مبادئ الكيمياء الحيوية

مبادئ الكيمياء الحيوية

• الكيمياء الحيوية هي دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
• تشمل هذه التفاعلات عمليات مثل التمثيل الغذائي، والتكاثر، والإصلاح.
• ترتكز على فهم العمليات الكيميائية التي تحافظ على الحياة.
• تعتمد على مبادئ الكيمياء العضوية والفيزيائية.

مكونات الخلية

• الخلية الوحدة الأساسية للحياة.
• تحتوي الخلايا على مجموعة من الجزيئات العضوية التي تقوم بوظائف هامة.
• تشمل هذه الجزيئات: البروتينات، والكربوهيدرات، والدهون، والأحماض النووية (DNA وRNA).
• كل جزيء له وظيفة فريدة في الخلية.

البروتينات

• البروتينات هي جزيئات كبيرة ومعقدة تتكون من سلاسل من الأحماض الأمينية المرتبطة ببعضها البعض.
• لها دور حيوي هام في الجسم، وتشمل وظائف مثل:
  • الحفز (الأنزيمات)
  • النقل (مثل الهيموجلوبين)
  • الدفاع (مثل الأجسام المضادة)
  • الهيكل (مثل الكولاجين)
• البنية الثانوية (مثل الحلزون ألفا والصفائح بيتا) مهمة لتحديد وظائف البروتينات.
• تصنف البروتينات حسب شكلها وبنيتها.

الكربوهيدرات

• الكربوهيدرات هي جزيئات عضوية تتكون من الكربون والهيدروجين والأكسجين.
• توفر الطاقة للكائنات الحية.
• أنواع الكربوهيدرات:
  • السكريات البسيطة (مثل الجلوكوز)
  • السكريات المعقدة (مثل النشا والنشويات)
• تلعب دورًا مهمًا في بنية الخلايا.

الدهون

• الدهون هي جزيئات عضوية تتكون من جزيئات كحولية (مثل الغليسرول) و أحماض دهنية،
• توفر طاقة و تساعد في حماية أعضاء الجسم.
• أنواعها:
  • الدهون المشبعة.
  • الدهون غير المشبعة.
• لها أدوار مهمة في تنظيم العمليات الخلوية.

الأحماض النووية

• الأحماض النووية تحمل المعلومات الوراثية للكائن الحي.
• تشمل:
  • DNA: حمض نووي مزدوج الحلزون يحتوي على التعليمات الوراثية.
  • RNA: نوع من الأحماض النووية يساعد في ترجمة الكود الوراثي، والاضطلاع بدور هام في عمليات التمثيل الغذائي.
  • ينظم سلسلة التفاعلات الكيميائية في الجسم.

التمثيل الغذائي

• التمثيل الغذائي هو مجموعة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
• يشمل عمليات البناء والهدم (التفاعلات الانشطارية).
• يهدف إلى توليد الطاقة و بناء المكونات المختلفة في الجسم، وهو ضروري للحياة.
• يحتاج التمثيل الغذائي إلى إنزيمات لتسريع التفاعلات.

الأنزيمات

• الأنزيمات هي بروتينات تعمل كمحفزات حيوية.
• تسرع التفاعلات الكيميائية دون أن تتغير ذاتياً.
• لها مواقع نشطة تربط بـ المواد المتفاعلة (الركائز) لتسهيل التفاعلات.
• تتحكم في العديد من العمليات الحيوية، بما في ذلك التمثيل الغذائي.
• عوامل مثل درجة الحرارة والpH تؤثر على فعالية الأنزيمات.

التفاعلات الأيضية

• التفاعلات الأيضية مصنفة إلى قسمين:
  • التفاعل الأيضي الهدمي (catabolism): تفاعلات تحطيم الجزيئات الكبيرة الى جزيئات صغيرة، عادةً مع إنتاج الطاقة.
  • التفاعل الأيضي البنائي (anabolism): تفاعلات بناء الجزيئات الكبيرة من الجزيئات الصغيرة، عادةً مع استهلاك الطاقة.

توازن داخلي وحفظ الطاقة

• التوازن الداخلي (الـ Homeostasis): حالة من الاستقرار والتنظيم داخل الكائن الحي، وهو ضروري للحياة.
• حفظ الطاقة: عملية تحويل و استخدام الطاقة للعمليات الحيوية.
• يحافظ التمثيل الغذائي على توازن داخلي ويؤمن الطاقة المطلوبة.

هذا الاختبار يستكشف مبادئ الكيمياء الحيوية ومكونات الخلية. ستتعلم عن الجزيئات العضوية التي تشكل الحياة ووظائفها المختلفة. كما يتناول الاختبار البروتينات والكربوهيدرات وما تقوم به من أدوار حيوية.