الدرس 6 1 حاجة الكائنات الحية الى الطاقة احياء ثاني عشر الفصل الدراسي الثاني

كل كائن حي على وجه الارض من اصغر بكتيريا ما بنشوفها بالعين لاكبر حوط ازرق كلها بتشتغل بالطاقه الطاقه هي الوقود اللي بخلينا نتحرك ونفكر ونعيش اليوم رح نغوص في اساس الحياه نفسها حاجتنا الماسه للطاقه طيب خلونا نبدا بسؤال ممكن يبدو بسيط بس هو عميق جدا شو اللي بيعطينا القوه لكل حركه بنعملها لكل فكره بتخطر ببالنا ولكل نبضه قلب الجواب هو قص قصه جزيء واحد عجيب رحلتنا اليوم رح تكون مقسمه لخمس محطات رئيسيه رح نبدا بفهم ليش اصلا محتاجين للطاقه بعدين رح نتعرف على عمله الطاقه في الخليه الاي تي بي ورح نشوف كيف بتشتغل وليش هي الوقود المثالي وبالاخر كيف الخليه بتضل تعيد شحنها طيب خلونا نبدا من الاساس ليش خلايانا بحاجه لهالامداد المستمر من الطاقه الجواب بكل بساطه هو انه كل عمليه بتخلينا عايشين لها ثمن ثمن بالطاقه داخل كل خليه من خلايانا الطاقه ضروريه لثلاث مهام ضخمه اولا النقل النشط فكروا فيه زي حارس امن قوي عند بوابه الخليه بيتحكم مين يدخل ومين يطلع حتى لو كان ضد التيار الطبيعي ثاني شيء الحركه يعني مش بس انقباض عضلاتنا ونحن بنمشي لا حتى الحركه داخل الخليه نفسها واخيرا البناء هون الخليه بتستثمر الطاقه لتبني جزيئات معقده زي البروتينات والحمض النووي من قطع صغيره طيب اذا كل هالعمليات المختلفه محتاجه طاقه كيف الخليه بتدفع فواتيرها هل عندها انواع وقود مختلفه لكل شغله الجواب لا والحل بسيط وعبقري جدا الطبيعه استقرت على جزيء واحد بس جزيء عالمي بشغل كل شيء وهذا الجزيء اسمه ادينوسين ثلاثي الفوسفات بس طبعا الكل بيعرفه باختصاره الشهير اي تي بي فكروا بالاي تي بي على انه عمله الطاقه العالميه بالضبط زي ما الدولار او اليورو بنقدر نستخدمه بمعاملات مختلفه بدول مختلفه الاي تي بي هو العمله اللي كل خليه حيه معروفه بتستخدمها من النباتات للفطريات للبشر الكل بيستخدم اي تي بي ليدفع تكاليف الحياه يعني هو لغه الطاقه المشتركه لكل الكائنات الحيه طيب شو سر قوه هالجزاء السر بتركيبته هو مكون من ثلاث اجزاء قاعده اسمها ادانين وسكر اسمه رايبوز والاهم من كل هذا سلسله من ثلاث مجموعات فوسفات مشحونه بالطاقه وهالشيء بوصلنا للنقطه الحاسمه كيف بالضبط جزيء الاي تي بي بيطلق طاقته المخزنه السر كله موجود بالروابط الكيميائيه اللي بتربط مجموعات الفوسفات الثلاثه هي مع بعض العمليه اسمها التحلل المائي تخيلوا مجموعات الفوسفات الثلاثه هي مربوطه ببعضها زي زنبرك مضغوط بقوه لما الخليه تحتاج طاقه بتكسر الرابطه الاخيره والزنبرك بينفلت وبحرر دفعه قويه من الطاقه هالشيء بحول الاي تي بي اللي هو ثلاثي الفوسفات لاي دي بي ثنائي الفوسفات واذا الخليه محتاجه كمان دفعه طاقه بتقدر تكسر الرابطه اللي بعدها وتحول الاي دي بي لاي ام بي احادي الفوسفات وتطلق كمان طاقه وهي مش اي كميه طاقه عشوائيه العلم دقيق جدا بهالموضوع كسر رابطه الفوسفات الاولى لتحويل اي تي بي لاي دي بيطلق كميه محدده جدا من الطاقه 30.5 ل 5 كيلو جول لكل مول والمدهج بالموضوع انه كسر الرابطه الثانيه بيطلق نفس الكميه بالضبط هالحمه المتوقعه والثابته من الطاقه هي يلي بتخلي الاي تي بي عمله موثوقه جدا باقتصاد الخليه وهذا الثبات بيوصلنا للجزء اللي بعده ليش الاي تي بي هو الوقود المثالي للخليه شو اللي بخليه مناسب لهالمه لدرجه الكمال طيب ليش هو مثالي في ثلاث ميزات رئيسيه اولا السرعه طاقته ممكن تنطلق فورا لما الخليه تحتاجها ثانيا الكفاءه بيعطي كميه طاقه كافيه بالضبط لمعظم التفاعلات لا زياده ولا نقصان وهالشيء بيمنع الهدر واخيرا وهي نقطه مهمه جدا الاستقرار مع انه مليان طاقه بس هو ما بينفجر بشكل عشوائي بيحتاج انزيم معين ليكسر روابطه وهالشيء بيعطي الخليه تحكم كامل ايمتى وين تستخدم خدم الطاقه عشان نفهم حجم اهميه الاي تي بي خلونا نتامل هي الحقيقه المذهله بيوم واحد بس جسم الانسان بيستخدم وبيعيد تدوير اكثر من 50 غرام من الاي تي بي هذا الرقم ممكن يكون قريب من وزن الجسم كله تخيلوا وزن الجسم بالكامل من هالجزيق بيتم تدويره كل 24 ساعه هالشيء بورينا الطلب الهائل والمستمر على الطاقه في خلايانا هالرقم الخرافي بيطرح سؤال مهم اذا الجسم بيستخدم كميه اي تي بي بتعادل وزنه كل يوم بس ما بخزنها فمن وين بتيجي كل ه الكميه؟ الجواب هو دوره تجديد مذهله ومستمره عشان الخليه تعيد شحن كل هالاي تي بي بتستخدم طريقتين اساسيتين الاولى هي طريقه سريعه ومباشره التفاعل المرتبط بالماده المتفاعله وهون الخليه كانها بتستعير طاقه من تفاعل ثاني عشان ترجع تركب الفوسفات على الاي دي بي اما الطريقه الثانيه وهي الاقوى بكثير فاسمها الاسموزيه الكيميائيه تخيلوا السد بيولد كهرباء الخليه بتضخ ايونات هيدروجين لجهه واحده من الغشاء ولما هي الايونات ترجع تدفق عبر قناه خاصه زي المء اللي بتمر بالتوربين طاقتها بتستخدم لتصنيع كميات هائله من الاي تي بي اذا شفنا كيف انه كل فعل من التفكير للحركه بيشتغل بالطاقه اللي بتيجي من هيدي الدوره الجزيجيه المدهشه وبما انه اجسامنا بتعيد تدوير كميه من الاي تي بي بتعادل وزنها كل يوم هذا بخلينا نفكر بنقطه اخيره شو هو اكثر نشاط استهلك طاقه اليوم واللي كان بيشتغل بفضل تريليونات من ها البطاريات الجزيئيه الصغيره ‏Ah.