أهداف التجربة :-
المقدمة :-
التنفس عبارة عن التحطم الكيميائي للغذاء من أجل إطلاق الطاقة الضرورية لكل الكائنات الحية .[/size]
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 الأكسجين للتنفس
. عندما يصل هذا الأكسجين إلى الخلايا يتحد مع الجلو
كوز , السكر الذي تحلل إليه الطعام
, حيث يتم إطلاق الطاقة بالإضافة إلى مخلفات عملية التنفس مثل ثاني اكسيد الكربون والماء .
يمكن كتابة معادلة التنفس الخلوي بالشكل التالي .
طاقة + C6H1206+6O2---------------à 6CO2+ 6H20
ماء+ ثاني اكسيد الكربون------ الأوكسجين + الجلوكوز
عملية
التنفس التي يتم خلالها استخدام الأوكسجين تسمى التنفس الهوائي أو الخلوي
ولكن تحت ظروف معينة يتم تحرير الطاقة من الغذاء دون اللجوء إلى الأوكسجين
,
في هذه الحالة تسمى
العملية بالتنفس اللاخلوي أو اللاهوائي . حيث يتم تحرير كمية قليلة من
الطاقة لان الجلوكوز لا يتحطم بشكل كلي إلى ثاني اكسيد الكربون والماء
. وإنما يتحول إلى
المواد كيميائية كالكحول وحمض اللبن , بالإضافة إلى إطلاق كمية قليلة من
ثاني اكسيد 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 الأكسجين
. خلال التمارين الشاقة تقوم العضلات باستهلاك الأوكسجين بشكل أسرع من الكمية التي يزودها بها الدم من الأوكسجين ,
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 اكسيد الكربون) .
1- احضر قارورتين زجاجيتين (A) + (B) ؛ قم بإضافة محلول هيدروكسيد 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 اكسيد الكربون، يتحول هيدروكسيد الباريوم إلى راسب ابيض
كثيف، هذا الراسب عبارة عن كوبونات الباريوم.
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 هيدروكسيد الباريوم للكشف عن وجود ثاني اكسيد الكربون ؟
لأنه يتحول إلى راسب ابيض أثناء تواجد ثاني اكسيد الكربون، بحيث يكون هذا الراسب
دليل على وجود ثاني اكسيد الكربون .
3. هل تتوقع أن تجد ثاني اكسيد 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 .
المقدمة :-
التنفس عبارة عن التحطم الكيميائي للغذاء من أجل إطلاق الطاقة الضرورية لكل الكائنات الحية .[/size]
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 الأكسجين للتنفس
. عندما يصل هذا الأكسجين إلى الخلايا يتحد مع الجلو
كوز , السكر الذي تحلل إليه الطعام
, حيث يتم إطلاق الطاقة بالإضافة إلى مخلفات عملية التنفس مثل ثاني اكسيد الكربون والماء .
يمكن كتابة معادلة التنفس الخلوي بالشكل التالي .
طاقة + C6H1206+6O2---------------à 6CO2+ 6H20
ماء+ ثاني اكسيد الكربون------ الأوكسجين + الجلوكوز
عملية
التنفس التي يتم خلالها استخدام الأوكسجين تسمى التنفس الهوائي أو الخلوي
ولكن تحت ظروف معينة يتم تحرير الطاقة من الغذاء دون اللجوء إلى الأوكسجين
,
في هذه الحالة تسمى
العملية بالتنفس اللاخلوي أو اللاهوائي . حيث يتم تحرير كمية قليلة من
الطاقة لان الجلوكوز لا يتحطم بشكل كلي إلى ثاني اكسيد الكربون والماء
. وإنما يتحول إلى
المواد كيميائية كالكحول وحمض اللبن , بالإضافة إلى إطلاق كمية قليلة من
ثاني اكسيد 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 الأكسجين
. خلال التمارين الشاقة تقوم العضلات باستهلاك الأوكسجين بشكل أسرع من الكمية التي يزودها بها الدم من الأوكسجين ,
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 اكسيد الكربون) .
1- احضر قارورتين زجاجيتين (A) + (B) ؛ قم بإضافة محلول هيدروكسيد 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 اكسيد الكربون، يتحول هيدروكسيد الباريوم إلى راسب ابيض
كثيف، هذا الراسب عبارة عن كوبونات الباريوم.
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 هيدروكسيد الباريوم للكشف عن وجود ثاني اكسيد الكربون ؟
لأنه يتحول إلى راسب ابيض أثناء تواجد ثاني اكسيد الكربون، بحيث يكون هذا الراسب
دليل على وجود ثاني اكسيد الكربون .
3. هل تتوقع أن تجد ثاني اكسيد 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 .
