على الرغم من أن النشا والجليكوجين والسليلوز تصنف ككربوهيدرات، إلا أن هناك اختلافات ملحوظة بينها. كلها تعد كربوهيدرات بوليمرية مستمدة من الخلايا الحية، وتنتج الأوتوتروفات الجلوكوز كسكر أولي خلال عملية البناء الضوئي. في هذا المقال، سوف نستعرض تلك الاختلافات بمزيد من التفاصيل.
فهم الفرق الأساسي بين النشا والجليكوجين والسليلوز
- تعتبر النشا والجليكوجين والسليلوز كربوهيدرات بوليمرية يتم إنتاجها في الخلايا الحية.
- تصنع جميع هذه الكربوهيدرات الجلوكوز، الذي يُعد سكرًا أحاديًا ينتج خلال عملية البناء الضوئي في النباتات.
- تحتوي هذه البوليمرات على وحدات مونومر الجلوكوز، المرتبطة مع بعضها البعض بواسطة أنواع مختلفة من الروابط الجليكوسيدية.
- تُعتبر جميع هذه الكربوهيدرات مصادر أساسية للطاقة الكيميائية ومكونات هيكلية أساسية لكل خلية.
الاختلافات الفرعية
- يعتبر النشا المصدر الرئيسي لتخزين الكربوهيدرات في النباتات.
- أما السليلوز، فيعتبر المكون الرئيسي للجدار الخلوي للنبات، وخاصة الخلايا.
- الجليكوجين يوفر الطاقة للنبات، وهو المصدر الرئيسي لتخزين الطاقة في النباتات والفطريات والحيوانات.
تعريف النشا
- النشا هو السكاريد الذي تستخدمه النباتات كمصدر رئيسي لتخزين الطاقة.
- تقوم الكائنات الضوئية بإنتاج الجلوكوز، وهو مركب عضوي بسيط.
- يتحول الجلوكوز إلى مواد غير قابلة للذوبان مثل الزيوت والدهون والنشا لتعمل كمخزن للطاقة.
- لا تؤثر النشا أو أي من المواد غير القابلة للذوبان في وجود المياه داخل الخلية.
- تظل النشا والمواد الكربوهيدراتية متواجدة بالقرب من مواقع التخزين في الخلية.
- يمكن أن يتحول الجلوكوز والنشا إلى مواد هيكلية، مثل السليلوز.
- تتحول أيضًا النشا والجلوكوز إلى بروتينات، والتي تعتبر ضرورية لنمو وإصلاح الهياكل الخلوية.
- تخزن النباتات الجلوكوز في مجموعة متنوعة من الثمار والأطعمة، بما في ذلك الفواكه، والدرنات مثل البطاطس، والبذور مثل الأرز والقمح والذرة والكسافا.
- يتم تكوين النشا داخل حبيبات تُعرف بالأميلوبلاست، مرتبة في هياكل شبه بلورية.
- يوجد نوعان من النشا: الأول يسمى الأميلوز والثاني الأميلوبكتين.
- الأميلوز يتبنى شكلًا خطيًا وحلزونيًا، بينما الأميلوبكتين يتكون على هيئة سلسلة متفرعة.
- يمثل الأميلوز حوالي 25% من النشا، بينما يمثل الأميلوبكتين النسبة المتبقية.
- الجلوكوز يتحول إلى فوسفات لأول مرة بواسطة رابطة ADP.
- ثم يتحول الجلوكوز1 و4 إلى ألفا جلايكوسيديك بواسطة إنزيم وسينسيز النشا، مما يؤدي إلى تكوين البوليمر الخطي، وهو الأميلوز.
- تدخل الروابط 1 و6 ألفا جلايكوسيديك بواسطة الإنزيم، مما ينتج الأميلوبكتين.
تعريف السليلوز
- السليلوز هو السكاريد الذي يتكون من مئات وآلاف الوحدات من الجلوكوز.
- يعتبر السليلوز المكون الرئيسي لجدار الخلية النباتية.
- يعتبر أيضًا جزءًا أساسيًا من تكوين جدار الخلايا في الطحالب.
- يتكون السليلوز من سلسلة مستقيمة من روابط بيتا جلايكوسيد 1 و4 بين جزيئات الجلوكوز.
- تكون روابط الهيدروچين داخل مجموعات الهيدروكسيل، مما يسمح للسلاسل بالتداخل لتتكون كحزم.
- تترابط سلاسل السليلوز مع بعضها لتشكيل ألياف السليلوز.
- تتكون ألياف السليلوز من ثلاث سلاسل من السليلوز، وتتفاعل سلاسل الهيدروچين بين هذه السلاسل.
تعريف الجليكوجين
- الجليكوجين هو العنصر المسؤول عن تخزين الطاقة في خلايا الحيوانات والفطريات.
- يعتبر الجليكوجين مشابها للنشا، ولكن الأخير موجود في الخلايا النباتية بينما يتواجد الجليكوجين في الخلايا الحيوانية والفطريات.
- تكوين الجليكوجين يشبه تكوين الأميلوبكتين، ولكنه يتميز بتفرع أكبر.
- تتكون السلسلة الخطية عبر روابط ألفا جلايكوسيد 1 و4، بينما تتكون الفروع من روابط ألفا جلايكوسيد 1 و6.
- يحدث التفريع كل 8 إلى 12 جزيء من الجلوكوز.
- تتواجد خلايا الجليكوجين في العصارة الخلوية للخلايا الحيوانية مثل خلايا الكبد والعضلات.
- عندما يحتاج الجسم إلى جلوكوز، يتم تكسير الجليكوجين وتحويله إلى جلوكوز بواسطة إنزيم فسفوريلاز الجليكوجين، وهي عملية تُعرف بتحلل الجليكوجين.
- الجلوكاجون هو الهرمون المسؤول في الجسم عن تحفيز تحلل الجليكوجين.
للمزيد من المعلومات، يمكنك المتابعة هنا:
الفرق بين النشا والسليلوز والجليكوجين
يمكننا فهم الفروقات بين النشا والجليكوجين والسليلوز من خلال النقاط التالية:
أولاً: التعريف
النشا: المصدر الرئيسي لتخزين الكربوهيدرات في النبات.
السليلوز: العنصر الأساسي المسؤول عن الهيكل الخلوي لجدار الخلايا النباتية.
الجليكوجين: المصدر الرئيسي لتخزين الطاقة والكربوهيدرات في الخلايا الحيوانية والفطريات.
ثانيًا: أحادية السكر
النشا: يعتبر الجلوكوز ألفا هو المونومر الرئيسي للنشا.
السليلوز: يعتبر الجلوكوز بيتا هو المونومر الرئيسي للسليلوز.
الجليكوجين: يعتبر الجلوكوز ألفا هو المونومر الرئيسي للجليكوجين.
ثالثًا: الروابط بين المونومرات
النشا: يتكون من روابط جليكوسيد 1 و4 في الأميلوز، و1 و6 في الأميلوبكتين بين مونومرات النشا.
السليلوز: يحتوي على روابط جليكوسيد 1 و4 بين مونومرات السليلوز.
الجليكوجين: تحتوي مونومرات الجليكوجين على روابط 1 و4 و1 و6.
رابعًا: طبيعة السلسلة
النشا: تتكون سلسلة الأميلوز من أجزاء ملتوية وغير ملتوية، بينما تكون سلسلة الأميلوبكتين طويلة ومتفرعة.
السليلوز: تتكون سلسلة السليلوز من شكل طويل ومستقيم يحتوي على سلاسل هيدروچين، متصلة بواسطة روابط متجاورة.
الجليكوجين: تكون سلسلة الجليكوجين قصيرة ومتفرعة، ومتداخلة مع بعضها البعض.
خامسًا: الصيغة الجزيئية
النشا: الصيغة الجزيئية للنشا هي C6H10O5.
السليلوز: الصيغة الجزيئية للسليلوز هي C6H10O5.
الجليكوجين: الصيغة الجزيئية للجليكوجين هي C24H42O21.
سادسًا: الكتلة المولية
النشا: الكتلة المولية للنشا متغيرة وغير ثابتة.
السليلوز: الكتلة المولية للسليلوز تساوي 162.14.
الجليكوجين: الكتلة المولية للجليكوجين تساوي 666.5777.
سابعًا: مكان العثور عليها
النشا: يتم العثور عليها في النباتات.
السليلوز: يوجد أيضًا في النباتات.
الجليكوجين: يتواجد في الحيوانات والفطريات.
ثامنًا: الوظيفة
النشا: يُعتبر المخزن الأساسي للكربوهيدرات والطاقة في النباتات.
السليلوز: يعمل كمكوّن أساسي لبناء الهيكل الخلوي للخلية.
الجليكوجين: يُستخدم كمخزن للطاقة والكربوهيدرات في الحيوانات والفطريات.
تاسعًا: وجوده
النشا: يتواجد في الحبوب.
السليلوز: يوجد في الألياف.
الجليكوجين: يتواجد داخل حبيبات صغيرة.
عاشرًا: الاستنتاج
- تُعتبر النشا والسليلوز والجليكوجين العناصر الأساسية للسكريات والكربوهيدرات داخل الكائنات الحية.
- تُعثر على النشا في النباتات حيث تعمل كمخزن للطاقة والكربوهيدرات.
- يتركب النشا من سلاسل خطية تعرف بالأميلوز وأخرى متفرعة تعرف بالأميلوبكتين.
- الجليكوجين يعمل كمخزن للطاقة والكربوهيدرات داخل الحيوانات والفطريات.
- السليلوز هو سكاريد خطي يتشابك بروابط هيدروجينية لتشكيل بنية ليفية.
- يعتبر السليلوز العنصر الرئيسي لجدار الخلية النباتية.
- باختصار، يظهر أن النشا والسليلوز والجليكوجين متشابهون، لكن لكل منهم دور فريد في حياة الكائنات الحية.
