الوحدة السادسة: الطاقة والتنفس

النسخ (Transcription) هي العملية التي يتم فيها تحويل تسلسل من DNA إلى تسلسل مماثل في RNA.

في حال غياب الميتوكوندريا، لا يمكن للخلية إجراء دورة كربس أو سلسلة نقل الإلكترون أو التنفس الهوائي الكامل، حيث تحدث هذه العمليات داخل الميتوكوندريا. لذا، فإن المسار الوحيد المتاح لإنتاج ATP هو التحلل الغلايكولي الذي يحدث في السيتوبلازم.

التحلل الغلايكولي (الجلايكوليسس) هو المرحلة الأولى من التنفس الخلوي ويحدث في السيتوبلازم، ولا يتطلب وجود الأكسجين بشكل مباشر، على عكس دورة كربس وسلسلة نقل الإلكترون والتنفس التأكسدي التي تعتبر جزءاً من التنفس الهوائي.

يقوم إنزيم ATP synthase بتوليد جزيئات ATP من ADP والفوسفات غير العضوي، مستخدماً الطاقة الناتجة عن تدفق البروتونات (H+) عبره من الحيز بين الغشائي إلى الحشوة الميتوكوندرية.

تحدث دورة كربس (دورة حمض الستريك) في الحشوة الميتوكوندرية (الماتريكس) في الخلايا حقيقية النواة، وهي المرحلة التي يتم فيها أكسدة الأسيتيل CoA بالكامل.

قبل أن يدخل حمض البيروفيك دورة كريبس، يتم تحويله إلى أسيتيل-CoA في عملية تسمى أكسدة البيروفات (أو تفاعل الربط)، حيث يتم نزع مجموعة كربوكسيل وإنتاج NADH.

في نهاية التنفس الهوائي، تقوم سلسلة نقل الإلكترون بإنتاج جزيئات الماء (H2O) وثاني أكسيد الكربون (CO2) بالإضافة إلى الكم الأكبر من جزيئات ATP.

تقنية CRISPR-Cas9 تعتمد على توجيه إنزيم Cas9 بواسطة جزيء RNA دليلي لقطع الحمض النووي في موقع مستهدف محدد. بعد القطع، تقوم آليات إصلاح الحمض النووي الطبيعية في الخلية بإصلاح الكسر، مما يمكن أن يؤدي إلى إزالة أو إضافة أو تعديل تسلسل الحمض النووي في ذلك الموقع.

الإنزيمات الهاضمة متخصصة في تحليل البوليمرات الكبيرة (مثل البروتينات، الكربوهيدرات، والدهون) إلى مونومرات أصغر يمكن للجسم امتصاصها والاستفادة منها في العمليات الحيوية، وهو دور أساسي في التمثيل الغذائي.

الرحلان الكهربائي الهلامي (Gel Electrophoresis) هي تقنية تُستخدم لفصل الجزيئات المشحونة، مثل قطع الحمض النووي (DNA) أو البروتينات، بناءً على حجمها وشحنتها من خلال مصفوفة هلامية وتحت تأثير مجال كهربائي.