الجزيئات البيولوجية - الجلسة 1

Macromolecules هي جزيئات كبيرة تتكون من أشياء أصغر تسمى monomers. هناك أربعة أنواع رئيسية من الجزيئات الكبيرة. وهي carbohydrates، lipids، proteins، nucleic acids. Carbohydrates هي السكريات التي توفر الطاقة للخلايا. Lipids هي الدهون والزيوت التي تخزن الطاقة. Lipids مهمة لبنية الخلية. Proteins هي جزيئات معقدة تتكون من amino acids. تؤدي Proteins العديد من الوظائف المهمة في الخلايا، مثل المساعدة في التفاعلات الكيميائية وتوفير الدعم الهيكلي. Nucleic acids هي جزيئات تقوم بتخزين المعلومات الوراثية.

Carbohydrates هي جزيئات عضوية تتكون من السكريات البسيطة. وهي المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات الحية. تتواجد Carbohydrates في العديد من الأطعمة، بما في ذلك الحبوب، والفواكه، والخضروات، ومنتجات الألبان. يمكن تصنيف Carbohydrates إلى أنواع مختلفة بناءً على عدد وحدات sugar البسيطة التي تحتوي عليها. هذه الأنواع هي monosaccharides disaccharides والسكريات polysaccharides.

سنناقش أولاً السكريات monosaccharides. مصطلح mono يعني one. مصطلح saccharide يعني sugar. الآن نعلم أن monosaccharides هي نوع من carbohydrates التي تتكون من وحدة sugar one فقط. بعض الأمثلة على monosaccharides هي glucose fructose galactose. Glucose هو أحادي السكاريد الأكثر أهمية في الجسم. وهو المصدر الأساسي للطاقة للخلايا. يتواجد Glucose في العديد من الأطعمة، بما في ذلك الفواكه والخضروات والحبوب.

Fructose هو أحادي السكاريد الموجود في الفواكه والعسل. يتم استخدامه عادة كمحلي في الأطعمة المصنعة والمشروبات. Galactose هو أيضا أحادي السكاريد. توجد في الحليب ومنتجات الألبان. Deoxyribose ribose أيضًا من monosaccharides الموجودة بشكل أساسي في المادة الوراثية.

السكريات الثنائية هي نوع من carbohydrates. كما يشير الاسم، di تعني two و saccharide تعني sugar. لذا فإن disaccharides هي carbohydrates التي تتكون من two من sugar. ويمكننا أيضًا أن نقول أن disaccharides تتكون من two من السكريات الأحادية. يرتبط two monosaccharides معًا برابطة. بعض الأمثلة على disaccharides هي sucrose lactose maltose. يتكون السكروز من glucose fructose المرتبطين ببعضهما البعض بواسطة رابطة.

يتكون Lactose من Galactose Glucose. Maltose هو أيضا ثنائي السكاريد. يتكون Maltose من two من glucose مرتبطتين معًا. هذه الرابطة أو الارتباط بين two من monosaccharides يسمى glycosidic bond. يتم إنشاء Glycosidic linkage عندما يتم ربط two معًا، مثل جزيئات sugar أو جزيء sugar وجزيء آخر، عن طريق إزالة جزيء من الماء. كما نرى في Maltose، تتكون glycosidic bond بين two من glucose عن طريق إزالة جزيء الماء.

السكريات المتعددة هي carbohydrates معقدة تتكون من العديد من وحدات السكريات الأحادية المرتبطة معًا بواسطة روابط جليكوسيدية. بعض الأمثلة على polysaccharides تشمل starch glycogen cellulose. يتواجد النشا في النباتات. فهو بمثابة تخزين glucose. الجليكوجين هو عبارة عن عديد السكاريد الموجود في الحيوانات. كما أنه بمثابة شكل تخزين glucose. السليلوز هو عبارة عن عديد السكاريد الموجود في جدران الخلايا النباتية والذي يوفر الدعم الهيكلي.

الجزيئات الصغيرة هي جزيئات صغيرة يمكنها أن تتحد مع بعضها البعض لتكوين جزيئات أكبر تسمى polymers. تأتي كلمة monomer من الكلمة اليونانية mono والتي تعني one، و meros والتي تعني جزء. monomer هو وحدة متكررة لجزيء كبير. تتحد هذه الوحدات المتكررة مع بعضها البعض لتكوين polymer. تأتي كلمة polymer من الكلمة اليونانية poly والتي تعني العديد و meros والتي تعني جزء.

السليلوز عبارة عن عديد السكاريد. إنه polymer. يتكون من وحدات متكررة من glucose. تتحد هذه الوحدات المتكررة مع بعضها البعض من خلال glycosidic linkage. يتواجد السليلوز في جدران الخلايا النباتية. ويوفر الدعم الهيكلي لجدار الخلية.

السكريات المختزلة هي نوع من الكربوهيدرات التي لديها القدرة على اختزال المواد الأخرى عن طريق التبرع بالإلكترونات لها. هذه القدرة على الاختزال ترجع إلى وجود ألدهيد حر -COHأو كيتون -CO-المجموعة الوظيفية في جزيء sugar. تشمل أمثلة reducing sugars glucose، fructose، lactose، maltose، وبعض أشكال starch.

reducing sugars هي نوع من الكربوهيدرات التي لا يمكن أكسدتها أو اختزالها بسهولة. وهي تتكون من monosaccharides أو disaccharides لا تحتوي على مجموعة وظيفية حرة ألدهيد أو كيتون. وهذا يعني أنها لا تخضع لنفس التفاعلات الكيميائية التي تخضع لها reducing sugars. تشمل أمثلة reducing sugars sucrose lactose.

اختبار بنديكت هو اختبار مخبري يستخدم للتحقق من وجود أنواع معينة من السكريات. تُسمى هذه السكريات reducing sugars في العينة. لإجراء الاختبار، نقوم بخلط كمية صغيرة من العينة مع محلول يسمى كاشف بنديكت. ثم نقوم بتسخينه. إذا كانت العينة تحتوي على reducing sugars، فسوف يتغير لون المحلول إلى اللون البرتقالي المحمر. كلما كان تغير اللون أقوى، كلما زادت reducing sugars في العينة. يتم استخدام الاختبار عادة للكشف عن السكريات الموجودة في الطعام أو للتحقق من مرض السكري في البول.