الخلية بدائية النواة prokaryotic cell النموذجية هي حوالي 70٪ ماء. إذا تبخر كل الماء، يتكون "الوزن الجاف dry weight" السائد المتبقي من مركبات عضوية organic compounds، والتي هي تلك المركبات المرتبطة بـ أو لها أساس كربوني: الكربوهيدرات carbohydrates، الدهون lipids، البروتينات proteins، والأحماض النووية nucleic acids. باستثناء الدهون، كل فئة تمثل بوليمر polymer (poly = عديد many؛ mer = جزء part) مبنية من عدد كبير جدا من كتل البناء تسمى مونومرات monomers (mono = واحد one).
المونومرات التي تبني الكربوهيدرات,
الأحماض النووية، البروتينات هي أساساً جزيئات مستقرة stable molecules لأن أغلفتها
الخارجية outer shells ممتلئة عبر الترابط التساهمي covalent bonding. لماذا ينبغي أن تشارك هذه الجزيئات
في التفاعلات الكيميائية chemical reactions لبناء البوليمرات؟
الجواب هو أن هذه المونومرات ليست مستقرة تماما. البروز من الهياكل الكربونية carbon skeletons أو الذرات الأخرى
على هذه الجزيئات البيولوجية biological molecules هي مجموعات من الذرات تسمى المجموعات
الوظيفية functional groups. تمثل المجموعات الوظيفية نقاط يمكن
أن يحدث فيها المزيد من التفاعلات الكيميائية إذا تم تسهيلها بواسطة إنزيم enzyme معين (الإنزيم: بروتين يسهل تفاعل كيميائي محدد). لن تحدث التفاعلات تلقائياً.
هناك عدد صغير من
المجموعات الوظيفية ولكن اختلافها وتنسيبها على المركبات يجعل من المحتمل مجموعة
كبيرة ومتنوعة من التفاعلات الكيميائية. المجموعات الوظيفية الهامة في
الكائنات الحية موضحة في الجدول.
يمكن أن تتفاعل المجموعات
الوظيفية على المونومرات لتشكيل جزيئات أكبر
أو البوليمرات عبر تفاعلات تخليق التجفاف dehydration synthesis reactions. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تكون المجموعات
الوظيفية حاسمة لتحلل البوليمرات الأكبر إلى مونومرات عبر تفاعلات التحلل
المائي hydrolysis reactions.
جدول: المجموعات الوظيفية الشائعة على
المركبات العضوية
|
المجموعة الوظيفية
|
الاختصار
|
الصيغة التركيبية
|
|
الهيدروكسيل Hydroxyl
|
—OH
|
 |
|
الكربوكسيل Carboxyl
|
—COOH
|
 |
|
الكربونيل Carbonyl
|
—CO—
|
 |
|
الأمين Amino
|
—NH2
|
 |
|
السلفهيدريل Sulfhydryl
|
—SH
|
 |
|
الفوسفات Phosphate
|
—H2PO4
|
 |
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق