التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

الطاقة:

٦٠٧

البروتين والأحماض الأمينية:

٦٣٣

الطرق المختلفة لتقييم البروتين:

٦٣٩

أولا :طرق تعتمد على تقدير وحساب كمية النتروجين المحتجز داخل الجسم:

٦٣٩

ثانيا :طرق تعتمد على تقدير المحتوى الكلي للجسم من النتروجين:

ثالثا :طرق تعتمد على النمو:

٦٤٣

٦٤٤

الاحتياجات من المركبات الغذائية

٦٤٩

حساب الاحتياجات من المركبات الغذائية:

٦٥٠

الاحتياجات اللازمة لحفظ الحياة:

٦٥٠

أولا :الاحتياجات اللازمة لحفظ الحياة:

٦٥٠

ثانيا :الاحتياجات اللازمة للنمو:

٦٥٥

الطاقة الحيوية:

٧٣٠

الاكسدة البيولوجيه:

٧٤٤

رؤية في تمثيل المركبات الوسطية:

٧٦٣

بعض المعادلات المستخدمة في تغذية الدواجن والاسماك:

٧٧٤

-١الدواجن:

٧٧٤

-٢الأرانب:

٧٩٨

الاجترار الكاذب في الارانب:

٨٠٦

-٣الأسماك:

٨٢٧

-٤النعام:

٨٤٠

-٥قياس الح اررة والرطوبة في الحيوان:

٨٤٣

مقايي س:

٩٢٣

الم ارج ع الأجنبية:

٩٢٥

الم ارج ع العربي ة:

٩٢٧

الموااقع الإلكترونية:

٩٢٨

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

) (١الكربوهيدرات

Carbohydrates

يمثل تحليل الجزيئات الحيوية الكبيرة والمعروفة Macromoleculesجزءا هاما في علم الكيمياء الحيوية وتعتبر هذه الجزيئات الحيوية الأكثر انتشا ار من حيث

النسبة المئوية على وجه الأرض ،حيث تستطيع كل الكائنات الحية تخليقها .ويتكون معظمها عن طريق عملية البناء الضوئي التي يقوم بها النبات لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية والتي تستخدم بعد ذلك في تخليق الكربوهبدرات من ثاني

أكسيد الكربون )عملية تثبيت الكربون(.

تعرف الكربوهيدرات بإنها الدهيدات أو كيتونات عديدة الهيدروكسيل Poly ،hydroxyl aldehyde or ketonesويبين التحليل العنصري للكربوهيدرات أنها تحتوي على ثلاث عناصر هي الكربون والأيدروجين والأكسجين والرمز الأولي لها (CH2O)nويوجد الأيدروجين والأكسجين منها بنسبة وجودهما في الماء ) (٢:١ولذلك عرفت الكربوهيدرات باسم هيدرات الكربون ثم تحولت إلى الكربوهيدرات.

وتلعب الكربوهيدرات العديد من الأدوار البيولوجية الهامة في الكائنات الحية المختلفة ،حيث تعمل الجزيئات الكبيرة منها مثل النشا والجليكوجين كمخازن للطاقة

تستخدم عند الحاجة إليها.

وتتناول الحيوانات الكربوهيدرات من الغذاء ثم تقوم بأكسدتها لإنتاج الطاقة اللازمة للقيام بعملياتها الحيوية المختلفة .كما تنتشر مشتقات الكربوهيدرات في العديد من الجزيئات الحيوية مثل قرائن الإنزيمات والأحماض النووية.

ويمكن تصنيف الكربوهيدرات على أساس عدد وحدات السكرات البسيطة

المكونة لها إلى:

-١السكرات الأحادية :Monosaccharides

وتعتبر أصغر وحدة بنائية للكربوهيدرات ويعود مصطلح كربوهيدرات إلي

-٢-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

الصيغة البنائية التركيبية لهذه السكرات (CH2O)nأي تحتوي على كربون ونسبة تواجد الهيدروجين والأكسجين كنسبتهما في الماء .وقيمة = nمن ٣إلى ) ٩أي تحتوي من ٣إلى ٩ذرات كربون( وان كان معظم الكربوهيدرات تتواجد في صورة

خماسية أو سداسية )أي تحتوي ٥أو ٦ذرات كربون(.

مائيا إلى مركبات

وتسمي السكرات الأحادية البسيطة لأنها لا يمكن تحليلها

ابسط منها.

-٢السكرات الأوليجو :Oligosaccharides

عبارة عن بوليمرات تتكون من العديد من السكرات الأحادية )من ٢إلى ٢٠ وحدة من السكر الأحادي( ومعظم السكرات الأوليجو المعروفة والمنتشرة في الطبيعة هي سكرات ثنائية )تتكون من وحدتين من السكر الأحادي( .ويطلق عليها سكرات الاوليجو متجانسة إذا كانت من نوع واحد أو غير متجانسة إذا كانت من أكثر من

نوع من السكر.

-٣السكرات العديدة :Polysaccharides

عبارة عن بوليمرات تحتوي على أكثر من ٢٠وحدة من وحدات السكر الأحادي.

وسواء السكرات الأوليجو أو العديدة لا تتبع الصيغة التركيبية العامة للكربوهيدرات (CH2O)nحيث يزال منها جزيئات ماء أثناء ارتباط وحدات السكر الأحادي مع بعضها مما يخل بهذه الصيغة التركيبية.

-٤مشتقات الكربوهيدرات :Carbohydrate derivatives وهي مركبات حيوية تتكون من ارتباط الكربوهيدرات بجزيئات حيوية أخرى مثل البروتين لتكون جليكوبروتين أو البيبتيدات لتكون الجليكوبيبتيد أو الليبيدات لتكون

الجليكوليبيد.

-٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

السكرات الأحادية :Monosaccharides

مركبات ذائبة في الماء تتميز بطعمها الحلو )مثل الجلوكوز والفركتوز( ولونها الأبيض وتوجد على شكل بلورات صلبة ،ومن الناحية الكيميائية فهي عبارة عن ألدهيدات عديدة الهيدروكسيل تسمي ألدوزات Aldosesأو كيتونات عديدة الكربوكسيل تسمي كيتوزات Ketosesويضاف عادة مقطع ) (oseفي نهابة اسم السكر ،كما إنها تختلف باختلاف نوعية مجموعة الكربونيل )ألدهيد أم كيتون( وكذلك

حسب عدد ذرات الكربون المكونة لها.

وأقل أفراد مجموعة السكرات الأحادية يحتوي على ٣ذرات كربون أحد هذه الذرات يمثل مجموعة الكربونيل والذرتان الأخريتان تحمل كل منهما مجموعة

كربوكسيل.

وأول أفراد هذه العائلة من السكرات الثلاثية Triosesهو سكر الجلسر ألدهيد glyceraldehydeوهو سكر ألدهيدي يحتوي على ثلاث ذرات كربون وتعتبر الألدوزات المحتوية على أكثر من ثلاث ذرات كربون امتدادات لهذا السكر حيث يضاف إليه كربون محمل بهيدروكسيل H-C-OHبين مجموعة الكربونيل

ومجموعة الكحول الأولى.

CHO

OH

C

H

H

C

HO

OH

C

H

OH

C

H

OH

C

H

CH2OH

)(D glycro D gluco Heptose

-٤-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

وأول أفراد العائلة ) (Triosesمن السكرات الكيتونية Ketosesهو سكر الدايهيدروكسي أسيتون Dihydroxyacetoneوهو سكر كيتوني يحتوي على ثلاث ذرات كربون وتعتبر الكيتوزات المحتوية على أكثر من ثلاث ذرات كربون امتدادات لهذا السكر حيث يضاف إليه كربون محمل بهيدروكسيل H-C-OHبين مجموعة

الكربونيل ومجموعة الكحول الأولى.

CH2OH

O

C

CH2OH

Dihydroxy acetone

CH2OH

CH2OH

O

C

O

C

OH

C

H

C

H

HO

CH2OH

CH2OH

D-Erythrose

L-Erythrose

CH2OH

CH2OH

O

C

O

C

OH

C

H

H

C

HO

OH

C

H

OH

C

H

CH2OH

CH2OH

-٥-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

DXylulose

D-Ribulose

CH2OH

CH2OH

CH2OH

CH2OH

O

C

O

C

O

C

O

C

OH

C

H

H

C

OH HO

C

H

H

C

HO

OH

C

H

OH

C

H

H

C

HO

H

C

HO

OH

C

H

OH

C

H

OH

C

H

OH

C

H

CH2OH

D-Allolose

CH2OH

D-Fructose

CH2OH

CH2OH

D-Sorbose

D-Tagalose

التسمية :Nomenclature

-١تسمية السكرات التي تحتوي على أقل من ٦ذرات كربون في السلسلة

الكربونية:

عموما في تسميتها باحتوائها على المقطع النهائي oseوذلك

تتميز السكرات

كما يتضح من الجدول التالي والذي يبين عدد ذرات الكربون والاسم العام والرمز

الجزيئي لبعض السكريات الأحادية.

عدد ذرات الكربون

Tri

3

Tetra

4

Penta

5

Hexa

6

الاسم العام

Triose

Tetraose

Pentaose

Hexose

الرمز الجزيئي

C3 H 6 O 3

C4 H 8 O 4

C5 H10 O5

C6 H12 O6

وتشترك السكريات التابعة لكل قسم في رمز جزيء واحد ولكنها تختلف في نوع مجموعة الكربونيل فالتي تحتوي ألدهيد تسمى Aldoseوالتي تحتوي كيتون تسمى

-٦-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

Ketoseويلاحظ الاسم العام يبدأ بالمقطع الذي يدل على نوع مجموعة الكربونيل فمثلا السكريات التي مجموعتها الفعالة ألدهيد وتحتوي ستة ذرات كربون تسمى

Aldohexoseوالتي تحتوي على مجموعة كيتون تسمى .Ketohexose -٢تسمية السكرات التي تحتوي على أكثر من ٦ذرات كربون في السلسلة

الكربونية:

السكرات الأحادية ومشتقاتها الكحولية والتي يزيد فيها عدد ذرات الكربون عن ٦

ذرات الكربون يتبع في تسميتها قواعد خاصة.

الاسم العام للسكرات يشتق من عدد ذرات الكربون المكونة للسلسلة وهذا الاسم

يأخذ في الاعتبار طبيعة السكر.

N. of carbon atoms

Aldose

Ketose

7

heptose

heptulose

8

octose

pctulose

9

nonose

nonulose

10

decitulose decitose

يعبر عن التوزيع الفراغي والتركيب الكيماوي للسكر بلفظ يتكون من مقطعين

أو أكثر.

التوزيع الفراغي حول ذرات الكربون الغير متناسقة في سكرات التتروز إلى الهكسوز تعتبر الأساس في اختيار مقاطع اللفظ الدال على أسم السكر.

تقسيم السلسلة الكربونية المراد تسميتها لأقسام اعتبارية بحيث يشمل القسم الأول ذرات الكربون الغير متناسقة القريبة من المجموعة الفعالة للسكر سواء كان ألدهيدى أو كيتونى ويعبر عن التوزيع الفراغي على ما يماثله في الهكسوز ،ويعبر المقطع الثاني عن التوزيع حول باقي ذرات الكربون الغير متناسقة بحيث لا تزيد عن ٤ذرات كربون وعند

-٧-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

زيادة العدد عن ٤يستعمل مقطع ثالث للتعبير عن التوزيع حول ذرات الكربون الغير متناسقة وهكذا بحيث كل مقطع يعبر عن التوزيع حول ذرات الكربون للسكرات من التريوز

تبعا لعدد ذرات الكربون الغير متناسقة.

إلى هكسوز

CHO

OH

C

H

H

C

HO

OH

C

H

OH

C

H

OH

C

H

CH2OH

)(D glycro D gluco Heptose

إثبات التركيب الكيميائي للسكرات الأحادية:

لا تختلف الخطوات الأساسية في تعيين التركيب الكيميائي للسكرات المختلفة،

فهي تشمل:

تعيين الرمز الجزيئي – معرفة نوع وعدد وموضع المجموعات الفعالة – معرفة نوع السلسلة الكربونية عل هي متشعبة أو غير متشعبة – معرفة هل التركيب مفتوح

أو حلقي.

-١إثبات التركيب الكيميائي للألدوهكسوزات:

سوف نأخذ الجلوكوز كمثال أثناء الشرح للتعرف بالتفصيل على تلك الخطوات وبالتالي يمكن تطبيق نفس الخطوات على باقي السكرات الأحادية.

أولا :تعيين الرمز الجزيئي:

أولا يجري تحليل وصفي وكمي لمعرفة نوع العناصر الداخلة في تركيبه وكميتها

-٨-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

ومن ذلك يمكن تعيين الرمز الجزيئي حيث ثبت أن الجلوكوز يحتوي على ،H ،C

Oوأن الرمز الجزيئي له .C6 H12 O6

انيا :إثبات وجود المجموعات الفعالة:

ث

أ -إثبات وجود مجموعة الألدهيد:

يمكن إثبات ذلك باختبار نجاح تفاعل السكر )الجلوكوز( مع التفاعلات المختلفة المميزة لمجموعة الألدهيد من أكسدة واختزال أو تفاعل مع بعض المركبات.

فبأكسدة الجلوكوز بعوامل مؤكسدة ضعيفة مثل ماء البروم يتكون حامض ألدوني به مجموعة كربوكسيل واحدة على ذرة الكربون الأولي وهو حامض الجلوكونيك ، Gluconic acidوباختزاله بواسطة مملغم الصوديوم يتكون سكر كحولي نتج من اختزال مجموعة الألدهيد بالسكر إلي مجموعة كحول أول دون تغيير في باقي الجزيء ليعطي سكر كحولي يعرف باسم السوربيتول .Sorbitol

CooH

CH2oH

CH2oH

أختزال مملغم الصوديوم

أكسدة بماء البروم Br2

(HCOH)4

CH2OH

Gluconic acid

(HCOH)4

(HCOH)4

CH2OH

CH2OH

Glucose

)Glucitol (Sorbitol

كم أنه بالتفاعل مع الهيدروكسيل أمين NH2OHيعطى أوكسيم وهذا التفاعل أيضا مميز للمجموعة الألدهيدية حيث لا ينجح إلا مع المركبات التي تحتوي ألدهيد.

-٩-