معلومة

الكربوهيدرات والدهون كمصدر للطاقة؟ لماذا ا؟


لماذا تستخدم الكربوهيدرات والدهون أساسًا كمصادر للطاقة؟ لماذا يتم استخدام البروتينات فقط كوحدات بناء لجميع المخلوقات؟ نعم هناك بعض أجزاء الخلايا مثل جدران الخلايا التي تستخدم فيها الكربوهيدرات ولكن 98٪ جزء من الخلية يتكون من البروتينات؟ لماذا ذلك؟


أولاً ، إنها مسألة الطاقة التي يمكن أن يوفرها الغذاء. هنا تربح الدهون بشكل واضح (من مقالة ويكيبيديا عن الطاقة الغذائية):

  • الدهون: 37 كيلوجول / غرام
  • الإيثانول (شرب الكحول): 29 كيلوجول / غرام
  • البروتينات: 17 كيلو جول / جرام
  • الكربوهيدرات: 17 كيلو جول / جرام
  • أحماض عضوية: 13 كيلو جول / جرام
  • البوليولات (كحول السكر والمحليات): 10 كيلو جول / جم
  • الألياف: 8 كيلو جول / جرام

تحتوي البروتينات والكربوهيدرات على نفس محتوى الطاقة تقريبًا. لكن ميزة الكربوهيدرات (وخاصة الجلوكوز) هي أنه يمكن للجسم والخلايا امتصاصها بسرعة كبيرة ، بينما تحتاج البروتينات إلى أن يتم هضمها وتفتيتها قبل أن يتم استقلابها بشكل أكبر. تصنع النباتات أيضًا السكريات بشكل أساسي (أو البوليمرات المشتقة مثل النشا) ، لذلك تتوفر الكربوهيدرات بسهولة في الطعام. يتم اختيار الدهون والسكريات لأسباب غذائية ، حيث تحتوي على نسبة أعلى من الطاقة ومتوفرة لها.

يتم بناء المكونات الهيكلية بواسطة البروتينات ، نظرًا لأن الأحماض الأمينية العشرين تسمح بتنوع أكبر بكثير في سلاسل البروتين مما هو ممكن بالنسبة للدهون أو الكربوهيدرات. تعتبر الكتل الإنشائية صغيرة نسبيًا وبسيطة ولكنها جميعًا لها نفس البنية الأساسية (مجموعة كاربوغروب ، مجموعة أمينية وسلسلة جانبية) مما يسمح بالربط عبر المجموعة الوظيفية والسلسلة الجانبية التي تؤثر على سلوكهم (كاره للماء ، محب للماء ، مشحون ، إلخ).


يمكن أن يكون هناك العديد من الأسباب وراء اختيار البروتينات كوحدات بناء. بصرف النظر عما قاله كريس ، أود أن أضيف بعض النقاط:

  1. رابطة الأميد في البروتينات قوية جدًا وبالتالي توفر عمودًا فقريًا مستقرًا
  2. بسبب الأحماض الأمينية المختلفة ، يمكن أن تكون البروتينات متعددة الاستخدامات
  3. تأتي الوظيفة أولاً ثم التخزين (بافتراض أنه في البداية كان هناك حصاد فقط ولا تخزين). بالنظر إلى هذا وتكوين الأرض في ذلك الوقت ، لا يبدو أن الدهون الكارهة للماء كانت جزيئات وظيفية في المذيب المائي. الكربوهيدرات من ناحية أخرى معقدة للغاية. قد تجادل بأن النيوكليوتيدات لها العمود الفقري للسكر لذلك يجب أن يكون السكر موجودًا. ليس لدي تفسير لماذا يمكن استخدام السكريات أبدا أن تكون جزيئات وظيفية: ربما لأنها أكثر تعقيدًا من الناحية الهيكلية من البروتينات ولكنها لا تستطيع تبني هياكل مستقرة مثل اللوالب وما إلى ذلك.

لكن بعد اختيار البروتينات كجزيئات وظيفية ، لن يكون من الجيد استخدامها لتخزين الطاقة ما لم تكن هناك حاجة ماسة (مثل الجوع). لا تتعرض الدهون لكونها كارهة للماء بسهولة لهجوم من الأنواع المتفاعلة المنتظمة في مذيب مائي ؛ هذا يجعلها جزيئات تخزين جيدة. نفس الحال مع الكربوهيدرات التي تنشأ من تثبيت الكربون. على الرغم من وجود عدة أنواع من السكريات ، إلا أن الطيف الكيميائي أقل بكثير مقارنة بالأحماض الأمينية.

ثم هناك السبب الذي أشار إليه كريس بناءً على القيمة الحرارية. لكن أود أن أضيف نقطة في هذا الصدد: لا يمكن قياس الطاقة في الطعام فقط بقيمتها الحرارية الديناميكية الحرارية المطلقة. على سبيل المثال يحتوي السليلوز (الموجود في الألياف) على نفس بنية النشا ولكنه لا يوفر عمليا أي طاقة للإنسان لأنه لا يمكن هضمه. وتلعب في النباتات دورًا هيكليًا وليس وظيفيًا. لذلك توجد استثناءات على الأقل في حالة الكربوهيدرات.


شاهد الفيديو: كيف يتحول الغذاء الى دهون و متى شرح مبسط لعملية صناعة الدهون (كانون الثاني 2022).