مقدمة في الكيمياء الحيوية

مقدمة في الكيمياء الحيوية

• الكيمياء الحيوية هي فرع من العلوم الحياتية يدرس التفاعلات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية.
• تركز على فهم العمليات الحيوية على المستوى الجزيئي.
• تُشكل أساسًا لفهم وظائف الأعضاء والأنظمة الحيوية.
• تشمل الدراسة تفاعلات البروتينات، والكربوهيدرات، والدهون، والحمض النووي.

الجزيئات العضوية الأساسية

• الكربوهيدرات:
  • مصادر رئيسية للطاقة.
  • تُصنف حسب عدد الوحدات السكرية (مونوساكريدات، ديساكريدات، بوليساكريدات).
  • أمثلة: الجلوكوز، الفريكتوز، السكروز، النشا.
• البروتينات:
  • أدوار متنوعة: هيكلية، إنزيمية، نقلية، تنظيمية، دفاعية.
  • تتكون من وحدات أساسية تسمى الأحماض الأمينية.
  • تتأثر وظيفة البروتين بتكوينها ثلاثي الأبعاد.
• الدهون:
  • مصادر تخزين للطاقة.
  • تشارك في بناء الأغشية الخلوية.
  • أنواعها: أحماض دهنية، فوسفوليبيدات، ستيرويدات.
• الحمض النووي:
  • DNA (حمض ديوكسي ريبونوكلييك): يحمل المعلومات الوراثية.
  • RNA (حمض ريبونوكلييك): يلعب دورًا في التعبير الجيني.
  • يتكون من وحدات أساسية تسمى النيوكليوتيدات.

التفاعلات الكيميائية الحيوية

• التفاعلات الأيضية:
  • العمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائن الحي.
  • تشمل بناء وهدم الجزيئات.
  • تنظم بدقة بواسطة الإنزيمات.
• الإنزيمات:
  • بروتينات تعمل كمُحفزات حيوية للتفاعلات الكيميائية.
  • تقلل من طاقة التنشيط المطلوبة للتفاعل.
  • لها مواقع نشطة لربط الركائز.
• الطاقة الحيوية:
  • تحويل الطاقة من شكل إلى آخر.
  • الأيض الخلوي (التنفس الخلوي، تخمر): توليد الطاقة.
  • ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات): العملة النقدية للطاقة في الخلايا.

العمليات الحيوية الأساسية

• التنفس الخلوي:
  • عملية تحويل الجلوكوز إلى طاقة.
  • تتكون من ثلاث مراحل: تحلل السكر، دورة كرَبْس، سلسلة نقل الإلكترونات.
• التخمر:
  • عملية تحويل الجلوكوز إلى طاقة في غياب الأكسجين.
  • أنواع مختلفة: تخمر اللاكتيك، تخمر الكحول.
• التركيب الضوئي:
  • عملية تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في النباتات.
  • يتكون من مرحلتين: تفاعلات ضوئية، تفاعلات مظلمة.

التنظيم الأيضي

• تعديل التفاعلات الأيضية.
• الهرمونات: تعمل كمُنظمات للعمليات الأيضية.
• الواردة الخلوية: تنقل إشارات بين الخلايا.

التفاعلات الكيميائية الحيوية المعقدة

• تتضمن التفاعلات الكيميائية المترابطة.
• تشكل أساس وظائف أعضاء الجسم المختلفة.
• أمثلة: دورة اليوريا (إزالة النتروجين)، التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.

الكيمياء الحيوية بتدرس التفاعلات الكيميائية في الكائنات الحية. في الاختبار ده، هنتعرف على الجزيئات العضوية الأساسية زي الكربوهيدرات والبروتينات والدهون والحمض النووي، ودورهم في العمليات الحيوية.