CALM/arwiki huggingface dataset:
العال أو إل عال هي أكبر شركة طيران إسرائيلية، تعتبر ناقل وطني إسرائيل وتتخذ من مطار بن غوريون مركزاً لعملياتها، يقع مقرها الرئيسي فيه ايضاً.
تقدم الشركة خدماتها ل-39 وجهة، غالبيتها في أوروبا, والأخرى في آسيا، أفريقيا وأمريكا الشمالية. ابتداء من صيف 2015, ستقدم إل عال خدمات جوية إلى مدينة بوسطن, شمال الولايات المتحدة.
تأسست الشركة في أواخر العام 1948، وتضم اليوم في إسطولها ما يقارب ال 43 طائرة ،كلها من إنتاج شركة بوينغ الأمريكية. لسنوات عديدة كانت الشركة مملوكة للدولة، في العام 2003 تم القيام بخطوات من أجل خصخصة الشركة، حيث عرضت أسهمها للتداول في البورصة.
شركة إل عال مشهورة بإجراءاتها الأمنية، لحماية مسافريها، وعدم-تشغيلها لرحلات خلال يوم السبت وأعياد اليهود، إضافة إلى تحفظ الشركة على كشروت في طائراتها ومرافق الأخرى.
رحلة رقم 971.
في 28 أغسطس 2020، أعلن مُتحدث باسم الشركة أنها ستقوم بتسيير أول رحلة تجارية بين إسرائيل والإمارات مرورًا عبر أجواء السعودية. تنطلق الرحلة التي تحمل الرقم (971) وهو رمز الاتصال الدولي للإمارات واسمها كريات غات، على متنها وفد إسرائيلي أميركي يترأسه مستشار دونالد ترامب جاريد كوشنر نحو مطار أبو ظبي الدولي. كتبت الشركة على مقصورة قيادة الطائرة كلمة "سلام" باللغات العربية والعبرية والإنجليزية. لاحقًا فتحت دولتا السعودية والبحرين مجالهما الجوي بشكل دائم للرحلات بين إسرائيل والإمارات. كما أعلنت الشركة في 3 سبتمبر 2020، عن بدء تنفيذها رحلات جوية تجارية أسبوعية كل يوم أربعاء إلى الإمارات.
أكتوبر 2006 هو الشهر العاشر من عام 2006. بدأ الشهر يوم الأحد، وانتهى يوم الثلاثاء بعد 31 يومًا.
المَثَانةُ أو المَثَانةُ البَوْلِيَّةُ (بالإنجليزية: Urinary bladder) هي عضو عضلي أجوف قابل للتمدد يوجد في العديد من الحيوانات، وفي الإنسان؛ تكون عبارة عن كيس يستقر في قاع الحوض، أعلى وخلف عظم العانة، وعندما تكون فارغة، تكون المثانة بحجم وشكل الكمثرى. تقوم بجمع وتخزين البول من الكلى وينتقل إليها عن طريق الحالبين ليخرج عبر مجرى البول للخارج بهدف التخلص منه. يمكن أن تحتفظ المثانة البشرية الصحيحة بين 300 و 500 مل قبل حدوث الرغبة في الإفراغ، ولكن يمكنها الاحتفاظ بأكثر من ذلك بكثير.
تشريحيًا، تنقسم المثانة إلى قاع واسع وجسم وقمة ورقبة. تتجه قمتها إلى الأمام نحو الجزء العلوي من الارتفاق العانيّ، ومن هناك يمتد الرباط السري إلى الأعلى على الجزء الخلفي من جدار البطن الأمامي إلى السرة. عنق المثانة هو المنطقة في قاعدة المثلث التي تحيط بفوهة مجرى البول الداخلي مؤديةً إلى مجرى البول. وفي الذكور؛ يكون عنق المثانة البولية مجاورًا لغدة البروستاتا.
تُكوِّن الفتحات الثلاث، فتحتي الحالبين وفتحة الإحليل الداخلي، منطقة مثلثة تُسمَّى مثلث المثانة.
لهذه الفتحات لوحات مخاطية أمامها تعمل بمثابة صمامات لمنع ارتجاع البول في الحالب، المعروف باسم الجَزْرٌ المَثانِيٌّ الحالِبِيّ. ويوجد بين فتحتي الحالبين مساحةٌ مرتفعةٌ من الأنسجة تُسمَّى قمة بين الحالبين، صانعةً الحد الأعلى لمثلث المثانة. مثلث المثانة هو منطقة العضلات الملساء التي تشكل أرضية المثانة أعلى مجرى البول. وتكون الأنسجة ملساء لسهولة تدفق البول من وإلى هذا الجزء من المثانة، على النقيض من السطح غير النظامي الذي شكلته الغُضُون.
في الذكور، تقع غدة البروستاتا خارج فتحة الإحليل. ويسبب الفص الأوسط من البروستاتا ارتفاعًا في الغشاء المخاطي وراء فتحة مجرى البول الداخلية يُسمَّى لَهَاةُ المثانة البولية. يمكن أن تتضخم اللهاة عند تضخُّم البروستاتا.
تقع المثانة تحت التجويف البريتوني بالقرب من أرضية الحوض وراء الارتفاق العاني. في الذكور، تقع أمام المستقيم، مفصولة عنه بواسطة الجيب المستقيمي المثاني، وتدعمها ألياف العضلة الرافعة للشرج وغدة البروستاتا. بينما في الإناث، فإنها تقع أمام الرحم مفصولة عنه بواسطة الجيب الرحمي المثاني، ويدعمها العضلة الرافعة للشرج والجزء العلوي من المهبل. يكون سُمْك جدار المثانة البولية عادةً 3-5 ملم. وعند تمدده، يكون سمكه أقل من 3 مم.
الجدران الداخلية لها سلسلة من الحافَّات، والطيات المخاطية السميكة المعروفة باسم الغُضُون التي تسمح بتمدد المثانة.
التشريح المِجْهري.
خارج المثانة محميٌّ بغشاء مصلي، وجدار المثانة نفسه هو عضلات ملساء. ويُبطَّن الجانب الداخلي للمثانة بغشاء مخاطي يتكون من الكِنان السكري (غطاء بروتيني سكري يغطي العديد من الخلايا) الذي يحمي الخلايا تحته من البول والظهارة البولية (غشاء قاعدي) وهو شكل من الظهارة الانتقالية. كما توفر البطانة المخاطية حاجزًا ضد مرور العدوى.
العضلة الدافعة للبول.
العضلة النافصة المثانية أو العضلة الدافعة للبول هي طبقة من جدار المثانة البولية مُكوَّنة من ألياف العضلات الملساء المُرتَّبة في حزم حلزونية وطولية ودائرية. ترسل مستقبلات التمدد في المثانة إشارة إلى الجهاز العصبي السمبتاوي لقبض العضلة الدافعة للبول عند تمدد المثانة. وهذا يشجع المثانة على طرد البول من خلال مجرى البول.
الإمداد الدموي واللمفاوي.
تتغذى المثانة عن طريق الشرايين المثانية وتنضبها الأوردة المثانية. يقوم الشريان المثاني العلوي بإمداد الدم إلى الجزء العلوي من المثانة، ويقوم الشريان المثاني السفلي، بتوفير إمدادات الدم للجزء السفلي منها. وكلاهما فروع من الشرايين الحرقفية الداخلية. كما توفر الشرايين الرحمية والشرايين المهبلية الدم في الإناث. يبدأ الصرف الوريدي من المثانة في شبكة من الأوعية الصغيرة على السطوح الخارجية والظهرية للمثانة. والتي تتجمع وتمر إلى الوراء على طول الأربطة الجانبية للمثانة لتصب في الأوردة الحرقفية الداخلية.
يبدأ الصرف اللمفاوي من المثانة في سلسلة من الشبكات في جميع أنحاء الطبقات المخاطية والعضلية والمصلية. من ثَمَّ تتشكل ثلاث مجموعات من الأوعية: مجموعة بالقرب من مثلث المثانة لصرف الجزء السفلي من المثانة، ومجموعة لصرف الجزء العلوي من المثانة، ومجموعة أخرى لصرف السطح الخارجي للمثانة. وتصب معظم هذه الأوعية في الغدد الليمفاوية الحرقفية الخارجية.
تتلقى المثانة التعصيب الحركي من الألياف الوُدِّية، والتي ينشأ معظمها من الضفائر والأعصاب الخَثَلية السفلية والعلوية، والألياف اللا وُدِّية، التي تنشأ من الأعصاب الحشوية الحوضية.
ينتقل الإحساس من المثانة إلى الجهاز العصبي المركزي عن طريق الألياف الحشوية الواردة. والتي تتبع مسار الأعصاب الوُدِّية الصادرة على السطح العلوي إلى الجهاز العصبي المركزي، في حين أنها على الجزء السفلي من المثانة تتبع مسار الأعصاب اللا وُدِّية الصادرة.
لخروج البول من المثانة، يجب أن يتم فتح كل من العضلة الداخلية العاصرة المستقلة (في الذكور) والعضلة العاصرة الخارجية الإرادية. ويمكن أن تؤدي إصابات هذه العضلات إلى سلس البول.
نمو المثانة.
تنشأ المثانة البولية البشرية من الجيب البولي التناسلي، وتكون في البداية متصلة مع السِّقاء في الجنين. تتطور الأجزاء العلوية والسفلية من المثانة بشكل منفصل ويلتحما معًا في منتصف مراحل نموها. في هذا الوقت يتحرك الحالبان من قنوات الكلوة الجنينية الموسطة إلى مثلث المثانة. في الذكور، تقع قاعدة المثانة بين المستقيم والارتفاق العاني. وتوجد أعلى البروستاتا، ومفصولة عن المستقيم بواسطة الجيب المستقيمي المثاني. في الإناث، تقع المثانة أدنى الرحم وأمام المهبل. وبالتالي، تكون سعتها القصوى أقل مما كانت عليه في الذكور. وتُفصَل عن الرحم بواسطة الجيب الرحمي المثاني. في الرضع والأطفال الصغار، تقع المثانة البولية في البطن حتى عندما تكون فارغة.
يُنتَج البول عن طريق الكلى، ويتجمع في المثانة قبل التخلص منه عن طريق عملية التبول. تحمل المثانة البولية عادةً 300-350 مل من البول. وعند تراكُم البول، تتسطح الغُضُون ويتمدد جدار المثانة، مما يسمح للمثانة بتخزين كميات أكبر من البول دون زيادة كبيرة في الضغط الداخلي. يتم التحكم في التبول عن طريق مركز التبول الجِسْري في جذع الدماغ.
يمكن أن يكون التبول المتكرر نتيجةً لزيادة إنتاج البول وصِغَر سعة المثانة والتهيج أو الإفراغ غير المكتمل. يزداد عدد مرات التبول في الذكور المصابين بتضخم البروستاتا. ويمكن تعريف المثانة مُفرِطة النشاط عندما يتبول الشخص أكثر من ثماني مرات في اليوم الواحد. ويمكن أن تسبب المثانة مفرطة النشاط في كثير من الأحيان سلس البول. على الرغم من ثبوت أن كل من حجم البول ومرات التبول لهما نظم يوماوي، وهذا يعني دورات ليلًا ونهارًا، إلا أنه لم يتضح كيف يختل ذلك في المثانة مفرطة النشاط، ويمكن أن يساعد الاختبار الديناميكي للبول على شرح الأعراض. المثانة غير النشطة هي الحالة التي يكون فيها صعوبة في تمرير البول. كذلك قد يشير التبول المتكرر في الليل إلى وجود حصوات في المثانة.
البيلة الجرثومية هي وجود بكتيريا في البول والتي يمكن أن تشير إلى عدوى المسالك البولية مثل التهاب المثانة.
تشمل الأمراض في المثانة أو المتعلقة بها:
توجد المثانة البولية في معظم أنواع المملكة الحيوانية، ولكنها متنوعة جدًا في الشكل، وتكون في بعض الحالات مختلفة عن المثانة البولية في البشر. فالمثانة البولية في السلاحف رقيقة جدًا ويسمح تنظير المثانة بتصوير الأعضاء الداخلية. بينما مثانة الخنازير مشابهة جدًا للمثانة في الإنسان.
تصيب حصوات المثانة العديد من الحيوانات، بشكل شائع القطط والكلاب ولكن من الممكن حدوثها أيضًا في حيوانات أخرى بما في ذلك السلحفاة.
لوول دينغ (Luol Deng) (ولد في 16 أبريل 1985، في مدينة واو) هو لاعب كرة سلة محترف إنجليزي من أصل سوداني جنوبي. يلعب دينغ الآن مع صفوفه نادي شيكاغو بولز في دوري كرة السلة الأمريكي. ولد لوول دينغ في السودان، ثم انتقل للعيش في مصر، ثم المملكة المتحدة، ثم الولايات المتحدة الأمريكية. مثل دينغ إنجلترا في منتخب كرة السلة لفئتي تحت 16 وتحت 19 عاماً، كما كان أحد سفراء ملف لندن للألعاب الأولمبية الصيفية عام 2012 أثناء اختيار المدينة المنظمة للألعاب الأولمبية لعام 2012.
في عام 2003 اعتبر الكثيرون لوول دينغ ثاني أفضل لاعب شاب بعد ليبرون جيمز. درس دينغ في أكاديمية بلير بولاية نيوجيرزي. أختير للعب في دوري الجامعات لصالح كليته في جامعة دوك. في عام 2004 التحق بفريق شيكاغو بولز في دوري الرابطة الوطنية لكرة السلة الأمريكي، وهو يحمل الرقم 9. يلعب الآن في مركز الهجوم الأصغر.
الأيض أو الاستقلاب هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية في خلايا الكائن تحافظ على الحياة. الأهداف الرئيسية الثلاث للأيض هي تحويل الغذاء/الوقود إلى طاقة لتشغيل العمليات الخلوية، وتحويل الغذاء/الوقود إلى وحدات بناء للبروتينات، والدهون، والأحماض النووية، وبعض السكريات، وإزالة الفضلات الأيضية النيتروجينية. تلك التفاعلات التي تحفزها إنزيمات تسمح للكائنات بالنمو والتكاثر، والمحافظة على تركيبها، والاستجابة للبيئة. يمكن أن يشير مصطلح الأيض كذلك إلى مجموع كل التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية، بما فيها الهضم ونقل المواد إلى وبين الخلايا المختلفة، وفي تلك الحالة تسمى التفاعلات داخل الخلايا أيض وسيط أو أيض متوسط.
يتم تقسيم الأيض عادة إلى فئتين: التقويض، أي تكسير المواد العضوية، على سبيل المثال، تكسير الجلوكوز إلى حمض البيروفيك، عن طريق التنفس الخلوي، وابتناء، أي بناء مكونات الخلايا مثل البروتينات والأحماض النووية. عادة، يحرر التقويض طاقة فيما يستهلك الابتناء الطاقة.
يتم تنظيم تفاعلات الأيض الكيميائية في مسارات أيضية، يتم من خلالها تحويل مركب كيميائي لآخر عبر سلسلة من الخطوات بواسطة سلسلة من الإنزيمات. تعتبر الإنزيمات مصيرية بالنسبة للأيض لأنها تسمح للكائنات بتنفيذ تفاعلات مرغوب بها تحتاج للطاقة ولن تحدث بنفسها دون الإنزيمات، حيث تقوم الإنزيمات بدمجها بتفاعلات تلقائية تحرر طاقة. تعمل الإنزيمات كمحفزات تسمح بحدوث التفاعلات بشكل أسرع. تسمح الإنزيمات كذلك بتنظيم المسارات الأيضية استجابةً للتغيرات في بيئة الخلية أو لإشارات من خلايا أخرى.
يحدد النظام الأيضي لكائن معين أي المواد ستكون مغذية وأيها تكون سامة. على سبيل المثال، بعض بدائيات النوى تستخدم كبريتيد الهيدروجين كمغذي، إلا أن هذا الغار سام للحيوانات. تؤثر سرعة الأيض، ومعدل الأيض على كم الغذاء الذي سيحتاجه الكائن، وكذلك على قدرته على الحصول على ذلك الغذاء.
السمة اللافتة في عملية الأيض هي تشابه المسارات والمكونات الأيضية الأساسية بين الأنواع المختلفة إلى حد كبير. على سبيل المثال، مجموعة الأحماض الكربوكسيلية التي تشتهر بكونها مركبات وسيطة في دورة حمض الستريك تتواجد في كل الكائنات المعروفة، حيث وجدت في كائنات متباينة للغاية كبكتيريا إشريكية قولونية وحيدة الخلية والكائنات العملاقة متعددة الخلايا مثل الأفيال.
التسميات العربية.
تختلف ترجمة المصطلح العلمي metabolism باختلاف الدول العربية حيث تستخدم تسمية أيض في مصر وفلسطين والأردن والسعودية والعراق والإمارات واليمن وليبيا والجزائر والكويت. فيما تستخدم تسمية استقلاب في سوريا. كما تستخدم تسمية تمثيل غذائي في مصر أيضا.
المواد الكيميائية الحيوية الرئيسية.
معظم الهياكل التي تشكل الحيوانات، النباتات والميكروبات تتكون من ثلاث فئات أساسية من الجزيئات: حمض أميني، الكربوهيدرات والدهنيات (وتسمى في كثير من الأحيان الدهون). وهي مصدر الطاقة المختزنة في الجسم لاستخدامها وقت المجاعة أو أثناء الصوم. حيث أن هذه الجزيئات الحيوية للحياة، التفاعلات الأيضية إما تركز على جعل هذه الجزيئات أثناء بناء الخلايا والأنسجة، أو تقسيمها واستخدامها كمصدر للطاقة، وعن طريق الهضم. هذه المواد الكيميائية الحيوية يمكن أن تدمج معا لصنع مبلمرات مثل الحمض النووي الريبوزي المنقوص الأكسجين والبروتينات، الجزيئات الأساسية للحياة.
الأحماض الأمينية والبروتينات.
تتكون البروتينات من أحماض أمينية مرتبة في سلسلة طولية ترتبط معا بروابط ببتيدية. العديد من البروتينات هي إنزيمات تحفز التفاعلات الكيميائية في الأيض. تمتلك البروتينات الأخرى وظائف هيكلية أو ميكانيكية، مثل البروتينات التي تشكل الهيكل الخلوي، وهو نظام من السقالة يحافظ على شكل الخلية. كذلك فإن البروتينات مهمة في تأشير الخلية، واستجابة المناعة، والتصاق الخلايا، والنقل النشط عبر الأغشية، ودورة الخلية. تساهم الأحماض الأمينية أيضا في أيض الطاقة الخلوي عن طريق توفير مصدر للكربون للدخول في دورة حمض الستريك، بالأخص حين يكون مصدر الطاقة الرئيسي، مثل الجلوكوز، نادرًا، أو حين تكون الخلايا تحت إجهاد أيضي.
الدهون هي المجموعة الأكثر تنوعًا من المواد الكيماوية الحيوية. استخداماتها الهيكلية الرئيسية هي كونها جزء من الأغشية الحيوية سواء الداخلية أو الخارجية، مثل غشاء الخلية، أو كمصدر للطاقة. تُعرف الدهون عادة على أنها جزيئات حيوية كارهة للماء أو مزدوجة الألفة ولكن تذوب في المذيبات العضوية مثل البنزين أو كلوروفورم. الدهون هي مجموعة كبيرة من المركبات التي تحتوي على أحماض دهنية وغليسرول، جزئ غليسرول مرتبط بـ3 إسترات أحماض دهنية يسمى ثلاثي الغليسريد. تتواجد العديد من التنوعات على الهيكل الأساسي، بما في ذلك هياكل بديلة مثل سفينغوزين في الشحميات السفينجولية، ومجموعات محبة للماء مثل الفوسفات في الدهن الفسفوري. ستيرويدات مثل الكولسترول هي فئة أخرى كبيرة من الدهون.
الكربوهيدرات هي ألدهيدات أو كيتونات، مع العديد من مجموعات الهيدروكسيل المرتبطة بها. يمكنها التواجد في صورة سلاسل مستقيمة أو حلقات. السكريات هي الجزيئات الحيوية الأكثر وفرة، وتؤدي العديد من الأدوار، مثل تخزين ونقل الطاقة (نشا، وغلايكوجين)، وكونها مكونات هيكلية (سليولوز في النبات، وكيتين في الحيوانات). تسمى وحدات السكريات الأساسية سكر أحادي وتشمل جالاكتوز، وفركتوز، والأهم الجلوكوز. يمكن أن ترتبط السكريات الأحادية معا لتكوين متعدد السكاريد.
النوكليوتيدات.
الحمضان النوويان، حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين (DNA) وحمض نووي ريبوزي (RNA) هما بوليمران للنوكليوتيدات. يتكون كل نوكليوتيد من مجموعة فوسفات ترتبط بسكر الريبوز أو ريبوز منقوص الأكسجين والذي يرتبط بقاعدة نيتروجينية. تعد الأحماض النووية هامة لتخزين واستعمال المعلومات الوراثية، وترجمتها عبر عمليات النسخ، والاصطناع الحيوي للبروتين. تتم حماية هذه المعلومات بواسطة آليات ترميم الدنا وتنتشر بواسطة تضاعف الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين. تمتلك العديد من الفيروسات جينوم من الحمض النووي الريبوزي، مثل فيروس العوز المناعي البشري، الذي يستخدم الانتساخ العكسي لصنع نموذج DNA من جينوم الـRNA. الـRNA في إنزيمات الحمض النووي الريبوزي مثل جسيمات التضفير والريبوسومات تشبه الإنزيمات في قدرتها على تحفيز التفاعلات الكيميائية. يتم تكوين النيوكليوسيدات عن طريق ارتباط قاعدة نووية بسكر ريبوز. تلك القواعد هي عبارة عن مركبات حلقية غير متجانسة تحتوي على النيتروجين، وتصنف إما بيورينات أو بيريميدينات. تعمل النوكليوتيدات كعوامل مرافقة في تفاعلات الأيض.
العوامل المرافقة.
يتضمن الأيض مجموعة شاسعة من التفاعلات الكيميائية، لكن أغلبها يقع تحت أنواع أساسية قليلة من التفاعلات التي تتضمن انتقال مجموعات وظيفية من الذرات وروابطها بين الجزيئات. تسمح الكيمياء المشتركة للخلايا باستخدام مجموعة صغيرة من الوسائط الأيضية لحمل المجموعات الكيميائية بين التفاعلات المختلفة. تلك الوسائط الناقلة للمجموعات تسمى عوامل مرافقة. يتم تنفيذ كل فئة من التفاعلات الناقلة للمجموعات بواسطة عامل مرافق معين، وهو ركيزة لمجموعة من الإنزيمات التي تنتجه، ومجموعة من الإنزيمات التي تستهلكه. لذلك يتم تصنيع واستهلاك وإعادة تدوير تلك العوامل المرافقة باستمرار.
عامل مرافق مركزي هو أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، العملة الموحدة للطاقة في الخلايا. يستخدم هذا النوكليوتيد لتقل الطاقة الكيميائية بين التفاعلات الكيميائية المختلفة. توجد كمية قليلة من ATP في الخلايا، ولكن تتم إعادة توليده باستمرار، يمكن أن يستخدم الجسم البشري وزنه من الـATP في اليوم. يعمل أدينوسين ثلاثي الفوسفات كجسر بين التقويض والابتناء. يقوم التقويض بتكسير الجزيئات، ويضعهم الابتناء معًا. تولد تفاعلات التقويض ATP، فيما تستهلكه تفاعلات الابتناء. كما يعمل أيضا كحامل لمجموعات الفوسفات في تفاعلات الفسفرة.
الفيتامين هو مركب عضوي يحتاجه الجسم بكميات صغيرة ولا يمكن تصنيعه في الخلايا. في تغذية الإنسان، تعمل أغلب الفيتامنيات كعوامل مرافقة بعد التعديل، على سبيل المثال، كل الفيتامينات التي تذوب في الماء تنم فسفرتها أو ترتبط بالنوكليوتيدات حين يتم استخدامها في الخلايا.ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين (NAD+)، أحد مشتقات فيتامين ب3 (نياسين)، يعد عامل مرافق مهم يعمل كمستقبل للهيدروجين. تقوم مئات الأنواع المنفصلة من الإنزيمات نازعة الهيدروجين بنزع الإلكترونات من ركائزها وتختزل NAD+ إلى NADH. تلك الصورة المختزلة من العامل المرافق تصبح ركيزة للعديد من الإنزيمات المختزلة في الخلية. يتواجد ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين في شكلين مرتبطين في الخلية، NADH وNADPH. الشكل الأول NAD+/NADH هو أكثر أهمية في تفاعلات التقويض، بينما يستخدم NADP+/NADPH في تفاعلات الابتناء.
المعادن والعوامل المرافقة.
تلعب العناصر غير العضوية أدوارًا هامة في الأيض، بعضها وفير (مثل الصوديوم، والبوتاسيوم) فيما يؤدي البعض الآخر وظائفه في تركيزات دقيقة. تتكون حوالي 99% من كتلة الثدييات من العناصر التالية: كربون، ونيتروجين، وكالسيوم، وكلور، وبوتاسيوم، وهيدروجين، وفوسفور، وأكسجين، وكبريت. تحتوي المركبات العضوية (البروتينات، والدهون، والسكريات) على أغلب الكربون والنيتروجين، يتواجد أغلب الأكسجين والهيدروجين في صورة ماء.
تعمل العناصر غير العضوية الوفيرة ككهارل أيونية. الأيونات الأكثر أهمية هي الصوديوم، والبوتاسيوم، والكالسيوم، والماغنسيوم، والكلور، والفوسفات، والأيون العضوي بيكربونات. المحافظة على تدرج أيوني دقيق عبر الأغشية الخلوية يحافظ على الضغط الإسموزي والأس الهيدروجيني. الأيونات مهمة كذلك لوظيفة الأعصاب والعضلات، حيث يتم إنتاج جهد الفعل في تلك الأنسجة بواسطة تبادل الكهارل بين السائل خارج خلوي وسائل الخلية (عصارة خلوية). تدخل الكهارل الخلايا وتغادرها عبر بروتينات في غشاء الخلية تسمى قنوات أيونية. على سبيل المثال، يعتمد الانقباض العضلي على حركة الكالسيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم عبر القنوات الأيونية في غشاء الخلية والأنيبيبات المستعرضة.
توجد الفلزات الانتقالية عادة في صورة عناصر شحيحة في الكائنات، ويعد الحديد والزنك الأكثر وفرة. تستخدم تلك الفلزات في بعض البروتينات كعوامل مرافقة وهي ضرورية لنشاط إنزيمات مثل كاتالاز والبروتينات الحاملة للأكسجين مثل الهيموغلوبين.
تنقسم تفاعلات الاستقلاب إلى:
1- تفاعلات الهدم Catabolism: حيث يتم تكسير المواد الغذائية الرئيسية سواء كانت كربوهيدرات أو بروتينات أو دهون خلال طرق مختلفة من التفاعلات الحيوية إلى جزيئات بسيطة وينتج عن ذلك الحصول على الطاقة.
2-تفاعلات البناء (Anabolism): الجزيئات البسيطة الناتجة من عملية الهدم يمكن استخدامها كنواة لبناء مواد أكثر تعقيداً سواء كانت بروتينية أو أحماض نووية من خلال سلسلة من التفاعلات وذلك لبناء الأنسجة وتستهلك طاقة في تلك التفاعلات.
تأخذ عمليات البناء والهدم مسارات مختلفة من ناحية التفاعلات الحيوية داخل جسم الكائن الحي، يتم فيها تحويل المواد الكيميائية عن طريق سلسلة من الأنزيمات.هذه الأنزيمات هي حاسمة لعملية التمثيل الغذائي حيث تعمل على تسريع التفاعلات وتكون مهمة جداً في الحفاظ على حياة الخلية.
أحد السمات البارزة في عملية الأيض هو التشابه في المسارات الأساسية بين كائنات تختلف اختلافاً شاسعاً عن بعضها البعض.
معظم الهياكل التي تشكل الحيوانات والنباتات والميكروبات مصنوعة من ثلاث فئات أساسية من الجزيئات: الأحماض الأمينية، الكربوهيدرات، والدهون. ووظيفة التمثيل الغذائي تتركز في استخدام هذه الجزيئات في بناء الخلايا والأنسجة، أو تقسيمها واستخدامها كمصدر للطاقة. ويمكن أن تجتمع هذه المواد الكيميائية لتشكل بوليمرات مثل الحمض النووي والبروتينات.
ويبدأ استقلاب الكربوهيدرات مع امتصاص الغلوكوز عبر جدران الأمعاء إلى الدم فيحمل البعض منه إلى مختلف أنحاء الجسم حيث يتم استقلابه في حين يتم تخزين البعض الآخر في الكبد والعضلات على شكل سكر أو غلايكوجين وتتفكك بعد ذلك عند الحاجة.
التقويض.
التقويض هو مجموعة من العمليات الأيضية التي تقوم بتكسير الجزيئات الكبيرة. تشمل تلك التفاعلات تكسير وأكسدة جزيئات الطعام. الهدف من تفاعلات التقويض هو توفير الطاقة والمكونات المطلوبة في تفاعلات الابتناء التي تبني الجزيئات. تختلف طبيعة تلك التفاعلات من كائن لآخر، ويمكن تقسيم الكائنات وفقًا لمصادر الطاقة والكربون الخاصة بهم (مجموعات غذائية أساسية)، كما يتضح في الجدول بالأسفل. تستخدم الجزيئات العضوية كمصدر للطاقة بواسطة الكائنات عضوية التغذية، فيما تستخدم الكائنات جمادية التغذية ركائز غير عضوية، وتستخدم الكائنات ضوئية التغذية ضوء الشمس كطاقة كيميائية. على أي حال، تعتمد كل تلك الأشكال المختلفة من الأيض على تفاعلات أكسدة-اختزال تتضمن انتقال إلكترونات من متبرع مختزَل مثل المركبات العضوية، أو الماء، أو الأمونياك، أو كبريتيد الهيدروجين، أو حديدوز إلى جزيئات مستقبلة مثل الأكسجين، أو النترات، أو الكبريتات. في الحيوانات، تتضمن تلك التفاعلات مركبات عضوية معقدة يتم تكسيرها إلى جزيئات أبسط، مثل ثنائي أكسيد الكربون والماء. في كائنات البناء الضوئي، مثل النباتات والبكتيريا الزرقاء، لا تُطلق تلك التفاعلات الناقلة للإلكترونات طاقة وإنما تستعمل كطريقة لتخزين الطاقة الممتصة من ضوء الشمس.
يمكن فصل المجموعة الأكثر شيوعًا من تفاعلات التقويض في الحيوانات إلى 3 مراحل رئيسية. في المرحلة الأولى، يتم هضم مركبات عضوية كبيرة، مثل البروتينات، أو متعددات السكاريد، أو الدهون إلى مكوناتهم الأصغر خارج الخلايا. المرحلة التالية، يتم استيعاب تلك الجزيئات الأصغر بواسطة الخلايا وتحويلها لجزيئات أصغر، عادة أسيتيل مرافق الإنزيم-أ، الذي يطلق بعض الطاقة. أخيرا، مجموعة الأسيتيل الموجودة في أسيتيل مرافق الإنزيم-أ يتم أكسدتها إلى ماء وثنائي أكسيد الكربون في دورة حمض الستريك وسلسلة نقل الإلكترون، ما يحرر طاقة يتم تخزينها عن طريق اختزال العامل المرافق ثنائي نوكليوتيد الأدنين وأميد النيكوتين (NAD+) إلى NADH.
الجزيئات الضخمة مثل النشا، أو السليولوز، أو البروتينات لا يمكن استيعابها بسرعة بواسطة الخلايا ويجب تكسيرها لوحدات أصغر قبل استخدامها في أيض الخلية. العديد من فئنات الإنزيمات المشتركة تهضم تلك البوليمرات. تلك الإنزيمات الهضمية تشمل ببتيداز الذي يهضم البروتينات إلى أحماض أمينية، بالإضافة إلى هيدروليزات الغلايكوسيد التي تهضم متعددات السكاريد إلى سكريات بسيطة تعرف باسم سكر أحادي.
تفرز الميكروبات ببساطة إنزيمات هضمية إلى البيئة المحيطة بها، بينما تستطيع الحيوانات إفراز تلك الإنزيمات فقط من خلايا متخصصة في قناتها الهضمية التي تشمل الغدد اللعابية، والمعدة، والبنكرياس. الأحماض الأمينية، أو السكريات الناتجة عن تلك الإنزيمات يتم ضخها لداخل الخلايا بواسطة بروتينات النقل النشط.
الطاقة من المركبات العضوية.
تقويض السكريات هو تكسير السكريات إلى وحدات أصغر. عادة ما يتم استيعاب السكريات لداخل الخلايا بمجرد أن يتم هضمها إلى سكريات أحادية. بمجرد دخولها، الطريقة الأكبر للتحلل هي تحلل الجلوكوز، والتي يتم فيها تحويل سكريات مثل الجلوكوز والفركتوز إلى حمض البيروفيك مع توليد بعض جزيئات أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). حمض البيروفيك هو مركب وسيط في العديد من المسارات الأيضية، لكن أغلبه يتم تحويله إلى أسيتيل مرافق الإنزيم-أ عن طريق تحلل الجلوكوز الهوائي ويتم تقديمه لدورة حمض السيتريك. رغم أنه يتم توليد المزيد من ATP في دورة حمض الستريك، فإن المنتج الأهم هو NADH الذي يتم تصنيعه من NAD+ عند أكسدة أسيتيل مرافق الإنزيم-أ. تحرر الأكسدة ثنائي أكسيد الكربون كمخلف للتفاعل. في الظروف اللاهوائية، يُنتج تحلل الجلوكوز حمض اللبنيك، عن طريق قيام إنزيم نازع لهيدروجين اللاكتات بإعادة أكسدة NADH إلى NAD+ ليتم استخدامه مجددا في تحلل الجلوكوز. طريق بديل لتكسير الجلوكوز هو مسار فوسفات البنتوز، الذي يختزل العامل المرافق فوسفات ثنائي نيوكليوتيد الأدينين وأميد النيكوتين NADPH وينتج سكريات خماسية مثل الريبوز.
يتم تقويض الدهون عن طريق التحلل المائي إلى أحماض دهنية حرة وغليسرول. يدخل الغليسرول في مسار تحلل الجلوكوز بينما يتم تكسير الأحماض الدهنية بواسطة أكسدة الحمض الدهني لتحرير أسيتيل مرافق الإنزيم-أ، الذي يتم تقديمه لدورة حمض الستريك. تطلق الأحماض الدهنية طاقة أكبر من السكريات عند أكسدتها لأن السكريات تحتوي على أكسجين أكثر في تركيبها. يتم تحليل الستيرويدات أيضا في بعض البكتيريا في عملية مشابهة لأكسدة الحمض الدهني، وتشمل عملية التحلل تلك إطلاق كميات كبيرة من أسيتيل مرافق الإنزيم-أ، وبروبيونيل مرافق الإنزيم-أ، وحمض البيروفيك، والذين يمكن استخدامهم جميعا بواسطة الخلية كمصدر للطاقة. بكتيريا المتفطرة السلية يمكنها أن تنمو اعتمادا على الكولسترول كمصدر وحيد للكربون، وتم التحقق من صحة أن الجينات المشاركة في مسارات استهلاك الكولسترول مهمة خلال مراحل متنوعة من دورة حياة العدوى لبكتيريا المتفطرة السلية.
يتم استخدام الأحماض الأمينية إما لتصنيع البروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى، وإما كمصدر للطاقة عن طريق أكسدتها إلى يوريا وثنائي أكسيد الكربون. يبدأ مسار الأكسدة بنزع مجموعة الأمين عن طريق ناقلة الأمين. يتم تقديم مجموعة الأمين لدورة اليوريا، ما يترك هيكل كربوني منزوع الكربون في صورة حمض كيتو. العديد من أحماض الكيتو تلك تعد مركبات وسيطة في دورة حمض الستريك، على سبيل المثال نزع الأمين من حمض الجلوتاميك يكوِّن حمض ألفا كيتوجلوتاريك. يمكن كذلك تحويل الأحماض الأمينية المنتجة للجلوكوز إلى جلوكوز، من خلال استحداث الجلوكوز.
فسفرة تأكسدية.
في الفسفرة التأكسدية، يتم إزالة الإلكترونات من الجزيئات العضوية في مناطق مثل دورة حمض البروتاغون ويتم تحويلها لأكسجين وتستخدم الطاقة المتحررة في تصنيع أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP). يتم ذلك في حقيقيات النوى بواسطة سلسلة من البروتينات في أغشية الميتوكوندريا تعرف باسم سلسلة نقل الإلكترون. في بدائيات النوى، توجد تلك البروتينات في الغشاء الداخلي للخلية. تستخدم تلك البروتينات الطاقة المتحررة من الالكترونات المارة عبر الجزيئات المختزلة مثل NADH لضخ البروتونات عبر الغشاء.
ضخ البروتونات خارج الميتوكندريا يخلق فرق في تركيز البروتون عبر الغشاء ويولد تدرج كهروكيميائي. تقود هذه القوة البروتونات مرة أخرى لداخل الميتوكندريا عن طريق قاعدة إنزيم يسمى أيه تي بي سينثاز. يجعل تدفق البروتونات الوحدة الدوارة تدور، ما يغير من شكل الموقع النشط في الإنزيم ويقوم بفسفرة ADP محولا إياه إلى ATP.
طاقة من المركبات غير العضوية.