ה אינטראקציות ביוכימיות באורגניזם מייצגים את בסיס החיים. בעיקרון, מתרחשים בגוף תהליכי הצטברות ופירוק, הקשורים לצריכת אנרגיה ושחרור אנרגיה. הפרעות בתוך האינטראקציות הביוכימיות מתבטאות במחלות.
מהן אינטראקציות ביוכימיות בגוף?
האינטראקציות הביוכימיות בגוף מוסברות על ידי מדע הביוכימיה. הוא עוסק באינטראקציה של תהליכים כימיים וביולוגיים בגוף. חילוף החומרים קשור קשר הדוק בין תהליכים ביולוגיים וכימיים. ברפואה נבדקים התהליכים המטבוליים על מנת לזהות ולטפל בהפרעות בתהליכים אלה. לאחר מכן לעיתים קרובות, ניתן יהיה להצליח בטיפול במחלות אלה באמצעות אספקת חומרים פעילים מסוימים מבחוץ. זה יכול להיות תרופות או חוסר בחומרים פעילים כמו ויטמינים.
עם זאת, לטיפול מוצלח יש צורך לדעת בדיוק את התהליכים הכימיים. לפיכך, ביוכימיה עוסקת, בין היתר, בבניית מבנים ביולוגיים, אבני בניין מולקולריות ואינטראקציות שלהם זה עם זה. הוא בודק כיצד ממירים את החומרים ואילו דרישות, אנזימים או הורמונים נחוצים לתהליכים השונים.
במקביל, ביוכימיה בודקת כיצד חילופי המידע מתרחשים בתוך האורגניזם ומחוצה לו ואילו דרכים קיימות לאחסון, אחזור והעברת מידע.
פונקציה ומשימה
האינטראקציות הביוכימיות בגוף הן ביטוי כללי לתהליכי חיים. צמחים, למשל, סופגים חומרים אנאורגניים כמו פחמן דו חמצני, מים ומלחים מינרליים וממיר אותם לתרכובות אורגניות בתוספת אנרגיה סולארית. תרכובות אורגניות אלה משמשות את הצמחים לבניית הביומסה שלהם ולשמירת תהליכי החיים האמיתיים.
אורגניזמים מבעלי חיים, כולל בני אדם, ניזונים מחומר אורגני שכבר הוקם. מצד אחד הם בונים את הקשרים של הגוף עצמו ומצד שני משתמשים בחומרים אלה כדי לייצר אנרגיה לתהליכים פיזיולוגיים.
בעיקרון, חלבונים, שומנים, פחמימות וחומצות גרעין ממלאים תפקיד חיוני עבור כל אורגניזם. חלבונים הם פוליפפטידים המורכבים מכ- 20 חומצות אמינו אלפא חלבוניות. הם ממלאים פונקציות רבות ושונות באורגניזם. הם מעורבים בהתפתחות שרירים וכל האיברים הפנימיים. הם פועלים כאימונוגלובולינים ליצירת נוגדנים.
כל האנזימים מורכבים מחלבונים. כאנזימים הם מזרזים את היווצרותם של חומרים ביוכימיים חשובים החיוניים לאורגניזם. חלקם מופיעים גם כהורמונים המפתחים השפעות ביוכימיות מסוימות. התכונות והתפקודים השונים של החלבונים נובעים מרצף חומצות האמינו הקיימות בשרשרת הפפטיד. החלפת חומצה אמינית יכולה להפוך את מולקולת החלבון לבלתי יעילה או לתת לה השפעה שונה לחלוטין.
מה שמכונה חומצות גרעין ב- DNA ו- RNA אחראים להיווצרות חלבונים. הקוד הגנטי מאוחסן ב- DNA. זה קובע אילו חלבונים מיוצרים וכיצד הם עובדים. בנוסף לחלבונים וחומצות גרעין, כל אורגניזם זקוק גם לפחמימות ושומנים. בעוד חלבונים אחראיים על מבנה הגוף ותפקודיו, פחמימות ושומנים מספקים את האנרגיה הדרושה לתהליכים פיזיים.
אבני הבניין הבסיסיות של חומרים פעילים ביולוגיים אלה קשורים זה בזה באופן הדוק דרך המחזורים הביוכימיים. מחזור חומצות לימון (מחזור חומצות לימון) ממלא תפקיד מרכזי בפירוק החמצוני של תרכובות אורגניות לייצור אנרגיה. עם זאת, ניתן להמיר את אבני הבניין הבסיסיות של פחמימות, שומנים וחלבונים זה לזה במהלך מחזור זה.
אנזימים אחד או יותר נחוצים כמעט לכל שלב בתגובה באורגניזם. בנוסף, המערכת ההורמונלית מייצגת מנגנון ויסות ברמה גבוהה יותר לתיאום תפקודים גופניים זה עם זה. העברת מידע בתוך התאים, בין התאים ובמיוחד בין תאי העצב קשורה קשר הדוק לכל התהליכים הביוכימיים האחרים.
התהליכים מתואמים היטב ותלויים זה בזה. תיאום טוב זה של התהליכים התפתח במהלך האבולוציה. אם זה לא היה המקרה, האורגניזמים לא יכלו לשרוד או לא להתפתח מלכתחילה.
מחלות ומחלות
האינטראקציות הביוכימיות באורגניזם מורכבות מאוד וכל סטייה ושיבוש בתהליכים המתואמים במדויק עלולים להוביל לבעיות בריאותיות חמורות. האפשרויות לשינויים פתולוגיים הן רבות. ישנן שתי צורות מולדות והן נרכשות של הפרעות מטבוליות.
מכיוון שנדרשים אנזימים לכל שלב בתגובה בהמרת החומרים, אנזים לקוי יכול להוביל לתהליכים פתולוגיים משמעותיים. אנזימים פגומים נגרמים על ידי מוטציות גנים, בהן לעתים קרובות מחליפים רק חומצה אמינית אחת.
דוגמא אחת היא פנילקטונוריה. כאן, האנזים שמזרז את פירוק חומצת האמינו פנילאלנין מוגבל בהשפעתו על ידי מוטציה של גן. הצטברות הפנילאלנין במוח גורמת לנזק נפשי קשה אם לא מטופלת. תזונה דלה בפנילאלנין יכולה להציל מתבגרים ממצב זה.
חומרים רבים אחרים חיוניים לגוף. זה אומר שצריך לקחת אותם לתזונה. זה תקף לוויטמינים, מינרלים וכמה חומצות אמינו. אם הם חסרים בתזונה, מופיעים תסמיני מחסור, שלרוב קשורים למחלות קשות, כמו צפדינה במקרה של מחסור בוויטמין C.
דוגמא אופיינית נוספת להפרעות מטבוליות נרכשות היא התסמונת המטבולית עם השמנת יתר, סוכרת, הפרעות מטבוליזם של שומנים וטרשת עורקים. הסיבה לכך היא תזונה לא נכונה עם יותר מדי פחמימות ושומנים במשך שנים, שלא ניתן לעבד אותה בתכנית הביולוגית האנושית.
