تلخيص الوحدة الخامسة الكيمياء في علم الأحياء صف ثاني عشر عام

تلخيص الوحدة الخامسة الكيمياء في علم الأحياء صف ثاني عشر عام

[ القسم 3: الماء والمحاليل ]

قطبية الماء :
تتوزع الشحنات في جزيء الماء بشكل غير متساوي حيث تبقى الإلكترونات بالقرب من ذرة الأكسيجين مدة أطول من بقائها بالقرب من نواة ذرتي الهيدروجين بالإضافة للشكل المنحني الجزيئات الماء

المخاليط مع الماء:
الخليط : مزيج يتكون من مادتين أو أكثر حيث تحتفظ كل مادة بخصائصها ومميزاتها الفردية

أنواع المخاليط :

1- المخاليط المتجانسة : عندما يكون للخليط تركيب متماثل والمحلول هو اسم أخر للخليط المتجانس يتألف المحلول من مكونين هما :

• – المذيب : هو المادة التي يذوب فيها مادة أخرى
• – المذاب : المادة التي تذوب في المذيب
  في حالة خليط المشروب الماء هو المذيب والمادة المسحوقة هي المذاب وفي حالة خليط الملح والماء – الملح هو المذاب والماء هو المذيب – اللعاب والهواء أمثلة على المخاليط

2- المخاليط غير المتجانسة :
خليط تظل مكوناته متمايزة أي يمكن تمييز كل مكون منها على حدة مثل خليط الرمل والماء والذي يسمى المعلق وبمرور الوقت تترسب الجسيمات في أسفل المعلق

المادة الغروانية :
هي خليط غير متجانس لا تترسب فيه الجسيمات مثل الضباب والدخان والزبدة والمايونيز واللبن والدهان والحبر والدم

الأحماض والقواعد :

الأحماض : هي المواد التي تطلق أيون الهيدروجين الموجبة عندما تذوب في الماء كلما ازداد عدد أيونات الهيدروجين الموجبة التي تطلقها المادة ارتفعت حموضة المحلول

القواعد : هي المواد التي تطلق أيون الهيدروكسيد السالب عندما تذوب في الماء
كلما ازداد عدد أيونات الهيدروكسيد السالب التي تطلقها المادة ارتفعت قاعدية المحلول من أمثلة
القواعد الشائعة هيدروكسيد الصوديوم ( NaOH ) وهو يتكسر في الماء مطلقا أيونات الصوديوم الموجب ( *Na ) وأيونات الهيدروكسيد السالب (OH)

الرقم الهيدروجيني ( pH ) والمنظمات :
ابتكر العلماء طريقة سهلة لقياس درجة حموضة أو قاعدية المحلول يسمى قياس تركيز الهيدروجين الموجب *H يسمى الرقم الهيدروجيني ( pH )

فإن الماء النقي متعادل وتبلغ قيمة رقمه الهيدروجيني ( pH ) 7.0
أما المحاليل الحمضية فتحتوي على كمية كبيرة من أيونات الهيدروجين الموجب وقيم أرقامها الهيدروجينية أقل من (7) وتحتوي المحاليل القاعدية على كمية من أيونات الهيدروكسيد السالب أكبر من أيونات الهيدروجين الموجب وقيم أرقامها الهيدروجينية أكبر من (7)
تحدث معظم العمليات الحيوية الي تقوم بها الخلايا في نطاق ( pH ) يتراوح بين6.5 و 7.5
للتحكم في الرقم الهيدروجيني تستخدم المنظمات

المنظمات :
عبارة عن مخاليط يمكن أن تتفاعل مع الأحماض أو القواعد للحفاظ على الرقم الهيدروجيني ( pH ) ضمن نطاق محدد
– في الخلايا تبقي المنظمات على قيمة الرقم الهيدروجيني ( pH ) ضمن نطاق يتراوح بين
6.5 و 7.5 والدم على سبيل المثال يحتوي على منظمات تحافظ على قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من
7.4

[ القسم الرابع : الوحدات البنائية في الحياة ]

الكيمياء العضوية :
تختص بدراسة المركبات العضوية أي المركبات التي تحتوي على الكربون ذرة الكربون : تستطيع ذرة كربون واحدة تكوين أربع روابط مشتركة مع الذرات الأخر يلانها تحتوي على أربع الكترونات في مدارها الأخير

أشكال المركبات العضوية :

1. سلاسل مستقيمة
2.  سلاسل متفرعة
3. مركبات حلقية

الجزيئات الضخمة :
جزيئات ضخمة تتكون من ارتباط جزيئات عضوية أصغر وهي تسمى البوليمرات

البوليمرات :
جزيئات تتكون من وحدات متكررة من مركبات متشابهة أو قريبة التشابه تسمى الوحدات الأساسية ( مونومرات ) وهي ترتبط معا بروابط تساهمية

المركبات الحيوية تقسم إلى أربع مجموعات هي :
الكربوهيدرات – الدهون – البروتينات – الأحماض النووية

1- الكربوهيدرات :

الكربوهيدرات هي المركبات التي تتكون من الكربون والهيدروجين والأكسيجين

الصيغة العامة للكربوهيدرات : CH20 )n )
حيث تمثل n عدد وحدات CH20 في السلسلة

أقسام الكربوهيدرات :

1- السكريات الأحادية ( السكريات البسيطة ):
قيمة n فيها من 7-3 ومن أمثلتها الجلوكوز وهو مصدر للطاقة في الكائنات الحية

2- السكريات الثنائية :
تتكون من ارتباط جزيئين من السكريات الأحادية وهي مصدر للطاقة ومن أمثلتها السكروز ( سكر المائدة ) واللاكتوز ( سكر الحليب )

3- السكريات المتعددة :
تتكون من جزيئات طويلة ومن أمثلتها :

1.  الجلايكوجين : يتكون من الجلوكوز وهو محزن للطاقة ويوجد في الكبد والعضلات الهيكلية وهو جزيء متفرع – عندما يحتاج الجسم للطاقة أثناء التمرتين الرياضية أو بين الوجبات يتحلل الجلايكوجين الى جلوكوز
2. السليلوز : يوفر دعما تركيبيا للجدار الخلوي في النبات وهو يتكون من سلاسل جلوكوز ترتبط معا بألياف صلبة
3. الكايتين : يحتوي على النيتروجين وهو المكون الرئيسي لصدفة الروبان الخارجية وسرطان البحر وبعض الحشرات والجدار الخلوي لبعض الفطريات
   

2- الدهون :

تحتوي جزيئات الدهون على الكربون والهيدروجين والأكسيجين وهي تكون الشحوم والزيوت والشمع

• – تتكون الدهون من أحماض دهية وجليسرول ومكونات أخرى
• – الوظيفة الرئيسية للدهون : هي تخزين الطاقة

الدهون المشبعة وغير المشبعة :
التركيب الأساسي للدهون هو الأحماض الدهنية – ويتكون الحمض الدهني من سلسلة من ذرات الكربون التي يرتبط بعضها ببعض بروابط أحادية أو ثنائية كما ترتبط ذرات الكربون مع الهيدروجين

الدهون المشبعة : الروابط بين ذرات الكربون أحادية

الدهون غير المشبعة : إذا كان بين ذرات الكربون رابطة ثنائية واحدة وإذا وجد أكثر من رابطة ثنائية واحدة تسمى الدهون غير المشبعة المتعددة

الدهون المفسفرة : هي المسؤولة عن تركيب الغشاء الخلوي ووظيفته
– الدهون كارهة للماء أي لا تذوب فيه ولذلك تسمح هذه الخاصية أن تكون الدهون حاجزا في الأغشية الخلوية

الستيرويدات :
مجموعة من الدهون تضم الكولسترول والهرمونات
– على الرغم من الاعتقاد الشائع الذي يعدها دهونا ضارة إلا أن الكولسترول يعد ضروريا لتكوين دهون ضرورية أخرى مثل فيتامين D وهرمون الاستروجين والتستوستيرون

3- البروتينات :

تتكون البروتينات من وحدات بنائية تسمى الأحماض الأمينية

الأحماض الأمينية :
مركبات صغيرة مكونة من كربون ونيتروجين وأكسيجين وهيدروجين وأحيانا كبريت

تركيب الحمض الأميني :
للأحماض الأمينية تركيب عام حيث يتكون الحمض الأميني من ذرة كربون مركزية يرتبط :
1- ذرة هيدروجين
2- مجموعة أمين ( NH2-)
3- مجموعة كربوكسيل (COOH -)
4- مجموعة متغيرة (R – ): هي التي تجعل كل حمض أميني مختلف عن الآخر
– يوجد 20 مجموعة متغيرة ولذلك يوجد 20 حمض أميني
– يتكون البروتين من ارتباط الأحماض الأمينية مع بعضها البعض بروابط ببتيدية
– تتكون الرابطة الببتيدية بين مجموعة الأمين لحمض أميني ومجموعة الكربوكسيل لحمض أميني آخر

وظيفة البرتينات :

1. تشكل 15% من كتلة الجسم
2. تسهم في كل وظائف الجسم تقريبا فالعضلات والجلد والشعر تتكون من البروتينات
3.  توفر دعما تركيبيا للجسم
4.  تنقل المواد إلى داخل الخلية وبين الخلايا
5.  تزيد من معدل سرعة التفاعلات الكيميائية
6.  تسيطر على نمو الجسم

4- الأحماض النووية :

جزيئات كبيرة معقدة تخزن المعلومات الوراثية وتنقلها
تكوين الحمض النووي : يتكون من وحدات صغيرة تسمى نيوكليوتيدات
ويدخل في تركيب النيوكليوتيدات ذرات الكربون والنيتروجين والأكسيجين والفوسفور والهيدروجين

تركيب النيوكليوتيد :

1. مجموعة الفوسفات
2. قاعدة نيتروجينية
3.  سكر الرايبوز
   

أنواع الأحماض النووية :

1. الحمض النووي الرايبوزي منقوص الأكسيجين ( DNA )
2.  الحمض النووي الرايبوزي ( RNA )

• – في الأحماض النووية يرتبط سكر الرايبوز في أحد النيوكليوتيدات مع مجموعة الفوسفات النيوكليوتيد أخر
• – القاعدة النيتروجينية التي تبرز خارج السلسلة قابلة لتكوين رابطة هيدروجينية مع قواعد أخرى في نيوكليوتيدات أخرى
• – يلاحظ أن : النيوكليوتيد الذي يحتوي على ثلاث مجموعات فوسفاتية يسمى بالأدينوسين ثلاثي الفوسفات ( ATP)
  وأدينوسين ثلاثي الفوسفات هو الجزيء الذي يخزن الطاقة الكيميائية التي تستخدمها الخلايا في تفاعلاتها المختلفة حيث تتحرر الطاقة عند تكسير الرابطة بين مجموعة الفوسفات الثانية والثالثة