ساختار شیمیایی

((به نام خدا))

درس دوم زیست شناسی اول دبیرستان مربوط به ساختارشیمیایی است.بنابراین کاربران گرامی می توانند مطالبی را در ادامهی مطلب در اینباره مطالعه کنند.درضمن با نظرات خود ما را همراهی کنید.

 

 

 

 

 

 

ساختار شیمیایی :

مواد بدن موجودات زنده به گروه عمده زیر تقسیم می شود :
الف ) مواد معدنی : جانداران از مواد معدنی برای تولید مواد آلی استفاده می کنند.
برخی از مواد معدنی مهم بدن موجودات زنده عبارتند از :
آب : یکی از مهمترین مواد معدنی طبیعت و بدن جانداران ، 95-65 درصد وزن بدن موجودات زنده را تشکیل می دهند
دی اکسید کربن : حاصل عمل تنفس ، لازم برای عمل فتوسنتز
اکسیژن : برای تنفس جانداران
نمکها : شامل انواع مختلفی از جمله :
کلریدها : مانند کلرید سدیم
کربنات ها : مانند کربنات کلسیم
فسفات ها :
ب ) مواد آلی : مواد کربن داری که توسط موجودات زنده ( سلول ) ساخته می شود. به چهار دسته کلی تقسیم می شوند :
1-هیدرات های کربن ( کربوهیدرات ها ) : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن
2- لیپدها : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، فسفر
3- پروتئین ها :عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد
4- اسیدهای نوکلئیک : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، فسفر

کربوهیدرات ها :
از لحاظ کلی به 3 دسته تقسیم میشوند که عبارتند از :
1- مونوساکاریدها ( یک قندیها )
2- دی ساکاریدها ( دو قندیها )
3- پلی ساکاریدها ( چند قندیها )



مونوساکاریدها : ساده ترین کربوهیدرات ها که از 3 تا 7 کربن دارند ، مونوساکاریدها مونومر ، پلی ساکاریدها هستند. خود شامل انواع مختلف می باشد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) پنتوزها : در ساختار خود 5 اتم کربن دارند ، مانند ریبوز ( در RNA ) و دئوکسی ریبوز ( در DNA )
ب ) هگزوزها : در ساختار خود 6 اتمکربن دارند ، مانند گلوکز ، فروکتوز و گالاکتوز
گلوکز : قند موجود در گیاهان ( در میوه ها و دانه ها ) ، سوخت اصلی بدن انسان می باشد.
فروکتوز : قند موجود در میوه ها ( گیاهان )
گالاکتوز : قند 6 کربنه و در گیاهان یافت می شود همچنین از واحدهای سازنده لاکتوز ( قند شیر ) است.




دی ساکاریدها : از اتصال دو مونوساکارید به کمک واکنش سنتز آبدهی ، یک مولکول دی ساکارید ساخته می شود، مانند موارد زیر :
ساکارز : گلوکز + فروکتوز
مالتوز : گلوکز + گلوکز
لاکتوز : گلوکز + گالاکتوز
ساکارز : همان قند معمولی می باشد که از چغندر قند و نیشکر بدست می آید.
مالتوز : قند موجود در جوانه جو
لاکتوز : قند موجود در شیر




پلی ساکاریدها : از اتصال چندین مونوساکارید ( هزاران ) به کمک سنتز آبدهی ، یک پلی ساکارید ساخت می شود و انواع مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) سلولز : پلی ساکارید ساختاری گیاهان ( در دیواره سلولی ) ، غیر قابل هضم برای انسان ، مولکول خطی( رشته ای و بدون انشعاب ) ، واحد سازنده گلوکز، بیشترین ترکیب آلی طبیعت

ب ) نشاسته : پلی ساکارید ذخیره ای در گیاهان ، قابل هضم برای انسان ، مولکول منشعب ، واحد سازنده گلوکز
گیاهان مولکول های گلوکز را به صورت پلیمر نشاسته در می آورند و آن را ذخیره می کنند.




ج ) گلیکوژن : پلی ساکارید ذخیره ای در جانوران ( در جگر و ماهیچه ها ) و قارچها ، قابل هضم توسط انسان ، مولکول بسیار منشعب ، واحد سازنده گلوکز

لیپیدها :

دسته ای دیگر از مواد آلی که دارای خاصیت آبگریز بوده ( غیر قابل حل در آب ) و دارای نقشهای متعدد و انواع گوناگون است :
1- نقش ذخیره و تامین انرژی : چربیهای بدن ، یک گرم چربی دو برابر یک گرم هیدرات کربن و پروتئین انرژی دارد.
2- نقش ساختاری : فسفولیپدها که از لیپیدها می باشد یکی از اجزاء اصلی غشاء سلولی است




3- نقش ضربه گیر
4- نقش عایق سازی : چربیهای زیر پوست
5- نقش تنظیمی : هورمون های استروئیدی

روغن : حالت مایع ، غیر اشباع ( سیر نشده ) ، بیشتر منشاء گیاهی
چربی : حالت جامد ، اشباع ( سیر شده ) ، بیشتر منشاء جانوری

تری گلیسریدها : دسته ای از لیپیدها که در ساختار خود 3 اسید چرب و یک مولکول گلیسرول دارند.
نکته : تفاوت تری گلیسریدها در زنجیره های اسید چرب آن می باشد.




پروتئین :

پروتئین ها : دسته ای دیگر از مواد آلی که علاوه بر کربن ، هیدروژن و اکسیژن دارای نیتروژن و مواردی گوگرد است.
تعریف : دسته ای از ترکیبات آلی که از واحدهایی به نام اسید آمینه ساخته شده است.
برخی وظایف :
1-نقش آنزیمی : اکثر آنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2-نقش انتقال دهنده : مانند هموگلوبین که وظیفه انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن در خون را بر عهده دارد.




3-نقش انقباضی : مانند ماهیچه های بدن
4- نقش دفاعی : مانند پادتن ها
آنزیم :
تعریف : کاتالیزورهای زیستی که سرعت واکنش های شیمیایی بدن را افزایش می دهند
ویژگی های آنزیم :
1-اکثرآنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2- آنزیم ها اختصاصی عمل می کنند ، یعنی هر آنزیم واکنش خاصی را انجام می دهد.
3-آنزیم ها در طی واکنش مصرف نمی شوند ( از بین نمی روند )
4-نسبت به تغییرات دما و pH محیط حساسند : این تغییرات باعث غیر فعال شدن یا کاهش سرعت عمل آنزیم ها می گردد
نکته : برای بیشتر واکنش های بدن ، حداقل یک آنزیم لازم است.
اسیدهای نوکلئیک : بعدا توضیح داده خواهد شد.

ساختار شیمیایی :

مواد بدن موجودات زنده به گروه عمده زیر تقسیم می شود :
الف ) مواد معدنی : جانداران از مواد معدنی برای تولید مواد آلی استفاده می کنند.
برخی از مواد معدنی مهم بدن موجودات زنده عبارتند از :
آب : یکی از مهمترین مواد معدنی طبیعت و بدن جانداران ، 95-65 درصد وزن بدن موجودات زنده را تشکیل می دهند
دی اکسید کربن : حاصل عمل تنفس ، لازم برای عمل فتوسنتز
اکسیژن : برای تنفس جانداران
نمکها : شامل انواع مختلفی از جمله :
کلریدها : مانند کلرید سدیم
کربنات ها : مانند کربنات کلسیم
فسفات ها :
ب ) مواد آلی : مواد کربن داری که توسط موجودات زنده ( سلول ) ساخته می شود. به چهار دسته کلی تقسیم می شوند :
1-هیدرات های کربن ( کربوهیدرات ها ) : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن
2- لیپدها : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، فسفر
3- پروتئین ها :عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد
4- اسیدهای نوکلئیک : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، فسفر

کربوهیدرات ها :
از لحاظ کلی به 3 دسته تقسیم میشوند که عبارتند از :
1- مونوساکاریدها ( یک قندیها )
2- دی ساکاریدها ( دو قندیها )
3- پلی ساکاریدها ( چند قندیها )



مونوساکاریدها : ساده ترین کربوهیدرات ها که از 3 تا 7 کربن دارند ، مونوساکاریدها مونومر ، پلی ساکاریدها هستند. خود شامل انواع مختلف می باشد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) پنتوزها : در ساختار خود 5 اتم کربن دارند ، مانند ریبوز ( در RNA ) و دئوکسی ریبوز ( در DNA )
ب ) هگزوزها : در ساختار خود 6 اتمکربن دارند ، مانند گلوکز ، فروکتوز و گالاکتوز
گلوکز : قند موجود در گیاهان ( در میوه ها و دانه ها ) ، سوخت اصلی بدن انسان می باشد.
فروکتوز : قند موجود در میوه ها ( گیاهان )
گالاکتوز : قند 6 کربنه و در گیاهان یافت می شود همچنین از واحدهای سازنده لاکتوز ( قند شیر ) است.




دی ساکاریدها : از اتصال دو مونوساکارید به کمک واکنش سنتز آبدهی ، یک مولکول دی ساکارید ساخته می شود، مانند موارد زیر :
ساکارز : گلوکز + فروکتوز
مالتوز : گلوکز + گلوکز
لاکتوز : گلوکز + گالاکتوز
ساکارز : همان قند معمولی می باشد که از چغندر قند و نیشکر بدست می آید.
مالتوز : قند موجود در جوانه جو
لاکتوز : قند موجود در شیر




پلی ساکاریدها : از اتصال چندین مونوساکارید ( هزاران ) به کمک سنتز آبدهی ، یک پلی ساکارید ساخت می شود و انواع مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) سلولز : پلی ساکارید ساختاری گیاهان ( در دیواره سلولی ) ، غیر قابل هضم برای انسان ، مولکول خطی( رشته ای و بدون انشعاب ) ، واحد سازنده گلوکز، بیشترین ترکیب آلی طبیعت

ب ) نشاسته : پلی ساکارید ذخیره ای در گیاهان ، قابل هضم برای انسان ، مولکول منشعب ، واحد سازنده گلوکز
گیاهان مولکول های گلوکز را به صورت پلیمر نشاسته در می آورند و آن را ذخیره می کنند.




ج ) گلیکوژن : پلی ساکارید ذخیره ای در جانوران ( در جگر و ماهیچه ها ) و قارچها ، قابل هضم توسط انسان ، مولکول بسیار منشعب ، واحد سازنده گلوکز

لیپیدها :

دسته ای دیگر از مواد آلی که دارای خاصیت آبگریز بوده ( غیر قابل حل در آب ) و دارای نقشهای متعدد و انواع گوناگون است :
1- نقش ذخیره و تامین انرژی : چربیهای بدن ، یک گرم چربی دو برابر یک گرم هیدرات کربن و پروتئین انرژی دارد.
2- نقش ساختاری : فسفولیپدها که از لیپیدها می باشد یکی از اجزاء اصلی غشاء سلولی است




3- نقش ضربه گیر
4- نقش عایق سازی : چربیهای زیر پوست
5- نقش تنظیمی : هورمون های استروئیدی

روغن : حالت مایع ، غیر اشباع ( سیر نشده ) ، بیشتر منشاء گیاهی
چربی : حالت جامد ، اشباع ( سیر شده ) ، بیشتر منشاء جانوری

تری گلیسریدها : دسته ای از لیپیدها که در ساختار خود 3 اسید چرب و یک مولکول گلیسرول دارند.
نکته : تفاوت تری گلیسریدها در زنجیره های اسید چرب آن می باشد.




پروتئین :

پروتئین ها : دسته ای دیگر از مواد آلی که علاوه بر کربن ، هیدروژن و اکسیژن دارای نیتروژن و مواردی گوگرد است.
تعریف : دسته ای از ترکیبات آلی که از واحدهایی به نام اسید آمینه ساخته شده است.
برخی وظایف :
1-نقش آنزیمی : اکثر آنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2-نقش انتقال دهنده : مانند هموگلوبین که وظیفه انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن در خون را بر عهده دارد.




3-نقش انقباضی : مانند ماهیچه های بدن
4- نقش دفاعی : مانند پادتن ها
آنزیم :
تعریف : کاتالیزورهای زیستی که سرعت واکنش های شیمیایی بدن را افزایش می دهند
ویژگی های آنزیم :
1-اکثرآنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2- آنزیم ها اختصاصی عمل می کنند ، یعنی هر آنزیم واکنش خاصی را انجام می دهد.
3-آنزیم ها در طی واکنش مصرف نمی شوند ( از بین نمی روند )
4-نسبت به تغییرات دما و pH محیط حساسند : این تغییرات باعث غیر فعال شدن یا کاهش سرعت عمل آنزیم ها می گردد
نکته : برای بیشتر واکنش های بدن ، حداقل یک آنزیم لازم است.
اسیدهای نوکلئیک : بعدا توضیح داده خواهد شد.

ساختار شیمیایی :

مواد بدن موجودات زنده به گروه عمده زیر تقسیم می شود :
الف ) مواد معدنی : جانداران از مواد معدنی برای تولید مواد آلی استفاده می کنند.
برخی از مواد معدنی مهم بدن موجودات زنده عبارتند از :
آب : یکی از مهمترین مواد معدنی طبیعت و بدن جانداران ، 95-65 درصد وزن بدن موجودات زنده را تشکیل می دهند
دی اکسید کربن : حاصل عمل تنفس ، لازم برای عمل فتوسنتز
اکسیژن : برای تنفس جانداران
نمکها : شامل انواع مختلفی از جمله :
کلریدها : مانند کلرید سدیم
کربنات ها : مانند کربنات کلسیم
فسفات ها :
ب ) مواد آلی : مواد کربن داری که توسط موجودات زنده ( سلول ) ساخته می شود. به چهار دسته کلی تقسیم می شوند :
1-هیدرات های کربن ( کربوهیدرات ها ) : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن
2- لیپدها : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، فسفر
3- پروتئین ها :عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد
4- اسیدهای نوکلئیک : عناصر تشکیل دهنده : کربن ، هیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن ، فسفر

کربوهیدرات ها :
از لحاظ کلی به 3 دسته تقسیم میشوند که عبارتند از :
1- مونوساکاریدها ( یک قندیها )
2- دی ساکاریدها ( دو قندیها )
3- پلی ساکاریدها ( چند قندیها )



مونوساکاریدها : ساده ترین کربوهیدرات ها که از 3 تا 7 کربن دارند ، مونوساکاریدها مونومر ، پلی ساکاریدها هستند. خود شامل انواع مختلف می باشد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) پنتوزها : در ساختار خود 5 اتم کربن دارند ، مانند ریبوز ( در RNA ) و دئوکسی ریبوز ( در DNA )
ب ) هگزوزها : در ساختار خود 6 اتمکربن دارند ، مانند گلوکز ، فروکتوز و گالاکتوز
گلوکز : قند موجود در گیاهان ( در میوه ها و دانه ها ) ، سوخت اصلی بدن انسان می باشد.
فروکتوز : قند موجود در میوه ها ( گیاهان )
گالاکتوز : قند 6 کربنه و در گیاهان یافت می شود همچنین از واحدهای سازنده لاکتوز ( قند شیر ) است.




دی ساکاریدها : از اتصال دو مونوساکارید به کمک واکنش سنتز آبدهی ، یک مولکول دی ساکارید ساخته می شود، مانند موارد زیر :
ساکارز : گلوکز + فروکتوز
مالتوز : گلوکز + گلوکز
لاکتوز : گلوکز + گالاکتوز
ساکارز : همان قند معمولی می باشد که از چغندر قند و نیشکر بدست می آید.
مالتوز : قند موجود در جوانه جو
لاکتوز : قند موجود در شیر




پلی ساکاریدها : از اتصال چندین مونوساکارید ( هزاران ) به کمک سنتز آبدهی ، یک پلی ساکارید ساخت می شود و انواع مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از :
الف ) سلولز : پلی ساکارید ساختاری گیاهان ( در دیواره سلولی ) ، غیر قابل هضم برای انسان ، مولکول خطی( رشته ای و بدون انشعاب ) ، واحد سازنده گلوکز، بیشترین ترکیب آلی طبیعت

ب ) نشاسته : پلی ساکارید ذخیره ای در گیاهان ، قابل هضم برای انسان ، مولکول منشعب ، واحد سازنده گلوکز
گیاهان مولکول های گلوکز را به صورت پلیمر نشاسته در می آورند و آن را ذخیره می کنند.




ج ) گلیکوژن : پلی ساکارید ذخیره ای در جانوران ( در جگر و ماهیچه ها ) و قارچها ، قابل هضم توسط انسان ، مولکول بسیار منشعب ، واحد سازنده گلوکز

لیپیدها :

دسته ای دیگر از مواد آلی که دارای خاصیت آبگریز بوده ( غیر قابل حل در آب ) و دارای نقشهای متعدد و انواع گوناگون است :
1- نقش ذخیره و تامین انرژی : چربیهای بدن ، یک گرم چربی دو برابر یک گرم هیدرات کربن و پروتئین انرژی دارد.
2- نقش ساختاری : فسفولیپدها که از لیپیدها می باشد یکی از اجزاء اصلی غشاء سلولی است



3- نقش ضربه گیر
4- نقش عایق سازی : چربیهای زیر پوست
5- نقش تنظیمی : هورمون های استروئیدی

روغن : حالت مایع ، غیر اشباع ( سیر نشده ) ، بیشتر منشاء گیاهی
چربی : حالت جامد ، اشباع ( سیر شده ) ، بیشتر منشاء جانوری

تری گلیسریدها : دسته ای از لیپیدها که در ساختار خود 3 اسید چرب و یک مولکول گلیسرول دارند.
نکته : تفاوت تری گلیسریدها در زنجیره های اسید چرب آن می باشد.




پروتئین :

پروتئین ها : دسته ای دیگر از مواد آلی که علاوه بر کربن ، هیدروژن و اکسیژن دارای نیتروژن و مواردی گوگرد است.
تعریف : دسته ای از ترکیبات آلی که از واحدهایی به نام اسید آمینه ساخته شده است.
برخی وظایف :
1-نقش آنزیمی : اکثر آنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2-نقش انتقال دهنده : مانند هموگلوبین که وظیفه انتقال اکسیژن و دی اکسید کربن در خون را بر عهده دارد.




3-نقش انقباضی : مانند ماهیچه های بدن
4- نقش دفاعی : مانند پادتن ها
آنزیم :
تعریف : کاتالیزورهای زیستی که سرعت واکنش های شیمیایی بدن را افزایش می دهند
ویژگی های آنزیم :
1-اکثرآنزیم ها ساختار پروتئینی دارند
2- آنزیم ها اختصاصی عمل می کنند ، یعنی هر آنزیم واکنش خاصی را انجام می دهد.
3-آنزیم ها در طی واکنش مصرف نمی شوند ( از بین نمی روند )
4-نسبت به تغییرات دما و pH محیط حساسند : این تغییرات باعث غیر فعال شدن یا کاهش سرعت عمل آنزیم ها می گردد
نکته : برای بیشتر واکنش های بدن ، حداقل یک آنزیم لازم است.
اسیدهای نوکلئیک : بعدا توضیح داده خواهد شد.