2: כימיה בסיסית של תאים - תרכובות כימיות והאינטראקציות ביניהן
- Page ID
- 208407
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 2.1: מים
- אין חיים בלי מים. בפרק זה, מים ישמשו לסקירת כמה רעיונות בסיסיים מאוד בכימיה, במיוחד כפי שהם חלים על ביולוגיה של תאים ומולקולריים.
- 2.2: חומצות ובסיסים
- שחרור H+ ו- OH— אינם מוגבלים למולקולות מים, ותרכובות רבות עושות זאת בתמיסות מימיות. ניתן לסווג תרכובות אלו כחומצות (העלאת ריכוז H+ החופשי) או בסיסים (הגדלת ריכוז ההידרוקסיל החופשי]. המידה שבה חומצות ובסיסים תורמים או מסירים פרוטונים נמדדת בסולם ה- pH, שהוא סולם לוגריתמי של ריכוז H+ יחסי.
- 2.3: פחמן
- המולקולות המרכיבות העיקריות בכל האורגניזמים החיים מבוססות על פחמן. לפחמן יש צדדיות הנובעת מארבעת האלקטרונים המעטפת החיצונית שלו, ומאפשרת אפשרות לארבעה קשרים קוולנטיים עם מגוון שותפים, כולל קשרים קוולנטיים פחמן-פחמן יציבים מאוד. בגלל זה, שרשראות פחמן ארוכות יכולות ליצור את עמוד השדרה של מולקולות מורכבות יותר ומאפשרת את המגוון הגדול של מקרומולקולות שנמצאות בתא.
- 2.4: סוכרים
- סוכרים, וגלוקוז בפרט, הם מולקולות חשובות לתאים מכיוון שהם מקור האנרגיה העיקרי. לסוכרים יש את הנוסחה הכימית הכללית CH₂O וניתן לחבר אותם כמעט אינסוף לאחסון. עם זאת, מכיוון שהם הידרופיליים, הם מאפשרים למולקולות מים להשתלב ביניהן, ואינן יכולות לארוז ביעילות כמו שומנים, שהם הידרופוביים ובכך אינם כוללים מים. מצד שני, ניתן לגייס את הסוכרים לשימוש במהירות רבה יותר.
- 2.5: נוקלאוטידים
- נוקלאוטידים, אבני הבניין של RNA ו-DNA, מורכבים בעצמם מסוכר פנטוז המחובר לבסיס חנקני מצד אחד וקבוצת פוספט בצד אחר. הסוכר הוא או ריבוז סוכר 5 פחמן או בן דודו הקרוב, deoxyribose ("deoxy" מתייחס לקבוצת הידרוקסיל "חסרה" על 2 הפחמן, שיש לה H במקום). הבסיס החנקני המחובר יכול להיות פורין, שהוא טבעת בת 6 חברים התמזגה לטבעת בת 5 חברים, או פירמידין, שהיא טבעת אחת בת 6 איברים.
- 2.6: חומצות אמינו
- רוב המולקולות העיקריות של התא - בין אם מבניות, כמו מקבילות תאיות של קורות וקורות הבניין, או מכניות, כמו אנזימים המפרקים או מרכיבים מולקולות אחרות, הן חלבונים. חלבונים מקיימים אינטראקציה עם מגוון רחב של מולקולות אחרות, אם כי כל אינטראקציה נתונה היא בדרך כלל די ספציפית. הספציפיות נקבעת בחלקה על ידי משיכה חשמלית בין המולקולות.
- 2.7: חומצות שומן
- שלא כמו חד סוכרים, נוקלאוטידים וחומצות אמינו, חומצות שומן אינן מונומרים המקושרים יחד ליצירת מולקולות גדולות בהרבה. למרות שניתן לקשר חומצות שומן יחד, למשל, לטריאצילגליצרולים או פוספוליפידים, הן אינן מקושרות ישירות זו לזו, ובדרך כלל לא יותר משלושה במולקולה נתונה. חומצות השומן עצמן הן שרשראות ארוכות של אטומי פחמן ומעליהם קבוצת קרבוקסיל. אורך השרשרת משתנה, אך רובם בין 14 ל -20 פחמנים.
תמונה ממוזערת: חומצה אולאית היא חומצת שומן המופיעה באופן טבעי בשומנים ושמנים מן החי והצומח השונים. אני יכול לקבל מספר קונפורמרים כולל צורות cis וטרנס (תחום Publci;בנג'ה-BM27 דרך ויקיפדיה)