العمليات الأيضية

1. العمليات الأيضية هضم الكربوهيدرات والجلايكوليسس

2. التمثيل الغذائي للكربوهيدرات • في الفم: • يتم تحلل النشا إلى مالتوز وسلاسل من عديدات السكريات بواسطة أنزيم اميليز اللعاب وذلك بكسر الرابطة الجلايكوسيدية4) α(1. • يتوقف عمل هذا الأنزيم عند وصوله مع الطعام إلى المعدة شديدة الحموضة. • في المعدة: • لا يوجد هضم. • في الأمعاء: • يوجد أنزيم الأميليز الأمعاء الذي يكمل ما بدءه أميليز اللعاب ويحطم المزيد من الرابطة الجلايكوسيدية وينتج منها خليط من السكريات ثنائية. • تفرز الأنزيمات الخاصة بهضم السكريات الثنائية مثل أنزيم اللاكتيز ، السكريز ، مالتيز. • لا يمكن هضم السليلوز لعدم وجود الأنزيمات المخصصة لذلك. • يكون الناتج سكريات أحادية.

3. امتصاص الكربوهيدرات • في الأمعاء يتم امتصاص السكريات الأحادية خلال الغشاء الطلائي المبطن للأمعاء الدقيقة ، وبعد الامتصاص يتم نقلها في الدم إلى الكبد ، ويعمل الكبد على تحويل السكاكر الأحادية مثل الفركتوز و الجلاكتوز إلى جلوكوز لتستفيد منه باقي الخلايا.

4. مصير الجلوكوز في الدم • 1- يتم نقله بواسطة الدم إلى الأنسجة المختلفة في الجسم. • 2- يتم استغلاله في الأنسجة المختلفة بالطرق الآتية: • أكسدة الجلوكوز لإنتاج الماء ، ثاني أكسيد الكربون ، والطاقة عن طريق الجلايكوليسس ودورة كربس. • تحويل الجلوكوز إلى مكونات أخرى ذات أهمية بيولوجية مثل: • أ- الريبوزوالديوكسيرايبوز لتصنيع الأحماض النووية. • ب- الفركتوز يدخل في تكوين السائل المنوي. • ت- حمض الجلوكيورونك في الكبد وهو هام للتفاعلات التي يتم فيها تحويل المواد السامة إلى مواد غير سامة. • ج- سكريات أمينية لصنع السكريات المتعددة المخاطية.

5. تابع مصير الجلوكوز في الدم • 3- التخزين: • يتم تخزين الجلوكوز في الكبد والعضلات على هيئة جلايكوجين بواسطة عملية تسمى الجليكوجينسسglylogenesis. • يتم تخزينه في الكبد والنسيج الشحمي على هيئة دهون متعادلة عن طريق عملية تسمى ليبوجنيسسlipogenesis.

6. تحلل السكر (الجلايكوليسس) Glycolysis • هي العملية التي يقوم بها الكائن الحي بتحطيم سكر الجلوكوز وتحويله إلى بيروفيت ومن ثم إلى: • 1- حمض اللاكتيك في عدم وجود الهواءفي الكائنات الراقية أما في الخمائر والفطريات يتم تحويلها إلى كحول الإيثانول وتسمى هذه العملية بالتخمر fermentation: 2 CH3CHOHCOOH C6H12O6 2 CH3CH2OH + 2 CO2 C6H12O6 • 2- اسيتل مساعد أ في وجود الهواء وتسمى الجلايكوليسس: 2 Acetyl CoA C6H12O6 جلوكوز جزيئين من حمض اللاكتيك جزيئين من الإيثانول و جزيئين من ثاني أكسيد الكربون جلوكوز جلوكوز جزيئين

7. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • عند تحويل الجلوكوز إلى البيروفيت: • تتم هذه العملية في السيتوبلازم. • بشكل عام جميع المركبات الوسطية بين الجلوكوز والبايروفيت ترتبط برابط استري مع مجموعة فوسفات واحدة على الأقل. • مجموعة الفوسفات تساعد على عدم خروج المركبات الوسطية إلى الخارج بسبب وجود الشحنات السالبة. • يمكن نقل مجموعة الفوسفات ذات الطاقة العالية من المركبات الوسطية إلى ADP مباشرة لإعطاء ATP. • تحتوي على عشر خطوات وتقسم إلى مرحلتين. • المرحلة الأولى: تبدء بالجلوكوز وتنتهي بالجليسرألدهيد-3-فوسفيت وتستخدم فيها طاقة ATP. • المرحلة الثانية: تبدءبالجليسرألدهيد-3-فوسفيت وتنتهي بالبيروفيت وتنتج فيها طاقة ATP.

8. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) النشا ، الجلايكوجين • المرحلة الأولى: جلاكتوز Pi جلوكوز 6 C ATP جلوكوكينيز أو هكسوكينز جلوكوز-1-فوسفيت التفاعل الأول ADP جلوكوز-6-فوسفيت 6 C السكريات الخماسية فسفوهكسوزأيزومريز التفاعل الثاني فركتوز-6-فوسفيت 6 C الفركتوزوالمانوز ATP فسفوفركتوكينز-1 التفاعل الثالث ADP فركتوز-1،6-ثنائي الفوسفيت 6 C ألدوليز التفاعل الرابع جليسرألدهيد-3-فوسفيت+ ثنائي هيدروكسياسيتونفوسفيت 3 C 3 C

9. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • تابع المرحلة الأولى: • تحويل ثنائي هيدروكسياستون إلى الجليسرألدهيد-3- فوسفيت عن طريق أنزيم تريوز فوسفات أيسوميريز. ثنائي هيدروكسياسيتونفوسفيت 3 C تريوزفوسفيتأيسوميريز التفاعل الخامس جليسرألدهيد-3-فوسفيت 3 C

10. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • تبدأ بتجمع السكريات البسيطة وتنتهي بتحويلها إلى الجليسرألدهيد-3-الفوسفيت. • في التفاعل الأول: • أنزيم الهكسوكينيز يحفز التفاعلات في جميع الأنسجة أما أنزيم الجلكوكينيز في يعمل في الكبد. • تفاعل غير عكسي ، تفاعل منظم يثبط بالزيادة في الجلوكوز-6-فوسفيت. • تفاعل يحتاج إلى طاقة ATP ، تفاعل فسفرة يحتاج إلى المغنيسيوم كعامل مساعد. • في التفاعل الثاني: • أنزيم الفسفوهكسوزأيزوميريز تفاعل عكسي. • يتحول من ألدوز إلى كيتوز. • في التفاعل الثالث: • تفاعل يحتاج إلى طاقة ، تفاعل فسفرة يحتاج إلى المغنيسيوم كعامل مساعد. • تفاعل غير عكسي ، تفاعل منظم: يحفز بالـ AMP و ADPوالفركتوز-6-فوسفيت ، يثبط بالزيادة ATP أي أن الخلية لا تحتاج إلى المزيد من الطاقة.

11. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • التفاعل الرابع: • يتم كسر جزيء الفركتوز-1،6-فوسفيت (سداسي الكربون) إلى مركبين الجليسرألدهيد-3-فوسفيت وثنائي هيدروكسياسيتون (ثلاثيات الكربون). • تفاعل عكسي. • التفاعل الخامس: • تحويل ثنائي هيدروكسياسيتون إلى جزيء ثاني من الجليسرألدهيد-3-فوسفيت. • تنتهي المرحلة الأولى: • بجزيئين من الجليسرألدهيد-3-فوسفيت ،جزيئين ثلاثيي الكربون. • استهلاك جزيئين من الطاقة على شكل ATP وتحويلها إلى ADP.

12. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • المرحلة الثانية: جزيئين جليسرألدهيد-3-فوسفيت 3 C )Pi + NAD+) 2 فسفوجليسرألدهيدديهايدروجينيز التفاعل السادس 2 NADH جزيئين من 1،3-ثنائي فسفوجليسريت 3C ADP 2 فسفوجليسريتكاينيز التفاعل السابع 2 ATP جزيئين من 3-فسفوجليسريت 3C فسفوجليسريتميوتيز التفاعل الثامن جزيئين من 2-فسفوجليسريت 3 C أنوليز التفاعل التاسع 2 H2O جزيئين من الفسفوأنيولبايروفيت 3 C

13. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • تابع المرحلة الثانية: ADP 2 بايروفيتكاينيز التفاعل العاشر 2 ATP جزيئين من بايروفيت 3 C

14. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • تتضمن خطوات الأكسدة والاختزال والفسفرة وإنتاج الطاقة. • هذه التفاعلات تكون لجزيئين. • في التفاعل السادس: • تتأكسد مجموعة الكربونيل إلى مجموعة كربوكسيل. • الطاقة تختزن على شكل مجموعة فوسفات الكربوكسيل. • يتم نزع هيدروجين واختزال جزيء NAD+ إلى NADH (مركب طاقة). • في التفاعل السابع: • تنقل الطاقة من مجموعة الفسفات إلى ADP وتنتج ATP. • في التفاعل الثامن: • اعادة ترتيب مجموعة الفسفات من الكربونة الطرفية الثالثة إلى ذرة الكربون الثانية.

15. تابع تحلل السكر (الجلايكوليسس) • في التفاعل التاسع: • يتم نزع جزيء ماء. • ينتج مركب غير مشبع. • يحتوي على مجموعة فسفات عالية الطاقة. • في التفاعل العاشر: • تنقل الطاقة من مجموعة الفسفات إلى ADP وتنتج ATP. • من التفاعلات أيض جزيء واحد من الجلوكوز: • تم استهلاك جزيئين من الطاقة ATP وإنتاج أربعة جزيئات من الطاقة ATP وتكون المحصلة النهائية إنتاج جزيئين من الطاقة ATP. • إنتاج جزيئين من NADH الذي تتم أكسدته في الميتوكوندريا ليعطي ATP ، [كل جزيء من NADH يعطي ثلاث جزيئات من ATP]. • العدد الكلي لجزيئات الطاقة ATP الناتجة هي ثمانية جزيئات: اثنان مباشرة في السيتوبلازم وستة في الميتوكوندريا.