مقدمة في الكيمياء الحيوية

مقدمة في الكيمياء الحيوية

• الكيمياء الحيوية هي دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
• تركز على المركبات العضوية، والعمليات البيولوجية، والطاقة التي تدعم الحياة.
• تشمل دراسة التمثيل الغذائي، وحفظ البيانات الجينية، والعمليات الخلوية الأخرى.

مبادئ أساسية

• المركبات العضوية: تشمل السكريات، والدهون، والبروتينات، والأحماض النووية.
• التفاعلات الكيميائية: تستخدم الكائنات الحية إنزيمات لتسريع التفاعلات الحيوية.
• الطاقة: تُحوّل الكائنات الحية الطاقة الكيميائية من خلال التمثيل الغذائي.
• التمثيل الغذائي: العمليات الأيضية الكيميائية الضرورية للحياة بما في ذلك عملية بناء وتكسير الجزيئات.

المجموعات الوظيفية

• المجموعات الوظيفية: ذرات أو مجموعات من الذرات المرتبطة في الجزيئات العضوية.
  • تشمل مجموعات مثل الهيدروكسيل (-OH)، الكربوكسيل (-COOH)، والأمينية (-NH2)، والفوسفوايت (-PO4).
  • تؤثر المجموعات الوظيفية على خصائص الجزيئات وتفاعلاتها.

السكريات

• السكريات البسيطة (المونوسكريات): مثل الجلوكوز، الفركتوز، والجلاكتوز.
• السكريات المركبة (البوليسكريات): مثل النشا، الجليكوجين، والسليلوز.
• تركيب ووظائف: مصدر الطاقة الرئيسية، ووظائف هيكلية في بعض الحالات.

الدهون

• الأحماض الدهنية: مثل الأحماض الدهنية المشبعة، والاحماض الدهنية غير المشبعة.
• الدهون الثلاثية: تخزين الطاقة.
• الفسفورية الدهنية: مهمة في أغشية الخلايا.
• الكوليسترول: جزيء حيوي مهم في توافق أغشية الخلايا.
• منطقة التشابه: كل من الدهون الثلاثية والفسفورية الدهنية تتكون من أحماض دهنية وثنائي جلسريد

البروتينات

• الأحماض الأمينية: وحدات البناء الأساسية للبروتينات.
• التركيب: تسلسل الأحماض الأمينية تحدد خصائص البروتين ووظيفته.
• الوظائف: وظائف هيكلية (مثل الكولاجين)، هرمونية، نقل (مثل الهيموجلوبين)، إنزيمات.
• تطوي البروتينات: يتطوى البروتين ليأخذ شكله ثلاثي الأبعاد، وهذا الشكل ضروري لوظائف البروتينات.

الأحماض النووية

• حمض الديوكسي ريبونوكلئيك (DNA): يحمل المعلومات الوراثية.
• حمض الريبو نوكلئيك (RNA): ضروري في عملية نقل واستخدام المعلومات الجينية.
• التكرار والنسخ والترجمة: العمليات الأساسية لحياة الكائنات الحية.

التمثيل الغذائي

• التنفس الخلوي: عملية تحويل الطاقة الموجودة في الجلوكوز إلى ATP.
• البناء الضوئي: عملية تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في النباتات.
• التخمر: عملية تحصل على الطاقة من سكريات دون حاجة للأكسجين.

إنزيمات

• الخصائص: التسارع الكيميائي، واختيارية الركيزة، والتحكم في التفاعل
• العوامل المؤثرة: درجة الحرارة، والpH، تركيز الركيزة
• الوظائف: مهمة في كل تفاعل كيميائي أساسي يحدث في الكائن الحي.

التوازن الحمضي القاعدي

• تحكم في مستوى PH الجسم.
• هام لعملية التفاعل البيولوجية.

الإنتاج والتحكم

• البروتينات: تُصنع من قبل خلايا الجسم.
• المكونات الأخرى: تُصنع من مصادر غذائية.

أمراض و اضطرابات التمثيل الغذائي

• مثال 1: مرض السكري.
• مثال 2: أمراض نقص الإنزيمات.

الترابط بين الفروع الكيميائية الحيوية

• الترابط: بين التفاعلات الكيميائية والمبادئ الحيوية.
• مثال: ارتباط الكيمياء الحيوية بعلوم أخرى مثل الجينات، الوراثة، والبيولوجيا الجزيئية والإحياء.

في هذا الاختبار، سوف تستكشف أساسيات الكيمياء الحيوية ودورها في الكائنات الحية. يتناول المواضيع المتعلقة بالمركبات العضوية، التفاعلات الكيميائية، والتمثيل الغذائي. كذلك، ستتعرف على المجموعات الوظيفية وأهمية السكريات في العمليات الحيوية.