بحث عن اشكال الجزيئات

الجزيء هو جسيم صغير في العنصر الكيميائي أو المركب الذي يمتلك نفس الخصائص الكيميائية للعنصر أو المركب، ويتكون الجزيء من ذرات يتم تثبيتها معا باستخدام روابط كيميائية، حيث تتم هذه الروابط بسبب تبادل الإلكترونات بين الذرات، وترتبط ذرات بعض العناصر بسهولة بذرات أخرى لتكوين جزيئات، ومن أمثلة هذه العناصر الأكسجين والكلور، أما ذرات بعض العناصر مثل النيون والأرجون فلا يمكن ترابطها بسهولة مع ذرات أخرى .

أشكال الجزيئات

قد تختلف الجزيئات بشكل كبير في الحجم والتعقيد، ويتكون عنصر الهيليوم من جزيء واحد، وتتكون بعض الجزيئات من ذرتين من نفس العنصر، على سبيل المثال، جزيء الأكسجين الأكثر شيوعا في الغلاف الجوي للأرض هو O2 ويتكون من ذرتين من الأكسجين، ومع ذلك، في ظروف معينة، تترتب ذرات الأكسجين لتشكل ثلاثة أشكال مختلفة وأحدها هو الأوزون O3. ويتكون الماء من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين H2O، ويتكون ثاني أكسيد الكربون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين CO2، ويتألف حامض الكبريتيك من ذرتين من الهيدروجين وذرة واحدة من الكبريت وأربع ذرات من الأكسجين H2SO4 .

أنواع الجزيئات

تحتوي بعض الجزيئات، وخاصة البروتينات المحددة، على مئات أو آلاف الذرات التي تتفاعل مع بعضها في سلاسل طويلة، وقد تسبب السوائل التي تحتوي على هذه الجزيئات سلوكا غريبا، مثل استمرار تدفق السائل خارج الزجاجة التي صب منها، حتى بعد وضع الزجاجة بشكل عمودي. وتتحرك الجزيئات دائما في المواد الصلبة والسوائل، حيث يتم تعبئتها بإحكام في المواد الصلبة، ويمكن وصف حركة الجزيئات بالاهتزاز السريع في السائل، ويمكن للجزيئات التحرك بحرية بين بعضها البعض في الغاز. وتكون الكثافة الجزيئية بشكل عام أقل في الغاز منها في السائل أو الصلب من نفس المركب الكيميائي. وتتحرك الجزيئات بحرية أكبر في الغاز من السائل، وتزداد سرعة الحركة الجزيئية لأي مركب معين في حالة معينة بمجرد زيادة درجة الحرارة المطلقة .

أشكال الجزيئات العضوية

تحتوي الجزيئات العضوية على الكربون والهيدروجين المرتبطين كيميائيا ببعضهما البعض في سلاسل طويلة، حيث يعتبر الكربون هو العمود الفقري وذرات الهيدروجين المرتبطة بذرات الكربون، وتتيح هذه الذرات الاندماج مع بعضها البعض لإنشاء مركبات مختلفة ولامتناهية. وتحتاج جميع الكائنات الحية إلى أربعة أنواع من الجزيئات العضوية هي الأحماض النووية والبروتينات والكربوهيدرات والدهون، حيث لا يمكن للحياة الوجود بدون وجود أي من هذه الجزيئات .

1- الأحماض النووية

الحمض النووي هو الحمض النووي الريبوزي، والذي يعرف أيضا باسم حمض الديوكسي ريبونوكليك وحمض الريبونوكليك. يقوم الحمض النووي بتصنيع البروتينات في معظم الهياكل الحيوية ويؤدي معظم الوظائف في جسم الإنسان. يتميز الحمض النووي بشكل يشبه سلما ملتويا، ويتوفر الحمض النووي الريبوزي بأشكال مختلفة تعتمد على وظيفته. عادة ما يتواجد الحمض النووي داخل المركز أو النواة الخلوية، ويمكن لشبكة الحمض النووي الريبوزي أن تنتقل في جميع أنحاء الخلية للوصول إلى المكان الذي يحتاجه. يتكون العمود الفقري لكل من الحمضين النوويين من جزيئات متناوبة من الفوسفات والسكر، وتشكل القواعد النوكليوتيدية الدرجات الرابطة للعمود الفقري. يتم تشفير البروتينات في الجينات باستخدام الحمض النووي، ويساعد الحمض النووي الريبوزي على إنتاج هذه البروتينات .

2- البروتينات

يمكن أن تكون البروتينات هي الأكثر تنوعا في الجزيئات العضوية، حيث تتكون من العديد من الهياكل وتؤدي وظائف مختلفة داخل الكائنات الحية. وتتكون البروتينات من الأحماض الأمينية التي تسمى اللبنات، ويتم تشكيل كل نوع من البروتينات المختلفة على الأرض من حوالي عشرين حمضا أمينيا مختلفا. تقريبا تكون جميع الأحماض الأمينية بنفس التركيب، والفرق الوحيد هو وجود مجموعة R، التي تختلف في كل من الأحماض الأمينية وتمنحها تفردها. وعندما يتم إنتاج البروتين، يتم جمع الحمض الأميني واحد تلو الآخر داخل الريبوسوم، والذي هو بنية تتولى عملية تخليق البروتين .

البروتينات تحتوي على أربعة مستويات من الهياكل، فالهيكل الأساسي يتألف من ارتباط الأحماض الأمينية ببعضها البعض، ويشير التركيب الثانوي إلى الطيات في مناطق معينة داخل البروتين، والبنية الثلاثية هي المظهر النهائي ثلاثي الأبعاد للبروتين، ويتكون الهيكل الرباعي من وحدات فرعية صغيرة جدا من البروتين مرتبطة كيميائيا معا لتشكيل بروتين أكبر .

3- الكربوهيدرات

تحتوي الكربوهيدرات على أكبر عدد من الجزيئات العضوية في الكائنات الحية، فهي تتألف في الأساس من السكريات التي يمكن تعقب أصلها إلى عملية التمثيل الضوئي التي تستخدمها الكائنات الحية لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى طعام. أبسط سكريات الكربوهيدرات هو الجلوكوز، والذي يستخدم كوقود للعديد من الكائنات الحية بما في ذلك البشر. تشمل السكريات الموجودة في الأطعمة الفركتوز في الفواكه والكتلوز في الحليب والمالتوز في الخضار والسكروز في سكر المائدة. النشا الموجود في الحبوب الكاملة والخضروات هو الكربوهيدرات المعقدة المصنوعة من سلاسل من جزيئات الجلوكوز الأبسط. يحتوي جسم الإنسان على إنزيم يدعى الأميليز، والذي يقوم بتحطيم الكربوهيدرات في الطعام إلى جزيئات الجلوكوز التي يمكن استخدامها كوقود للخلايا في الجسم .

4- الدهون

الدهون، والتي قد تعرف باسم الدهون الثلاثية، تأتي بأشكال مختلفة في جسمك وتحتوي على معظم الطاقة الموجودة في جميع المركبات العضوية، وعندما يحرق جسمك الدهون للحصول على الوقود، فإنه يحصل على طاقة أكبر بكثير مما لو أحرق الجزيئات العضوية الأخرى، وتؤدي الدهون في جسمك العديد من الوظائف، وعندما تتخذ شكل الدهون الفوسفاتية والكوليسترول، فهي مكونات هامة لأغشية الخلايا، وتقوم الهرمونات بأداء وظائف مختلفة في جسمك، وتساعد الفيتامينات في وظائف الخلايا المختلفة، وكذلك الستيرويدات التي تلعب دورا هاما في العديد من العمليات الفسيولوجية، وتميل الدهون الناتجة عن الحيوانات إلى أن تكون أكثر لزوجة من الدهون الناتجة عن النباتات .