1

على الصحة العامة الكربوهيدرات الجيدة والسيئةآلية

دكتور يوسف الشريك

Dr. Yousef Elshrek

هذا أعطى الجزء األول فكرة عامة على المعلومات األساسية عن الكربوهيدرات وفي

الجزء الثاني سوف يعطي فكرة عن ما هي الكربوهيدرات الجيدة والسيئة على صحة الجزء

ن اإلنسا

إتهمت الكربوهيدرات في السابق ، بأنها السبب الرئيسي في إنتشار كما هو شائع ، فقد

جزءا من هذا اإلتهام حقيقي إلى حد ماو، عالميا السمنة واألمراض المرتبطة ، مثل السكري

.كربوهيدرات وهما الجيدة والسيئة بسبب بأنه هناك نوعان من

الجيدة على الفيتامينات والمعادن الدقيقة واأللياف المهمة لحماية تحتوي الكربوهيدرات

، هذا من جانب أما من الجسم من أمراض القلب واألوعية الدموية ، والسرطانات المختلفة

الجانب السيئ للكربوهدرات فهي السبب في إنتشار السمنة وخصوصا بين الطبقة الفقيرة

األفريقي غذائهم عليها، وخصوصا في العالمأعتمادهم األساسي في والمتوسطة بسبب

على سبيل المثال تعتبر الحبوب هي المصدر الغذائي الرئيسي للطاقة في و ،العربي وليبيا

والمنتجات %( 02)والجذور والدرنات %( 64)المتوسط في النظام الغذائي األفريقي

الغذائية الرئيسية في ، أما في المجتمع األوروبي الغربي فتتمثل المواد%(7)الحيوانية

والجذور %( 04)والحبوب %( 33)لمنتجات الحيوانية لالمتوسط في النظام الغذائي

.%(6)والدرنات

تفادي تناول الدهون، وهذا محاولة ، بكميات كبيرة هاتناول انتشارها هي من أهم األسباب

بدأ من عملية الطحن حيث ت ، بالطبع زاد من إنتشار السمنة، وسبب في رداءة الكربوهيدرات

الخارجي للحبوب الذي يحتوي على األلياف والفيتامينات والمعادن غالفيتم التخلص من ال

اول الحبوب الكاملة نالدقيقة، وعليه للحصول على كربوهيدرات مفيد للصحة ، يجب ت

، شويةالنالقمح الكاملة واألرز والبقوليات والخضروات ، ، ومن أهم مصادرها ومنتجاتها

في صورة معقدة ، ومن أهم مميزتها عند أكلها تمتص ببطء بعكس رات وتوجد الكربوهيد

. وترفع تركيز سكر جلوكوز في الدم بسرعة كبيرة، السكريات البسيط التي تمتص بسرعة

وأغلبية الشعوب العربية ال تختلف في مكونات غذائيها عن ) أغلبية مكونات الغذاء الليبي

ومنتجاته مثل الدقيق والسميد مصدرها القمحو، من المواد النشوية ( الليبي المجتمع

من جدا من الدهون واللحوم ، وقليل جدا جدا كميات صغيرةيتناولون ب، و والبرغل وغيرهم

فهذا النوع من الغذاء يساعد على انتشار السمنة وأمراضها بين أفراد الخضراوات والفاكهة،

2

نوعية الغذاء سوف تؤثر على كمية إفراز الهرمونات داخل بأن وف المجتمع ، ومن المعر

وعلى أسلوب حياة الشخص، العقلية ، وعلى التصرفات ، وعلى مستوى الطاقة، الجسم

، وبمعنى أخر، تعتمد حيوية كثيرةويحدث تفاعالت كيم الذي ويرجع السبب في ذلك إلى الغذاء

لى ماذا يأكل الشخص ، ومتى يأكل ، ماذا ومتى هما األستفادة من الغذاء سلبا أو إيجابيا ع

وكيفيةأو القيام بتخزينه، ، اللذان يتحكمان في الجسم من ناحية تحويل الغذاء إلى طاقة

، وهنا يسأل السؤال التالي وهو كيف يعمل الغذاء مثل تصرف الغذاء داخل الجسم مثل الدواء

-:الدواء، ويمكن اإلجابة عليه كالتالي

بد من الحصول على الغذاء يوميا إلستمرار الحياة ، وبدونه سوف يتعرض الشخص ال .1

.اإلعتماد على الغذاء إلى درجة اإلدمان عليهيصل لكثير من األمراض بمعنى أخر هذا

. مثل الدواء يسبب الغذاء تفاعالت كيموحيوية قوية داخل الجسم .0

.األدوية استعمالمثل مالهيسئ استع من عدمه وقد االستفادة من الغذاءيمكن .3

.وجود إرتباط بين مكونات الغذائية ونشاط الهرمونات داخل الجسم .6

كيف يتم إرتباط الغذاء بالنشاط الهرمونات؟

الهرمونات بواسطة غدد معينة داخل الجسم، وتنطلق منها إلى مجرى الدم ، تفرز

أعضاء الجسم والتحكم في على عمل وينقلها الدم إلى أجزاء مختلفة من الجسم والتي تؤثر

النمو والنشاط الجنسي والتقدم في العمر ، وعمليات أيض : أنسجته المختلفة مثل و

مثل هرمون تهرموناالومن جهة أخرى يحفز نوع وكمية الغذاء ،الجسم( ميتابوليزم)

عكس عملالذي ي جلوكاجون و ،األنسولين الذي يقوم بعملية التخلص الدم من سكر الجلوكوز

عمل األنسولين ، وفي نفس الوقت يقوم األنسولين بتخزين الدهون ، ويقوم الجلوكاجون

.هابحرق

كميات كبيرة من الكربوهيدرات ، على إفراز كميات كبيرة من الغني بتناول الغذاء يحفز

من فالكميات الزيادة وعليه ن الدهون في الجسم،يخزتقوم بياألنسولين، واألخير سوف

خالها دإاألنسولين عن حاجة الجسم سوف تشجع على تكوين الجليسيرات الثالثية أو دهون

مسببة في ،على الجدران الداخلية للشرايين هاترسب ومن الممكنالجسم، في الخاليا وأنسجة

مسببة السكتة الدماغية ، الدم إلي بعض مناطق الجسم وصول ، مؤدية إلى إعاقة تضيقيها

.حة القلبيةبذأو ال

يشجع إفراز أو حقن األنسولين بكميات كبيرة إلى إنتاج الكوليستيرول في الكبد، وهذا

يسبب إرتفاع كمية الكوليستيرول في الدم برغم من خفض تناول الدهون في الوجبات الغذائية

في يستيرولالكولإرتفاع يكون السبب في وعليه يعتقد الكثير أن تناول الدهون لن المتناولة،

سبب ت، فالمتهم الرئيسي هنا هو إفراز أو حقن األنسولين بكميات كبيرة وهذا بدوره الدم

مؤديا إلى اإلصابة بداء السكري من ، وتسبب أيضا مقاومة جسم لألنسولين ،ارتفاع ضغط الدم

وفقدان وزيادة وزن الجسم، ، قلة إنتاج الطاقة ،ويسبب هذا النوع من الداء السكري ،0النوع

3

والعجز ، الدموية واألوعيةوأمراض القلب ، والقدم السكرية ،والفشل الكلوي ، البصر

، يجب تناول األغذية المختلفة المناسبة اتلتقليل مثل هذا التأثيرورجال، في الجنسي

على حسب وزن وطول الجسم،و، عند الوقت المخطط له ، ووبكميات المطلوبة والمتوازنة،

. ي اليومي للشخصونشاط البدن

- :الهدف األساسي من إتباع رجيم غذائي لألسباب التالية

.الجسم المختلفة ووظائفللنشاط، الحصول على الطاقة المناسبة .1

خفض كمية دهون الجسم .0

للوصول إلي ذلك يجب تناول الغذاء المتوازن على حسب عمر وطول والنشاد البدني

والبروتين والدهون ، المناسبة متوازن على النشويات، ويجب أن يحتوي الغذاء ال للشخص

. بجانب الفيتامينات والمعادن الدقيقة واأللياف والماء ، المناسبة

عند تناول كميات كبيرة من المواد النشوية من أحد العوامل المهمة زيادة وزن الجسم ،

ومن ثم زيادة تركيز سكر ، األنسولين فرز وتنشيط عملالتي تسبب مثل الخبز والمكرونة

من الطاقة الناتجة من % 44ألنه ، يستهلك حوالي الذي يرحب به المخ ، جلوكوز في الدم

من الكمية الزيادة أما ، يستخدم في متطلبات الجسم األخرى الباقي ،سكر الجلوكوز، وثلث

.إلى دهنتتحول عن إحتياجات الجسم سكر جلوكوز

غدة البنكرياس لتفرز األنسولين، ، الذي يقوم بخفض ،ز في الدميحفز وجود سكر جلوكو

تركيز الجلوكوز في الدم ، وفي نفس الوقت يقوم الجسم بتخزين سكر الجلوكوز في الدم إلى

. ، والكمية الزيادة منه تخزن في الجسم على شكل دهون جاليكوجين في الكبد والعضالت

والمهمة للجسم، ، جلوكوز للقيام بوظائفه الحيوية ومن المعروف يحتاج الجسم إل سكر

مجرى الدم ، وفي مثل هذه الحالة مع خفض تركيزه في وعندما يحوله األنسولين إلى طاقة

الشخص شعورر جلوكوز التي يحتاجها ، وينتج عن ذلك كلن يحصل المخ على كمية س

.من المواد النشوية غنية وجبةبالكسل والنعاس بعد أكل

وعند عدم الحصول المخ على كميات المحتاج إليها ، عندها يرسل رسالة ، يطالب

،وهذا أيضا ما يحدث خالل في فترة الصباح أو خالل سكر الجلوكوزكميات كبيرة من ب بإمداده

قيام األنسولين بإدخال ذلكعن فترة منتصف النهار، ويستمر هذا الطلب من مذبذبا ، وينتج

أنسجة الجسم ، يقود إلى زيادة النسيج الدهني في ، وهذاترسب فيها تاليا والدهون داخل الخ

إلى الجسم، الدهونوهذ يفسر كيف يتم إضافة كميات الزيادة من ،وزيادة الوزمن والسمنة

إمكانية إصابة ) إرتفاع تركيز السكر في الدم وأونقص ، مع حدوث مقاومة الجسم لألنسولين

لكسر مثل هذه الدائرة ، يجب على المريض اإلقالل و، (من اداء السكريالجسم بالنوع الثاني

.في غذائيه اليومي من تناول الكربوهيدرات وزيادة كمية البروتينات

4

الغنية بالبروتينات ، إفراز هرمون الجلوكاجون، تناول كميات المناسبة من األغذية تحفز

داخل الجسم عن طريق تحويل الجالكوجين ، مستوى الطاقة على ومن أهم مهامه حفظ توازن

، ويقوم هذا الهرمون في نفس هفي الكبد إلى سكر جلوكوز على حسب متطلبات المخ من

.ة الجسمالوقت مساعدة الجسم على حرق الدهون المخزنة في أنسج

تحتوي على الثيوبرومين ألنها القهوةومن ألحد محفزات هرمون الجلوكاجون

والكافيين أخطرها، إال أن القهوة منزوعة . ين والكافيين، وهي جميعها منبهاتوالثيوفيلل

يسبب والثيوفيللين اضطرابا في نمط النوم الطبيعي، ،الكافيين ال تزال تحوي االثنين اآلخرين

استهالك القهوة خطر اإلصابة بسرطان البنكرياس وزيادة حدوث العيوب الخلقية ويرافقو

.أثناء الحمل

The Glycemic Index امتصاص سكر جلوكوز في الدم سرعة

يسبب األكل برفع مستوى سكر جلوكوز في الدم، وقد يصل إلى أعلى مستوى له، ما بين

ساعة من وقت تناول الطعام، ومن أهم األسباب التي تؤثر على سرعة امتصاص سكر 0 – 1

The ر في الدم في الدم المعروف باسم ، مؤشر مستوى سرعة امتصاص السك

Glycemic Index.

و يستخدم مؤشر سرعة امتصاص السكر في الدم ، لمعرفة األغذية المحتوية على مواد

( 1)نشوية المختلفة، التي ترفع تركيز سكر جلوكوز في الدم مباشرة بعد تناولها ، وجدول

على المواد يوضح مدى سرعة امتصاص الدم للسكريات في بعض األغذية ، المحتوية

.النشوية ، والتي ترفع تركيز سكر الجلوكوز في الدم بعد األكل مباشرة

مؤشر سرعة امتصاص النشويات مقارنة بسكر الجلوكوز في الدم لبعض األغذية( 1)جدول

مؤشر تركيز الجلوكوز في الدم لبعض األغذية

The Glycemic Index of Some Foods

122= سكر جلوكوز

Based on 100 = A Glucose Tablet

BREADSالخبز

Sour dough 54العجينة المخمرة

Rye 64 الجاودار

White flour 72دقيق األبيض

Whole wheat 69من القمح الكامل

GRAINS ب الحبو

5

barley 22 الشعير

Sweet corn 58 الذرة الحلوة

Brown rice 66األرز األسمر

White rice 72األرز األبيض

LEGUMESالبقوليات

Soy 14الصويا

27 العدس األحمر

29 الفاصوليا الجافة المطبوخة غير المعلبة

Chickpeas 36الحمص

منتجات األلبان

Milk 30

Ice cream60 أيس كريم

منتجات الحبوب المصنعة

Oatmeal 53أوت ميل

All Bran 54أوول بران

Swiss Muesli 60سويس موسلي

Shredded Wheat 70شريديت وييت

Corn Flakes 83كورن فلكس

Puffed Rice 90بافد راييس

PASTAالمعجنات

28 مكرونة سباقيتي المدعمة بالبروتينات

33 مكرونة سباقيتي سريعة الطبخ لمدة خمس دقائق

44 مكرونة سباقيتي سريعة الطبخ لمدة خمسة عشر دقيقة

الفواكه

32 التوت

38 التفاح

6

43 البرتقال

49 عصير البرتقال

61 الموز

البطاطس

50 البطاطا الحلوة

54 البطاطا الحلوة الصفراء

58 البطاطس الجديدة

72 معجون البطاطس المطبوخة

86 مسحوق البطاطس

87 البطاطس البيضاء

SNACKSالوجبات الخفيفة

56 شرائح أو رقائق البطاطس

57 الشوفان بسكويت من

72 رقائق من الذرة

SUGARSات السكري

22 سكر فركتوز

64 سكر نقي األبيض

91 العسل

تعتبر هذه األرقام قيم عامة والتي قد تعتمد على كثير من العوامل منها طريقة الطبخ أو مدى خلط

.ضها البعض عالسلع بب

للحصول على مؤشر لة والبقوليات،إحالل المواد النشوية والسكريات بالحبوب الكام

سرعة امتصاص السكر في األغذية، وهناك كثير من العوامل التي تؤثر على مؤشر سرعة

امتصاص السكر لألغذية، وتوجد بعض االعتبارات للحصول على غذاء محتواه من المواد

:النشوية منخفض لمؤشر سرعة امتصاص السكر كالتالية

جمع مؤشر قيمة كورن فلكس وهو : ية مع بعضها مثلال يمكن جمع قيم بعض األغذ .1

.41مع مؤشر قيمة الموز وهو 33

7

عند إضافة زبد إلى البطاطس ، سوف يؤخر تأثير البطاطس على سرعة امتصاص الدم .0

تناول الدهون قبل المواد النشوية يسبب تأخر سرعة امتصاص الجلوكوز في ) للسكر

.الموجود فيها( الدم

.و المخلالت ، سوف تقلل سرعة امتصاص الجلوكوز في الدمتناول الياغورث أ .3

- :بعض أنواع األغذية سريعة سكرها سريع االمتصاص التالية

الخبز األبيض .1

.المعجنات .0

.األرز .3

.منتجات الخبيز .6

:سكر األغذية بطئ االمتصاص في األغذية التالية

.الخضراوات .1

.والفواكه .0

.الحبوب الكاملة منها الشعير .3

.البقوليات .6

تعتبر كربوهيدرات جيدة إذا كانت من مجموعة مؤشر سرعة إمتصاص جلوكوز منخفضة

اإلمتصاص والسيئة التى تنتمي إلى مجموعة مؤشر سرعة إمتصاص جلوكوز عالية

،وعليه يجب إختيار المواد الكربوهيدراتية منخفضة مؤشر سرعة متصاص اإلمتصاص

.لجيدة بصحة اإلنسانسكر الجلوكوز التي تعتبر من الكربوهيدرات ا

وتعتبر جميع الخضراوات والفواكه منخفضة في مؤشرسرعة إمتصاص سكر الجلوكوز ، ما

عدا الجزر والذرة والفواكه المجففة والموز، بجانب البد من خفض إستهالك الكربوهيدرات

.وغيرهم (جدول )والبطاطس الخبز والكورن فليكس واألرز: سرعة اإلمتصاص مثل

وع و حالة الصيام لمدة طويلة وحالة التحكم في تناول المواد جبين حالة ال اختالفهناك

، ولكنهم لهن نفس آلية التحلل داخل الجسم، الفرق هو فهم سالمة وتأثير الكربوهيدراتية

. الكربوهيدراتي النظام الغذائي

ماذا يحدث عند الجوع؟و زيد ( يقل)في الدم عموما مما يؤدي إلى تثبيط إفراز األنسولين في حال الجوع يقل مستوى الجلوكوز

الموجودة في جزر النجرهانز Alpha Cellsمن خاليا ألفا Glucagonمن إفراز هرمون الجلوكاجون

: و تحدث التفاعالت األيضية التالية Pancreasفي البنكرياس

جلوكوز و طرحه في الدم لتستخدمه إلى Glycogenolysisيبدأ الكبد بتحويل الجاليكوجين .1

ساعة ينفد مخزون 10 - 3، و بعد (المخ و كريات الدم)األنسجة التي تعتمد عليه إلنتاج الطاقة

8

الجاليكوجين المخزون في العضالت تستخدمه العضالت للطاقة و ال يساهم ) الكبد من الجاليكوجين

(. في الجلوكوز الذي في الدم

في النسيج الدهني، و طرح األحماض الدهنية الحرة في الدم Lipolysisن تبدأ عملية تحليل الدهو .0

. و التي تستخدمها العضالت إلنتاج الطاقة

من األحماض الدهنية الحرة Ketone Bodies( الكيتونية)يبدأ الكبد بإنتاج األجسام الدهنية .3

. وطرحها في الدم لكي تستخدم كوقود للجسم

من األحماض ) من مصادر غير كربوهيدراتية Gluconeogenesisز يبدأ الكبد بإنتاج الجلوكو .6

Skeletalبعد نفاد الجاليكوجين ، (األمينية والتي يكون مصدرها البروتين في العضالت الهيكلية

Muscles أي يفقد الجسم هذا )جرام من العضالت لهذا الغرض 122 - 77، و يستخدم الجسم من

إنتاج الجلوكوز ضروري لألنسجة ،(ء الصيام أو الجوعالمقدار من وزن العضالت أثنا طبعا

. الحيوية التي تعتمد عليه في الجسم و هي الجهاز العصبي و خاليا الدم

الذي ينتج من تحلل الدهون في إنتاج الجلوكوز، ويستخدم Glycerolيستخدم الكبد الجليسرول .7

. جرام لهذا الغرض 02 - 17من

. م للكوليسترولقلل من إنتاج الجسي .4

.رسم توضيحي يبين التفاعالت األيضية في حال الصيام( 1) شكل

على الجلوكوز الستمرار الحياة، ولكن مع استمرار الصيام الجهاز العصبي و خاليا الدم تعتمد كليا

.اج الطاقةتنشط األنزيمات التي تمكن هذه األنسجة من استخدام األجسام الكيتونية إلنت( المجاعة)

وتصنيع الجلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية Catabolismفي عملية هدم البروتين أساسا تحكمي

استيرول و الجاليكوجين مع غياب نسبيا لهرمون األنسولين، في بداية -في الكبد ، بواسطة جلوكوكورتيكو

وتين العضالت المصدر ريصبح ب الصيام ، يستهلك الجسم سكر الجلوكوز ثم الجاليكوجين ، وبعد ذلك

لتكوين سكر الجلوكوز ، وفي نفس الوقت هناك تثبيط إنتاج األجسام الكيتونية بواسطة الكبد إلمداد الرئيسي

9

بالطاقة من مشتقات الدهون الذائبة، وهذا ما يحدث للشخص معتمد على نظام غذائي منخفض في المواد

.ضئيلة جدابكميات أو بوجوده وجينالكربوهيدراتية ، بسبب عم وجود الجاليك

كيف يتم إنتاج سكر جلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية؟

جليكونيوجينيسس يتم إنتاج سكر جلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية عن طريق مسار

Gluconeogenesis

Gluconeogenesisتعريف جليكونيوجينيسس حامض الالكتيك -:كوز من مركبات غير كربوهيدراتية مثل المسار الذي يتم فيه تحضير سكر الجلو هي

.والجليسيرول ومن المكونات الوسطية لدورة حامض الستريك ومن األحماض األمينية

ويعتبر سكر الجلوكوز مصدر الطاقة األساسي للمخ ونظام العصبي في الجسم وللخصيات وللكرات .1

الدم الحمراء

.جرام من سكر الجلوكوز متواجدة في سوائل الجسم 02، منهم جم 142متطلباته اليومية للجسم .0

خالل الجوع أو الصوم أو التمرينات الرياضية يستبدل الجلوكوز بعمليات جليكونيوجينيسس .3

.المكان األساسي جليكونيوجينيسس هو الكبد وبعدها الكلى .6

لدم وإمداد المخ به وعليه تساعد كل من الكبد والكلى على حفاظ على مستويات الجلوكوز في ا .7

والقيام العضالت بوظائفها المطلوبة

نقاط دخول المواد األولية غير الكربوهيدراتية

Entry of Noncarbohydrate Precursors

المسار األول

النقطة األولى لدخول المواد، مصادرها األولية غير الكربوهيدرات هي تحويل البيروفيت إلى جلوكوز

10

منهم غير رجعية لمسار تحليل الجلوكوز 3في جليكونيوجينيسس عكسية و 12عالت من تفا 7هناك

وال يمكن االستعانة بهم في مسارات الجليكونيوجينيسس( جاليكوليسيسس)

المسار الثاني والثالث

-:الثالثالمسار

فوسفيت والجيكوجين – 4 -تحويل إلى من وإلى فركتوز

11

-:المسار الثاني

فوسفيت - 4 -فوسفيت إلى فركتوز - 1, 4 –فركتوز تحويل

12

13

تحويل البيروفيت إلى فوسفوإينولبيروفيت -:المسار األول

First Bypass Reaction: Conversion of Pyruvate to Phosphoenolpyruvate

ندريا والسيتوسوليحتاج تحويل البيروفيت إلى فوسفوإينولفوسفيت لألنزيمات المتواجدة في الميتاكو

ينقل البيروفيت من السيتوسول إلى ميتاكوندريا خالل الناقل ميتاكوندريا بيروفيت أو من -:الخطوة األولى

.البيروفيت المتواجد في الميتاكوندريا الذي صنع من حامض األميني الألنين بعد نزع مجموعة األمين منه

أسيتيت بواسطة البيوتين في وجود إنزيم بيروفيت يتحول البيروفيت إلى أوكساليك -:الخطوة الثانية

- :كالتالي pyruvate carboxylaseكربوكسيليز

(A)تنظيمية بينما يعتبر أسيتيل كو إنزيم pyruvate carboxylaseوظيفة إنزيم بيروفيت كربوكسيليز

positive effectorالفاعل اإليجابي

14

يتيت إلى ماليت بواسطة أنزيم ميتاكوندريا ماليت دي هيدروجينيز على يختزل أوكسالو أس -:الخطوة الثالثة

(mitochondrial NADH)حساب

يقوم ناقل ماليت ألفا كيتوجلوتريت بنقل ماليت المتواجد في الميتاكوندريا إلى سيتوسيل -:الخطوة الرابعة

ت في السيتوسول إلى أوكسالو أستيت بواسطة سيتوسوليك ماليت دي تعاد أكسدة مالي -:الخطوة الخامسة

(سيتوسولية NADH) هيدروجينيز مع إنتاج

يقوم أنزيم فوسفو إينول بيروفيت كينيز بتحويل أوكسالو أستيت إلى فوسفو إينول -:الخطوة السادسة

بيروفيت

- :ملخص التفاعالت التي تحدث في هذه الخطوة كالتالي

GTPو ATPجزء واحد من فوسفو إينول بيروفيت كمية كل من إنتاجيه يحتاج وعل

أهم النقاط في المسار األول

في السيتوسول وينتج عن ذلك (LDH)تحويل الكتيت إلى بيروفيت بواسطة الكتيت دي هيدروجينيز

NADH يحتاج إلى ) التي تعتبر مهمة إلستمرار عمليات الجلوكونيوجينيسسNADH عند خطوة

، وعليه لم يعد ضروريا تصدير ماليت من الميتاكوندريا (فوسفيت دي هيدروجينيز -3 –جليسر ألدهيد

(NADH)كمصدر لـ

ومن أهم الخطوات في المسار التالية

(.(Pyruvate transporterينقل بيروفيت إلى ميتكوندريا بحامل أو بناقل بيروفيت .1

15

. بيروفيت إلى أكسالوأسيتيت بفعل اإلنزيم بيروفيت كربوكسيليزيتم في الميتاكوندريا تحويل .0

يتم تحويل أوكسالو أسيتين خارج الميتاكوندريا إلى فوسفو إينول بيروفيت بفعل اإلنزيم فوسفو .3

.إينول بيروفيت كربوكسي كينيز

ينيسس يرحل فوسفو إينول بيروفيت إلى خارج الميتاكوندريا مع إستمرار التفاعالت جلوكونيوج .6

-:المسار الثاني

.فوسفيت 4إلى فركتوز ( (Fructose 1،6 bisphosphateبيس فوسفيت 4، 1تحويل فركتوز

فوسفيت بفعل اإلنزيم 4التفاعل الثاني في التفاعالت الجاليكولية ، والذي يتم فيها فسفرة سكر فركتوز

.وهذا التفاعل غير رجعي ،( phosphate fructo kinase) 1فوسفو فركتو كينيس

بيس فوسفيت بواسطة إنزيم مختلف 1،4فوسفيت في جليكوجينيسس من فركتوز 4وإلنتاج فركتوز

. فوسفيتيز وهذا التفاعل غير رجعي أيضا 1،4وهو فركتوز

-:تفاعالت المسار الثالث

فوسفيت إلى جلوكوز 4تحويل جلوكوز

Third Bypass Reaction: Glucose 6-phosphate to Glucose

غير رجعي في الجاليكوجينيسس ، وعليه فإن hexokinaseالتفاعل الذي يتم بواسطة هيكسوكينيز

فوسفتيز 4التفاعل النهائي في الجاليكوجينيسس يحفز بواسطة إنزيم أخر وهو جلوكوز

تواجد في الكبد ومن ثم فإن سكر الجلوكوز فوسفيتيز في المخ وال في العضالت، ولكنه م 4ال يوجد جلوكوز

ينتج في الكبد عن طريق جلوكوجينيسس في الكبد ثم ينقل إلى المخ والعضالت بواسطة الدم

- :وعموما التفاعل النهائي لجليكوجينيسس في المعادلة التالية

من 0و ATPنم 6 )جزئيات من فوسفيت عالي الطاقة 4يحتاج إلنتاج جزء واحد من الجلوكوز إلى

GTP)

16

س ينيسيار األيضية المختلفة األخرى لجلوكوجسم

- :التالية الجليكوجينيسيسمن أهم مصادر لعمليات

المكونات للتفاعالت دورة كريبس الوسطية التالية .1

من أوكساليك أستيت من دورة واحدة

من خروج الحصول واحد كربون ) كربونات من أوكسالوأسيتيت التي تدخل في تركيب الجلوكوز .0

.ثاني أكسيد الكربون بواسطة فوسفو إينول بيروفيت كربوكسي كينيز

يمكن تحويل جميع األحماض األمينية ، إما إلى بيروفيت ، أو أحد مكونات دائرة كريبس الوسطية .3

يكوجينك ، التي تتحول إلى جلوكوز ، ما عدا الليوسين والالسين ، ويعتبر والتي تعتبر مواد جال

ألنين والجلوتامين ، لهما صفة ، في نقل مجموعة األمين من األنسجة المختلفة إلى كل من ال

الكبد، تفقد هذه األحماض األمينية مجموعة األمين ، وتتحول إلى بيروفيت ، وألفا كيتوجلوتيرات

(.جللوكونيوجينيسس)

مسارات الجليكونيوجينيسس (0) لودج

يكوجينية ومواقع دخولها في مسارات الجليكونيوجينيسسالجأحماض أمينية

(A)ساكسينيل كوإنزيم فيتبيرو

أزو ليوسين الالنين

ميثايونين سيستاين

ثريونين جاليسين

فالين سيرين

تريبتوفان

فيوميريت ألفا كيتو جلوتريت

فينايل أللنين أرجينين

جلوتاميت

أوكسليك أسيتيت جلوتامين

إسباراجين هيستدين

إسبرتيت برولين

-:من األحماض الدهنية

ال تتحول األحماض الدهنية أحادية العدد في ذرات الكربون ، ال تتحول إلى سكر جلوكوز، ولكنها تنتج

إلنتاج precursor فقط ،خالل هدمها ، والذي ال يمكن إستخدامه كمصدر أساسي (A)أستيل كو إنزيم

أستيل كو إنزيم في شكل كربون التي تدخل دائرة كريبس 0الجلوكوز، ويرجع السبب في ذلك ، بأنه كل

(A) كربون على شكل ثاني أكسيد الكربون 0، مع فقد(CO2 ) وعليه تكون المحصلة صفرا ، ومن ثم ال،

.يتم إنتاج أوكساليك أسيتيت ، لدعم إنتاج سكر الجلوكوز

.المطلوبة للجليكوجينيسس كوقودNADH و ATPتساهم أكسدة األحماض الدهنية بإنتاج كل من

17

كما يحدث في الجليكوجينيسيسبعكس األحماض الدهنية ذات العدد الكربون الزوجي التي تدخل في

:التفاعل التالي

في تصنيع الجلوكوز Aو سكسينيل كو أنزيم Aففي هذه الحالة يدخل كل من بروبيونيل كو إنزيم

-:جليسيرول

من )يمكن إنتاجه من تحلل الجليسيرول والذي للجلوكونيوجينيسيسيعتبر الجليسيرول مصدر جيد

.ليعطي أحماض دهنية حرة مع الجليسيرول ( الدهن

يحدث كل من الجلوكونيوجينيسيس وجالكوليسس بالتبادل

Gluconeogenesis and Glycolysis are Reciprocally Regulated

18

:First Coordinated Control Pointاألولى نقطة التحكم -:أوال

بيس فوسفيت وعليه 4,1 فركتوزوالالنين وينشط بواسطة ATPيثبط بيروفيت كينيز بواسطة .1

كمية كبيرة من الطاقة ، أو كثرة المواد الوسطية سوف توقف عملية الجاليكوليسيس ومن ثم

جاليكوليتيكيبدأ مسار

مساري ة ، تتوقف مستوى الطاقة في الخلي انخفاضعند -:فوسفو إينول بيروفيت كربوكسليس .0

(biosynthetic)التفاعالت الحيوية

19

ADPويثبط بواسطة Aيحفز بواسطة أسيتيل دو أنزيم -:بيروفيت كربوكسيليز .3

انخفاضوعند Aوعليه يتم تحفز تكوين سكر الجلوكوز عند وجود كميات زائدة من أسيتيل دو أنزيم

(biosynthetic)لحيوية ا مسارا لتفاعالتمستوى الطاقة في الخلية ، تتوقف

، وعليه عند وجود كميات Aأسيتيل دو أنزيم وأخيرا ، عند تثبيط بيروفيت دي هيدروجينيس بواسطة

الجلوكونيوجينيسيس بواسطة بيروفيت وتنشطيثبط تكوينه من البيروفيت ، Aزائدة من أسيتيل كو أنزيم

. كربوكسيليز

:Second Coordinated Control Point نقطة التحكم الثانية -:ثانيا

هذه مؤثرات ، وعليه تكون AMPو فوسفوفتيزبيس 4,1ركتوز ففي هذه النقطة يتم تثبيط

modulators 1فوسفو فركتو كينيس له تأثير عكسي على (PFK1 )

يا في بيس فوسفيت منخفضا، ويكون تركيزه عال 4,0عند حاالت الجوع والصوم يكون تركيز فركتوز

.على بعضهما جلوكاجونلكل من األنسولين العكسيحالة الشبع ويرجع ذلك إلى تأثير

20

على نفس السلسلة البيبتيدية 0و فوسفوفركتوزكينيز 0تحفيز كل من فركتوز بيس فوسفوفسفتيز

.وتحفيز األنزيمان بالتبادل والذي ينظمه بفسفرة الحامض األميني سيرين

عالية cAMPالجلوكوز في الدم منخفضا ، يكون جلوكاجون الدم عاليا وتكون عندما يكون تركيز

عاليا، وينتج عن 0منخفضا وفركتوبيس فوسفتيز 0عند فسفرة اإلنزيمان يكون تحفز فسفوفركتوكينيز

بيس 4،1وفركتوز ( 1)بيس فوسفيت ينخفض نشاط كل من فوسفوفركتوكينيز 4،0ذلك خفض فركتوز

فوسفتيز

ا يكون تركيز سكر جلوكوز في الدم منخفضا، تنخفض تفاعالت الجاليكوليسيس وتنشط تفاعالت وعدم

.الجليكوجينيسيس وعليه يتم تصنيع سكر الجلوكوز في الكبد

الهرمونات المنظمة للجلوكونيوجينيسيس

- :توجد ثالثة آليات لتنظيم الجلوكونيوجينيسيس التالية

اض الدهنية والجليسيرولتنظيم عملية إمداد الكبد باألحم .1

يرفع جلوكاجون األحماض الدهنية والجليسيرول في بالزما الدم بتحلل الدهون في األنسجة

الدهنية، وهذا العمل يعكس عمل لألنسولين

هذا العمل يزيد من أكسدة األحماض الدهنية في الكبد ومن ثم تشجيع حدوث

وأستيل NADHومع إنتاج ATPورة الجلوكونيوجينيسيس بواسطة إنتاج الطاقة في ص

ومن رفع تركيز مادة التفاعل للجلوكوجينيسيس الجليسيرول Aكو إنزيم

تنظم عملية فسفرة أنزيمات الكبد .0

يحفز الجلوكاجون أدينيلليت سيكليليزadenylate cyclase إلنتاجcAMP والتي

وينتج من ذلك خفض عمليات بدورها تحفز بروتين كينيز والفسفرة وتثبيط بيروفيت كينيز

.الجالكوليسيس

آلية التفاعل

وهذا cAMPيكوجين ينشط أو يحفز أدينيليت سيكليز ليتنج سيكليك إدينوسين أحادي الفوسفيت جال

0بدوره ينشط سيكليك إدينوسين أحادي الفوسفيت ، المعتمد على بروتين كينيز لفسفرة فوسفوفركتوكينيز

تقود هذه الفسفرة إلى تثبط الكينيز وتنشيط الفوسفتيز ، هذين التثبيط . 0 فركتوز بيس فوسفتيز/

بيس فوسفيت 4،0والتنشيط تقودان إلى خفض مستوى فركتوز

-:بيس فوسفيت إلى التالي 4,0يقود خفض مستوى فركتوز

21

.الجليكوليسيس عملياتومن ثم خفض 1خفض في فوسفوفركتوكينيز .1

يعمل الجليكوجينيسيسس فوسفوفتيز ، وهذا يزيد من عمليات بي 4،1زيادة نشاط فركتوز .0

.األنسولين عكس ذلك

تحفز وتثبيط األنزيمات األساسية طويلة علىالجلوكاجون واألنسولين لهما تأثير لفترات .3

اإلنزيمات التالية الجاليكوجينوعليه يحفز

فوسفو إينول بيروفيت كربوكسيليز

فوسفتيزبيس 4,1جلوكوجينيك فركتوز

فوسفتيز 4جلوكوز

وأنزيمات معينة من أمينوترسفيريز

- :اإلنزيمات التالية الجاليكوجين ويثبط

جلوكينيز

1جاليكوليتيك فوسفوفركتوكينيز

وإنزيمات فيروفيت كسنيز

قدرة أنسولين في الدم تسبب تنشيط قدرة إنزيمات الجليكونيوجينيسيس وتثبيط /إرتفاع نسبة جليكوجين

.ات الجليكوليسيسإنزيم

ملخص للجليكونيوجينيسيس

يمكن لمعظم أنسجة الجسم أن تكتفي باألحماض الدهنية كمصدر للطاقة في حال عدم توفر الجلوكوز

بكميات مناسبة، وتشذ عن هذه القاعدة خاليا الدماغ وخاليا الدم الحمراء، إذ تعتمد هذه الخاليا على

امها بوظائفها ، وهذا يتطلب توافر الجلوكوز في الدم بتركيز كافي، الجلوكوز كمصدر أساسي للطاقة لقي

ويتحقق هذا عادة بتحويل الجاليكوجين المخزون في الكبد إلى جلوكوز وإطالقه إلى الدم ، لكن كمية

الجاليكوجين التي يخزنها الكبد ، ال تكفي ألكثر من بضع عشرة ساعة، فإذا لم يتناول اإلنسان طعاما خالل

الفترة ، فإن على خاليا الكبد أن تصنع الجلوكوز من مصادر أخرى ، غير الكربوهيدراتية لتزود به هذه

.خاليا الدماغ وخاليا الدم الحمراء، وتعتبر هذه المهمة من مسؤوليات الكبد

ي ويصنع الكبد الجلوكوز أيضا في حالة أخرى ، وهي التمارين العضلية الشديدة، وأن العضالت تعان

من نقص نسبي في األكسجين الوارد إليها في هذه الحالة ، وينتج عن ذلك أن تسير تفاعالت تحلل

الجلوكوز في المسار الالهوائي ، الذي ينتهي بتكون الالكتات ، وتنتقل الالكتات في الدم إلى الكبد ليصنع

.منها الجلوكوز ، ويطلقه إلى الدم ثانية

ز في كلتا الحالتين الصيام والتمارين العضلية الشديدة في سلسلة من التفاعالت كما يتم إنتاج الجلوكو

تعرف بمسار استحداث الجلوكوز من مصادر أخرى ، عدا الكربوهيدرات ، وتبدأ تفاعالت هذا المسار

أن هذا هو عكس مسار تحلل الجلوكوز ، الذي يبدأ بالبيروفات وتنتهي بالجلوكوز ، وقد يبدو ظاهريا

الجلوكوز ، وينتهي بالبيروفات ، لكن المسارين مختلفان ، وإن اشتركا في معظم التفاعالت ، كما في ب

:لتالياالشكل

22

توضيح وتناسق المسارين الجلوكونيوجينيسيس وجلوكوليسيسل شكل

23

مصادر استحداث الجلوكوز غير الكربوهيدراتية

الدهنية يتم تحلل الجليسيرول من األنسجة: الدهون .1

التي تنتج في العضالت نتيجة الصيام أو المجهود العضلي الشديد ثم يذهب إلى الدم Lactateالالكتات -0

الذي ما يلبث عند وجود األكسجين أن يتحول إلى جلوكوز من مصادر غير كربوهيدراتية ومن ثم إلى

ين لحين الحاجة إليه مرة أخرى مجرى الدموي ثم إلى العضالت مباشرة أو يخزن على صورة جليكوج

وتسمى هذه العملية دورة كوري أو تمثيل الالكتات

24

دورة كوري

وتتكون بنقل مجموعة األمين إلى البيروفات أو من البيروفات Amino acidsاألحماض األمينية -3

األالنين أومن تحلل األحماض األمينية أو من دورة Glycolysisالناتج من عملية تحلل السكر

:تنظيم كمية اإلنزيمات في عمليتي التحلل واستحداث للجلوكوز

25

(الجلوكاجون ، الكورتيزول)هرمون : عند الجوع أو الصوم .1

تحث إنزيمات استحداث الجلوكوزgluconeogenic

يثبط إنزيمات تحلل الجلوكوزglycolytic

يساعد على تصنيع الجلوكوز في الكبد

هرمون األنسولين :عند التغذية .0

يحث إنزيمات تحلل الجلوكوزglycolytic

تثبط إنزيمات استحداث الجلوكوزgluconeogenic

استخدام الجلوكوز في الكبد.

: Glycogen Metabolismأيض الجاليكوجين : ثانيا

يخزن فائض الغذاء في الجسم على هيئة دهون ، وهذه المركبات أكثر مالئمة من غيرها لخزن .3

الطاقة، لكن خزن كميات من الجلوكوز على هيئة جاليكوجين ، أمر ضروري أيضا، إذ يعطي

تحلل الجاليكوجين هذا إلى جلوكوز حاجة الخاليا في الفترات التي تفصل بين الوجبات الغذائية

.حيث يتوقف ورود الجلوكوز من األمعاء

كيز جلوكوز الدم ضمن الحدود ومن جهة ثانية يساعد خزن الجاليكوجين للمحافظة على تر .6

الطبيعية في الفترة التي تلي الطعام مباشرة حيث يزداد معدل ورود الجلوكوز من األمعاء،

.والفضل في ذلك يعود إلى الكفاءة العالية والسرعة في تحويل الجلوكوز إلى جاليكوجين

.يخزن الجاليكوجين بصورة رئيسية في الكبد والعضالت .7

لعضالت فيستهلك من قبل العضالت نفسها إلنتاج الطاقة الكيميائية الالزمة أما ما يخزن في ا .4

.العضلي واسترخاءللتقلص

.وأما ما يخزن في الكبد فإنه يتحلل إلى جلوكوز وينطلق هذا إلى الدم ليسد حاجة الخاليا إليه .7

وحيد لتحطم والمعنى الحرفي لكلمة جاليكوجين هو مولد السكر، إذ أن الجلوكوز هو الناتج ال .3

.الجاليكوجين

: Glycogen synthesis الجاليكوجينتصنيع

ينشط تركيب الجاليكوجين في الفترة بعد وجبات الطعام مباشرة، حيث يأخذ تركيز جلوكوز الدم

باالزدياد نتيجة وروده من األمعاء ، فيزداد إفراز األنسولين من البنكرياس، ويساعد هذا على دخول

.إلى الخاليا وتنشيط صنع الجاليكوجين منهالجلوكوز

26

: الجاليكوجيناإلنزيمات المساعدة في تصنيع جزيء

االنزيم األول يحفز إضافة جزيء الجلوكوز إلى النهاية الحرة إلحدى السالسل الفرعية الكثيرة .1

( α 6،1)واالرتباط المتكون في هذه الحالة هو ارتباط جاليكوسيدي الجاليكوجينفي جزيء

ويعمل األنسولين على تنشيط هذا Glycogen synthetase ويسمى اإلنزيم جليكوجين سيثتيز

.اإلنزيم

وأما اإلنزيم الثاني فيعمل على تكوين السالسل الفرعية أي تشعيب الجاليكوجين، ويعرف بإنزيم .0

مؤلفة ) ، وطريقة عمله تتلخص بنقل قطعة من إحدى السالسل Branching enzymeالتشعيب

مع ذرة الكربون ( α 1،6)، وربطها بارتباط جاليكوسيدي (من عدة جزيئات من الجلوكوز

، وبفعل هذين السادسة ألحد جزيئات الجلوكوز في السلسلة األصلية، أو في سلسلة فرعية مجاورة

.اإلنزيمين ينمو جزيء الجاليكوجين ويزداد تفرعا

الجاليكوجينتصنيع

اليكوجين من العمليات الماصة للطاقة، ولذا البد من تنشيط جزيئات الجلوكوز قبل عملية تصنيع الج

جزيء من 0يستهلك الجاليكوجينويالحظ أن إضافة جزيء من الجلوكوز إلى الجاليكوجينإضافتها إلى

ATP وترمز ،n يةويتم ذلك من خالل التفاعالت التال، الجاليكوجينلعدد جزيئات الجلوكوز في جزيء:

بمساعدة إنزيم هكسوكينيز أو ATPتنقل إلى الجلوكوز مجموعة فوسفات من جزيء .1

.فوسفات -4 –جلوكوكينيز فيتكون جلوكوز

ADP+ فوسفات -4 –جلوكوز ← ــــــــATP + جلوكوز

-1 –ينتج جلوكوز ثم تنتقل هذه المجموعة إلى الكربون األول من جزيء الجلوكوز نفسه ف .0

.فوسفات

فوسفات -1 –جلوكوز ← ــــــــــ فوسفات -4 –جلوكوز

فينتج مركب يوريدين UTPيتفاعل المركب األخير مع النيوكليوتيد يوريدين ثالثي الفوسفات .3

.وهو الشكل المنشط للجلوكوز (UDP-G)ثنائي فوسفات الجلوكوز

27

(UDP-G)يوريدين ثنائي فوسفات الجلوكوز ← ــــــــUTP + فوسفات -1 –لوكوز ج

بعد ذلك ينتقل الجلوكوز المنشط هذا إلى نهاية إحدى السالسل الفرعية في جزيء الجاليكوجين .6

UDPتاركا النيوكليوتيد يوريدين ثنائي الفوسفات

(UDP-G) + جليكوجين(n) يكوجينجل← ــــــــــــــــ(n+1) +UDP

UTP ولكي يتم نقل جزيء جلوكوز آخر ال بد من إعادة تكوين اليوريدين ثالثي الفوسفات -5 .7

UDP إلى ATP ويتم ذلك بانتقال مجموعة فوسفات من

UDP + ATPــــــــ ←UTP + ADP

الفرق بين جليكوجين الكبد والعضالت) ( جدول

الجاليكوجين

الكبد العضالت

يتركز في الكبد يتركز في العضالت

يشتق من الكربوهيدرات يشتق من جلوكوز الدم

ينتج حامض الالكتيك في البداية والذي يمر بالكبد ،

ثم يتحول جليكوجين في الكبد

يمكنه أن يعطي جلوكوز مباشرة بسبب وجود إنزيم

فوسفيت إلى 4الفوسفتيز الذي يحول جلوكوز

جلوكوز

.اقة الناتجة منه تستخدم في العضالت فقطالط بواسطة كل أنسجة تستخدم الطاقة الناتجة منه

الجسم

28

تشبع ونمو الجاليكوجين) ( شكل

أيام من عملية الصيام ، 12ويصل مستواها عاليا بعد في الدورة الدموية Ketonesتنتشر الكيتونات

من تقللوهذه العملية كزية بالطاقة التي تحتاجها ،األعصاب المر إلمدادوتحل محل سكر الجلوكوز

.هدم بروتينات العضالت اتعملي

Urinary nitrogen excretionيصاحب خفض عمليات هدم البروتين، خفض إفراز النيتروجين البولي

ونية التي وهناك تحول من إفراز اليوريا إلى عملية فقد األمونيا، وهذا يقود إلى زيادة إنتاج األحماض الكيت

، ومن ناحية أخرى يرفض Acid / base balanceتعمل على حفظ التوازن بين الحامض والقاعدة

فقد بروتينات العضالت لمدة طويلة، خالل عملية الصيام، مع تبني األعصاب في الجسم استمرار

.المركزية استهالك األجسام الكيتونية كمصدر للطاقة

اتوإفراز أيون إنتاجاألجسام الكيتونية في وجود خطين متوازنين بين neutralizeيتم تحييد

Beta-hydroxybutyricحامض أستوأستيكأساسا بيتا هيدروكسي بيوتيريك و) األمونيا بواسطة الكلى

and acetoacetic acids) وفي حالة عدم الحصول هذا التحييد ، مع استمرار إنتاج األحماض ،

مع فقد كبير في أيونات Ketoacidosisسبب ظاهرة تعرف باسم تسوف Keto acidsالكيتونية

. الصوديوم والبوتاسيوم في البول

ليس هناك أي خطر على األشخاص المعتمدين على حقن األنسولين أو الذين يتضورون جوعا نتيجة

في حموضة وارتفاع الوالجلوكوز تركيز سكر ا فينقص الغذاء من الكيتونات ، ألن ليس هناك ارتفاع

. دمهم