مقدمة في الكيمياء الحيوية

Study Notes

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.

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 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.

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.