الجزيئات البيولوجية - الجلسة الثانية

كما نعلم أن disaccharides تتكون من two من السكريات الأحادية. ترتبط two الوحدتان أحاديتا السكاريد معًا عن طريق glycosidic linkage. من أجل الاستفادة من الطاقة من disaccharides، يجب تحويلها إلى وحدات أحادية السكاريد الفردية. ولتحقيق هذه الغاية، لا بد من كسر glycosidic linkage. ولكن كيف يمكننا كسر هذا glycosidic linkage بين two من monosaccharides؟.

يمكن كسر glycosidic linkage بين two من monosaccharides عن طريق عملية التحلل المائي. مصطلح هيدرو يعني الماء و تحلل يعني التحلل. لذا فإن مصطلح التحلل المائي يعني تحلل الجزيئات المعقدة عن طريق إضافة الماء. تتضمن عملية التحلل المائي disaccharides تقسيم السكر الثنائي إلى two فرديتين من السكريات الأحادية عن طريق إضافة الماء.

يتم تشكيل السكريات الثنائية عن طريق تفاعل التكثيف بين two من monosaccharides، والذي يتضمن إزالة جزيء الماء. التحلل المائي هو عكس هذه العملية. في عملية التحلل المائي يتم إضافة جزيء الماء مرة أخرى، مما يؤدي إلى كسر glycosidic bond بين monosaccharides. على سبيل المثال، تتضمن عملية التحلل المائي sucrose إضافة جزيء ماء إلى glycosidic bond بين glucose fructose. يؤدي هذا إلى تقسيمه إلى monosaccharides المكونة له. يُسهّل إنزيم السكراز هذا التفاعل.

يشير التحلل المائي polysaccharides المتعددة إلى تحلل هذه الجزيئات الكبيرة إلى وحدات فرعية أصغر، من خلال إضافة جزيئات الماء. على سبيل المثال، عندما يتم تحلل starch ، فإنه عادة ما ينقسم إلى monomers maltose glucose. يسمح تحلل polysaccharides للكائنات الحية بتقسيم carbohydrates المعقدة إلى وحدات فرعية أصغر وأسهل في الهضم.

Lipids هي مجموعة من الجزيئات الحيوية العضوية التي تلعب دورًا حاسمًا في الكائنات الحية. إنها غير قابلة للذوبان في الماء ولكنها قابلة للذوبان في المذيبات العضوية. يستخدم الجسم Lipids لتخزين الطاقة، والحفاظ عليها دافئة، وصنع جدران الخلايا، وإرسال الإشارات بين الخلايا. تشمل أمثلة lipids الدهون والزيوت والكوليسترول.

يتم تصنيف Lipids إلى فئات مختلفة، بما في ذلك الدهون الثلاثية، والفوسفوليبيدات، والستيرويدات، والشمع. الدهون الثلاثية هي نوع من الدهون الموجودة في أجسامنا وفي الأطعمة. وهي تتكون من جزيء يسمى الجلسرين وثلاثة أحماض دهنية. يمكن تخزين الدهون الثلاثية في الخلايا الدهنية في الجسم واستخدامها للحصول على الطاقة عند الحاجة إليها.

دعونا نناقش بنية الدهون الثلاثية. كما نعلم أن الدهون الثلاثية تتكون من الجلسرين والأحماض الدهنية. الجلسرين هو نوع من الكحول sugar الذي يتكون من سلسلة من البروبان مع ثلاث مجموعات هيدروكسيل متصلة بها. وهذا يجعلها ثلاثية. لها طعم حلو. إنه ليس حلوًا مثل sugar العادي.

تتكون الأحماض الدهنية من سلسلة طويلة من ذرات الكربون مع مجموعة الكربوكسيل -COOHفي one الطرفين ومجموعة ميثيل -CH3في الطرف الآخر. ترتبط ذرات الكربون في السلسلة بروابط مفردة أو مزدوجة. يمكن أن يختلف عدد ذرات الكربون في السلسلة. يتراوح عددهم عادة من أربعة إلى أربعة وعشرين. بعض الأمثلة على الأحماض الدهنية هي حمض البالمتيك وحمض الأوليك.

يتم تصنيف الأحماض الدهنية إلى أحماض دهنية مشبعة وأحماض دهنية غير مشبعة. يشير مصطلح المشبعة إلى حقيقة أن هذه الأحماض الدهنية لا تحتوي على روابط مزدوجة بين ذرات الكربون الخاصة بها. وهذا يجعلها مشبعة بذرات الهيدروجين. تكون الأحماض الدهنية المشبعة صلبة في درجة حرارة الغرفة. حمض البالمتيك هو مثال على الأحماض الدهنية المشبعة.

تحتوي الأحماض الدهنية غير المشبعة على رابطة مزدوجة one أو أكثر بين ذرات الكربون. ويؤدي هذا إلى انحناء الجزيء وعدم تجميعه بإحكام مثل الأحماض الدهنية المشبعة. وهذا يجعل الأحماض الدهنية غير المشبعة سائلة في درجة حرارة الغرفة. حمض الأوليك هو مثال على الأحماض الدهنية غير المشبعة.

الأحماض الدهنية غير المشبعة هي two :. الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة والأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة. تحتوي الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة على رابطة مزدوجة one في سلسلة الكربون. حمض البالمتيك هو مثال على الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة. تشمل الأطعمة الغنية بالأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة زيت الزيتون والأفوكادو والمكسرات والبذور.

تحتوي الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة على أكثر من رابطة مزدوجة في سلسلة الكربون. تشمل أمثلة الأطعمة الغنية بالأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة الأسماك الدهنية مثل السلمون، وبذور الكتان، والجوز، والزيوت النباتية مثل فول الصويا وعباد الشمس. تعتبر الأحماض الدهنية غير المشبعة أكثر صحة من الأحماض الدهنية المشبعة. وذلك لأنها يمكن أن تساعد في تقليل خطر الإصابة بأمراض القلب عن طريق خفض مستويات الكوليسترول في الدم.

في الدهون الثلاثية، يرتبط الجلسرين بثلاث جزيئات من الأحماض الدهنية من خلال الروابط الإسترية. الرابطة الإسترية هي نوع من الرابطة الكيميائية التي تربط مجموعة حمض الكربوكسيل -COOHمع مجموعة الكحول -OH. يتم تشكيله من خلال تفاعل التكثيف، والذي ينطوي على إزالة جزيء من الماء. الجزيء الناتج هو مركب ذو استر -COO-العلاقة بين الجلسرين والأحماض الدهنية.

الفوسفوليبيدات هي نوع من الجزيئات الدهنية التي تشكل البنية الأساسية لجميع الأغشية الخلوية. وهي تتكون من جزيء الجلسرين، two من الأحماض الدهنية، ومجموعة فوسفات. سلاسل الأحماض الدهنية هي سلاسل طويلة من ذرات الكربون والهيدروجين. يمكن أن تختلف هذه السلاسل في الطول. يمكن تفكيك الفوسفوليبيدات بواسطة الإنزيمات لإطلاق الأحماض الدهنية. ومن ثم يمكن استخدام الأحماض الدهنية كمصدر للطاقة بواسطة الخلايا.

يحتوي رأس الفسفوليبيد على مجموعة فوسفات. فهو محب للماء. هيدرو تعني الماء و فيليك تعني جذب. لذا فإن مصطلح "محب للماء" يعني جاذب للماء. رأس الفسفوليبيد يجذب الماء. يحتوي ذيل الفسفوليبيد على الأحماض الدهنية. فهو كاره للماء. هيدرو تعني الماء و فوبيك يعني منفر. لذا فإن مصطلح كاره للماء يعني طارد للماء. ذيل الفوسفوليبيد يصد الماء.

كما نعلم أن الغشاء الخلوي للخلايا يتكون من two من الفسفوليبيدات. في غشاء الخلية، يتم ترتيب two الطبقتين بطريقة تجعل الذيل الكاره للماء يواجه بعضهما البعض. وهذا يجعل غشاء الخلية نافذًا بشكل انتقائي. فهو يسمح بمرور بعض الجزيئات بينما يمنع مرور جزيئات أخرى.