books metabolic pathways
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
المسارات الأيضية (Info)
تحلل السكر (الغلايكولوسيس)
تحلل السكر هو عملية تحطيم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين البيروفات، في حين تخزين الطاقة الصادرة خلال هذه العملية على شكل ATP و NADH في الخلية. تقريبا جميع الكائنات الحية التي تستهلك الجلوكوز تستخدم عملية تحلل السكر. تنظيم الجلوكوز واستخدام المنتج هي الفئات الرئيسية التي تختلف فيها هذه المسارات بين الكائنات الحية. في بعض الأنسجة والكائنات الحية، التحلل هو طريقة الكائنات الحية لإنتاج الطاقة. هذا المسار هو لاهوائي، لأنه لا يتطلب الأوكسجين .
تحلل السكر يتكون من عدة خطوات، وتنقسم إلى مرحلتين. خلال المرحلة الأولى، يتفكك الكربوهيدات إلى الجلوكوز مثلا ثم ينقسم الجلوكوز وينتج بيروفات. ثم بواسطة إنزيمات معينة تتحول البيروفات إلى (أسيتيل مرافق الإنزيم-أ) Acetyl-Co A. خلال المرحلة الثانية، يتم نقل الطاقة الكيميائية من أسيتيل مرافق الإنزيم-أ في النهاية إلى NADH وATP . يؤدي تفكك جزيء واحد من الجلوكوز إلى جزيئين من البيروفات، والتي يمكن أن تتأكسد أكثر للوصول إلى المزيد من الطاقة في العمليات اللاحقة التي تنتهي بتخزين طافة في أدينوسين ثلاثي الفوسفات ATP .
استحداث السكر (غلوكونيوجينيسيس)
غلوكونيوجينيسيس (استحداث السكر) هي العملية العكسية للغلايكوليسيس. وهي تنطوي على تحويل جزيئات بروتين إلى الجلوكوز. جزيئات البروتين (غير كربوهيدرات) التي يتم تحويلها في هذا المسار إلى الجلوكوز تشمل البيروفات، اللاكتات، الجلسرين، ألانين، والجلوتامين. تحدث هذه العمليات عندما ينخفض مستوى السكر في الدم . إنتاج الجلوكوز خلال هذا المسار مهم للأعضاء التي لا يمكن استخدامها لأنواع الوقود الأخرى، مثل الدماغ. فالدماغ والأعصاب والكلى تعتمد على الجلوكوز لمدها بالطاقة؛ فمثلا عندما يهبط منسوب السكر في الدم يشعر الإنسان بالدوخة وقد يفقد الوعي.
الكبد هو الموقع الرئيسي للغلوكونيوجينيسيس (عملية استحداث الجلوكوز) ، ولكن يحدث ثانوياً أيضا في الكلى. وينظم هذا المسار من قبل جزيئات مختلفة متعددة، مثل هرمون الغلوكاغون ، وهرمون تحفيز الغدة الكظرية، وATP يحفزون استحداث السكر. يتم منع واعاقة غلوكونيوجينيسيس بواسطة AMP، ADP، و الإنسولين.
يلجأ الجسم إلى استحداث الجلوكوز من البروتينات (عضلات الصدر وعضلا ت القلب وعضلات الأرجل والساعدين) في حالتين قصوى: أن يبذل الانسان مجهودا كبيرا وطويل الأجل بحيث ينتهي مخزون الغلايكوجين، ويقل منسوب الجلوكوز في الدم . عندئذ تحتاج الدماغ والأعصاب إلى الجلوكوز، فيبدأ الجسم باستخلاص الجلوكوز من العضلات (من بنيته) . الحالة الثانية هي حدوث مجاعة ويظل الإنسان طويلا لا يحصل على غذاء . ينضب مخزوني الغلاكوجين والدهون، فيبدأ الجسم في استهلاك البروتين لاستخلاص الجلوكوز من (العضلات) ، ثم ينتهي بالموت.
تحلل الغلايكوجين (غلايكوجينوليسيس)
يشير الغلايكوجينوليسيس إلى تفكك الغلايكوجين. في الكبد والعضلات والكلى، تحدث هذه العملية لتوفير الجلوكوز عند الضرورة (مثل القيام بمجهود عضلي أو عقلي) .يتم تفكيك جزيء جلوكوز واحد من فرع من الغلايكوجين، ويتم تحويله إلى الجلوكوز -1 الفوسفات خلال هذه العملية. ثم يتم تحويل هذا الجزيء إلى الجلوكوز 6-الفوسفات، وهو وسطي في مسار التحلل. يستطيع بعدها الجلوكوز 6-الفوسفات التقدم في دورات تحلل السكر والتي تنتج ATP عندما ينشأ الجلوكوز من الغلايكوجين.
بدلا من ذلك، يمكن تحول الجلوكوز 6-الفوسفات مرة أخرى إلى الجلوكوز في الكبد والكلى، ويفرزها الكبد رفع مستوي السكر في الدم في حالة انخفاضه عن المستوى السليم.
هرمون الغلوكاغون Glucagon في الكبد يحفز انحلال الغلايكوجين عندما ينخفض مستوى السكر في الدم. الغلايكوجين في الكبد يمكن أن يعمل كمصدر احتياطي للجلوكوز بين الوجبات. الأدرينالين يحفز تفكك الغلايكوجين في العضلات والهيكل العظمي أثناء ممارسة الرياضة، الغلايكوجين يضمن مصدر طاقة يمكن الوصول إليها بسرعة للحركة.
عند الخوف من رؤية مفاجئة لأسد مثلا أو لصا تفرز الغدة المجاورة للكلى هرمون الأدرينالين . يعمل ذلك على وضع الجسم في حالة تأهب تام " إما الهروب أو الصراع" ، يدق القلب شديدا ويدفع الدم في جميع الأعضاء، ويحفز الأدرينالين تجمع السكر في الدم للهروب أو الاندفاع لمقاومة التهديد. تلك هي الآلية الأصلية للأدرينالين، ولكن في عصرنا الحديث يكر افراز الأدرينالين من شدة الإجهاد، سواء الإجهاد الاجتماعي أو الإجهاد في العمل وضيق الوقت ؛ وهذا له تأثيرات سلبية على النفس البشرية.
استحداث الغلايكوجين (غلايكوجينيسيس)
الجليكوجينيسيس يشير إلى عملية استحداث الجلايكوجين. في البشر، يتم تحويل الجلوكوز الزائد إلى غلايكوجين عبر هذه العملية. الجليكوجين هو بنية متفرعة للغاية، تتكون من جزيئات الجلوكوز، على شكل الجلوكوز 6 الفوسفات، مرتبطة معا. تفرع الغلايكوجين يزيد من قابلية الذوبان، ويسمح لعدد أكبر من جزيئات الجلوكوز أن تكون جاهزة لأن تنفكك. يحدث جليكوجينيسيس في المقام الأول في الكبد، والعضلات والهيكل العظمي، والكلى، حيث يختزن فيها.
مسار فوسفات البنتوز
مسار فوسفات البنتوز هو طريقة بديلة لأكسدة الجلوكوز. و يحدث في الكبد، الأنسجة الدهنية، قشرة الغدة الكظرية، الخصية، غدد الحليب، خلايا البلعم، وخلايا الدم الحمراء. وتنتج المنتجات التي تستخدم في عمليات الخلية الأخرى.
أيض الفركتوز
يخضع الفركتوز لخطوات إضافية معينة للدخول إلى مسار التحلل. إنزيمات في بعض الأنسجة يمكنها إضافة مجموعة الفوسفات إلى الفركتوز. هذا الفسفرة تكوّن الفركتوز-6-الفوسفات، وهو وسيط في مسار التحلل والذي يمكن تقسيمه مباشرة في تلك الأنسجة. يحدث هذا المسار في العضلات، والأنسجة الدهنية، والكلى. في الكبد، تنتج إنزيمات الفركتوز-1-فوسفات، الذي يدخل مسار التحلل وينشق في وقت لاحق إلى غليسيرالدهيد وديهيدروكسي اسيتون فوسفات.
أيض الغالاكتوز
يتكون اللاكتوز، أو سكر الحليب، من جزيء واحد من الجلوكوز وجزيء واحد من الجالاكتوز. بعد الانفصال عن الجلوكوز، ينتقل الجالاكتوز إلى الكبد لتحويله إلى الجلوكوز. يستخدم غالاكتوكيناز جزيء واحد من ATP لفسفرة الجالاكتوز. ثم يتم تحويل الجالاكتوز المفسفر إلى الجلوكوز -1 فوسفات، ثم في نهاية المطاف ينتج جلوكوز 6-الفوسفات، والتي يمكن تقسيمها إلى بيروفات. كما هو معهود فإن البروفات تشكل ناتجا وسطيا يمكن بمواصلة المسار التأكسد في دورتين متتالينين : دورة حمض الستريك ثم سلسلة التنفس التي تنتج أكبر قدر للطاقة من الغالاكتوز لتخزينها في هيئة أدينوسين ثلاثي الفوسفات .
