مبادئ الكيمياء الحيوية

مبادئ الكيمياء الحيوية

• الكيمياء الحيوية هي دراسة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.
• تركز على التفاعلات الكيميائية، الهياكل، والوظائف للكيمياء الحيوية في الكائنات الحية.
• تُعتبر الكيمياء الحيوية حقلًا متداخلاً لدراسة الأحياء والكيمياء.

مكونات الكيمياء الحيوية الرئيسية

• الماء: يُعتبر الماء مركبًا حيوياً أساسياً، وهو المذيب الرئيسي في معظم العمليات داخل الكائنات الحية.
• الأحماض الأمينية: لبنات بناء البروتينات، وتوجد 20 نوعًا من الأحماض الأمينية.
• الكربوهيدرات: توفر الطاقة للكائنات الحية، وتنقسم إلى أحادي السكريات، ثنائي السكريات، ومركبات السكريات المعقدة.
• الدهون: تخزن الطاقة، وتُشكل هياكل الخلايا، وتُساعد على امتصاص الفيتامينات.
• الفيتامينات: لا تُصنّعها الكائنات الحية، وتُلعب دوراً هاماً لسلامة وظائفها.
• الأحماض النووية: DNA و RNA، هما المسئولان عن تخزين وترجمة المعلومات الوراثية.

تفاعلات الكيمياء الحيوية (العمليات الحيوية)

• التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية تُسيرها إنزيمات.
• تسرّع الانزيمات التفاعلات الحيوية (الاستقلاب).
• تتضمن العمليات الحيوية:
  • التحلل/التخليق (التفاعلات الأيضية): كتحلل الجلوكوز، وتخليق البروتينات.
  • نقل الإلكترونات: مثل عملية التنفس الخلوي.
  • التفاعلات الأيونية: كتعادل الحموض والقواعد.
  • تفاعلات الأكسدة/ الاختزال.

هيكل الكيمياء الحيوية

• الأحماض الأمينية: تتميز بربط الأمينية والنهاية الكربوكسيلية، وتُظهر مجموعات جانبية متنوعة تؤثر في خصائصها.
• الكربوهيدرات: قد تكون خطية أو فرعية، وتشكل غالبًا سلاسل أو حلقة.
• الدهون: تتضمن الأحماض الدهنية والليبيدات الأخرى.
• الأحماض النووية: سلاسل طويلة من النيوكليوتيدات.

أهميتها

• فهم العمليات الحيوية يساعد في تطوير أدوية جديدة و تقنيات طبية متطورة.
• تطبيق الكيمياء الحيوية في المجالات الطبية والزراعية والصناعية.

الاستقلاب (التمثيل الغذائي)

• يشمل جميع التفاعلات الكيميائية في الخلية.
• يُقسم إلى قسمين:
  • الهدم (التحلل): تحطيم جزيئات معقدة إلى أبسط وحداتها، مُنتجًا الطاقة.
  • البناء (التخليق): بناء جزيئات معقدة من وحدات أبسط، مُستهلكة الطاقة.

المُنتجات الحيوية

• مُنتجات طبيعية تُنتجها الكائنات الحية وتُستخدم في المجالات المختلفة مثل الأدوية.

إنزيمات

• إنزيمات هي محفزات حيوية تعمل على تسريع التفاعلات الكيميائية.
• تُساعد على خفض طاقة التنشيط اللازمة لحدوث التفاعلات.
• مُهمة في جميع العمليات الحيوية.
• لها مواقع نشطة متخصصة.
• تتأثر بـدرجة الحرارة، والـpH، وتركيز المُركبات.

العناصر الحيوية (الجران، التتابعات)

• عناصر تُستخدم لإنشاء جزيئات مختلفة.
• تتضمن C, H, O, N, P, S وهكذا.

أنواع التفاعلات الكيميائية

• التفاعلات الأيونية (الحموض/ القواعد)
• تفاعلات الأكسدة/ الاختزال (تفاعلات نقل الإلكترونات)
• تفاعلات التحلل/التركيب (التفاعلات الأيضية)
• تفاعلات الهضم/الأيض

اختبر معلوماتك حول الكيمياء الحيوية من خلال هذا الاختبار. سنستعرض مكونات الكيمياء الحيوية الرئيسية، والإجراءات التي تحدث في الكائنات الحية. هذا الاختبار سيساعدك على فهم التفاعلات الكيميائية الرئيسية ودورها في الحياة.