مبادئ أساسية في الكيمياء الحيوية

Study Notes

الكيمياء الحيوية هي دراسة العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.
تركز على التفاعلات الكيميائية، والخواص الكيميائية، والهياكل والأداء للكيميائيات الحيوية (مثل البروتينات، والكربوهيدرات، والدهون، والأحماض النووية).
هدفها فهم آلية عمل الكائنات الحية على مستوى الجزيئات والأيض.

التفاعلات الأيضية: سلسلة من التفاعلات الكيميائية المترابطة داخل الكائنات الحية، وهي ضرورية للحياة.
الأنزيمات: بروتينات تُحفز التفاعلات الأيضية، تُساعد على تسريع التفاعلات دون أن تُستهلك.
الطاقة: ضرورية للتفاعلات الأيضية، حيث تُحوّل الكائنات الحية الطاقة من شكل لآخر، مثل تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في عملية البناء الضوئي.
المركبات الحيوية الأساسية:
- الكربوهيدرات: مصدر رئيسي للطاقة (سكر، نشا، نشويات).
- البروتينات: بناء الأنسجة، تُشمل الأنزيمات والهرمونات.
- الدهون: تخزين الطاقة ومكونات غشاء الخلية.
- الأحماض النووية: (DNA و RNA) تخزين ومعالجة المعلومات الوراثية.

عملية التمثيل الغذائي تضم عمليتين أساسيتين:
- التمثيل الغذائي البنائي (Anabolism): بناء مركبات معقدة من بسيطة، مستهلكة للطاقة.
- التمثيل الغذائي الهدمي (Catabolism): تحطيم مركبات معقدة إلى بسيطة، مُحررة للطاقة.
أمثلة على العمليات الأيضية:
- البناء الضوئي: تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في النباتات.
- التنفس الخلوي: تحرير الطاقة من الجلوكوز.

البروتينات: تتكون من سلاسل أحماض أمينية، لديها وظائف متعددة كالإنزيمات والنقل والمناعة. أشكالها الفريدة تحدد وظائفها.
الكربوهيدرات: سكريات بسيطة ومعقدة و نشويات.
الدهون: ليبيدات (دهون ثلاثية، دهون مشبعة وغير مشبعة، فوسفوليبيدات).
الأحماض النووية: (DNA و RNA) تخزن المعلومات الوراثية.

فهم الأمراض: تُساعد في فهم التفاعلات الجزيئية في الأمراض (مثل السرطان) ودراسة آليات عمل الأدوية.
تطوير الأدوية: لفهم كيفية عمل الأدوية على مستوى الجزيئات، لتصميم أدوية فعّالة وآمنة.
الهندسة الوراثية والتقنيات الحيوية: لفهم العمليات الحيوية وتطوير تقنيات جديدة.
التطبيقات الصناعية: تطوير منتجات فريدة أو تحسين العمليات الصناعية.
الكيمياء الحيوية أساسية لفهم العمليات الحيوية، مهمة في مجالات طبية وعلمية متعددة.