الكيمياء الحيوية

تشارك البروتينات الهيمية في العديد من الوظائف الحيوية، بما في ذلك نقل الأكسجين (الهيموجلوبين في أنسجة الكريات الحمراء) وتخزين الأكسجين (الميوغلوبين العضلي) واستقلاب الأكسجين

الأحماض الدهنية غير المشبعة المرتبطة بجزيئات الدهون (TAG أو PL) أو كأحماض دهنية حرة هي الركيزة الأساسية لأكسدة الدهون، ويحظر الدوران الأكسدة المباشرة للأحماض الدهنية غير المشبعة عن طريق الطاقة المنخفضة، وأكسجين الحالة الأرضية.

ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو غاز عديم اللون والرائحة يحدث بشكل طبيعي، وقابل للذوبان بشكل طفيف في الماء، وهو ضروري لبقاء معظم الكائنات الحية والدورات في النظام البيئي، من خلال التنفس (الهوائي واللاهوائي)، والتمثيل الضوئي، والاحتراق.

عملية الأكسدة عبارة عن سلسلة من التفاعلات التي يتم فيها تكسير الأحماض الدهنية بطريقة تدريجية لتوليد أسيتيل CoA، والذي يمكن بعد ذلك إما دخول دورة الستريك أو استخدامه لتخليق الأحماض الدهنية والكوليسترول أو في تفاعلات  الأسيتيل.

دورة كالفن، والتي تسمى أيضًا دورة فوسفات البنتوز الأختزالية، وهي أكثر مسارات التكسير الحيوي لثاني أكسيد الكربون انتشارا بين الكائنات ذاتية التغذية، وهو موجود في النباتات والطحالب الدقيقة، وكذلك البكتيريا الضوئية والتغذية الكيميائية. 

من الأمور الواضحة المتعلقة بهذه الهياكل الحلقية الكبيرة أنها تحتوي دائمًا على عدد زوجي من المراكز المعدنية داخل العمود الفقري للعجلة أو التاج، ولا يوجد تفسير مباشر لغياب عجلات سباعية وغير نووية، خاصة وأن نظائرها المعدنية من 15 تاجًا 5 معروفة جيدًا.

تعتبر الدهون دهنية عند لمسها وتترك انطباعًا زيتيًا على الورق، وهي غير قابلة للذوبان في الماء وقابلة للذوبان في المذيبات العضوية، ويكون الجلسرين الثلاثي النقي عديم الطعم والرائحة وعديم اللون ومحايدة في التفاعل.

تتميز أطياف الامتصاص الإلكترونية للبروتينات بشكل أساسي فوق منطقة الأشعة فوق البنفسجية (185-320 نانومتر) من الطيف الكهرومغناطيسي.

يتكون الجلوتاثيون من بقايا الجلوتامات المرتبطة بالسيستين عبر (γ-carboxyl) بدلاً من مجموعة (α-carboxyl) ويتبعها رابطة الببتيد التقليدية بين السيستين والجليسين،

يعتبر الفازوبريسين (Vasopressin) هرمون الغدة النخامية الخلفية الذي يتم إفرازه استجابة للأسمولية العالية في الدم، وإثارة مستقبلات التمدد الأذيني يثبط إفراز فازوبريسين، ويتم إطلاق الفازوبريسين أيضًا استجابةً للتوتر والإشارات الالتهابية وبعض الأدوية.

إن نينهيدرين هو الكاشف القياسي للكشف عن الأحماض الأمينية لأكثر من 50  عامًا، ومع ذلك، لا تتفاعل جميع الأحماض الأمينية بشكل متساوٍ مع النينهيدرين.

يمكن القول بأن ال(Isothiocyanates) جزيئات صغيرة تحدث بشكل طبيعي وتتكون من سلائف الجلوكوزينولات من الخضروات الصليبية، وتُظهر العديد من الأيزوثيوسيانات، الطبيعية منها والاصطناعية.

تفاعل الكاشف (dansyl chloride) مع المجموعات الأمينية الحرة من الببتيدات والبروتينات، ويكون التحلل الكلي الحمضي للببتيد أو البروتين المستبدل الذي ينتج عنه خليط من الأمينية الحرة الأحماض.

يمكن لمجموعة الهيدرازيد أن تكون بمثابة مقدمة يمكن الوصول إليها بسهولة من مادة (thioester)، وتعمل هذه الإستراتيجية بشكل كبير على تحسين كفاءة ونطاق الربط الكيميائي الأصلي للتخليق الكيميائي للبروتين.

بروميد السيانوجين (CNBr)، وهو مركب يستخدم في البيولوجيا الجزيئية لهضم بعض البروتينات وككاشف اقتران للفوسفورو أميدات أو روابط البيروفوسفات بين النوكليوتيدات في ازدواج الدنا.

تعتمد القدرة على تكوين وكسر رابطة ثنائي كبريتيد على استقرار رابطة ثاني كبريتيد، وحالة الأكسدة والاختزال البيئية، وطبيعة المادة المؤكسدة والمختزلة.

يعد حمض الفوسفاتيديك من المواد الدهنية المهمة للإشارة، خاصة في الجهاز العصبي المركزي، ويتكون حمض الفوسفاتيديك عن طريق فسفرة دياسيل جلسرين، وهو تفاعل محفز بواسطة (diacylglycerol kinase).

الليسيثين (فوسفاتيديل كولين) هو إلى جانب الكوليسترول والأحماض الصفراوية ثالث مكون رئيسي للدهون الصفراء، ويتكون في خلايا الكبد من فوسفاتيديل إيثانولامين وثلاث مجموعات ميثيل مستعارة من أدينوسيل ميثيونين

يعتبر فوسفاتيديل انوسيتول هو الركيزة الأولية لعدد من كينازات (phosphoinositide) التي تفسد مجموعات  الهيدروكسيل على طول حلقة الإينوزيتول، وتتم تسمية الفوسفوينوزيتيدات أحادية ومتعددة الفوسفور فيما يتعلق بمواضع حلقة الإينوزيتول التي يتم فسفرتها.

Cerebrosides هي (glycosphingolipid) الموجودة في غشاء الخلية للخلايا العصبية وخلايا العضلات، ويحتوي cerebroside على نواة سفينجوزين.

الكبريت هو عنصر موجود في الطبيعة ويمكن العثور عليه في التربة والنباتات والأطعمة والمياه، وتحتوي بعض البروتينات على الكبريت في شكل أحماض أمينية.

تتطور النتانة المائي عندما يتم تحلل الدهون الثلاثية على وجه الخصوص ويتم إطلاق الأحماض الدهنية الحرة؛ تتطلب العملية أحيانًا محفزًا، ووهو أيضًا سبب رائحة الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة، مثل دهون الزبدة.

قد تساعد مضادات الأكسدة، مثل الفيتامينات C وE والكاروتينات، في حماية الخلايا من التلف الذي تسببه الجذور الحرة، وتشمل مضادات الأكسدة الأخرى التي تحدث بشكل طبيعي.

تحدث الستيرولات في أغشية النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة وتسمى فيتوستيرول، زوستيرول وميكوستيرول على التوالي، ويعتبر الكوليسترول عنصر (zoosterol) الرئيسي

الأحماض الصفراوية التي تحدث بشكل رئيسي في البشر هي اتحاد الجلايسين والتورين مع حمض تشينوديوكسيكوليك وحمض ديوكسيكوليك وحمض الكوليك

تحتوي جميع الأطعمة النباتية والحيوانية تقريبًا على حمض البانتوثنيك بكميات متفاوتة، ومن بعض أغنى المصادر الغذائية هي لحم البقر والدجاج واللحوم العضوية والحبوب الكاملة وبعض الخضار.

توجد ثلاثة نماذج مختلفة لوصف طبيعة تفاعلات البروتين، ويصف نموذج القفل والمفتاح، الذي اقترحه إميل فيشر في الأصل، التفاعلات الجامدة في الطبيعة، وتكون كل من واجهات التفاعل مكملة في الشكل وتحدث تغييرات توافقية لا تذكر عند الربط.

يشير تنظيم الإنزيم إلى الآليات المتعددة المتاحة للتحكم في نشاط الإنزيمات، وعلى سبيل المثال، يمكن أن تتحلل الإنزيمات أو الركائز.

الكيموتريبسين هو بروتيازسيرين آخر ينتجه البنكرياس والذي يحلل روابط  الببتيد في التربتوفان والليوسين والتيروزين  والفينيل ألانين.

يعمل ATP وADP معًا لتوفير الطاقة الخلوية، للحصول على الطاقة، تنفصل إحدى مجموعات الفوسفات عن جزيء ATP، وتطلق الطاقة، وهذا يترك جزيء فوسفات حر وجزيء ADP واحد متبقي.