البيولوجيا وعلوم الحياة

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 اسمالأنزيمات“ 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 استخدامالمالتوز“ (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.

مجلة العلوم
‫‪عناقيد الحالات: لغز رئيسي من ألغاز جائحة كورونا
قلم:      كاي كوبفرشميدت
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
تغطية مجلة ساينس Science لكوفيد-19 بدعم من مركز بوليتزر Pulitzer Centre
في 10 مارس، عندما التقى 61 شخصًا للتدريب على التراتيل بكنيسة  في ماونت فيرنون بواشنطن، بدا كل شيء طبيعيًا. ولمدة ساعتين ونصف الساعة أنشد المنشدون، وتناولوا الكعك والبرتقال، وأنشدوا مرة أخرى. ولكن أحدهم كان يعاني منذ ثلاثة أيام ما يبدو كأنه زكام، والذي تبين فيما بعد أنه كوفيد-19 COVID-19. وفي 12 مايو نشرت ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪"سرعة خاطفة": جهود أمريكية لإنتاج اللقاح تخرجإلى العلن
قلم:       جون كوهين
ترجمة:   د. عبد الرحمن سوالمة
الحكمة المتعارف عليها هي أن إنتاج لقاح لكوفيد-COVID-19 19 لن يكون ممكنا قبل سنة على الأقل من الآن، ولكن جهود الجهات التنظيمية في حكومة الولايات المتحدة، والتي تعرف بعملية السرعة الخاطفة  Operation Warp Speed أو أسرع من الضوء، لا تنطبق عليها هذه الحكمة التقليدية. وهذا المشروع،  المبهم حتى الآن، والذي من المرجح أن يُعلِن عنه البيت الأبيض رسميًا في الأيام القادمة، سيختار مجموعة متباينة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪الإشكاليات الطبية لمرض كوفيد 19
. جمال المطر اختصاصي في أمراض الأذن والأنف والحنجرة، الكويت
تعد الكائنات الحية الدقيقة والفيروسات من العوامل الممرضة الشائعة للإنسان، ويتميز بعضها عن بعض بعدد من الخصائص والسمات. فبعض الفيروسات يصيب النباتات وبعضها يصيب الحيوانات، وهناك أنواع تصيب الإنسان مسببة له أمراضاً متنوعة مثل متلازمة عوز نقص المناعة المكتسبة الإيدز، والتهاب الكبد الفيروسي، والحصبة. ويشهد العالم حاليا أول جائحة يسببها فيروس كورونا الذي ينتمي إلى فصيلة فيروسات واسعة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪أصبح العدو القديم حليفًا .. استخدام الفيروسات في علاج السرطان
. خالد صنبر، د. معتصم البارودي، د. نبيل أحمد باحثون في مجال الأمراض والفيروسات بكلية الطب في هيوستن، الولايات المتحدة
على الرغم من كونها أكثر الكائنات بساطًة فإن الفيروسات أتقنت عملية التطور بصورة مذهلة؛ فقد أتاح استغلال تلك المخلوقات الدقيقة لمخلوقات أكثر تعقيدًا، لحاجتها إلى التكوينات الخلوية، قدرة كبيرة لها على اجتياز العقبات التطورية. ففي جينومنا الخاص، اتخذت الفيروسات مخبئًا لإحدى أكثر الرحلات نجاحًا عبر الزمن، إذ يعتقد أن نحو %10 من ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪قصة الفيروسات .. 3 رواد أسهموا في اكتشافاتها المذهلة
. إسلام حسين باحث في مجال الفيروسات في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الوريات المتحدة
يعتبر أواخر القرن التاسع عشر العصر الذهبي لعلم الميكروبيولوجيا علم الأحياء المجهرية، إذ شهد اكتشافات كثيرة عن بعض أنواع المكروبات، وتحديدا البكتيريا والفطريات. وأدت هذه الاكتشافات إلى تكوين نظرية شمولية عن الميكروبات، تعرف بنظرية الجراثيم germ theory، التي بنيت على معلومات توفرت لدى العلماء في ذلك الوقت. افترضت هذه النظرية توفر بعض الخصائص في أي مسبب ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪المادة السلبية.. أسرع من إيقاع الضوء والزمن
.أحمد مغربي طبيب ومترجم وكاتب متخصص بالموضوعات العلمية، لبنان
هل يمكن السفر بأسرع من الضوء؟ إذا كان إيقاع الزمن يسير بسرعة الضوء، وفق نظرية آينشتاين عن النسبية، ألا يكون التحرك بسرعة الضوء أو أكثر سفراً في الزمن أيضاً؟ أليس بموجب معادلة آينشتاين الشهيرة عن المادة والطاقة E=a.mc2 تتبدد المادة وتتحوّل إلى طاقة صرفة عندما تصل إلى التحرّك بسرعة الضوء، فكيف يمكن التنقل أسرع من الضوء من دون حدوث ذلك؟
 يألف عُشاق السينما أفلاماً عن آلة ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪جسور مدينة كونيجسبيرغ: لغز أثمر ولادة فرع رياضياتي جديد
أحمد محمد جواد الحكيم باحث وأكاديمي في علم الرياضيات
تتسم معظم الألغاز التي يتناقلها الناس عادة بالبساطة، وتسعى إلى تحقيق المتعة والتسلية والترفيه واختبار القدرات العقلية للفرد، من خلال التحدي والإثارة. لكن مع بساطة هذه الألغاز فقد استحوذ قسم منها على اهتمام بعض علماء الرياضيات، الذين احتاجوا من أجل حلها إلى نهج جديد من التفكير العقلي يعتمد كثيراً على الحدس وقوة التمثيل البياني لهذه الألغاز، بدلا من الطريقة الاستنتاجية المنطقية.
ومن ... (قراءة المقال)
التقدم العلمي
‫‪هل أنت سجين "غرف الصّدى"؟
. عمّار العاني باحث في المعلوماتية وتأثير وسائل التواصل الاجتماعي، سورية
في الوقت الذي تظهر فيه معظم الأبحاث العلمية أن ظاهرة الاحترار العالمي والتغير المناخي حقيقة مؤكدة، فإن نحو 15% من الجمهور لا يصدق هذه النظرية ويعتبرها خدعة من قبل الحكومات. وتظهر الإحصاءات أن نحو 5% من الأهالي يمتنعون عن تقديم اللقاحات الأساسية لأطفالهم إيماناً منهم بأخطارها، على الرغم من التوافق شبه الكامل في الأوساط الطبية على أن هذه المخاوف لا أساس لها.
   ... (قراءة المقال)