ب.1.1 · الكربوهيدرات والدهون

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

• النشاء، والدهون الثلاثية والبروتينات يمكن أن تحتوي جميعاً على الكربون والهيدروجين والأكسجين، مع ذلك تختلف هياكلها ووظائفها. قائمة عناصر كيميائية وحدها لا تحدد جزيء حيوي.

بنِ النموذج

• تشمل الكربوهيدرات السكريات الأحادية والبوليمرات المربوطة بروابط جليكوسيدية.
• يحتوي الثلاثي الجليسريد على جليسرول مرتبط بثلاثة أحماض دهنية بواسطة روابط إسترية.
• تحتوي البروتينات على بقايا أحماض أمينية مربوطة بـروابط ببتيدية؛ تساهم السلاسل الجانبية والطوي في خصائصها.
• تدعم هذه الهياكل أدوار التخزين أو الأغشية أو الوظائف بناءً على الجزيء.
• رابطة الببتيد: ارتباط تساهمي بين بقايا الأحماض الأمينية.
• التحلل المائي: كسر الرابطة باستخدام الماء.

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

• تكوين التكاثف يربط جزيئًا صغيرًا مثل الماء الذي يُطلق في النموذج المبسط؛ بينما يستخدم التحلل المائي الماء لكسر هذه الرابطة.
• التسلسل البوليمري والتفرع والأقطبية والشكل ثلاثي الأبعاد أمر مهم.
• الأحماض الدهنية المشبعة ليس بها رابطة ثنائية كربون-كربون، بينما الأحماض غير المشبعة تحتوي على واحدة على الأقل؛ قد يؤثر هذا الفرق على التجميع تحت الظروف المحددة.

في المختبر: استخدم نماذج جزيئية مُعلَّمة وحدد الرابطة الفعلية بدلاً من حفظ الأشكال فقط. قارن البنية المنسوبة بالوظيفة المقترحة، وعلّم المناطق القطبية وغير القطبية عند الاستحقاق، وتميز بين الوحدة البنائية والبقية داخل البوليمر. توفر الاختبارات الغذائية دليلاً على المجموعات الكيميائية تحت ظروف محددة، وليس هيكلاً جزيئياً كاملاً.

اعمل من الكميات المعروفة

• معلوم: يتكون ببتيد مفرد غير متفرع من 20 حمض أميني ويحتوي على 19 رابطة ببتيدية.
• في نموذج محاسبات التكاثف المبسط، يؤدي تكوين هذه الروابط إلى إطلاق 19 جزيئات ماء.
• يتكون الثلاثي الجليسريد من جليسرول واحد وثلاثة أحماض دهنية ويحتوي على ثلاث روابط إسترية ويطلق ثلاثة جزيئات ماء في النموذج المقابل.
• هذه أعداد للروابط، وليست مسارات كاملة في الخلايا الحية.

دورك: يحتوي ببتيد مفرد غير متفرع على 35 بقايا أحماض أمينية. كم عدد الروابط الببتيدية التي تربطها؟

تحقق من الاستنتاج وحدوده

• ليست كل البروتينات إنزيمات، وليست كل المحفزات بروتينات.
• الدهون ليست جميعها بوليمرات لوحيدات مكررة.
• يمكن للبروتين أن يفقد وظيفته عندما يتغير طوية دون انقطاع كل رابطة ببتيدية.

غير صحيح: ليس كل بروتين إنزيم، وليس كل دهون بوليمر من موناكرات متكررة. الإنزيمات فئة وظيفية واحدة من البروتينات؛ أما البروتينات الهيكلية والنقلية فهي ليست إنزيمات. وعلاوة على ذلك، تُبنى الدهون مثل ثلاثي الغليسيريد من أجزاء غير متماثلة، وليست من موناكرات متكررة، لذا فهي ليست بوليمرات.

المفتاح:

• تشمل الكربوهيدرات السكريات الأحادية والبوليمرات المربوطة بروابط جليكوسيدية.
• تكوين التكاثف يربط جزيئًا صغيرًا مثل الماء الذي يُطلق في النموذج المبسط؛ بينما يستخدم التحلل المائي الماء لكسر هذه الرابطة.
• انتبه إلى: ليس كل بروتين إنزيم، وليس كل محفز بروتين.

اكتب بدلالة 21 رابطة ببتيدية

• سلسلة ببتيدية غير متفرعة واحدة تحتوي على 22 بقايا أحماض أمينية.
• أعدد عدد الروابط الببتيدية. ليس كل بروتين إنزيم.

اكتب بدلالة 34 روابط بعد التحلل

• ببتيد ثانٍ مكون من 40 بقايا يتم إزالة أول 5 منها كترتيب إشاري.
• حدد الروابط الببتيدية في السلسلة الناضجة: يتبقى 35 من الأحماض الأمينية، لذا 34 رابطة ببتيدية.

اكتب بناءً على 2 جزيئات ماء للتحلل المائي الكامل

• تم التحلل المائي الكامل لثلاثي سكريدي مكون من ثلاثة سكريات أحادية.
• قل كم عدد جزيئات الماء المستخدمة: رابطتان جليكوسيديتان (n − 1، نفس قاعدة الروابط الببتيدية)، إذن مائتان — واحدة لكل رابط مكسور.