عن الدورة
تبدأ دورة «التركيبات الضرورية للحياة» بنموذج بور لذرة الهيدروجين، ثم تنتقل إلى موضوعات التطور الكيميائي، وتخليق البروتين وبنيته، والتمثيل الضوئي، وتخليق هابر للأمونيا. تقدم الدورة نظرة عامة على اكتشافات علمية لافتة شكّلت فهمنا للكيمياء والحياة. أولاً، سنستعرض كيف بيّن نيلز بور عام 1913 أن طيف خطوط الهيدروجين يمكن تفسيره اعتماداً على النموذج النووي للذرة ونظرية الكم. وقد أدخل نموذج بور مفهوم مستويات الطاقة للإلكترونات داخل الذرة، ومهّد الطريق لميكانيكا الموجة ولتفسير أكثر اكتمالاً للروابط الكيميائية. بعد ذلك، سنناقش كيف يمكن إنتاج الأحماض الأمينية—وهي لبنات أساسية للحياة—انطلاقاً من مواد غير عضوية مثل الميثان والأمونيا والماء والهيدروجين، باستخدام التفريغ الكهربائي كمصدر للطاقة. كما سيتم عرض فصل كروماتوغرافي لمركبات بسيطة لإظهار كيفية عزل نواتج التفاعلات وتحليلها. وسنعود إلى الورقة العلمية المنشورة عام 1953 في مجلة Science بواسطة ميلر، بوصفها مثالاً محورياً على تجارب الكيمياء قبل الحيوية التي دعمت فكرة إمكانية نشوء مركبات عضوية أساسية في ظروف تحاكي بيئة الأرض المبكرة. كما تتناول الدورة مبادئ تحديد بنية البروتينات، ودور عمليات الأكسدة والاختزال في التفاعلات الحيوية، إلى جانب لمحة عن الأثر الإنساني والعلمي لتخليق الأمونيا بطريقة هابر، الذي أسهم في إنقاذ حياة كثيرين عبر دعم إنتاج الأسمدة وتوفير الغذاء على نطاق واسع.
ماذا ستتعلم
- شرح كيفية تفسير قاعدة الثمانية اعتماداً على البنية الإلكترونية للذرات
- توضيح كيف يمكن تصنيع الأحماض الأمينية الضرورية للحياة من مواد غير عضوية
- فهم كيفية تحديد بنية البروتين
- بيان كيف أسهم تخليق الأمونيا في إنقاذ حياة كثيرين
المدرسون
Hie-Joon Kim
Professor Emeritus, Department of Chemistry
Tony Cho
TA