پاورپوینت بررسی مبانی بیوشیمی

پاورپوینت بررسی مبانی بیوشیمی در 256 اسلاید قابل ویرایش

تاریخچه دانش بیوشیمی

نخستین مطالعات در زمینه بیوشیمی با معرفی شیمی آلی به عنوان دانش مستقل همراه بوده است.
سنتز آزمایشگاهی بعضی از ترکیبات زیستی مانند اوره توسط وولر (1828) برخی از دانشمندان را بر آن داشت تا اختصاصات زیستی را با دانش شیمی توجیه و تفسیر نمایند.


شناسایی هورمونها, لیپیدها, ویتامینها, کشف چرخه اوره و چرخه کربس توسط کربن و بالاخره کشف ساختار ماده یاخته توسط واتسون و کریک درسال 1953, دانش بیوشیمی را به عنوان ابزاری جدید برای مطالعه جنبه هایی از فعالیتهای یاخته ای و عملکرد فرآیند زیستی معرفی نمود.


هرپ سیلر, که مطالعات خود را بر روی شیمی گویچه های سرخ خون متمرکز کرده بود, توانست هموگلوبین, یعنی ماده سرخ رنگ خون را برای نخستین بار جداسازی و شناسایی نماید.








عناصر تشکیل دهنده ماده زنده

از بین عناصر موجود در کره زمین, فقط 27 عنصر برای اشکال زیستی مختلف ضروری است.

چهار عنصر فراوان در موجودات زنده شامل N.C.O.H است که بر روی هم 99 درصد کل توده یاخته ها را تشکیل می دهند.

سه تا از این عناصر یعنی N.C.H در موجود زنده نسبت به پوسته زمین فراوانترند.







ایزومرهای فضایی

    دو ترکیب شمیایی که فرمول بسته یکسان و فرمول گسترده متفاوت داشته باشند ایزومر خوانده می شوند. درایزومر فضایی دو ترکیب با فرمول یکسان ساختار مولکولی کاملاً مشابهی دارند. لیکن از نظر (آرایش فضایی) متفاوتند.




دو نوع ترکیب ایزومر فضایی وجود دارد:
الف- ایزومر نوری
ب-ایزومرهای هندسی




ایزومر نوری: اتم کربنی که چهار اتم یا چهار ترکیب مختلف نامتشابه با آن بند و بست یافته باشند کربن نامتقارن گفته می شود.
اتم کربن نامتقارن می تواند دو شکل ایزومری به نام انانتیومر داشته باشند.

یکی از راههای تشخیص انانتیومرها استفاده از خصوصیت و توانایی آنها در چرخش نور پلاریزه است. اگر نور پلاریزه را به چپ بچرخاند با علامتL و اگر به راست بچرخاند به D مشخص می نماید.

ایزومرهای هندسی: با آنکه یگانه (C-C) به مولکول امکان چرخش می دهد و ساختارهای فضایی متفاوتی را موجب می شود, کربن با اتصالات دوگانه (C=C) بازدارنده چرخش است. حال اگر دو اتم کربن با پیوند دوگانه به هم متصل شوند, ایزومرهایی را می سازند که ایزومرهای (سیس) و (ترانس) نامیده می گردند.






پیوندهای شیمیایی

علاوه بر پیوندهای کوالان که اتصالات اصلی دو مولکولهای بیوشیمایی محسوب می شوند, پیوندهای ضعیفتری نیز وجود دارند که ساختار و ساختمان فضایی مولکولهای زیستی و فعالیت آنها را تحت تاثیر قرار می دهند. از انواع اصلی این پیوندها می توان پیوند واندروالس-پیوند هیدرونی, و پیوند هیدروفوب را نام برد.


1-پیوند واندروالس: هنگامی که دواتم به فاصله معینی از یکدیگرند به طوری که بین دو نیروی جاذبه و دافعه توازن برقرار شوند, پیوند بین آنها را پیوند واندروالس نامند. انری پیوندهای واندروالس بسیار کم و حدودد یک کیلو کالری بر مول است.

2-پیوند یونی: پیوندهایی که بین دو گروه باردار ایجاد می شود نیرویی الکترو استاتیک نیز خوانده می شوند. انری پیوندهای یونی حدود 5 کالری بر مول است.

3-پیوند هیدرونی: از فراوانترین و مهمترین پیوندها در مولکولهای زیستی به شمار می روند. انری پیوندها حدود 4 تا 7 کیلوکالری بر مول است.

4-پیوند هیدروفوب: برخی از مولکولهای زیستی در ساختار خود هر دو بخش قطبی و غیرقطبی را دارند.




آب: از فراوانترین ترکیبات در ماده زنده است که بیش از 70 درصد وزن آن را تشکیل می دهد.



آب متابولیسمی که طی اکسیداسیون (اکسایش) مواد غذایی در بدن حاصل می شود.





ایزومری درمونوساکارید

گلیسرآلدئید به عنوان ساده ترین مونوساکاریدها در ساختار خود یک کربن نامتقارن (2-C) است. در صورتی که OH متصل به کربن 2-C در سمت راست واقع شود ایزومر D و اگر در سمت چپ قرار گیرد ایزومر Lساخته می شود.




ساختار حلقوی مونوساکاریدها

D- گلوکوز به علت ساختار درونی همی استال خود که از واکنش بین آلدئید در کربن 1- C و گروه هیدروکسی الکل در کربن 5-C ایجاد می شود ساختار خطی ندارند بلکه ساختار مولکول آن به صورت (حلقه بسته) است.






لیپیدها

لیپیدها ترکیباتی هستند, نامحلول در آب و محلول در حلالهای آلی
لیپیدها از نظر ناقطبی و قطبی بودن
الف- لیپیدهای ناقطبی مثل تری اسیل گلیسرولها (چربیهای ذخیره ای)
ب- لیپیدهای قطبی (آمفی پاتیک)
مثل فسفولیپیدها و اسفنگولیپیدها