التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

التركيب العام لكل من ATP , ADP

وفي حقيقة الأمر ،الحمض النووي DNAله التركيب المقترح بواسطة العالمان واتسون وكريك Watson & Crickوهو أن هذا الحمض عبارة عن شريط

حلزونيا مع بعضها ،وتحتوي كل لفة على

مزدوج يتكون من سلسلتين DNAملتفتين

١٠نيكلوتيدات ولمسافة قدرها ٣,٤نانومتر ٣٤) nmانجستروم( ،ويوجد بين السلسلتين روابط هيدروجينية تتبادل بين قواعد البيورين من سلسلة وقواعد البيريميدين

من السلسلة الأخرى )شكل .(٣٤

المصادر الغنية بالأحماض النووية:

جدول رقم ) (٢٤يوضح :المصادر الغنية بالأحماض النووية )(DNA, RNA

DNA

RNA

جنين القمح

الخميرة

البنكرياس

الطحال

الكبد

البكتريوفاج

-٢٢٠-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

البروتينات النووية

هاما من أقسام البروتينات المرتبطة وهي تتميز

قسما

تمثل البروتينات النووية

بوجود مجموعة مرتبطة غير بروتينية عبارة عن حمض نووي متصل بالبروتين البسيط ،والبروتين البسيط يكون عادة بروتين قاعدي من البروتامين Protamineأو الهستون Histoneوهي توجد في جميع الأنسجة الحيوانية والنباتية ،كما أن تسميتها بالبروتينات النووية راجعة لتواجدها بكميات كبيرة في نواة الخلية ،هذه البروتينات أيضا في سيتوبلازم الخلايا مرتبطة بدرجة كبيرة بالميتوكوندريا.

توجد

التركيب الكيميائي للحمضين النوويين DNA،RNA

شكل ) (١٢التركيب الحلزوني المزدوج للحمض النووي DNAالمقترح بوساطة واتسون

-٢٢١-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

وكريك Watson & Crick

نواتج التحليل المائي للبروتينات النووية

إنزيم )DNase , RNase :(١انزيم ) Phosphatase :(٢إنزيم )Nucleosidase :(٣

-٢٢٢-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

العوامل المؤثرة على القيمة الحيوية للبروتين ما يلي:

الهضم الإنزيمي للبروتين في القناة الهضمية :ذلك لأن سرعة وكمية المهضوم

من الأحماض الأمينية تختلف باختلاف أنواعها.

نوعية البروتين :القيمة الحيوية للبروتينات البسيطة أكبر من القيمة الحيوية للبروتينات المعقدة التركيب بينما تقل القيمة الحيوية للأحماض الأمينية ،نتيجة الفقد الذي يحدث أثناء الهضم كنواتج آزوتية في البول لذلك تزيد القيمة الحيوية للبروتين

أيضا نسبة الأحماض

كلما زاد محتواه من الأحماض الأمينية الضرورية ،وانخفضت

الأمينية غير الضرورية.

القيمة الحرارية للبروتين:

تختلف القيمة الح اررية للبروتين حسب مصدر هذا البروتين ونوعه ،ولكن في حدود متقاربة ،وتبلغ هذه القيمة الح اررية لكل جرام من البروتينات المختلفة كما يلي:

جدول رقم )(٢٥

فيبرين النبات Fibrin

٥,٨٨٧كيلو كالوري

كازين اللبن Casein

٥,٧٤٧كيلو كالوري

البيومين البيض Albumine

٥,٧١١كيلو كالوري

البيوتين Biotin

٥,٢٩٩كيلو كالوري

أي بمتوسط ٥,٧١١كيلو كالوري لكل جرام بروتين.

ولصعوبة فصل البروتين من الروث خاصة في الحيوانات العشبية فقد يضطر الأمر إلى اعتبا ار أن بروتين الروث كذلك ٥,٧١١كيلو كالوري لكل جرام من الروث

في المتوسط.

-٢٢٣-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

الإنزيمات

تقسيم الإنزيمات : Enzyme classification

تقسم الإنزيمات في ستة مجاميع رئيسية يتكون اسم الإنزيم من اسم مادة التفاعل ثم ينتهي الاسم ب aseبالإضافة لهذه الأسماء تستخدم أسماء عامة والأقسام

الرئيسية للإنزيمات هي:

إنزيمات الأكسدة والاختزال :Oxidoreductases

إنزيمات فعلها الأكسدة والاختزال كما في ال ،dehydrogenase وديهيدروجينيز تتعامل مع الأيدروجين بالنزع والإضافة oxidase ،تتعامل مع الأكسجين أو الإلكترونات Oxzygenase ،تضيف ذرة أكسجين جز ئيا إلى المادة المتفاعلة peroxidase ،تتعامل مع فوق أكسيد الأيدروجين كمستقبل للإلكترونات.

ومن الأسماء العامة لبعض إنزيمات هذه المجموعة ديهيدرجينيز الماليك واسمه

تيبيا .malate-(NADP+)-oxidoreductase

تر

الإنزيمات الناقلة :Trans ferases

تقوم بنقل المجموعات من مركب لآخر مثل إنزيمات نقل الامين transaminase وانزيمات phospho kinaseوانزيمات transacetylaseومن الأسماء العامة aceto

تيبا.ATP-acetate phospho transferase

kinaseالذي يسمي تر

إنزيمات التحليل المائي :hydrolase

هي الإنزيمات التي تعمل على تفاعلات التحليل المائي مثل peptidase,

تيبيا

phosphatase, amidaseومن الأسماء العامة إنزيم الليبيز يسمي تر

.Glycerol ester hydrdase

الإنزيمات النازعة :Lyases

تفكك المركبات دون تدخل لجزيئات الماء أي بدون تحلل مائي قبل ال

-٢٢٤-

(المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية

L- عكسيا واسمه الترتيبي

حيث يقوم بنزع عناصر الماء من المالاتfumarase

وانزيمات نزع ثاني أكسيد الكربون وديكربوكسيليزmlate dehydrase

.Decarboxylase

:Isomerase إنزيمات التشابه الضوئي

:تقوم بتحول متشابه إلى متشابه آخر لمركب عضوي وتقسم إلىى

Epimerase :تحول متشابه لأخر

D-5-phospho - ribolose

L:Racemase إلىD تحول من

D-5-phospho-xylolse

D-alanine

L-alanine

Cis/Trans -ج

Trans Retinene

CisRetinene

Intramolacular ketol -د

phosph dihydroxy

3- phosphor glyceraldehyde

acetone

Intramolecular transferase -ه

Succinyl COAS

:Ligases إنزيمات الربط

methyl – malonyl COAS

معا باستخدام الطاقة من الروابط الفوسفاتية الغنية بالطاقة

تقوم بربط جزيئيين

.ATP والتي تأخذها من

R - R` + AMP + P - P

R + R` + ATP

O

ATP + COASH + CH3-COOH

AMP+P- P + H3C - C - SCOA

.

acetate

تيبيا

واسمه ترacetate thiokinase يقوم بهذا التفاعل إنزيم

.COASH – Ligase (AMP)

-٢٢٥-

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

وفي التقسيم الحديث للإنزيمات يعبر عن الإنزيم بأربع أرقام :يدل الرقم الأول على القسم الرئيسي للإنزيم والرقم الثاني يدل على تحت القسم والثالث يدل على الفرع

والرابع يدل على ترتيب الإنزيم.

التقسيم الحديث للإنزيمات :Numering classification تأخذ الإنزيمات شفرة مكونة من أربعة أرقام تدل على ما يلي:

الرقم الأول يدل على المجموعة الرئيسية .main group for enzyme الرقم الثاني يدل على تحت المجموعة ويعطي فكرة عن ميكانيكية وعمل

الإنزيم.

الرقم الثالث يدل على تحت المجموعة بين المجموعة الفعالة ونواتج التفاعل.

الرقم الرابع يدل على ترتيب الإنزيم في تحت المجموعة.

المجموعة الأولي (١) :إنزيمات الأكسدة والاختزال (1) Oxidoredutases الرقم الثاني:(١) :معناه أن ال donorللأيدروجين عبارة عن ال (1):alcohol ):(٢معناه أن ال donorللأيدروجين ):al dehyde or keton (2 ):(٣معناه أن ال donorللإيدروجين (3):CH – CH group الرقم الثالث:(١) :معناه أن المستقبل acceptorللإيدروجين هو (1):NAD

or NADP

):(٢معناه أن المستقبل acceptorللإيدروجين هو (2):cyt. Fe +++ ):(٣معناه أن المستقبل acceptorللأيدروجين هو الأكسجين (3): O2

الرقم الرابع:

NAD: E.C. 1.1.1.1 alcohol dehydrogenase or alcohol

oxidoreductase

H3C – CH2OH

NAD

NADH+H+

O

H3C C

H

المجموعة الثانية ) (٢الإنزيمات الناقلة (2) Transferases

-٢٢٦-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

الرقم الثاني :(١) :المجموعة المنقولة عبارة عن ذرة كربون واحدة 1): -C- ) :(٢المجموعة المنقولة عبارة عن الدهيد أو كيتون

R

(2):

C=O

R

) :(٣المجموعة المنقولة عبارة عن أستيل

O

– (3): H3C - C – C

الرقم الثالث :(١) :ذرة الكربون المنقولة عبارة عن مجموعة ميثايل

– CH3ميثايل (1):

) :(٢ذرة الكربون المنقولة عبارة عن – CH2OHكحول أول

CH2OHكحول أول ):(2

) :(٣ذرة الكربون المنقولة عبارة عن – COOHكربوكسيل

COOHكربوكسيل ):(3

الرقم الرابع:

ينقل مجموعة ميثايل إلى الكاتيكول

)methyl transferase

E.C. 2.1.1.6 (catechol

المجموعة الثالثة ) (٣إنزيمات التحليل المائي

)3) Hydrolases

):(١المجموعة المفصولة بالتحليل المائي عبارة عن استر الرقم الثاني

(1):ester

) :(٢المجموعة المفصولة بالتحليل المائي عبارة عن جلوكسيد

(2):Glycoside

):(٣المجموعة المفصولة بالتحليل المائي عبارة عن ايثر

-٢٢٧-

(3):ether

التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقة

):(٤المجموعة المفصولة بالتحليل المائي عبارة عن ببتيد

(4):Peptide

رقم الثالث:(١) :الاستر المفصول عبارة عن استر عادي

):(٢الاستر المفصول عبارة عن استر كبريتي

):(٣الاستر المفصول عبارة عن استر فوسفاتي

OCOASH+acetic

O

(1): - C – OO

– (2): - C – S

O

P

(3): - C

E.C.3.1.2.1 (Acetyl COA hydrolase) acetyl COA+H2 المجموعة الرابعة :انزيمات الإزاحة والإضافة Lyases الرقم الثاني ) :(١الكسر بين ذرتين كربون )(1):- C- C ) :(٢الكسر بين ذرة كربون وذرة أكسجين )(2):- C- O ) :(٣الكسر بين ذرتين كربون وذرة نتروجين )(3):- C- N الرقم الثالث ) :(١نوع المجموعة المفصولة ثاني أكسيد الكربون (1):- CO2

) :(٢نوع المجموعة المفصولة الدهيد (2):- CHO

) :(٣نوع المجموعة المفصولة حامض كيتوني

(3):- C – COOH

O

acetaldhyd

CO2

E.C. 4.1.1.1 (pyruvate decarboxylase) Pyruvic

-٢٢٨-

المواد الحاملة للطاقة )الوحدات البنائية(

المجموعة الخامسة :إنزيمات التشابه الضوئي Isomerases

الرقم الثاني ) :(١نوع التشابه

1):Racemases D

L

) :(٢نوع التشابه

) :(٣نوع التشابه

2): Cis

Trans

)3):Interconversion (oxid. Reduc.

الرقم الثالث ):(١المركب المتأثر أحماض أمينيةL amino acid

1):D

):(٢المركب المتأثر أحماض دهنية )L fatty acid

2):D

):(٣المركب المتأثر سكرات أحادية )L Sugars

L-glutamate

3):D

E.C. 5.1.1.3 (glutamate racemase) D-glutamate المجموعة السادسة:انزيمات التخليق)Ligases (Synthetases وهذه المجموعة مهمة حيث إنها أضيفت كمجموعة مستقلة.

الرقم الثاني ):(١نوع الرابطة المتكونة بين كربون وأكسجين

(1):-C - O

):(٢نوع الرابطة المتكونة بين كربون وكبريت

(2):-C – S

) :(٣نوع الرابطة المتكونة بين كربون ونتروجين (3): -C – N

O

– (1):- C – O

الرقم الثالث :(١) :الرابطة المتكونة اميدية amide

NH2

O

– (2):- C – N

):(٢الرابطة المتكونة ببتدية peptide

E.C. 6.3.2.4 alanyl - alanyl sysnthetase

ATP

alanyl – alanine

2 alanine

ADP + Pi

ومما سبق نجد أن التقسيم الحديث يعطي فكرة عن الإنزيم – ،substrate

-٢٢٩-