آلية هضم الحليب داخل جسم الإنسان

2011 الكيمياء في حياتنا اليومية

غريس ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الحليب جسم الإنسان آلية هضم الحليب البيولوجيا وعلوم الحياة

لكي يستطيع جسمك هضم الطعام ومعالجته للاستفادة منه، فإنك تحتاج إلى بروتينات تسمى ”الأنزيمات“.

وتتضمن عملية الهضم الكثير من الأنزيمات التي يؤدي كل منها وظيفة معينة.

وإذا كنت تعاني من بعض الاضطرابات نتيجة شرب الحليب فإن جسمك يفتقر إلى الأنزيم المناسب لهضمه.

 

تحصل بعض التفاعلات الكيميائية عند اتحاد مادتين معاً، فعلى سبيل المثال، كلما التقت بعض ذرّات البوتاسيوم مع جزيئات الماء يحدث تفاعل كيميائي سريع جداً.

ويتفاعل البوتاسيوم بشدة مع الماء منتجاً هيدروكسيد البوتاسيوم وغاز الهيدروجين القابل للاحتراق، والمقصود بذلك أن البوتاسيوم متفاعل قوي جداً مع الأكسجين.

لكن حدوث بعض التفاعلات الكيميائية الأخرى أو تسريع عملية التفاعل الكيميائي يتطلب إضافة مادة تسمى بالمادة «المحفِّزة».

 

وعلى عكس المتفاعلات (المواد البادئة)، فإن المواد المحفِّزة لا تستهلك أبداً خلال التفاعل.

تقوم المادة المحفِّزة بتسريع التفاعلات عن طريق خفض كمية الطاقة التي يحتاجها حدوث التفاعل، حيث تقوم الكثير من المحفزات بأداء دور الجسر الذي يصل بين المواد المتفاعلة في تفاعل ما، ثم  تعمل المحفزات على جذب جزيئات تلك المواد نحو بعضها بعضاً بما يكفي لبدء التفاعل.

ويمكن في نهاية التفاعل استعادة المادة المحفزة كما كانت من دون تغيير. وتستخدم الكائنات الحية مواد محفزة تُعرف بالأنزيمات.

 

ولولا هذه الأنزيمات لاحتاج حدوث التفاعلات الكيميائية في أجسامنا إلى مزيد من الطاقة وبصورة تفوق قدرة تحملنا.

تستطيع رؤية عمل الأنزيم عند هضم الحليب. فحليب الإنسان وحليب البقر يحتويان على سكر مركّب أو كربوهيدرات يُطلق عليها اسم اللاكتوز (سكر الحليب).

يتكوّن اللاكتوز من نوعين من السكر البسيط مرتبطين معاً، هما الغلوكوز (سكر العنب) والغالاكتوز (سكر اللبن).

 

لقد تعلمت في النشاط (7) ”المواد الكيميائية في الطعام“ كيف أن أجسامنا تستخدم سكريات بسيطة لإنتاج الطاقة، لكن بالنسبة للسكريات المركّبة، مثل اللاكتوز (سكر الحليب) تضطر أجسامنا إلى تفكيكها أولاً إلى سكريات قبل أن تستطيع هضمها، وهو أمر يتطلب الكثير من الطاقة. و

للتغلب على هذه المشكلة، فإن أجسامنا تستخدم أنزيماً يدعى ”اللاكتيز“ والذي يساعد على تفكيك اللاكتوز إلى السكريات البسيطة: الغالاكتوز والغلولكوز.

يقوم معظم الأطفال الرضّع بإنتاج الكثير من اللاكتيز، وذلك لأن غذاءهم الوحيد هو الحليب، ولكن ما أن يبدأ الأطفال بتناول أطعمة صلبة حتى تبدأ أجسامهم بإنتاج كميات أقل فأقل من اللاكتيز.

 

كما أن بعض البالغين لا تنتج أجسامهم اللاكتيز أبداً، وبالتالي فإنهم لا يستطيعون تفكيك اللاكتوز في الحليب ومنتجاته. تُعرف هذه الحالة باصطلاح ”الحساسية ضد اللاكتوز“.

ويشعر الأشخاص الذي يعانون من حساسية ضد اللاكتوز بالنفخة والامتلاء، وغالباً ما يتعرضون لحالات إسهال ومغص حاد بعد شرب الحليب أو تناول أطعمة يدخل في مكوّناتها الحليب.

لكن يستطيع هؤلاء الأشخاص شرب حليب الصويا الخالي من اللاكتوز أو استعمال قطرات اللاكتيز.

 

المحفزِّات والإنزيمات

إن المحفِّزات هي مواد تسرّع من عمليات التفاعلات الكيميائية.

والمحفِّزات التي يطلق عليها اسم”الأنزيمات“ تسرّع التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية، ما يجعل الحياة ممكنة.

وتعمل هذه الأنزيمات على خفض كمية الطاقة المطلوبة لحدوث التفاعلات. ولولا وجود الأنزيمات لاستهلكت التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الخلايا طاقة أكبر من تلك المتوافرة في أجساد الكائنات الحية، وهناك مئات آلاف الأنواع من الأنزيمات المختلفة.

 

والأنزيم المبين أدناه هو أنزيم ”المالتيز“ الذي يسمح شكله بقبول جزيء ”المالتوز“ (سكر الشعير) فقط دون سواه.

و«المالتوز» هو سكر مركّب يشبه اللاكتوز المكوّن من جزيئات الغلولكوز العديدة المرتبطة مع بعضها بعضاً.

 

وبما أن أجسامنا غير قادرة على استخدام”المالتوز“ (سكر الشعير) بسبب حجمه الكبير، يقوم ”المالتيز“ بتفكيك ”المالتوز“ إلى الغلوكوز الذي يمكن لأجسامنا استخدامه.

ويستطيع أنزيم ”المالتوز“ الواحد أن يفكك أكثر من 1000 رابطة ”مالتوز“ في الثانية الواحدة.

 

المحفّزات في السيارات

تستخدم خلايا الوقود حفاّزاً معدنياً – غالباً ما يكون من البلاتين – من أجل إحداث تفاعل بين الهيدروجين والأكسجين الذي ينتج عنه الماء.

كما يقوم هذا التفاعل بتوليد الكهرباء المستخدمة في تشغيل المركبات (أنظر الصورة في الأسفل).

 

وبما أن خلايا الوقود لا تطرح إلا الماء، فإنها تعدّ مادة نظيفة جداً من الطاقة.

ونأمل أن تقوم جميع المركبات في يوم من الأيام باستخدام خلايا الوقود من أجل تزويدها بالطاقة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]