تلجأ الخلايا إلى القيام بعملية التخمر عندما

كتابة يسرى - تاريخ الكتابة: 31 يناير 2021 , 15:01
تلجأ الخلايا إلى القيام بعملية التخمر عندما

تلجأ الخلايا إلى القيام بعملية التخمر عندما ؟، هو سؤال يسأله الكثير من الناس وخاصةً طلبة العلوم والأحياء. حيث أن الخلية تقوم ببعض العمليات للحصول على الطاقة مثل عملية التنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي وغيرها. والتخمر إحدى العمليات أيضًا التي تقوم بها الخلايا. وفي السطور القادمة سوف نتحدث عن إجابة هذا السؤال وسوف نتحدث عن التخمر بشئٍ من التفصيل.

تلجأ الخلايا إلى القيام بعملية التخمر عندما

إجابة هذا السؤال عندما تكون كمية الأكسجين محدودة، حيث أن التخمر عملية كيميائية يتم من خلالها تكسير الجزيئات مثل الجلوكوز بطريقة لاهوائية. على نطاق أوسع، فإن التخمر هو الرغوة التي تحدث أثناء تصنيع النبيذ والبيرة، وهي عملية لا يقل عمرها عن 10000 عام. استخدم الكيميائي وعالم الأحياء الدقيقة الفرنسي لويس باستير في القرن التاسع عشر مصطلح التخمر لوصف التغييرات التي تحدثها الخمائر والكائنات الدقيقة الأخرى التي تنمو في غياب الأكسجين ( التنفس اللاهوائي). كما أدرك أن الكحول الإيثيلي وثاني أكسيد الكربون ليسا الناتجين الوحيدين لعملية التخمر.[1]

شاهد أيضًا: الفرق بين التخمر والتنفس الخلوي

كيف تحدث عملية التخمر

تحدث عملية التخمر عن طريق مجموعة من الخطوات تتمثل فيما يلي:[2]

  • تعيش الكائنات الحية الدقيقة على استخدام الكربوهيدرات (السكريات، مثل الجلوكوز) للحصول على الطاقة والوقود.
  • توفر المواد الكيميائية العضوية مثل الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) تلك الطاقة إلى كل جزء من الخلية عند الحاجة.
  • تولد الميكروبات ATP باستخدام التنفس، أي التنفس الهوائي الذي يتطلب الأكسجين، وهو الطريقة الأكثر فعالية للقيام بذلك.
  • يبدأ التنفس الهوائي بتحلل السكر، حيث يتم تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفيك. فعند وجود كمية كافية من الأكسجين، يحدث التنفس الهوائي.
  • التخمر يشبه التنفس اللاهوائي وهو النوع الذي يحدث عندما لا يوجد أكسجين كافي. ومع ذلك، يؤدي التخمر إلى إنتاج جزيئات عضوية مختلفة مثل حمض اللاكتيك، مما يؤدي أيضًا إلى إنتاج جزيئات ATP، على عكس التنفس الذي يستخدم حمض البيروفيك.
  • اعتمادًا على الظروف البيئية، تتمتع الخلايا والميكروبات الفردية بالقدرة على التبديل بين وضعي إنتاج الطاقة المختلفين.
  • عادةً ما تحصل الكائنات الحية على الطاقة بطريقة لا هوائية من خلال التخمر، ولكن بعض الأنظمة تستخدم الكبريتات كمستقبل نهائي للإلكترون في سلسلة نقل الإلكترون.

ما هي أنواع عملية التخمر المختلفة التي تقوم بها الخلايا

يمكن للميكروبات المتخصصة في تحويل بعض المواد إلى مواد أخرى أن تنتج مجموعة متنوعة من المواد الغذائية والمشروبات باستخدام عملية التخمر، وها هي أشهر ثلاثة أنواع من التخمر:[2]

  • تخمر حمض اللاكتيك: تقوم سلالات الخميرة والبكتيريا بتحويل النشويات أو السكريات إلى حمض اللاكتيك، ولا تستخدم أي حرارة في هذه التفاعلات الكيميائية اللاهوائية. يستخدم حمض البيروفيك نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد + الهيدروجين (NADH) لتكوين حمض اللاكتيك و NAD . يحدث تخمر حمض اللاكتيك أيضًا في خلايا العضلات البشرية. وأثناء النشاط الشاق، يمكن للعضلات أن تفرز الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) بشكل أسرع من توفير الأكسجين لخلايا العضلات، مما يؤدي إلى تراكم حمض اللاكتيك وتقرح العضلات. تعد بكتيريا حمض اللاكتيك ضرورية لإنتاج الأطعمة الصحية غير المكلفة والحفاظ عليها. هذه الطريقة تصنع مخلل الملفوف والمخللات بصفة عامة واللبن والخبز المخمر.
  • تخمير الإيثانول / تخمير الكحول: تكسر الخميرة جزيئات البيروفات ناتج استقلاب الجلوكوز (C6H12O6) المعروف باسم تحلل السكر في النشا أو السكريات إلى جزيئات كحول وثاني أكسيد الكربون. ينتج التخمر الكحولي النبيذ والبيرة.
  • تخمر حمض الخليك: النشويات والسكريات و الحبوب والفاكهة تتخمر إلى حمض الخليك وتكون لاذعة المذاق. تشمل الأمثلة خل التفاح وخل النبيذ.

شاهد أيضًا: تنتج الطاقة عن عملية التخمر دون استخدام

ختامًا نكون قد أجبنا على سؤال تلجأ الخلايا إلى القيام بعملية التخمر عندما ؟، كما تعرفنا على كيفية حدوث عملية التخمر كما تكلمنا عن أنواع التخمر المختلفة.

المراجع

  1. ^ Britannica , Fermentation , 31/1/2021
  2. ^ Masterclass , What Is Fermentation? Learn About the 3 Different Types of Fermentation and 6 Tips For Homemade Fermentation , 31/1/2021
290 مشاهدة