ماذا قرأت؟ - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 الليبيدات (الدهون)

المفاهيم الأساسية

الليبيدات: جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية، غير قابلة للذوبان في الماء.

الأحماض الدهنية: أحماض كربوكسيلية ذات سلاسل طويلة (12-24 ذرة كربون)، وهي وحدة البناء الرئيسية للليبيدات.

الأحماض الدهنية المشبعة: لا تحتوي على روابط ثنائية بين ذرات الكربون.

الأحماض الدهنية غير المشبعة: تحتوي على رابطة ثنائية واحدة أو أكثر بين ذرات الكربون.

خريطة المفاهيم

```markmap

المركبات العضوية الحيوية (كيمياء الحياة)

البروتينات

الوظائف

• تنظيم التفاعلات الكيميائية الحيوية
• الدعم البنائي

#### أمثلة البروتينات البنائية

• الكولاجين: في الجلد والأوتار والأربطة والعظام
• الكيراتين: في الشعر
• بروتينات الريش، الفرو، الصوف، الحوافر، الأظفار، الشرنقات
• نقل المواد
• تقليص العضلات
• تسريع التفاعلات الكيميائية (الإنزيمات)

#### كيف تعمل الإنزيمات؟

##### آلية العمل

• ترتبط المادة الخاضعة (الركيزة) بالموقع النشط للإنزيم.
• يغير الإنزيم شكله قليلاً (المطابقة التأثيرية) ليناسب المادة الخاضعة.
• يتكون مركب الإنزيم والمادة الخاضعة.
• تخفض القوى بين الجزيئية المتكونة طاقة التنشيط للتفاعل.
• تتحول المواد الخاضعة إلى نواتج.
• ينطلق الإنزيم بشكله الأصلي بعد التفاعل ليعيد الكرة.

##### خصائص الإنزيمات

• تخفض طاقة التنشيط اللازمة للتفاعل.
• تغير سرعة التفاعل دون أن تتغير هي فيه.
• تعمل مرات عديدة.

##### نموذج القفل والمفتاح

• يجب أن تتطابق أشكال المواد الخاضعة مع شكل الموقع النشط.
• الجزء المختلف شكله قد لا يرتبط جيداً وقد لا يحدث التفاعل.

بروتينات النقل

#### مثال: الهيموجلوبين

• بروتين كروي.
• فيه أربع سلاسل عديدة الببتيد.
• يحتوي كل منها على مجموعة حديد (هيم) يرتبط معها الأكسجين.
• ينقل الأكسجين في الدم من الرئتين إلى سائر الجسم.
• تنظيم العمليات الخلوية
• الاتصالات داخل الخلايا وفيما بينها

#### الإشارات الخلوية

##### الهرمونات البروتينية

• مثال: الأنسولين
• يتكون من 51 حمضًا أمينيًا.
• تنتجه خلايا البنكرياس.
• يعطي إشارة لخلايا الجسم لتخزين سكر الدم.
• يؤدي عدم توافره إلى مرض السكري.
• يمكن تصنيعه في المختبر لاستعماله دواءً.
• أمثلة أخرى: هرمونات الغدة الدرقية، هرمونات النمو.
• تسريع حركة الخلايا
• مصدر للطاقة عند شح المصادر الأخرى

التركيب

• بوليمرات عضوية
• مونومراتها: الأحماض الأمينية
• ترتبط الأحماض الأمينية بروابط ببتيدية
• يجب أن يكون البروتين مطوياً في تركيب ثلاثي الأبعاد صحيح

#### التركيب الثلاثي الأبعاد (الطي)

• يتم تثبيت الأحماض الأمينية في مواقع معينة بواسطة الروابط الهيدروجينية.
• أنماط الطي:

- الشكل الحلزوني (يشبه لفات سلك الهاتف)

- الصحيفة المطوية (تنثني السلسلة إلى الأمام والخلف)

- اللفات (تنثني السلسلة إلى الخلف على نفسها)

• قد يحتوي البروتين على عدة لوالب، وصحائف، ولفات، وقد لا يحتوي على أي منها.
• الشكل الكلي للعديد من البروتينات شكل كروي غير منتظم.

#### تغيير الخواص الطبيعية (Denaturation)

• تشوه التركيب ثلاثي الأبعاد الطبيعي للبروتين.
• الأسباب: التغيرات في درجة الحرارة، الرقم الهيدروجيني (pH)، وقوة الرابطة الأيونية.
• النتيجة: فقدان البروتين لوظيفته (يصبح غير فعال).
• مثال: صلابة زلال البيضة عند السلق.

#### الإنزيمات

• أمثلة: البابايين (موجود في البابايا والأناناس).
• الوظيفة: عامل محفز حيوي يسرع التفاعلات دون أن يُستهلك.
• آلية العمل: تخفيض طاقة تنشيط التفاعل عن طريق تثبيت الحالة الانتقالية.
• مثال تطبيقي: البابايين يحلل جزيئات البروتين في اللحم القاسي فيجعله طرياً.

#### الأحماض الأمينية

• جزيئات عضوية
• التركيب العام:

- ذرة كربون مركزية

- مجموعة أمين (NH₂-)

- مجموعة كربوكسيل (-COOH)

- ذرة هيدروجين (H)

- سلسلة جانبية متغيرة (R)

#### تنوع السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية

• ألكانات غير قطبية
• مجموعات الهيدروكسيل القطبية
• مجموعات حامضية (مثل الكربوكسيل)
• مجموعات قاعدية (مثل الأمين)
• حلقات أروماتية
• مجموعات تحتوي على الكبريت

#### تكوين الرابطة الببتيدية

• حمض أميني + حمض أميني → ببتيد ثنائي + ماء
• تفاعل تكثيف (نزع ماء)
• تتحد مجموعة الكربوكسيل لأحد الأحماض مع مجموعة الأمين للحمض الآخر

#### الببتيدات والبروتينات

##### الرابطة الببتيدية

• رابطة أميدية
• تربط بين الأحماض الأمينية

##### ثنائي الببتيد

• حمضان أمينيان مرتبطان
• الترتيب مهم: Gly-Phe ≠ Phe-Gly
• لكل طرف مجموعة أمين حرة ومجموعة كربوكسيل حرة
• تبنيه الخلايا بإضافة أحماض أمينية للطرف الكربوكسيلي

##### عديد الببتيد

• 10 أحماض أمينية أو أكثر

##### البروتين

• نحو 50 حمضًا أمينيًا أو أكثر

##### تنوع البروتينات

• 20 حمضًا أمينيًا فقط
• عدد التتابعات هائل: 20² لثنائي الببتيد، 20⁵⁰ لأصغر بروتين
• خلايا الإنسان تصنع 80,000–100,000 بروتين مختلف

الكربوهيدرات

الوظائف

• تزويد الطاقة
• توفير المواد البنائية

أنواع الكربوهيدرات

#### السكريات الأحادية

• أبسط أنواع الكربوهيدرات (سكريات بسيطة)
• تحتوي عادةً على 5 أو 6 ذرات كربون
• تحتوي على مجموعة كربونيل (CO) ومجموعات هيدروكسيل (OH)
• قابلة للذوبان في الماء ودرجات انصهارها عالية
• أمثلة: الجلوكوز، الجلاكتوز، الفركتوز
• تكون في المحاليل المائية في حالة اتزان بين الشكل الحلقي والسلسلة المفتوحة

##### أمثلة مفصلة

###### الجلوكوز

• سكر سداسي الكربون، له تركيب ألدهيدي.
• يوجد بتركيز عال في الدم (مصدر رئيس للطاقة الفورية) → يسمى سكر الدم.

###### الجلاكتوز

• سكر على علاقة وثيقة بالجلوكوز.
• يختلف عنه في اتجاه ذرة الهيدروجين ومجموعة الهيدروكسيل حول إحدى ذرات الكربون.
• الجلوكوز والجلاكتوز متشكلان هندسيان.

###### الفركتوز

• سكر أحادي سداسي الكربون، له تركيب كيتوني.
• يعرف بسكر الفاكهة (موجود في معظم الفواكه).
• متشكل بنائي للجلوكوز.

##### الأشكال في المحلول

• توجد في الصورة الحلقية وتركيب السلسلة المفتوحة.
• تغير شكلها باستمرار وبسرعة.
• التراكيب الحلقية هي الأكثر استقرارًا والشكل السائد في حالة الاتزان.
• مجموعات الكربونيل توجد فقط في تركيب السلسلة المفتوحة.
• في التركيب الحلقي تتحول مجموعات الكربونيل إلى مجموعات هيدروكسيل.

#### السكريات الثنائية

• تتكون من ارتباط سكرين أحاديين معًا.
• طريقة الارتباط: تفاعل تكثف يطلق الماء (مشابه للأحماض الأمينية).
• الرابطة الجديدة: الرابطة الإيثرية (C-O-C).

##### أمثلة

###### السكروز

• سكر ثنائي، يعرف بسكر المائدة (يستعمل في التحلية).
• يتكون من اتحاد الجلوكوز مع الفركتوز.

###### اللاكتوز

• سكر ثنائي شائع، يسمى سكر الحليب (الكربوهيدرات الأهم في الحليب).
• يتكون من اتحاد الجلوكوز والجلاكتوز.

#### السكريات عديدة التسكر

• بوليمرات تتكون من السكريات البسيطة.
• تحتوي على 12 وحدة بناء أساسية أو أكثر.
• تُسمى أيضًا الكربوهيدرات المعقدة.
• ترتبط وحداتها الأساسية بنفس نوع الروابط التي تجمع سكرين أحاديين.

##### مثال: الجلايكوجين

• من السكريات عديدة التسكر.
• يتألف من وحدات جلوكوز تختزن الطاقة.
• يوجد غالبًا في الكبد وعضلات الإنسان والحيوانات الأخرى.
• يوجد أيضًا في بعض المخلوقات المجهرية (البكتيريا والفطريات).

##### النشا

• سكر عديد السكر.
• يتكون من وحدات جلوكوز.
• له تركيب متفرع أو غير متفرع.
• يصنعه النبات.
• وظيفته: تخزين الطاقة.
• خواصه: طري، لا يذوب في الماء.

##### السليلوز

• سكر عديد السكر.
• يتكون من وحدات جلوكوز.
• له تركيب غير متفرع يشبه السياج.
• يصنعه النبات.
• وظيفته: تكوين الجدران الخلوية القاسية (مادة الخشب).
• خواصه: لا يذوب في الماء.

الليبيدات

الوظائف

• تكوين الأغشية الخلوية
• تخزين الطاقة
• تنظيم العمليات الحيوية

ما هو الليبيد؟

• جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية
• غير قابلة للذوبان في الماء
• ليست بوليمرات ذات وحدات بناء أساسية متكررة

الأحماض الدهنية

• وحدة البناء الرئيسية للليبيدات
• أحماض كربوكسيلية ذات سلاسل طويلة (12-24 ذرة كربون)
• الصيغة العامة: CH₃(CH₂) COOH
• معظمها يحتوي على عدد زوجي من ذرات الكربون

#### التصنيف حسب الروابط

##### الأحماض الدهنية المشبعة

• لا تحتوي على روابط ثنائية
• مثال: حمض الستيريك (C₁₈H₃₆O₂)

##### الأحماض الدهنية غير المشبعة

• تحتوي على رابطة ثنائية واحدة أو أكثر
• مثال: حمض الأوليك (C₁₈H₃₄O₂)

الأحماض النووية

الوظيفة

• تخزين ونقل المعلومات الوراثية

اختبار السكريات البسيطة (تجربة بندكت)

الهدف

• الكشف عن وجود السكريات البسيطة في الأغذية

المؤشر

• تغير لون المحلول إلى الأصفر أو البرتقالي

```

نقاط مهمة

• الليبيدات تختلف عن البروتينات والكربوهيدرات في أنها ليست بوليمرات.
• معظم الأحماض الدهنية تحتوي على عدد زوجي من ذرات الكربون.
• حمض الأوليك غير مشبع لأنه يحتوي على رابطة ثنائية واحدة في سلسلته الهيدروكربونية.
• حمض الستيريك مشبع لأنه يحتوي على روابط أحادية فقط.

6-3

الأهداف

تصنف تراكيب الأحماض الدهنية، والجليسيريدات الثلاثية، والفوسفورية، والستيرويدات.

تشرح وظائف الليبيدات في الخلية.

تحدد بعض تفاعلات الأحماض الدهنية.

تربط بين تركيب الأغشية الخلوية ووظيفتها.

مراجعة المفردات

غير قطبي من دون منطقةين منفصلتين موجبة وسالبة أو من دون قطبين.

المفردات الجديدة

الليبيدات

الأحماض الدهنية

الجليسيريدات الثلاثية

التصاو

الليبيدات الفوسفورية

الشموع

الستيرويدات

الليبيدات Lipids

تكون الليبيدات الأغشية الخلوية، وتخزن الطاقة وتنظم العمليات الحيوية.

الرابط مع الحياة ما الشيء المشترك بين تلميع السيارات والدهن الذي يقطر من اللحم المشوي، وفيتامين (د) الذي يضاف إلى الحليب الذي يشربه الناس؟ جميعها ليبيدات.

ما هو الليبيد؟ What is a lipid?

الليبيدات جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية. ولما كانت الليبيدات حيوية كبيرة غير قطبية فهي غير قابلة للذوبان في الماء. وتؤدي الليبيدات وظيفتين رئيسيتين في المخلوقات الحية؛ تخزن الطاقة بشكل فعال، وتكون معظم تراكيب الأغشية الخلوية، كما أنها تختلف عن البروتينات والكربوهيدرات في أنها ليست بوليمرات ذات وحدات بناء أساسية متكررة.

الأحماض الدهنية على الرغم من أن الليبيدات ليست بوليمرات، إلا أن لها وحدة بناء رئيسة مشتركة. ووحدات البناء هذه هي الأحماض الدهنية، وهي أحماض كربوكسيلية ذات سلاسل طويلة. وتحتوي معظم الأحماض الدهنية على عنصر كربون ما بين 12 و 24 ذرة كربون. ويمكن تمثيل تركيبها بالصيغة الآتية: CH₃(CH₂) COOH. وهذا ناتج عن أن معظم الأحماض الدهنية على عدد زوجي من ذرات الكربون، وهذا ناتج عن احتوائها ذرتين معاً في الوقت نفسه في تفاعلات إنزيمية. كما يمكن وضع الأحماض الدهنية في مجموعتين رئيسيتين؛ اعتماداً على وجود أو عدم وجود روابط ثنائية بين ذرات الكربون. و تعرف الأحماض الدهنية التي لا تحتوي على روابط ثنائية بالمشبعة، و في حين تسمى غير المشبعة على رابطة ثنائية أو أكثر. ويبين الشكل 13-6 تركيبي حمضين دهنيين شائعين.

اشرح لماذا يوصف حمض الأوليك بأنه غير مشبع؟

الشكل 13-6 حمض الأوليك غير المشبع ذو 18 ذرة كربون وحمض الستيريك المشبع يوجد ان في العديد من الأطعمة، ومنها الزبد.

فسر كيف يتأثر تركيب الجزء بوجود الرابطة الثنائية؟

حمض الأوليك

O HO CCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH=CHCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

حمض الستيريك

O HO CCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃

6-3 الأهداف تصنف تراكيب الأحماض الدهنية، والجليسيريدات الثلاثية، والفوسفورية، والستيرويدات. تشرح وظائف الليبيدات في الخلية. تحدد بعض تفاعلات الأحماض الدهنية. تربط بين تركيب الأغشية الخلوية ووظيفتها. مراجعة المفردات غير قطبي من دون منطقةين منفصلتين موجبة وسالبة أو من دون قطبين. المفردات الجديدة الليبيدات الأحماض الدهنية الجليسيريدات الثلاثية التصاو الليبيدات الفوسفورية الشموع الستيرويدات الليبيدات Lipids تكون الليبيدات الأغشية الخلوية، وتخزن الطاقة وتنظم العمليات الحيوية. الرابط مع الحياة ما الشيء المشترك بين تلميع السيارات والدهن الذي يقطر من اللحم المشوي، وفيتامين (د) الذي يضاف إلى الحليب الذي يشربه الناس؟ جميعها ليبيدات. ما هو الليبيد؟ What is a lipid? الليبيدات جزيئات حيوية كبيرة غير قطبية. ولما كانت الليبيدات حيوية كبيرة غير قطبية فهي غير قابلة للذوبان في الماء. وتؤدي الليبيدات وظيفتين رئيسيتين في المخلوقات الحية؛ تخزن الطاقة بشكل فعال، وتكون معظم تراكيب الأغشية الخلوية، كما أنها تختلف عن البروتينات والكربوهيدرات في أنها ليست بوليمرات ذات وحدات بناء أساسية متكررة. الأحماض الدهنية على الرغم من أن الليبيدات ليست بوليمرات، إلا أن لها وحدة بناء رئيسة مشتركة. ووحدات البناء هذه هي الأحماض الدهنية، وهي أحماض كربوكسيلية ذات سلاسل طويلة. وتحتوي معظم الأحماض الدهنية على عنصر كربون ما بين 12 و 24 ذرة كربون. ويمكن تمثيل تركيبها بالصيغة الآتية: CH₃(CH₂) COOH. وهذا ناتج عن أن معظم الأحماض الدهنية على عدد زوجي من ذرات الكربون، وهذا ناتج عن احتوائها ذرتين معاً في الوقت نفسه في تفاعلات إنزيمية. كما يمكن وضع الأحماض الدهنية في مجموعتين رئيسيتين؛ اعتماداً على وجود أو عدم وجود روابط ثنائية بين ذرات الكربون. و تعرف الأحماض الدهنية التي لا تحتوي على روابط ثنائية بالمشبعة، و في حين تسمى غير المشبعة على رابطة ثنائية أو أكثر. ويبين الشكل 13-6 تركيبي حمضين دهنيين شائعين. --- SECTION: ماذا قرأت؟ --- اشرح لماذا يوصف حمض الأوليك بأنه غير مشبع؟ الشكل 13-6 حمض الأوليك غير المشبع ذو 18 ذرة كربون وحمض الستيريك المشبع يوجد ان في العديد من الأطعمة، ومنها الزبد. فسر كيف يتأثر تركيب الجزء بوجود الرابطة الثنائية؟ حمض الأوليك O HO CCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH=CHCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ حمض الستيريك O HO CCH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₃ --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: حمض الأوليك وحمض الستيريك Description: Diagram showing the chemical structures of oleic acid (unsaturated) and stearic acid (saturated). Oleic acid has one double bond in its hydrocarbon chain, while stearic acid has only single bonds. Context: Illustrates the difference between saturated and unsaturated fatty acids based on the presence of double bonds in their hydrocarbon chains.