يمكننا القول , ان واحد من اهم الزيئات الاكثر اهمية في
الاحياء هو ATP .
ATP, و هو اختصار للأدينوسين ثلاثي الفوسفات .
الذي يبدو غني جدا .
و لكن كل ما تحتاج لتذكره , او في اى وقت تري الأدينوسين ثلاثي الفوسفات
متواجد في اى تفاعل بيوكيميائي ,
شيء ما في عقلك يجب ن يقول , حسنا , نحن نتعامل مع
طاقة بيولوجية .
او طريقة اخري للتفكير بأن الأدينوسين ثلاثي الفوسفات بمثابة العملة -- سأضع
ذلك في اقتباس -- الطاقة البيولوجية .
إذا كيف يمكن ان تكون هي العملة للطاقة ؟
حسنا يقوم الأدينوسين ثلاثي الفوسفات بتخزين الطاقة في روابطه .
و سأقوم بشرح معني هذه الجملة بعد قليل .
و قبل ان نعرف ما هي مجموعة الأدينوسين او
كيف تبدو مجموعة ثلاثي الفوسفات , يمكنك فقط اخذ جزء من
الإيمان المطلق , انك يمكن ان تتصور الأدينوسين ثلاثي الفوسفات و هو يتألف من
بعض مما يسمي -- دعوني ارسم هذا بلون افضل --
مجموعة ادينوسين هنا .
ثم ترتبط بها و تكون ما يعرف بثلاثي الفوشفات
ليس ربما , سيكون لدينا ذلك .
سيكون لديك ثلاث من الفوسفات مرتبطة به كما هو موضح هنا .
و هذا هو ال ATP .
أدينوسين ثلاثي الفوسفات .
ثلاثي - تعني ثلاث مجموعات من الفوسفات .
و الان اذا اخذنا الأدينوسين ثلاي الفوسفات و قمت بتحليل
هذه الرابطة , مما يعني انك إذا اخذت هذه في
وجود مياه .
اذا دعني القي القليل من الماء هنا .
دعنا نقول انني لدي H2O.
إذا واحد من مجموعة الفوسفات سينفصل .
في الاساس جزء من هذه المياه سينضم الى مجموعة الفوسفات .
و من ثم جزء منه يتصل
بمجموعة الفوسفات هذا .
و سأريكم ذلك بشكل اكثر نفصيلا .
و لكنني اردت ان اعطيكم الصورة ككل في البداية .
ما تبقي لنا هو مجموعة الأدينوسين و متصل بها الان
اثنان من مجموعة الفوسفات .
و يسمي أدينوسين ثنائي الفوسفات او ADP .
قبل ان نحصل علي ثلاثي الفوسفات , و الذي يعني ان يكون لدينا ثلاث من الفوسفات .
و الان لدينا ثنائي الفوسفات , ادينوسين ثلاثي الفوسفات , إذا
بدلا من ثلاثي هنا نكتب ثنائي .
و هذا يعني ان لديك مجموعتان من الفوسفات .
و بالتالى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات قد تمت هدرجته , او لدينا انفصال
واحد من مجموعات الفوسفات .
و الان لدينا ادينوسين ثنائي الفوسفات و مجموعة إضافية
من مجموعة الفوسفات هنا .
ثم -- و هذا هو المفتاح الرئيسي لكل ما نتحدث عنه
عندما كنا نتعامل مع الأدينوسين ثلاثي الفوسفات -- و
لديك بعض الطاقة .
و بالتالي عندما اتحدث عن الأدينوسين ثلاثي الفوسفات علي انه العملة
للطاقة البيولوجية , هذا هو السبب.
هو انه اذا كان لدينا ادينوسين ثلاثي الفوسفات , و اذا كنت علي وشك --القاء بعض
التفاعلات الكيميائية -- فإنك تنزع هذا الفوسفات هنا .
و سيولد ذلك طاقة .
هذه الطاقة يمكن ان تستخدم في توليد الحرارة .
او يمكن ربط هذا التفاعل مع تفاعلات اخري
التى تتطلب طاقة .
و بالتالي هذه التفاعلات بإمكانها المضي قدما .
اذا , اقوم برسم هذه الدوئر.
ادينوسين و فوسفات .
حقا , هذا كل ما تحتج ان تعرفه .
بالفعل , ما رأيتموه هنا هو كل
ما تحتاجون لمعرفته لكي نفكر بطريقة عمليه كيفية عمله في
معظم النظم البيولوجية . و إذا اردت ان
تتبع طريقة اخري .
إذا كان لديك الطاقة و اردت ان تنتج الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ,
سيسير التفاعل علي هذا النحو .
طاقة بالأضافة الى مجموعة فوسفات بالأضافة الى بعض الأدينوسين ثنائي الفوسفات ,
يمكنك ان تعود الى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات .
و بالتالي فهذا تخزين للطاقة .
إذا فهذ الجانب من المعادلة هو لتخزين الطاقة .
و ذلك الجانب من المعادلة هو لإستخدام الطاقة .
و هذا كل ما فعلته انت -- حسنا هذا 95% مما
تحتاج لمعرفته لفهم وظيفة الأدينوسين ثلاثي الفوسفات
في النظام البيولوجي .هو مجرد تخزين للطاقة عندما
-- الأدينوسين ثلاثي الفوسفات يحتوي علي الطاقة.
عندما تقوم بفصل الفوسفات , فذلك ينتج طاقة .
و إذا اردت ان ان تعود من الأدينوسين ثنائي الفوسفات و الفوسفت
الى الأدينوسين ثلاثي الفوسفات , يجب ان تستخدم الطاقة مرة اخري .
إذا لديك ادينوسين ثلاثي الفوسفات , هذا هو مصدر الطاقة .
إذا كان لديك ادينوسين ثنائي الفوسفات و اردت ادينوسين ثنائي الفوسفات , إذا يجب عليك ان تستخدم الطاقة .
حتي الان قمت برسم دائرة و حولها A
لنقول انها ادينوسين .
و لكن في بعض الاوقات اعتقد انه من الافضل رؤية
كيف يبدو في الواقع شكل الجزيء .
لقد استعنت بهذا من الويكيبيديا .
و السبب اننى لم اعرض هذا في البداية هو
ان هذا يبدو معقد للغاية ؟
في حين ان السبب المفهوم بأن الأدينوسين ثلاثي الفوسفات هو ملة
الطاقة , اعتقد انه بسيط الي حد ما .
عندما يكون لدينا ثلاث من فوسفات , يمكن فصل واحد من الفوسفات .
و سينتج ذلك عن وجود بعض من الطقة
يتم وضعها في النظام .
او إذا اردت ربط الفوسفات
عليك ان تستخدم الطاقة .
هذه هي المباديء الاساسية للأدينوسين ثلاثي الفوسفات .
و لكن هذا هو تركيبها الفعلي .
و لكن حتي هنا يمكننا ان نقوم بفصله لنري انه حقا
ليس سيء جدا .
لقد لقنا أدينوسين .
دعوني ارسم مجموعة الأدينوسين .
لدينا أدينوسين .
هنا هذا هو الأدينوسين .
هذا الجزء من الجزيء هنا بالتحديد .
هذا هو الأدينوسين .
و لمنكم من كان منتبها لبعض
الفيديوهات الاخري , يمكنك ان تتعرف علي هذا الجزء
من الأدينوسين --إذا يسمي هذا الأدينوين , و لكن هذا الجزء هنا
-- هو الأدينين .
و هو نفس الأدينين الذي يشكل النيوكليتيدات التى
هى العمود الفقري للحمض النووي .
إذا فبعض من هذه الجزيئات في النظام البيولوجي لديها اكثر من
استخدام واحد .
هذا هو نفس الأدينين الذي تحدثنا عنه
حول الأدينين و الجوانين .
هذا هو البيورين .
و يوجد ايضا البريميدينات , و لكن لن
اتعمق في هذا كثيرا .
و لكن هذا هو نفس الجزيء.
انه شيء مثير للأهتمام .
نفس الشيء الذي يكون الحمض النووي هو اضا جزء من ما يكون
هذه الجزيئات التى هي عمله الطاقة .
إذا فالأدينين يقوم بعمل جزء من الأدينوسين الذي هو جزء من الأدينوسين ثلاثي الفوسفات .
و الجزء الاخر هنا هو الريبوز .
و الذى يمكن ايضا ان تتعرف عليه من الRNA , الحمض النووي الريبي .
هذا لأننا نتعامل مع الريبوز
في الوضع بأكمله.
و لكن لن اتعمق في ذلك كثيرا .
و لكن الريبوز هو مجرد سكر يحتوي علي 5 - كربون .
عند عدم رسم الجزيئات , يدل ذلك
انها كربون
إذا هنا يوجد واحد كربون ,اثنان من الكربون , ثلاث
كربون , اربع كربون , خمس كربون .
و هذا شيء رايع لمعرفته .
من الرائع معرفة انهم يتشاركون في جزء من
جزيئاتهم مع الحمض النووي .
و هذا البناء الاساسي المألوف هنا الذي نراه
مرارا و تكرارا .
و لكنني ريد ان اؤكد علي معرفة ذلك او استذكاره ,
بأى حال من الأحوال سيساعدك علي فهم
بسط بما هو الأدينوسين ثلاثي الفوسفات هو
ما يحرك التفاعل البيولوجي .
و هنا سأرسم 3-مجموعات فوسفات , و هذه
هي الشكل الفعلي لجزيئات .
بنية لويس هنا.
يوجد مجموعة فوسفات واحدة .
و هذه مجموعة الفوسفات الثانية .
و هذه مجموعة الفوسفات الثالثة .
مثل هذا تماما .
عندما تعلمت هذا لأول مرة , اول سؤال لى كان , حشنا استطيع ان
اخذ هذا كإيمان مطلق بأن إذا اخذت واحدة من
مجموعة الفوسفات هذه بعيدا او إذا تم تحلل هذه الرابطة ,
فبطريقة ما سيتم إطلاق الطاقة .
و بطريقة ما تابعت و اجبت علي جميع الأسئلة
التى لم يكن لدي اجابة لها .
و لكن لماذا يتم اطلاق الطاقة ؟
و ماذا عن هذه الرابطة التى تطلق الطاقة ؟
تذكر ان كل الروابط هي عبارة عن الكترونات تم اشراكها
مع ذرات مختلفة .
إذا فأفضل طريقة يمكنك ان تفكر بها في الامر هنا .
ان هذه الالكترونات تم اشراكها هنا عبر هذه الروابط ,
او ان هذه الالكترونات المشتركة عبر هذه الروابط ,
و انها قادمة من الفوسات .
لن ارسم الجدول الدورى الأن .
و لكن ان تعلم ان الفوسفات لديه خمس الكترونات للمشاركة .
فسالب شحنتها الكهربائية اقل من الاكسجين , إذا فالاكسجين هو نوع من
جشع الالكترون .
و لكن هذا الالكترون غير مريح ابد .
و يوجد سببان وراء عدم ارتياحة .
انه في حالة عاليه من الطاقة .
و سبب اخر , لدينا كل هذا
الاكسجين السالب هنا .
إذا فهم يريدون نوعا ما ان يضغط بعيدا عن بعضها البعض .
إذا فالالكترونات في هذه الرابطة لا يمكنها ان
تقترب من النواه .
سيلجأون الى نوع من حالة انخفاض الطاقة .
كل هذا ما هو الا تشبيه اكثر منه واقع مجرد .
كلنا نعلم ان الألكترونات يمكنها ان تكون معقدة للغاية .
و يوجد عالم بأكمله من الميكانيكية النوعية .
و لكن هناك طريقة جيدة للتفكير فيه.
ان هذه الجزيئات تريد ان تبتعد عن بعضها البعض .
و لكن لديك هذه الروابط , إذا فهذا الألكترون , هو الى حد ما
في حالة طاقة عالية .
انها ابعد عن النواة من الذرات الاثنين
عن ما تريد ان تكون .
وع ندما تريد ان تخرج مجموعة الفوسفات ,
فجأه تقوي الألكترونات علي الدخول
في حالة من انخفاض في الطاقة .
و هذا بدوره يولد طاقة .
إذا فهذه الطاقة هنا هي دائما --في الحقيقة في اى
تفاعل كيميائي حيث يقولون انه يتم توليد الطاقة , يكون
دائما من الألكترونات التى تدخل في حالة منخفضة من الطاقة .
و ذا ما في الأمر .
و لاحقا في الفيديوهات القادمة عندما نتحدث عن
التنفس الخلوي و تحلل الجلوكوز و كل هذا , كلما رأينا
طاقة , فهى من الألكترونات القادمة من
وضع غير مريح الي وضع مريح .
و في هذه العملية فهم يولدون طاقة .
إذا كنت في طائرة او اقفز من طائرة , لدي
الكثير من الطاقة الكامنة عندما
اقفز خارج الطائرة .
و يمكنك ان تري ذلك كحالة غير مريحة .
و عندما اجلس علي اريكتي اشاهد مباراة كرة القدم ,
يكون لدي طاقة كامنة اقل , و بالتلى فهذه
حالة مريحة .
و من الممكن ان اولد الكثير من الطاقة
سقوطا علي اريكتي .
و لكني لا اعلم .
تشبيهاتي دائما ما تتدهور في بعض الأوقات .
و الان , اخر شيء اريد ان اتطرق له هو بالتحديد كيف
يحدث هذا التفاعل .
الي الان يمكنك ان تغلق الفيديو و يمكنك ان
تتعامل مع الأدينوسين ثلاثي الفوسفات و التى تستخدم في 95% من الأحياء ,
و خاصا في مواضيع متقدمة في الاحياء .
و لكنني اريدك ن تفهم كيف
حدث حقا هذا التفاعل .
و لتحقيق ذلك , سأقوم بنسخ و
لصق جزء من هذا .
فقد قلت لك سابقا ان هذا الشيء هنا بالتحديد
سينفصل عن الأدينوسين ثلاثي الفوسفات .
إذا هذه هى مجموعة الفوسفات التى انفصلت .
و لديك هنا ما تبقي منه.
لدينا ما تبقي و هو الأدينوسين ثنائي الفوسفات .
إذا فهذا ادينوسين ثنائي الفوسفات .
لا احتاج الى ان قوم بنسخ و لصق كل هذه الاشياء .
عليك ان تتقبل ان هذه هى مجموعة الادينوسين .
تماما مثل ذلك .
اذا فقد قلنا نسبقل ان هذه الاشياء يتم تحليلها
او انوتزاعها و هذا يولد طاقة .
و لكن ما اريد ان افعله هو
ان اريكم ميكانيكية هذه العملية .
تفسير لميكانيكية و كيفيه
حدوثه بالتحديد .
لقد قلت ان التفاعل يحدث في وجود المياه .
دعوني اقوم برسم بعض من المياه هنا .
إذا لدي اكسجين و هيدروجين .
و لدي ايضا هيدروجين اخر .
و بالتالى يوجد هنا مياه.
إذا فإن التحلل المائي هو مجرد تفاعل حيث يمكنك ان تقول ,حسنا ,
فهنا , يريد ان يرتبط مع شيء او
يريد يشارك الكترونات شيء اخر .
إذا يمكن هنا ان يذهب اسفل هنا و يشارك
الكتروناته مع هذا الاكسجين الموجود هنا .
, ثم هذا الفوسفور , يحتوي علي الكترون إضافي و الذي
يحتاج الى المشاركة .
تذكر انها تحتوي علي خمس من الكترونات التكافوء : تريد ان تشاركهم
مع الاكسجين
لديها , واحد , اثنان , ثلاث , اربع تم مشاركتهم حاليا .
حسنا , إذا ذهبت الهيدروجينات الي هذا , سيتبقي لنا
هذا ال OH الأزرق هنا .
و هو قادر علي المشاركة بواحد من
الألكترونات الإضافية للفوسفور .
إذا فلديك ال OH مثل ذلك .
إذا فهذه هي العملية الفعليه التى تحدث .
و يمكنها ان تأخذ اتجاه اخر ايضا .
و كان من الممكن ان اوضح هنا .
كان يمكنني ان اوضح الموضوع بأكمله هنا .
وترون هذا الذي يحفظ الاكسجين اما
الهيدروجين كان سيذهب إليه .
ثم يأخذ هو ال OH
و يمكن ان يحدث ذلك في كلا الحالتين .
و كلاهما سيكون صحيحا .
و هناك نقطة اخري اريد ان اتطرق اليها .
و هي اكثر عقيدا .
كنت اتسأل إذا حقا اريد ان اتطرق اليها .
السبب الرئيسي انه في حالة منخفضة من الطاقة
هو , انه بمجرد ان يتم انفصالهم -- سمحولي انتقل
هنا بالأسفل -- لأن سبق ان قلت , هذا الألكترون افضل حال
عندما يكون --دعونا نقول ان الألكترون الذي كان جزء من هذا
الفوسفور في حال افضل الأن .
هو في حالة منخفضة من الطاقة بسبب
انها ليست معرضة لضغط .
لس عليها ان تمضي الوقت مع هذا و ذاك
لأن هذا الجزيء و الجزيء الأخر يريدون الانفصال عن بعضهم
و ذلك لأنهم لديهم شحنات سالبة .
هذا جزء من السبب .
و السبب الأخر , و سنتحدث عنه بالتفصيل
اكثر عندما نعرف اكثر عن الكيمياء العضوية ,هو
ان لديها