ما هو الهدم و الاختلافات بينه و بين الابتنائية ؟

الهدم هو عملية تحطيم العناصر الغذائية المعقدة إلى مواد بسيطة للحصول على الطاقة للجسم . إنها واحدة من مرحلتين لعملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية ، والأخرى هي الابتنائية (عملية معاكسة ومتكاملة من الهدم).

يأتي هذا المصطلح من اليونانية katos (“down”) و ballein (“throw”) ، لأنه ينتقل من الأكثر تعقيدًا والأكبر إلى الأبسط والأصغر. يتطلب إدخال طاقة صغيرة من الجسم ولكن يتم إطلاق الطاقة الكيميائية التي يخزنها الجسم على شكل ATP (Adenosine Triphosphate) لاستخدامها في عمليات فورية أخرى.

يمكن أن تكون التفاعلات التقويضية ، أي تلك التي تشكل الهدم ، مختلفة تمامًا عن بعضها البعض ، على الرغم من أنها في نفس الوقت تختلف قليلاً بين الأشكال المختلفة للحياة المعروفة . تتكون بشكل عام من تفاعلات الأكسدة والاختزال للجزيئات العضوية ، على الرغم من وجود كائنات دقيقة قادرة على استقلاب الحديد والكبريت.

تنقسم التفاعلات التقويضية كذلك إلى تلك التي تتطلب الأكسجين (الهوائية) وتلك التي لا تتطلب (اللاهوائية) . كلاهما يحدث في جسم الإنسان ، على سبيل المثال ، حيث يحدث الهضم (الذي يكسر الجزيئات العضوية الكبيرة إلى المونومرات المكونة لها) ثم دورة التمثيل الغذائي داخل الخلايا (دورة كريبس والفسفرة المؤكسدة).

الاختلافات بين الهدم و الابتنائية

الهدم والابتناء عمليات مكملة ولكن معاكسة . تقويض الجزيئات العضوية إلى أشكال أبسط. وبالتالي ، فإنه يطلق الطاقة الكيميائية لروابطه الكيميائية . من ناحية أخرى ، تستهلك الابتنائية الطاقة من الكائن الحي لتكوين روابط جديدة وجزيئات معقدة جديدة في الاتجاه المعاكس.

لذلك ، بينما يستهلك المرء الطاقة ، يطلقها الآخر ؛ بينما ينتقل أحدهما من الأساسي إلى المعقد ، والآخر يسير في الاتجاه المعاكس. هذا يعني أنه عندما تكون عمليات الهدم والتمثيل الغذائي متوازنة ، تظل الخلايا مستقرة ؛ ولكن عندما يكون من الضروري تكسير الأنسجة (مثل “حرق” الدهون ) ، فإن الهدم يسود على التمثيل الغذائي.

الهدم الخلوي

تتم عملية الهدم داخل خلايا الكائن الحي  من خلال سلسلة من العمليات التي تشكل التنفس الخلوي. يحدث هذا من خلال عمليات مختلفة ، اعتمادًا على ما إذا كان الأكسجين موجودًا أم لا ، ولكنه يتكون بشكل عام من أكسدة الجزيئات الحيوية للجلوكوز للحصول على الطاقة.

تحدث هذه العملية ، التي تسمى تحلل الجلوكوز ، في العصارة الخلوية للخلايا ، للحصول على كل جزيء من الجلوكوز (مع 6 ذرات كربون ) اثنين من البيروفات (مع 3 ذرات كربون لكل منهما) ، في عملية تستثمر جزيئين من ATP للحصول على أربعة في إرجاع. بعد ذلك ، ستتم معالجة هذا البيروفات اعتمادًا على وجود أو عدم وجود أكسجين في:

• التنفس الخلوي. في وجود الأكسجين (البيئة الهوائية) يتأكسد البيروفات إلى ثاني أكسيد الكربون ، ويطلق طاقة روابطه لصنع ATP معه. يحدث هذا في مصفوفة ميتوكوندريا الخلية في مرحلتها الأولى (دورة حمض الكربوكسيل أو دورة كريبس) ثم في السلسلة التنفسية التي تحدث في أغشية الميتوكوندريا. هذه العملية منتجة للغاية من وجهة نظر الطاقة وتنتج حوالي 36 جزيء ATP لكل جزيء جلوكوز.
• تخمر الخلية . عندما لا يوجد أكسجين (بيئة لاهوائية) ، لا تستطيع الكائنات الحية أكسدة البيروفات بل تخمرها ، وتنتج الإيثانول أو جزيئات حمض اللاكتيك بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. يصعب التخلص من هذه الجزيئات وتنتج طاقة أقل: بالكاد جزيئين ATP لكل جزيء جلوكوز.

تقويض العضلات

يسمى هدم العضلات بتقليل كتلة العضلات عن طريق التمثيل الغذائي نفسه ، أي تدمير الأنسجة العضلية للحصول على الموارد اللازمة للتغذية.

يحدث هذا عندما لا يكفي الطعام الذي يدخل الجسم للحفاظ على عملية التمثيل الغذائي أو عندما يكون الطلب على الطاقة أعلى بكثير من كمية الطاقة التي يتم الحصول عليها من الطعام.

في مثل هذه الحالات ، يتحول الجسم إلى دهون الجسم للحصول على طاقة إضافية لإطلاقها ، وبمجرد استنفادها ، يلجأ إلى إجراءات يائسة مثل “حرق” العضلات لضمان استمرار عملية التمثيل الغذائي .

لتجنب تقويض العضلات ، يجب الحفاظ على نظام غذائي مناسب لمقدار التمارين أو النشاط البدني الذي يتم إجراؤه. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم تزويد الجسم بفرص كافية للراحة حيث يتم تكوين أكبر قدر من كتلة العضلات أثناء النوم.

أهمية الهدم

الهدم هو جزء أساسي من عملية التمثيل الغذائي للكائنات الحية ، أي من طرق الحصول على الطاقة ، خاصة في حالة الكائنات غيرية التغذية ، والتي يجب أن تتغذى على المادة العضوية للكائنات الحية الأخرى ، وهضمها وتقسيمها إلى الحد الأدنى قطع مفيدة لجسمك.

يعد فهم الهدم أمرًا ضروريًا لفهم كيف ولماذا نعيش بناءً على استهلاك الطعام ،  حيث يجب على أجسامنا تحويل ما نأكله إلى قطع مفيدة يجب أن يؤلف بها لاحقًا خلايا وأنسجة جديدة.

مثال على الهدم

الهدم هو المبدأ الأساسي وراء هضم الطعام الذي نتناوله . على سبيل المثال ، تتم معالجة الطعام الذي نأكله وتقسيمه إلى جزيئاته الحيوية الأكبر التي تدخل الجسم لتقويضها.

وهكذا ، يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية ، والدهون إلى أحماض دهنية ، والسكريات إلى سكريات أحادية. ثم تلتقي هذه المركبات الأبسط على نفس المسار الأيضي: مسار Acetyl CoA ، وهو المركب الذي يدخل الخلايا لبدء التنفس الخلوي (دورة كريبس).