مقدمة الكيمياء الحيوية

مذخ

اى١١بء اؾ٠١خ

دكتور وسف الشرك

امذخ ثذساعخ رز از chemistry of life )) اؾ١بح و١١بء -: اؾ٠١خ و١١بء رؼش٠ف•

.اظف١خ ازشوج١خ ابؽ١خ اؾ١خ خال٠ب اغضئ١خ اىبد1.

(األ٠ؼ١خ) ا١زبث١ض ػ١خ ض اؾ١خ اخال٠ب ف رؾذس از اج١ع١خ اى١١بئ١خ ثبزفبػالد رز2. .ازفبػالد ز رظ از اؼا

اإلغب عغ ف األعبعبع١خ اىبد•

-:وبزب اإلغبد عغ ىبد زعؾ•

بء 155%.

ثشر١ % 219.

د % 330.

%1 ػؼ٠خ غ١ش اد4.

(Nucleic acid) ٠خ أؽبع %1 أل 5.

ا٠خ األؽبع أاع•

ب ا٠خ األؽبع ػب ٠عذ•

األوغغ١ بلض س٠ج١و١ه ؽبغDNA ) ) اذب1.

Deoxyribonucleic acid))

((Ribonucleic acid س٠ج١و١ه ؽبغ (RNA) اشب 2.

زظ١غ اساص١خ اغ١خ اؼبد ػ (DNA ) اذب ٠ؾز •

زى ثؼؼب غ األ١١خ األؽبع رزؾذ ) األ١١خ األؽبع

ازؾى اخق اظفبد اجشر١بد ػ١خ رؾذد (اجشر١بد

اذب ٠زؾظ شء ثى اجشر١بد رم اخ١خ ظبئف ف

شء و ػ

اجشر١بد•

ال ، اغضئ اص ػب١خ ، اج١جز١ذ ػذ٠ذح ػ ػجبسح اجشر١بد •

ػذ٠ذح ، اص خفؼخ اجشر١بد ث١ اػؾخ فشق رعذ

األؽبع رشو١جب ف ٠ذخ اجشر١بد، اىض١ش بن اج١جز١ذاد،

اشبد -:ض ، ثبجشر١بد شرجطخ أخش شوجبد األ١١خ

ز ، اجسف١ش٠بد اج١ش٠د٠بد اج١س٠بد اف١زب١بد

ااد أ ا٠خ األؽبع ، اجشر١بد غ اشرجطخ اشوجبد

.اؼبد أ ا١ أ اف١زب١بد شزمبد أ اش٠خ

. أ١١ب ؽبؼب ػشش٠ ؽا اطج١ؼخ ف ٠عذ•

ط١غخ اؾبغ األ١

اذ•

اطج١ؼخ ف زاعذح اذ وض١شح أاع بن •

از٠جبد ف رذة ( اضالص١خ اغ١غ١شاد ) اذ

رؼزجش (١ضبي / اىسفس اإلص١ش ض اؼؼ٠خ

طبلخ ظذس

رزاعذ األغش١خ ف افعف١ج١ذاد رزاعذ ث١ب •

رشو١ت ف رذخ األغش١خ ف األعزشر١ذاد

األعزشر١ذ٠خ اشبد

(اش٠بد)اىشث١ذساد •

، ا١ذسوغ١ زؼذدح اذ١ذاد أ و١زبد ػ ػجبسح اش٠بد •

، ابء ف رزة أوغغ١ ١ذسع١ وشث رزى

:وبزب رمغ١ب ٠ى ، اخ١خ رشو١ت ف رذخ ، طبلخ ظذس

أ اذ١٠ذاد ػ ػجبسح Monosaccharaides أؽبد٠خ عىش٠بد1.

، ا١ذسع١ ، اىشث رزى ا١ذسوغ زؼذدح و١زبد

اىبئ عغ ف اطبلخ ظبدس اشوجبد ز رؼزجش ، االوغغ١

١زبوذس٠ب ع١ع ) اخ١خ ؼؼ١بد ازشو١ج١خ ابدح ، اؾ

، فمؾ اؽذ عضء رزى ، اغىش٠بد ااع اثغؾ ، (غ١ش

.وشث رساد 7 – 3 ػ ٠ؾز عضء و

ثاعطخ ، ب أطغش ؽذاد إ رزؾ ا ال٠ى ، األؽبد٠خ اغىش٠بد •

اغىش٠بد رظف أؽ١بب، اجغ١طخ اغىش٠بد رغ ، ابئ ازؾ

ف اظ١ف١خ اغػخ ع ، اىشث رساد ػذد اعبط ػ االؽبد٠خ

:وبزب اىشث ػذد ؽغت ػ رمغ١ب ٠ى ، اغضء

اصبء عط١ اد ػ ػجبس (اغ١غشذب٠ذ ) اضالص١خ اغىش٠بد

ىشث١ذساد اؾ٠١ ازفبػالد

اشثبػ١خ Tetroses ( ا٠ش٠ض١شص)

اخبع١خ Pentoses (اشا٠جص) ا٠ االؽبع رى٠ ف رذخ

اغذاع١خ Hexoses (افشوزص اغوص) االؽبد٠ اغىش٠بد اوضش

ازشبسا

اغجبػ١ Heptoses(ع١ذجز١ص) اصبء عط١ اد ػ ػجبس

ىشث١ذساد اؾ٠١ ازفبػالد

ض Pentoses اخبع١خ اغىش٠بد فئ اؼ ػ •

Hexoses اغذاع١خ اغىش٠بد اخ …… اضا٠ص أ اشا٠جص

غزائ١ب خ رؼزجش افشوزص اغالوزص اغوص ض

.اغىش٠بد وأ اطج١ؼخ ف عدب ؽ١ش

ؽذر١ رزى ،Disaccharides اضبئ١خ اغىش٠بد2.

عىش ، (عوص 2) اغ١ث١ص -:ض ، األؽبد٠خ اغىش٠بد

اغ١ص، ر١ؤ األي ٠زظ ، (عوص 2) ابزص اشؼ١ش

٠ؼط اغىشص امظت عىش ، اشب رؾ اضب ٠زظ

اؾ١ت عىش ، (فشوزص + عوص) زغب٠خ و١بد

.(عالوزص + عوص) االوزص

رزى : Oligosaccharides ازغىش ل١خ اغىش٠بد -1.

اشاف١ص ض األؽبد٠خ اغىش٠بد ل١خ ؽذاد

.(فشوزص + عالوزص + عوص) ازغىش صالص

.2Complex Sugars از -: اؼمذح اغىش٠بد

رغ اجغ١طخ اغىش٠بد زؼذدح ؽذاد رزى

غ١ش رى أ إب ،Polysaccharides ازغىش ػذ٠ذح

اخب ثبأل١بف أ٠ؼب رؼشف ابء ف Insoluble رائجخ

Crude Fiber اجىز١ ا١١غ١١ص اغ١١ص : ض

اشب ض ابء ف Soluble رائجخ اغ١

.اغ١ىع١ اذوغزش٠بد

اف١زب١بد•

اإلغب ؽ١بح ظؾخ أعبع١خ ىبد ػ ازاص اغزاء ٠ؾز أ ٠غت•

اىج١شح اغز٠بد) غ١ أ ب٠ى اىبد ز

MACRONUTRIENTS) ، اذ اجشر١١خ اش٠خ ااد رش

٠ؾزبط اد فزش (MICRONUTRIENTS اذل١مخ اغز٠بد) أب ،

ال٠غزط١غ غبجب ، ػب الغ ظؾخ ؽ٠١خ ب طغ١شح، و١بد إ اغغ

ز اغزاء، ؽش٠ك ػ ػ١ب اؾظي الثذ زا رظ١ؼب، اغغ . اؼذ١خ االألػ اف١زب١بد رش اذل١مخ اغذ٠بد

ف االض٠بد ػ اؾ٠١خ اؼ١بد ف رذخ و١١بئ١خ اد اف١زب١بد •

ازض١ أ اال٠غ، ػ١بد ف غ١شجبششح جبششح، ثظسح فزؤصش اغغ

ػ اؼبء اؽك لذ ، اخزفخ األغغخ اغغ عالخ طؾخ ف اغزائ

بصاذ ، اى١١بئ رشو١جب ؼشفخ لج األثغذ٠خ اؾشف أعبء اف١زب١بد

اذ، ف ب٠زة ب ، رشو١جب ؼشفخ ثؼذ ؽز االعبء ثز ؾزفظخ . ط ، ة ض ابء ف ( ـ ، ن ، د ، أ) ف١زب١بد -: ض

التفاعالت الكمائة ف الخالا الحة

( متابولزم أو األض ) الغذائ التمثل•

التمثل عملة أو األض أو االستقالب أو المتابولزم •

التفاعالت من مجموعة ه (Metabolism) الغذائ

الغذائة المواد على الحة الكائنات ف تحدث الت الكمائة

الطاقة على الحصول بغرض األنزمات بواسطة المختلفة

:إلى الغذائ التمثل ونقسم األنسجة بناء أو

الغذائة المواد تحول تم حث : Catabolism الهدم1.

دهون أو بروتنات أو كربوهدرات كانت سواء الرئسة

جزئات إلى الحوة التفاعالت من مختلفة طرق خالل

.الطاقة على الحصول ذلك عن ونتج بسطة

عملة من الناتجة البسطة الجزئات:( Anabolism) البناء2. سواء تعقدا أكثر مواد لبناء كنواة استخدامها مكن الهدم من سلسلة خالل من نووة أحماض أو بروتنة كانت

تلك ف طاقة وتستهلك األنسجة لبناء وذلك التفاعالت التفاعالت

ناحة من مختلفة مسارات ، والهدم البناء عملات تأخذ• تحول فها تم الح، الكائن جسم داخل الحوة التفاعالت

هذه ، األنزمات من سلسلة طرق عن الكمائة المواد تعمل حث الغذائ التمثل لعملة حاسمة ه األنزمات بسرعة قدما المض على التفاعالت لهذه للسماح كمحفزات .وكفاءة

ف التشابه هو األض عملة ف البارزة السمات أحد • شاسعا اختالفا تختلف كائنات بن األساسة األضة المسارات

.البعض بعضها عن

مصنوعة والمكروبات والنباتات الحوانات تشكل الت الهاكل معظم• األمنة، األحماض : الجزئات من أساسة فئات ثالث من

استخدام ف تتركز الغذائ التمثل ووظفة .والدهون الكربوهدرات، واستخدامها تقسمها أو واألنسجة، الخالا بناء ف الجزئات هذه

لتشكل الكمائة المواد هذه تجتمع أن ومكن للطاقة، كمصدر .والبروتنات النووي الحامض مثل بولمرات

،تلك المتابولزم أو األض أو باالستقالب أو الغذائ بالتمثل قصد • ببناء قوم عندما الجسم داخل تتم الت البوكمائة العملات منها لنتج فككها ثم ومن األساسة الطعام مواد من الحة األنسجة وامتصاص األمعاء ف الطعام هضم عملة إل ذلك وحتاج الطاقة،

ثم الجسم أنسجة ف لدمجها انتقالة كمرحلة وتخزنها خالصاتها من تتولد الت والطاقة الكربون أكسد وثان ماء إلى تحولها

وتستخدم الخالا داخل تخزن بل حرارة ال كلها تتحول ال االستقالب .الحاجة عند

عبر الجلوكوز امتصاص مع الكربوهدرات استقالب بدأ و •

مختلف ال منه البعض فحمل الدم ال األمعاء جدران

البعض تخزن تم حن ف استقالبه تم حث الجسم أنحاء

جلوكوجن أو سكر شكل عل والعضالت الكبد ف اآلخر .الحاجة عند ذلك بعد وتتفكك

(األ٠غ)رش وخ ازض١ اغزائ •

اؼ -1•

االزظبص -2•

االعزؼبي أ االعزخذا -3•

Anabolism = synthesisاجبء أ ازظ١غ أ-

Catabolism = Breakdownاذ ة-

اإلخشاط -4•

رز ػ١خ ا١زبث١ض ف اخال٠ب اؾ١خ ثاعطخ اغبساد •

Pathways

اى١بئ١خ ازفبػالد غبساد•

رؾذس -: Linear Pathways زفشغخ غ١ش غبساد1.

إ طفخ اغزائ١خ ابدح ف١ب رزؾي ززب١خ رفبػالد

اغوص عىش رؾ١ غبس ض اغ١زثالص ف أخش طفخ

(Glycolysis) إ اغوص عىش ف١ ٠زؾي از

.اج١شف١ه ؽبغ

لذ -: Branched Pathways ازفشػخ اغبساد1.

غ١ش غبساد ػ رؾز لذ) خزفخ اغبساد ز رى

زمبسثخ أ (خزفخ ازفبػالد ارظ زؼط زفشػخ

ضبي (أ١خ شوجبد رى٠ ازفبػالد ز ز١غخ رى )

اش٠بد رؾ٠ أ اج١س٠بد األ١١خ األؽبع رظ١غ

اغوص رؾ١ ػ١خ ف

رفبػالد غبساد •

-: اؾم١خ اى١١بئ١خ

اىبد رشرت

زفبػالد اعط١خ

رؼ لذ اؾم١خ

وزفبػالد ب اجؼغ

ز ف رز رؾف١ض٠خ

ثذا٠زب رؾ٠ اغبساد

ػ ضبي ب٠زب إ

وشثظ دسح غبس ره

(Krebs cycle)

اشاثؾ اى١١بئ١خ•

خغخ ساثؾ و١١بئ١خ از رؾذد ازشو١ت اى١١بئ غضئ١بد اج١ع١خ رعذ • . ازب١خ

ثبشبسوخ ازاسد ث١ رشثؾ از ازىبفئ٠خ اشاثطخ : ازىبفئ٠خ سثطخ1.

/ و١وبس 100 = رمش٠جب ) ام٠خ اشاثؾ اضبئ١خ األوزش١خ .(ي

األ١٠خ اشاثطخ (salt Bridges اؾ١خ اغغس )األ١٠خ سثطخ2.

(Ionic bond) ػ امذسح ف رخزفب رسر١ ث١ رشأ از اشاثطخ

ا٢خش اعت ازسر١ بر١ أ٠ ث١ رى اإلىزشبد فمذ أ وغت

األ٠بد غجخ رخزف ث١ب، وشثبئ عزة لح فزشأ اشؾخ اغبت

أل اجربع١ أل١٠ األوغغ١ رسح رؾزبط فضال اىزغجخ افمدح

إىزشبد، صب١خ أ االعزمشاس ؾبخ ١ظ إلىزش١ ٠ؾزبط األخ١ش اذاس

= رمش٠جب ) اشؽجخ اج١ئخ ف ػؼ١فخ اغبفخ اج١ئخ ف ل٠خ اشاثطخ ز رى (ي /و١وبس 10

رشاثؾ ا١ذسع١ ازشاثؾ -: ا١ذسع١١خ سثطخ3.

رغب١خ ساثطخ ػ رؾز از اغض٠ئبد ث١ ٠ؾذس

اىشعبج١خ راد ازساد اؽذ راعذ ف١ب ٠شزشؽ لطج١خ

إ شرجؾ ١زشع١ أ اوغغ١ فس، ض اؼب١خ

فب ا١ذسع١ رسح ؽغ ظغش ظشا ا١ذسع١،

رسح ثشر غ ٠غزة عف اإلىزش اضدط

٠شض .ازشاثؾ اع زا ى اعت ا١ذسع١

ا١ذسع١١خ ثبشاثطخ ا١ذسع١ ازشاثؾ ا ػبدح

ي / وغي 30-5 ٠ؾزبط ا ؽ١ش ازشاثؾ زا مح ز١غخ

(عي 4.184 = وبس ؽشاس عؼش)

ا١ذسع١خ اشاثؾ أاع•

رسح ذ٠ب عض٠ئبد ث١ رؾذس -: داخ١خ ١ذسع١خ ساثؾ1.

ثشاثطخ (N، F، O) ازب١خ ازساد اؽذ إ شرجؾ ١ذع١

اضب٠خ األ١خ اال١بد اىؾالد : ػ١ب ضبي لطج١خ رغب١خ

ابء اىشثوغ١خ االؽبع اضب٠خ األ١خ اال١ذاد

.ا١ذسع١١خ شاثؾ غزمج ثبؼ ػبدح اغض٠ئبد ز رغ

ذ٠ب از اشوجبد ف رؾذس :خبسع١خ ١ذسع١١خ ساثؾ2.

غ لطج١خ رغب١خ ثشاثطخ زظخ غ١ش ى (N، F، O) رسح

غ ١ظ ى ١ذسع١خ ساثؾ رى فبب ثبزب ا١ذسع١

ؾذس اششؽ ٠افك وب إرا اغزخذ از٠ت غ اب فغب

اال١بد اال٠ضشاد اع ز ػ ضبي ا١ذسع١ ازشاثؾ

.اضبض١خ اال١ذاد االعزشاد االذ١ذاد اى١زبد اضبض١خ

ش ػ ػجبسح بء اؾم١م اشى ا ػ١ب صجذ لذ3.

عض٠ئب) بء عض٠ئبد 3 و رشزشن ؽ١ش اغطػ سثبػ

ازشاثؾ ٠ؼزجش .اشى زا زى٠ (غمج عضئ بؼ

اشاثؾ ز ال ا١ذسفس٠ه ؽبغ ف ا١ذسع

جزئات بن المتبادلة التأثرات قوى وه . درفالس فان قوى4.

من وتنتج ، البعض بعضها مع كهربا المتعادلة الواحدة المادة

ف التكافؤ إلكترونات مع معن جزيء ف الذرات نوى تجاذب

التساهمة المركبات جزئات ف عادة وتوجد ، مجاور جزيء

وهانس الهولندي العالم إلى القوى هذه تنسب ، غرالقطبه

.ڤالز در ڤان ددرك

رمش٠جب = ػؼ١فخ لرب ) اؼؼ١فخ اشاثؾ رؼذ ػب ثشى•

اىزخ ثبصد٠بد لرب رضداد ،(ي / و١وبس 2 – 1 ث١ ب

أػ اىس غ١ب دسعخ أ غذ فضال ، بدح اغض٠ئ١خ

.افس أوجش ىس اغض٠ئ١خ اىزخ أل افس غ١ب دسعخ

: و ام ز رزؼ •

.Londin ذ ل1.

.Deby د٠جب ل2.

.Kessom و١غ ل3.

لطت صبئ ؾشع، لطت صبئ ث١ رشأ ذ ل

ي/و١وبس 1 - 0.5 ؽبلزب رجغ آخش، ؾشع

ز رغت اغض٠ئ اص ثبصد٠بد اشاثؾ ز لح رضداد

.ڤبض دس ڤب د٠ذس٠ه ٠بظ اذ اؼب إ ام

از اغضئ١خ غػبد ث١ رشأ بء ؾجخ غ١ش اشثطخ5.

رؼشػب زم١ ثؼؼب غ رزغغ ) ابء ف رزة ال

و١وبس 3 – 1 ث١ ب رمؤس٠جب = ػؼ١فخ لرب )بء

(ي /

اغضئ١بد شى ضجبد عذا خ اؼؼ١فخ اشاثؾ رؼزجش•

خزف ث١ رؾذس از ازفبػالد اذب ض اىج١شح

.اغضئ١بد

.اظ١ف١خ ف ااد اى١ؽ١ عغ اإلغباغػبد •