على الاي ام بي هنحصل على اي دي بي او ادينوسين ثنائي الفوسفات هنا كميه الطاقه اللي متخزنه زادت كانها اننا شحنا البطاريه درجه كمان واخيرا لما بنضيف مجموعه الفوسفات الثالثه والاخيره بنوصل للاي تي بي ادينوسين ثلاثي الفوسفات دي بقى الحاله الاعلى في الطاقه البطاريه المشحونه على اخرها ومستعده تشغل اي حاجه في الخليه تمام دلوقتي عرفنا تركيبه وازاي بيتشحن بس الاهم من ده كله ازاي الطاقه الكيميائليه المتخزنه جواه دي بتخرج عشان الخليه تستفيد منها في الوقت الصح والمكان الصح ده هو السؤال المحوري العمليه فكرتها بسيطه لكن نتائجها فعاله بالشكل لا يصدق وهي تعتبر سر الحياه نفسها السر كله في الروابط اللي بين مجموعات الفوسفات الثلاثه وخصوصا الرابطه الاخيره اللي بين مجموعه الفوسفات الثانيه والثالثه الرابطه دي مش اي رابطه دي عامله زي السوسته مضغوطه على اخرها مخزنه جواها طاقه جباره ومستنيه بس اشاره عشان تنطلق لما الرابطه الاخيره دي بتتكسر يعني لما الاي تي بي بيرجع تاني يبقى اي دي في بتتحرر كميه طاقه حوالي 30.5 نص كيلو جول لكل مول الكميه دي تعتبر مثاليه يعني كميه مظبوطه بالملي على قد اغلب التفاعلات اللي بتحصل جوه الخليه اللي بيحصل هو عمليه اسمها التحلل المائي يعني جزيء ميه بمساعده انزيم معين بيروح كاسر الرابطه الاخيره دي واول ما تتكسر بتنفصل مجموعه الفوسفات ومعاها بتنطلق الطاقه اللي كانت محبوسه جواها الخليه بتاخد دفعه الطاقه دي وتستخدمها فورا في اي شغل هي محتاجاه والجميل ان حتى الاي دي بي نفسه ممكن يطلع طاقه كمان لو الرابطه اللي فيه اتكسرت عشان يتحول لاي ام بي بتطلع كميه طاقه اقل شويه حوالي 14.2 2 كيلو جول لكل مول وده بيورينا ان اطلاق الطاقه مرن وممكن يتم على خطوات حسب احتياج الخليه طيب ممكن حد يسال سؤال منطقي جدا اشمعنى الاي تي بي ايه اللي يخليه هو الجزيء المثالي لدور عمله الطاقه في كل الكائنات الحيه تقريبا من اول البكتيريا لحد الانسان في ثلاث اسباب عبقريه بتخليه مثالي للمهمه دي اولا عمليه اطلاق الطاقه منه سريعه وسهله جدا بتحصل في جزء من الثانيه وقت ما الخليه تحتاجه. ثانيا كميه الطاقه اللي بيطلعها على القد بالظبط مش قليله ما تكفيش التفاعل ومش كتيره زياده عن اللزوم فتتهدر على شكل حراره. ثالثا ودي نقطه مهمه جدا بالرغم من ان الرابطه سهله الكسر الا ان الجزيء نفسه مستقر نسبيا يعني مش بيتفكك لوحده كده عشوائي لازم يجي له امر من انزيم معين عشان يطلق طاقته. وهنا بقى نيجي للمعلومه اللي بجد مدهشه في اي لحظه معينه جسم الانسان في كميه صغيره جدا من الاي تي بي حوالي 50 جرام بس يعني حبه صغيرين في كف الايد لكن اسمعوا الرقم ده على مدار اليوم الواحد جسمنا بيستخدم ويعيد تدوير كميه ضخمه جدا ممكن توصل ل 50 كلغ من الاي تي بي 50 كيلو متخيلين حجم الشغل الرهيب وعمليات اعاده الشحن اللي بتحصل كل ثانيه عشان بس نفضل عايشين اذا خلاصه شرح النهارده الاي تي بي هو عمله الطاقه في الخليه بيشتغل عن طريق كسر رابطه الفوسفات الاخيره عشان يطلع دفعه طاقه محسوبه بدقه تدفع ثمن كل العمليات الحيويه وهنا نوصل للسؤال الاخير اللي هنسيبكم تفكروا فيه بما ان الجسم بيستهلك كميه مهوله من الاي تي بي كل يوم ومخزونه منها قليل جدا ده معناه ان في عمليه شغاله بدون توقف بتعيد شحن البطاريات الفاضيه يعني بتحول الاي دي بي تاني لاي تي بي تفتكروا ايه هي العمليه الحيويه الجباره دي؟ ده هيكون موضوعنا المره الجايه باذن