معلومة

24.13: متطلبات الغذاء - علم الأحياء


ما هي المتطلبات الأساسية للغذاء الحيواني؟ يجب أن يكون النظام الغذائي الحيواني متوازنًا جيدًا وأن يوفر العناصر الغذائية اللازمة لوظيفة الجسم والمعادن والفيتامينات اللازمة للحفاظ على الهيكل والتنظيم الضروريين للصحة الجيدة والقدرة على الإنجاب. هذه المتطلبات للإنسان موضحة بيانياً في الشكل 1.

تتمثل الخطوة الأولى في ضمان تلبية الاحتياجات الغذائية لجسمك في الوعي بمجموعات الطعام والعناصر الغذائية التي توفرها. لمعرفة المزيد حول كل مجموعة غذائية والكميات اليومية الموصى بها ، استكشف هذا الموقع التفاعلي من قبل وزارة الزراعة الأمريكية.

جربها

السمنة هي وباء متنام ومعدل السمنة بين الأطفال آخذ في الارتفاع بسرعة في الولايات المتحدة. لمكافحة السمنة لدى الأطفال وضمان حصول الأطفال على بداية صحية في الحياة ، أطلقت السيدة الأولى ميشيل أوباما مبادرة Let’s Move! الحملة الانتخابية. الهدف من هذه الحملة هو تثقيف الآباء ومقدمي الرعاية حول توفير التغذية الصحية وتشجيع أنماط الحياة النشطة للأجيال القادمة. يهدف هذا البرنامج إلى إشراك المجتمع بأكمله ، بما في ذلك الآباء والمعلمين ومقدمي الرعاية الصحية لضمان حصول الأطفال على الأطعمة الصحية - المزيد من الفواكه والخضروات والحبوب الكاملة - واستهلاك سعرات حرارية أقل من الأطعمة المصنعة. الهدف الآخر هو ضمان ممارسة الأطفال للنشاط البدني. مع زيادة مشاهدة التلفزيون والأنشطة الثابتة مثل ألعاب الفيديو ، أصبحت أنماط الحياة المستقرة هي القاعدة. تعرف على المزيد على www.letsmove.gov.

السلائف العضوية

يجب أن تأتي الجزيئات العضوية اللازمة لبناء المواد والأنسجة الخلوية من الغذاء. الكربوهيدرات أو السكريات هي المصدر الأساسي للكربون العضوي في جسم الحيوان. أثناء الهضم ، تتحلل الكربوهيدرات القابلة للهضم إلى جلوكوز وتستخدم لتوفير الطاقة من خلال المسارات الأيضية. يمكن تقسيم الكربوهيدرات المعقدة ، بما في ذلك السكريات المتعددة ، إلى جلوكوز من خلال التعديل الكيميائي الحيوي ؛ ومع ذلك ، لا ينتج البشر إنزيم السليلاز ويفتقرون إلى القدرة على اشتقاق الجلوكوز من السليلوز متعدد السكريات. في البشر ، توفر هذه الجزيئات الألياف اللازمة لنقل الفضلات عبر الأمعاء الغليظة والقولون السليم. الفلورا المعوية في الأمعاء البشرية قادرة على استخلاص بعض التغذية من هذه الألياف النباتية. يتم تحويل السكريات الزائدة في الجسم إلى جليكوجين وتخزينها في الكبد والعضلات لاستخدامها لاحقًا. تُستخدم مخازن الجليكوجين لتغذية المجهودات الطويلة ، مثل الجري لمسافات طويلة ، ولتوفير الطاقة أثناء نقص الغذاء. يمكن تحويل الجليكوجين الزائد إلى دهون ، يتم تخزينها في الطبقة السفلية من جلد الثدييات للعزل وتخزين الطاقة. يتم تخزين الكربوهيدرات الزائدة القابلة للهضم بواسطة الثدييات من أجل النجاة من المجاعة والمساعدة في التنقل.

مطلب آخر مهم هو النيتروجين. يوفر تقويض البروتين مصدرًا للنيتروجين العضوي. الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات ، ويوفر تكسير البروتين أحماض أمينية تستخدم للوظيفة الخلوية. يصبح الكربون والنيتروجين المشتق من هذه اللبنات الأساسية للنيوكليوتيدات والأحماض النووية والبروتينات والخلايا والأنسجة. يجب إخراج النيتروجين الزائد لأنه سام. تضيف الدهون نكهة للطعام وتعزز الشعور بالشبع أو الامتلاء. تعتبر الأطعمة الدهنية أيضًا مصادر مهمة للطاقة لأن جرامًا واحدًا من الدهون يحتوي على تسعة سعرات حرارية. الدهون مطلوبة في النظام الغذائي للمساعدة على امتصاص الفيتامينات التي تذوب في الدهون وإنتاج هرمونات تذوب في الدهون.


للحصول على بكالوريوس العلوم في العلوم البيولوجية من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو ، يجب على جميع الطلاب إكمال ما لا يقل عن عشرين وحدة من الدورات الدراسية في القسم العلوي في قسم العلوم البيولوجية بدرجة C- أو أفضل. يجب أن يكون هذا المقرر الدراسي تنطبق مباشرة إلى متطلبات الطالب & # 8217s في علم الأحياء ، ويجب أن تؤخذ أثناء التسجيل رسميًا في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. لن يتم احتساب الدورات التي تم إكمالها خارج قسم العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو ضمن متطلبات الإقامة.

الحد الأدنى لمتطلبات الدرجة لجميع تخصصات علم الأحياء هو:

  • يجب الحصول على جميع الدورات المطلوبة والمستخدمة في أي متطلبات رئيسية في علم الأحياء للحصول على درجة حرف وإكمالها بدرجة C- أو أفضل.
  • ينطبق الحد الأدنى من متطلبات الدرجة على جميع الأقسام الدنيا ، والشعب العليا ، والدورات المطلوبة التي تم أخذها في الأقسام الأخرى ، بالإضافة إلى الدورات المنقولة والمستخدمة لتلبية المتطلبات الرئيسية.
  • سيتم إجراء استثناءات لتلك الدورات التدريبية المطلوبة التي تحتوي على خيار تقدير P / NP فقط (على سبيل المثال ، BISP 199).
  • الحد الأدنى لمتطلبات المعدل التراكمي الرئيسي هو 2.0.

يرجى الملاحظة:& # 160 قد لا يرفض تدقيق الدرجة تلقائيًا درجات D للتخصص. إذا بدا أن تدقيق شهادتك يطبق دورة دراسية حصلت فيها على D لمتطلبات التخصص ، فيرجى الاتصال بمستشار علم الأحياء.


تنقسم الدهون بشكل أساسي إلى ثلاثة أجزاء ، بمعنى

1. دهون بسيطة: الدهون البسيطة عبارة عن استرات من أنواع مختلفة من الأحماض الدهنية الكحولية. هذه مرة أخرى من نوعين ، بمعنى

(أ) الدهون والزيوت: تسمى استرات الأحماض الدهنية المحتوية على الجلسرين بالدهون والزيوت. الدهون صلبة في درجات الحرارة العادية والزيوت سائلة.

(ب) الشموع: الشمع بشكل عام عبارة عن استرات من الأحماض الدهنية طويلة السلسلة التي تحتوي على الكحول. هذه الأحماض الدهنية هي أليفاتية أو أليكليك. تم العثور على كحول سيتيل في الشمع.

2. مركب دهني: تسمى استرات الكحول والأحماض الدهنية الأخرى الدهون المركبة. هذه الدهون هي مرة أخرى من أنواع مختلفة ، بمعنى

(أ) الفوسفوليبيد: الدهون التي تحتوي على حامض الفوسفوريك وقاعدة النيتروجين ومركبات أخرى بالإضافة إلى الأحماض الدهنية والكحول يسمى فوسفوليبيد.

(ب) جليكوليبيد: الدهون التي تحتوي على الأحماض الدهنية ، السفينجوزين ، الكربوهيدرات وقاعدة النيتروجين ولكن الفوسفات غائب يسمى جليكوليبيد.

(ج) البروتين الدهني: يسمى المركب الجزيئي الكبير للدهون المحتوية على البروتين بالبروتين الدهني.

(د) سولفوليبيد: تسمى الدهون التي تحتوي على مركبات الكبريت مع الأحماض الدهنية السلفوليبيدات

(هـ) أمينوليبيد: يسمى الدهون التي تحتوي على الأحماض الأمينية أمينوليبيد.

3. الدهون المشتقة: الدهن المشتق هو نوع من الدهون يتكون من تحليل الرطوبة للدهون البسيطة والمركبة. تحتوي هذه الدهون على الأحماض الدهنية ، والكحول ، و monoglycerides ، و diglycerides. ومن أمثلة هذه الدهون المنشطات والتربينات والقرنيات.

أنواع الدهون

هناك 4 أنواع من الدهون في الغذاء ، أي

الدهون الصحية غير المشبعة

1. الدهون الأحادية غير المشبعة / الأحادية غير المشبعة

2. الدهون المتعددة غير المشبعة / المتعددة غير المشبعة

الدهون غير الصحية

فيما يلي وصف لها:

1. الدهون الأحادية غير المشبعة

يتكون هذا النوع من الدهون في الغالب من الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة. في هذه الحالة ، هناك رابطة مزدوجة بين ذرات الكربون ورابطة واحدة بين ذرات الكربون الأخرى. إنها سائلة في درجة حرارة الغرفة. مثل زيت الزيتون وزيت الكانولا. أنها تحمي من أمراض القلب. يخفضون مستويات الكوليسترول في الدم.

2. الدهون المتعددة غير المشبعة

يتكون هذا النوع من الدهون في الغالب من الأحماض الدهنية مثل حمض اللينوليك أو اللينولينيك. يحتوي كل جزيء من هذا النوع من الدهون على رابطتين أو أكثر. مثل زيت الذرة وزيت عباد الشمس. كما أنها سائلة في درجة حرارة الغرفة. يمكن تقسيمها إلى مجموعات أوميغا 3 وأوميغا 6. يُعتقد أن الدهون غير المشبعة تقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب. تلعب دهون أوميغا 3 دورًا في وظائف القلب والدماغ والعين. تعتبر الأسماك الزيتية مثل السلمون والرنجة والماكريل أمثلة على أوميغا 3 وتوجد في مكسرات كازو وبعض الزيوت مثل فول الصويا وبذور اللفت.

3. الدهون المشبعة

يتكون هذا النوع من الدهون من سلسلة من الأحماض الدهنية. لا يوجد ارتباط بين ذرات الكربون في السلسلة. تسمى ذرات الكربون المرتبطة بذرات الهيدروجين بالهيدروكربونات المشبعة لأنها مشبعة. هذه الدهون صلبة في درجة حرارة الغرفة. في معظم الحالات ، توجد هذه الدهون في الحيوانات ، مثل الزبدة ، والسمن ، والجبن ، والخثارة ، وما إلى ذلك ، فهي توفر مصدرًا مهمًا للطاقة في الغذاء. يتم استخدامها كمكون هيكلي لأغشية الخلايا ، وأنواع مختلفة من الهرمونات أو مكونات تشبه الهرمونات. تزيد الدهون الزائدة في النظام الغذائي من كمية الكوليسترول في مجرى الدم.

4. الدهون المتحولة

هذه الأنواع من الدهون في رابطة الدول المستقلة أو في حالة متحولة مباشرة مع هياكل كيميائية مختلفة. عندما يتحول الأحماض الدهنية من الدهون ، فإنها تسمى الأحماض الدهنية غير المشبعة. يتم إنتاجه عن طريق إضافة الهيدروجين جزئيًا إلى الزيت النباتي. تحتوي الزيوت النباتية ومعظم الزبدة وأطعمة المخابز التجارية والعديد من الأطعمة الجافة على هذه الدهون. الكميات المفرطة في النظام الغذائي تزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب. حمض اليديك هو الأحماض الدهنية غير المشبعة الرئيسية الموجودة في الزيوت النباتية المهدرجة. حمض الأوليك هو حمض دهني غير مشبع. 55-60٪ زيت الزيتون عبارة عن أحماض دهنية غير مشبعة. من ناحية أخرى ، حمض الستريك هو حمض دهني مشبع يوجد في الدهون الحيوانية. هذه الدهون في كل من الأشكال المتحولة أو sis.

الأحماض الدهنية الأساسية

الأحماض الدهنية الأساسية هي الدهون التي لا ينتجها الجسم عن طريق التخليق في العمليات الفسيولوجية ولكنها ضرورية للحفاظ على الوظائف البيولوجية المختلفة. نظرًا لأن هذه الأحماض الدهنية ضرورية ، فيجب تزويدها بالطعام من الخارج. ثلاثة أحماض دهنية ضرورية للأسماك ، بمعنى

التركيب الكيميائي للأحماض الدهنية الأساسية

وظائف الدهون


متطلبات التعليم

تتطلب وظائف مفتش الأغذية عادة درجة البكالوريوس على الأقل. لملء وظيفة مفتش أغذية ، يجب أن تفكر في التخصص في علم الأحياء أو الرياضيات أو الفيزياء أو العلوم الزراعية للحصول على الخلفية التعليمية اللازمة. إذا لم تكن حاصلاً على درجة البكالوريوس ، يمكنك التقدم لوظيفة مفتش أغذية مع خبرة سنة واحدة على الأقل في صناعة المواد الغذائية. يجب أن يكون لديك معرفة بممارسات الصرف الصحي الجيدة والتعامل مع الطعام وإعداده. لملء وظيفة مفتش طعام شاغرة في وزارة الزراعة الأمريكية ، يجب عليك أيضًا اجتياز اختبار كتابي.


متطلبات التعليم العام بالجامعة

يُطلب من جميع الطلاب الجامعيين في جامعة ويسكونسن ماديسون استيفاء الحد الأدنى من مجموعة متطلبات التعليم العام بالجامعة المشتركة لضمان حصول كل خريج على الجوهر الأساسي للتعليم الجامعي. يؤسس هذا الجوهر أساسًا للعيش حياة منتجة ، وكونك مواطنًا في العالم ، وتقدير القيم الجمالية ، والانخراط في التعلم مدى الحياة في عالم دائم التغير. سيكون لدى المدارس والكليات المختلفة متطلبات بالإضافة إلى المتطلبات المذكورة أدناه. استشر مستشارك للحصول على المساعدة ، حسب الحاجة. للحصول على معلومات إضافية ، راجع قسم متطلبات التعليم العام الجامعي في الجامعة يرشد.

  • اتساع - العلوم الإنسانية / الأدب / الفنون: 6 ساعات معتمدة
  • اتساع - العلوم الطبيعية: من 4 إلى 6 ساعات معتمدة ، تتكون من دورة واحدة من 4 أو 5 ساعات معتمدة مع مكون مختبري أو دورتين تقدمان ما مجموعه 6 ساعات معتمدة
  • اتساع الدراسات الاجتماعية: 3 ساعات معتمدة
  • جزء الاتصال "أ" والجزء "ب" *
  • الدراسات العرقية *
  • التفكير الكمي الجزء أ والجزء ب *

طاقة الغذاء و ATP

تستخدم الحيوانات الطاقة في عملية التمثيل الغذائي ، والحصول على هذه الطاقة من تكسير الطعام من خلال عملية التنفس الخلوي.

أهداف التعلم

لخص الطرق التي تحصل بها الحيوانات على الطاقة الغذائية وتخزنها وتستخدمها

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • تحصل الحيوانات على الطاقة من الطعام الذي تستهلكه ، باستخدام تلك الطاقة للحفاظ على درجة حرارة الجسم وأداء وظائف التمثيل الغذائي الأخرى.
  • يتم تكسير الجلوكوز الموجود في الطعام الذي تأكله الحيوانات أثناء عملية التنفس الخلوي إلى مصدر طاقة يسمى ATP.
  • عند وجود فائض من ATP والجلوكوز ، يقوم الكبد بتحويلهما إلى جزيء يسمى الجليكوجين ، والذي يتم تخزينه لاستخدامه لاحقًا.

الشروط الاساسية

  • الجلوكوز: أحادي السكاريد (سكر) بسيط مع الصيغة الجزيئية لـ C6H12O6 وهو مصدر رئيسي للطاقة لعملية التمثيل الغذائي الخلوي
  • أدينوسين ثلاثي الفوسفات: ثلاثي فوسفات نيوكليوزيد متعدد الوظائف يستخدم في الخلايا كنزيم مساعد ، وغالبًا ما يطلق عليه & # 8220molecular unit of Energy Currency & # 8221 في نقل الطاقة داخل الخلايا
  • الفوسفوديستر: أي من العديد من المركبات النشطة بيولوجيًا التي يتكون فيها كحولان من روابط استر مع الفوسفات

طاقة الغذاء و ATP

تحتاج الحيوانات إلى الغذاء للحصول على الطاقة والحفاظ على التوازن. الاستتباب هو قدرة النظام على الحفاظ على بيئة داخلية مستقرة حتى في مواجهة التغيرات الخارجية للبيئة. على سبيل المثال ، درجة حرارة الجسم الطبيعية للإنسان هي 37 درجة مئوية (98.6 درجة فهرنهايت). يحافظ البشر على درجة الحرارة هذه حتى عندما تكون درجة الحرارة الخارجية ساخنة أو باردة. يتم الحصول على الطاقة اللازمة للحفاظ على درجة حرارة الجسم من الطعام.

المصدر الأساسي للطاقة للحيوانات هو الكربوهيدرات ، وخاصة الجلوكوز: الجسم ووقود # 8217. يتم تحويل الكربوهيدرات القابلة للهضم في النظام الغذائي للحيوان إلى جزيئات الجلوكوز وإلى طاقة من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التقويضية.

الأدينوزين ثلاثي الفوسفات ، أو ATP ، هو عملة الطاقة الأساسية في الخلايا. يخزن ATP الطاقة في روابط إستر الفوسفات ، ويطلق الطاقة عند كسر روابط الفوسفوديستر: يتم تحويل ATP إلى ADP ومجموعة الفوسفات. يتم إنتاج ATP عن طريق التفاعلات التأكسدية في السيتوبلازم والميتوكوندريا في الخلية ، حيث تخضع الكربوهيدرات والبروتينات والدهون لسلسلة من التفاعلات الأيضية تسمى مجتمعة التنفس الخلوي.

مسارات إنتاج ATP: ATP هو جزيء الطاقة للخلية. يتم إنتاجه من خلال مسارات مختلفة أثناء عملية التنفس الخلوي ، حيث ينتج كل منها كميات مختلفة من الطاقة.

ATP مطلوب لجميع الوظائف الخلوية. يتم استخدامه لبناء الجزيئات العضوية المطلوبة للخلايا والأنسجة. كما أنه يوفر الطاقة لتقلص العضلات ولإرسال الإشارات الكهربائية في الجهاز العصبي. عندما تزيد كمية ATP المتوفرة عن متطلبات الجسم ، يستخدم الكبد فائض ATP والجلوكوز الزائد لإنتاج جزيئات تسمى الجليكوجين (شكل بوليمري من الجلوكوز) يتم تخزينه في خلايا الكبد والعضلات الهيكلية. عندما ينخفض ​​سكر الدم ، يفرز الكبد الجلوكوز من مخازن الجليكوجين. تقوم عضلات الهيكل العظمي بتحويل الجليكوجين إلى جلوكوز أثناء التمرين المكثف. تعتبر عملية تحويل الجلوكوز والـ ATP الزائد إلى جليكوجين وتخزين الطاقة الزائدة خطوة مهمة من الناحية التطورية في مساعدة الحيوانات على التعامل مع التنقل ونقص الغذاء والمجاعة.


متطلبات الكربوهيدرات في الأسماك

تشير الكربوهيدرات على وجه التحديد إلى المستخلص الخالي من النيتروجين في النظام الغذائي القابل للهضم من الناحية الفسيولوجية. كل 1 جرام من الكربوهيدرات ينتج 4 كيلو كالوري من الطاقة (Hastings، 1979). ليس للأسماك حاجة خاصة للكربوهيدرات ، لكنها مصدر للطاقة في المتناول في النظام الغذائي. العديد من الأنواع آكلة اللحوم أقل كفاءة في استخدام الكربوهيدرات من الأنواع العاشبة والقارتة (ويلسون ، 1994). يتم تخزين بعض الكربوهيدرات كجليكوجين في أنسجة الأسماك مثل الكبد والعضلات ، ويمكن استخدام هذه الكربوهيدرات كمصدر سريع للطاقة. يتم تحويل بعض الكربوهيدرات إلى دهون وتخزينها في الجسم كمصدر للطاقة.

في عملية التمثيل الضوئي ، يتم إنتاج أنواع مختلفة من الكربوهيدرات في النباتات. يعمل السليلوز والكربوهيدرات الليفية الأخرى كمكونات هيكلية للنباتات التي لا يتم هضمها في أمعاء الحيوانات ، وخاصة الأسماك. في الواقع ، أقل من 7٪ من الألياف الخام في النظام الغذائي للأسماك تجعل من الصعب هضم المواد غير القابلة للهضم.

يتم تخزين الكربوهيدرات القابلة للذوبان كطاقة أولية في بذور النشا والدرنات والنباتات الأخرى. تحتوي الأنسجة الحيوانية مثل الكبد والعضلات على كميات صغيرة من الكربوهيدرات المذابة مثل الجليكوجين ، وهو مشابه هيكليًا للنشا. عندما يحتاج الجسم إلى الجلوكوز ، يتم تحرير هذا الجليكوجين المخزن بسرعة. تحتوي الأطعمة المعدة للأسماك آكلة اللحوم على أقل من 20٪ كربوهيدرات قابلة للذوبان بينما تحتوي أنواع الأسماك النهمة عادة على 25-45٪ كربوهيدرات قابلة للذوبان.

تعتبر الكربوهيدرات مصدرًا ميسور التكلفة للطاقة الغذائية ولكنها لا تستخدم جيدًا من قبل جميع الحيوانات. إن تناول الكربوهيدرات القابلة للهضم لإنتاج الطاقة المفرطة يخزنها على شكل دهون ويعطل وظائف الجسم الطبيعية (Hastings ، 1979). يمكن أن يتحمل سمك السلمون من طراز شينوك مستويات عالية من الكربوهيدرات (30٪ من النظام الغذائي) في النظام الغذائي (Buhler and Halver ، 1961) ، ويؤدي إطعام أسماك الثعبان بأطعمة غنية بالكربوهيدرات بنسبة 30٪ إلى نمو سريع مشابه لنظام غذائي غني بالبروتين بنسبة 50٪ (دجاني ، 1987).

تعمل الكربوهيدرات كمصدر رئيسي للطاقة. يسرد الجدول التالي متطلبات الكربوهيدرات لبعض الأسماك المستزرعة:

متطلبات الكربوهيدرات للأسماك (٪)

Ctenopharyngodon idellus

Cyprinus carpio var. سيبرينوس كاربيو فار. براكولاريس

أحافير Heteropneustes

Macrobrachium rosenbergii

التمثيل الغذائي للكربوهيدرات في الأسماك

معظم الكربوهيدرات المستخدمة في علف الحيوانات ، وخاصة الأسماك ، مشتقة من النباتات. تستهلك الأسماك آكلة اللحوم مثل السلمون الأطلسي والذيل الأصفر الياباني كميات صغيرة من الكربوهيدرات في نظامهم الغذائي. في الواقع ، أظهرت التجارب أنه يتم توفير كمية صغيرة من الكربوهيدرات النيئة في النظام الغذائي لهذه الأنواع من الأسماك. من ناحية أخرى ، فإن الأسماك النهمة مثل الكارب الشائع وسمك السلور قادرة على هضم كمية كبيرة من الكربوهيدرات في نظامهم الغذائي. يعتبر مبروك الحشائش من الحيوانات العاشبة التي تعيش بشكل أساسي على الأطعمة النباتية.

هضم الكربوهيدرات وامتصاصها وتخزينها

يعتمد استيعاب الحيوانات للنشا على كفاءتها في إفراز الأميليز. تفرز جميع أنواع الأسماك α-amylase. أظهرت الدراسات أن نشاط هذا الإنزيم يكون أعلى في العواشب. في الأسماك آكلة اللحوم مثل تراوت قوس قزح وسمك الفرخ البحري ، ينتج الأميليز بشكل رئيسي من البنكرياس. ومع ذلك ، في العواشب ، هذا الإنزيم موجود في جميع أنحاء القناة الهضمية. لوحظ زيادة نشاط الأميليز الذي يفرزه البنكرياس في الأمعاء العلوية للأطراف العلوية. في حالة تراوت قوس قزح اللاحم ، إذا كان مستوى الكربوهيدرات أكثر من 20٪ ، فسيتم تقليل هضم النشا والدكسترين تدريجيًا ، ولكن يمكن للأسماك استخدام ما يصل إلى 00٪ من الجلوكوز والسكروز واللاكتوز في نظامهم الغذائي. خلافًا للاعتقاد الشائع ، يمكن للأسماك آكلة اللحوم استخدام الكربوهيدرات البسيطة كمصدر أساسي للطاقة.

يعتمد استيعاب الحيوانات للنشا على كفاءتها في إفراز الأميليز. تفرز جميع أنواع الأسماك α-amylase. أظهرت الدراسات أن نشاط هذا الإنزيم يكون أعلى في العواشب. في الأسماك آكلة اللحوم مثل تراوت قوس قزح وسمك الفرخ البحري ، ينتج الأميليز بشكل رئيسي من البنكرياس. ومع ذلك ، في العواشب ، هذا الإنزيم موجود في جميع أنحاء القناة الهضمية. لوحظ زيادة نشاط الأميليز الذي يفرزه البنكرياس في الأمعاء العلوية للأطراف العلوية. في حالة تراوت قوس قزح اللاحم ، إذا كان مستوى الكربوهيدرات أكثر من 20٪ ، فسيتم تقليل هضم النشا والدكسترين تدريجيًا ، ولكن يمكن للأسماك استخدام ما يصل إلى 00٪ من الجلوكوز والسكروز واللاكتوز في نظامهم الغذائي. خلافًا للاعتقاد الشائع ، يمكن للأسماك آكلة اللحوم استخدام الكربوهيدرات البسيطة كمصدر أساسي للطاقة.

لا توجد بيانات كافية عن امتصاص الأسماك للجلوكوز. أظهرت الدراسات التي أجريت على الأسماك الذهبية أن النقل النشط للجلوكوز ، مثل معظم الثدييات ، يشارك في نقل الصوديوم. يُعتقد عمومًا أن هذا الامتصاص يحدث على السطح المخاطي لخلايا الأمعاء. السكريات الأحادية التي يتم إنتاجها نتيجة الهضم في الكربوهيدرات هي بشكل أساسي الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز والمانوز والزيلوز والأرابينوز. على الرغم من أنه يمكن تحديد معدل امتصاص هذه السكريات في حالة العديد من الثدييات الأرضية ، إلا أن البيانات المماثلة ليست متاحة بسهولة في حالة الأسماك.

الكربوهيدرات من البروتين والدهون ليست أفضل مصادر الطاقة للأسماك. على الرغم من أنه يمكن استخدام الكربوهيدرات كبديل للبروتينات لتكوين الأنسجة. يعتبر استقلاب الأحماض الأمينية من الجلوكوز إلى الأسماك أكثر كفاءة للطاقة. تقوم الأسماك بطرد المخلفات النيتروجينية مثل الأمين من خلال الخياشيم.

عوامل أخرى تؤثر على التمثيل الغذائي للكربوهيدرات

بالإضافة إلى التكيف الجيني ، تلعب العوامل المناخية دورًا مهمًا في استقلاب الكربوهيدرات للأسماك. يعد التكيف الفسيولوجي للأسماك ، وخاصة التكيف مع الإنزيم ، أمرًا مهمًا للغاية. لأن قدرة الحيوان على البقاء تعتمد إلى حد كبير على وظيفته الأيضية الطبيعية. بينما تلعب بعض الإنزيمات دورًا في التكيف الأيضي ، فإن الإنزيمات الأخرى لا تستطيع ذلك. تُظهر الإنزيمات المشاركة في إطلاق الطاقة (الإنزيمات المشاركة في تحلل السكر ، البنتوزان ، دورة حمض الكربوكسيل ، نقل الإلكترون وأكسدة الأحماض الدهنية ، إلخ) التكيف مع درجة الحرارة. في المقابل ، تلعب الإنزيمات التي تشارك بشكل كبير في تكسير المواد الأيضية دورًا صغيرًا في التكيف الفسيولوجي.


السنة الأولى للدراسات العليا

سيكمل معظم الطلاب في برنامج البيولوجيا الجزيئية البرنامج القياسي الموضح أدناه خلال عامهم الأول. يبدأ طلاب الدراسات العليا في السنة الأولى دراستهم في فصل الخريف ، على الرغم من أن بعض الطلاب قد يختارون الوصول في وقت مبكر من الصيف لاستيعاب مناوبة معملية إضافية. (غير متوفر صيف 2020)

قبل الوصول ، يتم تعيين مستشار هيئة تدريس لكل طالب ، والذي سيقدم التوجيه بشأن مناهج السنة الأولى وخيارات تناوب المختبر. سيجتمع الطالب والمستشار الأكاديمي مرتين على الأقل كل فصل دراسي لتخطيط الدورات الدراسية ومناقشة الدورات (انظر أدناه).

بالإضافة إلى الدورات الدراسية والتناوب ، يرعى مكتب برنامج العلوم البيولوجية الأحداث الاجتماعية السنوية التي من المتوقع أن يحضرها الطلاب مثل معتكف الطلاب ، وندوة العلوم البيولوجية السنوية ، ونزهة الطلاب الصيفية ، وأحداث التوظيف.

منهج

  • مصمم لتوفير خلفية صلبة في المجالات الرئيسية للبيولوجيا الجزيئية الحديثة
  • مصممة لتعليم مهارات التفكير النقدي المستقل ومنح الكتابة
  • مصممة لتلبية متطلبات المعاهد الوطنية للصحة الخاصة بالتدريب في الأخلاقيات العلمية

الدورات الدراسية القياسية للسنة الأولى هي كما يلي:

اختر مادتين اختياريتين مختلفتين خلال الفصل الدراسي (1.5 - 3 ساعات معتمدة لكل منهما)

يجب أن يتم تسجيل الطلاب بدوام كامل لما بين 9-12 ساعة معتمدة للخريجين لكل فصل دراسي خلال فصلي الخريف والربيع.

المنهج الأساسي

يأخذ طلاب برنامج البيولوجيا الجزيئية فصلًا دراسيًا كاملاً ودورتين أساسيتين لمدة نصف فصل دراسي تم تصميمهما لتزويد الطلاب بخلفية صلبة في مجموعة متنوعة من المجالات المهمة في البيولوجيا الجزيئية.

إذا تم تحديد أوجه القصور في الخلفية الأكاديمية ، فقد يُنصح الطالب بالتسجيل في الدورات المناسبة على المستوى الجامعي وتأخير أخذ الدورة الأساسية حتى السنة الثانية.

بحلول نهاية السنة الثانية من الدراسة ، من المتوقع أن يكون جميع الطلاب قد استوفوا المتطلبات الأساسية للبرنامج.

تؤخذ دراسات الحالة في أخلاقيات البحث في فصل الخريف من السنة الأولى من الدراسات العليا. في هذا الفصل ، يناقش الطلاب القضايا الأخلاقية للبحث العلمي والنزاهة. تشمل الموضوعات المحددة الاحتيال العلمي وتضارب المصالح والانتحال وتعيين المؤلف ودور العلم في صياغة السياسة الاجتماعية.

التفكير الناقد في البحث / إعداد الاقتراح الموجه

من أجل تعليم المهارات المطلوبة لتكون عالِمًا مستقلاً ناجحًا ، ستوجه هذه الدورة الطلاب إلى كيفية استيعاب الأوراق البحثية وتحليلها وحل المشكلات - وكلاهما يتضمن مراجعة وتطبيق مواد من الدورات الأساسية السابقة. سيطور المعلمون محتوى الدورة التدريبية المحدد ، وقد تشمل الموضوعات: كيفية قراءة ورقة (اقرأ في المنزل ، ناقش في الفصل) مسح للخدمات الأساسية وحل المشكلات مع المشكلات المفتوحة المطروحة على الحياة الواقعية أو المكياج. مواقف. سيتم بذل جهد مركز لمساعدة الطلاب على تحديد الموضوعات التي يمكنهم تطويرها إلى منح في فصل الربيع. يعتمد التصنيف على المشاركة والعمل الفردي.

لإعداد الطلاب لبحوث أطروحتهم التمهيدية والامتحانات التأهيلية ، سنقدم دورة إعداد مقترح موجهة في النصف الثاني من فصل الربيع الذي يعتمد على خبرتهم في وقت سابق من الفصل الدراسي (القراءة النقدية للأدب الابتدائي وحل المشكلات). ستوفر دورة كتابة المنح الموجهة فرصة للطلاب لإنشاء اقتراح بحث أصلي من خلال المراجعة النقدية للمنح الأخرى ، والتدريب على توليد الفرضيات ، والكتابة العلمية ، والتصميم التجريبي. سيتم استخدام مقترح المنحة الأصلي المكتوب كأساس لامتحان التخرج الشفوي من قبل لجنة الكلية.

في فصل الربيع ، سيقوم الطلاب باختيار مقررين اختياريين بأنفسهم. هذه دورات تعليمية مصممة لمساعدة الطلاب على اكتساب الكفاءة في مجالات الاهتمام المتخصصة.

تختلف هذه الدورات حسب السنة - يرجى الاطلاع على صفحة المناهج للحصول على أحدث الأمثلة.

دورات المختبر

يكمل طلاب برنامج البيولوجيا الجزيئية ثلاث (3) دورات معملية مع أعضاء هيئة تدريس مختلفين في السنة الأولى من دراستهم العليا. تتوفر تجربة بحث صيفية قبل أن يبدأوا الدراسة أو يمكن إجراء تناوب إضافي في نهاية السنة الأولى إذا لزم الأمر. لا يمكن لأي منهما أن تحل محل واحدة من الدورات الثلاث خلال العام الدراسي العادي.

تعتبر الدورات المختبرية ضرورية لتحديد موجه الأطروحة والمختبر المناسبين. بالإضافة إلى ذلك ، قد توفر الدورات المختبرية: التعرض لمجالات البحث التي قد لا يجربونها بطريقة أخرى لتعريف الطالب بالبحث في مجموعات وأقسام مختلفة من خلال الندوات البحثية ومساعدتهم على تطوير الاتصالات وتعلم التقنيات التجريبية التي قد تكون مفيدة في بحث الأطروحة اللاحقة.

لمساعدة الطلاب في تحديد خبرات التناوب المخبرية المثمرة والمثيرة ، يقدم أعضاء هيئة التدريس بالبرنامج محادثات قصيرة حول برامجهم البحثية خلال فصل الخريف في منتدى ندوة أبحاث أعضاء هيئة التدريس. تقوم محادثات أعضاء هيئة التدريس بالبرنامج بإعلام الطلاب بتنوع موضوعات الأطروحة المحتملة ومجموعة متنوعة من الأساليب التجريبية المستخدمة في مختبرات البرنامج المختلفة.

فيما يلي إرشادات عامة لاختيار الطالب وإكمال دورة المختبر بنجاح:

  1. يجب على الطالب اختيار معمل التدوير فقط بعد التفكير الدقيق والمناقشات مع المرشد الأكاديمي. هو عضو هيئة التدريس المكلف بتقديم المشورة للطالب في عامه الأول.
  2. الهدف الأساسي من نظام التناوب هو أن يجد الطالب معملًا لمتابعة بحث الأطروحة.
  3. يمكن للطالب أن يتنقل فقط من خلال مختبر ينتمي إلى البيولوجيا الجزيئية أو الكيمياء البيولوجية أو برامج علم الأعصاب.
    1. بالنظر إلى أن هذه البرامج تغطي الغالبية العظمى من مختبرات منح درجة الدكتوراه في علوم الحياة في الجامعة ، لن يُسمح باستثناءات من هذه القاعدة إلا بعد التشاور مع المستشار الأكاديمي للطالب وبإذن كتابي من مدير البرنامج.
    2. ملحوظة: إذا اختار الطالب الانضمام إلى مختبر أطروحة خارج برنامج البيولوجيا الجزيئية ، فإن جميع ضمانات البرنامج ، مثل ضمان الراتب ، لم تعد ملزمة. يرجى الاطلاع على الإرشادات حول اختيار مرشد الأطروحة أدناه.
    1. وصف للخلفية الأساسية لمجال البحث
    2. بيان بالمشكلة المحددة التي سيتم تناولها في المشروع
    3. وصف النهج التجريبي للمشكلة
    4. ملخص لنتائج التجارب إن وجدت وتحليلها
    5. ملحوظة: يجب أن يكون التركيز على شرح المشكلة العلمية والنهج التجريبي بدلاً من الحصول على مجموعة كبيرة من النتائج
    1. اجتمع مع مستشار التناوب لمراجعة تقرير التناوب والحصول على توقيع يشير إلى الأداء المرضي أثناء التناوب والموافقة على التقرير.
    2. مقابلة المرشد الأكاديمي والحصول على التوقيع الذي يشير إلى الانتهاء المرضي للتناوب ولضمان الانتهاء من اختيار التناوب التالي.
    3. إعادة التحقق من التناوب الموقع والنسخة الإلكترونية من تقرير التناوب المرسلة بالبريد الإلكتروني إلى مكتب البرنامج من أجل الحصول على درجة "CREDIT".
    4. ملحوظة: سيتم منح الطلاب درجة "غير مكتمل" حتى يتم تقديم كلا المستندين. يجب تقديم جميع مستندات التناوب قبل أن يتمكن الطالب من التحويل رسميًا إلى معمل أطروحة. لن يتم تمديد تغطية الراتب للتقديم المتأخر.

    جدول التناوب لعام 2021-22

    (يرجى ملاحظة: هذه التواريخ لا ترتبط بالفصل الأكاديمي).

    خريف 2021 الفصل الدراسي

    الدورة الأولى: الاثنين 30 أغسطس 2021 - الجمعة 22 أكتوبر 2021

    الدورة الثانية: الاثنين 25 أكتوبر 2021 - الخميس 9 ديسمبر 2021

    ربيع 2022 الفصل الدراسي

    الدورة الثالثة: الإثنين 10 يناير 2022 - الجمعة 4 مارس 2022

    تبدأ التزامات المعمل اللفظي: الاثنين 7 مارس 2022

    ج. تجنيد المشاركة

    من المتوقع أن يشارك جميع الطلاب في تجنيد طلاب جدد خلال عامهم الأول. وسيشمل ذلك استضافة الطلاب المحتملين خلال عطلات نهاية الأسبوع للتجنيد.

    د- تقويم الأداء الأكاديمي للسنة الأولى

    سيتم بذل كل جهد لمساعدة الطلاب على النجاح خلال السنة الأولى ، بما في ذلك استشارة من مستشار أكاديمي. ومع ذلك ، فإن الأداء الأكاديمي و / أو البحثي غير المرضي لبرنامج البيولوجيا الجزيئية يمكن أن يؤدي إلى الفصل.

    يشمل الأداء الأكاديمي المرضي ، على سبيل المثال لا الحصر:

    • يجب أن يحصل الطلاب على B- أو أفضل في جميع الدورات الأساسية المصنفة.
    • يجب على الطلاب الحفاظ على معدل تراكمي لا يقل عن 3.0
    • يجب أن يكون الطلاب مؤهلين للحصول على إعفاء من الرسوم الدراسية لبرنامج المزايا الدراسية
    • إتمام دورات المختبر بصورة مرضية

    المعايير الأكاديمية

    يُطلب من طلاب برنامج البيولوجيا الجزيئية الامتثال لبيان السياسة بشأن المعايير الأكاديمية الموضحة هنا.

    يتعين على كل طالب التوقيع على بيان بخصوص قانون الشرف لجامعة يوتا. تحتوي بعض الدورات الجامعية على امتحانات منزلية. لا يجوز الغش أو السرقة الأدبية أو التواطؤ في الامتحانات. من المرجح أن يؤدي عدم الأمانة الأكاديمية إلى إلغاء الراتب ومزايا التعليم والتوصية بالفصل من كلية الدراسات العليا. قد يُسمح بالتعاون في مجموعات معينة من المشكلات كما هو محدد بواسطة مدرس الدورة التدريبية. في حالة وجود أي شكوك ، يجب على الطالب أن يطلب من المدرب توضيحًا. يجب قراءة هذه المعلومات بعناية ويجب على الطلاب الاتصال بمستشار هيئة التدريس أو المدير أو مكتب البرنامج لطرح أي أسئلة.

    الأداء غير المرضي

    يتم إجراء تقييم الطلاب ذوي السجلات الأكاديمية و / أو المختبرية غير المرضية من قبل المرشد الأكاديمي للطالب والمدير. سيتم تقييم أي طالب حاصل على درجة C أو أقل في 2 أو أكثر من الدورات الأساسية و / أو بمعدل تراكمي أقل من 3.0 للتأكد من مدى ملاءمته للاستمرار في كلية الدراسات العليا.

    يسمح بإعادة أخذ واحدة فقط. بحلول نهاية السنة الثانية من الدراسة ، من المتوقع أن يكون جميع الطلاب قد استوفوا المتطلبات الأساسية للبرنامج.

    الطلاب الحاصلين على معدل تراكمي أقل من 3.0 سيحصلون على فصل دراسي واحد لإحضار معدلهم التراكمي احتياطيًا

    سيتم أيضًا تقييم الطلاب ذوي الأداء غير المرضي في دوراتهم وبالتالي غير قادرين على تحديد مختبر أطروحة مناسب بنهاية عامهم الأول لمعرفة مدى ملاءمتهم للاستمرار في المدرسة العليا.

    امتحان كابستون

    سيتم استخدام مقترح المنحة الأصلي المكتوب الذي تم إعداده في دورة إعداد الاقتراح الموجه كأساس لامتحان التخرج الشفوي من قبل لجنة أعضاء هيئة التدريس. سيضمن هذا الاختبار استيفاء الطلاب لمعاييرنا الخاصة بعمل الأطروحة ومراجعة المواد من الدورات الأساسية قبل انضمامهم إلى القسم والمختبر. سيقوم الطلاب بإعداد اقتراح منحة على غرار R21 (

    6 صفحات مفردة ، تغطي سنتين من العمل) يتم تقديمها قبل 5 أيام من الامتحان. سيقومون بتقديم الاقتراح والدفاع عنه أمام لجنة اختبار تتويجا مكونة من 3 أعضاء. يجب على الطلاب اجتياز هذا الاختبار من أجل الانضمام إلى المختبر والقسم.


    دور الكالسيوم الغذائي في صحة العظام

    تم العثور على ما يقرب من 99 ٪ من الكالسيوم في العظام ، حيث يلعب دورًا هيكليًا رئيسيًا كمكون من مكونات هيدروكسيباتيت. Dietary requirements for Ca are determined by the needs for bone development and maintenance, which vary throughout the life stage, with greater needs during the periods of rapid growth in childhood and adolescence, during pregnancy and lactation, and in later life. There is considerable disagreement between expert groups on the daily Ca intake levels that should be recommended, reflecting the uncertainty in the data for establishing Ca requirements. Inadequate dietary Ca in early life impairs bone development, and Ca supplementation of the usual diet for periods of < or = 3 years has been shown to enhance bone mineral status in children and adolescents. However, it is unclear whether this benefit is long term, leading to the optimisation of peak bone mass in early adulthood. In later years inadequate dietary Ca accelerates bone loss and may contribute to osteoporosis. Ca supplementation of the usual diet in post-menopausal women and older men has been shown to reduce the rate of loss of bone mineral density at a number of sites over periods of 1-2 years. However, the extent to which this outcome reduces fracture risk needs to be determined. Even allowing for disagreements on recommended intakes, evidence indicates that dietary Ca intake is inadequate for maintenance of bone health in a substantial proportion of some population groups, particularly adolescent girls and older women.


    Food Science

    Do you know where your next meal is coming from? Whatever you choose, it was probably grown, processed, delivered and prepared using techniques developed by food scientists and technologists. Food scientists help solve problems of producing and distributing food safely across broad geographical ranges and in varying climatic conditions. They also respond to market demands by creating food products that meet modern consumers’ needs for nutrition, taste and convenience. From microwavable meals to Vitamin A-enriched rice, food scientists’ projects help solve one of the oldest problems known to humanity: What are we going to eat?

    Major Requirements

    During your first two years of study, you will concentrate on developing the scientific and general background necessary for advanced coursework by taking courses in chemistry, biology, physics, mathematics and (optionally) introductory food science. In your upper-division courses, you will study nutrition, microbiology and food chemistry, analysis and processing. You may choose to specialize in one of seven career-oriented options: food technology, food business and management, consumer food science, fermentation science, food biology/microbiology, food chemistry or food biochemistry.


    شاهد الفيديو: الصف الثاني عشر المسار العلمي الأحياء نقل الغذاء 1 نسيج اللحاء مصادر السكر و مصباته (كانون الثاني 2022).