تعتبر المواد الكربوهيدراتية من أكثر المواد العضوية انتشارا في الطبيعة، فهي أساس لكل المركبات الأساسية الأخرى لأنها المادة الأولية التي تتكون في النبات من خلال عملية البناء الضوئي والتي تعتبر اساس الحياة في الكون كله حيث أن النبات من خلالها يكون كل ما يحتاج من المواد الأساسية الأخرى ( بروتينات، ليبيدات، فيتامينات، هرمونات، الخ ) ، ويأتي الحيوان فيتغذى على النبات ثم يأتي الانسان يتغذى على الاثنين ومن ثم فإن حلقة الحياة أساسها البناء الضوئي.

- وتتحكم ثلاثة هرمونات في مستوى سكر الدم هي هرمونات : الأنسولين insulin والجلوكاجون glucagon والإيبينفرين epinephrine فعند ارتفاع مستوى الجلوكوز في الدم يقوم البنكرياس بإفراز هرمون الأنسولين الذي ينظم عملية نقل الجلوكوز لخلايا الجسم المختلفة وخاصة خلايا الكبد والعضلات، كما يشجع باقي خلايا الجسم على استقبال وتمثيل الجلوكوز ليقلل من مستواه في الدم. - في الكبد والعضلات يتم تحويل معظم الجلوكوز إلى جليكوجين فيما يعرف بعملية glycogenesis ويظل الجليكوجين مخزن في الكبد والعضلات، وحين يقل مستوى الجلوكوز في الدم يتم افراز هرموني الجلوكاجون والإيبينفرين التي تنظم وتشجع عملية تحويل الجليكوجين إلى جلوكوز مرة أخرى فيما يسمى بعملية glycogenolysis.

وعند دخول الجلوكوز للخلايا وحاجة الخلايا للطاقة يتم سريعاً دخوله في دورة التمثيل اللاهوائي التي تسمى بعملية glycolysis التي تعطي في النهاية حمض البيروفيك وجزيئات الطاقة ATP. ولكن الطاقة الناتجة من دورة التمثيل اللاهوائي glycolysis قليلة لذا يتم بعد ذلك تحويل حامض البيروفيك الناتج النهائي لهذه الدورة إلى مركب الأسيتيل قرين أ (Acetyl Co A) الذي يدخل بدوره إلى دورة حامض الستريك ( Citric acid cycle ) التي تنتج كمية كبيرة من الطاقة (ATP).

في العضلات أثناء النشاط العضلي يتم تحويل البيروفيك إلى حمض لاكتيك بمعدلات أكبر من تحوله إلى مركب الأسيتيل قرين أ، وفي أوقات الراحة العضلية أي عدم ممارسة النشاط يتم تحويل حمض اللاكتيك مرة أخرى إلى حمض البيروفيك والذي يتحول بدوره إلى جلوكوز مرة أخرى فيما يعرف بعملية ( gluconeogenesis) وفي حالة عدم الحاجة إلى الجلوكوز يتم تحويله إلى جليكوجين ليخزن من خلال عملية ( glycogenesis ).

Glucose (Blood) Glucose-6-Phosphate ATP ADP Fractose-6-P Fractose-1,6-P Glyceraldehyde-3-P + Di (OH) acetone-P 2 mole Glyceraldehyde-3-P 1,3-P- Glyceric acid3-P-Glyceric acid 2-P-Glyceric acid Phospho enol Pyruvate 2 mole Pyruvic acid Isomerase Kinase ATP ADP Aldolase Isomerase NAD NADH 2 H 3 PO 4 ATP ADP ATP ADP Mutase Inolase -1 ATP +6 ATP +2 ATP

Glucose (Blood) Glucose-6-Phosphate ATP ADP Fractose-6-P Fractose-1,6-P Glyceraldehyde-3-P + Di (OH) acetone-P 2 mole Glyceraldehyde-3-P 1,3-P- Glyceric acid3-P-Glyceric acid 2-P-Glyceric acid Phospho enol Pyruvate 2 mole Pyruvic acid Isomerase Kinase ATP ADP Aldolase Isomerase NAD NADH 2 H 3 PO 4 ATP ADP ATP ADP Mutase Inolase -1 ATP +6 ATP +2 ATP

Glucose (Blood) Glucose-6-Phosphate Fractose-6-P Fractose-1,6-P Glyceraldehyde-3-P + Di (OH) acetone-P 2 mole Glyceraldehyde-3-P 1,3-P- Glyceric acid3-P-Glyceric acid 2-P-Glyceric acid Phospho enol Pyruvate 2 mole Pyruvic acid Isomerase Kinase Aldolase Isomerase Mutase Inolase فسفرة مماكبة انقسام مماكبة أكسدة نقل فسفرة نقل فسفرة نزع ماء نقل الفوسفات نقل مماكبة نقل مماكبة

Glucose (Blood) Glucose-6-Phosphate Fractose-6-P Fractose-1,6-P Glyceraldehyde-3-P + Di (OH) acetone-P 2 mole Glyceraldehyde-3-P 1,3-P- Glyceric acid3-P-Glyceric acid 2-P-Glyceric acid Phospho enol Pyruvate 2 mole Pyruvic acid Isomerase Kinase Aldolase Isomerase Mutase Inolase فسفرة مماكبة انقسام مماكبة أكسدة نقل فسفرة نقل فسفرة نزع ماء نقل الفوسفات نقل مماكبة نقل مماكبة

O OH CH 2 OH O OH P CH 2 OP O OH CH 2 OH P CH 2 OP O OH P CH 2 OP 66 1 CH 2 OP C = O CH 2 OHCH 2 OP HCOH CHO P CH 2 OP C = O HCHOHCHO P CH 2 OP = P COOP HCOH CH 2 OP HCOH COOH CH 2 OH HCOP COOH CH 2 COP COOH CH mole Pyruvic acid Phospho enol pyruvate 2 -P- glyceric acid 1,3 -P- glyceric acid 3 -P- glyceric acid 2 mole Glyceraldehyde-3-P Glyceraldehyde-3-P Di (OH) acetone-P F -1, 6- P F – 6 - P G -6-P ATP ADP ATP ADP NADH 2 NAD P = O OH HOHHOH ADP ATP ADP ATP

O CH 2 OH O OH P CH 2 OP O OH CH 2 OH P CH 2 OP O OH P CH 2 OP 66 1 CH 2 OP C = O CH 2 OHCH 2 OP HCOH CHO P CH 2 OP C = O HCHOHCHO P CH 2 OP = P COOP HCOH CH 2 OP HCOH COOH CH 2 OH HCOP COOH CH 2 COP COOH CH mole Pyruvic acid Phospho enol pyruvate 2 -P- glyceric acid 1,3 -P- glyceric acid 3 -P- glyceric acid 2 mole Glyceraldehyde-3-P Glyceraldehyde-3-P Di (OH) acetone-P F -1, 6- P F – 6 - P G -6-P ATP ADP ATP ADP NADH 2 NAD P = O OH HOHHOH ADP ATP ADP ATP

O CH 2 OH O OH P CH 2 OP O OH CH 2 OH P CH 2 OP O OH P CH 2 OP 66 1 CH 2 OP C = O CH 2 OHCH 2 OP HCOH CHO P CH 2 OP C = O HCHOHCHO P CH 2 OP = P COOP HCOH CH 2 OP HCOH COOH CH 2 OH HCOP COOH CH 2 COP COOH CH mole Pyruvic acid Phospho enol pyruvate 2 -P- glyceric acid 1,3 -P- glyceric acid 3 -P- glyceric acid 2 mole Glyceraldehyde-3-P Glyceraldehyde-3-P Di (OH) acetone-P F -1, 6- P F – 6 - P G -6-P ATP ADP ATP ADP NADH 2 NAD P = O OH HOHHOH ADP ATP ADP ATP - 1 ATP +6 ATP +2 ATP الطاقة الناتجة خلال هذه المرحلة = ( 6+2+2) – (1+1) = 8 ATP

تتوقف المسارات التي سيتخذها حمض البيروفيك الناتج من دورة التمثيل اللاهوائية glycolysis على أساس الظروف الخلوية.

د. ظـــــلال الصـــــــافتلــي