التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

بالانزيمات المحللة للدهون إلى قمسين رئيسين هما:

ليبيدات قابلة للتحليل المائى Hydrolyzable lipidsوهي عبارة عن مجموعة

احيانا

الليبيدات التي تحتوي في تركيبها على مجموعة استر واحدة على الاقل و تحتوي على مجموعة اميد أو فوسفات أو مجموعة اسيتال وهذه تتحول إلى مركبات

مائيا.

ابسط منها عند تحليلها

ليبيدات غير قابلة للتحليل المائى Non-hydrolyzableوهي عبارة عن مجموعة الليبيدات التي لا تحتوي على أي من المجموعات السابقة ولا تقبل التحليل المائى والليبيدات التي تتبع كل مجموعة تظهر في الشكل التالى:

ليبيدات قابلة للتحليل المائى

جلسريدات ثلاثية

زيوت

دهون

جليسروفوسفوليبيدات

سفنجوليبيدات

سفنجوجليكوليبيدات

شموع

سفنجوفوسفوليبيدات

ليبيدات غير قابلة للتحليل المائى

فيتامينات ذائبة في الدهون

الايكوزانويدات

الاستيرويدات

مثل مجموعة فيتامينات

)(A, K, E, D

-٢على أساس محتواها من الجليسرول كقاعدة :تحتوي الجليسريدات الثلاثية على حوالي %٩٥من وزنها أحماض دهنية موجودة في صورة استرات جليسرول، ونظ ار لأن الأحماض الدهنية هي الجزء النشط بالاضافة إلى انها تمثل معظم وزن

-١٤٠-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

الجليسريد فإنها تؤثر على الخواص الطبيعية والكيماوية للجليسريدات ولذلك يمكن الاستدلال على خواص الزيوت والدهون من دراسة الأحماض الدهنية التي تدخل في

تركيبها.

الليبيدات

Lipids

GLYCEROL BASED

NON-GLYCEROL BASED

Simple

Compound

Waxes

Cerebrosides

Steroids

Terpenes

Phospolipids

Sphingomylin

Fat Glycolipids

Galactolipids Lecithin Cephalin

Glucolipids

الأحماض الدهنية:

تحتوى الجليسريدات الثلاثية على حوالى % 95من وزنها أحماض دهنية موجودة في صورة استرات جليسرول ،ونظ ار لأن الأحماض الدهنية هي الجزء النشط بالاضافة إلى إنها تمثل معظم وزن الجلسريد فإنها تؤثر على الخواص الطبيعية والكيميائية للجليسريدات ولذلك يمكن الاستدلال على خواص الزيوت والدهون من

-١٤١-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

دراسة الأحماض الدهنية التي تدخل في تركيبها.

ملحوظة:

أيضا تقسيم الليبيدات على أساس أن عملية التحليل المائى تتم بالقلوى

يمكن

فقط إلى قمسين هما ليبيدات قابلة للتصبن Saponifiable lipidsوليبيدات غير

قابلة للتصبن .Nonsaponifiable lipids

وتقسم الليبيدات من حيث وجود شحنات عليها إلي قسمين:

ا -ليبيدات متعادلة :Neutral lipids

وهي الليبيدات التي لا تحمل شحنات مثل :الجلسريدات – الكولسترول –

استرات الكولسترول

-٢ليبيدات قطبية :Polar lipids

وهي الليبيدات المحملة بشحنات مثل :الفوسفوليبيدات أيضا يوجد تقسيم اخر لليبيدات على أساس تركيبها الكيميائي إلى ثلاثة اقسام:

و

ليبيدات بسيطة :Simple lipids

وهي الليبيدات التي تعطي عند تحليلها مائيا وحدتين فقط من الوحدات الأساسية لكل مول ،وهي عبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية والكحولات المختلفة

مائيا تعطى الكحول والحمض فقط وتشمل:

وعند تحليلها

الزيوت والدهون :Oils and fats

الزيوت وهي عبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية وكحول الجلسرول

وتنقسم إلي قسمين:

الزيوت :Oilsعبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية غير المشبعة والجليسرول ويكون قوامها سائل على درجة الح اررة العادية

-١٤٢-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

الدهون :Fatsعبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية المشبعة والجليسرول ويكون قوامها شبه صلب على درجة الح اررة العادية.

الشموع :Waxes

هي عبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية طويلة السلسلة وكحولات ذات وزن جزيئى عالى وتتواجد في النبات والحيوانات والميكروبات ،ولها وظائف متنوعة مثل الوقاية من الماء Waterproofingوكمخزن للطاقة.

في بعض الأنسجة مثل الجلد يعمل كطبقة تغطي الغدد وكذلك توجد الشموع كغطاء لسطح الأوراق النباتية ،والشموع قد توجد في تراكيب معقدة فقد تحتوي على هيدروكربونات مثل السكوالين أو ألدهيدات أو كيتونات أو كحولات حرة.

وتنقسم إلى:

شموع بسيطة :Simple waxes

هي عبارة عن استرات ما بين أحماض دهنية متوسطة السلسة وكحولات احادية

الهيدروكسيل طويلة السلسلة.

شموع معقدة :Complex waxes

هي عبارة عن استرات ما بين أحماض دهنية طويلة السلسلة وكحولات ثنائية

أيضا.

الهيدروكسيل طويلة السلسلة

ليبيدات مركبة Compound lipids

هي عبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية والكحولات ومركبات اخرى

مائيا يعطى ثلاثة مركبات أو اكثر وتشمل:

وهذا القسم عند تحليلة

الفوسفوليبيدات :Phospholipids

هي عبارة عن استرات ما بين الأحماض الدهنية والجلسرول وحمض الفوسفوريك وأحد القواعد الأزوتية مثل مركب الفوسفاتيديل كولين ،والفوسفاتيديل

-١٤٣-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

جليسرول والكردولين ،وهي مركبات موجودة في ميتوكوندريا عضلة القلب وجدر

الخلايا البكتيرية.

جليكوليبيدات :Glycolipids

هي تحتوي في تركيبها على شق كربوهيدراتى عادة سكر احادى أو ثنائى مثل سكر الجالاكتوز وهو السكر الشائع في تركيب الجليكوليبيدات النباتية بالإضافة إلى أحد الكحولات الأمينية المرتبطة برابطة اميدية مع الحمض الدهني مثل السيربروسيدات Cerebosidesولا يدخل حمض الفوسفوريك في تركيبها الكيميائى.

ج -الاسفنجوليبيدات :Sphingolipids

هي عبارة عن اميدات ما بين الأحماض الدهنية واحد الكحولات الأمينية طويلة

بدلا من الجليسرول وتحتوي في تركيبها على حمض

السلسلة مثل السفنجوزين

الفوسفوريك واحد القواعد الازوتية مثل السفنجوميلين والسيراميدات وهذه المركبات لها

-١٤٤-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

اهمية كبيرة في جدر الخلايا حيث إنها تعمل كأماكن antigenicعلى اسطحها.

Sphingomyelin

Ceramide

ليبيدات مشتقة :derived lipids

وهذه تشمل المركبات الناتجة من التحليل المائي لكل من الليبيدات البسيطة والمركبة وتشمل الأحماض الدهنية المختلفة والكحولات المختلفة بجانب حمض الفوسفوريك والقواعد الازوتية المختلفة بالاضافة إلى بعض الاستيرولات.

ملحوظة :تقسيم الليبيدات على أساس تركيبها الكيميائي يفضل في الدراسة الكيميائية عن تقسيمها على أساس قابليتها للتحليل المائى.

الأحماض الدهنية :Fatty acids

الأحماض الدهنية تعتبر المكون الأساسى للجليسريدات المنتشرة بكثرة في وغالبا ما توجد في صورة مرتبطة وقليل منها ما يوجد في صورة حرة وهي

الطبيعة

عبارة عن أحماض اليفاتية احادية الكربوكسيل موجودة في سلسلة مستقيمة مشبعة أو غير مشبعة والأحماض المنتشرة في الزيوت والدهون تحتوي على عدد زوجى من ذرات الكربون يتراوح من ) ٢٠-١٤ذرة( ولكن وجد بعض الأحماض تحتوي على عدد فردى من ذرات الكربون وله تركيب متفرع مثل حمض الايزوفاليريك ) (isovaleric acidالذى يحتوى على خمس ذرات كربون وموجود في دهن كبد الحوت واكثر الأحماض المشبعة انتشا ار هو حمض البالمتيك والاستياريك والاوليك

-١٤٥-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

أكثر الأحماض الدهنية الغير مشبعة انتشا ار.

وتنتج الأحماض الدهنية من التحلل المائي للزيوت والدهون ذات سلاسل هيروكربونية طويلة Long-Chain Hydrocarbonsغير ذائبة في الماء وتحتوى على مجموعة واحدة كربوكسيلية في نهاية السلسلة ،وذات عدد زوجى من ذرات الكربون Even Numberواذا كانت الأحماض الدهنية لا تحتوي على روابط زوجية Double Bondsبين ذرات الكربون تسمى الأحماض الدهنية المشبعة Saturated Fatty Acidsبينما اذا كانت تحتوي على رابطة أو اكثر من الروابط الزوجية تسمى الأحماض الدهنية غير المشبعة .Unsaturated Fatty Acids

?Fat – what is it

Natural fats and oils are comprised of glycerol esters of the higher evennumbered fatty acids =triglycerides

جدول رقم ):(١١

شكل رقم ):(١٢

-١٤٦-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

الأحماض الدهنية المشبعة :Saturated Fatty Acids جدول رقم ) :(١٣الرمز البنائى لبعض الأحماض الدهنية المشبعة وغير المشبعة

الحامض الدهنى

الرمز البنائى

عدد ذرات الكربون

بيوترك

CH3-(CH2)-COOH

C4

كابرويك

CH2-(CH2)4-COOH

C6

كابريليك

CH3-(CH2)6-COOH

C8

كابريك

CH3-(CH2)8-COOH

C10

لوريك

CH3-(CH2)10-COOH

C12

ميرستيك

CH3-(CH2)12-COOH

C14

بالمتيك

CH3-(CH2)14-COOH

C16

استياريك

CH3-(CH2)16-COOH

C18

أراشيديك

CH3-(CH2)18-COOH

C20

أحماض اليفاتية احادية الكربوكسيل ذات عدد زوجى من ذرات الكربون ولا تحتوي على روابط زوجية في السلسلة .والاسم العلمى لها يوضح عدد ذرات الكربون

مع اضافة المقطع noicوالرمز العام لها يكون:

CH3-(CH2)n-COOH

حيث nعدد مجموعات المثيلين الموجودة بين مجموعة المثيل ومجموعة حاليا طريقة حديثة بالارقام في التعبير عن الاسم المختصر

الكربوكسيل وتستخدم

للحامض الدهنى حيث توضح عدد ذ ارت الكربون وعدد الروابط المزدوجة وموضعها، فمثلا حامض البالمتيك Palmiatic acidالاسم العلمى له Hexadecanoicيكون

-١٤٧-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

الاسم المختصر له 16:0وهذا يعنى انه يحتوى على ١٦ذرة كربون ولا يوجد روابط

زوجية.

-١الأحماض الدهنية غير المشبعة :Unsaturated Fatty Acids وهي أحماض تتميز باحتوائها على رابطة أو اكثر من الروابط الزوجية مثل

حمض اللينولينك.

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7COOH

والرمز المختصر له C18:2∆9,12أي انه يحتوى على ١٨ذرة كربون وتوجد ٣روابط زوجية بين ذرات الكربون ١٢ ،٩من الطرف الكربوكسيلى.

جدول رقم )(١٤

الحامض

الدهنى

الرمز البنائى

عدد ذرات

الكربون

بالميتوليك

CH3-(CH2)5-CH=CH-(CH2)7-COOH

C16:1

أوليك

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

C18:1

لينوليك

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH

C18:2

لينولينك

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7-COOH

C18:3

أراشيدونك

CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CHCH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

C20:4

-١٤٨-

(المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية

:تكوين الأحماض الدهنية غير المشبعة

12:0

14:0

16:0

∆ 9 desaturase

18:0

18: n-9

∆ 12 desaturase

∆ 15 desaturase

18:2n-6

18:3n-3

18:3n-6

∆ 6 desaturase

18:4n-3

20:3n- 6

20:4n-3

20:4n-6

∆ 5 desaturase

20:5n-3

∆ 6 desaturase

∆ 5 desaturase

Arachidonic acid eicosapentaenoic

(EPA)

22:6n-3

(DHA) decosahexenoic acid

n-3 18:3 Linolenic

Cyalo-oxygenase*

n-618:2 Linoleic acid

Archidonic acid

EPA 20:5, DHA 22:6

Eicosanoids II

TXA2 (aggregtory)

LB4 (inflammation)

PGI2 (Vasoconstrict)

More clots

-١٤٩-

Eicosanoids III

TXA3 (anti- aggregtory)

LB5 (anti-inflammation)

PGI3 (Vasoconstrict)

Less clots