مقدمة في الكيمياء الحيوية

Study Notes

مقدمة في الكيمياء الحيوية

الكيمياء الحيوية هي دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
تركز على العمليات الحيوية، مثل التمثيل الغذائي، وتخليق البروتين، وإصلاح الضرر.
تُعتبر الكيمياء الحيوية نقطة وصل بين الكيمياء والبيولوجيا.
تهدف إلى فهم آليات التفاعلات الكيميائية على المستوى الجزيئي في الكائنات الحية.
تُستخدم في تطوير الأدوية، والتحليل الجيني، والزراعة، وأبحاث التغذية.

مبادئ أساسية في الكيمياء الحيوية

الماء: مذيب عالمي هام، يؤثر على التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية.
الروابط الكيميائية: الروابط الهيدروجينية، التساهمية، الأيونية، تلعب دوراً رئيسياً في بناء وتشغيل الجزيئات الحيوية.
الجزيئات الحيوية: البروتينات، الكربوهيدرات، الأحماض النووية، والدهون، هي وحدات بناء أساسية في الكائنات الحية.
التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية: التفاعلات الكيميائية تتحكم في كل عمليات حياة الكائن الحي.

أنواع الجزيئات الحيوية

البروتينات:
- تُصنع من الأحماض الأمينية.
- تنوع وظائفها واسع، بدءاً من الهيكلية إلى الإنزيمات.
- هيكلها الفراغي مهم لفهم وظيفتها.
الكربوهيدرات:
- مصدر رئيسي للطاقة في الكائنات الحية.
- تُصنف إلى أحادية السكريات، ثنائية السكريات، و عديدة السكريات.
- تلعب دوراً هاماً في تخزين الطاقة والهيكل.
الأحماض النووية:
- الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA).
- تحتوي على المعلومات الوراثية للكائن الحي.
- تساهم في تخليق البروتينات.
الدهون:
- مصدر آخر للطاقة.
- تُعتبر مكوناً أساسياً في أغشية الخلايا.
- تنقسم إلى دهون مشبعة وغير مشبعة.

التمثيل الغذائي

التفاعلات الأيضية: جميع التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائن الحي.
التنفس الخلوي: عملية تحويل الغذاء إلى طاقة.
البناء الضوئي: عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية.
التخمر: عملية تحويل الغلوكوز إلى طاقة في غياب الأكسجين.
تنظيم التمثيل الغذائي: هناك آليات تنظيمية للتحكم في التفاعلات الأيضية حسب حاجة الخلية.

الإنزيمات

تعمل كمحفزات بيولوجية.
تُسرّع التفاعلات الكيميائية دون استهلاكها.
تُحدد وظيفة الإنزيم بنشاطها الحفاز.
لها مواقع نشطة خاصة للتفاعل مع الركائز.
تتأثر درجة حرارة و PH و تركيزات الركائز على نشاطها.

العمليات الحيوية الأخرى

التخليق البروتيني: عملية بناء البروتينات من الأحماض الأمينية.
التضاعف الخلوي: عملية تكرار الخلية.
إصلاح الضرر: آلية الخلية لإصلاح تلف الحمض النووي والضرر الجزيئي.

أهمية الكيمياء الحيوية في الطب

فهم الأمراض الجزيئية.
تطوير الأدوية الجديدة.
تطوير التقنيات التشخيصية.
فهم التفاعلات الدوائية.

Description

الكيمياء الحيوية تدرس التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية، وهي الربط بين الكيمياء والبيولوجيا. يتناول هذا الاختبار مبادئ أساسية مثل الماء والجزيئات الحيوية، بالإضافة إلى أنواع البروتينات ووظائفها. يشمل ذلك فهم التفاعلات الكيميائية التي تتحكم في الحياة.