الكربوهيدرات والليبيدات – بناء الجزيئات والروابط والوظائف
الأحياءعلم الخلية15–16 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلابنِ جزيئات من جلوكوز α و جلوكوز β (مجموعة OH على ذرة الكربون 1 أسفل الحلقة أو أعلاها): يكوّن التكثيف روابط جلايكوسيدية 1,4 و 1,6 ويُطلق الماء، فينتج المالتوز أو السكروز أو اللاكتوز أو الأميلوز أو الأميلوبكتين أو الجلايكوجين أو السليلوز، ثم يحلّلها الحمض أو إنزيمات متخصصة تحللًا مائيًا من جديد. في شاشة الليبيدات اربط الجليسرول بثلاثة أحماض دهنية بروابط إسترية لتكوين ثلاثي الجليسريد، وقارن السلاسل المشبعة وغير المشبعة (انثناءات cis، ودرجات الانصهار، وترقيم أوميغا، والرقم اليودي)، وشاهد الليبيدات الفوسفاتية ذات الرؤوس المحبة للماء والذيول الكارهة للماء تكوّن طبقة ثنائية في الماء، ونفّذ اختبار المستحلب بالإيثانول. ويلخّص جدول البنية والوظيفة كل ذلك.
الدرس: الكربوهيدرات والليبيدات: الوحدات البنائية، والروابط الجلايكوسيدية والإسترية، والعلاقة بين البنية والوظيفة
ماذا تعرض
تُبنى الكربوهيدرات والليبيدات بالتكثيف وتتفكك بالتحلل المائي. لا يختلف جلوكوز α عن جلوكوز β إلا في موضع مجموعة OH على ذرة الكربون 1. ترتبط وحدات جلوكوز α بروابط α-1,4 فتلتف في الأميلوز، وتضيف التفرعات α-1,6 الأميلوبكتين والجلايكوجين الأكثر تفرعًا، وكلاهما مخزن للطاقة. أما وحدات جلوكوز β المرتبطة بروابط β-1,4، مع انقلاب كل وحدة ثانية، فتكوّن سلاسل سليلوز مستقيمة ترتبط بروابط هيدروجينية في ليفيات دقيقة متينة. ثلاثي الجليسريد جليسرول وثلاثة أحماض دهنية مرتبطة بروابط إسترية؛ والروابط الثنائية cis تثني السلاسل، لذلك تكون الدهون غير المشبعة زيوتًا. ولليبيد الفوسفاتي رأس فوسفاتي محب للماء وذيلان كارهان للماء، فيكوّن طبقات ثنائية في الماء.
طريقة الاستخدام
في «1. الكربوهيدرات» اختر جلوكوز α أو جلوكوز β واضغط «+ جلوكوز α (رابطة 1,4)» أو «+ جلوكوز β (رابطة 1,4)» أو «+ فرع جلوكوز α (رابطة 1,6)»، أو اختر جزيئًا من «ابدأ من» واضغط «تحميل». انقر حلقة لتحدد موضع ارتباط الوحدة التالية. اختر «عامل التحلل المائي»، ثم انقر ذرة O رابطة أو اضغط «حلّل الكل». في «2. الليبيدات» اختر الأحماض الدهنية، واضغط «اربط بالتكثيف (روابط إسترية)» و«ضع جزيئات كثيرة في الماء» و«اختبار المستحلب».
المعاملات القابلة للتغيير
- الشاشة الافتتاحية الكربوهيدرات, الليبيدات, جدول البنية والوظيفة
- وحدة الجلوكوز المختارة جلوكوز α, جلوكوز β
- جزيء البداية جزيء جلوكوز واحد, المالتوز, السكروز, اللاكتوز, الأميلوز (نشا), الأميلوبكتين (نشا), الجلايكوجين, السليلوز
- عامل التحلل المائي حمض مخفف مع التسخين, الأميليز, المالتيز, السكريز, اللاكتيز, السليوليز
- الحمض الدهني 1 حمض اللوريك (12:0), حمض البالمتيك (16:0), حمض الستياريك (18:0), حمض الأوليك (18:1 cis), حمض الإيلايديك (18:1 trans), حمض اللينوليك (18:2), حمض ألفا لينولينيك (18:3)
- الحمض الدهني 2 حمض اللوريك (12:0), حمض البالمتيك (16:0), حمض الستياريك (18:0), حمض الأوليك (18:1 cis), حمض الإيلايديك (18:1 trans), حمض اللينوليك (18:2), حمض ألفا لينولينيك (18:3)
- الحمض الدهني 3 (ثلاثي الجليسريد) حمض اللوريك (12:0), حمض البالمتيك (16:0), حمض الستياريك (18:0), حمض الأوليك (18:1 cis), حمض الإيلايديك (18:1 trans), حمض اللينوليك (18:2), حمض ألفا لينولينيك (18:3)
- نوع الليبيد ثلاثي الجليسريد (دهن، زيت), ليبيد فوسفاتي (فوسفاتيديل كولين)
- إظهار أرقام ذرات الكربون
أسئلة للاستكشاف
- يتكوّن النشا والسليلوز كلاهما من الجلوكوز، فلماذا يهضم الإنسان النشا ولا يهضم السليلوز؟
- كيف يفيد التفرع الأكثر في الجلايكوجين مقارنة بالأميلوبكتين الحيوانَ؟
- لماذا تكون الدهون الغنية بالأحماض الدهنية غير المشبعة cis سائلة في درجة حرارة الغرفة، بينما تكون الدهون المشبعة صلبة؟