up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله کاتابوليسم قندها PDF
QR code - کاتابوليسم قندها

کاتابوليسم قندها

کربوهيدراتها براي موجودات زنده منبع اصلي انرژي به شمار مي روند. در جيره غذايي ، منبع اصلي کربوهيدرات نشاسته است که بوسيله ياخته هاي گياهي ساخته شده و به عنوان منبع انرژي توسط موجودات هتروتروف مورد استفاده قرار مي گيرد. در جانوران ، گليکوژن در اکثر بافتها يافت مي شود. بافت ماهيچه اي بيش از نيمي از گليکوژن بدن را در بردارد و از آن براي انقباض ماهيچه اي استفاده مي کند.
ترکيبات بزرگ مولکول مانند نشاسته و گليکوژن ، ابتدا توسط آنزيمهاي اختصاصي به واحدهاي ساختاري خود ، يعني مونوساکاريد گلوکز مبدل مي شوند. گلوکز و ساير قندهاي ساده مانند گالاکتوز ، ساکارز و فروکتوز در طبيعت فراوانند و به همراه جيره غذايي وارد بدن مي شوند. از آنجا که گلوکز فراوان ترين و ساده ترين قندهاست چگونگي تخريب آن به عنوان نمونه اي از کليه فرآيندهاي تخريبي مورد بحث قرار مي گيرد.
● مراحل تجزيه گلوکز
گلوکز بوسيله هر دو گروه موجودات هوازي و بي هوازي مصرف مي شود. مراحل ابتدايي تخريب گلوکز که گليکوليز خوانده مي شود براي هر دو گروه يکسان است. در موجودات بي هوازي ، مولکول گلوکز پس از يکسري واکنشهاي تخريبي به فراورده نهايي مبدل مي گردد و پس اين فرآورده در همان شرايط بي هوازي طي مراحل ديگر تخريب مي شود و يا به مصرف مي رسد. در موجودات هوازي ، مرحله گليکوليز بطور مشابه با شرايط بي هوازي طي مي شود و پس فرآورده بدست آمده که پيرووات است در شرايط هوازي تخريب نهايي حاصل کرده، CO۲ و آب و انرژي توليد مي کند.
● گليکوليز
گليکوليز در سيتوپلاسم ياخته رخ مي دهد و شامل ۱۰ واکنش شيميايي پي در پي است. گليکوليز بيان ساده اي از استخراج انرژي شيميايي نهفته در ترکيبات آلي مواد غذايي است که طي آن در شرايط بي هوازي يک مولکول گلوکز به دو مولکول پيرووات مبدل مي شود. گليکوليز از کلمه يوناني گليکو به معني شيرين و ليز به معني کاستن و از دست دادن گرفته است. واکنشهاي گليکوليز به صورت خطي پيش مي روند. راه گليکوليز به نام دو دانشمندي که در مشخص کردن اين راه بسيار کوشيدند به راه امبدن ميرهوف موسوم است.
▪ مراحل گليکوليز
در نخستين بخش ، گلوکز با مصرف دو مولکول ATP فسفريل دار و فعال مي شود و به فروکتوز ۱ ۶ دي فسفات مبدل مي گردد. در مرحله دوم مولکول اخير به دو مولکول سه کربني به نامهاي گليسرآلدهيد ۳ فسفات و دي هيدروکسي استون فسفات تجزيه مي شود و اين دو مولکول ايزومر يکديگرند. در مرحله سوم ، گليسرآلدهيد و ۳ فسفات اکسيده شده و با از دست دادن هيدروژن خود به اسيد ۱ ۳ دي فسفوگليسريک مبدل مي شود.
هيدروژن آزاد شده براي احياي NAD و ايجاد ۲ مولکول NADH بکار مي رود. در مرحله چهارم که مرحله توليد انرژي است اسيد دي فسفاته حاصل با از دست دادن فسفات خود و فسفريل دار کردن ADP موجب ساخته شدن ۴ مولکول ATP شده و خود سرانجام به اسيد پيرويک تبديل مي شود.
● تخمير الکلي
سرنوشت پيرووات در شرايط بي هوازي کاملا متفاوت با شرايط هوازي است. در صورتي که شرايط بي هوازي باشد، پيرووات ابتدا تحت اثر آنزيم دکربوکسيلاز گروه کربوکسيل خود را به صورت CO۲ از دست مي دهد و به استالدئيد تبديل مي شود در مرحله بعد ، استالدئيد تحت تاثير آنزيم الکل دهيدروژناز به اتانول مبدل مي شود. فرآيند تبديل پيرووات به اتانول و CO۲ تخمير الکلي ناميده مي شود. در تخمير الکلي تعداد ATP توليد شده مانند راه گليکوليز است.
● راه پنتور فسفات
يکي ديگر از راههاي تخريب گلوکز راه پنتوز فسفات است که به علت ايجاد قندهاي پنج کربني و ساير قندها اهميت دارد. اين راه فرآيندي است که طي آن از يک سو گلوکز ماهيت خود را از دست مي دهد و تخريب مي شود و از سوي ديگر فراورده نهايي آن توليد NADPH و سنتز ساير قندها بويژه ريبوز است. راه پنتوز فسفات هم به عنوان فرايندي از تخريب کربوهيدرات و هم به عنوان فرايندي در سنتز برخي از قندها به شمار مي آيد اين راه نيز مانند گليکوليز در سيتوپلاسم ياخته رخ مي دهد.
● تخريب ساير قندها
قندهاي ديگر مانند گالاکتوز ، فروکتوز ، مانوز طي يک سري واکنشهاي اختصاصي به متابوليسمهاي راه گليکوليز تبديل شده و سپس تشکيل پيرووات را مي دهند.
● چرخه کربني
اسيد پيرويک حاصل از گليکوليز در حضور اکسيژن کافي ابتدا کربوکسيل زدايي و سپس اکسيد مي شود و با اتصال به يک مولکول آلي پيچيده به نام کوآنزيم A ، ترکيب دو کربني جديدي به نام استيل کوآنزيم A را مي سازد. اين واکنش پيچيده است و به وجود حداقل ۵ کوآنزيم يا کوفاکتور نياز است. استيل کوآنزيم A بوجود آمده با داشتن آرايش فضايي مناسب موجب شروع واکنشهاي چرخه کربني مي شود. بطور کلي چرخه کربني شامل چهار مرحله اکسايش است. چرخه کربني مستلزم ده واکنش آنزيمي است که طي آن در جمع بندي کل سه ترکيب اصلي CO۲، NADH و FADH۲ و مقدار کمي انرژي به صورت GTP بدست مي آيد.
● سيستم انتقال الکترون وفسفريلاسيون اکسيداتيو
در موجودات هوازي در آخرين مرحله ، آنزيمها و فرآورده ها يا سوبستراهاي کاهنده حاصل از چرخه کربني با يک سري از مواد انتقال دهنده الکترون همراه مي شوند که در نتيجه اين همراهي و همبستگي ، الکترونهاي حاصل از اکسايش اين سوبستراها موجب احياي مواد ناقل الکترون که زنجيره وار برحسب پتانسيل رودکس قرار گرفته اند مي گردند و در پايان زنجيره اکسيژن را که گيرنده نهايي الکترون است احيا کرده و آب را تشکيل مي دهند.
احيا و سپس اکسيده شدن دوباره هر يک از ناقلين سيستم انتقال الکترون موجب رها شدن انرژي مي گردد که اين انرژي صرف سنتز ATP مي شود. اين فرآيند سنتز ATP را که با استفاده از انرژي رها شده از جريان الکترون از طريق سيستم انتقال الکترون (که انتهاي آن اکسيژن قرار دارد)، فسفريلاسيون اکسيداتيو با فسفريل دار شدن اکسايش مي گويند.

قيمت يک عامل اصلي در تغذيه در کشاورزي است. اما شيريني ارزان قيمت به سرعت مي تواند فراموش شود با تلخي کوتاه مدت که بلافاصله از يک محصول ارزان مي رسد. ق ...

فلزات سنگين فلزاتي هستند که داراي چگالي بالاتر از ۵ گرم بر سانتيمتر مکعب باشد. اين تعريف از نقطه نظر بيولوژيکي بسيار سودمند است زيرا تعداد زيادي از عن ...

تخمير پديده اي است ناشي از مجموعه فعاليتهاي زيستي که در آن ترکيبات آلي داراي مولکولهاي بزرگ به ترکيبات داراي مولکولهاي کوچکتر و ساده تر شکسته و تجزيه ...

در خاک مقدار زيادي ريشه گياه جانوران کوچک و گونه هاي زيادي از ميکروبها مانند پروتوزواها و جلبک ها قارچها و باکتريها وجود دارند. هر يک از اين گروه ها ا ...

● کربوهيدرات چيست؟ بخش اعظم رژيم غذايي شما را هيدراتهاي کربن تشکيل مي دهند . اکسيداسيون کربوهيدراتها مسير اصلي توليد انرژي در بدن شماست ( در اين مورد ...

دانلود نسخه PDF - کاتابوليسم قندها