درس تحويل الطاقة الكيميائية الكامنة في الأغذية من طرف العضوية (التخمر) في مادة العلوم الطبيعية للسنة الأولى الثانوي
01-25-2015


الخمر:

لاحظنا في النشاط السابق أن التنفس هو إنتاج طاقة في وجود O2 هل يمكن إنتاج الطاقة في غياب O2 ؟
: تجربة باستور سنة 1857 م 􀁤 النشاط
زرعت كميتين متساويتين من خميرة الجعة ( 2غ) في وسطين (أ, ب)
يحتويان على نفس الوسط المغذي, حيث :
الوسط (أ) غني بالأكسجين ( وسط هوائي ) .
الوسط ( ب) عديم الأكسجين و غني بالأزوت ( وسط لا هوائي ) .

النتائج حسب الجدول التالي :



1 وضح بواسطة معادلات بسيطة المواد المستهلكة والمواد الناتجة لكلا الوسطين مع العلم أن الخميرة هي كائن حي أحادي الخلية و أن صيغة الكحول الإيثيلي هي (C2H5OH )و كمية الطاقة المخزنة فيه هي 1343 كيلو جول .


2 ماذا تستنتج فيما يخص كمية الطاقة الناتجة في كل وسط باستغلالك النتائج التجريبية و المعادلتين اللتان توصلت إليهما ؟
3 إن النشاط الحيوي الذي تم في الوسط (أ) هو ظاهرة التنفس و الذي تم في الوسط (ب) يعرف بظاهرة التخمر.
أ بإستغلال النتائج التي توصلت إليها لحد الآن :
قدم تعريفا لظاهرة التخمر و علاقته بتحويل الطاقة .
ب لخص في نص عملي تحويل الطاقة في كل من ظاهرتي التنفس و التخمر.

ملاحظة :
1 مول غلوكوز يخزن طاقة قدرها 2815 كيلو جول.
1 مول إيثانول يخزن طاقة قدرها 1343.16 كيلو جول.
1 حريرة = 4.18 جول.

ما يجب أن تتوصل إليه: مصدر الطاقة الضرورية لتركيب المادة أثناء النمو

2 التخمر :
: 2 النشاط
1 * معادلة الوسط أ :




عند مقارنة نتائج الوسطين (أ) و (ب) نلاحظ تشكل 0.02 غ من الخميرة فقط في الوسط (ب) وذلك رغم توفر نفس الشروط التجريبية للوسطين (أ, ب) فيما عدى . (O غاز ( 2
تقوم الخميرة (O و من المعلوم أن تركيب المادة يتطلب طاقة و من ثمة يمكن القول أنه في غياب ( 2
. E > É بإنتاج طاقة بكمية قليلة فيكون لدينا

3 أ/ تعريف ظاهرة التخمر :
هو هدم جزئي لمادة الأيض يتم خلالها تحويل جزئي للطاقة المخزنة في مادة الأيض إلى طاقة كيمائية قابلة لللإستعمال في حين أن الباقي من الطاقة لا يزال مخزن في الكحول الإثيلي .

نصادف في الطبيعة عدة أنواع من التخمرات حسب نوع الخميرة و المادة المستهلكة .
ب/ إن التنفس و التخمرات هي ظواهر حيوية يتحول أثناءها الطاقة الكيمائية الكامنة في مادة الأيض إلى طاقة كيمائية قابلة للإستعمال من طرف الخلية الحية .


النتيجة العامة:

التنفس و التخمرات آليات حيوية تستخدمها العضوية لانتاج الطاقة الضرورية لتركيب المادة .
التنفس ظاهرة يتم خلالها هدم كلي لمادة الايض في الخلية ويرافق هذا الهدم
تحول للطاقة الكيميائية الكامنة في مادة الايض الى طاقة داخلية قابلة للاستعمال
وطاقة ضائعة في شكل حرارة .

نكتب التفاعل الإجمالي للظاهرة كما يلي :


التخمرات : هي ظواهر هدم جزئي لمادة الأيض، يرافقها تحول جزئي لطاقة مادة الأيض إلى طاقة داخلية ضئيلة قابلة للإستعمال و طاقة ضائعة في شكل حرارة .
ينتج عن التنفس مواد معدنية (ماء و ثاني أكسيد الكربون) .
ينتج عن التخمر مواد عضوية تحتوي على طاقة .
التعريف الدقيق للتنفس والتخمرات : هي ظواهر حيوية لتحويل الطاقة الكميائية لمادة الأيض إلى طاقة داخلية قابلة للإستعمال من طرف الخلية .