تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء السادس

التغذية Nutrition

تعرف التغذية على أنها
تـناول الكائن الحي للمواد الأولية (Raw Materials) وتوصيلها وتوزيعها على
الخلايا للحصول على الطاقة اللازمة للوظائف الحيوية ولبناء وتعويض مكوناته
والمحافظة على حياته.

المواد الأولية (Raw Materials)
المواد الغذائية (Nutrients) وهي مجموعة المواد العضوية وغير العضوية التي يتناولها الكائن الحي في طعامه.				الأيضيات (Metabolites) وهي كل المواد التي تدخل في العمليات الكيميائية المختلفة التي تجرى في الخلية.
المواد الغذائية العضوية (organic nutrients)		المواد الغذائية غير العضوية (Inorganic nutrients)
السكرات	مثل الحلوى	الماء		سكرات أحادية	تدخل في تركيب السكرات المتعدده
البروتينات	مثل اللحوم	الغازات	مثل الأكسجين	الأحماض الأمينية	تدخل في تركيب البروتينات.
الدهون	مثل السمن	المعادن	مثل الصوديوم	الأحماض الدهنية	تدخل في تركيب الدهون
الفيتامينات	مثل فيتامين C			القواعد النيتروجينية	تدخل في تركيب الأحماض النووية.

الحصول على المواد الغذائية:
تنقسم الكائنات الحية إلى قسمين:

1-
ذاتية التغذية Autotrophs:
الكائنات التي تصنع كل ماتحتاجه من الغذاء العضوي بنفسها من
مواد غير العضوية.
مثلا الكربوهيدرات: يمكن تكوينها من ثاني أكسيد الكربون (CO₂)
و الماء (H₂O) في وجود طاقة (ضوء الشمس). كما
في المعادلة
الشكل

وتنقسم هذه الكائنات إلى مجموعتين حسب مصدر الطاقة هما:

1 - الكائنات ذاتية التغذية الضوئية (Photoautotrophs) وهي التي تستخدم ضوء الشمس
كمصدر للطاقة ومن أمثلتها النباتات الراقية والطحالب.

2 - الكائنات ذاتية التغذية الكيميائية (Chemoautotrophs)
وهذه المجموعة من الكائنات ذاتية التغذية تستخدم طاقة كيميائية تستمدها من مركبات
كيميائية. ومن أمثلتها بكتيريا الكبريت، وبكتيريا الحديد، وبكتيريا الهيدروجين،
وبكتيريا النيتروجين التي تستعمل الأمونيا (NH₃)
كمصدر للطاقة وتحويلها إلى نتريتات (NO₂)
ونترات (NO₃).
الشكل

2- عضوية التغذية Organotrophs:

هذه المجموعة من الكائنات ليس لها القدرة على صنع ما تحتاجه
من المواد الغذائية العضوية بنفسها و إنما تعتمد على الكائنات ذاتية التغذية
لتوفيرها لها.
وهناك مجموعتان رئيسيتان من الكائنات عضوية التغذية:

1 - الكائنات كيميائية التغذية العضوية (Chemoorganotrophs)
وتشمل جميع الحيوانات الراقية والأولية والكائنات الطفيلية و المترممة وبعض
البكتيريا والفطريات والنباتات الطفيلية. وفيها يتغذى الكائن على مواد غذائية
عضوية لا يصنعها بنفسه بل تكون جاهزة.
2- الكائنات ضوئية التغذية العضوية (Photoorganotrophs)
وتتضمن بعض أنواع البكتيريا. وفي هذا النوع من التغذية يقوم الكائن بتحليل المواد
العضوية الجاهزة بواسطة الطاقة الضوئية منتجا الهيدروجين الذي بدوره يتحد مع ثاني
أكسيد الكربون مكونة بذلك الكربوهيدرات حسب المعادلة في
الشكل

الفيتامينات:

مركبات عضوية غذائية ثانوية لا تحتوي
على سعرات حرارية.
لا يستطيع جسم الحيوان تكوينها بل يحصل
عليها جاهزة من مصادر معظمها نباتية.
ضرورية جدا ويحتاجها الجسم بكميات
قليلة.
نقصها يؤدي إلى الإصابة بعدة أمراض
بعضها خطير.

الجدول التالي يوضح أهمية ومصادر
الفيتامينات والأعراض الناتجة عن نقصها:

الفيتامين	المصدر	الوظيفة	أعراض النقص في جسم الإنسان
فيتامين أ (A)	الكبد ، زيت السمك ، البيض ، الخضروات.	مكون للصبغيات في شبكية العين، ضروري للرؤية الطبيعية، وللنمو العام ، نمو العظام و الأسنان، وسلامة الأنسجة الطلائية.	نقص عام في النمو، العشى الليلي، وتعرض الأنسجة الطلائية للعدوى.
فيتامين د (D)	الكبد ، زيت كبد الحوت ، صفار البيض ، الحليب ، الزبدة ، والسمن.	تسهيل امتصاص الكالسيوم والفسفور من الأمعاء ، ضروري للنمو الطبيعي وسلامة العظام.	خلل في نمو العظام ، الكساح عند الأطفال.
فيتامين هـ (E)	الزيوت النباتية ، القمح، والخس.	يمنع تأكسد الأحماض الدهنية غير المشبعة التي تدخل في تركيب الفيتامينات وبعض الهرمونات الجنسية والأغشية الخلوية.	خلل في الأجهزة التناسلية.
فيتامين ك (K)	تنتجه بكتيريا الأمعاء ، الخضروات الورقية الخضراء.	ضروري لعملية تخثر الدم.	النزيف الدموي.
حامض الاسكوربيك فيتامين ج (C)	الفواكه الحامضة ، الطماطم ، البطيخ ، الجوافة و الخيار.	ضروري لبناء المادة بين خلوية ، ولتكوين العظام ، ولعمليات أيض بعض الأحماض الأمينية ، وربما له دور في مقاومة الجسم لتأثير الحروق وسموم البكتيريا، ومضاد للتأكسد.	مرض الإسقربوط (صعوبة شفاء الجروح والتقرحات الجلدية ، تصبح الشعيرات الدموية هشة ، العظام لا تنمو بالشكل الطبيعي).
الثيامين ب1 (B1)	الكبد ، الخضروات الورقية الخضراء ، اللحوم ، الحبوب.	يعمل كمرافق إنزيمي ضروري لعمليات أيض الأحماض الأمينية والكربوهيدرات.	مرض البير بري (ضعف في عضلة القلب، تضخم الجانب الأيمن للقلب، خلل في وظيفة الأعصاب والقناة الهضمية).
رايبوفلافين ب2 (B2)	الكبد، البيض، الحليب، الجبن، الخضروات الورقية الخضراء.	يستخدم في بناء مرافقات إنزيمية ضرورية لعملية التنفس الخلوي مثل (FAD).	التهابات الجلد، التهابات وتشققات في زوايا الفم.
البايردوكسين ب6 (B6)	الكبد، اللحوم، الحبوب، البقوليات.	مرافق إنزيمي لبناء الأحماض الأمينية و لعمليات أيض البروتينات.	التهابات الجلد، التهابات، خلل في وظيفة القناة الهضمية وتشنجات.
النياسين ب7 (B7)	الكبد، اللحوم، السمك، الحبوب الكاملة، البقوليات.	يستخدم في بناء مرافقات إنزيمية هامة مثل (NAD , NADP) الضرورية لعملية التنفس الخلوي.	مرض البيلاجرا (التهابات الجلد، الإسهال، ضعف في العضلات، الإجهاد العقلي).
حامض البانثونيك	يوجد في معظم الأغذية.	يستخدم في بناء مرافق إنزيم A المهم في عملية التنفس الخلوي.	نادراً أن يحدث نقص في هذا الفيتامين.
حامض الفوليك	تنتجه بكتيريا الأمعاء، الكبد، الحبوب، البقوليات.	مرافق إنزيمي ضروري لبناء الأحماض النووية و نضج خلايا الدم الحمراء ولعملية انقسام الخلية.	يؤدي إلى نوع من فقر الدم (Anemia).
البيوتين	تنتجه بكتيريا الأمعاء، الكبد، صفار البيض، الشوكولاته.	مرافق إنزيمي ضروري لتثبيت ثاني أكسيد الكربون.	نادراً أن يحدث نقص في هذا الفيتامين.
فيتامين ب12 (B12)	الكبد، اللحوم، السمك.	يعمل مرافق إنزيمي ضروري لأيض الأحماض النووية.	فقر الدم الخبيث (Pernicious anemia).

طرق انتقال المواد من والى الخلية:

تتم عملية الامتصاص بثلاث طرق هي:
أ - الخاصية الاسموزية (Osmosis):
وهي تعني أنه عندما يكون تركيز المواد المذابة داخل الخلية أكبر من تركيزها خارج
الخلية فإن ذلك يعمل على انتقال الماء من خارج الخلية إلى داخلها عبر الغشاء
الخلوي. الشكل

ب - خاصية الانتشار (Diffusion): تعني انه عندما يكون تركيز
المواد المذابة خارج الخلية أكبر من تركيزها داخل الخلية فإن ذلك يعمل على انتقال
المواد المذابة من خارج الخلية إلى داخلها عبر غشاء الخلية وتعتمد سرعة الانتشار
على حجم الجزيئات وتركيزها ودرجة حرارة الوسط.

الشكل

جـ – خاصية النقل النشط (Active transport): وهذه الخاصية تعمل
على نقل المواد المذابة إلى داخل الخلية حتى لو كان تركيز المواد المذابة خارج
الخلية أقل من تركيزها داخل الخلية والعكس. ومن الأمثلة على ذلك عملية نقل أيونات
الصوديوم والبوتاسيوم بواسطة مضخة الصوديوم (Sodium pump).

الشكل

يمتص جذر النبات الماء والمواد المذابة فيه من التربة عن طريق
الخاصية الاسموزية والانتشار والنقل النشط. ثم تنتقل من طبقة إلى أخرى عبر الجذر
في اتجاه الأسهم كما هو مبين بالرسم الموضح في
الشكل.
والعوامل التي تعمل على رفع العصارة من الجذر إلى الساق
فالورقة، يمكن توضيحها كالتالي:
1 - الضغط الجذري (Root Pressure): وهو القوة الدافعة
الناشئة عن قوتي الامتصاص و الإفراز الخلويين وتعمل على جلب الماء إلى الخشب ثم
دفعه إلى أعلى.
2 – النتح (Transpiration): وهو تبخر الماء من الأوراق.
وهذا بدوره يعمل على زيادة التركيز في خلايا الورقة مما ينتج عنه قوة ساحبة
للعصارة.
3 – الإدماع (Guttation): وهو خروج الماء من الورقة على
هيئة سائلة ترى كنقيطات صغيرة من الماء على سطح الورقة.
4 - القوة التماسكية للماء (Water Cohesion): وتعني أن
جزيئات الماء تجذب بعضها البعض بشدة مما ينتج عنه قوة تماسكية تؤدي إلى تكوين
عمود متماسك من جزيئات الماء يعمل على سحب العصارة إلى أعلى.

الهضم في الحيوان

الهضم هو تحليل الطعام الذي هيأه النبات للحيوان بطريقة مباشرة أو
غير مباشرة إلى جزيئاته الأولية. والصورة العامة لعملية الهضم يمكن التعبير عنها
في المعادلة المبينة في
الشكل.

سوف نتكلم عن الهضم في الإنسان.

و يقوم الجهاز الهضمي والغدد المساعدة بعملية الهضم.

مكونات الجهاز الهضمي في الإنسان.
الشكل

1 – الفم: وتبدأ فيه عملية الهضم بطحن الطعام بواسطة
الأسنان. ثم يختلط الطعام باللعاب الذي يحمل الإنزيمات الهاضمة. ويحتوى اللعاب
على إنزيم الأميليز . (Amylase)
2 - المعدة (Stomach): تقوم المعدة بطحن الطعام وذلك بفعل
انقباضات عضلات جدارها. وتحتوي المعدة على العصارة التالية:
العصارة المعدية (Gastric juice) هذه العصارة يتم إفرازها
من الخلايا العمادية الطلائية المبطنة للمعدة. كما أن هرمون الجاسترين يؤدي إلى
إفراز هذه العصارة. ومحتويات هذه العصارة هي:
ا- حامض الهيدروكلوريك [Hydrochloric acid (HCl)] الذي يعمل
على تفتيت الطعام إلى قطع صغيرة جدا. كما يعمل على تهيئة الجو الحامضي المناسب
لعمل إنزيمات المعدة.
2 - إنزيم البيبسنوجين (Pepsinogen) الذي يتحول إلى صورته
النشطة بفعل الجو الحامضي هو إنزيم الببسين (Pepsin)الذي يحول البروتين إلى قطع
صغيرة من عديد البيبتيدات كما هو موضح في
الشكل.

3 – إنزيم البرورينين (Prorenin) الذي يتحول إلى صورته
النشطة هو إنزيم الرينين (Renin) بفعل الوسط الحمضي. الذي يحول بروتين الحليب
(Caseinogen) إلى بروتين آخر يعرف بالكازين (Casein) في وجود أيونات الكالسيوم.
الشكل
هذه العملية مهمة بالنسبة للأطفال الرضع.
3 - الأمعاء الدقيقة (Small intestines): يتجه الطعام بعد
ذلك إلى الأمعاء الدقيقة حيث يتم هضم جميع أنواع الطعام إلى مكوناتها الأولية.
وتتم هذه العملية في ذلك الجزء من الأمعاء الدقيقة المعروف بالإثنى عشر. ويحتوى
الإثنى عشر على ثلاثة أنواع من العصارات الهاضمة:
1 - العصارة المعوية: التي يتم إفرازها من الخلايا العمادية
الطلائية المبطنة لجدار الإثنى عشر.
2 - العصارة البنكرياسية: التي يهيئها البنكرياس ثم تنتقل
إلى الإثنى عشر.
3 - العصارة الصفراوية: التي يهيئها الكبد ثم تنتقل من
الحويصلة الصفراوية إلى الإثنى عشر. وتعمل إنزيمات جميع هذه العصارة في وسط قلوي.
سوف نتناول باختصار عمل مكونات كل من هذه العصارات ودورها في عملية الهضم.

1 - العصارة المعوية (Intestinal juice): وهي تحتوي هذه
العصارة على الإنزيمات الهاضمة التالية:

أ- الأميليز: ويحول الكربوهيدرات إلى سكرات ثنائية مثل سكر الشعير وسكر القصب.

ب- ثنائي السكاريزات (Disaccharases) مثل المالتيز
والسكاريز والتي تحول السكرات الثنائية (مثل سكر الشعير وسكر القصب) إلى سكرات
أحادية.
جـ – اللايبيز (Lipase) ويحول الدهون إلى أحماض دهنية +
جليسرين.
الشكل
د- البيبتيديزات (Peptidases) وتعمل على تحويل قطع عديد
البيبتيدات إلى أحماض أمينية.
هـ – الانتروكاينيز (Entrokinase) وهو يعمل على تنشيط بعض
أنزيمات العصارة البنكرياسية الهاضمة للبروتين. كما تحتوي العصارة المعوية على
هرمون السكريتين (Secretin) الذي يؤثر على البنكرياس والكبد لإفراز عصارتيهما.

و – النيوكلييزيز (Nucleases) و النيوكليوسيديزز
(Nucleosidases) وهذه الإنزيمات تعمل على تحويل الأحماض النووية (DNA and RNA)
إلى وحداتها التركيبية النيوكليوتيدات، ثم إلى مكوناتها الأولية وهي القواعد
نيتروجينية، السكرات والفوسفات.
2- العصارة البنكرياسية (Pancreatic juice) وتحتوي هذه
العصارة على أنزيمات مختلفة مثل الأميليز واللايبيز اللذين لهما نفس الوظيفة
السابق ذكرها. كما تحتوي هذه العصارة على الإنزيمات التالية:
أ- تريبسينوجين (Trypsinogen) الذي ينشط بواسطة إنزيم
الانتروكاينيز متحولا بذلك إلى إنزيم التريبسين (Trypsin)
ب- الكيموتريبسينوجين (Chemotrypsinogen) الذي ينشط أيضا
بواسطة إنزيم الانتروكاينيز متحولا بذلك إلى إنزيم الكيموتربسين.
الشكل
جـ – البيبتيديزات (Peptidases) وتعمل على تحويل قطع عديد
البيبتيدات إلى أحماض أمينية.

3- العصارة الصفراوية (Bile) تحتوي على أحماض صفراوية (Bile
Salts) تقوم بتحويل الدهون إلى مستحلب دهني. كما تحتوي على صبغات صفراوية
وإفرازات أخرى لا يعرف لها دور في عملية الهضم.

تلخيص مبسط لمكان هضم المواد الغذائية العضوية وتحولاتها
وأنواع الإنزيمات التي تقوم بذلك ومكان إفرازها.
<blockquote>

نوع الطعام	مكان الهضم	الإنزيمات	مكان الإفراز	التحول الأول	الإنزيمات	مكان الإفراز	التحول النهائي
الكربوهيدرات	الفم، الأمعاء الدقيقة.	أميليزات	اللعاب، العصارة المعوية والبنكرياسية.	سكرات ثنائية (مثل المالتوز وسكر القصب).	ثنائي السكريزات	العصارة المعوية والبنكرياسية.	سكرات أحادية (مثل الجلوكوز و الفركتوز).
البروتينات	المعدة، الأمعاء الدقيقة.	ببسين، تريبسين وكيموتريبسين	العصارة المعدية والبنكرياسية.	قطع صغيرة من عديد البيبتيدات	بيبتيديزات	العصارة المعوية والبنكرياسية.	أحماض أمينية.
الدهون	الأمعاء الدقيقة.	أملاح صفراوية.	العصارة الصفراوية.	مستحلب دهني.	اللايبيزات.	العصارة المعوية والبنكرياسية.	أحماض دهنية وجليسرين.
الأحماض النووية	الأمعاء الدقيقة.	نيوكلييزيز.	العصارة المعوية.	نيوكليوتيدات	نيوكليوسيديزز	العصارة المعوية.	قواعد نيتروجينية، سكرات وفوسفات.

</blockquote>

اله يعطيكي الف عافية شهرزادو الغالية

مجهود رائع ومميز

تمنياتي الك بالتوفيق

في أمان الله وحفظه

يسلموا ايديكي شهرزاد

والله يعطيكي العافية

اطيب الامنيات

مشكوووووووورة شهرزادوو على هالجهود الحلوو
يسلمو هالآيدين ربي
دمت بكل الود والاحترام
تمينياتي لك
بالتوفيق

يق

» تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء الثامن
» تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء العاشر
» تفرعات علوم الاحياء.....!!!...الجزء الثاني عشر