الفبای سلامتی

1394/8/18

  1 – دانش زیست شیمی چیست؟

دانش زیست شیمی درباره شیمی زیستی گفتگو می کند وامروزه از ارکان اصلی علوم زیستی مانند: زیست یاخته ای، زیست مولکولی و ... به شمار می آید. بیوشیمی دانشی است که چند جانبه که اصول پایه را از چهار دانش زیر بدست آورده است :

1-1)زیست شناسی

1-2) شیمی

1-3) فیزیک

1-3)ریاضی

اتباط آن با شاخه های علوم زیستی، علوم پزشکی، کشاورزی و... را نمی توان منکر شد.داشتن شناخت کافی از مفاهیم شیمی آلی، که اساس شیمیایی دانش بیوشیمی را می سازد، برای درک مطالب آن ضروری است .  

  2- پی ریزی دانش بیوشیمی:

نخستین مطالعات در زمینه بیوشیمی با معرفی شیمی آلی به عنوان دانش مستقل همراه بود. پس از ارایه نظریه یاخته ای ،سیلر (SEYLER) با مطالعاتی بر روی شیمی گویچه های سرخ خون توانست هموگلوبین را برای اولین بار جدا سازی و شناسایی کند. او در سال 1877 در مجله شیمی فیزیولوژی کلمه بیوشیمی را به عنوان دانش مستقل و جدا از دانش فیزیولوژی مطرح کرد. سده هجدهم و نوزدهم دوران توسعه دانش بیوشیمی بود. آنزیم ها به عنوان کاتالیست های زیستی، اسیدهای آمینه به عنوان واحدهای ساختاری پروتئین ها و سپس هورمون ها، لیپیدها، ویتامین ها، چرخه اوره و چرخه کربس Krbs و ... کشف شدند.  

  3 – عناصر اصلی تشکیل دهنده گوگرد s، و فسفرp نیز دو عنصر مهم زیستی هستند.

پنج یون زیر و 16 عنصر کمیاب نیز در فرایندهای زیستی ضروری هستند.

K+,Ca2+,Mg2+Cl-,Na+

  4 – چند نمونه از عناصر کمیاب درچرخه زیستی:

آهن fe، مس cu، روی zn، منگنزmg، ید I، بور B، کبالت CO، فلوئور F، وانادیم V و قلع Sn  

  5 – عنصرکربن مهم است زیرا:

کربن بیش از نیمی از وزن خشک بدن موجودات زنده را تشکیل می دهد و شیمی موجودات زنده حول این عنصر دور می زند. کربن می تواند پیوند یک گانه و دو گانه ایجاد کند .

الف) ترکیب اتم های کربن با یکدیگر و ایجاد اتصالات کربن – کربن بسیار با ثبات بوده و از نظر زیستی اهمیت دارد.

ب) از دیگر ویژگی های مهم ترکیبات آلی آزادی کامل آنها در چرخش حول پیوند یگانه کربن – کربن است. مگر این که اتم های کربن در اتصال با سایر گروه های باردار بزرگ باشند.

ج) مولکول های زیستی از ترکیبات هیدروکربنی هستند که از اتصال اتم های کربن به یک دیگر و به هیدروژن بوجود آمده اند. در مولکول های زیستی برخی از هیدورژن ها به وسیله گروه های فعال خاصی جایگزین شده اند که این جایگزینی موجب ساختار یا عمل خاصی در مولکول می شود. در واقع این گروه های فعال هستند که در واکنش های د رون یاخته ای نقش اساسی دارند.

د) مهم ترین، چهار وجهی بودن ساختار کربن می باشد. بر حسب اتصالات کربن با اتم های مختلف، ترکیبات آلی کربن ساختارهای مختلف با اندازه های متفاوت دارند.  

  6 – برخی از ترکیبات فعال در ساختار مولکول های زیستی :

گروه کربوکسیل –COOH

گروه آلدئید –CHO

گروه هیدورکسیل – OH

گروه آمین – NH2 

7 – انواع پیوندهای شیمیایی :

علاوه بر پیوندهای کووالان که اتصالات اصلی در مولکولهای بیوشیمیایی محسوب می شوند، پیوندهای ضعیف تری وجود دارند که ساختمان مولکول های زیستی و فعالیت آنها را تحت تأثیر قرار می دهند. مهم ترین این پیوندها عبارتند از
1 – پیوند واندروالسی VANDER WAALW BOND
2 – پیوند IONIC BOND
3 – پیوند هیدروژنی HYDROGEN BOND
4 – پیوند هیدروفوب HYDROPHOBIC BOND  

 
 
 

8 - زیست شیمی گیاهی چرا برای ما مهم است:

بطورکلی گیاهان که منبع اصلی غذاها ، داروها و تعداد بیشماری از مواد آلی و... هستند، در حقیقت گنجینه‌ای عظیم از ثروت پنهانی بشمار می‌روند که پیوسته تجدید می‌شوند.

گیاهان علاوه بر آنکه نقش تلمبه آب بی‌اندازه پرتوانی را میان خاک و هوا ایفا می‌کنند. با بقایای فسیلی خود منشا منابع لازم برای تمدن کنونی هستند. سلول گیاهی آزمایشگاه بنیادی این کارخانه شگرف ترکیبات آلی است. مهم آن است که تعیین شود گیاه با چه فرآیندهایی (فتوسنتز ، تعرق و (واکنشهای متابولیسمی،متابولیسم) دگرگونی‌های متعددی را باعث می‌شود که از چند ماده ساده آغاز می‌شوند و به تعداد بیشماری از پیچیده‌ترین مواد آلی حاصل از متابولیسم گیاهی می‌رسند.

برخی از فرآیندها مانند فتوسنتز یا چرخه‌های تحولات نیتروژن و گوگرد ، خصلتی عام دارند که به مولکولهای ساده متابولیسم اولیه مانند قندها و آمینو اسیدها و ... که در همه گیاهان مشترک هستند منجر می‌شوند. فرایندهای دیگر ، برعکس ، اختصاصی‌تر هستند و به فرآورده‌های متابولیسم ثانویه حاصل از استفاده مواد متابولیسم اولیه ، می‌انجامد. چنین است قلمرو بیکران و هیجان ‌انگیز بیوشیمی گیاهی که هدف آن پاسخ به این پرسش معقول است که پدیده‌ها چگونه روی می‌دهند، بی‌آنکه بخواهد به پرسش غایت‌گرانه چرا پاسخ دهد. مباحثی که در بیوشیمی گیاهی بحث می‌شوند، در زیر شرح داده می‌شوند.

9- نقش آب در گیاهان  چرا مهم است :

آب لازمه زندگی است. زندگی در دریاها تولد ‌یافته و واکنشهای متابولیسمی ، مانند ساختارهایی که پایه و اساس این واکنشها هستند فقط در محیط آبکی انجام ‌پذیر هستند. آب در گیاهان علفی و اندامهای جوان در نگهداری حالت تورژسانس دخالت دارد. آب به عنوان متابولیت در تهیه هیدروژن لازم برای ساختن زنجیره‌های هیدروکربنی دخالت دارد. آب در پدیده فتوسنتز نقش کلیدی دارد. آب از طریق تارهای کشنده ریشه جذب شده و از طریق آوندهای چوبی به تمام قسمت‌های گیاه منتقل و اعمال خود را انجام می‌دهد.

10 فتوسنتز چیست :

فتوسنتز که در کلروپلاست‌ها صورت می‌گیرد عبارت است از تشکیل قندها از H2O و CO2 به کمک انرژی نوری جذب شده بوسیله کلروفیل و رنگیزه‌های فرعی. مباحثی که در مورد فتوسنتز در بیوشیمی گیاهی بحث می‌شود به صورت زیر است. شرایط فتوسنتز ، مراحل مختلف اخذ انرژی نوری و تبدیل آن به انرژی شیمیایی ، احیای CO2 به قند سه کربنی و در نهایت تشکیل قندهای مختلف از قند اولیه است. بازده فتوسنتز چه از ساخت قندها و چه از نظر میزان انرژی تولیدی در گیاهان مختلف ، متفاوت است.

11- تنفس در گیاهان جیست :

پدیده‌های تنفس با مصرف اکسیژن و دفع دی‌اکسید کربن همراه هستند، این پدیده‌ها شامل تجزیه متابولیت‌های کربن‌دار است که سرانجام پس از اکسایش به H2O و CO2 تبدیل می‌شوند. این اکسایش همراه با آزاد کردن انرژی است که به صورت ATP ذخیره می‌شود. در گیاهان دو نوع تنفس دیده می‌شود: تنفس در همه موجودات زنده مشترک است و در تاریکی و روشنایی انجام می‌شود و تنفس نوری که فقط در روشنایی انجام می‌شود.

بیوشیمی گیاهی شاخه‌ای از بیوشیمی است. دانشی است تجربی که هدف آن بررسی طبیعت و مکانیسم واکنشهای شیمیای ویژه‌ای است که در گیاهان روی می‌دهند. این شاخه از علوم ، دانشی نو‌ظهور است که در حال تکامل می‌باشد.

12- تغذیه نیتروژنی گیاهان چیست :

در گیاهان ، ترکیبات نیتروژن‌دار که از مواد اساسی سازنده موجودات زنده هستند، از مولکولهای کانی ساده ساخته می‌شوند. مشتقات نیتروژن دار به دلایل زیر ازاهمیت ویژه ای برخوردار هستند:

  1. از نظر کمی که ترکیبات نیتروژن دار 30 - 6 درصد وزن خشک گیاهان را تشکیل می‌دهند
  2. از نظر کیفی که نیتروژن در ساخت بسیاری از ترکیبات اساسی متابولیسم مانند آنزیمها ، اسیدهای نوکلئیک و ... شرکت دارد. مباحثی که در این مورد در بیوشیمی گیاهی وجود دارد شامل منابع نیتروژن ، استفاده گیاهان از نیتروژن هوا ، شکلهای مختلف ازت و ... است.

دانستن چنین مباحثی آدمی را برای ارتقاء سلامت درابعادمختلف (روانی، بهداشتی، معنوی و...) یاری می دهد.