التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

عملية انتقال ال tRNAالمرتبط بالحامض الأمينى وأيضا تنشيط ال tRNA

الجديد تتم مع استهلاك طاقة غير معروف كميتها.

عملية الاستطالة لكى تتم تحتاج إلى عوامل مساعدة هذه العوامل تحتاج إلى

طاقة غير معروف مقدارها.

مثال ١٠٠ :من الأحماض الأمينية ترتبط مع بعضها لتكوين جزيء من البروتين بغض النظر عن عدد هذه الأحماض الأمينية:

٢مول ATPلعملية البدء Initiation

) ٦٧ = ٣٣,٥×٢كيلو جول(.

١مول ATPلتكوين ال ٣٣,٥ =٣٣,٥×١) Polysomeكيلو جول(.

الطاقة الناتجة عند حرق ١٠٠جرام من الأحماض الأمينية في جهاز المسعر

الحراري = ٢٤٣٧ = ٤,١٨٥ × ٥,٨٢ × ١٠٠كيلو جول.

الطاقة الكلية المستهلكة لتخليق جزيء البروتين = = ٢٤٣٧ + ٣٣,٥ + ٦٧

٢٥٣٧,٥كيلو جول.

كفاءة إستهلاك الطاقة = .%٩٦ = ٢٥٣٧,٥ / ١٠٠× ٢٤٣٧

-٥٣٦-

رابعا :المواد الحاملة للطاقة" -التمثيل الغذائي للطاقة"-

تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية

Nutrition relation to energy metabolism

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

دراسة عمليات نقل الطاقة في جسم الحيوانات وميكانيكية تنظيمها يطلق عليها عادة الاصطلاح العلمى Bioenergeticsوهذا الاصطلاح يدرس بعدد من الطرق

وتشمل:

:Biochemistsحيث يعمل مع التحضيرات الخلوية ويختص بنقل الطاقة الحرة الناتجة من الخطوات الكيماوية المميزة حيث يتم هدم وبناء الجزيئات في المادة

الحية.

:Physiologistsويختص بالناحية الهرمونية والعصبية لل Bioenergetics مثل الميكانيكية المعقدة لتنظيم درجة ح اررة الجسم ووزن الجسم البالغ وتركيز السكر

أو أي مادة قابلة للتمثيل في الانسجة.

:Nutritionistsيختص بمجال اوسع وفي نفس الوقت أكثر تحديدا حيث يهتم بتوقعات احتياجات الطاقة للحيوان وتأكيد قدرة مختلف الأغذية لمقابلة هذه

الاحتياجات.

حيويا

هذه الطرق المختلفة ودراستها لا توضح اهميتها فقط في مجال الطاقة

بل تبين اقسامها وفروعها المختلفة ظاهريا بسبب انها تتم من خلال نظم مختلفة

منفصله ومن الممكن التعمق في ذلك.

توحدت الافكار بالنسبة للكيمياء الحيوية في العشرين سنة الأخيرة حيث وجد أن نهاية خطوات التفاعلات التمثيلية للمركبات الغذائية المختلفة ثابت في الطبيعة والجزء الاكبر من الطاقة المنطلقة في الخلايا يظهر عندما يتفاعل Co enzymeالقرين المختزل مع جزئى الأوكسوجين في انزيمات التنفس ،وهذه توضح أن التغيرات في انتاج الطاقة في الحيوانات تتبع هضم الغذاء ،كذلك بالنسبة للدراسات الفسيولوجية في Hypothalamic areaفي المخ تحتاج لشرح مختلف حالات تمثيل الطاقة مثل تنظيم طاقة الغذاء Caloric intake

والتحكم في درجة ح اررة الجسم.

توجد مشاكل علمية كثيرة بالنسبة لدراسة تمثيل الطاقة ومن الممكن حلها ،وهذه

-٥٤٢-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية تختص بكيفية تغذية حيوانات المزرعة والعناية بها في الظروف الطبيعية والاقتصادية لتحقيق اقصى انتاج وحل هذه المشاكل يتم بتطبيق النتائج على ظروف مختلفة تشمل اكثر من تجارب علمية بسيطة ويتم ذلك بالتركيز على الطرق الفسيولوجية

والكيماوية والحيوية والطبيعية٠

وهذا الجزء من الدراسة لا يهتم فقط باحتياجات الطاقة للحيوانات المختلفة بل أيضا بتفسير المعلومات الأساسية بتمثيل الطاقة – وهذه الدراسة اتخذت من الوجهة

الغذائية حيث كانت المشكلات العلمية لمقابلة الاحتياجات الغذائية للحيوانات المختلفة في تربية ورعاية الحيوان وكبداية فهم ادراك اهمية الطاقة في أي اعتبار في التغذية بجانب مصدر الطاقة فالحيوانات تحتاج في علائقها أو من معلق البكتريا في

جدا مثل الفيتامينات ٠وكذلك تحتاج

قناتها الهضمية عدد من الجزيئات المنخفضة

اطلاقا أو لايمكن

في العلائق إلى الأحماض الأمينية التي لايمكن تكوينها في الجسم

تكوينها بمعدل مطابق مع التفاعلات الحيوية العادية ،كذلك يحتاج إلى المعادن أو العناصر الغذائية المعدنية بكميات صغيرة ويقدر تركيزها الفعال في الغذاء باجزاء لكل ١٠٠٠مليون ،وأى نقص في هذه الاحتياجات الهامة في الغذاء يؤدى إلى مجموعة امراض طبية معروفة ،وكثير من علوم التغذية يختص بالتعرف على حالات النقص ومدى مناسبة العلائق لاحتوائها من العناصر الناقصة ،وعلى النقيض فان النقص في الكمية الكلية للغذاء المناسب المحتوى على العناصر الضرورية وكذلك نقص الكاقة المستهلكة في الغذاء لا تؤدى بسهولة إلى حالة معروفة غير

حاليا أن هذا النقص في النمو

نقص في النمو والانتاج والتناسل .ومن المعروف

والانتاج اكثر اهمية من نقص العناصر الغذائية الضرورية ،وهذا الاخير يحدث فقط

وغالبا فان العناصر الغذائية

عندما يزيد طاقة الغذاء )الكالورى المستهلك( ويفيض،

المطلوبة يحتاج اليها بكميات تتناسب مع الطاقة التي تمثل:

-٥٤٣-

التمثيل الغذائي للمواد الحاملة للطاقة

العناصر الغذائية الدقيقة:

أولا :الفيتامينات:

مجموعة فيتامينات )ب( الذائبة في الماء :يعمل الكثير من هذه المجموعة Prosthetic groupsللإنزيمات المختصه بنقل الطاقة ومثال ذلك:

) Vit B1ثيامين بيروفوسفات( :ويعمل Co – factor in the oxidative carboxylationلحمض البيروفيك إلى أستيل ،COAوذلك في مرحلة التحضير

أيضا

أيضا يشارك

لدخول الجلوكوز في دورة Tricarboxylic acidوهذا الفيتامين بنفس الفعل في تحويل الفا اكيتوجلوتاريك إلى سكستيل .COAوعند نقص هذا الفيتامين في الغذاء فان حمض البيروفيك يتراكم في الدم وانسجة المخ ويؤدى ذلك إلى تقلص انسجة الرأس Typical head retractionفي حالة نقص الثيامين.

حامض النيكوتنيك :جزء من تركيب اثنين من اهم Co-enzymeوهما:

Nicotine adenine dinucleotide (NAD) and its phosphate

)(NADP

حيث يشارك كمستقبل للأيدروجين Hydroger acceptorsفي مختلف الهيدرجة التي تحدث في الخلية في هذا المجال فان الجسم يطلق طاقة من الجزيئات المنتجة للطاقة Energy-yielding nucleulesعن طريق سلسلة خطوات ينتقل فيها الايدروجين من إنزيم لأخر ،وفي بعض الحالات من الممكن تكوين & NAD NADPبدون مصدر غذائي لهذا الفيتامين ولكن في وجود الحامض الامينى الأساسى تربتوفان في العليقة ،وفي هذه الحالة تعتبر الحاجة للأحماض الأمينية لها علاقة في دورها في الامداد بال Prosthetic groupلقرائن الانزيمات الهامة في

عمليات نقل طاقة.

بانتوثنيك اسيد جزء من جزئى Co-enzyme Aالذي يتكون من حمض الادنيليك وايثانول امين والآخير يأتى من الحامض الاميني الأساسي مثيونين ،وهذا

-٥٤٤-

المواد الحاملة للطاقة "-التمثيل الغذائي للطاقة" -تمثيل الطاقة وعلاقته بالتغذية COAمهم في تمثيل الدهون والكربوهيدرات والأحماض الأمينية في كل الأنواع ،في حالة المجترات الميتابوليزم يمكن للنواتج النهائية لتخمر البكتريا في الكرش أن تدخل

دورات المركبات التمثيلية.

البيوتين :جزء من Co-enzymeيختص بربط ثاني اكسيد الكربون في Malonyl co-enzymeكخطوة بداية في تكوين الأحماض الدهنية.

ريبوفلافين يعمل ك Prosthetic groupفي الفلافوبروتين

Hydrogen

.carriers

بيرودكسين )بيرودوكسال فوسفات( :يعمل في نقل مجموعة الامين حيث وبالتالي يمكن لكربون الأحماض الأمينية أن تمثل.

حمض الفوليك :تختص بتمثيل .One single carbon fragments

الفيتامينات الذائبة الدهون:

مازالت الدلائل على اشتراك الفيتامينات الذائبة في الدهون في عمليات انتاج

الطاقة قليلة مثال ذلك:

Vit. Aيختص بتحويل طاقة الضوء إلى طاقة كيماوية في العين.

Vit Kولحد ما Vit Eتختص بالخطوة النهائية في اطلاق طاقة الغذاء في

صورة تمكن الجسم من استعمالها.

-٥٤٥-