اختلاف عملية البناء الضوئي عن التنفس

اختلاف عملية البناء الضوئي عن التنفس

التركيب الضوئي والتنفس الخلوي هما نفس التفاعل مع العمليات العكسية.

في التركيب الضوئي – يضاف ثاني أكسيد الكربون والماء لإعطاء الجلوكوز والأكسجين.
يمثل بالصيغ الكيميائية – CO2 + H2O -> C6H12O6 + O2

2. ومع ذلك ، في التنفس – يتجمع الجلوكوز والأكسجين لإعطاء ثاني أكسيد الكربون والماء

يمثل بالصيغ الكيميائية- C6H12O6 + O2 -> CO2 + H2O

يمكننا أن نرى بوضوح ، أن متفاعلات عملية واحدة هي منتجات العملية الأخرى والعكس صحيح.

الاختلاف الأساسي والمهم هو أن عملية التمثيل الضوئي تخزن الطاقة ، ويطلق التنفس طاقة

فرق آخر هو أن التركيب الضوئي يجمع جزيء الجلوكوز (C6H12O6) ، حيث يفصله التنفس الخلوي.

يمكنك الاعتماد بشكل كامل على الرسم البياني أعلاه للحصول على أوجه التشابه والاختلاف الأساسية الأخرى بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي.

ما العلاقة بين التنفس والبناء الضوئي

1- نواتج عملية التنفس هي مواد داخلة ( متفاعلة ) في عملية البناء الضوئي , ونواتج عملية البناء الضوئي هي مواد متفاعلة في علمية التنفس الخلوي.

2- في كلتا العمليتين يتم استخدام سلسلة نقل الإلكترون لإنتاج ATP.

3- تتضمن حلقتي كربس وكالفن إعادة ترتيب ذرات الكربون في مركبات عضوية وتعدان مصدراً للهيكل الكربوني الذي يستخدم في تفاعلات البناء الحيوية.

4- نواتج حلقة كربس ATP, NADH,FADH2 , وفي حلقة كالفن يتم إستخدام ATP,NADH.

5- جزيء CO2 يربط بين حلقتي كربس وكالفن.

سؤال : كيف تعتمد عملية التنفس على عملية البناء الضوئي في النبات والحيوان؟

في النبات تدخل نواتج حلقة كالفن إلى حلقة كربس خلال عملية التحلل الغلايكولي وفي الحيوانات يتم إستخدام نواتج حلقة كالفن كغذاء تتم أكسدته في حلقة كربس.

البناء الضوئي والتنفس الخلوي هناك فرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي، وهذا الفرق يجهله الكثير من الأشخاص، فكل عملية من عمليات البناء الضوئي والتنفس الخلوي لها المراحل الخاصة بها، والتي تميزها عن العمليات الأخرى التي يقوم بها النبات، كما أن لكل عملية الفئة الخاصة التي تميزها أيضا، وهناك فرق واضح بين العمليات الحيوية التي يقوم بها النبات. الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي البناء الضوئي هي العملية الخاصة بالنباتات التي تتم في وجود مادة الكلوروفيل، وتختص أيضا بالطحالب الخضراء، والبكتيريا الخضراء، فجميع هذه الكائنات تقوم ببناء غذائها بنفسها معتمدة على أشعة الشمس، والصبغه الخضراء التى تتواجد بها. التنفس الخلوي هو عبارة عن العملية البيوكيميائية التي تتم داخل الميتوكندريا، حتى يتمكن النبات من تحرير الطاقة من جميع الروابط الكيميائية التي توفر الحياة، وتتم معظم التفاعلات الكيميائية في داخل خلايا النبات. مراحل البناء الضوئي مرحلة الضوء

هي المرحلة التي تتم في وجود أشعة الشمس، ويتم في هذه المرحلة تحويل الطاقة الضوئية الى الطاقة الكيميائية المختزنة في المركبات، حيث يتحد الهيدروجين مع المركب الموجود في النبات، وينطلق غاز الأكسجين. – مرحلة الظلام وهذه المرحلة هي التي تسمى دورة كالفن، والتي تحدث أثناء الليل، حيث تقوم النبتة باستكمال عملية البِناء الضوئي التي تتم في وجود أشعة الشمس، و تستخدم الطاقة الناتجة في تحريك جميع التفاعلات التي تتم فى النبات فى غياب الضوء. نواتج البناء الضوئي

ينتج من عملية البِناء الضوئي المركب الكربوني الذي يسمى سكر الجلوكوز، يعتبر الأساس في عملية تكون جميع السكريات، وجميع العناصر الغذائية التي يستخدمها النبات في القيام بعملية النمو، والحصول على الطاقة، وجميع هذه المواد التي يختزنها، حتى يستهلكها خلال تكوين البذور، والثمار. مراحل التنفس الخلوي

المرحلة الأولى هي مرحلة تكسير الجزيئات الخاصة بالجلوكوز، والتي يتم تحويلها من سكر سداسي الكربون إلى البيروفات. كل البروفات التي نتجت من تحل سكر الجلوكوز، و تتحول إلى الكربون الذي يرتبط بانزيم الأستايل، وهذه العملية ينتج عنها غاز ثاني أكسيد الكربون. تقوم هذا الأنزيم الناتج من المرحلة السابقة بالإتحاد مع مركب الكربون الرباعي، ويطلق على هذه الخطوة دورة حمض الستريك ، الذى له دور هام جدا. و المرحله الأخيره هي مرحلة الفسفرة التاكسدية التي تتحول فيها الطاقة الناتجة من هذه التفاعلات إلى الطاقة التي يمكن إستخدامها، أو إنتقالها خارج الميتوكوندريا ينتج عن هذه المرحلة جزيئات الماء.

عملية التنفس في النبات

يحدث هذا كالتالي: يدخل الأكسجين من الهواء إلى داخل الورقة عبر الثغور ويصل إلى جميع الخلايا عبر عملية (الانتشار – diffusion). يُستخدم هذا الأكسجين في التنفس في خلايا الأوراق. ينتج ثاني أكسيد الكربون منتشرًا خارج الورقة إلى الهواء عبر نفس الثغور. يصنع تفاعل (التركيب الضوئي – photosynthesi) الغلوكوز وتحلله عملية التنفس.

التنفس في النبات

يمتص النبات الأخضر الطاقة الضوئية من الشمس أثناء البناء الضوئى ليحولها إلى طاقة كيميائية تخزن فى صورة جزيئات عضوية ( الجلوكوز ) غنية بالطاقة .
وعند حاجة النبات إلى قدر من الطاقة ليؤدى بها وظائفه الحيوية يقوم بتحرير هذه الطاقة ببطء فى سلسلة من التفاعلات التى تتضمن تكسير للروابط بين ذرات الكربون فى المادة العضوية .
يقسم التنفس فى النبات إلى :
1) هوائى : وذلك عند تحرير الطاقة عن طريق الأكسدة أى فى وجود الأكسجين بصفة أساسية
2) لاهوائى : وذلك عند تحرير الطاقة عن طريق الاختزال أى فى غياب الأكسجين ويلزمه انزيمات خاصة .

التنفس الهوائي في النبات

هو التنفس الشائع فى الغالبية العظمى من النبات حيث تحتاج خلاياها للاكسجين لتحرير الطاقة من المادة الغذائية العضوية وانطلاق CO2 نتيجة لذلك.
كيف يتم تبادل الغازات فى النبات ؟
أولا : فى النبات البسيطة ” الغير وعائية ” تكون خلاياها على اتصال مباشر بالبيئة الخارجية مما يسهل عملية تبادل الغازات ببساطة تامة حيث ينتشر O2 إلى داخل الخلية بينما ينتشر CO2 إلى خارجها.
ثانيا : فى النبات الوعائية معقدة التركيب :
أ- يصل الأكسجين إلى الخلايا بطرق مختلفة منها :
1- ثغور الأوراق : حيث يدخل الأكسجين إلى الغرف الهوائية ومنها ينتشر إلى كافة المسافات البينية التى تتخلل أعضاء النبات المختلفة فينتشر O2خلال أسطح الخلايا ويذوب فى مائها .
2- اللحاء : يحمل بعض O2 إلى ممرات اللحاء مع الماء ومنه يصل إلى أنسجة الساق والجذر 3- الجذر : يمتص O2 المذاب فى ماء التربة بواسطة الشعيرات الجذرية أو تشرب جدر الخلايا.
4- الثغور فى سوق النباتات الخضراء : توفر مدخلاً للهواء.
5- فى السوق الخشبية : العديسات أو التشققات التى توجد بالقلف توفر مدخلا أيضاللهواء.
6- فى عملية البناء الضوئى : الأكسجين الناتج عنها يستخدمه النبات فى التنفس .
ب – التخلص من CO2:
1- بالأنتشار مباشرة من خلايا النباتات المعرضة للهواء أوالتربة إلى البيئة الخارجية .
2- يمر CO2 من الخلايا العميقة فى النبات إلى أنسجة الخشب واللحاء ثم إلى الثغور فالجو الخارجى .
3- يستخدم جزءا من CO2 كمادة خام فى عملية البناء الضوئى .
ملحوظة : علاقة البناء الضوئى فى النبات بالتنفس : فما يتم فى البلاستيدة ينعكس فى الميتوكوندريا لتحرير الطاقة بالتنفس والشكل النقابل يوضح تلك العلاقة .

تجربة لإيضاح انطلاق ثانى اكسيد الكربون خلال التنفس الهوائى
( أ) الأجزاء النباتية غير الخضراء ( البذور ) تتنفس
* التجربة :
1- ضع مقدار من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم فى كأس .
ادخل قليلاً من بذور جافة ( ولتكن البسلة ) فى معوجة .
أغمر طرف ساق المعوجة فى محلول هيدروكسيد البوتاسيوم
فى الكأس.
2- جهز محلول ملح الطعام فى كأس آخر.
أدخل بذوراً منقوعة فى الماء فى معوجة أخرى
أغمر طرف ساق المعوجة فى محلول ملح الطعام فى الكأس .
3- خذ بعضاً من محلول هيدروكسيد البوتاسيوم فى كأس ثالث أدخل عدداً من بذور منقوعة فى الماء فى معوجة ثالثة
أغمر طرف ساق المعوجة فى محلول أيدروكسيد البوتاسيوم فى الكأس
دع القارورات الثلاث لفترة من الوقت .
المعوجة الأولى المعوجة الثانية المعوجة الثالثة
المشاهدة لا يحدث أى تغيير لا يحدث أى تغيير يرتفع محلول هيدروكسيد البوتاسيوم فى ساق المعوجة
الاستنتاج لم يحدث تغيير لأن البذور الجافة لا تتنفس بنشاط . لم يرتفع المحلول فى ساق المعوجة لأن حجم CO2 الناتج من تنفس البذور النابته يكون مساويا لحجم O2 المستهلك فى التنفس (CO2 لا يذوب فى محلول NACI) تتنفس البذور لأنها فى حالة نمو وإنبات وينطلق عن التنفس CO2 الذى يمتصة محلول KOH وبالتالى يحل محله المحلول فيرتفع فى ساق المعوجة.

تجربة لإيضاح انطلاق CO2 خلال التنفس الهوائى للأجزاء النباتية الخضراء
1- نأخذ نبات أخضر مزروع فى أصيص صغير ونضعه على لوح زجاجى ونضع إلى جواره كأس به محلول ماء جير رائق .
2- ننكس فوق الأثنين ناقوس زجاجى ونغطى الناقوس بقطعة قماش أسود .
3- نعد جهاز مماثل للسابق تماما ولكن الأصيص يكون خالى من أى نبات مزروع فيه .
4- نضع بعض من ماء الجير الرائق فى كأس صغير بين الجهازين السابقين ونترك الجميع فترة من الزمن .
المشاهدة : يتعكر ماء الجير فى الجهاز الأول فقط .
الاستنتاج : النبات الأخضر المزروع فى الأصيص قد تنفس وأخرج CO2 الذى عكر ماء الجير فى الكأس وقد غطى الناقوس بقطعة قماش أسود لحجب الضوء عن النبات لتقف عملية البناء الضوئى الذى تستهلك CO2 من هواء الناقوس أو المتصاعد من التنفس .
فى التجربه الثانية : وفى الكأس الموضوع بين مكونات التجربتين لم يتعكر ماء الجير لصغر نسبة CO2 سواء فى هواء الناقوس أو الهواء الجوى .
يتضح من هذه التجربة أن النبات الأخضر يتنفس ويطرد CO2 تبعاً لذلك.

تجربة لإيضاح التنفس اللاهوائى ( التخمر الكحولى )
1- خذ دورق مخروطى الشكل وضع فيه محلول للسكر ( أو من العسل الأسود المخفف بضعف حجمه من الماء).
2- أضف إليه قدرا من الخميرة وأمزجها جيدا بالمحلول .
3- سد الدورق بسدادة تنفذ منها أنبوبة توصيل .
4- أغمر طرف أنبوبة التوصيل الخالص فى كأس به ماء الجير.
5- اترك الجهاز عدة ساعات فى مكان دافئ .
المشاهدة : 1- تصاعد فقاعات غازية فوق سطح محتويات الدورق . 2- تعكر ماء الجير.
الأستنتاج : * تعكر ماء الجير يدل على تصاعد CO2 نتيجة تنفس الخميرة .
• نلاحظ تصاعد رائحة الكحول عند شم محتويات الدورق نتيجة تنفس الخميرة أيضاً .

ملاحظات : وتجدر الإشارة إلى وجود نوع أخر من التخمر يسمى التخمر الحمضى وتقوم به عدة أنواع من البكتريا وينتج عنه حمض بدلا من الكحول وكثيرا من صناعات الألبان مثل الجبن والزبادى تعتمد على هذا النوع من التخمر .
لبذور النباتات البذرية قدرة على التنفس اللاهوائى إذا وضعت فى ظروف لا هوائية.

التنفس الضوئي في النباتات

تتبع أوراق النبات نفس عمل الرئتين في جسم الإنسان، حيث توجد آلاف الفتحات المجهريّة على أوراق النبات، وعادة ما تقع على الجزء السفليّ من الورقة، وتسمى هذه الفتحات بالمسامات (بالإنجليزية: stomata)، إذ يحيط بكلّ مسام خلايا خاصة، وتقوم هذه الخلايا بتنظيم حجم الفتحة، ويتبخّر الماء من أوراق النبات نتيجة حدوث عملية النتح، وتعتبر هذه العملية مهمة لبقاء النبات على قيد الحياة، حيث تحفظ النبتة من الجفاف، ومن فقدان الرطوبة، كما وتقوم النباتات بإحداث التوازن في النظام البيئيّ، حيث تأخذ غاز ثاني أكسيد الكربون، وتنتج غاز الأكسجين، وبالتالي فإنّ تنفس النباتات على عكس تنفس الحيوان والإنسان. تنفس النباتات بالليل لا تمتلك النباتات عضلات تستخدمها في عملية التنفّس، ولذلك فإنّها تستخدم غاز الأكسجين في عملية كسر الكربوهيدرات، وتستخدم الطاقة للقيام بوظائف الأيض الأساسية، مثل: الإصلاح، واستبدال الأنسجة، وبناء جزيئات معقّدة، مثل البروتينات والزيوت، ولكن في الليل تقوم النباتات بتنفّس غاز الأكسجين، وإطلاق غاز ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، وهي بذلك مثل الإنسان والحيوانات، وعلى ذلك فإنّ عملية تنفّس النباتات في الليل على العكس من تنفّسها أثناء النهار. عملية التمثيل الضوئي تعتبر عملية التمثيل الضوئيّ من أهم عمليات تنفّس النبات، فلن تكون حياة على وجه الأرض من دون هذه العملية، والتي تسمح للنباتات بإنتاج الطاقة من خلال الاستعانة بالأوراق، حيث تقوم النبتة بتخزين السكر الناتج من هذه العملية في الخلايا على شكل جلوكوز، وتتمثّل هذه العملية بإدخال ستة جزيئات من الماء بواسطة الجذور، وستة جزئيات من غاز ثاني أكسيد الكربون، وإنتاج جزيء واحد من السكر، ويدعم ضوء الشمس عملية التمثيل الضوئيّ، حيث تحدث العملية داخل البلاستيدات الخضراء، وتقع هذه البلاستيدات في السيتوبلازم في الأوراق، وتحتوي على مادة الكلوروفيل الخضراء، وهي التي تكسب النبات اللون الأخضر، وتقوم عملية البناء الضوئيّ على حدوث تفاعل كيميائيّ بين هذه العناصر، ويتم تقسيم المياه إلى عناصر من الأكسجين والنيتروجين، ويجتمع مع ثاني أكسيد الكربون في الكلوروفيل لإنتاج السكر، كما وينتج من هذا التفاعل إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي، وبالتالي يصبح الأكسجين جزءاً من الهواء الذي تتنفّسه الكائنات الحية الأخرى، والمعادلة الآتية توضّح عملية التمثيل الضوئيّ: الأكسجين + الجلوكوز → ضوء + 6 جزيئات من الماء + 6 جزيئات من ثاني أكسيد الكربون

عملية التنفس عند الإنسان

عملية التنفس من العمليات الأساسية لجسم الإنسان، فهي تمده بالأكسجين اللازم للجسم وتخلصه من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن العمليات الحيوية والذي يشكل خطراً على جسم الإنسان، وتمرّ عملية التنفس بعدة مراحل تبدأ من أنف الإنسان وتنتهي باستغلال الأكسجين داخل عمليات الطاقة والتي تحدث داخل الخلايا. أعضاء الجهاز التنفسي يتكون الجهاز التنفسي من عدة أعضاء أهمها: الأنف: ويعد الأنف المستقبل الأساسي للأكسجين من خلال عملية الشهيق، وهو يحتوي على خلايا شمية تقوم بعملية الشم بالإضافة إلى غشاء مخاطي يعمل على تنقية الأكسجين من الأوساخ والشوائب، كما تقوم الشعيرات الدموية والشعر الصغير الذي يقع في التجويف الأنفي بعملية التنقية. البلعوم: يعد قناة مشتركة بين الجهاز التنفسي وجهاز الهضم، ويقوم لسان المزمار الذي يقع بآخر الفم بتنظيم مرور الهواء أو الغذاء، وعند مرور الهواء يتحرك لسان المزمار حتى يسمح له بالمرور إلى الحنجرة. الحنجرة: تعد بوابة تتصل بين البلعوم والقصبة الهوائية، فعند التكلم يمر الهواء بداخل الحنجرة مصطدماً بالأوتار الصوتية الموجودة داخلها حتى يتكون الصوت الذي يصدره الإنسان. القصبات الهوائية: وتحتوي على غشاء مخاطي وأهداب تعمل على تنظيف الهواء الداخل إلى الجسم من الأوساخ وتخرجها خارجه، والقصبة إسطوانة رفيعة مبطنة بألياف وعضلات تتحكّم بحجم القصبة بناءً على الهواء الداخل ولا تسمح للقصبة بالتوسّع أكثر من اللازم وخصوصاً في عملية السعال. الشعب الهوائية: وهي شبيهة بالشعيرات الدموية، تبدأ بالتفرع من الحنجرة على شكل أغصان الشجرة ممتدّةً داخل الرئة ووظيفتها نقل الهواء داخل الرئة. الرئتان: تقع داخل تجويف القفص الصدري والعمود الفقاري، ويقع تحتها عضلة الحجاب الحاجز، وتحتوي على الشعيرات الدموية الرئوية والقصيبات الهوائية، ووظيفتها تبادل الغازات الناتجة عن عمليات الجسم ففيها يتم تبادل الأكسجين مع ثاني أكسيد الكربون بواسطة الحويصلات الهوائية، وتركيبها على خلايا الدم الحمراء حتى يتم نقلها إلى كافة أنحاء الجسم بواسطة جهازي الدوران. الشعيرات الدموية الرئوية: هي شعيرات صغيرة تنتشر بكثافة داخل الرئة وتعمل على تبادل الغازات بين خلايا الجسم والرئة. العوامل المؤثرة على عملية التنفس يعد الجهاز التنفسي كغيره من أعضاء الجسم معرضاً للأخطار والعوامل التي تعمل بطء أدائه لوظائفه ومنها: تلوّث الجو الناتج عن عوادم السيارات والمصانع ممّا يؤدي إلى زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء، وعند استنشاقه يؤدي إلى زيادة عمليات التنفس الداخلية ممّا يؤدي إلى تعب الرئتين وبطء عملهما. التدخين والتدخين السلبي، حيث يعمل التدخين على سد القصبات الهوائية والحويصلات ونهايات الشعيرات الدموية الرئوية بواسطة النيكوتين، مما يؤدي إلى تقليل الكفاءة في عملية تبادل الغازات. التهاب القصبات الهوائية، والذي ينتج عن أمراض فايروسية أهمها الزكام والإنفلونزا. القيام بجهد كبير، فنلاحظ عند القيام بأعمال شاقة زيادة معدل التنفس وعمليات الشهيق والزفير.

اختاري اثنين مما يأتي في اختلاف عملية البناء الضوئي عن التنفس

التنفس يعرف على أنه نقل الأكسجين، من خارج الجسم إلى الخلايا في أنسجة الجسم. وبعكس الاتجاه نقل ثاني أكسيد الكربون من خلايا الأنسجة إلى الخارج. ويتم التنفس في الجسم عبر عمليتين: التنفس الخارجي، والتنفس الداخلي (التنفس الخلوي).

في التنفس الخارجي تقوم الرئتان بامتصاص الهواء الغني بالأوكسجين من الهواء الخارجي (شهيق)، وإطلاق الهواء المحمل بثنائي أكسيد الكربون إلى الخارج (زفير).

أما في التنفس الداخلي، فتقوم خلايا الجسم بالاستفادة من الأوكسجين – الذي حصلت عليه من الدم – في أكسدة الغذاء داخل الخلايا، وإطلاق الطاقة نتيجة عملية تغير حيوكيميائي معقدة.

والتنفس الداخلي هو الأساس في تأمين الطاقة للجسم وتحويل الغذاء إلى مادة حية أو بروتوبلازم.

تختلف سرعة التنفس اختلافا واضحا حسب السن وهي أكبر بكثير عند صغار السن من التي عند البالغين وتتراوح عادة عند الأطفال المولودين حديثا ما بين 30 إلى 40 حركة تنفس في الدقيقة وتصبح 16 حركة تنفس في الدقيقة عند سن البلوغ فقط عند الذكور أما عند الإناث فهي حوالي 18 حركة في الدقيقة.

يتنفس الشخص البالغ وهو في حالة الراحة من 350 إلى 500 ملليترا من الهواء عادة ومع ذلك فإن حوالي 150 مللترا تشغل المسالك التنفسية فقط ولا تصل إلى الرئتين.

تنفس النباتات
النبات الأخضر في النهار يقوم بعمليتي البناء الضوئي والتنفس لكن الناتج الصافي يكون أخذ ثاني أكسيد الكربون وطرد الأكسجين لأن البناء الضوئي أسرع من التنفس.

النبات الأخضر في الليل أو في النهار بدون أوراق: يقوم بعملية التنفس فقط

النباتات المائية تتنفس عن طريق الانتشار المباشر لأنها تتميز بارتفاع نسبة السطح إلى الحجم مثل الطحالب التي يصل نموها إلى 100 متر وهي لا تحتاج إلى جهاز تنفسي لأن معظم خلاياها تكون قريبة من الوسط الذي تعيش فيه.

أما النباتات البرية فبالعكس (نسبة سطحها أقل من نسبة حجمها) لذا فخلاياها بعيدة عن الوسط. لذا يكون لها تراكيب خاصة لتبادل الغازات ونقلها إلى الخلايا وهي: 1- الثغور. 2- العديسات. 3- الجذور.

الثغور: وهي عبارة عن فتحات تصل بين الوسط الخارجي والنسيج الداخلي حيث تحتوي على خليتان حارستان كل منها تحتوي على بلاستيدات خضراء تحتوي على اليخضور.
وظيفة الخليتان الحارستان: تنظيم فتح الثغر وإغلاقه حسب الحاجة.

وظيفة الثغور: تسمح ب: 1- تبادل الغازات و2- تبخر الماء من سطوح الأوراق بعملية النتح.

العديسات (الأشجار ذات السيقان الصلبة):فتحات توجد في الأشجار ذات السيقان الصلبة تقوم بتبادل الغازات.
الجذور: تسمح بتبادل الغازات دون الحاجة إلى تراكيب خاصة حيث تنتشر الغازات عبر: 1- الأغشية الرطبة للشعيرات الجذرية وخلال البشرة.
التنفس وتبادل الغازات في الحيوانات التي تحتوي على جهاز خاص بالتنفس
تمتلك هذه الحيوانات سطوح تنفسية ولها نوعان:

سطوح تنفسية مثنية للداخل: مثل القصبات الهوائية الموجودة في الحشرات ورئتي الإنسان.
سطوح تنفسية مثنية للخارج: مثل خياشيم الأسماك.
والهدف منها هو زيادة السطح التنفسي للتمكن من تبادل الغازات بشكل كاف.

1) التنفس عن طريق القصبات الهوائية:
وهي خاصة ب: 1- الحشرات 2- بعض الحيوانات مفصلية الأرجل 3- الجراد.
في الجراد: يدخل الهواء من الثغور التنفسية إلى أكياس هوائية (تقوم بخزن الهواء لتنظيم عملية التنفس) ثم إلى قصبات هوائية تتشعب إلى قصيبات صغيرة حتى تصل إلى خلايا الجسم.
• يتم تبادل الغازات عن طريق الانتشار خلال جدران الأنابيب الهوائية الرفيعة.
تتم عملية التنفس عن طريق: حركات عضلات بطن الحشرة.
تتم عملية الشهيق عن طريق: ارتخاء العضلات البطنية حيث يتسع تجويف البطن ويدخل الهواء عن طريق الثغور المفتوحة.
تتم عملية الزفير عن طريق: انقباض العضلات البطنية وانكماش البطن مما يؤدي إلى اندفاع الهواء للخارج من خلال الثغور التنفسية المفتوحة.
• يجب أن تكون الثغور التنفسية مفتوحة لإتمام عمليتي الشهيق والزفير. لأنه لو كانت الثغور مغلقة وانكمش البطن لحدث العكس واندفع الهواء من القصبات الكبيرة إلى الصغيرة.
• الجهاز الدوري في الحشرات لا علاقة له بنقل الغازات. لذلك فهي تحتاج الجهاز التنفسي.
2) التنفس بواسطة الخياشيم:
هدفها: زيادة السطح التنفسي المواجه للوسط المائي.
تستعملها: معظم الحيوانات المائية كالأسماك وبعض الديدان المائية والقشريات والرخويات.
أشكال الخياشيم:

بروزات جلدية بسيطة مثنية للخارج كما في نجم البحر.
بروزات قدمية جانبية كما في بعض الديدان الحلقية المائية.
خيوط دقيقة غنية بالشعيرات الدموية مدعمة بتراكيب عظيمة. حيث يتكون كل خيط من صفائح دموية تحتوي الكثير من الشعيرات الدموية التي تبعد عن الوسط المادي بسمك خليتين هما خلية الشعيرة والخلية الطلائية للصفيحة الخيشومية.
يجب أن يمر الماء باستمرار على سطوح الخياشيم في الأسماك وذلك عن طريق دخوله الفم ثم إغلاقه لسببين:

أن الماء مقارنة بالهواء يحتوي على كمية قليلة من الأكسجين المذاب.
أن سرعة انتشار الأكسجين في الوسط المائي أقل بكثير منها في الوسط الغازي.
3) التنفس بواسطة الرئتين:
تستخدمها: الزواحف والطيور والثدييات والقواقع البرية والبرمائيات كالضفادع اليافعة.
هدفها: نقل الغازات بين الوسط الخارجي والدم.
أشكال الرئة:

الرئتان في بعض البرمائيات: كيسين بسيطين لا حويصلات لهما برزا في منطقة البلعوم وتعتبر أبسط أشكال الرئتين. مثل: السلمندر.
الرئتان في الطيور: لاتحتوي على حويصلات هوائية حيث تستبدل بشعيرات هوائية تكون في نسيج الرئة ويحصل تبادل الغازات في الشعيرات الدموية بين الشعيرات الهوائية والدم.
كما أنها تحتوي على أكياس هوائية تساعدها على التنفس أثناء الطيران وتملأ التجاويف حتى نخاع العظم.

الرئتان في الثدييات: تتفرع القصبة الهوائية إلى حويصلات هوائية كثيرة جدا (لزيادة سطح تبادل الغازات) وجدار هذه الحويصلات يتكون من خلايا طلائية غنية بالشعيرات الدموية.
التنفس بأكثر من طريقة واحدة
1) الضفادع: في الماء: عن طريق الجلد، في اليابسة: الفم.
2) الصفادع الأولى (أبو ذنيبة): في الماء: الخياشيم، وعندما يصبح يافعا تستبدل الخياشيم بالرئتين.
3) أجنة الزواحف والطيور في البيض: أغشية الكوريون والأنتويس التي تحيط بالجنين
4) أجنة الثدييات: غشاء المشيمة.
التنفس عند الإنسان
1) الحفر الأنفية: تحتوي على الشعر الذي يقوم بتنقية الهواء من الشوائب كما تحتوي أيضاً على أغشية مخاطية متصلة بالشعيرات الدموية تعمل على ترطيب الهواء الداخل وجعله دافئا وإفراز المخاط الذي هو مادة قاتلة لبعض الجراثيم الداخلة مع الهواء.

2) البلعوم: ملتقى لطريقي الهضم والتنفس.

3) الحنجرة: وظيفتها إحداث الصوت باهتزاز الحبال الصوتية عند مرور الهواء بدرجات مختلفة.

4) القصبة الهوائية: تعريفها: أنبوبية اسطوانية الشكل مدعمة بحلقات غضروفية لتجعلها مفتوحة بإستمرار لمرور الهواء. لكن هذه الحلقات ناقصة الاستدارة من الخلف: لتسمح بحركة المريء خلفهاوالقصبة مبطنة بخلايا لها أهداب تتحرك حركة تموجية لتحريك المخاط لأعلى.تنقسم القصبة في أسفلها إلى شعبتين هوائيتين تؤدي كل منهما إلى رئة تتفرع كل شعبة هوائية داخلها إلى شعيبات أصغر تنتهي بالأسناخ الرئوية التي هي عبارة عن أكياس غشائية صغيرة ذات جدران رقيقة سمكها خلية واحدة. مساحة سطح الأسناخ الرئوية عند الإنسان تقدر بحوالي 90 م2. ويحصل تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين السنخ والدم حسب مبدأ الانتشار. آلية التنفس في الإنسان: تعتمد على عمليتي الشهيق والزفير. وهي عملية ميكانيكية تتم بمساعدة عضلات القفص الصدري وعضلة الحجاب الحاجر التي تقع بين التجويف البطني والتجويف الصدري. المركز التنفسي في النخاع المستطيل بحبس النفس يصبح تركيز CO2 عاليا في الدم. الهيموجلوبين: هيم = مادة حديدية بروتينية، جلوبين = مادة بروتينية لإنتاج الطاقة الكيميائية لابد من وجود مواد عضوية وأنزيمات تعمل كعوامل مساعدة المواد العضوية التي تدخل مباشرة في عملية التنفس هي سكريات أحادية كالكليوكوز.

اختلاف عملية البناء الضوئي عن التنفس سادس

لتحميل الكتاب اضغط هنا

ما هي العلاقة بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس

عملية البناء الضوئي تعد مهمة للبيئة يحافظ على التوازن البيئي باستخدام

ثاني اكسيد الكربون وانتاج الأكسجين التقليل من ظاهرة الاحتباس الحراري

* التكامل بين عملتي البناء الضوئي والتنفس

تقوم الكائنات الحية باحداث توازن في البيئة , من خلال عمليتي البناء الضوئي والتنفس

سكر + اكسجين >>> ثاني اكسيد الكربون + ماء + طاقة

ثاني اكسيد الكربون + ماء >>> سكر + الاكسجين

ان معادلة التنفس تشبه معادة البناء الضوئي مع اختلاف في السهم . حيث انو تواتج عملية التنفس تعد مواد اولية

لعملية البناء الضوئي وتستخدم نواتج عملية البناء الضوئي في عملية التنفس

وعملية يمكن جمع معادلتي البناء الضوئي والتنفس على الشكل الاتي :

سكر + اكسجين <> ثاني اكسيد الكربون

اي التنفس اطلاق طاقة , والبناء الضوئي اخد طاثة من الضوء بواسطة مادة الكلوروفيل

تتم عملية التنفس في النبات خلال الليل والنهار تماما كما يحدث في الحيوان . بينما تحدث

عملية البناء الضوئي عندما يتوفر الضوء . لذلك فأنه خلال النهار يكون معدل البناء الضوئي اكبر من معدل التنفس

خلاصة القول يمكننا ان نقول ان عمليتا البناء الضوئي التنفس تكمل كل منها الاخرى , وتحدث نوعا

من التوازن في الهواء الجوي .

قارن بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي للصف السادس

التنفس الخلوي:

يحدث في الميتوكوندريا
يحول طاقة الغذاء إلى طاقة جديدة
يستخدم أﻷكسجين ونتج غاز ثاني أكسيد الكربون
البناء الضوئي :

يحدث في البلاستيدات الخضراء
يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية مخزنة في الغذاء
يستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون وينتج أﻷكسجين