الهدف من المدونة ..

مرحبًا بكم في مدونتي 

كل المواضيع المطروحة في هذه المدونة عن تخصصي " كيمياء" سوف أتكلم عن مواضيع كيميائية في الحياة وفي جسم الإنسان التعرف على الكيمياء بشكل عام .

وأيضًا تجارب علمية ..

مواضيع المدونة :

1. الكيمياء في حياتنا .
2. كيمياء الغذاء ( الألوان ) .
3. كيمياء حيوية .
4. تجربة عن صبغة الفلورسين .
5. ايضًا معرفة كيف يحدث سحر الكيمياء في الجسم ( كيمياء المخ ) .
6. والشوكولاته ومادة الفلافونويد .
7. تجربة عن مركب الملح .

تجارب على الملح

الملح في الكيمياء هو ذلك المركب الكيميائي الذي ينتج من تفاعل تعادل حمض وقلوي بحيث يكون متعادلا كهربياً؛ الملح قد يكون مركب عضوي أو غير عضوي.

يتكون الملح المعروف بشكل رئيسي من مركب كيميائي يعرف بكلوريد الصوديوم ( NaCl)




والذي ينتمي لمجموعة أكبر من الأملاح. يوجد ملح الطعام في الطبيعية على هيئة بلّورات معدنية تُعرف بالملح الصخري أو الهاليت , يوجد ملح الطعام بكثرة في ماء البحار حيث هو المُكَوِّن المعدني الرَّئيسي فيه. يحتوي المحيط على قرابة 35 جرام من الملح لكل لتر (oz 1.2) وملوحة 3.5%. يُعدُّ الملح ضروريًّا لحياة الحيوان،  ويتواجد في أنسجة الحيوانات أكثر من أنسجة النبّاتات. لذلك فإن نمط غذاء البدو المعتاد الذين يعيشون على قطعانهم لايُحتاج فيه إلى الملح أو يُضاف بكميَّاتٍ قليلة، بينما نظام الغذاء المعتمد على القمح يحتاج إلى مكمّلات غذائية. وتعد الملوحة أحد أساسيّات حاسَّة التذوق لدى الإنسان. كما أن الملح من أقدم وأوفر التوابل، ويعتبر التمليح من أهم طرق حفظ الأطعمة.

تجارب عن الملح :

الشوكولاته في الكيمياء

الشُوكُولاَتَة 

مادة غذائية للتلذّذ، أبرز مكوّناتها هي مشتقّات الكاكاو، ويمكن أن يضاف إليها أنواع من المحلّيات مثل السكّر، كما يمكن أن يضاف إليها الحليب. عادةً ما يتمّ تناول الشوكولاتة والاستمتاع بها كمنتج نهائي، ولكن بالمقابل قد تكون مادّة أوليّة لتحضير مأكولات أخرى.
أن الشوكولاته تحتوي على كميات كبيرة من مادة فلافونويد تساهم في تحسين عمل القلب والدورة الدموية.

الفلافونويد :

أثبتت بحوث طبية حديثة أن الشوكولاته تساعد في تخفيض ضغط الدم العالي، بسبب احتوائها على مركبات كيميائية طبيعية تعمل على إرخاء وتوسيع الأوعية الدموية.

وأوضح العلماء أن المركبات الكيميائية الموجودة في حبوب الكاكاو التي تصنع منها الشوكولاته , أصلا وتعرف باسم "فلافونويد" تعمل على زيادة إنتاج مادة "أكسيد النيتريك" التي تلعب دورًا أساسيا في المحافظة على ضغط الدم ضمن حدوده الطبيعية مشيرين إلى أن هذه المركبات المضادة للأكسدة موجودة أيضا في شراب الكاكاو والشوكولاته الداكنة وشوكولاته الحليب.

أن سر الإحساس بالابتهاج والراحة النفسية بعد تناول الشوكولاته، يرجع إلى مادة الكافيين الموجودة فيها التي تعتبر منشطا فعالا للجهاز العصبي وعاملا مهما يخلصه من التعب والإجهاد فيتولد على الفور إحساس بالراحة والهدوء السعادة. 

تحسن الشكولاته من أداء الدفاعات المضادة للأكسدة ضد حالات التوتر الناتجة عن عوامل الأكسدة مثل تلوث الهواء والتدخين والإشاعات فوق البنفسجية‏.‏ 

كيف يحدث سحر الكيمياء داخل جسمك؟

الكافيين

ربما تفاجأت عند معرفتك أن تلك الألغاز عبارة عن أشهر مركبات للقهوة مثل الكافيين لأنه مع أول رشفة من قهوتك يبدأ سحر الكيمياء!إنها حبوب البن السمراء الساحرة بما تحتويه من مواد كيميائية عديدة. حيث تحتوي حبة البن علي أكثر من 1000 مركب كيميائي ولكل مركب تأثيره الفسيولوجي علي الوظائف الحيوية بالجسم.

أشهر مركبات القهوة هو الكافيين و له تأثير علي العقل والجسم، لكن تأثيره ضئيل جدا عندما يتعلق الأمر بالنكهة والطعم.
ثاني أشهر المركبات عبارة عن ثاني مجموعة من أكثر المركبات الكيميائية  ثباتا Triglycerides، نتيجة لدرجة  انصهارها العالية، عند التحميص فوق درجة حرارة 282 سلزيوس تبدأ تلك الزيوت في الخروج علي السطح والتسبب بلون البن الغامق جدا لذا كلما كان اللون أغمق كلما زادت تلك الزيوت وأثرت علي النكهة والمذاق أكثر.

يؤثر الكافيين علي كيمياء المخ لأنه يرتبط بمستقبلات عصبية تسمى أدينوسين(مستقبلات عصبية تحفز النعاس)وعند ارتباط الكافيين بها يسبب توقف خلايا المخ عن الإستشعار بها وبالتالي يقضي مؤقتًا علي النعاس , أيضا يعمل الكافيين كمنشط عقلي مركزي، وقد ثبت أنه يقوم بتعزيز الأداء العقلي للعمل والدراسة واداء المهام المعقدة،فإنه يجعل الجسم ينسى أنه متعب لأنه يحافظ علي مستويات الطاقه حتي خلال النهار مم يزيد النشاط العقلي والبدني.
لكن عندما يكتشف المخ الأدينوسين فإنه يجعلك تشعر بالتعب أكثر مم كنت والآن تزيد حاجتك للحصول علي الكافيين للحفاظ علي مستويات الطاقه ومساعدة المخ علي العمل في أفضل حالاته , و هنا يحدث الخطأ الأكبر فعند زيادة معدلات تناول الكافيين تحدث التأثيرات السلبية,علي الرغم من تحسين الكافيين للمزاج بصورة فورية عن طريق تحفيز الدوبامين(مستقبل عصبي يحسن المزاج ويسبب الشعور بالاسترخاء والسعادة ) فإنه يستنزف السيروتونين من الجسم(السيروتونين مستقبل عصبي بالغ الأهمية لتنظيم العديد من الوظائف الجسدية والحيوية بما في ذلك دورات النوم، الساعة البيولوجية ، مراقبة الألم، الهضم والأهم الحد من الإكتئاب.

لذا يمكنك التمتع بسحر الكيمياء باعتدال لكن عند الإسراف ينقلب السحر علي الساحر وتحصل علي نتائج غير مرضية  ..

فمثلًا القهوة :

عند زراعتها تعطي قائمة من 300 مركب، وبعد تحميصها تعطي أكثر من 850 مركب من المجموعات التالية وأكثر من ذلك (أحماض، كحولات، ايستر، الدهيد، كيتون، فينولات، زيوت متطايرة، مركبات نيتروجينية، كربوهيدرات، بروتينات، دهون، أملاح …. ). وعند تحميصها تتغير بعض مركباتها الكيميائية مما يؤثر علي نكهتها ومذاقها.
فعند التحميص تتفاعل بعض أحماض الكلور لتشكل مجموعة من المركبات المختلفة المؤثرة علي طعم القهوة، مثلا:

اللاكتون هو حمض كلوروجينيك له تأثير كبير علي مرارة القهوة وأيضًا الفينيلات.
حدوث ثفاعلات كيميائية كثيرة بين البروتينات والسكريات تنتج مواد ثانوية كثيرة تؤثر في النكهة.
وتختلف المركبات بعد التحميص باختلاف شدة التحميص, وإن أردت الحصول علي كوب قهوة أفضل لابد أن يكون التحميص أقوي وأفضل.

كيمياء حيوية

                     

                         الكيمياء الحيوية Biochemistry : 

هي أحد فروع العلوم الطبيعية التى تختص بدراسة كل ما هو متعلق بحياة الكائنات الحية سواء كانت كائنات دقيقة (بكتيريا ، فطريات ، طحالب ) او راقية كالانسان و الحيوان و النبات . و يوصف علم الكيمياء الحيوية احيانا بانه علم كيمياء الحياة وذلك نظرا لارتباط الكيمياء الحيوية بالحياة فقد ركز العلماء في هذا المجال على البحث في كيمياء الكائنات الحية على اختلاف انواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات و مناطق تواجدها و وظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التى تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق ، أو من حيث الهدم و انتاج الطاقة.

الكيمياء الحيوية تتضمن أيضا دراسة التركيبِ ووظيفة المكوّنات الخلوية، مثل البروتينات، كربوهيدرات، ليبيدات، حمض نووي، والجزيئات الحيوية الأخرى. ركّزتْ كيمياء حيويةُ مؤخراً بشكل مُحدّد أكثرُ على كيمياءِ الأنزيمات التي تَوسّطَ الكثير من العمليات والتفاعلات الحيوية، وعلى خواص البروتينات.

تتكون الكيمياء الحيوية عامة من دراسة المركبات الحيوية:-

الكربوهيدرات Carbohydrates.
الاحماض الامينية Amino acids
البروتينات Proteins.
الاحماض النووية Nucleic acids.
الانزيمات Enzymes.
الليبيدات Lipids.
الاستقلاب Metablolism.
الهرمونات Hormones.
الفيتامينات Vitamins.

فمثلًأ :

الكربوهيدرات :

مكونة من جزيئات تسمى السكريات الأحادية مثل الجلوكوز والفركتوز. عندما يتحد جزيئان من السكريات الأحادية يخرج جزيء ماء بسبب خروج جزيئين هيدروجين وجزيء أوكسجين. كما تسمى الكربوهيدرات بمائية الكربون لأن ذرة الكربون تكون محاطة بذرات الهيدروجين والأوكسجين.

الاحماض النووية :

هي الجزيئات التي تكون الـحامض النووي DNA، وهي مادة مهمة تستخدمها الكائنات الحية لتخزين المعلومات الوراثية. أشهر أنواع الأحماض النووية هي الحامض النووي الريبوزي منقوص الأوكسجين (deoxyribonucleic acid) والحامض النووي الريبوزي (ribonucleic acid). المونومرات التي تكونهم تسمى النيوكليوتيدات (nucleotides). أشهر هذه النيوكليوتيدات هي أدينين، جوانين، سيتوسين، ثيمين، ويوراسيل. الأدينين يرتبط مع الثيمين واليوراسيل. الثيمين يرتبط فقط مع الأدينين. السيتوسين والجوانين يرتبطون مع بعضهم فقط .

البروتينات :

جزيئات كبيرة جدا تتكون من مونومرات تسمى الأحماض الأمينية. في الجسم هناك 20 حمض أميني، يتكون كل واحد مجموعة كربوكسيل ومجموعة أمين وسلسلة جانبية (تعرف بمجموعة R). مجموعة R هي ما تجعل كل حمض أميني يختلف عن الآخر، وخصائص هذه المجموعة تؤثر بشكل كبير على الشكل الثلاثي الأبعاد للبروتين. عندما تتحد الأحماض الأمينية يكونوا رابطة خاصة تسمى الرابطة الببتيدية عن طريق تفاعل نازع للماء، وتصبح عديدة الببتيدات.

صبغة الفلورسين ..

فلورسين ( fluorescein )

الفلوريّة (Fluorescence) تعرف بشكل عام بأنها إصدار ضيائي لمادة عندما يتوافق طول موجة الشعاع الساقط عليها مع مستويات الطاقة لذرات أو جزيئات تلك المادة. يحدث أن تثار تلك المستويات للطاقة ، ثم تحدث ظاهرة الفلورية فتصدر المادة الإصدار الضيائي المميز لها ، حيث يكون أحمرا أو أخضرا أو أصفرا أو غير ذلك. ويتوقف هذا الإصدار فجأة عندما تتوقف الطاقة المحفزة (الشعاع المحفز) .

تجربة :

الكيمياء الغذائية الطبيعية ..

كيمياء الغذاء .

علاقة ألوان الأطعمة والتركيب الكيميائي لها :

دراسة ألوان النباتات فرع جديد اهتم به العلماء في السنوات الأخيرة فقد اكتشفوا أن هذه الألوان أو الصابغات عبارة عن مركبات كيماوية طبيعية لها فوائد مهمة للجسم. وإذا كانت الفاكهة والخضار قد ارتبطا في أذهاننا بأنها مصدر للفيتامينات إلا أنها تحتوي أيضا علي مركبات عديدة لا تقل فائدة عن الفيتامين بل إن بعضها يساعد في الوقاية من أمراض خطيرة كالسرطان وأمراض القلب.

إن الفيتامينات الموجودة في الفاكهة والخضار مثل 'أ' و'ب' و'ج' و'هـ' وغيرها الكثير ليست كل ما تحتوي النباتات. وان التعمق في دراسة الفاكهة والخضراوات كشف عن وجود مركبات غذائية أخري في غاية الأهمية للجسم ومكملة لعمل الفيتامينات. ومن هذه المركبات 'البايا فلافينويدز' و'الانثوسياسينين' و'الكاروتينويدز' واليوليفينول و'الايسوفلافينويدز' بالإضافة إلي مجموعة مضادات الأكسدة، وتحت هذه المركبات توجد الصابغات المختلفة التي تلون الفاكهة والخضار كالصبغة الحمراء في الطماطم والبرتقالية في الجزر والخضراء في السبانخ والصفراء في الفلفل الأصفر والزرقاء في الباذنجان والعنب الأسود والتين وحتى السوداء أو البنيه في الشاي ولكل لون فائدة.

فمثلًا :

اللون الاحمر : هو لون الطاقة والحيوية والنشاط والشجاعة واللون الأحمر الذي يصبغ الطماطم وغيرها هو عبارة عن مادة 'اللايكوبين' تساعد الوقاية من أمراض القلب واللايكوبين ينتمي إلي فصيلة 'الكاروتيندويدز' وهو في نفس الوقت مضاد للأكسدة ,
وكلما ازدادت كثافة اللون الأحمر في الفاكهة والخضار ازدادت كمية مادة البيتا كاروتين فيها والتي تتحول إلي فيتامين A في الجسم وهو يفيد البشرة ويزيد من مناعة الجسم. ولكن الإكثار الشديد في تناول النباتات الحمراء قد يحفز الكظرية التي تفرز الادرينالين بصورة غير طبيعية فيصبح الإنسان متوترا سريع الغضب والانفعال.

الصبغة الخضراء أو الكلوروفيل: وهو لون الخضراوات والفاكهة ذات اللون الأخضر ومن الناحية النفسية يساعد هذا اللون علي الإحساس بالطمأنينة والسلام والتوازن والتفاؤل والخير والعطاء. ومن الناحية الغذائية فالمادة الخضراء أو الكلوروفيل تساعد علي موازنة نظام التمثيل الغذائي في الجسم ولها مفعول مطهر ومنظف للخلايا وتساعد في تعزيز مقاومة الجسم ضد البكتيريا ومنها بكتيريا "e-cdi" الخطيرة كما أن لهذه الصبغة مفعولا مضادا لظهور الأورام السرطانية من مضادات الأكسد

اللون البرتقالي : وهو مزيج من اللون الأحمر والأصفر ويعبر عن الطاقة الجسمية والذهنية المتجمدة في هذين اللونين وهو من الناحية النفسية له طابع الانطلاق والبهجة والانفتاح.. والصبغة البرتقالية التي تعطي للجزر لونه المحبب هي مادة الكاروتين وهي تنتمي أيضا إلي عائلة الكاروتيندويدز وتساعد في الوقاية ضد الأورام السرطانية لكونها مضادة للأكسدة أيضا

اللون الاصفر : لون التفاؤل.. والصبغة الصفراء هي اللونين الموجودة في الفلفل الأصفر والموز والذرة والجريب فروت والليمون والأناناس والشمام والحمص والكركم وهي أيضا من فصيلة الكاروتيندويدز ولها نفس الخصائص المفيدة. ويقول بعض علماء النبات أن تناول الثمار الصفراء يرفع من روح الدعابة في الإنسان وان اللون الأصفر يحفز عمل الجهاز الهضمي لاسيما الكبد والأمعاء.

اللون الأزرق والبنفسجي : من الألوان المرتبطة بالتفكير والخيال والحكمة والرقي توجد المادة الزرقاء في العنب الأسود والتين والتوت والباذنجان وجميع فصائل التوت البري. وهذه مادة من فصيلة 'الانثوسيانين' وهي مضادة للأكسدة ولها نفس فوائد الكاروتينويدز. تشير بعض الدراسات إلى أن الصبغة الزرقاء تساعد علي تجديد الكولاجين في البشرة 

اللون البني الغامق : كالصبغة الموجودة في الشاي والقهوة وتنتمي إلي فصيلة البوليفينول. ويعتبر الفينول الموجود في الشاي عاملا منقيا للجسم ويساعد علي الوقاية من الأورام، لكونه مضادا للأكسدة وهذه المادة موجودة في الشوكولاتة التي تعتبر مفيدة إذا تم تناولها باعتدال وكانت قليلة الدسم والسكر لأنها تحتوي أيضا علي معادن مثل الماغنسيوم والحديد.

الكيمياء في حياتنا ..

الكيمياء

لا يعرف الكثير من الناس الأهمية الكبيرة للعديد من المواد التي ندرسها أو العلوم الموجودة في الطبيعة من حولنا، ولهذا يُسأل في العادة أصحاب الاختصاص عن مدى أهميّة اختصاصهم، وهذا الأمر ينطبق على الكيمياء، فكم من شخصٍ تساءل في العديد من الأحيان عن فائدة الكيمياء للناس أو أهمية دراستها، وعن مدى تأثير الكيمياء في حياتنا اليوميّة.

الكيمياء في جسم الإنسان

إنّ جسم الإنسان ذاته مكونٌ من ذرات ومن عناصر كيميائية، فالكيمياء هي إحدى المواد التي يتطرّق لها جميع من يدرسون الإنسان سواءً من الناحية البيولوجية أم النفسية، فقد حلّل العلماء جسم الإنسان إلى نسبٍ مختلفةٍ من العناصر الكيميائية فكان الماء هو المركب الأساسي في تكوين جسم الإنسان، وبناءً على ذلك كان الأكسجين هو العنصر الأساسي في تكوين الجسم من حيث الكتلة، وتختلف العناصر في نسبها أيضاً في جسم الإنسان، فمعظم العناصر التي نسمع عنها والتي تهمّ الجسم تشكل نسبةً قليلةً، ربما تقاس بالواحد من الألف أو أقل، فالحديد الذي نسمع عن تأثيراته الكبيرة على جسم الإنسان على سبيل المثال يشكل 0.00006 من جسم الإنسان.

وقد وُجِد أنّ نسب هذه العناصر الكيميائة وطريقة تفاعلها في الجسم هي السبب الرئيسي في جميع ما يقوم به الإنسان، سواءً من ناحية بيولوجيةٍ كالأيض والحركة وغيرها، أو حتى في المشاعر التي يشعرها الإنسان، وحتى مشاعر الإنسان وحالته النفسية تتأثر بهذه المركبات الموجودة في الجسم

فالكيمياء لا تفيد المختصين فقط، بلّ إنّ لها تأثيراً كبيراً على الجنس البشري بأكمله، فهي السبب في علاج العديد من الأمراض التي كانت مستعصيةً على البشر عن طريق تحضير الأدوية، وهي المسؤولة عن تحضير المنظّفات وتحسين المواد التي نستعملها في حياتنا اليومية كالفولاذ والذي يتم بإضافة جزءٍ بسيطٍ من الكربون إلى الحديد، أو حتى علم الذرة والطاقة النووية.