Transcript 2 3 Basis and Molecuoles.ppt

Chapter 2
‫الباب الثاني‬
The Chemical Basis of Life
‫األسس الكيميائية للحياة‬
PowerPoint Lectures for
Biology: Concepts & Connections, Sixth Edition
Campbell, Reece, Taylor, Simon, and Dickey
Lecture by Richard L. Myers
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Introduction: Who Tends This Garden?
‫ من يرعى هذه الحديقة ؟‬: ‫مقدمة‬
 Chemicals are the stuff that make up our bodies and those of other organisms
‫ الكيماويات هي المواد التي تتكون منها أجسامنا وأجسام باقي الكائنات الحية‬
– They make up the physical environment as well
‫– كما وتتكون منها البيئة الفيزيائية التي تحيط بالكائنات الحية‬
 The ordering of atoms into molecules represents the lowest level of biological
organization
‫ يعد انتظام الذرات في الجزيئات بمثابة أبسط مستويات التعضي الحيوي‬
) ‫كائن حي‬
‫أجهزة‬
‫أعضاء‬
‫أنسجة‬
‫خاليا‬
‫عضيات‬
‫جزيئات‬
‫( ذرات‬
– Therefore, to understand life, it is important to understand the basic concepts of
chemistry
‫فإنه من األهمية (معرفة المفاهيم األساسية للكيمياء) لفهم ظاهرة الحياة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
ELEMENTS,
ATOMS,
AND
MOLECULES
‫العناصر و الذرات والجزيئات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.1 Living organisms are composed of about 25 chemical elements
‫ عنصر كيميائي‬25 ‫تتألف الكائنات الحية من حوالي‬
 Chemicals are at the base level of biological
hierarchy
‫ تكمن الكيماويات في المستوى القاعدي لمستويات الحياة متدرجة‬
.‫التعقيد‬
 They are arranged into higher and higher levels of
structural organization
.‫ ذلك أنها تنتظم في مستويات أعلى فأعلى تعقيدا ً في التعضية البنائية‬
– Arrangement eventually leads to formation of living
organisms
.‫– يؤدي ذلك االنتظام المتدرج في التعقيد في آخر األمر إلى تكوين الكائنات الحية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.1 Living organisms are composed of about 25 chemical elements
‫ عنصر كيميائي‬25 ‫تتألف الكائنات الحية من حوالي‬
 Living organisms are composed of matter, which is
anything that occupies space and has mass (weight)
‫ وهي عبارة عن أي شيء له كتلة (وزن) ويشغل‬، ‫ تتألف الكائنات الحية من المادة‬
.‫حيزا ً ما‬
.‫– تتكون المادة من عناصر كيميائية‬
– Element—a substance that cannot be broken down to other
substances
– There are 92 elements in nature—only a few exist in a pure state
.‫ القليل منها في حالة نقية‬- ً‫ عنصرًا‬92 ‫– ويوجد في الطبيعة‬
.‫– العنصر – هو المادة التي ال يمكن انحاللها ( تحليلها ) لمواد أخرى‬
– Life requires 25 essential elements; some are called trace elements
.‫ عنصرًا أساسيًا يسمى بعضها بالعناصر األثرية‬25 ‫– تحتاج الحياة لـ‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫جدو‬
‫ل‬
‫العنصر‬
‫العناصر في جسم اإلنسان‬
‫النسبة المئوية‬
‫الرمز‬
‫مـن وزن الجسم‬
‫األوكسيجين‬
‫‪O‬‬
‫‪65.0‬‬
‫الكربون‬
‫‪C‬‬
‫‪18.5‬‬
‫الهيدروجين‬
‫‪H‬‬
‫‪9.56‬‬
‫النيتروجين‬
‫‪N‬‬
‫‪3.3‬‬
‫الكالسيوم‬
‫‪Ca‬‬
‫‪1.5‬‬
‫الفوسفور‬
‫‪P‬‬
‫‪1.0‬‬
‫البوتاسيوم‬
‫‪K‬‬
‫‪0.4‬‬
‫الكبريت‬
‫‪S‬‬
‫‪0.3‬‬
‫الصوديوم‬
‫‪Na‬‬
‫‪0.2‬‬
‫الكلور‬
‫‪Cl‬‬
‫‪0.3‬‬
‫المغنيسيوم‬
‫‪Mg‬‬
‫‪0.1‬‬
‫‪96.3‬‬
‫العناصر األثرية ( أقل من ‪ :) %0,01‬البورون )‪ ،(B‬الكروميوم )‪،(Cr‬‬
‫الكوبالت )‪ ،(Co‬النحاس )‪ ،(Cu‬الفلور )‪ ،(F‬اليود )‪ ،(I‬الحديد )‪،(Fe‬‬
‫المنجنيز )‪ ،(Mn‬الموليبدينيوم )‪ ،(Mo‬السيلينيوم )‪ ،(Se‬السيليكون )‪،(Si‬‬
‫التن )‪ ،(Sn‬الفاناديوم )‪ ،(V‬الزنك )‪.(Zn‬‬
‫‪Elements in the Human Body‬‬
‫العناصر فى جسم اإلنسان‬
‫‪Trace Elements‬‬
‫‪Variable Elements‬‬
‫‪Essential Elements‬‬
‫العناصر األثرية‬
‫العناصر المتفاوتة‬
‫العناصر الضرورية‬
‫‪Cu Zn Mn Se Si F I‬‬
‫‪Na K Ca Mg Fe Cl‬‬
‫‪S H O P C N‬‬
‫‪found in trace amounts in‬‬
‫‪some, but not all,‬‬
‫‪organisms‬‬
‫‪variably found in living‬‬
‫‪organisms‬‬
‫‪Invariably found‬‬
‫‪in all living‬‬
‫‪organisms‬‬
‫عناصر تدخل في تكوين‬
‫الكائن الحي بنسب ضئيلة جدًا‬
‫وقد يوجد أحدها أو بعضها‬
‫في كائنات معينة دون غيرها‬
‫عناصر تدخل في تركيب الكائن‬
‫الحي ولكنها تختلف في‬
‫وجودها من كائن إلى آخر‬
‫توجد دائمًا وأبدًا في‬
‫أي كائن حي‬
2.2 CONNECTION: Trace elements are common additives to
food and water
‫ يشيع إضافة العناصر األثرية إلى الطعام والماء‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 Some trace elements are required to prevent disease
. ‫ بعض العناصر األثرية مطلوب للوقاية من المرض‬
– Without iron, your body cannot transport oxygen
. ‫– ال يستطيع جسدك نقل األوكسجين بدون الحديد‬
– An iodine deficiency prevents production of
thyroid hormones, resulting in goiter
‫– يحول نقص اليود دون ظهور هرمونات الغدة الدرقية مما يؤدي‬
. ‫لتضخمها‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫‪Goiter in‬‬
‫‪a Malaysian‬‬
‫‪woman,‬‬
‫‪a symptom of‬‬
‫‪iodine deficiency‬‬
‫الجوثر‬
‫–‬
‫تضخم الغدة الدرقية‬
‫في سيدة ماليزية ‪،‬‬
‫أحد أعراض نقص‬
‫اليود‬
2.2 CONNECTION: Trace elements are common additives to
food and water
‫ يشيع إضافة العناصر األثرية إلى الطعام والماء‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 Several chemicals are added to food for a variety of
reasons
: ‫ يضاف للغذاء عدة كيماويات للعديد من األسباب‬
– Help preserve it
‫لحفظه‬
– Make it more nutritious
‫لجعله أكثر تغذية‬
– Make it look better ‫لتحسين مظهره‬
 Check out the “Nutrition Facts” label on foods and
drinks you purchase
‫ تفقد ” الحقائق الغذائية “ الموجودة على مشترياتك من المأكوالت‬
. ‫والمشروبات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.3 Elements can combine to form compounds
‫يمكن للعناصر أن تتحد لتشكل مركبات‬
 Compound—a substance consisting of two or more different
elements combined in a fixed ratio
 ‫المركب – هو مادة تتألف من اثنين أو اكثر من العناصر المختلفة والتي ترتبط بنسب ثابتة‬
 There are many compounds that consist of only two
elements
 ‫هناك العديد من المركبات التي تتألف من عنصرين فقط‬

Table salt (sodium chloride or NaCl) is an example
 ) ‫مثال ذلك ملح الطعام ( كلوريد الصوديوم‬

Sodium is a metal, and chloride is a poisonous gas
 ‫الصوديوم معدن ( فلز ) و الكلور غاز سام‬

However, when chemically combined, an edible compound emerges
 ‫إال أنه عند إتحادهما كيميائيا ً ينتج مركب صالح لألكل‬
The emergent properties of the edible compound sodium chloride
‫الصفات الناتجة لمركب كلوريد الصوديوم الغذائي‬
+
Sodium ‫صوديوم‬
Chlorine ‫كلور‬
Sodium Chloride
‫كلوريد الصوديوم‬
2.4 Atoms consist of protons, neutrons, and electrons
‫تتكون الذرات من بروتونات ونيوترونات وإليكترونات‬
 An atom is the smallest unit of matter that still retains the
properties of a element
‫ هي أصغر وحدة في المادة تحتفظ بخصائص العنصر‬: ‫ الذرة‬
– Atoms are made of over a hundred subatomic particles, but only
three are important for biological compounds
‫ ولكن ثالث منها‬، ‫– تتكون الذرات مما يزيد عن المئات من الجسيمات تحت الذرية‬
‫هام للمركبات الكيميائية‬
– Proton—has a single positive electrical charge
. )+( ‫– البروتون – وحيد الشحنة الكهربية الموجبة‬
– Electron—has a single negative electrical charge
. )-( ‫– اإلليكترون – وحيد الشحنة الكهربية السالبة‬
– Neutron—is electrically neutral
. ‫– النيوترون – متعادل كهربيًا‬
Model of a carbon atom
‫نموذج ذرة الكربون‬
Electron
cloud
‫سحابة اليكترونية‬
6e–
Nucleus
‫نواة‬
6
6
6
Protons
‫بروتونات‬
Neutrons
‫نيوترونات‬
Electrons
‫اليكترونات‬
Mass number = 12
12 = ‫الوزن الذري‬
2.4 Atoms consist of protons, neutrons, and electrons
‫تتكون الذرات من بروتونات ونيوترونات وإليكترونات‬
 Although all atoms of an element have the same atomic number, some differ in
mass number
. ‫ بالرغم من أن جميع العناصر لها نفس العدد الذري إال أن بعضها يختلف في الوزن الذري‬
– The variations are isotopes, which have the same numbers of protons and
electrons but different numbers of neutrons
‫– تعرف المتغيرات بالنظائر والتي لديها نفس عدد اإللكترونات والبروتونات إال انها تختلف‬
. ‫في عدد النيوترونات‬
– One isotope of carbon has 8 neutrons instead of 6 (written 14C)
. )14C ‫ (يكتب‬6 ‫ نيوترونات بدالً من‬8 ‫– عندما يحتوي النظير الكربوني على‬
– Unlike 12C, 14C is an unstable (radioactive) isotope that gives off
energy
. ‫ يعتبر نظيرا ً (مشعا ً) غير مستقرا ً ينتج طاقة‬12C ‫ على عكس‬14C –
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫نظائر الكربون‬
‫كربون – ‪14‬‬
‫كربون – ‪13‬‬
‫كربون – ‪12‬‬
‫بروتونات‬
‫نيوترونات‬
‫إليكترونات‬
2.5 CONNECTION: Radioactive isotopes can help or harm us
‫ يمكن للنظائر المشعة أن تساعدنا أو تؤذينا‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 Living cells cannot distinguish between isotopes of the
same element
. ‫ ال تستطيع الخاليا الحية التفريق بين نظائر نفس العنصر‬
– Therefore, when radioactive compounds are used in metabolic
processes, they act as tracers
. ‫– لذلك عندما تستعمل المركبات ذات النشاط اإلشعاعي في عمليات األيض تعمل ك ُمتتبعات‬
– Radioactivity can be detected by instruments
. ‫– يمكن الكشف عن النشاط اإلشعاعي باألجهزة‬
 With instruments, the fate of radioactive tracers can be
monitored in living organisms
‫ يمكن قياس مصير المتتبعات ذات النشاط اإلشعاعي في الكائنات الحية‬
. ‫باألجهزة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.5 CONNECTION: Radioactive isotopes can help or harm us
‫ يمكن للنظائر المشعة أن تساعدنا أو تؤذينا‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 Radioactive tracers are frequently used in medical diagnosis
. ‫ تستخدم المتتبعات ذات النشاط اإلشعاعي بكثرة في التشخيص الطبي‬
 Sophisticated imaging instruments are used to detect them
. ‫ تستخدم أجهزة التصوير المتطورة للكشف عنها‬
– An imaging instrument that uses positron-emission tomography
(PET) detects the location of injected radioactive materials
. ‫– يكشف جهاز التصوير بآلية تصوير الطب النووي مكان المواد المشعة المحقونة‬
– PET is useful for diagnosing heart disorders and cancer and in
brain research
‫– يستفاد من تصوير الطب النووي في تشخيص أمراض القلب والسرطان وأبحاث‬
. ‫المخ‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.5 CONNECTION: Radioactive isotopes can help or harm us
‫ يمكن للنظائر المشعة أن تساعدنا أو تؤذينا‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 In addition to benefits, there are also dangers
associated with using radioactive substances
. ‫ باإلضافة للفوائد فإنه توجد أخطار مرتبطة باستعمال المواد المشعة‬
– Uncontrolled exposure can cause damage to some
molecules in a living cell, especially DNA
‫– يؤدي التعرض غير المنظم لألشعة إلى هالك بعض الجزيئات في الخلية الحية‬
. ‫وخاصة الدنا‬
– Chemical bonds are broken by the emitted energy, which
causes abnormal bonds to form
.‫– تتكسر الروابط الكيميائية بواسطة الطاقة المنبعثة مما يؤدي لتكوين روابط شاذة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.7 Ionic bonds are attractions between ions of opposite charge
‫تنشأ الروابط األيونية عن تجاذب األيونات متعاكسة الشحنة‬
 An ion is an atom or molecule with an electrical charge resulting from gain
or loss of electrons
. ‫ األيون هو ذرة أو جزيء له شحنة كهربائية تنشأ من اكتساب أو فقدان إليكترونات‬
– When an electron is lost, a positive charge results; when one is gained, a
negative charge results
. ‫– تنشأ شحنة موجبة عند فقد اإلليكترون وعند اكتسابه تنشأ شحنة سالبة‬
 Two ions with opposite charges attract each other
.‫ يجذب األيونان اللذان لهما شحنتان متعاكستان أحدهما اآلخر‬
– When the attraction holds the ions together, it is called an ionic bond
‫– وعندما يجعل التجاذب األيونات متماسكة ببعضها البعض فإنه يطلق على ذلك الرابطة األيونية‬
Animation: Ionic Bonds
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Formation of an ionic bond, producing sodium chloride
‫ينتج كلوريد الصوديوم من تكوين رابطة أيونية‬
Transfer of
electron
‫رحالن اإلليكترون‬
Na
Sodium atom
‫ذرة صوديوم‬
Cl
Chlorine atom
‫ذرة كلور‬
+
–
Na+
Sodium ion
‫أيون صوديوم‬
Cl–
Chloride ion
‫أيون كلور‬
Sodium chloride (NaCl)
‫كلوريد الصوديوم‬
Na+
Cl–
A crystal of sodium chloride
‫بلورة كلوريد الصوديوم‬
2.8 Covalent bonds join atoms into molecules through
electron sharing
‫تعمل الروابط التساهمية على وصل الذرات ببعضها البعض مكونة‬
‫الجزيئات وذلك بتقاسم اإلليكترونات فيما بينها‬
 A covalent bond results when atoms share outer-shell
electrons
 ‫تنشأ الرابطة التساهمية عندما تشترك الذرات في اليكترونات المدار الخارجي‬
 A molecule is formed when atoms are held together by
covalent bonds
 ‫يتكون الجزيء حينما تتماسك الذرات ببعضها البعض بواسطة روابط تساهمية‬
Animation: Covalent Bonds
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫طرق مختلفة‬
‫لتمثيل أربع‬
‫جزيئات شائعة‬
‫التوزيع‬
‫اإلليكتروني‬
‫نموذج‬
‫فراغي‬
‫الصيغة‬
‫البنائية‬
‫الصيغة‬
‫الجزيئية‬
‫رابطة أحدية‬
‫هيدروجين‬
‫رابطة ثنائية‬
‫أوكسجين‬
‫ميثان‬
‫ماء‬
Biological Molecules
‫الجزيئات الحيوية‬
Inorganic
Organic
‫غير عضوية‬
Water
‫الماء‬
Bases Acids
‫األحما القواع‬
‫ض‬
‫د‬
‫عضوية‬
Salts
‫األمل‬
‫اح‬
2.9 Unequal electron sharing creates polar molecules
‫تنتج الجزيئات المستقطبة من تقاسم اليكتروني غير متساوي‬
 Water has atoms with different electronegativities
‫ يمتلك الماء ذرات مختلفة السالبية الكهربية‬
– Oxygen attracts the shared electrons more strongly than hydrogen
‫– يجذب األوكسجين اإلليكترونات المشتركة بقوة تفوق جذب الهيدروجين لها‬
– So, the shared electrons spend more time near oxygen
‫– لذا تقضي اإلليكترونات وقتا ً أطول بالقرب من األوكسجين‬
– The result is a polar covalent bond
‫– النتيجة هي الرابطة التساهمية المستقطبة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
A water molecule
‫جزيء ماء‬
(–)
(–)
O
H
(+)
H
(+)
2.10 Hydrogen bonds are weak bonds important in the chemistry
of life
‫الروابط الهيدروجينية هي روابط ضعيفة هامة لكيمياء الحياة‬
 Some chemical bonds are weaker than covalent bonds
. ‫ بعض الروابط الكيميائية أضعف من الروابط التساهمية‬
 Hydrogen, as part of a polar covalent bond, will share attractions with
other electronegative atoms
‫ سوف يقتسم التجاذبات مع‬، ‫ كجزء من الرابطة التساهمية المستقطبة‬، ‫ الهيدروجين‬
. ‫الذرات األخرى سالبة الكهربية‬
– Examples are oxygen and nitrogen ‫مثال ذلك األوكسجين والنتروجين‬
 Water molecules are electrically attracted to oppositely charged regions
on neighboring molecules
. ‫ تنجذب جزيئات الماء كهربيًا للمناطق متعاكسة الشحنة على الجزيئات المجاورة لها‬
– Because the positively charged region is always a hydrogen atom, the bond is
called a hydrogen bond
‫– وألن المنطقة موجبة الشحن تكون دائمًا ذرة هيدروجين فإنه يطلق على هذه‬
. ‫الرابطة اسم الرابطة الهيدروجينية‬
Animation: Water Structure
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫‪Hydrogen bonds between‬‬
‫‪water molecules‬‬
‫الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء‬
‫‪Hydrogen bond‬‬
‫رابطة هيدروجينية‬
WATER’S LIFE-SUPPORTING
PROPERTIES
‫خصائص الماء الداعمة للحياة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.11 Hydrogen bonds make liquid water cohesive
‫تجعل الروابط الهيدروجينية الماء السائل متماسكا‬
 Hydrogen bonding causes molecules to stick together, a
property called cohesion
‫ تدعى هذه الخاصية‬، ‫ تتسبب الروابط الهيدروجينية في التصاق الجزيئات ببعضها‬
. ‫بالتماسك‬
– Cohesion is much stronger for water than other liquids
. ‫– التماسك أكثر قوة في الماء عنه في السوائل األخرى‬
– This is useful in plants that depend upon cohesion to help
transport water and nutrients up the plant
‫– وهذا يفيد النباتات التي تعتمد على التماسك للمساعدة في نقل الماء والمغذيات‬
. ‫إلى أعلى النبات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.11 Hydrogen bonds make liquid water cohesive
‫تجعل الروابط الهيدروجينية الماء السائل متماسكا‬
 Cohesion is related to surface tension—a measure of
how difficult it is to break the surface of a liquid
‫ يرجع التماسك إلى التوتر السطحي – المقياس لمدى صعوبة اختراق‬
. ‫سطح السائل‬
– Hydrogen bonds are responsible for surface
tension
. ‫– الروابط الهيدروجينية هي المسئولة عن التوتر السطحي‬
Animation: Water Transport
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Surface tension allows a water strider to walk on water
‫يسمح التوتر السطحي لبقة الماء بالمشي على الماء‬
Adhesion ‫تالصق‬
Water-conducting
cells
‫خاليا توصيل الماء‬
Direction
of water
Movement
‫اتجاه حركة الماء‬
Cohesion ‫تماسك‬
150 µm
Water Transport in Plants
‫نقل الماء في النباتات‬
2.13 Ice is less dense than liquid water
‫الثلج أقل كثافة من الماء السائل‬
 Water can exist as a gas, liquid, and solid
. ‫ يمكن أن يوجد الماء كغاز أو سائل أو صلب‬
– Water is less dense as a solid, a property due to
hydrogen bonding
‫ وتلك صفة مردها الروابط‬، ‫– الماء أقل كثافة في حالته الصلبة‬
. ‫الهيدروجينية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.13 Ice is less dense than liquid water
‫الثلج أقل كثافة من الماء السائل‬
 When water freezes, each molecule forms a stable hydrogen
bond with four neighbors
‫ عندما يتجمد الماء يكون كل جزيء رابطة هيدروجينية مستقرة مع أربع جزيئات‬
. ‫أخرى مجاورة‬
– A three-dimensional crystal results
. ‫– ينشأ عن ذلك بلورة ثالثية األبعاد‬
– There is space between the water molecules
. ‫– يوجد فراغ بين جزيئات الماء‬
 Ice is less dense than water, so it floats
. ‫ يطفو الثلج ألنه أقل كثافة من الماء‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Hydrogen bonds between water molecules in ice and water ‫روابط الماء الهيدروجينية في الثلج والماء‬
Hydrogen bond
‫رابطة هيدروجينية‬
Ice Hydrogen
Bonds are stable
‫روابط الثلج الهيدروجينية ثابتة‬
Liquid water
Hydrogen bonds
constantly break and re-form
‫روابط الماء الهيدروجينية تنكسر وترتبط باستمرار‬
2.14 Water is the solvent of life
‫الماء هو مذيب الحياة‬
 Water is a versatile solvent that is fundamental to life
processes
. ‫ الماء مذيب لمعظم المواد مما يجعله ضروري وأساسي للعمليات الحيوية‬
– Its versatility results from its polarity
. ‫– وتعود خاصية إذابته لمعظم المواد إلى قطبيته‬
– Table salt is an example of a solute that will go into
solution in water
. ‫– ملح الطعام هو مثال للمذاب الذي يذوب في الماء‬
– Sodium and chloride ions and water are attracted to
each other because of their charges
– ‫ترتبط أيونات الصوديوم والكلور والماء ببعضها البعض بسبب‬
‫شحناتها‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
A crystal of salt (NaCl)
dissolving in water
)‫بلورة ملح (كلوريد صوديوم‬
‫مذابة في ماء‬
Ion in solution
‫األيونات في المحلول‬
Salt crystal
‫بلورة ملح‬
2.15 The chemistry of life is sensitive to acidic and basic
conditions
‫كيمياء الحياة حساسة للظروف الحامضية والقاعدية‬
 A few water molecules can break apart into ions
. ‫ تستطيع قليل من جزيئات الماء التحلل أليونات‬
– Some are hydrogen ions (H+) ‫بعضها أيونات هيدروجينية‬
– Some are hydroxide ions (OH–) ‫واألخرى أيونات هيدروكسيدية‬
– Both are extremely reactive
‫كالهما شديد التفاعل‬
– A balance between the two is critical for chemical
processes to occur in a living organism
‫– االتزان بين االثنين هام لحدوث العمليات الكيميائية في الكائنات الحية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.15 The chemistry of life is sensitive to acidic and basic
conditions
‫كيمياء الحياة حساسة للظروف الحامضية والقاعدية‬
 Chemicals other than water can contribute H+ to a solution
. ‫ تستطيع الكيماويات (غير الماء) أن تعطي أيون هيدروجين للمحلول‬
– They are called acids
. ً ‫– تسمى هذه الكيماويات أحماضا‬
– An example is hydrochloric acid (HCl)
. ‫– مثال ذلك حامض الهيدروكلوريك‬
– This is the acid in your stomach that aids in digestion
. ‫– هذا هو الحامض الموجود في المعدة والذي يساعد على الهضم‬
 An acidic solution has a higher concentration of H+ than OH–
)OH–( ‫ ) في المحلول الحمضي أعلى من تركيز أيونات الهيدروكسيد‬H+( ‫ تركيز أيونات الهيدروجين‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
2.15 The chemistry of life is sensitive to acidic and basic
conditions
‫كيمياء الحياة حساسة للظروف الحامضية والقاعدية‬
 A pH scale (pH = potential of hydrogen) is used to describe
whether a solution is acidic or basic
‫ (الجهد الهيدروجيني) لوصف ما إذا كان‬pH ‫ يستخدم مقياس األس الهيدروجيني‬
.‫المحلول حامضي أو قاعدي‬
– pH ranges from 0 (most acidic) to 14 (most basic)
‫( أكثر‬14 ‫– يتدرج األس الهيدروجيني في مقداره من الصفر ( أكثر حامضية ) إلى‬
.) ‫قاعدية‬
– A solution that is neither acidic or basic is neutral
(pH = 7)
. )7 = ‫– المحلول المتعادل ليس بالقاعدي أو الحمضي (أسه الهيدروجيني‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
pH scale
0 ‫مقياس األس الهيدروجينية‬
1
‫ محلول حمضي‬Acidic solution
Increasingly ACIDIC
(Higher concentration of H+)
‫زيادة الحامضية‬
Battery acid
‫حمض بطاريات‬
2
3
Lemon juice, gastric juice
‫ عصارة المعدة‬، ‫عصير ليمون‬
Grapefruit juice, soft drink,
vinegar, beer
، ‫ مشروب غازي‬، ‫عصير جرب فروت‬
‫ شراب شعير‬، ‫خل‬
4 Tomato juice
‫عصير طماطم‬
5
Rain water ‫ماء أمطار‬
6 Human urine ‫بول آدمي‬
Saliva ‫لعاب‬
NEUTRAL
[H+]=OH–]
‫تعادل‬
7 Pure water ‫ماء صافي‬
8
Seawater ‫ماء بحر‬
Increasingly BASIC
(Lower concentration of H+)
‫زيادة القاعدية‬
‫ محلول متعادل‬Neutral solution
9
10
Milk of magnesia ‫حليب المغنيسيوم‬
11
12
13
‫ محلول قاعدي‬Basic solution
Human blood,
Tears
‫ الدموع‬، ‫الدم آآلدمي‬
14
Household ammonia
‫أمونيا أغراض منزلية‬
Household bleach
‫مبيض األغراض المنزلية‬
Oven cleaner
‫منظم الفرن‬
The pH scale represents
the relative concentration
of H+ and OH–
‫يمثل مقياس األس الهيدروجيني‬
‫العالقة بين تركيز أيونات‬
‫الهيدروجين و الهيدروكسيد‬
2.16 CONNECTION: Acid precipitation and ocean acidification
threaten the environment
‫ الترسب الحمضي وتحمض المحيطات يهدد البيئة‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 When we burn fossil fuels (gasoline and heating oil), air-polluting
compounds and CO2 are released into the atmosphere
‫ عندما نحرق الوقود األحفوري ( الجازولين وزيت التدفئة ) تتحرر ملوثات الجو وثاني أوكسيد‬
. ‫الكربون إلى الغالف الجوي‬
– Sulfur and nitrous oxides react with water in the air to form acids
. ‫– تتفاعل اكاسيد النيتروز والكبريت مع الماء في الهواء لتكون أحماض‬
– These fall to Earth as acid precipitation, which is rain, snow, or
fog with a pH lower than 5.6
‫– تهبط هذه األحماض إلى األرض كترسبات حمضية من خالل األمطار والثلوج والضباب‬
5.6 ‫بأس هيدروجيني أقل من‬
– Additional CO2 in the atmosphere contributes to the “greenhouse”
effect and alters ocean chemistry
‫– إضافة المزيد من ثاني أوكسيد الكربون إلى الغالف الجوي يساهم في إنتاج تأثير ”البيت‬
. ‫األخضر“ (يعرف أيضا ً بتأثير الدفيئة أو الصوبة الزجاجية) كما يغير من كيمياء المحيطات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
You should now be able to
‫ينبغي أن تكون قادرا اآلن على فعل ما يلي‬
1. Describe the importance of chemical elements to living organisms
‫ شرح اهمية العناصر الكيميائية للكائنات الحية‬.1
2. Explain the formation of compounds
‫ شرح طريقة تكوين المركبات‬.2
3. Describe the structure of an atom
‫ شرح تركيب الذرة‬.3
4. Distinguish between ionic, hydrogen, and covalent bonds
‫ التفريق بين الروابط األيونية والهيدروجينية والتساهمية‬.4
5. List and define the life-supporting properties of water
‫ تعديد وتعريف خصائص الماء المدعمة للحياة‬.5
6. Explain the pH scale and the formation of acid and base solutions
‫ شرع معيار األس الهيدروجيني وطريقة تكون المحاليل الحمضية والقاعدية‬.6
7. Define a chemical reaction and explain how it changes the composition of matter
‫ تعريف التفاعل الكيميائي وشرح كيفية تغييره لتركيب المادة‬.7
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Chapter 3
‫البــاب الثالــث‬
The Molecules of Cells
‫الجزيئات الخلوية‬
PowerPoint Lectures for
Biology: Concepts & Connections, Sixth Edition
Campbell, Reece, Taylor, Simon, and Dickey
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Lecture by Richard L. Myers
Translated by Nabih Baeshen
Introduction: Got Lactose?
‫ هل لديك الكتوز؟‬: ‫مقدمة‬
 Most of the world’s population cannot digest milk-based foods
 ‫ال يستطيع معظم سكان العالم هضم الطعام المحتوي على حليب‬
 They are lactose intolerant, because they lack the enzyme
lactase
 ‫يعانون من عسر هضم الالكتوز الفتقارهم إنزيم الالكتيز‬
 This illustrates the importance of biological molecules, such as
lactase, to functioning living organisms
 ‫وهذا يوضح أهمية الجزيئات الحيوية مثل الالكتيز للكائنات الحية النشطة‬
Model of a milk digesting enzyme (Lactase)
)‫نموذج إلنزيم هضم الحليب (الالكتيز‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Lactose intolerance
People who are Lactose
Intolerance can digest food
that contain lactose
(such as ice cream) by
taking pills that contain
the enzyme lactase
INTRODUCTION TO
ORGANIC COMPOUNDS (Molecules)
‫مدخل للمركبات(الجزيئات) العضوية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.1 Life’s molecular diversity is based on the properties of carbon
‫يعتمد تنوع الجزيئات الحيوية على خصائص الكربون‬
 Diverse molecules found in cells are composed of carbon bonded
to other elements
. ‫ تتكون الجزيئات المختلفة الموجودة في الخلية من كربون مرتبط بعناصر أخرى‬
– Carbon-based molecules are called organic compounds
. ‫– تسمى الجزيئات التي أساسها ذرة الكربون بالمركبات العضوية‬
– By sharing electrons, carbon can bond to four other atoms
. ‫– يستطيع الكربون االرتباط بأربع ذرات أخرى عن طريق تقاسم اإلليكترونات معها‬
– By doing so, it can branch in up to four directions
. ‫– ويستطيع بذلك الكربون التفرع إلى أربعة اتجاهات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.1 Life’s molecular diversity is based on the properties of carbon
‫يعتمد تنوع الجزيئات الحيوية على خصائص الكربون‬
 Methane (CH4) is one of the simplest organic
compounds
. ‫( أحد أبسط المركبات العضوية‬CH4) ‫ الميثان‬
– Four covalent bonds link four hydrogen atoms to
the carbon atom
‫– ترتبط أربعة ذرات من الهيدروجين بأربعة روابط تساهمية بذرة‬
. ‫الكربون‬
– Each of the four lines in the formula for methane
represents a pair of shared electrons
‫– ويمثل كل من األربعة الخطوط الموجودة في صيغة الميثان زوج من‬
. ‫اإللكترونات المشتركة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Three representations of methane (CH4)
Structural
formula
‫الصيغة البنائية‬
Ball-and-stick
model
‫نموذج الكرة والعود‬
‫ثالث طرق لتمثيل جزيئ الميثان‬
Space-filling
model
‫النموذج الفراغي‬
Methane
‫الميثان‬
The four single bonds of carbon point to the corners of a tetrahedron.
‫تتجه األربع الروابط األحادية لذرة الكربون إلى أركان الشكل الرباعي السطوح‬
3.1 Life’s molecular diversity is based on the properties of carbon
‫يعتمد تنوع الجزيئات الحيوية على خصائص الكربون‬
 Methane and other compounds composed of only
carbon and hydrogen are called hydrocarbons
‫ يسمى كل من الميثان والمركبات المؤلفة من كربون وهيدروجين فقط‬
. ‫بالهايدروكربونات‬
– Carbon atoms, with attached hydrogens, can
bond together in chains of various lengths
‫– تستطيع ذرات الكربون (وذرات الهيدروجين المتصلة بها) أن ترتبط‬
. ‫ببعضها البعض مكونة سالسل مختلفة الطول‬
Petroleum ‫البترول‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.1 Life’s molecular diversity is based on the properties of carbon
‫يعتمد تنوع الجزيئات الحيوية على خصائص الكربون‬
 A chain of carbon atoms is called a carbon skeleton
‫ تسمى سلسلة ذرات الكربون بالهيكل الكربوني‬
– Carbon skeletons can be branched or unbranched
‫– قد يتفرع الهيكل الكربوني أو ال يتفرع‬
– Therefore, different compounds with the same molecular formula
can be produced
‫– لذلك يمكن إنتاج مركبات مختلفة بنفس الصيغة الجزيئية‬
– These structures are called isomers
‫– تعرف هذه التراكيب بالنظائر‬
Animation: L-Dopa
Animation: Carbon Skeletons
Animation: Isomers
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Propane ‫بروبان‬
Ethane ‫إيثان‬
Length. Carbon skeletons vary in length.
‫ تتباين أطوال هياكل الكربون‬: ‫الطول‬
Isobutane ‫أيزوبيتان‬
Butane ‫بيوتان‬
Branching. Skeletons may be unbranched or branched.
‫ قد تكون الهياكل متفرعة أو غير متفرعة‬: ‫التفرع‬
1-Butene ‫ بيوتان‬-1
2-Butene ‫ بيوتان‬-2
Double bonds.Skeletons may have double bonds,
which can vary in location.
‫ قد تحتوي الهياكل على روابط ثنائية تتنوع في مواقعها‬: ‫الروابط الثنائية‬
Cyclohexane ‫هكسان حلقي‬
Benzene ‫بنزين‬
Rings. Skeletons may be arranged in rings.
‫ قد تنتظم الهياكل في حلقات‬: ‫الحلقات‬
Variations in
carbon skeletons
‫التنوع في الهياكل الكربونية‬
3.2 Characteristic chemical groups help determine the properties of
organic compounds
‫تعمل المجاميع الكيميائية المتميزة على تحديد صفات المركبات العضوية‬
 An organic compound has unique properties that
depend upon
: ‫ يملك المركب العضوي صفات فريدة تعتمد على‬
– The size and shape of the molecule and
‫– حجم وشكل الجزيء و‬
– The groups of atoms (functional groups) attached to it
‫– مجاميع الذرات ( المجاميع الوظيفية ) المرتبطة بها‬
 A functional group affects a biological molecule’s
function in a characteristic way
‫ تؤثر المجموعة الوظيفية في وظيفة الجزيء الحيوي بطريقة‬
‫مميزة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.2 Characteristic chemical groups help determine the properties of
organic compounds
‫تعمل المجاميع الكيميائية المتميزة على تحديد صفات المركبات العضوية‬
 Compounds containing functional groups are
hydrophilic (water-loving)
‫ المركبات المحتوية على مجاميع وظيفية تكون محبة للماء‬
– This means that they are soluble in water, which is a
necessary prerequisite for their roles in water-based life
‫– يعني هذا أنها تذوب في الماء وهذا متطلب ضروري للقيام بوظائفها‬
‫الحيوية المعتمدة على الماء‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.2 Characteristic chemical groups help determine the properties of
organic compounds
‫تعمل المجاميع الكيميائية المتميزة على تحديد صفات المركبات العضوية‬
 The functional groups are ‫وهذه هي المجاميع‬
‫الوظيفية‬
– Hydroxyl group—consists of a hydrogen bonded to an oxygen
‫مجموعة الهيدروكسيل – تتكون من هيدروجين مرتبط بأوكسجين‬
–
– Carbonyl group—a carbon linked by a double bond to an oxygen atom
‫مجموعة الكربونيل – كربون متصل بذرة أوكسجين برابطة ثنائية‬
–
– Carboxyl group—consists of a carbon bonded to a hydroxyl group and
double-bonded to an oxygen
‫مجموعة كربوكسيل – تتألف من كربون مرتبط بمجموعة الهيدروكسيل كما وترتبط برابطة‬
‫ثنائية باألوكسجين‬
–
– Amino group—composed of a nitrogen bonded to two hydrogen atoms and
a carbon skeleton
‫مجموعة أمين – مكونة من نيتروجين مرتبط بذرتي هيدروجين وهيكل كربوني‬
–
– Phosphate group—consists of a phosphorus atom bonded to four oxygen
atoms
‫مجموعة فوسفات – تتكون من ذرة فوسفور مرتبطة بأربعة ذرات أوكسجين‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
‫المجاميع الوظيفية للمركبات العضوية‬
‫أمثلة‬
‫المجموعة الوظيفية‬
‫مجموعة هيدروكسيل‬
‫كحول‬
‫مجموعة كربونيل‬
‫كيتون‬
‫الدهايد‬
‫مجموعة كاربوكسيل‬
‫حمض كربوكسيلي مؤين‬
‫حمض كربوكسيلي‬
‫مجموعة أمين‬
‫أمين مؤين‬
‫أمين‬
‫مجموعة فوسفات‬
‫ادينوسين‬
‫فوسفات عضوي )‪(ATP‬‬
‫مجموعة ميثيل‬
‫مركب ميثيلي‬
3.3 Cells make a huge number of large molecules from a small set
of small molecules
‫تقوم الخاليا بصنع عدد مهيل من الجزيئات الكبيرة من مجموعة صغيرة من‬
‫الجزيئات الصغيرة‬
 There are four classes of biological molecules
‫ هناك أربعة أصناف من الجزيئات الحيوية‬
– Carbohydrates
– Proteins
‫الكربوهيدرات‬
‫البروتينات‬
– Lipids
)‫اللبيدات (الدهون‬
– Nucleic acids
‫األحماض النووية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.3 Cells make a huge number of large molecules from a small set
of small molecules
‫تقوم الخاليا بصنع عدد مهيل من الجزيئات الكبيرة من مجموعة صغيرة من‬
‫الجزيئات الصغيرة‬
 The four classes of biological molecules contain very large
molecules
‫ تشمل األصناف األربعة من الجزيئات الحيوية جزيئات كبيرة جدًا‬
– They are often called macromolecules because of their large size
‫– تسمى عادة بالجزيئات الكبيرة لحجمها الكبير‬
– They are also called polymers because they are made from
identical building blocks strung together
‫– تسمى أيضًا بالبوليميرات ألنها مكونة من وحدات بنائية متماثلة متماسكة بقوة‬
– The building blocks are called monomers
‫– تسمى وحدات البناء بالمونيميرات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.3 Cells make a huge number of large molecules from a small set
of small molecules
‫تقوم الخاليا بصنع عدد مهيل من الجزيئات الكبيرة من مجموعة صغيرة من‬
‫الجزيئات الصغيرة‬
 Monomers are linked together to form polymers through
dehydration reactions, which remove water
‫ ترتبط المونيميرات ببعضها لتكون بوليميرات بتفاعالت نزع الماء‬
 Polymers are broken apart by hydrolysis, the addition of
water
)‫ تنحل البوليميرات بالتميؤ أو الحلمأة (بإضافة الماء‬
 All biological reactions of this sort are mediated by
enzymes, which speed up chemical reactions in cells
‫ كل هذه العمليات الحيوية من هذا النوع تتوسط فيها اإلنزيمات التي‬
‫تسرع من التفاعالت الكيميائية في الخاليا‬
Animation: Polymers
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Dehydration reactions build a polymer chain
‫بناء سلسلة بوليمير بتفاعالت نزع الماء‬
Short polymer
‫بوليمير قصير‬
Dehydration
Reaction
‫تفاعل نزع الماء‬
Longer polymer
‫بوليمير طويل‬
Unlinked
Monomer
‫مونيمير غير مرتيط‬
‫‪Hydrolysis breaks a polymer chain‬‬
‫بالتميؤ أو بالحلمأة تنحل سلسلة البوليمير‬
‫‪Hydrolysis‬‬
‫التميؤ أو الحلمأة‬
CARBOHYDRATES
‫الكربوهيدرات‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.4 Monosaccharides are the simplest carbohydrates
‫السكريات األحادية هي أبسط الكربوهيدرات‬
 Carbohydrates range from small sugar molecules
(monomers) to large polysaccharides
‫ تتنوع الكربوهيدرات في الحجم بدًا بجزيئات السكر الصغيرة‬
‫(المونيميرات) وحتى السكاكر المتعددة الكبيرة‬
– Sugar monomers are monosaccharides, such as
glucose and fructose
‫– السكريات األحادية عبارة عن مونيميرات سكر مثل الجلوكوز‬
‫والفركتوز‬
– These can be hooked together to form the
polysaccharides
‫– وباإلمكان االرتباط فيما بينها لتكوين السكريات العديدة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.4 Monosaccharides are the simplest carbohydrates
‫السكريات األحادية هي أبسط الكربوهيدرات‬
 The carbon skeletons of monosaccharides vary in length
‫ يتنوع الهيكل الكربوني للسكريات األحادية في طوله‬
– Glucose and fructose are six carbons long
‫– يبلغ طول كل من الجلوكوز والفروكتوز ستة ذرات كربون‬
– Others have three to seven carbon atoms
‫– يحتوى البعض اآلخر (من السكاكر األحادية) على ثالثة إلى سبعة ذرات كربون‬
 Monosaccharides are the main fuels for cellular work
‫ تشكل السكاكر االحادية الوقود الرئيسي لعمل الخلية‬
– Monosaccharides are also used as raw materials to manufacture
other organic molecules
‫– تستخدم السكاكر األحادية أيضًا كمواد خام لتصنيع مواد عضوية أخرى‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Structures of glucose and fructose
‫تركيب الجلوكوز والفروكتوز‬
Glucose ‫الجلوكوز‬
(an aldose ‫)ألدوز‬
Fructose ‫الفروكتوز‬
(a ketose ‫)كيتوز‬
Three representations of the ring form of glucose
‫عرض ثالثة طرق لتمثيل الهيئة الحلقية للجلوكوز‬
Structural
Formula
‫الصيغة التركيبية‬
Abbreviated
Structure
‫تركيب مختصر‬
Simplified
Structure
‫تركيب مبسط‬
3.5 Cells link two single sugars to form disaccharides
‫تقوم الخاليا بربط السكاكر األحادية ببعضها لتكون سكاكر ثنائية‬
 Two monosaccharides (monomers) can bond to
form a disaccharide in a dehydration reaction
‫ يمكن أن يرتبط سكران أحاديان (مونيمران) ببعضهما البعض‬
‫ليكونا سكرًا ثنائيًا بتفاعل نزع الماء‬
– An example is a glucose monomer bonding to a
fructose monomer to form sucrose, a common
disaccharide
‫– مثال ذلك هو إرتباط مونيمر الجلوكوز بمونيمر الفركتوز لتكوين‬
)‫السكروز (سكر ثنائي شائع‬
Animation: Disaccharides
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Glucose
‫جلوكوز‬
Glucose
‫جلوكوز‬
Maltose
‫مالتوز‬
Disaccharide formation by a dehydration reaction
‫تكوين السكر الثنائي بواسطة نزع الماء‬
3.6 CONNECTION: What is high-fructose corn syrup and is it to
blame for obesity?
‫ وهل له عالقة بالبدانة ؟‬، ‫ ما هو شراب الذرة عالي الفركتوز‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 When you drink a soda, you are probably consuming a sweetener
called high-fructose corn syrup (HFCS)
‫ عندما تشرب الصودا فمن المحتمل أنك تستهلك مادة محلية يعرف بشراب الذرة عالي‬
‫الفركتوز‬
 Because fructose is sweeter than glucose, glucose atoms produced
from starch are rearranged to make the glucose isomer, fructose
‫ وألن الفركتوز أكثر حالوة من الجلوكوز فإن ذرة الجلوكوز المنتجة من النشا يعاد ترتيب‬
‫ذراتها لتكوين نظير الجلوكوز اال وهو الفروكتوز‬
– This is used to sweeten sodas
‫وهذا ما يستخدم في تحلية الصودا‬
–
– So, if you overconsume sweeteners as well as fat and do not exercise, you
may experience weight gain
‫وبالتالي فإن زيادة استهالكك للموادة المحلية وكذا الدهون دون ممارسة التمارين الرياضية‬
‫يؤدي إلى زيادة الوزن‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
‫‪HFCS, a main ingredient of soft drinks and processed foods‬‬
‫شراب الذرة عالي الفركتوز مكون رئيسي للمشروبات الغازية والطعام المحفوظ‬
‫مكونات مشروب الكوال الغازي ‪:‬‬
‫ماء مكربن ‪ ،‬شراب الذرة عالي الفركتوز ‪،‬‬
‫لون كراميل ‪ ،‬حمض الفوسفوريك ‪ ،‬مذاقات‬
‫طبيعية ‪ ،‬كافائين ‪.‬‬
3.7 Polysaccharides are long chains of sugar units
‫السكريات المتعددة عبارة عن سالسل طويلة من وحدات السكر‬
 Starch is a storage polysaccharide composed of glucose monomers
and found in plants
‫ النشا عبارة عن سكرمتعدد تخزيني ويتكون من مونيميرات جلوكوز ويوجد في النبات‬
 Glycogen is a storage polysaccharide composed of glucose, which is
hydrolyzed by animals when glucose is needed
، ‫ الجاليكوجين أو النشا الحيوانيعبارة عن سكرمتعدد تخزيني ويتكون من الجلوكوز‬
‫وتحلل الحيوانات الجاليكوجين عند الحاجة إلى الجلوكوز‬
 Cellulose is a polymer of glucose that forms plant cell walls
‫ السيليلوز عبارة عن بوليمير جلوكوزي يكون جدر الخاليا في النباتات‬
 Chitin is a polysaccharide used by insects and crustaceans to build an
exoskeleton
‫ الكايتين عبارة عن سكر متعدد تستخدمه الحشرات والقشريات لبناء هياكلها الخارجية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Polysaccharides
‫السكاكر العديدة‬
Starch granules in
potato tuber cells
‫حبيبات النشاء في خاليا‬
‫درنة البطاطس‬
Glycogen granules
in muscle tissue
‫حبيبات الجليكوجبن‬
‫في األنسجة‬
‫العضلية‬
Cellulose fibrils in
a plant cell wall
‫ألياف السيليلوز في جدر‬
‫الخاليا النباتية‬
Cellulose
Molecules
‫جزيئات سيليلوز‬
STARCH
‫النشاء‬
Glucose
Monomer
‫منيمر جلوكوز‬
GLYCOGEN
‫جليكوجين‬
CELLULOSE
‫سيليلوز‬
Hydrogen bonds
‫روابط هيدروجينية‬
‫الليبيدات (الدهون)‬
‫‪LIPIDS‬‬
‫‪Steroids‬‬
‫‪Phospholipids‬‬
‫‪True Fats‬‬
‫االستيرويدات‬
‫اللبيدات‬
‫(الدهون)‬
‫الفسفورية‬
‫الدهون‬
‫الحقيقية‬
‫‪Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.‬‬
3.8 Fats are lipids that are mostly energy-storage molecules
‫الدهون نوع من اللبيدات التي غالبا ما تكون جزيئات لتخزين الطاقة‬
 Lipids are water insoluble (hydrophobic, or water fearing)
compounds that are important in energy storage
‫ وهي هامة في‬، )‫ اللبيدات هي مركبات ال تذوب في الماء (كارهة للماء‬
‫تخزين الطاقة‬
– They contain twice as much energy as a polysaccharide
‫– تحتوي على ضعف الطاقة الموجودة في السكاكر المتعددة‬
 Fats are lipids made from glycerol and fatty acids
‫ الدهون (السمن والزبدة والزيت) نوع من اللبيدات مكونة من جليسيرول‬
‫وأحماض دهنية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.8 Fats are lipids that are mostly energy-storage molecules
‫الدهون نوع من اللبيدات التي غالبا ما تكون جزيئات لتخزين الطاقة‬
 Fatty acids link to glycerol by a dehydration
reaction
‫ ترتبط األحماض الدهنية بالجليسرول بواسطة تفاعل نزع‬
‫الماء‬
– A fat contains one glycerol linked to three fatty acids
‫– يحتوى الدهن على جليسيرول مرتبط بثالث أحماض دهنية‬
– Fats are often called triglycerides because of their
structure
‫– عادة ما تسمى الدهون بالجليسريدات الثالثية بسبب هذا التركيب‬
Animation: Fats
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Glycerol ‫جليسرول‬
Fatty acid ‫حمض دهني‬
A dehydration reaction linking
a fatty acid to glycerol
‫يرتبط الحامض الدهني بالجليسرول‬
‫عن طريق تفاعل نزع الماء‬
A fat molecule made from
glycerol and three fatty acids
‫جزيئ دهن مكون من جليسرول‬
‫وثالث أحماض دهنية‬
‫‪3.8 Fats are lipids that are mostly energy-storage molecules‬‬
‫الدهون نوع من اللبيدات التي غالبا ما تكون جزيئات لتخزين الطاقة‬
‫‪ Some fatty acids contain double bonds‬‬
‫‪ ‬تحتوي بعض األحماض الدهنية على روابط ثنائية (بين ذرات الكربون)‬
‫‪– This causes kinks or bends in the carbon chain because the maximum‬‬
‫‪number of hydrogen atoms cannot bond to the carbons at the double bond‬‬
‫–‬
‫يؤدي ذلك إلنحنائات أو إنثناءات في سلسلة الكربون ألن العدد الكلي لذرات الهيدروجين ال‬
‫يستطيع االرتباط بالكربون عند الروابط الثنائية‬
‫‪– These compounds are called unsaturated fats because they have fewer‬‬
‫‪than the maximum number of hydrogens‬‬
‫–‬
‫تسمى هذه المركبات بالدهون غير المشبعة ألنها تحتوى على عدد أقل من العدد الكلي‬
‫للهيدروجين‬
‫‪Fats with the maximum number of hydrogens are called saturated fats‬‬
‫–‬
‫–‬
‫تسمى الدهون المحتوية على العدد الكلي للهيدروجين بالدهون المشبعة (ال يوجد بها روابط‬
‫ثنائية بين ذرات الكربون)‬
‫‪Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.‬‬
3.9 Phospholipids and steroids are important lipids with a variety
of functions
‫اللبيدات الفسفورية واالستيرويدات من الدهون الهامة ولها وظائف متعددة‬
 Phospholipids are structurally similar to fats and are an
important component of all cells
‫ تشابه اللبيدات الفسفورية الدهون في تركيبها وهي من المكونات‬
‫األساسية للخلية‬
– For example, they are a major part of cell membranes, in which
they cluster into a bilayer of phospholipids
‫– فعلى سبيل المثال هي مكون هام لألغشية الخلوية حيث تتجمع على هيئة‬
‫طبقتين من الدهون الفسفورية‬
– The hydrophilic heads are in contact with the water of the
environment and the internal part of the cell
‫– تكون الرؤس المحبة للماء مالمسة لماء البيئة ولسطح الخلية الداخلي‬
– The hydrophobic tails band in the center of the bilayer
‫– تتوجه الذيول الكارهة للماء إلى داخل الطبقتين‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Section of a phospholipid membrane
‫قطاع في غشاء لبيدي فسفوري‬
Hydrophilic
heads
‫رؤس محبة للماء‬
Water ‫ماء‬
Hydrophobic
tails
‫ذيول كارهة للماء‬
Water ‫ماء‬
‫السطح الخارجي‬
‫للخلية‬
Cell external
surface
‫السطح الداخلي‬
‫للخلية‬
Cell internal
surface
3.9 Phospholipids and steroids are important lipids with a variety
of functions
‫اللبيدات الفسفورية واالستيرويدات من الدهون الهامة ولها وظائف متعددة‬
 Steroids are lipids composed of fused ring structures
‫ األسترويدات عبارة عن دهون مكونة من حلقات تركيبية متداخلة‬
– Cholesterol is an example of a steroid that plays a significant role in
the structure of the cell membrane
‫– الكوليسترول هو مثال لالسترويدات التي تلعب دورًا هامًا في تركيب غشاء الخلية‬
– In addition, cholesterol is the compound from which we synthesize
sex hormones
‫– باإلضافة لذلك فإن الكوليسترول هو المركب الذي نبني به هرموناتنا الجنسية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫‪Cholesterol, a steroid‬‬
‫الكوليسترول عبارة عن استيرويد‬
Differences in the chemical
groups of sex hormones
‫االختالفات بين المجاميع الكيميائية‬
‫للهرمونات الجنسية‬
Estradiol
‫اإلستيراديول‬
Female lion ‫اللبؤة‬
Testosterone
‫التيستيرون‬
Male lion ‫األسد‬
3.10 CONNECTION: Anabolic steroids pose health risks
‫ سترويدات األيض البنائي تؤدي لمخاطر صحية‬: ‫رابطة تطبيقية‬
 Anabolic steroids are synthetic variants of testosterone that
can cause a buildup of muscle and bone mass
‫ سترويدات األيض البنائي عبارة عن توليفة صناعية من التيستيسترونات‬
‫(هرمونات الذكورة) والتي تؤدي لبناء الكتلة العضلية والعظمية‬
– They can be sold as prescription drugs and used to treat certain
diseases
‫– يمكن أن تباع كوصفات عالجية ألمراض محددة‬
– They may also be abused with serious consequences, such as liver
damage that can lead to cancer
‫– كما ويمكن أن يؤدي سوء إستهالكها إلى نتائج وخيمة مثل الفشل الكبدي الذي‬
‫يمكن أن يؤدي للسرطان‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
PROTEINS
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫البروتينات‬
3.11 Proteins are essential to the structures and
functions of life
‫البروتينات هامة للتراكيب الحيوية ووظائفها‬
 A protein is a polymer built from various
combinations of 20 amino acid monomers
‫ من‬20 ‫ البروتين عبارة عن بوليمر يبنى من توافيق بين‬
‫مونيمرات األحماض األمينية‬
– Proteins have unique structures that are directly related
to their functions
‫– تمتلك البروتينات تراكيب فريدة تتناسب مع وظائفها‬
– Enzymes, proteins that serve as metabolic catalysts,
regulate the chemical reactions within cells
‫– اإلنزيمات عبارة عن بروتينات تقوم بالتحفيز األيضي فهي بذلك‬
‫تنظيم التفاعالت الكيميائية التي تجري في الخلية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.11 Proteins are essential to the structures and
functions of life
‫البروتينات هامة للتراكيب الحيوية ووظائفها‬
 Structural proteins provide associations between body parts and
contractile proteins are found within muscle
‫ في حين أن البروتينات‬، ‫ تقوم البروتينات البنائية بمهمة الربط بين أجزاء الجسم‬
‫اإلنقباضية توجد في العضالت‬
 Defensive proteins include antibodies of the immune system, and
signal proteins are best exemplified by the hormones
‫ وخير مثال لبروتينات‬، ‫ تشمل البروتينات الدفاعية األجسام المضادة للجهاز المناعي‬
‫اإلشارة هو الهرمونات‬
 Receptor proteins serve as antenna for outside signals, and transport
proteins carry oxygen
‫ وتقوم البروتينات‬، ‫ تعمل البروتينات المستقبلة كقرون استشعار لإلشارات الخارجية‬
‫الناقلة بحمل األوكسجين‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.12 Proteins are made from amino acids linked by
peptide bonds
‫تتكون البروتينات من أحماض أمينية ترتبط بروابط بيبتيدية‬
 Amino acids, the building blocks of proteins, have
an amino group and a carboxyl group
‫ ولها‬، ‫ األحماض األمينية هي الوحدات البنائية للبروتين‬
‫مجموعة أمين ومجموعة كربوكسيل‬
– Both of these are covalently bonded to a central carbon
atom
‫– يرتبط كالهما تساهميًا بذرة كربون مركزية‬
– Also bonded to the central carbon is a hydrogen atom
and some other chemical group symbolized by R
‫– يرتبط أيضًا بالكربون المركزي ذرة هيدروجين ومجاميع كيميائية‬
R ‫أخرى يرمز لها بـ‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
General structure of an amino acid
‫التركيب العام للحمض األميني‬
Amino
Group
‫مجموعة أمين‬
Carboxyl
group
‫مجموعة كربوكسيل‬
3.12 Proteins are made from amino acids linked by
peptide bonds
‫تتكون البروتينات من أحماض أمينية ترتبط بروابط بيبتيدية‬
 Amino acids are classified as hydrophobic or
hydrophilic
‫ تقسم األحماض األمينية إلى كارهة ومحبة للماء‬
– Some amino acids have a nonpolar R group and are
hydrophobic
‫ غير قطبية وهي بذلك‬R ‫– تمتلك بعض األحماض األمينية مجموعة‬
‫كارهة للماء‬
– Others have a polar R group and are hydrophilic, which
means they easily dissolve in aqueous solutions
، ‫ قطبية وهي بذلك محبة للماء‬R ‫– ينما يمتلك البعض اآلخر مجموعة‬
‫أي أنها تذوب بسهولة في المحاليل المائية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Examples of amino acids with hydrophobic and hydrophilic R groups
‫ قطبية وغير قطبية‬R ‫أمثلة لألحماض األمينية ذات مجاميع‬
Leucine (Leu)
‫الليوسين‬
Hydrophobic ‫كارهة للماء‬
Serine (Ser)
‫السيرين‬
Aspartic acid (Asp)
‫حمض األسبارتيك‬
Hydrophilic ‫محبة للماء‬
3.12 Proteins are made from amino acids linked by
peptide bonds
‫تتكون البروتينات من أحماض أمينية ترتبط بروابط بيبتيدية‬
 Amino acid monomers are linked together to form
polymeric proteins
‫ ترتبط مونيمرات األحماض األمينية ببعضها لتكون مبلمرات متعددة‬
‫بروتينية‬
– This is accomplished by an enzyme-mediated dehydration reaction
‫– يحدث هذا عن طريق تفاعل نزع الماء بوساطة إنزيمية‬
– This links the carboxyl group of one amino acid to the amino group
of the next amino acid
‫– وهذا من شأنه ربط مجموعة الكربوكسيل لحمض اميني بمجموعة األمين‬
‫لحمض األميني يتلوه‬
– The covalent linkage resulting is called a peptide bond
‫تسمى الرابطة التساهمية الناتجة من ذلك بالرابطة الببتيدية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
Peptide bond formation
‫تكوين الرابطة الببتيدية‬
Carboxyl
group
‫مجموعة كربوكسيل‬
Amino acid
‫حمض اميني‬
Amino
group
‫مجموعة أمين‬
Amino acid
‫حمض اميني‬
Peptide bond
‫رابطة بيبتيدية‬
Dehydration
reaction
‫تفاعل نزع الماء‬
Dipeptide
‫ثنائي الببتيد‬
3.13 A protein’s specific shape determines its function
‫تتحدد وظيفة البروتين بشكله‬
 A polypeptide chain contains hundreds or
thousands of amino acids linked by peptide bonds
‫ تحتوي سلسلة عديد البيبتيد على مئات أو آالف األحماض‬
‫األمينية المتصلة بروابط ببتيدية‬
– The amino acid sequence causes the polypeptide to
assume a particular shape
‫– يتسبب تسلسل األحماض األمينية في أن يتخذ عديد البيبتيد شكل‬
‫محدد‬
– The shape of a protein determines its specific function
‫– يحدد شكل البروتين وظيفته الخاصة به‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫أخدود‬
‫‪Groove‬‬
‫‪Space-filling model of lysozyme‬‬
‫نموذج فراغي لإلنزيم المحلل البروتيني‬
3.14 A protein’s shape depends on four levels of structure
‫يعتمد شكل البروتين على أربعة مستويات من التركيب‬
 A protein can have four levels of structure
‫ يمكن أن يكون للبروتين أربعة مستويات من التركيب‬
– Primary structure
‫التركيب االولي‬
– Secondary structure
‫التركيب الثانوي‬
– Tertiary structure
‫التركيب الثالثي‬
– Quaternary structure
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫التركيب الرباعي‬
3.14 A protein’s shape depends on four levels of structure
‫يعتمد شكل البروتين على أربعة مستويات من التركيب‬
 The primary structure of a protein is its unique amino acid
sequence
‫ التركيب األولي للبروتين عبارة عن تسلسل فريد من األحماض األمينية‬
– The correct amino acid sequence is determined by the cell’s
genetic information
‫– يتحدد التسلسل الصحيح لألحماض األمينية بالمعلومات الوراثية الخلوية‬
– The slightest change in this sequence affects the protein’s ability to
function
‫– تتأثر قدرة البروتين على القيام بوظيفته بأبسط تغير في هذا التسلسل‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Primary structure
‫التركيب االولي‬
Amino acids
‫أحماض أمينية‬
3.14 A protein’s shape depends on four levels of structure
‫يعتمد شكل البروتين على أربعة مستويات من التركيب‬
 Protein secondary structure results from coiling or
folding of the polypeptide
‫ ينتج التركيب الثانوي للبروتين بإلتفاف أو طي متعدد البيبتيد‬
– Coiling results in a helical structure called an alpha helix
‫– ينتج عن عملية االلتفاف التركيب الحلزوني المسمى بحلزون ألفا‬
– Folding may lead to a structure called a pleated sheet
‫– قد يؤدي الطي الى تركيب يسمى بالصحيفة المطوية‬
– Coiling and folding result from hydrogen bonding between
certain areas of the polypeptide chain
‫– ينتج االلتفاف والطي من تكون الروابط الهيدروجينية بين مناطق محددة‬
‫في سلسلة متعدد البيبتيد‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Amino acids ‫أحماض أمينية‬
Hydrogen bond
‫روابط هيدروجينية‬
Alpha helix
Pleated sheet
‫حلزون ألفا‬
‫صحيفة مطوية‬
Secondary structure ‫التركيب الثانوي‬
3.14 A protein’s shape depends on four levels of structure
‫يعتمد شكل البروتين على أربعة مستويات من التركيب‬
 The overall three-dimensional shape of a protein is
called its tertiary structure
‫ يعرف الشكل الشامل الثالثي األبعاد للبروتين بالتركيب الثالثي‬
– Tertiary structure generally results from interactions
between the R groups of the various amino acids
‫– ينشأ التركيب الثالثي بصفة عامة من التفاعالت الداخلية بين مجاميع‬
‫ لألحماض األمينية المختلفة‬R
– Disulfide bridges are covalent bonds that further
strengthen the protein’s shape
‫– وهناك جسور ثنائي الكبريتيد اتي هي روابط تساهمية تزيد من قوة‬
‫الشكل البروتيني تركيبه الثالثي‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
Globular Polypeptide
(single subunit
of transthyretin)
‫متعدد البيبتيدات الكروية‬
)‫(وحدة فرعية مفردة للترانسثيريتين‬
Tertiary structure
‫التركيب الثالثي‬
3.14 A protein’s shape depends on four levels of structure
‫يعتمد شكل البروتين على أربعة مستويات من التركيب‬
 Two or more polypeptide chains (subunits) associate providing
quaternary structure
‫ تتحد سلسلتان أو أكثر ( وحدات فرعية ) من متعدد البيبتيد وهي في تركيبها الثانوي أو‬
‫الثالثي مكونة التركيب الرباعي للبروتين‬
– Collagen is an example of a protein with quaternary structure
‫الكولالجين هو مثال البروتين في تركيبه الرباعي‬
–
– Its triple helix gives great strength to connective tissue, bone, tendons, and
ligaments
‫يعطي حلزونه الثالثي قوة هائلة لألنسجة الضامة والعظام واألوتار واألربطة‬
Animation: Protein Structure Introduction
Animation: Primary Protein Structure
Animation: Secondary Protein Structure
Animation: Tertiary Protein Structure
Animation: Quaternary Protein Structure
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
‫)‪Polypeptide chain (alpha helix‬‬
‫سلسلة متعدد البيبتيد (حلزون ألفا)‬
‫الكولالجين بروتين ليفي‬
‫حيث تلتف فيه ثالث وحدات‬
‫فرعية من سلسلة متعدد‬
‫البيبتيدات في تركيبها الثانوي‬
‫والمتخذة كل منها هيئة‬
‫حلزون ألفا حول بعضها‬
‫البعض التفافًا حلزونيًا‬
‫مكونة وحدة حلزونية ثالثية‬
‫تجعل األلياف الطويلة في‬
‫غاية القوة‬
‫‪Collagen is a‬‬
‫‪fibrous protein‬‬
‫‪with helical‬‬
‫‪subunits Interwind‬‬
‫‪into a larger triple‬‬
‫‪helix, this‬‬
‫‪arrangement gives‬‬
‫‪the long fibers‬‬
‫‪great strength‬‬
‫‪Triple helix‬‬
‫حلزون ثالثي‬
‫‪Collagen fiber‬‬
‫ليفة الكولالجين‬
Transthyretin, with
four identical globular
polypeptide subunits
‫الترانسثيريتين بأربع وحدات فرعية‬
‫كروية متماثلة من متعدد البيبتيدات‬
Quaternary structure
‫التركيب الرابعي‬
Transthyretin:
A plasma protein consisting of 127 amino acids that binds retinol and thyroxine
: ‫الترانسثيريتين‬
‫ حمض أميني ويقوم بربط الريتينول مع الثايروكسين‬127 ‫هو من بروتينات البالزما ويتكون من‬
Four Levels of Protein Structure
‫أربع مستويات من تركيب البروتين‬
Primary structure
‫التركيب األولي‬
Amino acids ‫أحماض أمينية‬
Hydrogen bond
‫روابط هيدروجينية‬
Secondary structure
‫التركيب الثانوي‬
Alpha helix
‫حلزون ألفا‬
Pleated sheet
‫صحيفة مطوية‬
Globular Polypeptide
(single subunit
Tertiary structure
of transthyretin)
‫التركيب الثالثي‬
‫متعدد البيبتيدات الكروية‬
‫(وحدة فرعية مفردة‬
)‫للترانسثيريتين‬
Quaternary structure
‫التركيب الرباعي‬
Transthyretin, with
four identical globular
polypeptide subunits
‫الترانسثيريتين بأربع من الوحدات‬
‫الفرعية الكروية المتماثلة من متعدد البيبتيدات‬
3.13 A protein’s specific shape determines its function
‫تتحدد وظيفة البروتين بشكله‬
 If for some reason a protein’s shape is altered, it
can no longer function
‫ لو تغير شكل البروتين ألي سبب فإن ذلك يؤدي إليقاف‬
‫وظيفته‬
– Denaturation will cause polypeptide chains to unravel
and lose their shape and, thus, their function
‫– يتسبب المسخ في حل سلسلة عديد البيبتيد وفقدان شكله وبالتالي‬
‫وظيفته‬
– Proteins can be denatured by changes in salt
concentration and pH
‫– قد يُمسخ البروتين بتغييرات في تركيز الملوحة أو الحموضة‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
NUCLEIC ACIDS ‫األحماض النووية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫‪3.16 Nucleic acids are information-rich polymers of nucleotides‬‬
‫األحماض النووية هي مبلمرات من النيوكليوتيدات الغنية بالمعلومات‬
‫)‪ DNA (deoxyribonucleic acid) and RNA (ribonucleic acid‬‬
‫‪are composed of monomers called nucleotides‬‬
‫‪ ‬يتكون كل من الدنا ( حمض الريبوز النووي المنزوع األوكسجين ) و الرنا‬
‫( حمض الريبوز النووي ) من مونيميرات تسمى بالنيوكليوتيدات‬
‫‪– Nucleotides have three parts‬‬
‫– تتكون النيوكليوتيدة من ثالث أجزاء‬
‫‪– A five-carbon sugar called ribose in RNA and deoxyribose in DNA‬‬
‫سكر خماسي الكربون يسمى بالريبوز في الرنا والريبوز منزوع األوكسجين في الدنا‬
‫مجموعة فوسفات‬
‫‪– A phosphate group‬‬
‫قاعدة نيتروجينية‬
‫‪– A nitrogenous base‬‬
‫‪Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.‬‬
nucleotide, consisting of a phosphate group, sugar, and a nitrogenous base
‫ وتتكون من مجموعة فوسفات وسكر وقاعدة نيتروجينية‬: ‫النيوكليوتيدة‬
Nitrogenous
base
(adenine)
‫قاعدة نيتروجينية‬
)‫(األدنين‬
Phosphate
Group
‫مجموعة فوسفات‬
Sugar
‫سكر‬
Dehydration
Short polymer
Monomer
Hydrolysis
Longer polymer
3.16 Nucleic acids are information-rich polymers of nucleotides
‫األحماض النووية هي مبلمرات من النيوكليوتيدات الغنية بالمعلومات‬
 DNA nitrogenous bases are adenine (A), thymine
(T), cytosine (C), and guanine (G)
)T( ‫) والثايمين‬A( ‫ قواعد الدنا النيتروجينية هي األدنين‬
)G( ‫) والجوانين‬C( ‫والسايتوسين‬
– RNA also has A, C, and G, but instead of T, it has uracil
(U)
)U( ‫) ولكن لديه يوراسيل‬G( ‫) و‬C( ‫) و‬A( ‫– الرنا أيضا يحتوى على‬
)T( ‫بدال من‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.16 Nucleic acids are information-rich polymers of nucleotides
‫األحماض النووية هي مبلمرات من النيوكليوتيدات الغنية بالمعلومات‬
 A nucleic acid polymer, a polynucleotide, forms
from the nucleotide monomers when the
phosphate of one nucleotide bonds to the sugar of
the next nucleotide
‫ يتكون مبلمر الحمض النووي الذي هو متعدد النيوكليوتيدات‬
‫من مونيمرات نيوكليوتيدية حيث يرتبط مجموعة الفوسفات‬
‫إلحدى النيكليوتيدات بسكر النيكليوتيدة التالية‬
– The result is a repeating sugar-phosphate backbone
with protruding nitrogenous bases
‫– ينتج عن ذلك هيكل من مكرر رابطة الفوسفات بالسكر يبرز على‬
‫جانبه القواعد النيتروجينية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
‫نيوكليوتيدة ‪Nucleotide‬‬
‫‪Part of a polynucleotide‬‬
‫جزء من متعدد النيوكليوتيدات‬
‫‪Sugar-phosphate backbone‬‬
‫هيكل مكرر رابطة الفوسفات بالسكر‬
‫‪3.16 Nucleic acids are information-rich polymers of nucleotides‬‬
‫األحماض النووية هي مبلمرات من النيوكليوتيدات الغنية بالمعلومات‬
‫‪ Two polynucleotide strands wrap around each other to form a DNA‬‬
‫‪double helix‬‬
‫‪ ‬يلتف خيطان من متعدد النيوكليوتيدات حول بعضيهما ليكونا حلزون الدنا المزدوج‬
‫‪– The two strands are associated because particular bases always hydrogen‬‬
‫‪bond to one another‬‬
‫–‬
‫يرتبط الخيطان ببعضيهما لوجود روابط هيدروجينية تربط بين القواعد بطريقة معينة‬
‫‪– A pairs with T, and C pairs with G, producing base pairs‬‬
‫– يرتبط األدنين من أحد الخيطين بالثيامين من الخيط اآلخر وكذا السايتوسين بالجوانين لينتج‬
‫عن ذلك تزاوجًا قاعديًا على هذا النحو‬
‫‪ RNA is usually a single polynucleotide strand‬‬
‫‪ ‬عادة ما يكون الرنا خيطًا واحدًا من متعدد النيوكليوتيدات‬
‫‪Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.‬‬
‫‪Base pair‬‬
‫زوج قاعدي‬
‫‪DNA double helix‬‬
‫حلزون الدنا المزدوج‬
3.16 Nucleic acids are information-rich polymers of nucleotides
‫األحماض النووية هي مبلمرات من النيوكليوتيدات الغنية بالمعلومات‬
 A particular nucleotide sequence that can instruct the
formation of a polypeptide is called a gene
‫ تطلق كلمة الجين على أى تسلسل نيوكليوتيدي معين قادر على توجيه‬
‫بناء متعدد البيبتيدات‬
– Most DNA molecules consist of millions of base pairs and,
consequently, many genes
‫– تتكون معظم جزيئات الدنا من ماليين األزواج القاعدية وبالتالي العديد من‬
‫الجينات‬
– These genes, many of which are unique to the species, determine
the structure of proteins and, thus, life’s structures and functions
‫– تحدد هذه الجينات (العديد منها ينفرد به أحد األنواع دون اآلخر) تركيب البروتين‬
‫وبالتالي التراكيب والوظائف الحيوية‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
3.17 EVOLUTION CONNECTION: Lactose tolerance is a recent
event in human evolution
‫ القدرة على هضم الالكتوز يمكن االفتراض بأنها طرأت حديثا في‬: ‫عالقة تطورية‬
‫تطور البشر‬
 Mutations are alterations in bases or the sequence of bases in DNA
‫ الطفرات عبارة عن تغيرات في قواعد الدنا أو تسلسلها‬
 Lactose tolerance is the result of mutations
‫ ربما كانت القدرة على هضم الالكتوز قد تسبب بها طفرات‬
– In many people, the gene that dictates lactose utilization is turned off in
adulthood
‫يعطل الجين المسئول عن إصدار التوجيهات بتحليل الالكتوز في العديد من الناس عندما‬
‫يصلوا لسن البلوغ‬
–
– Apparently, mutations occurred over time that prevented the gene from
turning off
‫ ربما حدثت طفرات أدت إلى تشغيل الجين بدال من تعطيله‬، ‫وعلى مر الزمن‬
–
– This is an excellent example of human evolution
‫وقد يكون هذا إفتراضًا مقبوال للتطور البشري‬
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
–
You should now be able to ‫ينبغي أن تكون قادرا اآلن على فعل ما يلي‬
1.
Discuss the importance of carbon to life’s molecular diversity
‫ ناقش أهمية الكربون في تنوع الجزيئات الحيوية‬.1
2. Describe the chemical groups that are important to life
‫ صف المجاميع الكيميائية الهامة للحياة‬.2
3.
Explain how a cell can make a variety of large molecules from
a small set of molecules
‫ اشرح كيفية تصنيع الخلية للعديد من الجزيئات الكبيرة من مجموعة صغيرة من‬.3
‫الجزيئات‬
4.
Define monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides
and explain their functions
‫ عرف السكاكر األحادية والثنائية والعديدة مع شرح وظائفها‬.4
5.
Define lipids, phospholipids, and steroids and explain their
functions
‫ عرف اللبيدات والدهون الفسفورية واالسترويدات مع شرح وظائفها‬.5
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.
You should now be able to
‫ينبغي أن تكون قادرا اآلن على فعل ما يلي‬
6. Describe the chemical structure of proteins and
their importance to cells
‫ صف التركيب الكيميائي للبروتينات وأهميتها للخاليا‬.6
7. Describe the chemical structure of nucleic acids
and how they relate to inheritance
‫ صف التركيب الكيميائي لألحماض النووية وعالقتها بالوراثة‬.7
Copyright © 2009 Pearson Education, Inc.