صفحة 351 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقه
خلايا ال hepatocytesوال adipocytesداخل خلايا الكبد والنسيج الدهنى ،وهذه التأثيرات تكون مباشرة مثل هرمون ال eicosanoidsالذي له تأثيرات مباشرة على تعبيرات الجين وهذا راجع إلى ظهور الدور التنظيمى الأحماض الدهنية غير المشبعة لتعبير الجين عن النشاط الخلوى والتحام الجزيئات واكسدة جزئ حمض النتريك
وبروتينات الجهاز المناعى الأخرى.
تأثير التطور على جهاز المناعة
Effect on development of the immune system:
أن الأحماض الدهنية غير المشبعة PUAFsلها تأثير على تطور ونمو خلايا Tفي الاطفال أو الحيوانات الصغيرة مع ذلك هناك دراسة حديثة درست تأثير التغير في الأحماض الدهنية غير المشبعة PUAFsعلى الاداء الوظيفي لتطور المناعة خلال ٤٢يوم الأولى من الميلاد من عمر الانسان ،حيث قامت مجموعة من الاطباء بتغذية الاطفال الرضيعة على لبن معدل يحتوى على %٤حمض ال DHA وحمض الاراشيدونيك %٦لمدة ،٤٢وتم اخذ عينة دم خلال الفترة من ٤٢-١٤يوم من العمر وتم دراسة بعض المقاييس لدراسة تأثير التغذية على نمو وتطور المناعة وذلك بمقارنة التغذية على لبن الام والتغذية على اللبن المعدل وكانت النتيجة الآتية:
معنويا
التغذية على لبن معدل به أحماض دهنية طويلة السلسلة PUAFsزاد
نسبة تطور الاجسام المضادة بمقدار %٢٥مقارنة مع تغذية الاطفال على اللبن غير المعدل ويرجع هذا إلى أن اضافة DHAوحمض الاراشيدونيك في لبن الاطفال المعدل ربما يساعد على تطور كرات الدم البيضاء CD4خلال الفترة من
٤٢-١٤يوم من العمر.
كانت مقد ةر نواة كرات الدم البيضاء للاضافات في اللبن المعدل لإنتاج الانتر لوكين IL-10اقل من مقدرة الاطفال التي تم تغذيتهم على اللبن العادى )لبن الامهات(.
-٣٤٠-
صفحة 352 الصفحة في PDF
المواد الحاملة للطاقة -التمثيل الغذائي
تغذية الاطفال على اللبن المعدل المحتوى على + DHAحمض الاراشيدونيك ينتج عنه انخفاض معنوى في كمية مستقبلات IL-2المنتجة من خلال نشاط انوية خلايا كرات الدم البيضاء وذلك عند عمر ٤٢يوم مقارنة مع اليوم .١٤
-٣٤١-
صفحة 353 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقه
) (٣التمثيل الغذائي للبروتينات
التمثيل الغذائي للبروتينات إلنتاج الطاقة في الحيوانات وحيدة المعدة والمجترات من المعروف أن ناتج هضم البروتينات داخل جسم الحيوان والدواجن بواسطة الانزيمات الهاضمة الخاصة بتحليل البروتينات هو الأحماض الأمينية .يتم التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية إلى مكوناتها الأساسية والحصول منها على الطاقة.
وتستخدم الأحماض الأمينية للحصول على الطاقة أو تتم عمليات الهدم ) (Catabolism or Exergonic reactionsعلى الأحماض الأمينية للحصول
على الطاقة في الحالات الأتية:
في بعض الحالات العادية تستخدم الأحماض الأمينية لبناء البروتينات ويحدث أن تتكون الأحماض الأمينية في صورة حرة وفي حالة عدم الحاجة اليها في بناء تلك البروتينات الجديدة يتم اجراء الأكسدة الهدمية عليها أو اجراء تفاعلات الهدم عليها
للحصول منها على الطاقة.
عند التغذية على علائق مرتفعة في محتواها من البروتين فيحدث زيادة في مستوى الأحماض الأمينية عن الحاجة حيث يتم هدمها للحصول على الطاقة لأن
الأحماض الأمينية لا تخزن في الجسم.
في حالات الصيام حيث تكون الكربوهيدرات غير متاحة أو لا يمكن للجسم
استخدامها.
الشكل العام للأحماض الأمينية:
ويوضح الشكل التالى الشكل العام للأحماض الأمينية التي تتشابه فيما بينها في الهيكل الكربونى والتي تختلف فيما بينها في ال R
-٣٤٢-
صفحة 354 الصفحة في PDF
المواد الحاملة للطاقة -التمثيل الغذائي
R
مجموعة الأمين
مجموعة الأمين فى الوضع ألفا
)(α -Amino group
NH2
C
α
H
الهيكل الكربونى
)الحامض الفا كيتو(
(α)-Keto acid
HOOC
شكل رقم )(١٦
وللحصول على الطاقة من أي حامض اميني يحدث الأتي:
فقد لمجموعة الأمين ) ( α-Amino groupوتتكون الأمونيا.
يبقى الهيكل الكربونى )الحامض الفا كيتو( المتكون وتتم عليه الأكسدة أو عمليات التمثيل الغذائي بأن يدخل في دورة TCAللحصول على الطاقة و CO2و H2Oهذا غالبا ما يكون من المركبات الوسطية لدورة ال. TCA
الهيكل الكربونى
وعموما مسارات هدم الأحماض الأمينية تتشابه في معظم الكائنات الحية.
وتعتبر الأحماض الأمينية مركز متوسط لتمثيل الكربون حيث أن الجزء الكربونى )الحامض الفا كيتو( المتبقى من الأحماض الأمينية بعد نزع مجموعة الأمين يدخل إلى دورة Kripp’sوالذي منه يتم انتاج الطاقة أو اعادة بناء الجلوكوز.
هدم الأحماض الأمينية:Amino acids catabolism
أول خطوة في عمليات هدم الأحماض الأمينية هو ازالة مجموعة الأمين NH2 عن طريق عملية تسمى نزع مجموعة الأمين Deaminationوهذه العملية هامة في تمثيل الأحماض الأمينية من ناحية البناء أو الهدم .وهناك عدة طرق لعملية ال
Deaminationمنها:
-١نزع مجموعة الأمين بالأكسدة .Oxidative deamination -٢نزع مجموعة الأمين بدون أكسدة .Non-oxidative deamination
-٣نقل مجموعة الأمين .Transamination
-١نزع مجموعة الأمين ) (NH2بالأكسدة Oxidative deamination
-٣٤٣-
صفحة 355 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقه
وفي التفاعل التالي يتم أكسدة الحامض الأميني الآنين Alanineبواسطة ال NADإلى Imino acid alanineالذي سرعان ما يتحول إلى حامض البيروفيك Pyruvic acidوتخرج مجموعة الأمين ) (NH2من التفاعل في صورة أمونيا )(NH3 وبالتالي يكون ناتج التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية بطريقة Oxidative deaminationحامض كيتونى )حامض البيروفيك( والأمونيا ).(NH3
HOH
CH3
CH3
Inolase
C=O
COOH
C = NH
NAD
Dehydrogenase
COOH
NH3
Pyruvic acid
NADH2
CH3
Imino acid alanine
NH2
H
C
COOH
Alanine
حامض ايمينى
-٢نزع مجموعة الأمين ) (H2بدون أكسدةNon-oxidative :
deamination
يتم نزع مجموعة الأمين بدون اكسدة بواسطة إنزيم Deaminaseوتخرج مجموعة الأمين ) (NH2من التفاعل في صورة أمونيا ) (NH3وبالتالى يكون ناتج التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية بطريقة Non-oxidative deamination
حامض غير مشبع والأمونيا ).(NH3
COOH
COOH
CH
CH2
Aspartic Deaminase
NH2
CH
COOH
NH3
C
H
COOH
Aspartic acid
Fumaric acid
-٣نقل مجموعة الأمين : Transamination
وتتم هذه العملية في وجود إنزيم Transaminaseوتعتبر هذه العملية أكثر العمليات انتشاار في نقل مجموعة الأمين من الأحماض الأمينية .حيث يتم نقل مجموعة الأمين ) (NH2من أحد الأحماض الأمينية )مثل حامض الجلوتاميك
Glutamic
(acidإلى حامض كيتونى )مثل حامض البيروفيك (Pyruvic acidوذلك في وجود إنزيم Transaminaseومعاون الإنزيم Vitamin B6في صورة بيروديكسال فوسفات
-٣٤٤-
صفحة 356 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي- المواد الحاملة للطاقة
حيث يتحول حامض الجلوتاميك إلى حامض الفا كيتوPyridoxal phosphate )حامض كيتونى( والحامض الكيتونى )حامضα-Keto glutaric
جلوتاريك
أما معاون الإنزيم دخل وخرج.(Alanine البيروفيك( يتحول إلى حامض أميني )الآنين .من التفاعل كما هو دون أي تغيير ليدخل التفاعل من جديد
COOH
CH3
CHO
CH2
CH2OP
HO
CH2
C = O
+
+
H3C
COOH
N
H - C - NH2
Pyruvic acid
Enzyme
COOH
Glutamic acid
Pyridoxal phosphate
Step 1
COOH
CH2. NH2
CH2
CH2OP
HO
+
CH2
H3C
N
C = O
Enzyme
COOH
α-keto glutaric
acid
Step 2
CHO
CH2OP
HO
CH3
H
H3C
N
+
NH2
C
COOH
Alanine
Enzyme
:ويمكن تلخيص ما سبق فيما يلي
COOH
COOH
CH2
CH2
Transamination
CH2
CH2
C =O
H - C - NH2
COOH
COOH
α-keto glutaric acid
Glutamic acid
Oxidative deamination
Uric acid
فى الدواجن
Urea
فى الثدييات
NH3
COOH
COOH
CH3
CH3
H
C
COOH
Alanine
NH2
Oxidative
deamination
C = O
COOH
Pyruvic acid
CH
CH
COOH
Fumaric acid
-٣٤٥-
Non-oxidative
deamination
CH2
H
C
NH2
COOH
Aspartic acid
صفحة 357 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقه
:نواتج هدم الأحماض الأمينية
(Oxidative بعد أن تتم عمليات ازالة مجموعة الأمين بالأكسدة
أوعن
(Non-oxidative deamination) وبدون الأكسدةdeamination)
من الأحماض الأمينيةTransamination طريق عملية نقل مجموعة الأمين بال يكون نواتج هدم الأحماض الأمينية للحصول على الطاقة هي أحماض كيتونية أو وسوف نتعرض الأن على كيفية الحصول على.أحماض غير مشبعة والأمونيا
:الطاقة من نواتج هدم الأحماض الأمينية
: أحماض كيتونية أو أحماض غير مشبعة:أولا
NADH2
CH3
H
C
NAD
NH2
Dehydrogenase
HOH
CH3
C = NH
Alanine
TCA
cycle
C=O
COOH
COOH
CH3
Inolase
COOH
NH3
Pyruvic acid
Imino acid alanine
حامض ايمينى الأنين
()حامض كيتونى
COOH
COOH
NADH2
CH2
H
C
CH2
NAD
NH2
COOH
HOH
C =NH
Dehydrogenase
COOH
C =O
NH3
COOH
Imino acid Aspartic
Aspartic acid
CH2
Inolase
TCA
cycle
COOH
Oxal acetic acid
حامض ايمينى اسبارتك
()حامض كيتونى
CH2
NADH2
CH2
NAD
CH2
COOH
COOH
COOH
CH2
CH2
HOH
Inolase
CH2
Dehydrogenase
TCA
cycle
C=O
H - C - NH2
C = NH
COOH
COOH
COOH
Glutamic acid
Imino acid glutamic
α--keto glutaric acid
NH3
حامض ايمينى جلوتاميك
)حام
-٣٤٦-
صفحة 358 الصفحة في PDF
المواد الحاملة للطاقة -التمثيل الغذائي
COOH
COOH
CH
TCA
cycle
CH2
Aspartic Deaminase
CH
NH2
)(Non-oxidative deamination
NH3
COOH
C
H
COOH
Aspartic acid
Fumaric acid
حامض غير مشبع
ثانيا :تمثيل مجموعة الأمين أوتمثيل الأمونيا:
تعتبر الأحماض الأمينية هي المصدر الأساسى لمجموعة الأمين ويحدث تمثيل الأحماض الأمينية في الكبد .والأمونيا المتكونة نتيجة تمثيل مجموعة الأمين يجب على الجسم التخلص منها ويتم ذلك بأحدى الطرق الأتية:
-١يتم التخلص من الأمونيا مباشرة عن طريق أف ارزاها في البول وارتفاع نسبة الأمونيا في البول دليل على حدوث خلل في التمثيل الغذائي للبروتين في الجسم وذلك في حالة عدم الحاجة اليها في بناء مركبات نيتروجينية جديدة.
-٢يعاد استخدام الأمونيا في عمليات التخليق الحيوى لبعض المركبات النيتروجينية الهامة )أحماض أمينية جديدة( .وكمثال على ذلك تفاعل الأمونيا مع الحامض الكيتونى )البيروفيك( فيتكون الحامض الأميني الآنين كما هو موضح في
التفاعل التالي:
CH3
NH2
H C
COOH
Alanine
NAD
NADH2
Dehydrogenase
CH3
HOH
C = NH
COOH
Imino acid alanine
حامض ايمينى
-٣٤٧-
CH3
Inolase
+ NH3
C=O
COOH
Pyruvic acid
صفحة 359 الصفحة في PDF
التمثيل الغذائي للمواد حاملة الطاقه
وكمثال أخر على التخلص من الأمونيا في تكوين أحماض أمينية جديدة هو تفاعل α-keto glutaric acidمع الأمونيا وفي هذه الحالة يتكون الحامض
الأمينى جلوتاميك.
COOH
COOH
COOH
CH2
CH2
NAD
HOH
NADH2
CH2
Dehydrogenase
CH2
Inolase
CH2
NH3
+
CH2
H - C - NH2
C = NH
C=O
COOH
COOH
COOH
Glutamic acid
Imino acid glutamic
α--keto glutaric acid
حامض ايمينى جلوتاميك
-٣تتحول الأمونيا في الكبد إلى:
أ -يوريا Ureaالتي تفرز في البول وهذا يحدث في الحيوانات الثديية
)الانسان وفصيلة القرود فقط(.
ب -أما باقي الثدييات يتم التخلص من الأمونيا في صورة مركب يسمى
.Allantoin
ج -بينما يتم التخلص من الأمونيا في الدواجن على صورة حامض يوريك
.Uric acid
د -بينما يتم التخلص من الأمونيا في الكائنات البحرية )الأسماك( على
صورة يوريا وحامض جليكوكساليك.
-١التخلص من الأمونيا في الدواجن:
في الدواجن ترتبط الأمونيا ) (NH3الناتجة من عمليات نزع مجموعة الأمين
-٣٤٨-
صفحة 360 الصفحة في PDF
المواد الحاملة للطاقة -التمثيل الغذائي
بالأكسدة ) (Oxidative deaminationأو نزعها بدون أكسدة ) Non- (oxidative deaminationمع بعض القواعد الأزوتية مثل الأدنين) Adenine والجوانين ) (Guanineثم يتم عليها العديد من مراحل الأكسدة عن طريق إنزيم Xanthine oxidaseحيث تتحول في النهاية إلى حامض اليوريك )(Uric acid الذى يخرج في الزرق خارج الجسم .أي أن الدواجن تتخلص من الأمونيا الناتجة من عمليات التمثيل الغذائي للبروتين أو الأحماض الأمينية في صورة حامض يوريك
ويتم ذلك على النحو التالى:
=O
C=O
HN
NH
C
C
NH
C
HN
NH2
NH2
H2 N
H2 N
C
NH
CH2
CH
Adenine
Guanine
C
NH
H2C
HN
C
أكسدة )(O
Xanthine oxidase
(O
)
X
دة
an
th
in
كس
e
أ
ox
id
as
e
أى أن الناتج النهائى لتمثيل الأمونيا
فى جسم الدواجن
عبارة ان حامض اليوريك
HN
NH2
=O
Hypoxanthine
Uric acid
C=O
HN
NH
C
O= C
NH
C
HN
C=O
أكسدة )(O
Xanthine oxidase
=O
=O
=O
=O
=O
أكسدة )(O
Xanthine oxidase
Xanthine
-٢التخلص من الأمونيا في الثدييات عدا الإ نسان:
يتم التخلص من الأمونيا الناتجة من عمليات التمثيل الغذائي للبروتينات والأحماض الأمينية في الحيونات المجترة وغيرها من الثدييات الأخرى بخلاف الانسان وفصيلة القرود في صورة مركب يسمى .Allantoinحيث يحدث أكسدة لحامض اليوريك ) (Uric acidفي وجود إنزيم Xanthine oxidaseفيتكون
مركب ال .Allantoin
-٣٤٩-