تحلل البروتين

رابطة الببتيد هي رابطة كيميائية تساهمية تتكون بين جزيئين من الأحماض الأمينية. وهي تربط مجموعة الكربوكسيل ([latex]-COOH[/latex]) لأحد الأحماض الأمينية بالمجموعة الأمينية ([latex]-NH_2[/latex]) لحمض أميني آخر، مما يؤدي إلى إطلاق جزيء من الماء في تفاعل تخليق الجفاف. هذه الرابطة من نوع الأميد أساسية لتكوين سلاسل عديد الببتيد، وهي أساس البنية الأولية للبروتين.

قيمة D هي الوقت المطلوب عند درجة حرارة محددة لقتل 90% (أو تخفيض لوغاريتم واحد) من مجموعة الكائنات الحية الدقيقة المستهدفة. وهي معلمة حاسمة في التعقيم الحراري، حيث تقيس مقاومة الميكروب للحرارة. على سبيل المثال، إذا كان تعداد جراثيم [latex]10^6[/latex] لديه قيمة D-دقيقتين، فإن الأمر يستغرق دقيقتين لتقليلها إلى [latex]10^5[/latex].

يُظهر اللومينول (C8H7N3O2) تألقًا كيميائيًا أزرق قويًا عند مزجه مع عامل مؤكسد في محلول قاعدي. يتطلب ذلك استخدام عامل حفاز، غالبًا ما يكون مركبًا حديديًا مثل الهيم في الهيموغلوبين. يُؤكسد هذا التفاعل اللومينول، مُشكلًا بيروكسيدًا غير مستقر يتحلل إلى 3-أمينوفثالات في حالة إثارة إلكترونية. ثم تتحلل هذه الحالة المثارة، مُصدرةً فوتونًا أزرق.

التنفس الخلوي عبارة عن سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال حيث تتأكسد الجزيئات العضوية، مثل الجلوكوز، لإطلاق الطاقة. ويتأكسد الجلوكوز ([latex]C_6H_6H_{12}O_6[/latex]) إلى [latex]CO_2[/latex]، بينما يُختزل الأكسجين ([latex]O_2[/latex]) إلى ماء ([latex]H_2O[/latex]). تنقل هذه العملية الإلكترونات من خلال سلسلة نقل الإلكترونات، مما يخلق تدرجًا بروتونيًا يحفز تخليق الأدينوسين الثلاثي الفوسفاتي، وهو عملة الطاقة الأساسية للخلية.

يُعدّ الجهد الكهروكيميائي أساسيًا للحياة، إذ يُحرّك العمليات عبر أغشية الخلايا. تُنشئ مضخات الأيونات تدرجات تركيز نشطة، بينما تُنشئ النفاذية الانتقائية لقنوات الأيونات جهدًا كهربائيًا (جهد الغشاء). يُحدّد التدرج الكهروكيميائي الناتج التدفق السلبي للأيونات، وهو أمرٌ بالغ الأهمية لإشارات الأعصاب (جهد الفعل)، وانقباض العضلات، وإنتاج الطاقة الخلوية (تخليق ATP) في الميتوكوندريا.

وتستخدم دورة كالفين، أو التفاعلات المستقلة عن الضوء، الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ثلاثي الفوسفات والنادفوتيد ثلاثي الفوسفات الناتج خلال المرحلة المعتمدة على الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون غير العضوي إلى جزيئات سكر عضوية. تحدث هذه العملية في سدى البلاستيدات الخضراء. ويحفز الإنزيم الرئيسي، RuBisCO، الخطوة الأولى: تثبيت [latex]CO_2[/latex] إلى جزيء عضوي، لتبدأ دورة تنتج الكربوهيدرات.

يستخدم الإشعاع فوق البنفسجي القاتل للجراثيم (UVGI) الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة من النوع C (UVC)، عادةً بطول موجي 254 نانومتر، لقتل الكائنات الدقيقة أو تعطيلها. يُعطّل ضوء الأشعة فوق البنفسجية C الأحماض النووية (DNA وRNA) للبكتيريا والفيروسات ومسببات الأمراض الأخرى، مما يُدمر قدرتها على التكاثر والتسبب في الأمراض. تُستخدم هذه الطريقة غير الكيميائية للتطهير لتعقيم الهواء والماء والأسطح.

الجهد الزائد هو فرق الجهد (الجهد) بين جهد الاختزال المُحدد ترموديناميكيًا لنصف التفاعل والجهد الذي تُرصد عنده عملية الأكسدة والاختزال تجريبيًا. يُمثل هذا الجهد الطاقة الإضافية اللازمة لتجاوز حواجز التنشيط لتفاعل القطب الكهربائي بسرعة كبيرة. وهو عامل أساسي في كفاءة الطاقة في جميع العمليات التحليلية الكهربائية.

في عام ١٩٢١، قام فريدريك بانتينغ وتشارلز بيست، تحت إشراف جون ماكليود في جامعة تورنتو، بعزل الأنسولين من مستخلصات بنكرياس الكلاب. ثم طوّر الكيميائي الحيوي جيمس كوليب عملية تنقية، مما جعل المستخلص آمنًا للاستخدام البشري. حوّل هذا الاكتشاف داء السكري من النوع الأول من مرض قاتل إلى حالة يمكن السيطرة عليها، وحصل بانتينغ وماكليود على جائزة نوبل عام ١٩٢٣.

يُحفّز ضوء الشمس، وتحديدًا الأشعة فوق البنفسجية من النوع ب (UVB) ذات الأطوال الموجية بين 290 و315 نانومتر، تخليق فيتامين د في الجلد. عندما تصطدم فوتونات الأشعة فوق البنفسجية من النوع ب بالجلد، فإنها تُسبّب التحويل الضوئي الكيميائي لـ 7-ديهيدروكوليستيرول إلى بريفيتامين د3، والذي يتزامر بدوره ليُصبح فيتامين د3 (كوليكالسيفيرول). تُعدّ هذه العملية المصدر الطبيعي الرئيسي لفيتامين د للبشر.

في العديد من الفقاريات ذات الدم البارد، كالأسماك والبرمائيات، يُعدّ تغير اللون عملية فسيولوجية بطيئة تُنظّمها الهرمونات. تنتقل حبيبات الصبغة داخل الخلايا الصبغية على طول الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة. تُسبب هرمونات مثل الهرمون المحفز للخلايا الصبغية (MSH) تشتت الصبغة (تغميق اللون)، بينما يُحفز الميلاتونين أو الهرمون المُركّز للخلايا الصبغية (MCH) تجمّعها (تفتيح اللون)، مما يُكيّف لون الحيوان مع بيئته خلال دقائق إلى ساعات.

A low-temperature chemical sterilization method using ethylene oxide gas. It is effective for sterilizing heat-sensitive and moisture-sensitive materials like plastics, electronic devices, and optical instruments. The process involves alkylation, where EtO disrupts the DNA and proteins of microorganisms, preventing their replication. It requires careful control of gas concentration, temperature, humidity, and exposure time.

Cytotoxicity is the quality of a substance or cell being toxic to other cells. Cytotoxic agents can induce cell death through necrosis, where the cell membrane loses integrity leading to lysis and inflammation, or apoptosis, a controlled, programmed cell death process. This is distinct from cytostatic agents, which only inhibit cell division without directly causing cell death.

لولب ألفا ([latex]\alpha[/latex]-لولب ألفا) هو شكل ثانوي شائع في البروتينات. وهو عبارة عن شكل ملفوف على الجانب الأيمن تتبرع فيه كل مجموعة N-H في العمود الفقري برابطة هيدروجينية إلى مجموعة C=O في العمود الفقري للحمض الأميني الموجود قبل أربع بقايا ([latex]i+4 \right \right i[/latex] رابطة هيدروجينية). ويسحب هذا النمط المنتظم سلسلة عديد الببتيد إلى شكل حلزوني.