مقدمة في الكيمياء الحيوية

Study Notes

مقدمة في الكيمياء الحيوية

الكيمياء الحيوية هي دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية.
تتناول الكيمياء الحيوية بنية ووظيفة الجزيئات البيولوجية مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية.
تهتم بدراسة التحولات الكيميائية والطرق الاستقلابية التي تحصل في الكائنات الحية.
تربط الكيمياء الحيوية بين مختلف التخصصات البيولوجية من خلال تفسير العمليات البيولوجية من منظور كيميائي.

الجزيئات البيولوجية الرئيسية

البروتينات: جزيئات كبيرة مُكونة من أحماض أمينية مرتبطة سوياً.
- لها دور حاسم في العديد من العمليات الحيوية، بما في ذلك الإنزيمات والهرمونات.
- تلعب دوراً هاماً في بنية الخلية ووظائفها.
الكربوهيدرات: جزيئات تحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين.
- تُستخدم أساساً كمصدر للطاقة في الجسم.
- توجد في أشكال مختلفة من السكريات البسيطة مثل الجلوكوز إلى السكريات المعقدة مثل النشا.
الدهون (الليبيدات): جزيئات غير قابلة للذوبان في الماء.
- تُستخدم كمصدر للطاقة الاحتياطي.
- تدخل في تركيب أغشية الخلايا.
- تشمل الدهون المشبعة والدهون غير المشبعة.
الأحماض النووية: جزيئات تحمل المعلومات الوراثية.
- تشمل الحمض النووي الريبي (DNA) والحمض النووي الريبي (RNA).
- تُستخدم في تخزين ومعالجة المعلومات الوراثية.

التفاعلات الكيميائية الحيوية

تتضمن الكيمياء الحيوية دراسة التفاعلات البيولوجية المختلفة.
تتميز هذه التفاعلات بوجود عوامل حفازة تُدعى الإنزيمات.
- تلغي الإنزيمات حاجز الطاقة اللازم لتحقيق التفاعلات.
تحافظ الإنزيمات على تسلسل التفاعلات الحيوية.
تُعدَّ الطاقة الكيميائية والطاقة الحرارية عوامل حاسمة في التفاعلات الكيميائية الحيوية.

الاستقلاب

الاستقلاب هو مجموعة من التفاعلات الكيميائية في الكائن الحي.
يشمل تحويل المواد الغذائية إلى طاقة أو بناء جزيئات جديدة.
يتضمن قسمين رئيسيين:
- الاستقلاب الهدمي (Catabolism): تحطيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات صغيرة لإنتاج الطاقة.
- الاستقلاب البنائي (Anabolism): استخدام الطاقة لإنتاج جزيئات كبيرة من جزيئات صغيرة.

دور الإنزيمات في الكيمياء الحيوية

تُعد الإنزيمات محفزات حيوية أساسية في الكيمياء الحيوية.
تزيد من سرعة التفاعلات الكيميائية.
تقلل من طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل.
لها مواقع نشطة محددة.
- تتفاعل مع الركائز التي تشكل منتجات التفاعل.
تُحفز مجموعة كبيرة من التفاعلات داخل الكائن الحي.

العوامل المؤثرة على سرعة التفاعلات

درجة الحرارة
درجة الحموضة (pH)
تركيز الركيزة
وجود مثبطات (Inhibitors) أو مُحفزات (Activators)

أهمية الكيمياء الحيوية

فهم العمليات الحيوية.
تطوير أدوية جديدة.
تحسين الزراعة.
تطوير تقنيات هندسة جينية.
استخدام الجزيئات البيولوجية في الصناعات المختلفة.

التفاعلات الكيميائية الحيوية (مفهوم أعمق)

غالباً ما تتم هذه التفاعلات في وسط مائي.
يتم تنظيم هذه التفاعلات بدقة كبيرة لضمان العمليات الحيوية، وتشمل هذه التنظيمات :
- تنظيم التفاعلات بحيث تُستخدم الطاقة بشكل فعال.
- حماية الكائنات الحية من التفاعلات غير المرغوب فيها.

Description

الكيمياء الحيوية بتدرس التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية. النهارده هنتعرف على الجزيئات البيولوجية الرئيسية زي البروتينات والكربوهيدرات والدهون. كل جزيء ليه دور مهم في العمليات الحيوية اللي بتحصل في جسمنا.