ما هي وحدة التركيب البنائي والوظيفة في الخلية؟
الجواب / البروتوبلازم وهو المادة الحية البالغة التعقيد التي خلقها الله للقيام بمظاهر الحياة المختلفة

ما هو التركيب الكيميائي لهذه المادة البروتبلازمية؟
الجواب / تحتوي هذه المادة على ما يقرب من 30 عنصراً موزعة كالتالي

1- المجموعة الأولى: وهي الكربون C ، والأكسجين O ، و الهيدروجين H ، وتمثل 94%.

2- المجموعة الثانية : وتسمى عناصر الوفرة الكبرى وهي النيتروجين N ، الفسفور P ، البوتاسيوم K ،

الكالسيوم Ca ، والمغنيسيوم Mg ، والكبريت S . وتمثل 0.1-5% من المادة الحية.

3- المجموعة الثالثة : وتسمى مجموعة العناصر الصغرى وهي عبارة عن 20عنصراً مهماً قد يؤدي نقصها أو غيابها إلى اضطرابات فسيولوجية أو الموت. ومن أمثلتها الحديد Fe، الألومنيوم Al، الصوديوم Na، البورون B، الكلور Cl، الزنك Zn، السيليكون Si، المنجنيزMn .

كيف توجد هذه العناصر في البروتوبلازم؟

الجواب يمكن أن توجد على شكل:

1- عناصر مستقلة ، أو

2- منتظمة في مركبات بسيطة، أو

3- منتظمة في مركبات معقدة.

إلى كم صنف تصنف المركبات الموجودة في بروتوبلازم الخلايا؟
الجواب / إلى صنفين أ) مركبات لا عضوية وتشمل الماء والأملاح المعدنية . ب) مركبات عضوية.

أولاً الماء: ما هي نسبة الماء في المادة الحية؟
الجواب/ قال تعالى : (وجعلنا من الماء كل شيء حي ) إذاً فهو 80-95% من وزن البروتوبلازم.

ما هي أهمية الماء للخلايا؟
1- إذابيته للمواد الغذائية وتوصيلها للخلايا.

2- وسط جيد للتفاعلات الكيميائية.

3- يفكك الإلكترونات المذابة. 4- يمتص الحرارة. 5- وسط مشتت للمحاليل الغروية.

6- له توتر سطحي مرتفع.

ينقسم الماء في الخلية إلى قسمين إما حراً Free Water بنسبة 95% أو مثبتا Bound Water 4%-5%وهو مرتبط بالبروتينات بواسطة الروابط الهيدروجينية.

ثانياً: الأملاح المعدنية. وتشكل 1%-5% من وزن الخلية وأهمها كلوريد الصوديوم

ما هي أهمية أيونات الأملاح:

1- لآيونات الأملاح أهمية في تركيب البروتوبلازم وفي أنشطتة الكيميائية وخواصة الكهربائية.

2- النمو والحفاظ على الصحة والتكاثر.

3- تكوين الهياكل والأصداف لكثير من الحيوانات.

التقويم:

ما فائدة الماء للبروتوبلازم.؟ ما هي أهمية أيونات الأملاح للبروتوبلازم.

س/ ما هي المركبات العضوية.

هي مواد تحتوي على الكربون متحداً مع الهيدروجين أو الأكسجين أو الاثنين معاً.

على ماذا يحتوي البروتوبلازم من المركبات العضوية ؟

يحتوي على: أ) الكربوهيدرات ب) البروتينات ج) الدهون د) النوكليوتيدات.

· الكربوهيدرات: وتحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين بنسبة 1:2:1 وهي مصدر أساسي للطاقة حيث أنها مخزنة في جدر خلايا النبات في صورة سيليلوز وفي البروتوبلازم على صورة نشا وفي الحيوان مخزنة علي صورة جلايكوجين(نشا حيواني) في الكبد والعضلات. (و حيث أن الرابطة جلايكوسيدية.)

إلى كم قسم تقسم الكربوهيدرات.

الجواب تقسم إلى ثلاثة أقسام :

1- الكربوهيدرات احادية التسكر Mono saccharide حيث أنها تصنف حسب عدد ذرات الكربون ومن أمثلتها السكريات الثلاثية – والرباعية والخماسية مثل الرايبوزالخماسي و ديوكسي رايبوز وهما هامان في تركيب الأحماض النووية. أما السكريات السداسية فهي كالفركتوز والجلاكتوز.

2- الكربوهيدرات ثنائية التسكر Disaccharide حيث أن الرابطة بين جزيئان من السكر الأحادي هي رابطة جلايكوسيدية. وتنتج من اتحاد جزئين من السكر الأحادي مثل سكر المالتوز(سكر شعير) حيث أنه مكون من جزيئين من الجلوكوز، أما السكروز(سكر المائدة) فهو مكون من جلوكوز وفركتوز. أو اللاكتوز (سكر الحليب)المؤلف من الجلوكوز والجالاكتوز. وجميع هذه السكريات الثنائية لها صيغة جزيئية واحدة هي(C12H22O11) نلاحظ في المعادلة التالية نتيجة اتحاد سكرين أحاديين يفقد جزيئ ماء.

2C6 H12 O6 -------àH2O + C12 H22 O11

3- الكربوهيدرات عديدة التسكر Polysaccharides ناتجة من اتحاد عدة جزيئات أحادية n(C12H10O5) حيث n يمثل عدد السكريات الأحادية المشتركة في التكتل والبلمرة مثل السليلوز في النبات والجلايكوجين في الحيوان.

ما هي أهمية الكربوهيدرات بشكل عام ؟أهمية الكربوهيدرات أنها

1- تعتبر المصدر الرئيس للطاقة. 2-تمثل مصدراً لتكوين مركبات عضوية أخرى مثل البروتينات والدهون.

البروتينات هي: مركبات عضوية تتكون من حموض أمينية متصلة مع بعضها البعض بواسطة روابط ببتيدية ، وقد تحتوي على عناصر النيتروجين ، الكبريت ، الفسفور.

الهيكل العام للحمض الأميني هو كما هو موضح R-C-C-OH

مجموعة أمين ، مجموعة كربوكسل(-CooH) ويمثل (R) مجموعة ألكيل(Aalkyl grouP) ويمكن ان تستبدل بالهيدروجين أو مجموعات أخرى مثل ( -CH / -SH / -OH)

ومن أمثلة الأحماض الأمينية الجلايسين (Glycine) و السيرين (Serine) والانين(Alanine)

تكون الرابطة الببتيدية: تنتج الرابطة الببتيدية من اتحاد حمضين أمينيين حين تتفاعل مجموعة ( - C OOH ) من الحمض الأول مع مجموعة (-NH2) من الحمض الثاني وبالخصوص مع (-OH) و ( H**+) فينتج جزيء ماء وببتيد ثنائي كما في المعادلة التالية :( حذفت هذه المعادلة في طبعة 1420هـ)



R1-C-C-OH + HN-C-C-OH------> H2O + R2C-C-N-C-C-OH




مم تتكون البروتينات؟
تتكون البروتينات من عشرات أو مئات من الحموض الأمينية مكونة عديدة الببتيد. علماً بأنه بالرغم من وجود 20 حمض أمينى إلا أنه يمكن تكوين مئات من البروتينات مثل حروف اللغة.

أمثلة لبعض البروتينات:

هرمون الإنسولين: مكون من عديدي ببتيد متصلين بروابط كبريتية ثنائية.

الهيموجلوبين: وهو موجود في الدم مكون من أربعة عديدات ببتيد مرتبطة بواسطة روابط أيونية.

الكيراتين: وهو موجود في الظافر والشعر.

الكولاجين: وهو موجود في الأنسجة الضامة ( Connective Tissues)

الأنزيمات: حيث أن جميع الإنزيمات في الخلايا الحية هي بروتينات علماً بان الإنزيمات تحتاج إلى درجة حرارة مُثلى ودرجة حموضة مناسبة كي تقوم بوظائفها.

أنواع البروتينات:

1- البروتين التركيبي: ويوجد في شعر الإنسا نوالحيوانات الثدييه وخيوط العنكبوت.

2- بروتين العضلات : ويكون الألياف العضلية.

3- بروتين النقل: ويوجد في هيموجلوبين النقل.

4- البروتين الدفاعي: ويوجد بالأجسام المضادة في الدم.

5- البروتين الغذائي المخزن: يوجد في بياض البيض .

6- البروتين الهرموني: ويعمل كمنضم للأنشطة الحيويه في الجسم.

7- البروتين الأنزيمي: ويكون الإنزيمات التي تعمل كوسيط كيميائي .

أهمية البروتينات:

1- أن لها أهمية خاصة في تركيب الخلايا ( كالغشاء الخلوي والأغشية الداخلية في السيتوبلازم)

2- أن الأنزيمات أساسية لجميع التفاعلات الحيوية.

3- أن البروتينات مصدر غذائي هام.
س: مما تتكون الدهون؟

تتكون الدهنيات من عناصر الكربون( C ) والهيدروجين(H) والأكسجين(O) ولكن نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين في الدهون ليست كنسبة وجودهما في الماء كما هو الحال في الكربوهيدرات.

خصائص الدهون:

1- لا تذوب في الماء. 2- مصدر غني بالطاقة. 3- وسيلة لخزن الفائض من الغذاء. 4- تكوين الأغشية المحيطة بالخلايا 5- تكون إما زيوتاً أو شمعاً أو ستيرولات أو كاروتينات.

كيف يتكون جزيء الدهن؟ تتكون الدهنيات من حموض دهنية مرتبطة بالجليسرين / حيث تتحد ثلاث حموض دهنية مع جزيء واحد من الجليسرين.

كيف تتكون الحموض الدهنية؟ تتكون من مجموعة كربوكسل ( CooH) وسلسلة هيدروكربونية.

توجد الدهون على عدة صور منها:

1- الشحوم : تكون صلبة في درجة الحرارة العادية مثل ( المساريقا ) في الأحشاء.

2- الزيوت : تكون سائلة في درجة الحرارة العادية مثل( زيت الزيتون) وفي الحيوانات ( الغدة الزيتيه للطيور)

3- الشموع: حيث تعمل كمادة عازلة وواقية , وتلاحظ على بعض الثمار كالتفاح والخوخ.كذلك توجد على أجسام بعض الحشرات للحماية من المؤثرات الخارجية.

4- الستيرويدات: وتصنف ضمن الدهون لكونهاتتشابه معها لعدم ذوبانها في الماء ولكنها تختلف عنها في التركيب الكيميائي , وهي تدخل في تركيب بعض الهرمونات كهرمونات القشرة الكظرية.

أمثل لأحماض دهنية:

1- حمض النمل أو الفورميك ( HCOOH) وهو أبسط حمض دهني.

2- حمض النخيل (Palmitic)

3- حمض الزيت.(oleic)

أهمية الدهون:

1- تشترك مع البروتينات في تركيب معظم أجزاء الخلية.

2- تساعد في حمل الفيتامينات التي تذوب في الدهون لتحملها إلى البروتوبلازم .

3- تخزن كمية كبيرة من الطاقة داخل الخلايا الحية إلى حين الحاجة إليها.

4- تشغل مساحة كبيرة من حجم الخلايا الدهبية وبذلك تعمل كعازل لفقد حرارة الجسم.