2: הקרן הכימית של החיים

Last updated

Oct 31, 2023
Page ID
209778
Save as PDF
- ספר: ביולוגיה כללית (ללא גבולות)
- 2.1: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - סקירה כללית של המבנה האטומי

Boundless
Boundless

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}$

2.1: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - סקירה כללית של המבנה האטומי
האטומים מורכבים מחלקיקים הנקראים פרוטונים, נויטרונים ואלקטרונים, האחראים על המסה והמטען של האטומים.
2.2: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - מספר אטומי ומספר מסה
המספר האטומי הוא מספר הפרוטונים ביסוד, בעוד שמספר המסה הוא מספר הפרוטונים בתוספת מספר הנויטרונים.
2.3: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - איזוטופים
איזוטופים הם צורות שונות של יסוד שיש להם מספר זהה של פרוטונים, אך מספר שונה של נויטרונים.
2.4: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - הטבלה המחזורית
כל דבר ביקום מורכב מאלמנט אחד או יותר. הטבלה המחזורית היא אמצעי לארגון היסודות השונים על פי תכונות פיזיקליות וכימיות דומות.
2.5: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - קליפות אלקטרונים ומודל בוהר
נילס בוהר הציע מודל מוקדם של האטום כגרעין מרכזי המכיל פרוטונים ונויטרונים המקיפים אלקטרונים בקליפות.
2.6: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - אורביטלים אלקטרונים
אורביטלים אלקטרונים הם ייצוגים תלת מימדיים של החלל בו עשוי להימצא אלקטרון.
2.7: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - תגובות כימיות ומולקולות
תגובות כימיות מתרחשות כאשר שני אטומים או יותר מתחברים יחד ליצירת מולקולות או כאשר אטומים קשורים מתפרקים.
2.8: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - יונים וקשרים יוניים
קשרים יוניים הם אטרקציות בין אטומים טעונים מנוגדים או קבוצות אטומים שבהם אלקטרונים נתרמים ומקובלים.
2.9: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - קשרים קוולנטיים וקשרים ואינטראקציות אחרות
קשרים קוולנטיים נובעים משיתוף אלקטרונים בין שני אטומים ומחזיקים את רוב הביומולקולות יחד.
2.10: אטומים, איזוטופים, יונים ומולקולות - קשרי מימן וכוחות ואן דר ואלס
קשרי מימן ואינטראקציות ואן דר ואלס הם שני סוגים של קשרים חלשים הנחוצים לאבני הבניין הבסיסיות של החיים.
2.11: מים - קוטביות מים
הקוטביות של המים אחראית לרבים מתכונותיהם כולל האטרקטיביות שלה למולקולות אחרות.
2.12: מים - גז, נוזלים ומים מוצקים
הכיוון של קשרי מימן כאשר המים משתנים במצבים מכתיב את תכונות המים בצורותיהם הגזיות, הנוזליות והמוצקות.
2.13: מים - חום אידוי
אידוי של מים דורש כמות ניכרת של אנרגיה בשל החום הגבוה של אידוי של מים.
2.14: מים - קיבולת חום גבוהה
מים מסוגלים לספוג כמות גבוהה של חום לפני עליית הטמפרטורה, ומאפשרים לבני אדם לשמור על טמפרטורת הגוף.
2.15: מים - תכונות הממס של מים
הקוטביות של המים הופכת אותם לממס מצוין עבור מולקולות ויונים קוטביים אחרים.
2.16: מים - תכונות מלוכדות ודבקות
לכידות מאפשרת לחומרים לעמוד בקרע כאשר הם נמצאים תחת לחץ ואילו הידבקות היא המשיכה בין מים למולקולות אחרות.
2.17: מים - pH, מאגרים, חומצות ובסיסים
חומצות מתנתקות ל- H+ ומורידות pH, בעוד שבסיסים מתנתקים ל- OH - ומעלים את ה- pH; מאגרים יכולים לספוג את היונים העודפים הללו כדי לשמור על ה- pH.
2.18: פחמן - הבסיס הכימי לחיים
פחמן הוא המרכיב החשוב ביותר ליצורים חיים מכיוון שהוא יכול ליצור סוגים רבים ושונים של קשרים וליצור תרכובות חיוניות.
2.19: פחמן - פחמימנים
פחמימנים הם מולקולות חשובות שיכולות ליצור שרשראות וטבעות עקב דפוסי הקשר של אטומי פחמן.
2.20: פחמן - איזומרים אורגניים
איזומרים הם מולקולות בעלות אותה נוסחה כימית אך בעלות מבנים שונים, היוצרים תכונות שונות במולקולות.
2.21: פחמן - אננטיומרים אורגניים
אננטיומרים חולקים את אותו מבנה כימי וקשרים אך נבדלים זה מזה במיקום האטומים כך שהם תמונות מראה זה של זה.
2.22: פחמן - מולקולות אורגניות וקבוצות פונקציונליות
קבוצות פונקציונליות הן קבוצות של מולקולות המחוברות למולקולות אורגניות ומעניקות להן זהויות או פונקציות ספציפיות.
2.23: סינתזה של מקרומולקולות ביולוגיות - סוגי מקרומולקולות ביולוגיות
מקרומולקולות ביולוגיות, המולקולות הגדולות הדרושות לחיים, כוללות פחמימות, שומנים, חומצות גרעין וחלבונים.
2.24: סינתזה של מקרומולקולות ביולוגיות - סינתזת התייבשות
בסינתזת התייבשות, מונומרים משתלבים זה עם זה באמצעות קשרים קוולנטיים ליצירת פולימרים.
2.25: סינתזה של מקרומולקולות ביולוגיות - הידרוליזה
תגובות הידרוליזה גורמות לפירוק פולימרים למונומרים באמצעות מולקולת מים וזרז אנזימטי.