1. دورة الطاقة فى الخلايا الحية
Mitochondria
دورة الطاقة فى الخلايا الحية

2. Mitochondria الميتوكوندريا
1- هي عضيات سابحة في بروتوبلازم الخلايا حقيقية النواة سواء النباتية أو الحيوانية
2- يقوم مقامها في بعض الخلايا أولية النواة انثناءات أو تحورات خاصة في الغشاء الخلوي تمتد إلى داخل الخلية تسمى Mesosomes or Chondroids
Flemming من مشاهدتها وعزلها لأول مرة من عضلات الحشرات سنة 1857 ثم وصفها Kollicker – تمكن3
سنة 1882
المتخصصة لصبغ هذه العضيات(Janus green “B”) سنة 1877 من اكتشاف الصبغة Altmann 4- استطاع
أي الخيط الحبيبي.Mitochondria تسميتها بالميتوكوندريا Benda ثم اقترح Bioblasts وأطلق عليها اسم
لصبغها وأوضح تفاعلات الأكسدة (Janus green “B”) من استخدام صبغة Michaelis 5- سنة 1900 تمكن
التي تتم فيها.
من اكتشاف الحبيبات الكبيرة والتي تحتوي على إنزيمات الأكسدة. Warburg 6- تمكن
.Krebs Cycle دورة كربس Hans Krebs 7- تمكن
وريبوسومات تمكنها من صنع البروتينات الخاصة بها.DNA 8- يوجد بالميتوكوندريا مادة وراثية
وظيفة الميتوكوندريا:
استخلاص الطاقة المخزنة فى المواد الغذائية من خلال دورة كربس Krebs cycle
اى هى محولات الطاقة فى الخلية اللازمة لمختلف النشاطات الكيموحيوية والفسيولوجية فى خلايا الكائن الحى ذات التنفس الهوائى

3. Origin of mitochondria
تنتج من نمو وانقسام الميتوكوندريا الموجودة اصلا فى الخلية ،
الانقسام بطريقة الانشقاق او الانشطار الثنائى Binary fission وذلك بحدوث تخصر فى منتصف الميتوكوندريا وتأخذ شكل الكرتين الملتصقتين ← Dumbbell ← Pinch off كرتين تنمو الى ميتوكوندريا جديدة
الميتوكوندريا الضخمة او الطويلة Giant mitochondriaهى عملية التحام Fusion لا اكثر من عضيه ميتوكوندريا توجد فى عضيات الطيران لبعض الحشرات
الميتوكوندريا تجدد محتواها خلال 20 يوم تقريبا حيث تستبدل المكونات البروتينية والدهنية
تحتوى الميتوكندريا على مادة وراثية DNA) وريبوسومات ) تمكنها من تكوين بعض بروتيناتها
الغى الاعتقاد بان الميتوكوندريا كانت مستقلة المنشأ وحدث اصابة للخلية بها
وجدوا Promitochondria فى بيض بعض الحيوانات وفى بذور بعض بذور النباتات وتنمو مع نمو العضيات الاخرى

4. Ultrastructure of mitochondria
تتكون من غشائين inter and outer membranes بينهما فراغ Inter membrane space
ينثني الغشاء الداخلي عدة ثنيات يعرف كل واحدة منها بالثنية Crista)). تعمل على زيادة السطح الداخلي للميتوكوندريا. تحمل على سطحها الداخلى كريات تحتوى على Oxiditive phosphorylation enzymes
المادة الرائقة : هى عبارة عن مادة متجانسة تحتوى على انزيمات krebs cycleوبها شريط من الـDNA و Mitochondrial ribosomes
يسمح الغشاء الخارجى بمرور الايونات والماء والسكر وكثيرا من المواد الاخرى، بينما الغشاء الداخلى لا يسمح الا بمرور المواد التى وزنها الجزيئى اصغر من 100 دالتون، يحتوى على Carriersتيسر مرور بعض المواد مثل ATP , ADP

6. التركيب الكيميائى للميتوكوندريا
تمثل الدهون % من وزنها الجاف و اكثرها Phospholipids
تمثل البروتينات 65 – 70% من وزنها الجاف
يشكل ال DNA 0,5 % من وزنها الجاف
Matrixيتكون من 50% من وزنه بروتين تشمل انزيمات دورة كربس
يحتوى الغشاء الداخلى على مختلف الانزيمات الخاصة بالسلسلة التنفسية التى تنتظم بترتيبات محددة ويتصل بها F1- ATPase الذى يلعب دورا هاما فى فسفرة ADP الى ATP
اى الميتوكوندريا هى حقيبة انزيمية

7. Energy Cycle in living cells دورة الطاقة في الخلايا الحية
وتستطيع أصباغ الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراءPhotons - تنطلق الطاقة من الشمس على هيئة فوتونات
للنباتات وحبيبات البناء الضوئي المحمولة على صفائح البناء الضوئي في الطحالب الخضراء المزرقة والأصباغ البكتيرية
في بعض أنواع البكتريا اقتناص واحتجاز الطاقة الضوئية وتحويلها الى طاقة كيميائية في الروابط الكيميائية للمواد الغذائية
الناتجة من عمليات البناء الضوئي والنواتج الأيضية الأخرى. وبدون الشمس ستنعدم الحياة لانعدام مصدر الطاقة.
تنقسم الخلايا والكائنات الحية الى مجموعتين بالنسبة للميكانيكية التي يتم عن طريقها استخلاص الطاقة من خلال عملياتها
الأيضية:
Autotrophy 1- ذاتية التغذية
تستطيع هذه المجموعة تحويل المواد الأولية (ثاني اكسيد الكربون والماء) في وجود ضوء الشمس وأصباغ البناء الضوئي
عن طريق عملية البناء الضوئي الى مركبات عضوية مثل سكر الجلوكوز في النباتات الخضراء ومنه تشتق جميع
المركبات العضوية الأخرى (البروتينات والدهون والكربوهيدرات المعقدة).
Heterotrophy 2- مختلطة التغذية
وتشمل جميع الكائنات الحية التي لا تملك آلية البناء الضوئي وتحصل على غذائها من المواد العضوية المنتجة من النباتات
أو من كائنات أخرى حيوانية أو ميكروبية وتشمل الدهون والبروتينات والكربوهيدرات.

8. الطاقة الكيميائية المحتجزة في جزيئات المركبات العضوية عن طريق الاحتراق في وجود الأكسجين وتدعى عملية
الاحتراق في الكائنات الحية تنفس أو أكسدة والتنفس يشمل الهوائي واللاهوائي ومن أهم نواتج التنفس الهوائي الماء
وثاني اكسيد الكربون والطاقة.
تنفس الكائنات الحية عبارة عن احتراق للمواد العضوية داخل الخلايا الحية وهو يشبه الى حد ما الاحتراق الفيزيائي
ولكنه منظم ويتم وفق الحاجة الفسيولوجية للخلية الحية ويحفزه عدد كبير من الانزيمات المتخصصة.
استخدامات الطاقة الحيوية:
1- تصنيع مواد جديدة (بروتينات, دهون, كربوهيدرات وغيرها) يمكن استخدامها في عمليات التجديد والإنقسام والنمو
وغيرها م العليات المستهلكة للطاقة.
2- انجاز عمليات ميكانيكية مثل الحركة الدورانبة للسيتوبلازم أو التقلصات العضلية وغيرها.
3- القيام بعملية النقل النشط ضد التحدر في التركيز.
4- المحافظة على جهد الأغشية لما له في التوصيل والنقل في الأعصاب أو انتاج اختلاف في الشحنات الكهربية بين
جهتي الغشاء.
5- الافراز الخلوي بجميع أنواعه.
6- انتاج طاقة مشعة كما في بعض الكائنات الحية.
Cellular metabolism الأيض الخلوي
يشمل أيض الخلية التالي:
1- جميع التفاعلات الكيموحيوية الفردية.
2- السلاسل التي تشترك في فيها هذه التفاعلات الكيموحيوية.
3- العلاقات التي تربط بين سلاسل التفاعلات المختلفة.
4- جميع الميكانيكيات التي تنظم التفاعلات المختلفة.

9. تنقسم التفاعلات الكيموحيوية الى قسمين رئيسيين:
تنقسم التفاعلات الكيموحيوية التي تتم في الخلايا الحية الى قسمين رئيسيين:
تنقسم التفاعلات الكيموحيوية الى قسمين رئيسيين:
Energy – producing (Exergonic) reaction
Energy -consuming (Endergonic) reaction
وهي تشمل تحويل المواد الأولية الى نواتج نهائية بفعل انزيمات محفزة ومعظم هذه التفاعلات تكون على هيئة سلاسل
تنقسم السلاسل الايضية Metabolic pathways الى قسمين رئيسيين:
Catabolic pathways (Degradative)
يتم عن طريقها تحلل مادة التفاعل الاولية الى وحدات صغيرة او بسيطة التركيب وغالبا يصحبها انتاج طاقة
Anabolic pathways (Synthetic)
يتم عن طريقها زيادة تعقيد التركيب اى تتألف من اكثر من مادة تتألف مع بعضها البعض على حساب طاقة :
أوضحت الدراسات الكيموحيوية والتحليلية والتركيبية بكل دقة الأجزاء الخلوية المتخصصة لحدوث تفاعلات السلاسل الأيضية ويمكن عزلها وإجراء الدراسات عليها مثلا توجد الانزيمات الضرورية لتفاعلات الأحماض الكربوكسيلية الثلاثية أو ما يعرف بدورة كربس في عضيات الميتوكندريا بينما توجد التفاعلات التي تعمل على بناء الإستريودات توجد مرتبطة بالشبكة الاندوبلازمية الناعمة والأحماض الدهنية يتم اكسدتها في الميتوكندريا وبنائها في سيتوبلازم الخلية وغير ذلك من الامثلة.

10. التقنيات المستخدمة للتعرف على الخطوات المتخصصة فى السلسلة الايضية
Marker and tracer techniques (radioactive isotopes)
Enzyme techniques
Use of enzyme inhibitors and enzyme – deficient cells

11. ايض الكربوهيدرات Carbohydrate metabolism
جميع الخلايا سواء البكتيرية والطحلبية والفطرية والنباتية أو الحيوانية تهدم المركبات الكربوهيدراتية (سكر الجلوكوز) بنفس الطريقة الي تسمى تحلل الجلوكوز glycolysis وبنفس الإنزيمات وغض النظر عما اذا كانت الخلية هوائية أو لا هوائية التنفس.
يعتمد تنفس الخلية على تحلل الجلوكوز ولذا ينقسم التنفس الى قسمين:
التنفس اللاهوائي Anaerobic respiration (fermentation)
هو تحلل الجلوكوز اللاهوائي ويوصف أيضا بالتخمر fermentation وهو لايتطلب اكسجين لذلك فالطاقة المنطلقة منه منخفضة لعدم تحلل الجلوكوز الى ماء وثاني اكسيد الكربون.
ب- التنفس الهوائي Aerobic respiration
يحتاج هذا النوع من التنفس الى اكسجين وتكون النتيجة تحول سكر الجلوكوز الى ماء وثاني اكسيد الكربون وتنطلق منه طاقة تخزن في مركب .ATP

12. Anaerobic respiration تحلل الجلوكوز اللاهوائي
وهو تحلل الجلوكوز لا هوائيا (في غياب الأكسجين) من جزيء يحتوي على ستة ذرات من الكربون الى جزيئين يحتوي
كل منهما على ثلاث ذرات من الكربون يعرف بحمض اللكتيك, أو الى جزيئين يحتوي كل جزيء على ذرتين كربون
(كحول ايثيلي) و2 جزيء ثاني اكسيد الكربون,
وذلك حسب نوع الخلية الحية التي تحلل سكر الجلوكوز. ويتم ذلك عبر سلسلة تتألف من عشرة انزيمات بحيث يتحول في
نهايتها سكر الجلوكوز الى البيروفيت ومنه يمكن الحصول على حمض اللكتيك أو الكحول
الذي يعتبر وقود دورة كربس والتنفس الهوائي في وجود الأكسجين Acetyl Co-enzyme أو .
Mesosomes ويتم ذلك في الميتوكوندريا أو الميسوسوم
Aerobic respiration التنفس الهوائي
يقصد به سلسلة التفاعلات التي يتم عن طريقها تحلل المادة العضوية (سكر الجلوكوز مثلا) الى ثاني اكسيد الكربون
والماء في وجود الأكسجين
وتتم هذه العملية في مرحلتين. المرحلة الأولى في السيتوبلازم والمرحلة الثانية في الميتوكوندريا في الخلايا حقيقية النواة
أو في الميسوسومات في البكتريا
C6H12O6 + 6O CO2 + 6H2O :ويلخص كما يلي
وينطلق من هذا التنفس كمية كبيرة من الطاقة تقدر بحوالي 687 كيلو كالورى بالمقارنة مع التنفس اللاهوائي الذي ينتج
كمية قليلة من الطاقة تقدر بحوالي 58 كيلو كالورى.

13. علاقة الميتوكوندريا بإنتاج الطاقة
تتحلل معظم المواد الأيضية في سيتوبلازم الخلية إلى جلوكوز وهذا بدوره يتحلل عن طريق تحلل الجلوكوز
, يستهلك منها جزيئان ويبقى ستة ATP وما يعادل ثمانية جزيئات من ال Pyruvic acid مكونا حمض البيروفيك
.NADH أربعة منها في صورة
حمض البيروفيك لا يمكن دخوله الى الميتوكوندريا لذلك يمر بخطوات تحضيرية تشمل :
NADHالى NAD+ - أكسدته واختزال
Pyruvate dehydrogenase وانزيم (Co-enzyme A) A - ونزع ثاني اكسيد الكربون في وجود المرافق
وهذا المركب ينفذ عبر الغشاء ويشترك في دورة كربس Acetyl Co-enzyme A وينتج مركب ثنائي الكربون يسمى
ويتكون خلال الدورة مركبات وسطية حاملة للطاقة تنقل الى السلسلة التنفسية
وبعد تحلل الجلوكوز تصبح المحصلة النهائية 36 جزيء.ATP منها يشتق كمية اضافية من الطاقة تقدر بثلاثين جزيئا Acetyl Co-enzyme A اضافة الى ذلك فعملية هدم الأحماض الدهنية الى جزيئات ثنائية الكربون
الذي يعتبر من وقود دورة كربس
b - Oxidation عن طريق ميكانيكية اكسدة الأحماض الدهنية. Matrix تتم هذه العملية في حشوة الميتوكوندريا

14. علاقة الميتوكوندريا بإنتاج الطاقة
تتحلل المواد الايضية فى سيتوبلازم الخلية الى جلوكوز
يتحلل الجلوكوز عن طريق Glycolysis
Pyruvic acid +8 molecules (ATP)
(4) molecules as NADH
لكى يتمكن حمض البيروفيك من الدخول الى الميتوكوندريا يمر بخطوات تحضيرية تشمل:
Oxidation اكسدته
reduction of NAD+ to NADH
decarboxylation in presence of Co-enzyme A and pyruvate dehydrogenase to produce
Acetyl Co-enzyme A يمر عبر غشاء الميتوكوندريا
يستهلك جزيئان

15. Carbohydrate Metabolism
السلسلة الايضية لهدم سكر الجلوكوز تسمى Glycolysis
Aerobic respiration
ُEthyl alcohol +CO2
Anaerobic respiration

16. الطريقة التى يتم بها هدم الجلوكوز واستخلاص الطاقة تعتمد على وجود او على وجود الاكسجين
لذا ينقسم التنفس الخلوى الى:
Anaerobic respiration (glycolysis – fermentation) Lactic acid (3C) or Acetic acid (2C)+2CO2 + low energy(2ATP + 2NADH ≡4ATP = 6 molecules ATP) فى بعض انواع العضلات وخلايا الكبد وخلايا الخميرة
Aerobic respiration (glycolysis –Krebs cycle) H2O + CO2 +E (large quantity in ATP = 36 molecules)

17. مخطط يبين عملية التنفس الخلوى وتكوين الطاقةO2
Hydrogen transfer
H2O H+
CO2
Organic molecules
Decomposition
e- الكترونات
ADP
ATP
Energy transfer

18. Krebs cycle دورة كربس
يوجد ثلاث عمليات رئيسية يجب أن تؤخذ في الاعتبار بالنسبة لدورة كربس:
أ- تحول جزيئات المواد الغذائية الرئيسية إلى مركب ثنائي الكربون يدعى حمض الخليك الذي يوجد دائما متحدا مع
والبعض الآخر يدخل إلى Acetyl Co-enzyme A ويطلق عليهما معا Co-enzyme A الإنزيمي المرافق
الدورة مباشرة.
دورة كربس وأثناء الدورة يتم انفصال ثاني اكسيد الكربون والماءAcetyl Co-enzyme A ب- يدخل مركب ال
إلى FAD+ وNAD+ ليتحول ال Dehydrogenases و ذرات الهيدروجين بواسطة نازعات الهيدروجين
في دورة كربس. على التوالي وهذه تعتبر حاملات الطاقة FADH2 و NADH+H+
NADH و FADH2ج- تنزع ذرات الهيدروجين في أزواج ويصاحب نزعها انتقال الإلكترونات المحملة على
عبر سلسلة خطية من مركبات ناقلة للالكترونات تدعى السلسلة التنفسية لنقل الالكترونات وبانتقالها تفقد طاقتها على
ومجموعة الفوسفاتADP عن طريق الجمع بين ال ATP مراحل وتستخدم الطاقة المنطلقة في تكوين مركب الطاقة
وفي المرحلة Oxidative phosphorylation تسمى الأكسدة الفسفورية ATP غير العضوية. وعملية تكوين ال
الأخيرة تنقل الإلكترونات إلى الأكسجين حيث يختزل ويتكون الماء كناتج نهائي.
كعربة نقل لإدخال ذرتين من الكربون إلى دورة كربس وأثناء الدورة يتم Acetyl Co-enzyme A يستخدم مركب
وآخر من GTP وجزئ واحد من NADH2 انطلاق جزئين من ثاني أكسيد الكربون ويتكون ثلاث جزيئات
. ويلاحظ أيضا أن هذه المرافقات الإنزيمية تعمل كعربات لنقل الالكترونات من دورة كربس إلى السلسلة FADH2 ال
التنفسية وفي هذه السلسلة يتم الربط بين انتقال الالكترونات وتكوين مركب الطاقة بواسطة عملية الأكسدة الفسفورية
.ATP حيث يتم تزامن أو تزاوج بين انتقال الالكترونات وتكوين

20. حامض البيروفيك Pyrovic acid
CO2
NAD+
NADH
حامض الستريك H+
الـميتوكـونـدريا
دورة كربس
Krebs cycle
الفا-كيتوجلوتاريت
أيسو ستريت
FAD
FADH2
حامض السكسنيك
حامض الفيوماريك
حامض الماليك
حامض الأكسالوخليك
H2O
CoA 1 2 3 4 5 6 7
Acetyl CoA
السيتوبلازم C 8
ADP
ATP
2H+
تؤدى الى تكوين جزيئات وسطية ناقلة للطاقة تشتق منها كمية اضافية من الطاقة تقدر بثلاثين جزيئا من ATP
+ الكمية الناتجة من تحلل الجلوكوز = 36 جزئ
عملية هدم الاحماض الدهنية الى Acetyl Co-A (وقود دورة كربس) تتم فى ال Matrix عن طريق β -Oxidation

21. نظام نقل الإلكترونات Electron transport system
السيتوبلازم
جلوكوز
التحلل السكري Glycolsis
2ATP
NADH
نظام نقل الإلكترونات Electron transport system
ATP 2
4-6 2
حامض البيروفيك
التفاعل الانتقالي
ATP
خلات مرافق إنزيم أ 2
NADH 6 2
2 CO2
ATP
الميتوكوندريا 6
NADH 18
دورة كربس
2ATP
4 CO2
ATP 2
FADH2 4
ناتج الطاقة
ناتج الطاقة O2
H2O
ATP +
ATP 4
32-34
الناتج النهائي للطاقة (ATP)
ATP
36-38

22. Respiratory chain السلسلة التنفسية
تعتمد السلسلة التنفسية على مجموعة من إنزيمات الأكسدة والاختزال التي تحفز تفاعلات خاصة تدعى تفاعلات الأكسدة
والاختزال وتعمل في أزواج حيث يكون أحد المركبات معطي للالكترونات والآخر مستقبل لها. وعلى هذا الأساس فان
الأكسدة يقصد بها فقد الالكترونات من المركب وانتقالها إلى مركب آخر يتم اختزاله.
المؤكسدة FAD+ وNAD+ وبصفة عامة فالأكسدة الحيوية يتم فيها نقل الالكترونات عبر ذرات الهيدروجين. فمركبات
oxidized form وبنقلها إلى السلسلة التنفسية لتعاد أكسدتهاFADH2 وNADH يتم اختزالها في دورة كربس إلى
.() وتعود مرة أخرى لتحمل بالالكتروناتH+( أي أنها تفقد الكتروناتها المكتسبة من دورة كربس على هيئة بروتون)
Respiratory chain complexes معقدات السلسلة التنفسية
يوجد أربع مجموعات من الإنزيمات المعقدة والداخلة في تركيب الغشاء الداخلي للميتوكوندريا وتعمل هذه المجموعات
على هيئة سلسلة متتابعة لنقل الالكترونات من مادة الوقود إلى الأكسجين وهي كما يلي:
Complex (1) أ- المعقد الأول
الناتج NADH وينحصر دوره في نقل الالكترونات من NADH-Co-enzyme-Q-oxidoreducatase يدعى
في مرحلة تحلل الجلوكوز في الخلايا الهوائية عن طريق إدخال مكافئ له إلى الميتوكوندريا أو الناتج من بوابة التنفس
الموجود كأحد عناصر السلسلة التنفسية.Co-enzyme- Q أو من دورة كربس إلىAerobic gateway
Complex (2) ب- المعقد الثاني
إلىSuccinate وهذا المعقد الإنزيمي يؤكسد ال Succinate-Coenzyme-Q-oxidoreducatase يدعى
.Co-enzyme- Q وتنقل الالكترونات إلى Fumarate
Complex (3) ج- المعقد الثالث
وهذا المعقد الإنزيمي يستخدم مركب Reduced Coenzyme-Q-Cytochrome C-oxidoreductase يدعى
.Cytochrome C المختزل كمادة تفاعل وتنقل الالكترونات منه إلى Co-enzyme- Q

23. Complex (4) د- المعقد الرابع
ويعتبر آخر الإنزيمات المؤكسدة ويعمل على نقل الالكترونات من السيتوكروم Cytochrome oxidase يدعى
المختزل إلى الأكسجين ويعتبر إيقاف نشاط هذا الإنزيم السبب الأساسي للتسمم بالسيانيد لان السيانيد يمنعه من القيام
وبالتالي يتوقف إنتاج الطاقة وتحدث الوفاة كنتيجة نهائية.O2 بدوره في نقل الالكترونات إلى
Oxidative phosphorylation الأكسدة الفسفورية
الأكسدة الفسفورية هي عملية حيوية للحصول على أكبر قدر من الطاقة الايضية وجعلها متاحة في صورة مركب الطاقة
الذي يستخدم لانجاز عمليات فسيولوجية في الخلية الحية. ATP
في الحالات الطبيعية تتزامن الأكسدة مع الفسفرة وهذا يعني أن الحاجة لإنتاج كمية من الطاقة يتطلب زيادة الأكسدة
لمواد الوقود المتاحة وهذه ترتبط بزيادة معدل استهلاك الأكسجين

24. الفراغ بين الغشاء الخارجي والداخلي للميتوكوندريا
أكسدة
اختزال
ADP +Pi
ATP
2H + O = H2O
NADH dehydrogenase
FAD
Cyt.b
Cyt.c1
Cyt.c
Cyt.a
Cyt.a3
Coenzyme Q
FADH2
2e-
2H+ 2H
NAD+
NADH + H+
الفراغ بين الغشاء الخارجي والداخلي للميتوكوندريا
Intermembrane space of Mitochonria

25. السلسلة التنفسية Electron transport chain
هى عملية نزع ذرات الهيدروجين(فى ازواج) من) NADH or FADH2 نواتج دورة كربس) التى يصاحبها انتقال للالكترونات المحملة عليها عبر سلسلة خطية من مركبات ناقلة للالكترونات(مركبات السيتوكرومات التى هى عبارة عن جزيئات تحتوى على ذرات الحديد وإثناء مرور الالكترونات تتحول من الحديدوز الى الحديديك Fe++ Fe+++ , e- ) وبانتقال الالكترونات تفقد طاقتها على مراحل وتستخدم الطاقة المنطلقة فى تكوين مركب الطاقة ATP عن طريق الجمع بين ADP ومجموعة الفوسفات الغير عضوية Pi
فى المرحلة الاخيرة يتم نقل الالكترونات الى الاكسجين ويتكون الماء
تسمى عملية تكوين ATP بالاكسدة الفسفوريةOxidative phosphorylation
Acetyl-Coenzyme Aعربة نقل لادخال ذرتين من الكربون الى دورة كربس
المرفقات الانزيمية NADH or FADH2 تعمل كعربة نقل للالكترونات من دورة كربس الى السلسلة التنفسية
فى هذة السلسلة يتم الربط بين انتقال الالكترونات وتكوين مركبات الطاقة بواسطة Oxidative phosphorylation

26. Lipid metabolism أيض الدهون
تحتوي المواد الغذائية على كمية كبيرة من المركبات الكيميائية الدهنية وتشمل:
والكولسترولPhospholipids و الفوسفوليبيدات Triglycerides الدهن الطبيعي ويعرف بثلاثي الجليسرايد
وبعض المركبات الدهنية الأقل أهمية.Cholesterol
يحتوي ثلاثي الجليسرايد و الفوسفوليبيدات على كمية كبيرة من الأحماض الدهنية أما الكولسترول بالرغم من أنه لا
يحتوي على حمض دهني إلا أن نواته الأستريولية تبنى من نواتج هدم جزيئات الأحماض الدهنية ولذلك فكثير من
خواصه الفيزيائية والكيميائية تشبه الدهون.
اهمية الدهون:
تستخدم الجليسريدات في امداد خلايا الجسم بالطاقة المطلوبة لمختلف النشاطات الأيضية وهي تشترك مع المركبات
الكربوهيدراتية في هذه الأهمية
ومع ذلك فالدهون عامة و الفوسفوليبيدات خاصة و الكولسترول تلعب وظائف هامة أخرى تشمل البناء الهيكلي للأغشية
و العضيات و الارتباط مع البروتينات التركيبية والوظيفية مثل الإنزيمات و النواقل
و الإنتيجينات و المستقبلات.

27. وأكثر الأحماض الدهنية وجودا في جسم الإنسان هي:
Stearic acid 1- حمض الستريك
وهو حمض يتألف من 18 ذرة كربون (مشبع).
Oleic 2- حمض الأوليك
وهذا يتألف من 18 ذرة كربون (ويحتوي على رابطة مزوجة).
Palmitic acid 3- حمض البلميتيك
وهو يتألف من 16 ذرة كربون (مشبع).
Transport of lipids in the body fluids نقل الدهون في سوائل الجسم
يتم امتصاص الدهون (بعد هضمها في الأمعاء بالسبة للحيوانات الراقية) وانتقالها إلى الليمف,
وأثناء الهضم تتحول الدهون من ثلاثي الجليسرايد إلى أحماض دهنية وأحادي الجليسرايد
, وأثناء مرور الدهون عبر طلائية الأمعاء يتم إعادة تكوين ثلاثي الجليسرايد وتدخل الليمف على هيئة قطيرات
وبعد ساعة من تناول الوجبة تتجمع قطيرات الدهن في البلازما ويعمل إنزيم الـ Lipase على تحليلها,
وتنقل الدهون عبر الشعيرات الدموية إلى خلايا الأنسجة الدهنية الغنية بإنزيم .Lipoprotein lipase
تحتوي خلايا بطانة الشعيرات الدموية على إنزيم ليبيز يحلل ثلاثي الجليسرايد مرة أخرى جليسرول و أحماض دهنية,
وتنتشر الأحماض الدهنية إلى الخلايا الدهنية والكبدية ويتم إعادة تكوين ثلاثي الجليسرايد مرة أخرى حيث يتم تزويده
بالجليسرول من العمليات الأيضية في الخلايا,
وقد تخزن الدهون على هيئة ثلاثي الجليسرايد في بعض أجزاء الجسم إلى حين الحاجة إليها في عمليات البناء
أو إنتاج الطاقة
% من السعرات الحرارية تشتق من الدهون في بعض الحيوانات.

28. Fatty acid oxidation أكسدة الأحماض الدهنية
الخطوة الأولى لأكسدة الأحماض الدهنية تتمثل في تحلل ثلاثي الجليسرايد إلى أحماض دهنية و جليسرول.
الذي يدخل سلسلة Glycerol – 3 – phosphate لينتج مركبATP الجليسرول يتم تفاعله إنزيميا في وجود
تحلل الجلوكوز ويستخدم لإنتاج الطاقة.
الأحماض الدهنية تنقل إلى الأنسجة النشطة لأكسدتها واشتقاق الطاقة وجميع الخلايا تستهلك
الأحماض الدهنية لإنتاج الطاقة ماعدا خلايا الدماغ حيث تستغل سكر الجلوكوز.
Amino acid oxidation أكسدة الأحماض الأمينية
لا تستخدم البروتينات في إنتاج الطاقة إلا في حالات نادرة مثل الصيام لمدة طويلة أو الجوع الشديد بسبب نقص الغذاء
وفي بعض الحالات المرضية مثل الإصابة بالسكري فان البروتينات تتحول إلى سكر جلوكوز يستخدم في إنتاج الطاقة
والكثير منه يخرج في البول ويرجع ذلك لنقص هرمون الأنسولين الذي له دور في تنظيم الأيض الخلوي.
يتم هضم البروتينات المعقدة سواء ذات المصدر النباتي أو الحيواني في القناة الهضمية للحيوانات إلى أحماض أمينيه
.Amino group (-NH3) وفي الخلايا الحية يتم تأيض الأحماض الأمينية عن طريق نزع مجموعة الأمونيا
وتحول مجموعة الأمونيا إلى يوريا يتم التخلص منها, بينما Deamination بواسطة تفاعلات نزع الأمونيا
يمكن أن تستخدم كمصدر للطاقة أو بناء الدهون أو Keto acid المجموعة الكربونية الناتجة والتي تكون في صورة
الكربوهيدرات.

29. الخلايا الحية تستخدم مختلف المواد العضوية كوقود للتنفس
مختلف المواد العضوية تتخول عبر سلاسل ايضية جانبية الىAcetyl Coenzyme A
Carnitine
كمادة ناقلة للاحماض الدهنية للميتوكوندريا

30. Summary
تسمى عملية تكوين ATP عن طريق الجمع بين الـ ADP ومجموعة الفوسفات الغير عضوية بالاكسدة الفوسفورية Oxidative Phosphorylation
الاكسدة : هى فقد الالكترون من المركب وانتقالها الى مركب اخر
الاكسدة الحيوية : تيم فيها نقل الالكترونات عبر ذرات الهيدروجين
مركبات NAD+, FAD+المؤكسدة يتم اختزالها فى دورة كربس الى NADH, FADH2 وبنقلها الى السلسلة التنفسية تعاد اكسدتها(اى تفقد الالكترونات المكتسبة من دورة كربس على هيئة بروتون وتعود لها ثانيا لاكتساب الالكترونات)
1- Oxidation : 4H+ + O2  2H2O + Energy
2- Phosphorylation : ADP + Pi  ATP

31. :اكسدة NADH 3 ATP
اكسدة : FADH2  2 ATP
C6HH12O6 + 6O2+ 36 ADP + 36 HPO H+  6C02 +36ATP + 42 H2O
الدهون تعتبر مستودع للطاقة