مبحث دوم
- ویژگی های عنصر کربن به ایجاد گوناگونی مولکول های زیستی کمک کرده است.
- تقریبا همه مولکول هایی که در کربن ساخته میشوند، کربن دارند اما هیدروژن پراکسید تولید شده در پراکسی زوم و آب تولید شده در تنفس سلولی کربن ندارند.
- بعد از آب (65 درصد بدن) ، مولکول های کربن دار، بیشترین ترکیبات بدن جانداران را تشکیل میدهند که پروتئین بیشترین ترکیب کربن دار بدن انسان است.
- تقریبا همه مواد کربن داری که در سلول ساخته میشوند، مواد آلی نام دارند اما کربن دی اکسید که هم کربن داشته و هم درسلول ساخته میشود معدنی است.
- ظرفیت کربن 4 است یعنی حداکثر با چهار اتم تک ظرفیتی دیگر (مانند هیدروژن) میتواند پیوند برقرار کند
- متان سادهترین ماده آلی است که قرمول آن به صورت زیر است:
CH4
فرمول بسته فرمول باز یا ساختازی شکل سه بعدی(چهار وجهی)
- در فرمول های بالا هر خط که اتم کربن را به اکسیژن متصل کرده نشان دهنده یک پیوند کووالانسی است که از به اشتراک گذاشتن دو الکترون به وجود آمده است که یکی متعلق به کربن و دیگری متعلق به هیدروژن است.
- مولکول هایی که در ساختار خود فقط کربن و هیدروژن دارند، هیدروکربن نام دارند.
- زنجیره کربنی مولکول های آلی، اسکلت کربنی نامیده می شود.
- دقت کنید که متان زنجیره کربنی ندارد پس میتوان گفت همه مواد آلی اسکلت کربنی ندارند.(فقط متان)
- هیدروکربن ها را با هیدرات های کربن اشتباه نگیریم هیدرات های کربن علاوه بر کربن و هیدروژن، اکسیژن نیز دارند اما هم هیدرات های کربن و هم هیدروکربن ها میتوانند منشعب باشند.
- سلول ها از چند نوع مولکول کوچک، انواع بسیاری درشت مولکول میسازند.(مانند ده ها هزار پروتئینی که از تنها 20 نوع مولکول کوچک ساخته شده اند)
- بسیاری از مولکول های زیستی نسبت به مولکول های غیر زیستی بزرگ ترند و بنابراین درشت مولکول نامیده میشوند.
- اتم ها در مولکول های زیستی با پیوند های کووالانسی به یکدیگر متصل شده اند.
- درشت مولکول های زیستی عبارتند از :نوکلئیک اسید ها ، کربوهیدرات ها (تنها پلی ساکاریدها درشت مولکول و پلی مرند) و پروتئین ها. دقت کنید که لیپیدها آنقدر بزرگ نیستند که جزو درشت مولکول ها دسته بندی شوند اما به دلیل اهمیت ساختار و عملکرد آنها در کنار درشت مولکول ها بررسی میشوند.
- موم ها تنها درشت مولکول ها و پلی مرهای لیپیدی هستند.
- بسیاری از درشت مولکول ها در سلول به صورن پلی مر (بسپاره) ساخته میشوند.
- پلی مر مولکولی است که از واحد های کم و بیش یکسان تشکیل شده باشد که به این واحد ها مونومر(تک پاره) گفته میشود.
- مونومر های تشکیل دهنده DNA در دنیای زنده فقط 4 نوع است.
- تفاوت های بین جانداران، از جمله اختلافات فردی بین افراد یک گونه (که تفاوت های زیادی با هم ندارند) به علت :
برای ملموس شدن موضوع از مثال استفاده میکنیم و از آنجا که بیشترین مونومر ها متعلق به پروتئین هاست از آنها استفاده میکنیم فرض کنیم رنگ چشم کسی قهوه ای و رنگ چشم دیگری سبز است در نتیجه پروتئین های آن ها متفاوت است.
- تنوع مونومر ها : ممکن است پروتئین رنگیزه سبز از مونومرهای AوNوHوF و مونومر های رنگیزه قهوه ای AوSوEوK باشند
- تعداد مونومر ها: ممکن است مونومر های یکی بوده اما تعداد مونومر ها فرق داشته باشد مثلا پروتئین 1 سه مونومر بیشتر از پروتئین 2 داشته باشد
- تکرار مونومرها: ممکن است در پروتئین 1مونومر A ،سه بار تکرار شده باشد درصورتی که در پروتئین 2 تکرار نداشته باشد.
- ترکیب قرار گیری متفاوت مونومرها:ممکن است تعداد و نوع مونومر ها یکی باشد اما مثلا در پروتئین 1 برخلاف پروتئین 2 مونومر F بعد از مونومر E آمده باشد
- پس یکی از اصول اساسی حیات و جانداران این است که :
- مولکول های کوچک که در همه جانداران یکسانند به صورت درشت مولکول هایی در می آیند که در افراد مختلف جانداران، متفاوتند.
- هیدرولیز و سنتز آبدهی دو واکنش مهم زیستی اند.
- بعضی از گروه های H و OH که در [همه] مونومرها حضور دارند تمایل دارند با یکدیگر ترکیب و به شکل مولکول آب(H2O) جدا شوند که باعث پیوند آن دو مونومر میگردد و آزاد شدن یک مولکول آب میشود. این نوع واکنش سنتز آبدهی نام دارد.
- سنتز به معنای ترکیب دو عنصر و آبدهی به منظور آزاد کردن آب است.
- عکس چنین واکنشی هنگام تجزیه یک پلیمر به مونومرهای سازنده آن اتفاق می افتد که در آن مولکول های آب به صورت H و OH درمی آیند ویک مولکول پلی مر را به مونومر تبدیل میکند که این واکنش هیدرولیز نام دارد.
- هیدرو به معنای آب و لیز به معنای تجزیه است.
- واکنش های هیدرولیز و سنتز آبدهی همواره به وسیله آنزیم صورت میگیرد نه حل کردن در آب
- تعداد آب های مصرف با آزاد شده در هیدرولیز یا سنتز آبدهی از رابطه زیر بدست می آید
تعداد آب یا پیوند=تعداد زنجیره هایی که مونومر در آن وجود دارد _تعداد مونومر
- هیدرولیز زیر مجموعه تجزیه است زیرا تجزیه برای همه مواد اما هیدرولیز برای پلی مرهاست.
- ساختن سخت و اما خراب کردن آسان است پس هیدرولیز انرژی زا و سنتز آبدهی انرژی خواه است
- اگر قبل از سنتز آبدهی n مونومر داشته باشیم بعد از انجام واکنش 1 پلی مر و n-1 مولکول آب خواهیم داشت پس تعداد مولکول ها قبل از واکنش با پس از واکنش برابر است.
موضوعات مرتبط: دومزیست
[ سه شنبه 15 تير 1395
] [ 2:33 بعد از ظهر ] [ Sepehr ][ ]