مقدمة في الكيمياء الحيوية

Study Notes

مقدمة

الكيمياء الحيوية هي فرع من فروع العلوم الطبيعية يدرس التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.
تركز على المركبات العضوية، والعمليات الحيوية الرئيسية، مثل التمثيل الغذائي والتحلل.
تساعد في فهم كيفية عمل الخلايا، وكيف تتفاعل الكائنات الحية مع بيئتها.

المركبات العضوية الأساسية

الكربوهيدرات: مصدر رئيسي للطاقة، وتشمل السكريات البسيطة (الغلوكوز) والسكريات المعقدة (النشا واللاكتوز).
الدهون: توفر طاقة احتياطية وتُشكل جزءاً هاماً من أغشية الخلايا، وتشمل الأحماض الدهنية والدهون الثلاثية.
البروتينات: تلعب أدواراً متعددة في الجسم، من بينها الإنزيمات والهرمونات، وتُشكل من الأحماض الأمينية المختلفة.
الأحماض النووية: (DNA و RNA) تحمل المعلومات الوراثية وتتحكم في تخليق البروتينات.

التمثيل الغذائي

يشمل جميع العمليات الكيميائية التي تحدث في الكائن الحي لتحويل الطاقة والمواد الغذائية.
يُقسّم التمثيل الغذائي إلى مرحلتين رئيسيتين:
- التمثيل الضوئي: عملية تقوم بها النباتات والطحالب لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية (الغلوكوز).
- التنفس الخلوي: عملية تحطيم الغلوكوز لإنتاج الطاقة على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP).

الإنزيمات

بروتينات تعمل كمحفزات بيولوجية لتسريع التفاعلات الكيميائية في الجسم.
تُحدد الإنزيمات أنواع التفاعلات التي تحدث، وكيفية حدوثها.
تزداد فعالية الإنزيمات عند درجات حرارة محددة، وتتأثر بالحموضة (pH) وتركيز المواد المتفاعلة.
تعمل بفاعلية على أسطح مُحددة "مواقع تنشيط" على الإنزيم.

التفاعلات الحيوية

العديد من التفاعلات الكيميائية المترابطة في الكائن الحي.
مثال على ذلك: التخمر (إنتاج الطاقة دون استخدام الأكسجين) وتفاعلات تخليق البروتينات.

أهمية الكيمياء الحيوية

مهمة لفهم الأمراض والاضطرابات، و تصميم أدوية جديدة.
تُمكّن من تحسين الزراعة والمنتجات الغذائية.
تُساهم بشكل كبير في مجال الهندسة الوراثية و علم الأحياء الجزيئي.
تزيد من فهم التفاعلات بين الكائنات الحية والبيئة.

الأيض الخلوي

سلسلة من العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الخلية.
تحول الطاقة من شكل إلى آخر.
تقوم ببناء وإصلاح الجزيئات.
تُساعد على تنظيم العمليات الخلوية.

المواد الكيميائية الحيوية

تشمل الجزيئات العضوية و غير العضوية اللازمة للعمليات الحيوية.
الأيونات الزائدة مثل الصوديوم (Na+) والبوتاسيوم (K+) هي ضرورية.
العديد من الهرمونات تؤثر على العمليات الكيميائية.

تقنيات الكيمياء الحيوية

تحليل التمثيل الغذائي مثل قياس تركيز السكريات و الأحماض الأمينية في الجسم.
تقنيات تحضير البروتينات مثل التنقية بالكروماتوغرافيا.
تقنيات تحديد تركيز الجزيئات الحيوية مثل تقنية قياس الطيف.

العلاقة مع مجالات أخرى

الطب: فهم الأمراض والجيني.
الزراعة: تحسين الإنتاج الزراعي والمحاصيل.
الكيمياء: تطبيق المبادئ الكيميائية على العمليات البيولوجية.
علم الأحياء: تساعد في تفسير أساس العمليات البيولوجية.

Description

هذا الاختبار يقدم مقدمة في الكيمياء الحيوية، بما في ذلك المركبات العضوية الأساسية مثل الكربوهيدرات، الدهون، البروتينات، والأحماض النووية. ويغطي أيضًا عمليات التمثيل الغذائي وتأثيرها على الكائنات الحية. استعد لاختبار معلوماتك عن كيفية عمل خلايا الكائنات الحية وتفاعلاتها.