وظائف “السكريّات العديدة” داخل خلايا جسم الإنسان
2013 آلات الحياة
د.ديفيد س. جودسل
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
خلايا جسم الإنسان السكريات العديدة وظائف السكريات العديدة البيولوجيا وعلوم الحياة
السكريّات العديدة هي الاخيرة في المواد الأربع الأساسية المستخدمة في بناء الخلية ويتم استخدامها بشكل أساسي للاستفادة من نسيجها التركيبي. حيث توجد السكريّات العديدة في صورة سلاسل طويلة، وغالباً ما تكون متفرعة، من جزيئات السكر.
وتظهر جزيئات السكر وهي مغطاة بمجاميع الهيدروكسيل (والتي تتركب من ذرة أكسجين وذرة هيدروجين ) والتي تتفاعل بشكل جيد مع جزيئات الماء، كما أنها تتفاعل أيضاً وبقوة مع غيرها من مجاميع الهيدروكسيل.
وتستغل السكريّات العديدة هذه الخاصية في أداء وظيفتين اساسيتين. الوظيفة الأولى هي التخزين. حيث يُعتبر السكر، وخاصة سكر الجلوكوز، المصدر الأساسي للطاقة المستخدمة في الخلية.
وتعمل السكريّات العديدة كمخزن رئيسـي لهذه الطاقة. ففي اوقات الرغد، تتجمع جزيئات السكر الزائدة مع بعضها لتكون حبيبات كبيرة من السكريّات العديدة.
وفي الأوقات الصعبة، يتم تكسير هذة الحبيبات لتتحرر جزيئات السكر. والسكريّات العديدة أقل قابلية للتفاعل مقارنةً بالسكريّات المنفردة، كما أن مجاميع الهيدروكسيل العديدة الموجودة بها ترتبط مع بعضها لتكون حبيبات متماسكة يسهل تخزينها بالخلية.
وبالتالي فإن تخزين الطاقة بتكوين السكريّات العديدة يكون أفضل من ترك السكريّات منفردة وبتركيز مرتفع في الخلية.
وفي النباتات، فإن الجلوكوز يتم تخزينه في صورة نشا(Starch)، وهو نفس النشا الذي نستخدمة في زيادة قوام الصلصات وصلابة ياقات القمصان. ولكن فى خلايانا، فإن جزيئات الجلوكوز ترتبط مع بعضها بطريقة مختلفة بعض الشـيء لكي تكون الجلاكوجين (Glycogen).
وتلعب السكريّات العديدة دوراً آخر مهماً في الخلايا. فهي تُستخدم في بناء بعض التركيبات البيولوجبة الأكثر تحملاً، وكذلك بعض التركيبات الطرية جداً.
فالمبني الذى نجلس فيه وأوراق الكتاب الذي تقرأه الآن كلها مصنوعة بشكل اساسي من السكريّات العديدة. حيث تتركب ألياف السليلوز في الخشب بشكل أساسي من سلاسل طويلة من السكريّات العديدة (شكل 10.2)..jpg)
شكل 10.2 السكريّات العديدة: تظهر جزيئات السكريّات العديدة وهي مغطاة بمجاميع الهيدروكسيل (ملونة باللون الوردي بالشكل)،
وتعمل هذه المجاميع على جعل السكريّات محبة للماء وقابلة للذوبان فيه. ويوضح الشكل مثالين للسكريّات العديدة. حيث نجد "السليلوز" على يسار الشكل ويظهر به أحد جزيئات السكر مظللاً.
وعلى يمين الشكل هرمون بروتيني (يُسمي كوريونيك جونادوتروبين "Chorionic Gonadotropin").
ويتركب هذا الهرمون من سلسلة بروتين قصيرة، تظهر باللون الأخضر، وترتبط بسلسلة سكريّات عديدة متفرعة. وهناك العديد من السكريّات العديدة القصيرة مثل هذه السلسلة والتي تكون مرتبطة بالعديد من جزيئات البروتين على سطح خلايانا (قوة التكبير20 مليون مرة).
كذلك فإن الهيكل الخارجي للحشرات يكون مصنوعاً من سلاسل طويلة من السكريّات العديدة يطلق عليها كيتين (Chitin).
وتكون هذه السلاسل دعامات صلبة يتم لصقها معا بواسطة العديد من مجاميع الهيدروكسيل، وهذا ما يعطي الصلابة والتماسك لكل من الأشجار وجراد البحر.
تستخدم خلايانا السكريّات العديدة كمواد بنائية أيضاً، ولكنها تقوم باستخدام سلاسل سكريّات عديدة أقصر كثيراً من سلاسل السليلوز أو الكيتين.
حيث تكون أغلب الخلايا مغطاة بطبقة من سلاسل قصيرة من السكريّات العديدة، والتي ترتبط بالبروتينات والدهون الموجودة على سطح الخلايا.
وتمتد هذه السلاسل من الخلية لكي تتفاعل مع العديد من جزيئات الماء المحيطة بها. وينتج عن هذا المخلوط من السكريّات العديدة والماء غلاف لزج يحيط بالخلية ويعمل كحاجز واقٍ لها.
وإذا أردت أن تكون لديك فكرة عن طبيعة هذا الحاجز من السكريّات العديدة، فإنك تحتاج فقط إلى أن تسترجع آخر وقت أُصبت فيه بنزلة برد: حيث إن الخواص المميزة لمخاط البرد ترجع إلى سلاسل السكريّات العديدة المرتبطة بما يحتويه من بروتينات.
[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]