אינטראקציות ביוכימיות בגוף: תפקוד, תפקיד ומחלות

ביוכימיה יחסי גומלין באורגניזם מייצגים את בסיס החיים. ביסודו של דבר, מתרחשים בגוף תהליכי הצטברות ופירוק, אשר קשורים לקליטת אנרגיה ושחרור אנרגיה. הפרעות בתוך הביוכימיה יחסי גומלין לבטא את עצמם במחלות.

מהן אינטראקציות ביוכימיות בגוף?

ביוכימיה יחסי גומלין בגוף מייצגים את בסיס החיים. אינטראקציות ביוכימיות בגוף מוסברות על ידי מדע הביוכימיה. הוא עוסק באינטראקציה של תהליכים כימיים וביולוגיים בגוף. מטבוליזם שזור מקרוב תהליכים ביולוגיים וכימיים. ברפואה נלמדים תהליכים מטבוליים במטרה לזהות ולטפל בהפרעות בתהליכים אלה. לאחר מכן ניתן לטפל בהפרעות אלו בהצלחה באמצעות אספקת חומרים פעילים מסוימים מבחוץ. אלה יכולים להיות תרופות או חסרים חומרים פעילים כגון ויטמינים. לצורך טיפול מוצלח, עם זאת, יש צורך להכיר את התהליכים הכימיים בפירוט. לכן ביוכימיה עוסקת בין היתר במבנה המבנים הביולוגיים, אבני הבניין המולקולריות ויחסי הגומלין ביניהם. הוא בוחן כיצד חומרים מומרים ואילו תנאים מוקדמים, אנזימים or הורמונים הם הכרחיים להתרחשות התהליכים השונים. במקביל, ביוכימיה בוחנת גם כיצד מחליפים מידע בתוך האורגניזם ומחוצה לו ואת המסלולים לאחסון, אחזור והעברת מידע.

פונקציה ומשימה

אינטראקציות ביוכימיות בגוף הן ביטוי כללי לתהליכי חיים. לדוגמא, צמחים לוקחים חומרים אנאורגניים כגון פַּחמָן דוּ תַחמוֹצֶת, מַיִם, ומינרלים מלחים ובתוספת אנרגיה סולארית להמיר אותם בתרכובות אורגניות. תרכובות אורגניות אלו משמשות צמחים לבניית הביומסה שלהם ולשמירה על תהליכי החיים בפועל. אורגניזמים של בעלי חיים, כולל בני אדם, ניזונים מחומרים אורגניים שכבר נבנו. מצד אחד, הם משתמשים בו לבניית תרכובות הגוף עצמו, ומצד שני, הם משתמשים בחומרים אלה כדי לייצר אנרגיה לתהליכים פיזיולוגיים. בעיקרון, חלבונים, שומנים, פחמימות ו חומצות גרעין ממלאים תפקיד חיוני לכל אורגניזם. חלבונים הם פוליפפטידים המורכבים מכ -20 אלפא חלבונים שונים.חומצות אמינו. הם ממלאים פונקציות רבות ושונות באורגניזם. לדוגמא, הם מעורבים ביצירת שרירים והכל איברים פנימיים. הם נראים כמו אימונוגלובולינים להיווצרות נוגדנים. כל אנזימים מורכב מ חלבונים. כמו אנזימים, הם מזרזים את היווצרותם של חומרים ביוכימיים חשובים החיוניים לאורגניזם. במקרים מסוימים הם פועלים גם כ הורמונים שמפעילות השפעות ביוכימיות מסוימות. התכונות והפונקציות השונות של חלבונים (אלבומין) הם בתורם תוצאה של הרצף של חומצות אמינו נוכח בשרשרת הפפטיד. החלפה של חומצת אמינו יכולה להפוך את מולקולת החלבון ללא יעילה או לתת לה השפעה שונה לחלוטין. האחראים ליצירת חלבונים הם מה שמכונה חומצות גרעין ב- DNA ו- RNA. הקוד הגנטי נשמר ב- DNA. זה קובע אילו חלבונים מיוצרים וכיצד הם פועלים. בנוסף לחלבונים ו חומצות גרעין, כל אורגניזם זקוק גם הוא פחמימות ושומנים. בעוד שחלבונים אחראים על מבנה ותפקודי הגוף, פחמימות ושומנים מספקים את האנרגיה הדרושה לתהליכים גופניים. אבני הבניין הבסיסיות של חומרים ביולוגיים אלה קשורות זו בזו על ידי מחזורים ביוכימיים. לדוגמא, ה חומצת לימון מחזור (מחזור ציטראט) ממלא תפקיד מרכזי בפירוק החמצון של תרכובות אורגניות לייצור אנרגיה. אולם בתוך מחזור זה ניתן להמיר את אבני הבניין הבסיסיות של פחמימות, שומנים וחלבונים זה לזה. כמעט לכל שלב תגובה באורגניזם, אנזים אחד או יותר נחוצים, בין היתר. יתר על כן, מערכת ההורמונים מייצגת מנגנון ויסות עליון לתיאום תפקודי הגוף זה עם זה. העברת מידע בתוך תאים, בין תאים ובעיקר בין תאי עצב קשורה קשר הדוק לכל שאר התהליכים הביוכימיים. התהליכים מתואמים היטב ותלויים זה בזה. זה טוב תאום של תהליכים התפתח במהלך האבולוציה. אם זה לא היה המקרה, אורגניזמים לא היו מסוגלים לשרוד או אפילו להתפתח.

מחלות ומחלות

האינטראקציות הביוכימיות באורגניזם מורכבות מאוד, וכל סטייה או הפרעה של התהליכים המתואמים במדויק יכולים עוֹפֶרֶת ברצינות בריאות בעיות. האפשרויות לשינויים פתולוגיים הן רבות. ישנן צורות מולדות ונרכשות של הפרעות מטבוליות. מכיוון שנדרשים אנזימים לכל שלב תגובה בהמרת חומרים, אפילו אנזים פגום אחד יכול עוֹפֶרֶת לתהליכים פתולוגיים משמעותיים. אנזימים פגומים נגרמים על ידי גֵן מוטציות, כאשר לעתים קרובות מוחלפות רק חומצת אמינו אחת. דוגמה אחת היא פנילקטונוריה. כאן, האנזים המזרז את פירוק חומצת האמינו פנילאלנין מוגבל בפעולתו על ידי a גֵן מוּטָצִיָה. הצטברות פנילאלנין ב מוֹחַ גורם לנזק נפשי קשה אם לא מטפלים בו. א דיאטה נמוך בפנילאלנין יכול למנוע מהמתבגר ממחלה זו. חומרים רבים אחרים חיוניים לגוף. המשמעות היא שיש לספק להם מזון. זה חל על ויטמינים, מינרלים וגם כמה חומצות אמינו. אם הם חסרים דיאטה, מופיעים תסמיני מחסור הקשורים לעיתים קרובות למחלות קשות, כגון צפדינה במקרה של ויטמין C מחסור ב. דוגמה אופיינית נוספת להפרעות מטבוליות נרכשות היא תסמונת מטבולית עם השמנה, סוכרת סוכרת, הפרעות בחילוף החומרים בשומנים ו טרשת עורקים. זה נגרם על ידי שנים של תזונה לא נכונה עם יותר מדי פחמימות ושומנים, שלא ניתן לעבד בתכנית הביולוגית האנושית.