الف) يوكاريوتها(Eyokaryotes): موجوداتي كه سلولهايشان داراي هسته واقعي مي‌باشد.

ب) پروكاريوتها(Prokaryotes): موجوداتي كه سلولهايشان داراي هسته غير واقعي مي‌باشد (واجد هسته سازمان يافته نمي‌باشند).

تفاوتهاي عمده اين دو گروه عبارتند از:

الف) يوكاريوتها داراي هسته سازمان يافته هستند ولي در پروكاريوتها هسته از لحاظ مواد ژنتيكي پبشرفت نكرده است.

ب)يوكاريوتها داراي غشايس هسته‌ (nuclear membrane) هستند ولي پروكاريوتها فاقد غشاي هسته‌اي هستند.

در تمام موجودات زنده اين مواد وجود دارد:

الف) ژنها مركز اطلاعات هستند.

ب) مسيرهاي متبوليكي خاص(path way) براي انجام واكنشها وجود دارد.

ج) ساختمان آنزيمهاي آنها معمولا پروتئيني است.

د) تمام موجودات زنده از لحاظ شكل و اندازه تفاوتهاي زيادي با هم دارند ولي از لحاظ اصول كلي بيوشيميايي تفاوتي نخواهند داشت.

تمام موجودات زنده براي تامين انرژي مورد نياز خود از يك منبع استفاده مي‌كنند، گلوكز كه يك مونوساكاريد مي‌باشد، به عنوان يك منبع انرژي براي تمام موجودات عالي و بيشتر باكتري‌ها استفاده مي‌گردد.(بعضي از باكتري‌ها بدليل نداشتن آنزيم B-G-E قادر به استفاده از آنزيمها نمي‌باشند.)

گلوكز طي ده واكنش به دو ملكول پيروات (Pyrovate) تبديل مي‌گردد. اين تبديل داراي مسير خاصي است كه گليكوليز  (Glycolysis)ناميده مي‌شود. اين مسير در تمام سلولها (چه در باكتري‌ها و چه در موجودات عالي) وجود دارد. پيروات براي تبديل شدن به انرژي بصورت ATP ، يك مسير هوازي و شش مسير بي‌هوازي دارد، كه بعضي از اين شش مسير بين انسان و باكتريها كاملا مشابه است.

مسير بي‌هوازي، مسيري سريع براي توليد ‌ATP و تامين انرژي مورد نياز ماهيچه‌ها است. مثلا در هنگام ورزش در سلولهاي ماهيچه‌اي، پيروات به اسيد لاكتيك تبديل مي‌گردد. البته در مسير هوازي انرژي بيشتري (البته در زمان طولاني‌تري) توليد خواهد شد.

گروهي از باكتريها به نام باكتري‌هاي اسيد لاكتيك (Lactic Acid Bacteria) كه بيشتر در فراورده‌هاي لبني وجود دارد دو كار مهم انجام مي‌دهد، اول اينكه با توليد اسيد مثلا اسيد لاكتيك از لاكتوز شير PH خون را پائين مي‌آورد. دوم اينكه آنزيمهاي خاصي توليد كند كه نتيجه هر دوي اين كارها از بين رفتن ميكروبهاي بيماريزاي بدن مي‌باشد.

 

نگرشي كلي بر بيوشيمي: (over view of biochemistry)

 

- ياخته واحد تشكيل دهنده موجودات زنده مي‌باشد.

- تمام واكنشهايي كه در ياخته انجام مي‌گيرند، از قانون ترموديناميك پيروي مي‌كنند، بنابراين ما دو گروه واكنش خواهيم داشت:

الف) واكنشهاي انرژي زا (Exergonic reaction) : واكنشهايي كه انرژي را بصورت ATP آزاد مي‌كنند.

ب) واكنشهاي انرژي خواه (Endergonic reaction) : واكنشهايي كه براي انجام شدن انرژي را بصورت ATP مصرف مي‌كنند.

- واكنشهايي بيوشيميايي شبيه واكنشهاي شيميايي هستند، ولي براي انجام واكنشهاي بيوشيميايي شرايط خاص واكنشهاي شيميايي لازم نمي‌باشد.

مثلا واكنش تبديل نيتروژن به آمونياك در شرايط آزمايشگاهي با حرارت و فشار زياد و كاتاليزور بايد انجام شود و اين در حالي است كه باكتريهايي از دسته ريزوبيوم‌ها هستند كه در شرايط خيلي عادي با داشتن آنزيمهاي خاص اين نياز به حرارت و فشار را جبران مي‌كنند و نيتروژن را در گياهان خانواده بقولات (Fabaceae) تثبيت مي‌كنند.

- جايگاه تمام واكنشهاي بيوشيميايي درون ياخته است. اين واكنشها طي مسيرهاي خاص و بر طبق يكنظام دقيق و تنظيم شده انجام مي‌شوند.

- در ساختمان مواد آلي پيوندهايي از انواع كووالانسي، هيدروژني و يوني ديده مي‌شود كه در ساختمان ملكولها نقش بسيار مهمي ايفا مي‌كنند.: مثل وجود پيوند هيدروژني در اسيدهاي نوكلئيك.

- تمام موجودات زنده در ارتباط با يكديگر هستند مثلا: انسانها و حيوانات دي اكسيد كربن توليد مي‌كنند و گياهان از در اكسيد كربن استفاده كرده و با استفاده از انرژي نوراني خورشيد و عمل فتوسنتز قند مي‌شازند و دوباره انسانها و حيوانات از اين قندها استفاده مي‌كنند.

- اطلاعات ژنتيكي لازم براي پروتئين‌سازي توسط DNA به سلول داده مي‌شود. (در ويروسها اغلب RNA ماده ژنتيكي مي‌باشد.)

 

DNA………..mRNA…………….Proteine                                        

 

براي مطالعه بيوشيمي الگوي ما سلول باكتري اشرشياكلي(E.coli) است. چرا كه در اين سلول حدود 4000 ژن وجود دارد و بين 3000 تا 6000 ملكول مختلف دارد، در حاليكه در ياخته‌هاي انساني 100000 ملكول مختلف وجود دارد. لذا براي مطالع‌ي آسانتر از اين الگو استفاده مي‌كنيم.

 

مطالبي كه در بيوشيمي مورد بررسي قرار مي‌گيرد:

- ساختمان ملكولهاي بيوشيميايي

- چگونگي ساخته‌شدن و عمل پروتئينها

- چگونگي بيان اطلاعات ژنتيكي

- كنترل فعاليت و ساخت آنزيمها

- چگونگي تمايز و تكثير ياخته‌ها

- چگونگي عمل گيرنده‌ها (Receptores) و محل گيرنده‌هاي خاص(Receptor site) براي هرمونها و آنزيمها.

- ساختمان ملكولهاي حد واسط و مكانيسم عما آنها و چگونگي انتقال اطلاعات از سطح سلول به DNA