8.E: الأيض الميكروبي (تمارين)
- Page ID
- 194776
8.1: الطاقة والمادة والإنزيمات
تحدث العمليات الخلوية مثل بناء أو تكسير الجزيئات المعقدة من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية المتدرجة والمترابطة التي تسمى مسارات التمثيل الغذائي. يشير مصطلح الأيض إلى مسارات التمثيل الغذائي الإندرونية التي تشارك في التخليق الحيوي، وتحويل كتل البناء الجزيئية البسيطة إلى جزيئات أكثر تعقيدًا، ويغذيها استخدام الطاقة الخلوية.
اختيار متعدد
أي مما يلي هو كائن حي يحصل على طاقته من نقل الإلكترونات الناشئة من مركبات كيميائية والكربون من مصدر غير عضوي؟
- التحليل الكيميائي
- اختلال التوازن الكيميائي
- فوتوهيتيروتروف
- فوتوتوتروف
- إجابة
-
أ
أي من الجزيئات التالية يتم اختزالها؟
- و +
- بدعة
- أو 2
- NADPH
- إجابة
-
د
أي مما يلي تعمل الإنزيمات؟
- زيادة طاقة التنشيط
- تقليل طاقة التنشيط
- جعل ردود الفعل الاسترونية مستغبطة
- جعل ردود الفعل الهوائية غير مريحة
- إجابة
-
ب
أي مما يلي يشبه المثبط التنافسي بشكل كبير من الناحية الهيكلية؟
- الموقع النشط
- الموقع الألوستيري
- الركيزة
- أنزيم مساعد
- إجابة
-
ج
أي مما يلي عبارة عن جزيئات عضوية تساعد الإنزيمات على العمل بشكل صحيح؟
- العوامل المساعدة
- الإنزيمات المساعدة
- الإنزيمات الثلاثية الأبعاد
- أنزيمات
- إجابة
-
ب
املأ الفراغ
توصف العمليات التي تستخدم فيها الطاقة الخلوية لصنع جزيئات معقدة من جزيئات أبسط بـ ________.
- إجابة
-
الابتنائية
يُطلق على فقدان الإلكترون من الجزيء اسم ________.
- إجابة
-
أكسدة
يُطلق على جزء الإنزيم الذي ترتبط به الركيزة اسم ________.
- إجابة
-
موقع نشط
صواب/خطأ
ترتبط المثبطات التنافسية بالمواقع الألاستيرية.
- إجابة
-
خاطئة
إجابة قصيرة
في الخلايا، هل يمكن أن يحدث تفاعل الأكسدة في حالة عدم وجود تفاعل اختزالي؟ اشرح.
ما وظيفة الجزيئات مثل NAD + /NADH و FAD/FADH 2 في الخلايا؟
8.2: هدم الكربوهيدرات
تحلل السكر هو الخطوة الأولى في تكسير الجلوكوز، مما يؤدي إلى تكوين ATP، الذي ينتج عن طريق الفسفرة على مستوى الركيزة؛ NADH؛ وجزيئين من البيروفات. لا يستخدم تحلل السكر الأكسجين ولا يعتمد على الأكسجين. بعد تحلل السكر، يتم نزع الكربوكسيل من البيروفات ثلاثي الكربون لتشكيل مجموعة أسيتيل ثنائية الكربون، إلى جانب تكوين NADH. ترتبط مجموعة الأسيتيل بمركب حامل كبير يسمى الإنزيم المساعد A.
اختيار متعدد
خلال أي مما يلي لا يتم تصنيع ATP بالفوسفرة على مستوى الركيزة؟
- مسار إمبدين-مايرهوف
- رد فعل انتقالي
- دورة كريبس
- مسار إنتر-دودوروف
- إجابة
-
ب
أي من المنتجات التالية يتم تصنيعها أثناء تحلل السكر في Embden-Meyerhof؟
- و +
- حامض البيروفيك
- ثاني أكسيد الكربون
- أسيتيل ثنائي الكربون
- إجابة
-
ب
أثناء تقويض الجلوكوز، أي مما يلي يتم إنتاجه فقط في دورة كريبس؟
- ATP
- NADH
- NADPH
- 2 درهم
- إجابة
-
د
أي مما يلي ليس اسمًا للدورة الناتجة عن تحويل الأسيتيل ثنائي الكربون إلى ATP واحد، واثنين من ثاني أكسيد الكربون، واثنين من ثاني أكسيد الكربون، وواحد من FADH 2، وثلاثة جزيئات NADH؟
- دورة كريبس
- دورة حمض التريكاربوكسيليك
- دورة كالفن
- دورة حمض الستريك
- إجابة
-
ج
صواب/خطأ
يتطلب تحلل السكر الأكسجين أو أي مستقبل إلكتروني نهائي غير عضوي للمضي قدمًا.
- إجابة
-
خاطئة
املأ الفراغ
في كل دورة من دورة كريبس، يتأكسد أسيتيل واحد، مكونًا ____ CO 2، ____ ATP، ____ NADH، و ____ جزيئات FADH 2.
- إجابة
-
2؛ 1؛ 3؛ 1
في الغالب، يحدث تحلل السكر عن طريق مسار ________.
- إجابة
-
إمبدين-مايرهوف
إجابة قصيرة
ما هي الفسفرة على مستوى الركيزة؟ متى يحدث ذلك أثناء تحلل الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون؟
لماذا تعتبر دورة كريبس مهمة في كل من الهدم والتمثيل الغذائي؟
التفكير النقدي
ماذا ستكون عواقب وجود طفرة تؤدي إلى تعطيل تخليق الإنزيم المساعد A على الخلية؟
8.3: التنفس الخلوي
يبدأ التنفس الخلوي عندما تنتقل الإلكترونات من NADH و FADH 2 - من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية إلى مستقبل إلكتروني غير عضوي نهائي (إما أكسجين في التنفس الهوائي أو جزيئات غير عضوية غير أكسجين في التنفس اللاهوائي). تتم عمليات نقل الإلكترون هذه في الجزء الداخلي من غشاء الخلية للخلايا بدائية النواة أو في مجمعات بروتينية متخصصة في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا للخلايا حقيقية النواة.
اختيار متعدد
ما موقع أنظمة نقل الإلكترون في بدائيات النواة؟
- غشاء الميتوكوندريا الخارجي
- السيتوبلازم
- غشاء الميتوكوندريا الداخلي
- الغشاء السيتوبلازمي
- إجابة
-
د
ما مصدر الطاقة المستخدمة لصنع ATP عن طريق الفسفرة التأكسدية؟
- أكسجين
- روابط الفوسفات عالية الطاقة
- القوة المحركة للبروتون
- واجهة المستخدم
- إجابة
-
ج
لأي من الأسباب التالية يمكن أن تقوم الخلية بإجراء التنفس اللاهوائي؟
- إنه يفتقر إلى الجلوكوز للتحلل.
- إنه يفتقر إلى رد الفعل الانتقالي لتحويل البيروفات إلى Acetyl-Coa.
- إنه يفتقر إلى إنزيمات دورة كريبس لمعالجة الأسيتيل كوا إلى ثاني أكسيد الكربون 2.
- إنه يفتقر إلى أوكسيديز السيتوكروم لتمرير الإلكترونات إلى الأكسجين.
- إجابة
-
د
في بدائيات النواة، أي مما يلي صحيح؟
- عندما يتم نقل الإلكترونات من خلال ETS، يتم ضخ H + خارج الخلية.
- عندما يتم نقل الإلكترونات من خلال ETS، يتم ضخ H + إلى الخلية.
- عندما يتم نقل البروتونات من خلال ETS، يتم ضخ الإلكترونات خارج الخلية.
- عندما يتم نقل البروتونات من خلال ETS، يتم ضخ الإلكترونات إلى الخلية.
- إجابة
-
أ
أيٌّ مما يلي ليس ناقلًا للإلكترون داخل نظام نقل الإلكترون؟
- بروتين النكهة
- سينثاز ATP
- يوبيكوينون
- أوكسيديز السيتوكروم
- إجابة
-
ب
املأ الفراغ
يُطلق على مركب ETS النهائي المستخدم في التنفس الهوائي الذي ينقل الإلكترونات المستنفدة للطاقة إلى الأكسجين لتكوين H 2 O اسم ________.
- إجابة
-
أوكسيديز السيتوكروم
يؤدي مرور أيونات الهيدروجين عبر ________ إلى أسفل تدرجها الكهروكيميائي إلى تسخير الطاقة اللازمة لتخليق ATP عن طريق الفسفرة التأكسدية.
- إجابة
-
سينثاز ATP
صواب/خطأ
تحتوي جميع الكائنات الحية التي تستخدم التنفس الخلوي الهوائي على أوكسيديز السيتوكروم.
- إجابة
-
صحيح
إجابة قصيرة
ما العلاقة بين التناضح الكيميائي والقوة المحركة للبروتون؟
كيف تختلف الفسفرة التأكسدية عن الفسفرة على مستوى الركيزة؟
كيف يختلف موقع سينثاز ATP بين بدائيات النواة وحقيقيات النواة؟ أين تتراكم البروتونات نتيجة ETS في كل نوع من أنواع الخلايا؟
8.4: التخمير
يستخدم التخمير جزيئًا عضويًا كمستقبل إلكتروني نهائي لتجديد NAD+ من NADH بحيث يمكن أن يستمر تحلل السكر. لا يتضمن التخمير نظام نقل الإلكترون، ولا يتم تصنيع ATP من خلال عملية التخمير مباشرة. تنتج أجهزة التخمير القليل جدًا من ATP - جزيئان من ATP فقط لكل جزيء جلوكوز أثناء تحلل السكر. تم استخدام عمليات التخمير الميكروبي لإنتاج الأطعمة والأدوية، ولتحديد الميكروبات.
اختيار متعدد
أي مما يلي هو الغرض من التخمير؟
- لصنع ATP
- لصنع جزيئات الكربون الوسيطة لعملية الأيض
- لصنع NADH
- لصنع NAD +
- إجابة
-
د
ما الجزيء الذي يعمل عادةً كمقبل الإلكترون النهائي أثناء التخمير؟
- أكسجين
- و +
- حامض البيروفيك
- ثاني أكسيد الكربون
- إجابة
-
ج
ما هو منتج التخمير المهم لجعل الخبز يرتفع؟
- الإيثانول
- ثاني أكسيد الكربون
- حمض اللاكتيك
- غاز هيدروجين
- إجابة
-
ب
أي مما يلي ليس من منتجات التخمير ذات الأهمية التجارية؟
- الإيثانول
- حامض البيروفيك
- بيوتانول
- بنسلين
- إجابة
-
ب
املأ الفراغ
الميكروب المسؤول عن تخمير الإيثانول لغرض إنتاج المشروبات الكحولية هو ________.
- إجابة
-
خميرة (سكاروميسيس سيريفيسيا)
________ ينتج عنه إنتاج مزيج من منتجات التخمير، بما في ذلك حمض اللاكتيك والإيثانول و/أو حمض الأسيتيك وثاني أكسيد الكربون.
- إجابة
-
التخمير غير المتجانس
تصنع الكائنات الحية المخمرة ATP من خلال عملية ________.
- إجابة
-
تحلل السكر
المطابقة
قم بمطابقة مسار التخمير مع المنتج التجاري الصحيح الذي يتم استخدامه لإنتاجه:
| ___تخمير الأسيتون والبيوتانول والإيثانول | أ. خبز |
| ___ تخمير الكحول | ب. المستحضرات الصيدلانية |
| ___تخمير حمض اللاكتيك | ج. الجبن السويسري |
| ___تخمير الحمض المختلط | د. زبادي |
| تخمير حمض البروبيونيك ___ | ه. المذيبات الصناعية |
- إجابة
-
ه؛ 2. أ؛ 3. د؛ 4. ب؛ 5. ج
إجابة قصيرة
لماذا بعض الميكروبات، بما في ذلك Streptococcus spp.، غير قادرة على إجراء التنفس الهوائي، حتى في وجود الأكسجين؟
كيف يمكن استخدام التخمير للتمييز بين أنواع مختلفة من الميكروبات؟
التفكير النقدي
إن بكتيريا E. coli قادرة على إجراء التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي والتخمير. متى سيتم تنفيذ كل عملية ولماذا؟ كيف يتم تصنيع ATP في كل حالة؟
8.5: هدم الدهون والبروتينات
بشكل جماعي، تمتلك الميكروبات القدرة على تحلل مجموعة متنوعة من مصادر الكربون إلى جانب الكربوهيدرات، بما في ذلك الدهون والبروتينات. ترتبط المسارات التقويضية لجميع هذه الجزيئات في النهاية بتحلل السكر ودورة كريبس. يمكن أن تتحلل عدة أنواع من الدهون ميكروبيًا. تتحلل الدهون الثلاثية عن طريق الليباز خارج الخلية، مما يؤدي إلى إطلاق الأحماض الدهنية من العمود الفقري للجلسرين. تتحلل الفوسفوليبيدات بواسطة الفوسفوليباز، مما يؤدي إلى إطلاق الأحماض الدهنية ومجموعات الرأس الفوسفورية.
اختيار متعدد
أيٌّ من الجزيئات التالية لا يُنتَج أثناء تكسير الدهون الفوسفاتية؟
- جلوكوز
- الغليسيرول
- مجموعات الأسيتيل
- أحماض دهنية
- إجابة
-
أ
أي نوع من الإنزيمات هو الكازيناز؟
- فوسفوليباز
- الليباز
- البروتياز خارج الخلية
- البروتياز داخل الخلايا
- إجابة
-
ج
أي مما يلي يمثل الخطوة الأولى في تحلل الدهون الثلاثية؟
- إزالة الأحماض الدهنية
- أكسدة بيتا
- كسر الحلقات المنصهرة
- تشكيل الببتيدات الصغيرة
- إجابة
-
أ
املأ الفراغ
تسمى العملية التي يتم من خلالها إزالة وحدتين من الكربون بالتتابع من الأحماض الدهنية وإنتاج الأسيتيل Coa و FADH 2 و NADH ________.
- إجابة
-
أكسدة بيتا
يتم استخدام NADH و FADH 2 اللذين تم إنتاجهما أثناء أكسدة بيتا لصنع ________.
- إجابة
-
ATP عن طريق الفسفرة التأكسدية
________ هو نوع من الوسائط المستخدمة للكشف عن إنتاج بروتياز خارج الخلية يسمى الكازيناز.
- إجابة
-
أجار حليب خالي الدسم
إجابة قصيرة
كيف ترتبط منتجات تحلل الدهون والبروتين بمسارات استقلاب الجلوكوز؟
ما هي الإستراتيجية العامة التي تستخدمها الميكروبات لتحلل الجزيئات الكبيرة؟
التفكير النقدي
هل تعتقد أن أكسدة بيتا يمكن أن تحدث في كائن حي غير قادر على التنفس الخلوي؟ لماذا أو لماذا لا؟
8.6: التمثيل الضوئي وأهمية الضوء
تعتمد الكائنات غير المتجانسة التي تتراوح من E. coli إلى البشر على الطاقة الكيميائية الموجودة أساسًا في جزيئات الكربوهيدرات. يتم إنتاج العديد من هذه الكربوهيدرات عن طريق التمثيل الضوئي، وهي العملية البيوكيميائية التي تقوم من خلالها الكائنات ذات التغذية الضوئية بتحويل الطاقة الشمسية (ضوء الشمس) إلى طاقة كيميائية. على الرغم من أن التمثيل الضوئي يرتبط بشكل شائع بالنباتات، إلا أن التمثيل الضوئي الميكروبي هو أيضًا مورد مهم للطاقة الكيميائية، مما يغذي العديد من النظم البيئية المتنوعة.
اختيار متعدد
خلال التفاعلات المعتمدة على الضوء، ما الجزيء الذي يفقد الإلكترون؟
- جزيء الصباغ الذي يحصد الضوء
- جزيء صبغة مركز التفاعل
- NADPH
- 3-فوسفوغليسات
- إجابة
-
ب
في بدائيات النوى، في أي اتجاه يتم ضخ أيونات الهيدروجين بواسطة نظام النقل الإلكتروني لأغشية التمثيل الضوئي؟
- إلى خارج غشاء البلازما
- إلى الداخل (السيتوبلازم) للخلية
- إلى السدى
- إلى الفضاء بين الأغشية للكلوروبلاست
- إجابة
-
أ
أي مما يلي لا يحدث أثناء الفسفرة الضوئية الدورية في البكتيريا الزرقاء؟
- نقل الإلكترون من خلال ETS
- نظام الصور الذي أستخدمه
- تخليق ATP
- تشكيل NADPH
- إجابة
-
د
وهما نتاج التفاعلات التي تعتمد على الضوء هما ________.
- الجلوكوز و NADPH
- NADPH و ATP
- جلسرالدهيد 3-فوسفات وثاني أكسيد الكربون
- الجلوكوز والأكسجين
- إجابة
-
ب
صواب/خطأ
يؤدي التمثيل الضوئي دائمًا إلى تكوين الأكسجين.
- إجابة
-
خاطئة
املأ الفراغ
يُطلق على الإنزيم المسؤول عن تثبيت ثاني أكسيد الكربون أثناء دورة Calvin اسم ________.
- إجابة
-
ريبولوز ثنائي فسفات كاربوكسيلاز (روبيسكو)
أنواع جزيئات الصبغة الموجودة في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء هي ________ و ________.
- إجابة
-
الكلوروفيل والكاروتينات
إجابة قصيرة
لماذا يقوم كائن حي بإجراء الفسفرة الدورية بدلاً من الفسفرة غير الدورية؟
ما وظيفة أصباغ التمثيل الضوئي في مجمع حصاد الضوء؟
التفكير النقدي
هل تعتمد الحياة على تثبيت الكربون الذي يحدث أثناء تفاعلات التمثيل الضوئي المستقلة عن الضوء؟ اشرح.
8.7: الدورات البيوجيوكيميائية
تتدفق الطاقة بشكل مباشر عبر النظم البيئية، وتدخل كضوء الشمس للصور الضوئية أو كجزيئات غير عضوية للأوتوتروفات الكيميائية. تتخذ العناصر الستة الأكثر شيوعًا المرتبطة بالجزيئات العضوية - الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفوسفور والكبريت - مجموعة متنوعة من الأشكال الكيميائية وقد توجد لفترات طويلة في الغلاف الجوي أو على الأرض أو في الماء أو تحت سطح الأرض.
اختيار متعدد
أي مما يلي يمثل مجموعة الأركيا التي يمكنها استخدام ثاني أكسيد الكربون كمستقبل للإلكترون في أثناء التنفس اللاهوائي، لإنتاج CH 4؟
- الميثيلوتروفات
- الميثانوتروفس
- الميثانوجينات
- أجهزة التمثيل الضوئي الأنكسجينية
- إجابة
-
ج
أي من العمليات التالية لا تدخل في تحويل النيتروجين العضوي إلى غاز النيتروجين؟
- تثبيت النيتروجين
- ترسب الأمونيا
- النترجة
- نزع النتروجين
- إجابة
-
أ
أيٌّ من العمليات التالية ينتج كبريتيد الهيدروجين؟
- التمثيل الضوئي الأنكسي
- التمثيل الضوئي الأوكسيجيني
- التنفس اللاهوائي
- التغذية الكيميائية
- إجابة
-
ج
أيٌّ من العناصر التالية يعتمد في الدورة البيوجيوكيميائية على التغيُّرات في قابلية الذوبان بدلاً من كيمياء الأكسدة والاختزال؟
- كربون
- كبريت
- نتروجين
- الفوسفور
- إجابة
-
د
املأ الفراغ
والجزيء المركزي لدورة الكربون الذي يتم تبادله داخل النظم البيئية وفيما بينها، والذي تنتجه الكائنات المتغايرة وتستخدمه القوى الذاتية، هو ________.
- إجابة
-
ثنائي أكسيد الكربون
يُطلق على استخدام الميكروبات لإزالة الملوثات من نظام ملوث اسم ________.
- إجابة
-
الاستصلاح الحيوي
صواب/خطأ
هناك العديد من الميكروبات التي تحدث بشكل طبيعي والتي لديها القدرة على تحلل العديد من المركبات الموجودة في الزيت.
- إجابة
-
صحيح
إجابة قصيرة
لماذا يجب على الكائنات ذاتية التغذية أيضًا أن تتنفس أو تتخمر بالإضافة إلى إصلاح ثاني أكسيد الكربون؟
كيف يمكن أن يؤدي النشاط البشري إلى التغذية بالمغذيات؟
التفكير النقدي
عند النظر في العلاقة التكافلية بين أنواع Rhizobium ومضيفيها من النباتات، ما النشاط الأيضي الذي يقوم به كل كائن حي والذي يفيد العضو الآخر من الزوج؟