Skip to main content
Global

2.0: مقدمة للأساس الكيميائي للحياة

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196018

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    تشمل العناصر في مجموعات مختلفة جميع المواد، بما في ذلك الكائنات الحية. تشمل بعض العناصر الأكثر وفرة في الكائنات الحية الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والكبريت والفوسفور. تشكل هذه الأحماض النووية والبروتينات والكربوهيدرات والدهون التي تعد المكونات الأساسية للمادة الحية. يجب أن يفهم علماء الأحياء هذه اللبنات الأساسية المهمة والهياكل الفريدة للذرات التي تشكل الجزيئات، مما يسمح بتكوين الخلايا والأنسجة وأنظمة الأعضاء والكائنات الحية بأكملها.

    يُظهر نموذج جزيئي مئات الذرات، التي تمثلها كرات صفراء وحمراء وسوداء وزرقاء وبيضاء، متصلة ببعضها البعض بواسطة قضبان لتكوين جزيء. يحتوي الجزيء على بنية ثلاثية الأبعاد معقدة ولكنها محددة للغاية مع حلقات وفروع.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): الذرات هي اللبنات الأساسية للجزيئات الموجودة في الكون - الهواء والتربة والماء والصخور... وكذلك خلايا جميع الكائنات الحية. في هذا النموذج للجزيء العضوي، تظهر ذرات الكربون (الأسود) والهيدروجين (الأبيض) والنيتروجين (الأزرق) والأكسجين (الأحمر) والكبريت (الأصفر) بالحجم الذري النسبي. تشير القضبان الفضية إلى روابط كيميائية. (الائتمان: تعديل العمل من قبل كريستيان جوثيير)

    تتبع جميع العمليات البيولوجية قوانين الفيزياء والكيمياء، لذلك من أجل فهم كيفية عمل الأنظمة البيولوجية، من المهم فهم الفيزياء والكيمياء الأساسية. على سبيل المثال، يتبع تدفق الدم داخل الجهاز الدوري قوانين الفيزياء التي تنظم طرق تدفق السوائل. إن تقسيم جزيئات الطعام الكبيرة والمعقدة إلى جزيئات أصغر - وتحويلها لإطلاق الطاقة ليتم تخزينها في أدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) - هو سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تتبع القوانين الكيميائية. تعتبر خصائص الماء وتكوين الروابط الهيدروجينية أساسية لفهم العمليات الحية. يعد التعرف على خصائص الأحماض والقواعد أمرًا مهمًا، على سبيل المثال، لفهمنا لعملية الهضم. لذلك، تعتبر أساسيات الفيزياء والكيمياء مهمة لاكتساب نظرة ثاقبة للعمليات البيولوجية.