التنفس اللاهوائي في الخلية – محاضرة 19

 

التنفس اللاهوائي (Anaerobic Respiration)، وهو عملية مهمة أيضًا في الخلايا، خاصة عندما لا يتوفر الأكسجين. خليني أشرح لك الموضوع بطريقة سهلة وواضحة:


🔬 ما هو التنفس اللاهوائي؟

التنفس اللاهوائي هو عملية إنتاج الطاقة داخل الخلية من خلال تكسير الجلوكوز دون وجود الأكسجين.

يتم استخدامه كبديل مؤقت عندما لا يتوفر الأكسجين، لكنه أقل كفاءة من التنفس الهوائي.


⚙️ المعادلة العامة (في الخلايا الحيوانية):

جلوكوزحمض اللاكتيك+طاقة (ATP)\text{جلوكوز} \rightarrow \text{حمض اللاكتيك} + \text{طاقة (ATP)}

وفي بعض الكائنات مثل الخميرة:

جلوكوزإيثانول+ثاني أكسيد الكربون+ATP\text{جلوكوز} \rightarrow \text{إيثانول} + \text{ثاني أكسيد الكربون} + \text{ATP}


🔄 مراحل التنفس اللاهوائي:

يبدأ بنفس المرحلة الأولى من التنفس الهوائي:

1. تحلل الجلوكوز (Glycolysis) – في السيتوبلازم:

  • يُكسّر الجلوكوز إلى حمض البيروفيك.
  • ينتج 2 ATP فقط.

2. مرحلة لا هوائية خاصة – حسب نوع الخلية:

  • في الخلايا الحيوانية: يتحول حمض البيروفيك إلى حمض اللاكتيك.
  • في الخميرة وبعض البكتيريا: يتحول حمض البيروفيك إلى كحول (إيثانول) و ثاني أكسيد الكربون.

🔋 كم طاقة تُنتج؟

  • فقط 2 ATP لكل جزيء جلوكوز.
  • أقل بكثييير من التنفس الهوائي (الذي ينتج 36-38 ATP).

🧪 أمثلة على التنفس اللاهوائي:

  1. في عضلات الإنسان:
    • أثناء التمارين الشديدة، لما ما يكون في أكسجين كافي.
    • العضلات تبدأ تنتج حمض اللاكتيك → يسبب تعب وألم مؤقت.
  2. في الخميرة:
    • تُستخدم في صناعة الخبز والمشروبات الغازية.
    • تنتج كحول وثاني أكسيد الكربون.

📌 الفرق بين التنفس الهوائي واللاهوائي:

المقارنةالتنفس الهوائيالتنفس اللاهوائي
هل يحتاج أكسجين؟✅ نعم❌ لا
مكان الحدوثالميتوكوندرياالسيتوبلازم
عدد ATP الناتجة36 – 38 ATP2 ATP فقط
النواتج الجانبيةماء + CO₂حمض اللاكتيك (أو كحول + CO₂)
الكفاءة في إنتاج الطاقةعاليةمنخفضة