تحلل السكريات بواسطة إنزيم السكريز

اقرأ في هذا المقال


تعتبر المتغيرات الجينية المرتبطة بنشاط السكريز المنخفض أكثر شيوعًا، مما هو معروف بشكل عام يزداد نشاط السكراز المنخفض لدى الأشخاص الذين يتناولون دواء رانيتيدين المضاد للحموضة، والذي يمكن أن يكون مناسبًا للأفراد الذين يعانون من متغير منخفض النشاط.

مفهوم سكر السكروز

ما يسميه معظم الناس السكر، هو سكروز كيميائيًا حيويًا، ويتكون من جزء واحد من الجلوكوز وجزء واحد من الفركتوز، ولم يكن هناك الكثير من السكروز في عصور ما قبل التاريخ، ولم يكن لدى سكان القطب الشمالي والسكان الشماليين الآخرين سوى القليل من التعرض للسكروز في الطعام، وقد كانت كميات متواضعة موجودة في بعض الفواكه والأوراق والخضروات.

ثم أنتج الاستيلاد الانتقائي للنبات ثمارًا ذات مذاق حلو اكتسبت شعبية بسرعة، وأقدم الفواكه الغنية بالسكروز هي على الأرجح تمور النخيل، والتي يعود تاريخها إلى 5000-6000 عام، وتحتوي معظم الفواكه والخضروات الحديثة على سكروز أكثر بكثير من الأصناف السابقة، وتحتوي المانجو اليوم على حوالي 10٪ سكروز، ويحتوي الموز على نسبة 6٪ مغطى بالسكر. تزن البازلاء والجزر 4٪ حلوة.

دور إنزيم السكريز في تحلل السكروز

يتم تحلل السكروز بواسطة إنزيم سوكريز، وهو (α-glucosidase) في الأمعاء الدقيقة للإنسان، إلى مكونه من السكريات الأحادية الفركتوز والجلوكوز، ويتم تحويل حوالي 10-25٪ من الفركتوز إلى جلوكوز في حدود الفرشاة في الجهاز الهضمي العلوي، ويتم امتصاص السكريات الأحادية ونقلها إلى الكبد عبر الوريد البابي ومن ثم نقلها إلى جميع الأنسجة.

يمكن تحويل سكر الفواكه داخل الكبد إلى جلوكوز، قد يدخل في مسار تحلل السكر، أو يوفر وحدات خلات لتخليق الأحماض الدهنية، ويمكن تخزين الجلوكوز في الكبد مثل الجلوكوز بوليمر الجليكوجين، ويمكن استخدامه في تحلل السكر لإنتاج الطاقة؛ أو يمكن أن توفر وحدات خلات لتخليق الأحماض الدهنية.

يتم توفير الجلوكوز لأنسجة الجسم الأخرى عبر مجرى الدم وهو الشكل الأساسي للكربوهيدرات المستخدمة كطاقة بواسطة الأنسجة، وفي ظل الظروف التي ينعكس فيها الاستهلاك الطبيعي للسكروز أو شراب الذرة عالي الفركتوز، يظهر القليل من الفركتوز في الدم لأنه يتم استقلابه سريعًا بواسطة الكبد لتخليق الجلوكوز والأحماض الدهنية والدهون الثلاثية في المقام الأول، وربما عن طريق التمثيل الغذائي في الكلى، ويبدو أن استخدام الفركتوز بواسطة الأنسجة الطرفية ضئيل، ربما لأن الجلوكوز، الموجود دائمًا في الدم، يمنع امتصاصه ودخوله في المسار الأيضي لتحلل السكر.

الإنزيمات المشاركة بعملية الهضم

تشكل منتجات الهضم اللمعي للنشا والجليكوجين بواسطة الأميليز اللعابي والبنكرياس، جنبًا إلى جنب مع السكروز ثنائي السكروز واللاكتوز الموجود في النظام الغذائي، ركائز هضم الغشاء، والتي تحدث على السطح الخارجي لـ BBM للخلايا الامتصاصية المعوية.

ويشارك ما لا يقل عن 4 إنزيمات في عملية الهضم الغشائي: مالتاز-غلوكواميلاز، سوكراز- أيزومالتاز، لاكتاز، وتريهالاز؛ كل منهم جزء لا يتجزأ البروتينات الموجودة في BBM مع تعرض مواقعها المحفزة للسطح اللمعي للغشاء، بحيث تتمكن ركائزها داخل اللمعة من الوصول إلى الموقع النشط، ويحلل المالتاز-غلوكو أميليز المالتوز والسكريات المالتو لتوليد الجلوكوز الحر.

إنزيم سوكراز إيزومالتاز

إن إنزيم (Sucrase-isomaltase) هو إنزيم ثنائي الوظيفة له موقعان محفزان (على سبيل المثال، سوكراز وإيزومالتاز) يتواجدان في أجزاء مختلفة من نفس البروتين، ومع ذلك، على الرغم من أن الإنزيم يتم تصنيعه في البداية باعتباره بولي ببتيد واحد يتم إدخاله في BBM، فإنه يتم تقسيمه لاحقًا بواسطة بروتياز البنكرياس إلى وحدتين فرعيتين، إحداهما مع نشاط السكريز والأخرى مع نشاط (isomaltase).

عنصر السكروز في الإنزيم مسؤول عن هضم السكروز إلى الجلوكوز والفركتوز، وكذلك عن هضم المالتوز إلى الجلوكوز، ومكون الإنزيم (isomaltase) انتقائي للرابطة (α-1.6 glycosidic الموجودة في dextrins) حد ألفا، ونظرًا لأن رابطة (α-1،6 glycosidic) موجودة فقط عند نقاط التفرع في الدكسترينات ذات الحد ألفا.

فإن تحللها المائي بواسطة (isomaltase) يؤدي إلى إلغاء تفرعات الدكسترينات ذات الحد ألفا والتي يعمل بعدها المالتاز-الجلوكوز أميلاز والسكراز على المالتوز الناتج وغيره من المالتوز الخطي، وقليل السكريات لتوليد الجلوكوز الحر، ويعمل اللاكتاز على سكر الحليب اللاكتوز لإفراز الجلوكوز والجالاكتوز .

دور هضم السكروز في نسبة الجلوكوز في الدم

نتيجة لإفراز الأنسولين استجابةً لابتلاع السكروز، يتم الحفاظ على نسبة الجلوكوز في الدم ضمن نطاق منظم عن كثب، وهو شرط للعمل الطبيعي للجهاز العصبي المركزي، ولا يسبب السكر استجابات غير طبيعية للأنسولين والجلوكوز في الدم.

وفي الواقع، يكون تأثير تناول السكروز على إفراز الأنسولين والجلوكوز في الدم أقل من تأثير تناول كمية مكافئة من الكربوهيدرات من الخبز، ويمكن تخزين الفائض من الجلوكوز فوق متطلبات الطاقة للأنسجة إلى حد ما مثل الجليكوجين في العضلات، ويستخدم الباقي لتصنيع الأحماض الدهنية والجلسرين، مما يسمح بالتخزين الفعال للطاقة في شكل دهون ثلاثية في الأنسجة الدهنية.

أخيرا، يعتبر السكروز السكر الأساسي الموجود في عصارة القيقب، ويشتمل البوتاسيوم والكالسيوم على غالبية العناصر غير العضوية، ويمثل الألانين والأسباراجين والجليسين وغيرها أحماض أمينية حرة.

المصدر: الكيمياء الحيوية-عادل احمد جرارالكيمياء الحيوية-فبصل الخطيبكيمياء البروتينات-رياض عبدالكريم حمدالإنزيمات-رياض عبدالكريم حمد


شارك المقالة: