الكيمياء الحيوية

الكيمياء الخلوية

تعريف الكيمياء الخلوية:
- فرع من فروع الكيمياء الحيوية يدرس العمليات الكيميائية داخل الخلايا.
المكونات الأساسية للخلايا:
- البروتينات:
  - تلعب دورًا حيويًا كإنزيمات، هرمونات وهيكل.
  - تتكون من الأحماض الأمينية.
- الكربوهيدرات:
  - مصدر رئيسي للطاقة.
  - تشمل السكريات الأحادية، الثنائية، والمعقدة.
- الدهون:
  - تتضمن الدهون الثلاثية، الفوسفوليبيدات، والكوليسترول.
  - تعمل كخزان للطاقة ومكونات غشائية.
- الأحماض النووية:
  - DNA: يحمل المعلومات الوراثية.
  - RNA: يلعب دورًا في ترجمة المعلومات الوراثية.
العمليات الكيميائية الأساسية:
- الأيض (Metabolism):
  - مجموع العمليات الكيميائية التي تحدث في الخلايا لتوليد الطاقة (التمثيل الغذائي).
- التنفس الخلوي:
  - عملية تحويل الجلوكوز والأكسجين إلى طاقة (ATP)، مع إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء.
- التمثيل الضوئي:
  - العملية التي تستخدمها النباتات لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية (غذاء).
الإنزيمات:
- مواد حيوية تسرع من التفاعلات الكيميائية.
- تعمل كعوامل مساعدة بفضل قدرتها على تقليل طاقة التنشيط.
الأيونات والجزيئات الصغيرة:
- تلعب دورًا مهمًا في تنظيم العمليات الخلوية (مثل الكالسيوم، البوتاسيوم).
- تعتبر مصدراً للكواشف الكيميائية الحيوية.
عبور الأغشية:
- آليات انتقال المواد عبر الأغشية الخلوية:
  - الانتقال السلبي: مثل diffusio وosmosis.
  - النقل النشط: يتطلب طاقة لنقل الجزيئات ضد تدرج التركيز.
التوازن الحمضي القاعدي:
- الحفاظ على pH ضمن نطاق محدد (عادة 7.4) ضروري لوظائف الخلية.
تفاعلات مؤتمتة:
- التفاعلات التي تحدث بفعل إنزيمات دون تدخل خارجي مما يسمح باستمرارية الحياة.

هذه الملاحظات تلخص المعلومات الأساسية حول الكيمياء الخلوية مما يدعم فهم الآليات الكيميائية التي تحدث في الخلايا.

الكيمياء الخلوية

دراسة الكيمياء الخلوية: تركز على العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الخلايا.
المكونات الأساسية للخلايا:
- البروتينات:
  - وظائف: تعمل كإنزيمات كإشارة لإنتاج الهرمونات وللبناء الهيكلي.
  - تركيبها: تتكون من الأحماض الأمينية.
- الكربوهيدرات:
  - وظيفتها: مصدر رئيسي للطاقة للخلايا.
  - أنواعها: تتضمن السكرية الأحادية، السكرية ثنائية، والمركبات السكرية المعقدة .
- الدهون:
  - أنواعها: تشمل الدهون الثلاثية، الفوسفوليبيدات، والكوليسترول.
  - وظائفها: تخزن الطاقة و تشكل المكونات الرئيسية للأغشية الخلية.
- الأحماض النووية:
  - DNA: يحمل الصفات الوراثية للكائن الحي.
  - RNA: يساعد في ترجمة الصفات الوراثية من DNA إلى البروتينات.
العمليات الكيميائية الأساسية:
- الأيض:
  - تعريفه: يشمل جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الخلايا.
  - أنواعه:
    - التمثيل الغذائي: عملية تحويل المواد العضوية إلى طاقة (ATP) .
    - التمثيل البنائي: عملية بناء المواد العضوية من وحدات أخرى.
- التنفس الخلية:
  - تعريفه: عملية تحويل الجلوكوز و الأكسجين إلى طاقة (ATP) مع إنتاج ثاني أكسيد الكربون و الماء.
- التمثيل الضوئي:
  - تعريفه: عملية إنتاج المواد العضوية من ثاني أكسيد الكربون و الماء باستخدام الضوء الشمس .
- الإنزيمات:
  - تعريفها: عوامل فعالة ترفع من سرعة التفاعلات الكيميائية بدون التغيير في طبيعة التفاعل.
  - وظيفتها: تقلل من طاقة التنشيط التي تحتاج إلى بدء التفاعل.
- الأيونات و الجزيئات الصغيرة:
  - وظائفها: تلعب دور مهم في ضبط العمليات الخلية .
  - أمثلة: الكالسيوم ، البوتاسيوم.
- عبور الأغشية:
  - تعريفه: انتقال المواد من و إلى الخلية.
  - أنواعه:
    - الانتقال السلبي: لا يتطلب طاقة (مثل التناضح و الانتشار).
    - النقل النشط: يتطلب طاقة (مثل نقل المواد ضد تدرج التركيز).
- التوازن الحمضي القاعدي:
  - تعريفه: الحفاظ على مستوى pH معين (عادة 7.4) في الخلايا.
  - أهميته: ضروري لوظائف الخلية بالتوازن.
- التفاعلات المؤتمتة:
  - تعريفها: التفاعلات الذي تحدث بفعل الإنزيمات بدون أي تدخل خارجي.
  - أهميتها: مفتاح استمرارية الحياة.